Экзаменационные вопросы и основные моменты, которые должны быть отражены в ответах студентов на эти вопросы (1123290)
Текст из файла
Раздел «РАДИАЦИОННАЯ БИОФИЗИКА»из общего курса «Биофизика»Экзаменационные вопросы и основные моменты,которые должны быть отражены в ответахстудентов на эти вопросы1.Виды ионизирующих излучений. Общая физическаяхарактеристика. Граница между ионизирующим инеионизирующим электромагнитным излучением.Ионизирующие излучения делятся на корпускулярные(бета-, альфа- и др.) и электромагнитные ионизирующие(гамма- и рентгеновское) излучения.Происхождение основных видов ионизирующих излучений(альфа-, бета-, гамма-, рентгеновского). В чем заключаетсяосновное отличие гамма- и рентгеновского излучений? (Впроисхождении).Основная физическая характеристика (заряд, масса,энергия) ионизирующих излучений.За границу между ионизирующим и неионизирующимэлектромагнитным излучением принимается 12,5 эВ –соответствует энергии кванта, необходимой для ионизациимолекулы воды.
Энергия 12,5 эВ соответствует длиневолны примерно 100 нм по формуле (E=hc/λ).Проникающая способность гамма- и рентгеновскогоизлучений. Слой половинного ослабления (d1/2) в воде (илиживой ткани) (ориентировочно 10 см для гамма-излучения60Co и 5,5 см для рентгеновского излучения с энергией 180250 кэВ, характерного для обычных медицинскихрентгеновских трубок).Ориентировочные значения пробега альфа- и бетаизлучений в воде (или живой ткани).
(130 мкм для альфаизлучения с энергией 10 МэВ и 1-1,5 см для бета-излученияс энергией 1 МэВ).Понятие линейной плотности ионизации (ЛПИ, обычновыражается в количестве пар ионов, образующихся на мкм2пути) и линейной передачи энергии (ЛПЭ, ЛПЭ = 34 хЛПИ, где 34 эВ – средняя энергия необходимая дляобразования пары ионов). Ориентировочные значения ЛПИ(для рентгеновского, гамма-, бета-излучений – десятки парионов на мкм пути, для альфа-излучения – тясячи парионов на мкм пути).Проникающая способность (или пробег), а также ЛПЭ(ЛПИ) – важные характеристики ионизирующихизлучений, определяющие их биологические эффекты.Отметить отличия в опасности разных видов излученийпри внешнем и внутреннем облучении (гамма-излучениеодинаково опасно при внутреннем и внешнем облучении;бета-излучение при внутреннем облучении гораздо опаснеечем при внешнем облучении; альфа-излучение привнешнем облучении практически мало опасно, но привнутреннем облучении альфа-излучение крайне опасно, в20 раз опаснее, чем гамма- или бета-излучения).
Основнаяпричина большей опасности плотноионизирующегоизлучения (например, альфа-излучения) заключается вгораздо более высокой вероятности возникновениянерепарируемых (или плохо репарируемых) двунитевыхразрывов ДНК.2.Дозы ионизирующих излучений (экспозиционная,поглощенная, эквивалентная, эффективная) и ихединицы. Мощность дозы.Определения экспозиционной, поглощенной,эквивалентной и эффективной дозы.
Единицы(внесистемные и в Международной системе единиц,их соотношение).Относительная биологическая эффективность (ОБЭ)разных видов ионизирующих излучений.Взвешивающие коэффициенты для разных видовионизирующих излучений WR (вводятся вопределении эквивалентной дозы) как частный3случай ОБЭ. Определение: Взвешивающиекоэффициенты для различных видов излучений WRпредставляют собой регламентированные значенияОБЭ разных видов ионизирующих излучений,установленные в целях оценки радиационнойопасности данных видов излучений для человека вотношении возникновения отдаленныхнеблагоприятных эффектов (т.е. эффектов,возникающих в результате воздействияотносительно низких доз хронического иликратковременного облучения).
Т.е. WR – это частныйслучай ОБЭ: 1) только для человека!!! 2) только вотношении отдаленных неблагоприятных эффектов(т.е. только для низких доз ионизирующегоизлучения)!!!Значения взвешивающих коэффициентов для разныхвидов излучений, указанные в современных НРБ(Нормах радиационной безопасности): для гамма-,рентгеновского, бета-излучений – 1, для альфаизлучения – 20, для протонного излучения – 5, длянейтронного излучения – от 5 до 20 в зависимости отэнергии).Взвешивающие коэффициенты для разных органов итканей WT (вводятся в определении эффективнойдозы).
