33.)Свойства рентгеновского излучения

Спектр тормозного излучения сплошной, а источник – электрон.

Тормозное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле.

Формула Мозли:

Для объяснения свойств теплового излучения пришлось ввести представление об испускании электромагнитного излучения порциями (квантами). Квантовая природа излучения подтверждается также существованием коротковолновой границы тормозного рентгеновского спектра.

       Рентгеновское излучение возникает при бомбардировке твердых мишеней быстрыми электронами (рис. 2.6) Здесь анод выполнен из W, Mo, Cu, Pt – тяжелых тугоплавких или с высоким коэффициентом теплопроводности металлов.

Только 1–3 % энергии электронов идет на излучение, остальная часть выделяется на аноде в виде тепла, поэтому аноды охлаждают водой.

Попав в вещество анода, электроны испытывают сильное торможение и становятся источником электромагнитных волн (рентгеновских лучей).

       Согласно классической электродинамике при торможении электрона должны возникать излучения всех длин волн от нуля до бесконечности. Длина волны, на которую приходится максимум мощности излучения, должна уменьшиться по мере увеличения скорости электронов, что в основном подтверждается на опыте .

Однако есть принципиальное отличие от классической теории: нулевые распределения мощности не идут к началу координат, а обрываются при конечных значениях – это и есть коротковолновая граница рентгеновского спектра.

Почти каждый третий человек в настоящее время в течение жизни заболевает раком. На фоне роста средней продолжительности жизни и снижения числа сердечно-сосудистых заболеваний в мире, число раковых заболеваний возрастает.

Почти половина злокачественных опухолевых заболеваний поддаётся оперативному лечению с помощью лучевой терапии. На сегодняшний день наиболее распространённым методом лечения является рентгенотерапия.

Здоровые ткани, расположенные перед очагом, получают более высокую дозу излучения, чем сама опухоль. Это происходит потому, что максимальное воздействие рентгеновских лучей приходится на участки непосредственно под кожей, однако сила их воздействия по мере проникновения к опухоли уменьшается.

Так же облучению подвергаются здоровые ткани и органы (например, спинной мозг, зрительные нервы, части мозга), расположенные за опухолью. Это может привести к таким побочным эффектам, как кишечное кровотечение, повреждения кожного покрова, воспаление легких и, в последующем, к артериосклерозу.

Глубина проникновения излучения (см)		Сечение тела
Изменение локальной дозы облучения при проникновении рентгеновских лучей в организм		Облучение модели опухоли рентгеновскими лучами с трехкратным перекрытием (3 портала)

Так же существует высокая опасность развития вторичной опухоли!

модулированная по интенсивности радиотерапия (IMRT) относится к более современным методам лечения. При этом опухоль подвергается облучению с разных сторон. Так же применяется технология RapidArc®, при которой облучение производится однократно по окружности тела пациента.

Рентгеновское излучение так же применяется и в уникальной системе CyberKnife (Кибер-нож) для лечения раковых опухолей. Высокоточная система роботизированной радиохирургии CyberKnife объединяет цифровую робототехнику и контроль за изображением.

Все эти методы позволяют наиболее оптимально подводить к очагу поражения и распределять дозы излучения. Но при этом облучение захватывает и окружающие здоровые ткани, поэтому проблематика физической сущности рентгеновского излучения не снимается - рентгеновское излучение остаётся проникающим насквозь.