 |
Основы действия ионизирующих излучений. Методы регистрации ионизирующих излучений
|
|
|
|
Гомель
ГГМУ
МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ
Знание основных характеристик ионизирующего излучения, особенностей взаимодействия с веществом различных видов излучения необходимо для понимания механизмов и закономерностей формирования лучевых повреждений организма человека и выбора метода защиты от действия ионизирующего излучения.
ОБЩЕЕ ВРЕМЯ ЗАНЯТИЙ: 4 часа
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ
Усвоить характеристику основных видов ионизирующих излучений и базовую терминологию, особенности формирования лучевых повреждений человека и принципы дозиметрии.
ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ
1) рассмотреть значение радиационной медицины в деятельности врача в связи со сложившейся в Республике Беларусь радиационной обстановкой;
2) закрепить знания по основам ядерной физики;
3) усвоить методы регистрации ионизирующих излучений;
4) усвоить особенности взаимодействия ионизирующих излучений с биологическими структурами;
5) усвоить основные принципы дозиметрии и радиометрии;
6) овладеть практическими навыками расчета прогнозируемого в разное время после радиационной аварии количества радионуклидов и оценки полученных результатов.
ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ
Для полного освоения темы занятия необходимо знание основ физики и общей химии, адекватное представление о планетарной модели строения атома, понятиях «ионизирующие излучения», «нуклон», «атом», «изотоп», «радионуклид» и их основных характеристиках.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗ СМЕЖНЫХ ДИСЦИПЛИН
1. Основные виды ионизирующих излучений.
2. Как определить число протонов, нейтронов, электронов пользуясь Периодической таблицей Д.И.Менделеева?
|
|
|
3. Чем отличаются изотопы одного элемента друг от друга?
4. Роль радиационного фактора в жизни человека и общества.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ
1. Содержание предмета «Радиационная медицина». Цели, задачи, методы радиационной медицины. Значение радиационной медицины в процессе формирования врачебных кадров для нужд профилактического здравоохранения республики.
2. Радиоактивность: понятие, суть явления, системная и традиционная единицы радиоактивности, их соотношение. Закон радиоактивного распада, его практическое использование для обоснования мероприятий по защите населения при авариях на ядерно-физических установках.
3. Типы радиоактивных превращений ядер: альфа-, бета-, гамма-превращения ядер. Примеры элементов, претерпевающих соответствующие типы радиоактивных превращений.
4. Характеристика корпускулярных видов излучения (альфа-, бета-частиц); их взаимодействие с веществом. Понятие о линейной передаче энергии.
5. Особенности взаимодействия с веществом нейтронов разных энергий. Явление наведенной радиоактивности.
6. Характеристика электромагнитных видов ионизирующего излучения (рентгеновского и гамма-излучения), их взаимодействие с веществом.
7. Методы регистрации ионизирующих излучений, их характеристика, используемые детекторы и приборы.
8. Общая и индивидуальная дозиметрия. Дозы: экспозиционная, поглощенная, эквивалентная, эффективная; системные и внесистемные (традиционные) единицы доз, соотношение между ними. Коллективные дозы.
9. Биологическая дозиметрия. Реконструкция полученных человеком доз.
УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ
Радиационная медицина – наука, изучающая особенности воздействия ионизирующего излучения на организм человека, принципы лечения лучевых повреждений и профилактики возможных последствий облучения населения.
Ионизирующее излучение – излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.
|
|
|
По природе ионизирующие излучения делятся на два основных вида:
а) корпускулярные, например, альфа, бета;
б) электромагнитные, например, гамма и рентгеновское.
Основой характеристики ионизирующих излучений являются:
· для корпускулярных излучений — заряд частицы, ее масса, а также энергия;
· для электромагнитных излучений — энергия.
Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер одних элементов в другие, при котором ядро переходит в более устойчивое состояние. Процесс сопровождается испусканием ионизирующих излучений (корпускулярных либо электромагнитных).
За единицы радиоактивности приняты:
а) системная — Беккерель (Бк, Bq). 1 Бк равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит 1 акт распада (1 Бк = 1 расп/сек). Единица названа в 1975 г. в честь французского ученого А. Беккереля (A. Becquerel, 1852–1908 г.).
б) традиционная (внесистемная) — Кюри (Ки, Ci). Единица названа в честь французских ученых П. Кюри и М. Складовской-Кюри и введена в 1910 г. С 1956 г. означает такое количество радиоактивного вещества, которое распадается с интенсивностью 3,7∙1010 распадов в 1 секунду, т. е. 1 Ки = 3,7×1010 Бк, 1 Бк = 2,703×10–11 Ки.
Дозиметрия — это измерение дозы или ее мощности (т. е. дозы в единицу времени).
В настоящее время различают следующие дозы:
Экспозиционная доза (X) — количественная характеристика поля источника ионизирующего излучения (гамма или рентгеновского), характеризующая величину ионизации сухого воздуха при нормальных условиях.
Традиционная (внесистемная) единица экспозиционной дозы — рентген (Р, R).
Системная единица — кулон на килограмм (Кл/кг, C/kg). 1 Кл/кг равен экспозиционной дозе фотонного излучения, при которой сумма электрических зарядов всех ионов одного знака, созданных электронами, освобожденными в облученном воздухе массой 1 кг, при полном использовании ионизирующей способности всех электронов, равна 1 Кл.
Соотношение единиц: 1 Р = 2,58×10–4 Кл/кг (точно);
1 Кл/кг = 3,88×103 Р (приблизительно).
Часто пользуются понятием мощность экспозиционной дозы — величиной, выраженной в мР/ч или мкР/ч. Обычные фоновые показатели мощности экспозиционной дозы для Беларуси — до 18-20 мкР/ч.
|
|
|
Поглощенная доза (D),представляющая количество энергии, поглощаемое единицей массы облучаемого вещества.
Единицей СИ поглощенной дозы является джоуль на килограмм (Дж/кг) со специальным наименованием грей (Гр, Gy). 1 Гр = 1 Дж/кг.
Эквивалентная доза (Н) есть мера выраженности эффекта облучения. Эквивалентная доза HTR в органе или ткани T, созданная излучением R, определяется соотношением:
 |
где D TR — средняя поглощенная доза от излучения R в ткани или органе T;
W R — взвешивающий коэффициент для излучения R.
Так как W R — безразмерный множитель, единица СИ для эквивалентной дозы та же, что и для поглощенной дозы — Дж/кг, со специальным названием зиверт (Зв, Sv), введена в 1979 г.; до этого использовали внесистемную единицу — бэр (rem), равную 0,01 Зв.
Эффективная доза (E) – представляет собой сумму произведений эквивалентных доз в тканях и органах тела на соответствующие взвешивающие коэффициенты и выражается соотношением: 
, где
HT — эквивалентная доза в ткани или органе T;
WT — взвешивающий коэффициент для органа или ткани T.
Системная единица эффективной дозы — зиверт (Зв, Sv); внесистемная единица — бэр. Один Зв равен 100 бэр
|
|
|
