Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
blok_infy_rad_med.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
316 Кб
Скачать
☆

13. Физические и биологические основы действия ионизирующих излучений. Стадии формирования лучевого поражения.

1. Физическая стадия. Длительность стадии составляет примерно 1·10-16 сек, в течение которых происходит поглощение энергии излучения облучаемой средой с возбуждением и ионизацией её молекул. Этот процесс практически не зависит от условий окружающей среды.

2.Физико-химическая стадия. Продолжительность 1·107 сек. Заключается в возникновении активных в химическом отношении свободных радикалов, которые взаимодействуют между собой и с органическими молекулами клетки. Этот процесс слабо зависит от условий окружающей среды.

3.Химическая стадия. Длится, как правило, несколько секунд. На этой стадии появляются биохимические повреждения биологически важных макромолекул (белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов). Этот процесс существенно зависит от условий окружающей среды: температуры, фазового состояния и т.д. Например, свободные радикалы, образующиеся в зубной эмали под действием ионизирующего излучения на физико-химической стадии, практически не видоизменяются со временем на химической стадии, что позволяет использовать данный факт в биологической дозиметрии.

4.Биологическая стадия. Заключается в формировании повреждений на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях, формировании отдаленных последствий облучения. Длительность этой стадии может сильно варьировать (часы, недели, годы), что связано с особенностями протекания патофизиологических процессов в различных органах и тканях. Например, для развития опухоли или лучевой катаракты требуется значительно больше времени, чем для развития острой лучевой болезни.

Основная часть энергии заряженных частиц и гамма-квантов, взаимодействующих с веществом, идёт на его ионизацию и возбуждение. Под ионизацией понимают отрыв электрона от атома или молекулы, в результате чего они преобразуются в положительно заряженные ионы. Если энергии излучения недостаточно для полного отрыва электрона, то происходит возбуждение, т.е. переход электрона на удалённую от ядра орбиталь. Заряженные частицы (альфа- и бета-частицы) производят ионизацию непосредственно и относятся к так называемым прямо ионизирующим излучениям. Механизм потери энергии этих частиц в поглотителе в основном обусловлен кулоновским взаимодействием с орбитальными электронами атомов вещества. Электрически нейтральные излучения (гамма, рентгеновское, нейтронное) ионизируют атомы среды в результате вторичных процессов. По этой причине они носят название косвенно ионизирующих излучений.

Степень ионизации зависит как от свойств самого излучения (энергия, заряд частиц), так и от структуры облучаемого объекта. Основными свойствами излучений являются линейная плотность ионизации и линейная передача энергии.

Линейная плотность ионизации (удельная ионизация) - это число пар ионов, образованных заряженной частицей на микрометр пробега в веществе.

Линейная передача энергии (ЛПЭ) - средняя энергия, теряемая заряженной частицей на единице длины её пробега в веществе. За единицу измерения принимают килоэлектрон-вольт на микрометр пути (кэВ/мкм).

Для сравнения биологического действия различных видов ионизирующих излучений, имеющих различную величину ЛПЭ, существует понятие относительная биологическая эффективность (ОБЭ). ОБЭ излучения представляет собой относительную способность по сравнению с рентгеновским излучением вызывать лучевое поражение определенной выраженности при равной поглощенной дозе. Количественной оценкой ОБЭ излучения служит коэффициент (Кобэ), который представляет собой отношение дозы стандартного (рентгеновского с энергией 100-250 кэВ) излучения, вызывающего определенный биологический эффект, к поглощенной дозе любого вида ИИ, вызывающего такой же эффект.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]