14 (1123228)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Радиобиология(Радиационная биофизика)А.Г. Платоновк.б.н., доцент, ведущий научный сотрудниккафедры биофизики Биологического ф-таМГУ им. М.В.ЛомоносоваЛекция 1ВведениеРадиобиология – наукао биологическом действии ионизирующихизлучений,т.е. наука о действии ионизирующихизлучений на живые организмы.Термины«радиобиология» и «радиационнаябиология» – СИНОНИМЫ«Радиация» или «ионизирующее излучение»?В научной литературе для обозначения понятия, которое набытовом жаргоне называют словом «РАДИАЦИЯ», используюттермины «ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ», или«ИОНИЗИРУЮЩАЯ РАДИАЦИЯ».Использование термина «радиация» для обозначенияионизирующего излучения в научной литературе считаетсянекорректным и обычно не допускается, т.к. в действительности,термин «радиация» имеет более широкое значение, т.е.существует не только ионизирующая радиация, но и световаярадиация, радиочастотная радиация, тепловая радиация и т.д.В настоящем цикле лекций постараемся придерживатьсяправильной научной терминологии, т.е.

будем далееиспользовать термин «ионизирующее излучение» (ИИ).Основоположники радиобиологии в России (1)Биологическое действие ионизирующих излучений (ИИ) стали изучатьпрактически сразу после открытия X-лучей немецким физикомВильгельмом Рентгеном в декабре 1895 г.).И Россия в этих исследованиях с самогоначала занимала передовые позиции.Уже в марте 1896 г. приват-доцентПетербургского университета ИванРамазович Тархнишвили (Тарханов, ТарханМоурави, 1846-1908) обнаружил эффекты Xлучей на некоторые физиологическиесистемы (в частности, на центральнуюнервную систему) организма лягушек инасекомых.Основоположники радиобиологии в России (2)В 1903 г. Ефим Семенович Лондон (18681939), работавший в Петербурге в Институтеэкспериментальной медицины, впервыеустановил, что излучение радия вопределенных дозах может оказыватьлетальное (т.е.

смертельное) действие намышей. Он был первым исследователем,показавшим, что под влиянием излучениярадия наиболее ранние и выраженныеизменения происходят в кроветворных,лимфоидных и половых органах. В 1911 г. онопубликовал первую в мире монографию порадиобиологии «Радий в биологии имедицине».Виды ионизирующих излучений иих краткая характеристикаЧто такое ионизирующее излучение?Ионизирующим излучением называют излучение, взаимодействие которого свеществом приводит к образованию положительно или отрицательнозаряженных ионов.Ионизация обычно происходит путем отрыва электрона с внешнихэлектронных оболочек атома.Для большинства химических элементов, входящих в состав биологическогоматериала, для их ионизации необходима энергия от 10 до 70 эВ.Электронвольт (эВ) – внесистемная единица энергии, широко применяемая ватомной и ядерной физике для энергетической характеристики частиц иквантов электромагнитного излучения.1 эВ представляет собой кинетическую энергию, которую приобретаетэлектрон, разогнавшись в электрическом поле с разностью потенциалов 1 В.1 эВ = 1,602 10-19 Дж.Ионизирующие излученияКорпускулярныеизлученияЭлектромагнитныеизлучения (ЭМИ)β-излучение-излучение-излучениеПротонноеизлучениеНейтронноеизлучениеНеионизирующиеэлектромагнитныеизлученияРентгеновскоеизлучениеУФ-излучениеВидимое излучениеИК-излучениеЭлектронноеизлучениеМикроволновоеизлучениеи др.РадиочастотноеизлучениеОсновные виды ионизирующих излученийРассмотрим происхождение, природу и некоторые физическиехарактеристики ионизирующих излучений, определяющиеособенности их биологического действия.Наиболее подробно рассмотрим следующие видыионизирующих излучений:β-излучение,α-излучение,γ-излучение,рентгеновское излучение.Происхождение и природа β-излучения-Излучение возникает при -распаде радионуклида.Нуклид – это разновидность атомов со строго определенным числомпротонов и нейтронов в ядре.Радионуклид (т.е.

радиоактивный нуклид) – это нуклид, ядро которогонестабильно, т.е. распадается, превращаясь в ядро атома другого элемента.Различают --излучение и +-излучение.--Излучение представляет собой поток электронов (т.н. --частиц),испускаемых ИЗ АТОМНЫХ ЯДЕР при --распаде радионуклида.+-Излучение представляет собой поток позитронов (т.н. +-частиц),испускаемых ИЗ АТОМНЫХ ЯДЕР при +-распаде радионуклида.Позитрон – античастица по отношению к электрону.

Имеет заряд +1.β--РаспадПри --распаде испускаемый из ядра электрон e- (т.н.--частица) возникает при превращении нейтрона в протон, чтосопровождается образованием еще одной частицы —антинейтрино:Поэтому при --распаде заряд атомного ядра (т.е. атомныйномер) увеличивается на 1 ед. (Z' = Z + 1), а массовое число неизменяется (A' = A):где X, X' — символы исходного и образующегося ядра.β+-РаспадПри +-распаде испускаемый из ядра позитрон e+ (т.н.+-частица) возникает при превращении протона в нейтрон, чтосопровождается образованием еще одной частицы — нейтрино:Поэтому при +-распаде заряд атомного ядра (т.е.

