Биофизика ионизирующего излучения

 Биофизика ионизирующего излучения
План
Ионизирующее излучение. Виды. Характеристика. Источники.
Радиоактивность. Виды радиоактивного распада.
-

Ионизирующее излучение. Виды. Характеристика. Источники

Ионизирующее излучение - это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к

Источники радиации

Естественные Искусственные

Солнечная радиация

Естественные источники:
Солнце
Космические лучи
Земная радиация
Внутреннее облучение

Галактическое и солнечное космическое излучение- это поток протонов. Именно от этих

ГКИ и СКИ
СКИ возникает в результате солнечных вспышек на Солнце 11-летними

В земной коре содержатся радиоактивные элементы-
уран-238 (1-3)г/т,
торий-232 (10-13)г/т,

Гамма излучение естественных радиоактивных веществ, содержащихся в строительных материалах.
Ионизация в

Пути проникновения радиации

Ткани человека содержат радиоактивные вещества:
С14-содержится во всех тканях.
К40-в мышцах
Ra226-

Искусственные источники:
Ядерные взрывы
Атомная энергетика
Профессиональное облучение
Источники, используемые в

Ядерные взрывы

Ядерные взрывы

Ядерные взрывы
Всего испытано-467 ядерных зарядов.(СССР, США, Англия, Франция, Китай).
Самые распространённые

Аварии на предприятиях атомной энергетики

26 апреля авария 1986г на Чернобыльской АЭС.
Площадь-25000кв. км являются пострадавшими

Среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы облучения от медицинских процедур оценивается в

Защита от ионизирующего излучения

Защита от ионизирующего излучения

-ионизационная постоянная

А- активность радиоактивного препарата

R -расстояние от

Виды защиты:
временем
расстоянием
веществом
химическая защита

Защита веществом

Защитные свойства материала определяются коэффициентом ослабления-μ для узкого пучка

Сравнительная характеристика проникающей способности α, β, γ- излучений

Защита от альфа излучения проста: достаточно листа бумаги или слоя воздуха

Химическая защита
Соединения, препятствующие всасыванию радиоактивных веществ или препятствующие их отложению

Радиоактивное излучение

Беккерель Антуан Анри
(1852–1908)
Французский физик. Открыл (1896) и изучил явление

Склодовская-Кюри Мария (1867–1934)
Химик и физик. Является одним из основоположников

Радиоактивность- свойство ядер определённых элементов самопроизвольно превращаться в ядра других элементов

Нуклоны в ядре удерживаются ядерными силами.
Свойства ядерных сил:
Сильнодействующие
Короткодействующие

Ядерные силы

Кулоновские силы

Причины радиоактивного распада:
размер ядер
короткодействие ядерных сил

Виды радиоактивного распада:
α-распад
β0-1-распад
β0+1-распад
Электронный захват(к-захват)

α-распад- превращение ядра одного элемента в ядро другого с испусканием α

Характеристика α-излучения и взаимодействие α-излучения с веществом

Энергия α-частиц лежит

2

4

8

Линейная плотность ионизации-количество ионов, образующихся на единице пути. i=(2-8)⋅106 пар

S -Линейная тормозная способность - это энергия, теряемая на единице

Электронный β-распад-это превращение ядра одного элемента в ядро другого элемента

Характеристика β-излучения и взаимодействие β-излучения с веществом

β-распад сопровождается гамма

Энергия β-излучения лежит в пределах от сотых долей МэВ до

Гамма- излучение- это электромагнитное излучение, имеющее v=300000км/с.
В результате взаимодействия гамма –фотона

dN=-λNdt

Закон радиоактивного распада-за любые равные промежутки времени распадается одна и

Соотношение между постоянной распада и периодом полураспада
T-период полураспада- время в течение

Активность- число распадов в единицу времени

[А]=Бк (Беккерель)- в системе СИ.
[А]=Ки (Кюри)- внесистемная единица.
[А]=Рз (Резерфорд)- внесистемная единица.
1Бк=1расп/с
1Ки=3,7⋅1010Бк.
1Рз=106Бк

1Беккерель-это

Примеры радиоактивных изотопов и их параметры

Биофизика действия ионизирующего излучения на биологические объекты. Первичные эффекты
Теория прямого

Теорию «мишени» можно использовать для определения приблизительных размеров и молекулярного веса

Теория косвенного действия ионизирующего излучения
Человеческий организм содержит 65% воды, некоторые органы

Этапы биологического действия радиации

Поглощение энергии излучения клетками, тканями организма

Образование свободных радикалов и окислителей

Нарушение биохимических процессов

Мутации

Каждая клетка организма содержит молекулу ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которая несёт

Нарушение физиологических процессов

ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ, КИШЕЧНИК, ЛЕГКИЕ. 2. МЫШЦЫ, ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА, ЖИРОВАЯ ТКАНЬ, ПЕЧЕНЬ,

Эффекты действия ионизирующего излучения
Атомный – физическое действие
Молекулярный – химическое
Клетка – биологическое
Органы

ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ ЧЕЛОВЕКА
Под лучевой болезнью человека понимают самые разнообразные проявления поражающего

ФАЗЫ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ
Фаза первичной общей реакции.
Первичная реакция организма человека возникает

Фаза выраженных клинических проявлений.
К концу латентного периода самочувствие больных вновь

Фаза выраженных клинических проявлений.
К концу латентного периода самочувствие больных вновь

Основные методы радиоизотопной диагностики:
радиометрия,
радиография,
скеннирование.

Радиометрия—метод определения активности источника излучения после введения в организм РФП.
Для получения

Радионуклидное сканирование- метод визаулизации органов и тканей с помощью введения в

Сканограмма щитовидной железы. В правой доле определяется зона повышенного накопления РФП

Ионизирующие излучения применяются для лечения доброкачественных и злокачественных опухолей, а также