Воздействие ИИ на организм и материалы.
Механизм: ИИ ® возбуждение и ионизацию атомов:
- среды (воды): H+, HO-, HOO-, R;
- тканей (АК, Белки, Ферменты, Гены, Хромос., ДНК)
Пути облучения: внешний (b,g,n) и внутренний (a,b,g) – с водой, пищей.
Д = f (РА, Т1/2, Кол-ва).
Критические органы: - щитовидная железа (I131 в 10 тыс. раз);
- кости (стронций, цезий, рубидий ® Ca, костн. мозг ® лейкемия).
Мутации (нарушения)
 Соматические (весь организм, острые) - острые поражения, - начинаются - чувствительных органов, с определ. - ДД органов, доз; - < жизнь (>старение,<иммунитет) - излечимость на 25-50% (3 СЛБ, на животных: со временем. < 10 дней/бэр). Формы: - лучевая болезнь, - ожоги глаз, кожи, - нарушения до бесплодия. - лечение злокачеств. (быстрый рост) опухолей облучением, - рентгеноскопия, ИИ (++) - ионизация воздуха ® Дозиметрия! - поведение a,b,g, n в (+)(-) маг. поле? - ионизационные камеры индикаторов- газосигнализаторов ТХВ (ОВ); - рентгеноскопия швов нефте-, газотрубопроводов. | Генетические РакГенетические повреждения - (единственная причина (аберрации) высокой смертности в Японии, Х.Н.), -шахтеры. -хромосомные -рецессивные (число и структура) (мутант = один ген обоих родителей) 1Гр®2/1000 новорожд. -причина? (много) -> скрытый период ® поколения! -нет минимальных пороговых доз! (1000рад=10Гр=150 кал) -Nмутаций ~Nоблуч., Д не зависит от Д/t (сек: годы) -Трудности изучения: генетических>раковых |
Важнейшие радионуклиды
| Изотоп, Тип РА распада, период полураспада (Т1/2) | Где встречается, используется. Токсическое «-» и лечебное «+» действие. Критические органы. |
| ТритийТ13, b, Т1/2=12 лет | Искусственный. ТЯПБ. ТЯ энергетика 21 века. |
| Стронций Sr3890(89), b, Т1/2=28 лет | Продукты ЯР, ЯЭУ, АЭС и ЯВ. Замещают кальций в гидрофосфатах костной ткани. |
| Цезий Cs55137, b, Т1/2=33 года | «-» Болезни опорно-двигательного аппарата, хрупкость костей. Облучение костного мозга трубчатых костей ®лейкемия. |
| Иод I53131 (125, 132), b, Т1/2=8 сут. (60 сут. 2 часа) | «+» стабильный I-127 – важнейший микроэлемент щитовидной железы, диагностика и ее лечение. «-» I-131 продукт аварий РОО, ЯВ, РА поражает щитовидную железу. |
| Радон Rn86222(219, 220) – газ! (a)! Т1/2=4 сут! – самый стаб. (3, 6 сек.) | Первый «изотоп» (1903 г.) – продукт распада радия и урана Ra88226®Rn86222+a (=He2+4) (напр. в строймат-х). «-» при вдыхании прекрасно сорбируется (А.в.=222!), rотн. возд. = 7,5, высокотоксичен (a,<Т1/2)! В организме Rn(a)®свинец, висмут – яды! Макс. вклад (3/4 от земных источников или Ѕ от всех естественных) грунт! (гранит, пемза, глиноземы) Rn-222 Источн.: вода ® кипятить! Конц. в домах: средн. = 25*Снаруж. ®вентиляция! макс. = 5000*Снаруж. «+» a-терапия приемом радоновых ванн (ЦНС, ССС, ОД, гинекология, суставы, кости) |
| Уран U92238(235), g, n, Т1/2=4,5 млрд. лет | Горючее ЯЭС, АЭС, ЯБП, ТЯБП |
| Ксенон Xe54133(135), b, Т1/2=5 сут. (9 час.) | Продукт деления U-235,-238 (руда, топливо, продукт ЯВ). «+» наполнитель (129-132,134,136) ламп: накаливания, газоразрядных. |
| Углерод С-14, Т1/2=5730 лет Цирконий – 95, Т1/2=64 сут. Калий – 40, Т1/2= 109 лет. | Продукт ЯВ ~//~ Земной источник РА |
Помимо негативного воздействия свойства ИИ убивать быстрорастущие раковые клетки используется при лечении онкологических больных облучением. Для этой цели используются в основном гамма-радионуклиды (см. выше). Нет необходимости говорить о положительном использовании свойств рентгеновского излучения (как более мягкого по сравнению с гамма) медициной при диагностике травм и заболеваний.
Наличие заряда определяет поведение ИИ в магнитном поле: g, n-излучения не взаимодействуют и не отклоняются; b-частицы отклоняются к положительному, a-частицы (заряд +2) отклоняются круче, чем b и к отрицательному полюсу.
Воздействие на различные материалы среды приводит к ионизации, «наведению» вторичной радиации. Способность ИИ ионизировать газы воздуха и другие вещества используется для их обнаружения и количественного определения в приборах радиационной разведки (радиометрах, рентгенметрах) и дозиметрического контроля. В приборах контроля состава газовых сред используются ионизационные детекторы: между пластинами – электродами с нанесенными a-изотопами происходит ионизация определяемых паров или аэрозолей веществ. Чем выше их концентрация, тем больше ионизация, электропроводность среды и показания микроамперметра прибора. Специфичность индикации таких приборов невысока, но это и не требуется при аварийных ситуациях с выбросами ядовитых химических соединений (как правило, известно «что разлито»), количественное же определение концентрации паров проводится (при предварительной концентрационной калибровке детектора) прибором практически моментально и точно. Эти детекторы могут использоваться как основа систем сигнализации и пожаротушения при установке на объектах.
Свойство ИИ (g) проникать через толщи плотных материалов используется для контроля качества сред, например, сварных швов на газо- и нефтепроводах, реакторах АЭС, ж/д рельсах и др. Свойство ИИ вызывать свечение некоторых веществ (флюоресценцию), например, сернистого цинка, используется для подсветки приборов в технике.