атомныйномер) уменьшается на 1 ед. (Z' = Z - 1), а массовое число неизменяется (A' = A):где X, X' — символы исходного и образующегося ядра.Энергетическая характеристика β-излучения-Излучение характеризуется непрерывным энергетическим спектром:энергии испускаемых -частиц, а варьируют почти от 0 до некоторогомаксимального значения Eмакс.Это что объясняется тем, что не вся энергия, высвобождающаяся при распаде достается -частицам.При --распаде высвобождающаяся энергия распределяется междуэлектроном и антинейтрино, а при +-распаде – между позитроном инейтрино.Максимальная энергия (Eмакс)-частиц обычно лежит вдиапазоне от 10 кэВ до 3 МэВ.Графические схемы радиоактивного распадаРадиоактивный распад наглядно можно представлять в видеграфических схем.В этих графических схемах верхняя горизонтальная линияпредставляет уровень энергии исходного радиоактивного ядра, анижняя линия – уровень энергии основного состояния образующегосяядра.Над верхней линией ставится символ исходного химического элементаХ и его массовое число А.

Под нижней линией ставится символобразующегося химического элемента Х' и его массовое число А'.Разные типы радиоактивных распадов изображаются стрелками разнойформы, идущими косо вниз от верхней горизонтальной линии донижней.Графические схемы β--распада и β+-распада--Распад изображаетсясплошной одинарной стрелкой,направленной косо вниз вправо отверхней линии к нижней.+-Распад изображаетсясплошной одинарной стрелкой,направленной косо вниз влево отверхней линии к нижней.Образующийся нуклид X` стоит впериодической системе на одинномер дальше, чем исходныйрадиоактивный нуклид X (Z'=Z+1;A'=A).Образующийся нуклид X’ стоит впериодической системе на одинномер ближе к ее началу, чемисходный радиоактивный нуклидX (Z'=Z-1; A'=A).Происхождение и природа α-излученияα-Излучение представляет собой поток α-частиц, образующихся при αраспаде радионуклидов.α-Распад заключается в том, что из ядра радионуклида выбрасываетсячастица (называемая α-частицей), которая состоит из двух протонов и двухнейтронов, т.е.

представляет собой ядро атома гелия:При α-распаде атомный номер уменьшается на 2 единицы (Z' = Z – 2),массовое число A — на 4 единицы (A' = A –4).Схема α-распада в общем виде выглядит так:где X, X' — символы исходного и образующегося ядра.Графическая схема α-распада-Распад изображается сплошной двойнойстрелкой, направленной косо вниз влево.Образующийся при этом нуклид X’ стоит впериодической системе на два номера ближек ее началу, чем исходный радиоактивныйнуклид X (Z'=Z–2; A'=A–4).Энергетическая характеристика α-излученияα-Частицы – это высокоэнергетичные частицы.При выходе из ядра α–частицы имеют начальную кинетическуюэнергию в основном в диапазоне от 2 МэВ до 11 МэВ.Спектр α-излучения (т.е. энергетическая зависимость частотывстречаемости α-частиц) является линейчатым (дискретным).Часто при -распаде испускается не одна, а несколько групп-частиц, каждая из которых обладает определенной энергией,и следовательно энергетический спектр состоит из несколькихдискретных линий.Энергетический спектр α-излученияγ-Излучение и рентгеновское излучениеγ-излучение и рентгеновское излучениеявляются ионизирующими электромагнитнымиизлучениями.Основное отличие γ- и рентгеновскогоизлучений заключаетсяВ ИХ ПРОИСХОЖДЕНИИ!!!γ-излучение-ИЗЛУЧЕНИЕ — это электромагнитное излучение,возникающее:1) при ядерных превращениях (в частности, при радиоактивномраспаде) – т.е.

имеет ядерное происхождение.2) при аннигиляции частицы и античастицы (например, электронаи позитрона).Радиоактивный распад атомного ядра обычносопровождается γ-излучениемПри любом виде радиоактивного распада образовавшееся в результатерадиоактивного распада дочернее ядро в большинстве случаев находится ввозбужденном энергетическом состоянии.Сброс избыточной энергии осуществляется путем испускания возбужденнымядром квантов электромагнитного излучения, получившего название γквантов, или γ-излучения.На графических схемах радиоактивногораспада γ-излучение изображается в видестрелки, направленной вертикально вниз.Пример:При β-распаде 60Co (является основнымисточником γ-излучения, применяемым втехнике и медицине) излучаются γ-квантыс энергиями 1,17 и 1,33 МэВ.Пример излучения γ-квантов при α-распадеЭнергетическая характеристика γ-излученияЭнергия -квантов различных γ-излучателей варьирует восновном от 10 кэВ до 3 МэВ, но при некоторых ядерныхреакциях может достигать 20 МэВ.Спектр γ-излучения (т.е.

зависимость частоты встречаемостиквантов от их энергии) является линейчатым (дискретным), т.е.состоит из дискретных линий. Объясняется это тем, что ядрамогут находится только в определенных энергетическихсостояниях, и переход из одного состояния в другое происходитскачкообразно.-Излучатели редко имеют одну линию в спектре γ-излучения(т.е. редко являются моноэнергетическими, илимонохроматическими) и обычно характеризуются определеннымнабором линий.Энергетический спектр γ-излученияЭнергетический спектр γ-излучения 226Raγ-кванты образуются при аннигиляции частицы иантичастицыАННИГИЛЯЦИЯ ПАРЫ (от лат. annihilatio — уничтожение,исчезновение) — один из видов превращений элементарныхчастиц, который происходит при столкновении частицы сантичастицей и приводит к их взаимному исчезновению собразованием квантов электромагнитного излучения (такженазываемых γ-квантами, или γ-излучением).Например при аннигиляции пары электрон—позитронобразуются обычно 2 γ-кванта (разлетающихся впротивоположных направлениях), энергия каждого из которыхсоставляет 0,511 МэВ, что является энергетическимэквивалентом массы позитрона и электрона.Рентгеновское излучениеРентгеновское излучение — электромагнитное излучение,возникающее:1) при торможении быстрых электронов в поле ядра атомавещества (это т.н.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций