Дозаметрия

Кей сәулелердің (ультракүлгін, рентген, гамма) немесе олардың бөлшектерінің (фотондарының) энергиясы өте жоғары болып келеді, соның нәтижесінде олар әсер еткен денелердің атомдары мен молекулары бұзылады, яғни ионданады. Сол себепті мұндай сәулелерді иондаушы сәулелер деп аталады. Бұл құбылыс әсірсе биологиялық құрылымдардың жеке бөлімдеріне үлкен зақым келтіреді, соның нәтижесінде оларда мутациялық құбылыстар орын алуы мүмкін. Иондаушы сәулелердің түрлі әсерлерін сипатушы үшін доза деген шама қолданылааы.

Жұтылу дозасы деп дене элементі жұтқан иондаушы сәуле энергиясының dE сол дене массасына dm қатынасына тең шаманы атайды: D= dE/dm. Жұтылу дозасы СИ өлшеу жүйесінде грей (Гр) деген шамамен өлшенеді, сонымен қатар рад деген өлшеу бірлігі де қолданылады 1 рад= 10^-2 Гр тең.

Жұтылу дозасы иондаушы сәулелердің денеге тигізетін түрлі радиациялық әсерлерін толық сипаттай алмайды. Осы олқылықты жою үшін иондаушы сәуленің әсерін сапа коэффициенті деген шамамен сипаттайды. Сапа коэффициенті сан жағынан дозалары бірдей, иондаушы сәуленің биологиялық әсерін рентген немесе гамма сәулесіне салыстырғанда қаншалықты жоғары немесе кем екендігін көрсететін шамаға тең. Иондаушы сәуленің биологиялық әсері ретінде сәуленің әсерінен денеде орын алатын құбылысты атайды. Мысалы, иондаушы сәуленің әсерінен зақымдалған жасуша саны, немесе денеде пайда болған зарядталған бөлшектердің саны және т.б. мәліметтерді атауға болады.

№1 кесте

Иондаушы сәуле түрі	Сапа коэффициенті, К
Гамма немесе рентген сәулесі	1
Бета сәулесі	1
Энергиясы 2 МэВ протондар	5
Альфа сәулесі	20

Кестеден α сәулесі үшін сапа коэффициенті 20 тең. Мұны қалай түсіну керек, бұл α сәулесінің биологиялық әсері рентген сәулесіне салыстырғанда 20 есе көп дегенді білдіреді.

Сапа коэффицентін ескере отырып анықталған дозаны эквиваленті доза деп атайды, ол мына өрнекпен анықталынады: H =KD. Эквиваленті доза зиберт (Зв) деген шамамен өлшенеді, сонымен қатар бэр(биологический эквивалент рентгена) деген өлшеу бірлігі де қолданылады 1 бэр= 10^-2 Эв тең.

Иондаушы сәулелердің ауаны иондау қабілетін ескеріп, экспозициялық доза деген шама енгізілген. Ол сан жағынан ауаның бірлік массасы көлемінде пайда болған барлық оң иондардың шамысына X =Q/m тең. Экспозициялық доза Кулон/кг өлшенеді, бірақ бұл өте үлкен шама болғандықтан, практикада одан көп кіші рентген-Р деген шама қолданылады 1Р = 2,58 10^-4 Кл/кг.

Жұтылу және экспозициялық доза арасында мына түрде өз ара байланыс бар: D=fX, мұндағы f-өтпелі коэфициент деп аталады. Жұмсақ ұлпалар үшін f=1 тең, сондықтан «рад» анықталған жұтылу дозасы «рентегнмен» анықталған экспозициялық дозаға сан жағынан тең болады.

Доза қуаты деп доза шамасының сол дозаны қабылдаған уақытқа қатынасымен анықталынатын шаманы атайды: N_D = D/t N_X=X/t N_H=H/t.

Жұтылу дозасының қуаты Гр/ мин; Гр/сағ экспозициялық доза қуаты микрР/сағ; милР/сағ; Р/сағ және т.б. өлшенеді. Эквивалентті доза Зв/мин; Зв/сағ; Зв/жыл; бэр/ мин; бэр/сағ. өлшенеді.

Радионуклидтерді медицинда қолдану

Радионуклидтер деп жартылай ыдырау периоды өте аз, радиоактивті заттарды атайды. Табиғатта мұндай химиялық элементтер кездеспейді, оларды жасанды түрде алады. Қазіргі уақытта радионуклидтер диагностикалық және терапиялық мақсаттарда кең түрде қолданылуда.

Радионуклидті диагностикалық мақсатта қолданудың негізі ретінде, олардың адам ағзаның кей мүшелерінде талғампаздық түрде жиналуын атауға болады. Мысалы, радиоактивті иод негізінен қалқан безінде, ал кальции болса сүйекте жиналады. Радиоактивті элементердің изотопын адам ағзасына ендіріп, олардың адам ағзасында жиналған аймағынан шығарған сәулесі арқылы адам мүшесінің немесе аймақтың диагностикалық күйін анықтауға болады, мұны таңбаланған атом әдісі деп атайды.

Радионуклидтерді терапиялық мақсатта қолданудың негізі ретінде, олардан шығатын иондаушы сәулелердің ісік жасушаларын бұзуын атауға болады.

1. Гамма терапия деп терең қабатта жатқан ісіктерді жоғары энергиялы  сәулесі арқылы жоюды атайды.  сәулесінінң көзі ретінде ⁶⁰Со кобальт қолданылады.

2. Альфа терапия деп α сәулесі арқылы емдеуді атайды. Бұл сәуленің иондаушылық қасиетінің өте жоғары, сондықтан ол сәл ғана ауа қабытының өзінде толығымен жұтылады. Осы себепті α сәулені адам ағзасына немесе оның белгілі бір мүшесіне тікелей әсер ететіндей жағдайда қолданады. Мысалы, теріге тікелей әсер ету үшін радон ваннасын қабылдайды, ас қазанға әсер ету үшін радонды суды ішеді, тыныс алу мүшелеріне әсера ету үшін ингаляция қабылдайды.

Төменгі кестеде медицинда қолданылатын радионуклидтердің сипатамалары берілген

Изотоп атауы, белгісі	Жартылай ыдырау периоды, Т	Изотоп шығаратын радиоактивті сәуле түрі	Қолдану мақсаты, әсер ету механизмі
Иод, 131I	8,1 күн	 - сәулесі  - сәулесі	Қалқан безіндегі зат алмсу үрдісіне қатысады
Иод, 125I	60 күн	рентген сәулесі	Пациенттің қан сары суындағы анықталынатын гормондары белгілеу үшін
Иод, 132I	2,26 сағ	 - сәулесі  - сәулесі	131I салыстырғанда биологиялық зиянды әсері 200 есе төмен, сондықтан балаларға қолдануға болады.
Технеции 99Тс	6 сағ	 - сәулесі	Бауыр, өт қабын, ішек, өкпелерді диагностикалауда қолданылады
Фосфор 32Р	14,3 күн	 - сәулесі	Көзде, теріде, сүт безінде және , мида пайда болатын қатерлі ісіктерді анықтауда қолданылады.