В чем заключается биологический смысл этихкоэффициентов (см. определение). Определение:Взвешивающие коэффициенты WT представляютсобой относительный вклад различных органов илитканей в общий риск (вероятность) возникновенияотдаленных неблагоприятных эффектов в организмепри равномерном облучении тела человека.Наиболее высокие значения WR установлены (всовременных Нормах радиационной безопасности)для следующих органов и тканей человека: гонады –40,20, красный костный мозг, толстая кишка, легкие ижелудок – по 0,12.Области применения понятий доз ионизирующегоизлучения:Поглощенная доза – основная дозиметрическаявеличина.
Именно ее надо использовать приописании лучевых эффектов у различныхбиологических объектов, при описании воздействияизлучения на опухоль (при радиотерапии), приописании лучевой болезни у человека.Понятия эквивалентной и эффективной дозыиспользуются только при нормированиирадиационной безопасности для человека ирадиационном контроле. В Нормах радиационнойбезопасности эффективная и эквивалентная дозы –это основные нормируемые величины.Экспозиционная доза – это характеристика поляэлектромагнитного ионизирующего излучения (т.е.гамма- и рентгеновского). Используется для оценкит.н. "радиационного фона" (независимо отнахождения в этом поле облучаемых объектов).3.Основные радиационные факторы, определяющиерадиобиологические эффекты: место расположенияисточника излучения по отношению к облучаемомуобъекту, вид ионизирующего излучения, дозаоблучения (основные характеристики дозовойкривой гибели), пространственное распределениедозы облучения в организме, временнóераспределение дозы облучения.Место расположения источника излучения поотношению к облучаемому объекту: внешнееоблучение, внутреннее облучение (от попавших5внутрь организма радионуклидов), комбинированноеоблучение.Путипоступленияворганизмрадионуклидов.Понятиеорганотропностираспределения радионуклидов в организме.
5 группрадионуклидов в зависимости от типа распределенияв организме (органотропности). Примеры.Тип распределенияРавномерныйОстеотропный, или скелетный(накопление в костной ткани)Гепатотропный,илипеченочный (накопление впечени)Нефротропный, или почечный(накопление в почках)Тиреотропный (накопление вщитовидной железе)Характерные примерыЦезий (137Cs)Стронций (90Sr), радий (226Ra)Плутоний (239Pu)Уран (238U)Йод (131I)Какая из этих групп радионуклидов удерживается ворганизме дольше всего. Уменьшение количестварадионуклидов в организме осуществляется поэкспоненциальному закону в результате двухпроцессов:биологическоговыведенияирадиоактивного распада.t()tCt C0 e эфф = C0 e биол расп .Константаλэффназываетсяконстантойэффективного выведения и представляет собойсумму константы биологического выведения λбиол иконстанты радиоактивного распада λрасп.
Вместоконстантыэффективноговыведениячастопользуются величиной эффективного периодаполувыведения.Эффективныйпериодполувыведения представляет собой время, в течениекоторого содержание радионуклида в организме(или в органе) снижается вдвое. Константаэффективного выведения и эффективный период6полувыведениясоотношениями:Tэфф связаны0, 693эффилиэфф следующими0, 693.TэффСоответственно:1Tэфф1Tбиол1T распилиTэфф Tбиол T распTбиол Tрасп .Какой из двух параметров (Тбиол или Трасп) являетсяопределяющим для Тэфф в случае долгоживущихрадионуклидов и в случае короткоживущихрадионуклидов? Как преобразуется эта формула для1) случая долгоживущих радионуклидов и 2) дляслучая короткоживущих радионуклидов?ОТВЕТ: Из последней формулы видно, чтоэффективный период полувыведения долгоживущихрадионуклидов (т.е.
имеющих большой периодполураспада Tрасп) определяется в основномбиологическим периодом полувыведения Tбиол, аэффективныйпериодполувыведениякороткоживущих радионуклидов (т.е. имеющихнебольшой период полураспада Tрасп) определяется восновном периодом полураспада Tрасп.Вид ионизирующего излучения.Какие виды ионизирующего излучения (из основных– гамма-, бета-, альфа) представляют наибольшуюопасность при внешнем облучении, а какие – привнутреннем облучении и почему.ВидионизирующегоизлученияОпасность для организмапри внешнем при внутреннемоблученииоблучении7гаммаизлучениебета-излучениеальфаизлучение+++/-+20+В зависимости от пространственного распределениедозы ионизирующего излучения в организмеоблучение может быть общим (тотальным),субтотальное, парциальное, местное (локальное).Какой из этих типов наиболее опасен приодинаковой поглощенной дозе и почему (общееоблучение).
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.