Биологическое действие радиационного излучения на организм.

Под действием ионизирующих излучений происходят химические превращения вещества, получившие название радиолиза. В процессе воздействия ионизирующего излучения на живой организм образуются возбужденные молекулы, ионы, радикалы и перекиси, которые будут взаимодействоватьс остальными молекулами биологической системы, что приведет к нарушениям мембран, клеток и функций всего организма. Способность к делению – наиболее уязвимая функция клетки, поэтому при облучении, прежде всего, поражаются растущие ткани.

6. Радиоизотопная (радионуклидная) диагностика представляет собой направление диагностической медицины, занимающееся распознаванием и изучением патологических процессов в органах и тканях с помощью атомов и молекул, меченных радиоактивными препаратами.

Радионуклидная диагностика основана на возможности качественной и количественной регистрации излучений от радиофармацевтических препаратов (РФП), а также радиобиологических проб. Таким образом, отличие радиоизотопной диагностики от остальных методов лучевой диагностики состоит в том, что для визуализации используется не проходящее через тело пациента (рентгеновские методы) и не отраженное от тканей (ультразвуковые методы), а исходящие изнутри (эмиссионное) излучение.

Радионуклиды и их соединения подбираются таким образом, чтобы их поведение в организме человека не отличалось от поведения естественных веществ, а значит, отличие будет только в возможности давать излучение, т.е. «выдавать» свое местонахождение, количество и динамику содержания. В целях снижения лучевой нагрузки на пациента радионуклиды подбираются по принципу оптимальной активности вводимого препарата. Активность подбирается таким образом, чтобы ее как раз хватило на проведение исследования. Для регистрации излучения радиофармпрепаратов используются радиометры.

Диаграмма, отражающая распределение радиоактивного индикатора в какой-либо части тела человека, называется сцинтиграммой. Она получается в результате регистрации световых вспышек, идущих от сцинтиллятора и испускающих радиоактивное излучение различной интенсивности. Такой метод исследования получил название сцинтиграфии.

РФП хорошо зарекомендовали себя в терапии раковых заболеваний. Наиболее перспективной при лечении микрометастазов опухолей считается точечная раиоиммунотерапия с использованием -излучающих радионуклидов.

Сущность методики заключается в следующем: моно-клональные антитела, меченые -излучающими радионуклидами, после инъекции быстро находят злокачественные клетки и прекрепляются к ним. Радионуклид при распаде излучает -частицу, которая, имея значительную энергию и короткий пробег, создает высокие дозы облучения в пределах к области локализации злокачественной клетки. В результате реализуется щадящий режим радиотерапии - происходит поражение в основном злокачественных клетках.

Лучевая терапия – это наука о применении ионизирующих излучений для лечения болезней. Экспериментальные и клинические исследования показали, что ионизирующее излучение оказывает повреждающее действие на опухолевую ткань. Кроме того, было установлено, что клетки злокачественной опухоли в организме больного обычно более чувствительны к облучению, чем окружающие нормальные ткани.

Альфа-терапией называют применение и излучения в дозах, оказывающих терапевтический эффект. В качестве источников излучения применяют короткоживущие или быстро выделяющиеся из организма радиоактивные изотопы, в частности, радон. Радон применяют в виде общих или местных радоновых ванн или орошений водой, содержащей радон. Кроме того, назначают для приема внутрь в виде радоновой воды или путем вдыхания воздуха, обогащенного радоном.

Примеры решения задач

1. Определить начальную активность А₀ радиоактивного магния

Массой 0,2 кг, а также активность А по истечении времени t=1час.

Решение:

Начальная активность изотопа

(1),

где -постоянная радиоактивного распада, N₀-количество атомов изотопа в начальный момент.

Если учесть, что , , то формула (1) примет вид

(2)

Проведя несложные вычисления, получим, что А₀=5,15 Бк.

Активность изотопа уменьшается со временем по закону

(3)

Заменив в (3) постоянную распада ее выражением, получим

Так как окончательно получим

Подставив численные значения, получим Бк

2. Вычислить толщину слоя половинного ослабления Х_1/2 параллельного пучка гамма-излучения для воды, если линейный коэффициент ослабления

Решение:

При прохождении гама-излучения через слой вещества происходит их поглощение за счет трех факторов; фотоэффекта, эффекта Комптона и образования пар(электрон-позитрон). В результате действия этих трех факторов интенсивность гамма-излучения экспоненциально убывает в зависимости от толщины слоя:

(1)

Пройдя поглощающий слой толщиной, равной толщине слоя половинного ослабления Х_1/2 , пучок гама-излучения будет иметь интенсивность . Подставляя значения I и Х в формулу (1), получим

, откуда после сокращения на I₀ cледует:

Проинтегрировав последнее выражение, получим искомое значение толщины слоя половинного ослабления:

(2)

Подставив в (2) значения и ln2, найдем величину см. Т.о., слой воды толщиной в 14,7см снижает интенсивность гамма-излучения в 2 раза.

их поведение в организме человека не отличалосьот поведения естественных веществ, а значит, отличие будет только в возмо