PDF (1123296), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Оно представляет собой поток заряженных и (или) незаряженных частиц. Ионизирующее излучениенаблюдается как среди корпускулярных излучений (альфа-, бэта-излучения, протонное, нейтронное), так и средиэлектромагнитных (рентгеновское и гамма-излучение). Среди электромагнитных есть и неионизирующие излучения (видимое,инфракрасное, микроволновое, радиочастотное). УФ-излучение можно отнести и к ионизирующим, и к неионизирующим (см.далее). 12,5 эВ – граница между ионизирующим и неионизирующим ЭМИ (соответствует энергии кванта, необходимой дляионизации молекулы H2O). Значению энергии кванта 12,5 эВ соответствует длина волны l ≈ 100 нм: (10.2.1)(c – скорость света (3 · 108 м/с), h – постоянная Планка (6,626 · 10-34 Дж · с; 1 Дж = 6,24 · 1018 эВ).
УФ-излучение — этоэлектромагнитное излучение в диапазоне от 10 нм до 400 нм. Низковолновую область УФ-излучения (10-100 нм) можно отнестик ионизирующим излучениям.Ионизирующее излучение вызывает в биологических объектах различные патологические изменения, крайним проявлениемкоторых является гибель облученных организмов. Степень и характер проявления радиобиологических эффектов зависят отразличных радиационных факторов, характеризующих условия облучения, и от биологических факторов, характеризующихобъект облучения.
К радиационным факторам относятся: 1)место расположения источника излучения по отношению коблучаемому организму; 2)вид ионизирующего излучения; 3)пространственное распределение дозы ионизирующегоизлучения в организме; 4)временнóе распределение дозы ионизирующего излучения; 5)доза облучения. К биологическимфакторам относятся: вид живого организма; возраст; пол; физиологическое состояние; используемая пища и т.д.
(подробноеописание этого в вопросе не требуется, если что, см. 13.2).Радиационные факторы, определяющие радиобиологические эффекты1. В зависимости от места расположения источника излучения по отношению к облучаемому биологическому объектуоблучение может быть: внешним — когда источник излучения находится во внешней среде вне облучаемого организма;внутренним — когда облучение происходит в результате воздействия излучения от попавших в организм радиоактивныхвеществ (радионуклидов); комбинированным — в реальной экологической обстановке встречается наиболее часто.Проникновение в организм радиоактивных веществ может осуществляться различными путями: ингаляционным путем (свдыхаемым воздухом); алиментарным, или пероральным путем (с продуктами питания и водой); перкутанным путем (черезкожные покровы); через слизистые оболочки (глаза); через раны.
Инкорпорированные в организм радионуклиды взависимости от своих химических и физико-химических свойств могут распределяться в организме либо равномерно, либонеравномерно — органотропно, т.е. преимущественно в определенных органах и тканях. Для большинства радионуклидовхарактерна неравномерность распределения в организме. В зависимости от типа распределения в организмерадионуклиды подразделяют на 5 основных групп: (10.2.2)Тип распределенияХарактерные примерыРавномерныйЦезий (137Cs)Остеотропный, или скелетныйСтронций (90Sr), радий (226Ra)Гепатотропный, или печеночныйПлутоний (239Pu)Нефротропный, или почечныйУран (238U)ТиреотропныйЙод (131I)Соответственно органы и ткани, в которых накапливается тот или иной радионуклид, подвергаются бóльшему радиационномупоражению при поступлении в организм этих радионуклидов.
В некоторых случаях тип распределения радионуклида можетменяться - распределение кислорода, азота, водорода и углерода зависит от тех химических соединений, в составе которыхони поступают в организм.Снижение содержания попавших в организм радионуклидов происходит главным образом через желудочно-кишечный тракт ипочки, в меньшей степени — через легкие и кожу, а также с молоком и плодом (например, яйца). Основное количестворадионуклидов выводится в первые дни после поступления в организм.
Быстрее всего выводятся из организма благородныегазообразные радионуклиды, например радон. Из мягких тканей радионуклиды обычно выводятся быстрее, чем из костнойткани. Уменьшение количества радионуклидов в организме осуществляется по экспоненциальному закону в результате двухпроцессов: биологического выведения и радиоактивного распада.
