Биологическое действие ионизирующих излучений

МАТЕРИАЛ ИЗ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ПОСОБИЯ

ПО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЭКОЛОГИИ

Часть I

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
2.1	Доза излучения и его мощность
2.2	Радио-чувствительность различных биологических видов
2.3	Суммарная доза облучения человека, проживающего на территории, загрязненной радионуклидами
2.4	Характеристика основных радионуклидов – загрязнителей агроэкосистем
Вопросы
3. МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
3.1	Теория «мишени»
3.2	Стохастическая теория
3.3	Теория свободных радикалов
3.4	Структурно-метаболическая теория радиационного поражения А.М.Кузина
3.5	Развитие радиобиологических эффектов во времени
3.6	Репарация повреждений
3.7	Мутации соматические и наследуемые
Вопросы
Список литературы

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Механизм взаимодействия с веществом γ-излучения сильно отличается от механизма действия α- и β-радиации. Альфа- и бета- излучения, обладающие электрическим зарядом, и вызывающие ионизацию и возбуждение атомов окружающей среды относят к непосредственно ионизирующим излучениям. Гамма-фотоны не имеют заряда и не обладают непосредственным ионизирующим действием. Ионизацию вызывают вторичные электроны, которые возникают в среде поглощения (косвенно ионизирующее излучение).

Альфа-частица, имея большую массу (4 а.е.м.) и заряд (2+), обладает огромной ионизирующей способностью (удельная ионизация - до 3000 пар ионов на 1 мм пробега в воздухе) и, взаимодействуя с веществом, быстро теряет энергию. Ее проникающая способность очень мала. Длина пробега альфа-частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, а лист бумаги является для большинства из них непреодолимой преградой (рис.7). Поэтому как источник внешнего облучения они опасности не представляют и при работе с закрытыми источниками альфа-излучения экранирования не требуется.

Бета-излучение обладает значительно меньшей ионизирующей способностью (удельная ионизация составляет несколько десятков - сотен пар ионов на 1 мм пробега в воздухе). Поэтому длина пробега бета-частиц в воздухе измеряется уже метрами и при работе с закрытыми источниками бета-излучения в определенных случаях требуется экранирование.

Итак, альфа-частица, имеющая массу и заряд больше, чем бета-частица, обладает более высокой ионизирующей способностью. Альфа- и бета- излучения наиболее опасны при попадании внутрь организма.

Проникающая способность гамма-излучения, которое распространяется со скоростью света очень велика: его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита. С учетом фактора геометрического рассеяния реальный радиус действия γ-лучей составляет – 200—300м от источника. С помощью летательных аппаратов, оснащенных чувствительной аппаратурой, можно достаточно надежно выявлять и наносить на карты уровни загрязнения земель по пролетам на высотах от 25—50 до 200—250м.

Рис. 7. Три вида излучений и их проникающая способность

В плотных средах γ-излучение проходит толщу в десятки и даже сотни сантиметров. Для надежного экранирования от γ-излучения требуются защитные материалы с высокой плотностью, например из свинца, толщиной до 5—20см.