Тема № 1. История развития радиологии. Радиоактивность и доза. Дозиметрия ионизирующих излучений: единицы радиоактивности и дозы излучений и методы их определения; устройство радиометров и дозиметров. НРБУ-97.
Радиология (radius - луч, logos - наука) - раздел медицины, который разрабатывает теорию и практику использования ионизирующего излучения с диагностической (лучевая диагностика) и лечебной целью (лучевая терапия).
Лучевая диагностика изучает использование излучений для исследования строения и функций органов и систем человека. Лучевая диагностика включает: термографию, рентгенологическую диагностику (РД), радионуклидную (РН), ультразвуковую (УЗД), компьютерно-томографическую диагностику (КТ), магнитно-резонансную диагностику (МРТ) и интервенционную радиологию.
Лучевая терапия изучает использование ионизирующего излучения для лечения онкологических и неонкологических заболеваний.
В конце ХХ столетия все методы диагностики и лечения заболеваний человека, которые базируются на использовании ионизирующих излучений, ультразвуковых колебаний, инфракрасного излучения, магнитных полей ядер атомов объединили в одну научную специальность - радиологию.
История развития медицинской радиологии.
Медицинская радиология берет свое начало со времени открытия В.К.Рентгеном 8 ноября 1895 г. нового рода лучей, которые он назвал Х-лучами. 28 декабря 1895 года Рентген сообщил в прессе об открытии Х-лучей. 9 марта 1896 и в мае 1897 года Рентген опубликовал в европейских журналах результаты исследований Х-лучей.
Однако, выдающийся украинский физик Иван Пулюй (Вена) несколько раньше исследовал свойства Х-лучей, но результаты своих работ опубликовал позже (13 февраля и 5 марта 1896 года). Учитывая вклад И.Пулюя в открытие и исследование Х-лучей, его следует считать основоположником науки о рентгеновских лучах никоим образом не в меньший мере, чем Рентгена, имя которого широко отображено в современной медицинской терминологии и специальной литературе, а имя И.Пулюя практически неизвестно.
Вторым выдающимся событием было открытие в 1896 г. французским ученым Анри Беккерелем явления естественной радиоактивности.
Радиоактивность - это свойство ядер некоторых элементов к самопроизвольному делению с выделением ионизирующих излучений, например:
Вещества, которые выделяют ионизирующие излучения, называются радиоактивными.
Эти открытия были основой для выделения из урановой руды полония и радия Марией и Пьером Кюри в 1896 году. В настоящее время известно около 40 естественных радиоактивных элементов, которые встречаются в природе в составе так называемых семеств U238, Ac224, Np232, Th 237 и др.
В 1934 году второе поколение Кюри - супруги Ирен и Жолио Кюри открыли искусственные радиоактивные вещества (нуклиды или изотопы, изос - ровный, топос - место в периодический таблице Д.И.Менделеева) - разновидности того же элемента с одинаковым числом протонов в ядре, но отличаются количеством нейтронов, имеют тот же порядковый номер в таблице Менделеева, но разные массовые числа. Искусственные радиоактивные вещества (радионуклиды) получают в ядерных реакторах, облучая стабильные химические элементы нейтронами или элементарными частицами в ускорителях элементарных частиц. Ядра радионуклидов распадаются с выделением ионизирующего излучения, например:
Радиоактивность, обусловленная естественными радиоактивными веществами, называется естественной, а радиоактивность, обусловленная искусственными радиоактивными веществами, называется искусственной.
В 1940 году Флеров Г.М. и Петржак К.О. открыли явление самопроизвольного деления ядер урана на большие фрагменты, что сопровождается высвобождением двух- трех нейтронов, способных вызывать последующее деление других ядер урана. Это открытие стало основой для осуществления цепной реакции. В 1942 году Енрико Ферме в Чикаго /США/ впервые построил действующий атомный реактор. В процессе работы реактора получали сырье для изготовления атомных бомб, и в 1945 году, впервые в истории, энергия атомного ядра была использована во вред человечеству - на японские города Хиросиму и Нагасаки американскими военными были сброшены атомные бомбы, в результате чего погибли более 300 тысяч человек.
Использование атомного оружия стало толчком к бурному развитию радиобиологии - науки, которая изучает влияние ионизирующих излучений на живые организмы. Радиобиология включает: радиационную гигиену, радиационную биохимию, радиационную генетику, радиационную цитологию, радиационную иммунологию, радиационную экологию, космическую радиобиологию, радиобиологию опухолей, профилактику и лечение лучевых поражений.
Строение атома. Ядро атома состоит из протонов, нейтронов и других элементарных частиц, которые удерживаются вместе благодаря ядерным силам сцепления. Сумма протонов и нейтронов составляет массовое число химических элементов. Вокруг ядра вращаются негативно заряженные электроны. Число протонов в ядре равно его порядковому номеру в периодической системе Д.И.Менделеева.
Ядра атомов тяжелых элементов неустойчивы и, начиная с 84 элемента, превращаются в другие нуклиды.