(10.2.3) =(10.2.4) . Константа λэфф называется константойэффективного выведения и представляет собой сумму константы биологического выведения λбиол и константы радиоактивногораспада λрасп. Еще можно сказать про эффективный период полувыведения - время, в течение которого содержаниерадионуклида в организме снижается вдвое. Константа эффективного выведения и эффективный период полувыведениясвязаны: (10.2.5) или (10.2.6) .Соответственно: (10.2.7) или (10.2.8) .Из последней формулы видно, что эффективный период полувыведения долгоживущих радионуклидов (т.е. имеющихбольшой период полураспада Tрасп) определяется в основном биологическим периодом полувыведения Tбиол, а эффективныйпериод полувыведения короткоживущих радионуклидов (т.е.
имеющих небольшой период полураспада Tрасп) определяется восновном периодом полураспада Tрасп. Эффективный период полувыведения существенно зависит от вида, возраста,функционального состояния организма.2. Вид ионизирующего излучения. Радиобиологические эффекты зависят от вида ионизирующего излучения,воздействующего на биологический объект: рентгеновское излучение, гамма излучение, бета излучение, альфа излучение,нейтронное излучение.При внешнем облучении наибольшую опасность представляют те виды ионизирующих излучений, которые обладаютнаиболее высокой проникающей способностью, т.е. нейтронное, гамма и рентгеновское излучения.
Альфа-излучение из-занизкой проникающей способности (в живой ткани — до 110 мкм для альфа-излучения с энергией 10 МэВ) практически непредставляет опасности при внешнем облучении организмов, размеры которых значительно превышают проникающейспособности α-излучения. Наружный слой кожи, образованный отмершими клетками, ткань одежды практически полностьюзадерживают α-излучение. Однако при внешнем облучении организмов, сравнимых по размерам с величиной проникающейспособности α-излучения (например, одноклеточных организмов), а также при внутреннем облучении более крупныхбиологических объектов α-излучение является чрезвычайно опасным.
В этих случаях способность α-излучения повреждатьклетки в 20 раз выше, чем у γ излучения. Проникающая способность β излучения занимает промежуточное положениемежду α- и γ излучениями: пробег β частиц с энергией 1 МэВ в живой ткани не превышает 0,5 см. Поэтому при внешнемоблучении относительно крупных организмов поражающему действию β излучения подвержены в основном только внешниеткани — кожа и глаза. Наибольшую опасность β излучение представляет при внутреннем облучении. Способностьβ излучения повреждать биологические клетки такая же, как у γ излучения (при одинаковой поглощенной дозе).3.
Пространственное распределение дозы ионизирующего излучения в организме. В зависимости от того, подвергается ливоздействию излучения весь организм или только какая-либо его часть, облучение разделяют на следующие типы:общее/тотальное облучение — воздействию излучения подвергается все тело; субтотальное облучение — воздействиюизлучения подвергается бóльшая часть тела при защитном экранировании (например, свинцовыми пластинами) отдельных егообластей или органов; парциальное облучение — воздействию излучения подвергается отдельная область тела; локальноеоблучение — воздействию узких пучков излучения подвергается отдельный орган или небольшой участок тела. Субтотальное,парциальное и локальное облучения в экспериментальной радиобиологии применяют для оценки значения нарушенияфункционирования отдельных органов и тканей в развитии лучевого поражения организма.
При аварийных ситуацияхпроисходит обычно либо общее, либо парциальное облучение. Локальное и парциальное облучения используют в лучевойтерапии для лечения различных заболеваний, главным образом злокачественных опухолей. Летальный исход для организмапри общем облучении наблюдается обычно при более низких дозах, чем при других типах облучения.
Поэтому локальное илипарциальное облучение (особенно тех областей тела, которые не играют определяющего значения для выживания организма)даже в таких высоких дозах, которые значительно превышают смертельную дозу, характерную для общего облучения, могутне привести к летальному исходу. Общее облучение не подразумевает наличия равномерности облучения всего организма -более удаленные от источника излучения области тела получают меньшую поглощенную дозу излучения вследствиеэкранирования их менее удаленными областями тела.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
