Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

На организм

Физические основы действия ионизирующих излучений

Методы получения радионуклидов.

Ядерная реакция условно обозначается следующим образом: вначале указывается символ исходного элемента (изотопа), а затем - образующегося в результате ядерной ракции. В скобках между ними первой указывается воздействующая, а за нею - вылетающая частица или квант излучения.

Например, 16О (t, n) 18F (t - тритон).

Для получения искусственно-радиоактивных нуклидов используют ядерные реакторы и ускорители аряженных яастиц.

1) -реакция радиационного захвата, по реакции (n, g)

23Na (n, g) 24Na,

31P (n, g) 32P;

2) по реакции (n, g) с образованием “дочернего”

130Те (n, g) 131Те ® 131I;

3) по реакциям с вылетом заряженных частиц (n, p), (n, 2n), (n, a),:

14N (n, p) 14C;

4) по вторичным реакциям с тритонами (t, p), например:

7Li (n, a) 3H

16O (t, n) 18F;

5) по реакции деления U(n, f), например:

90Sr, 133Xe

6) Многие важные радионуклиды, применяемые в клинической радиодианостике, получают с достаточной удельной активностью, используя изотопно-обогащенные мишени.

Например, для получения 47Са облучают мишень, обогащенную по 46Са с 0,003 до 10-20%, для получения 59Fe - мишень с 58Fe, обогащенным с 0,31 до 80% и т.д.

В редакторе главным образом получают радионуклиды с избытком нейтронов, распадающиеся с b- - излучением.

Нейтронодефицитные радионуклиды в большинстве случаев получают на циклотронах, линейных ускорителях протонов и электронов (в последнем случае используется тормозное илучение) при энергиях ускоряемых частиц порядка десятков и сотен МэВ.

7) Так получают для медицинских целей радионуклиды по реакциям:

51V (p, n) 51Cr, 67Zn (p, n) 67Ga,

109Ag (a, 2n) 111In, 44Ca (g, p) 43K,

68Zn (g, p) 67Cu и др.

8) Для получения многихкороткоживущих радионуклидов непосредственно в клинических учреждениях используют так называемые изотопные генераторы, содержащие долгоживущий материнский радионуклид,при распаде которого образуется нужный короткоживущий дочерний радионуклид, например:

99МТс, 87MSr, 113MIn, 132I.

Рассматривая первичные физико-химические процессы в организме при действии ионизирующих излучений, следует учитывать две принципиально разные возможности взаимодействия: с молекулами воды и с молекулами органических соединений.

Под действием ионизирующих излучений происходят химические превращения вещества, получившие название радиолиза. Укажем возможные механизмы радиолиза воды:

Н2О ® Н2О*, Н2О* ® Н· + ОН·

Н2О ® Н2О·+ + е-, Н2О·+ + Н2О ® ОН ·+ Н3О+,

ОН- ® ОН· + е -, Н2О + е -® Н2О',

О2 + е -® О·-, О2·- + Н+ ® НО2·,

НО2·+ Н· ® Н2О2.

Наиболее реакционноспособными являются три типа радикалов (присутствие неспаренного электрона у свободных радикалов обозначается жирной точкой в верхнем правом индексе), образующихся при радиолизе воды: е -, Н· и ОН·. Взаимодействие органических молекул RH с этими радикалами может привести к образованию радикалов органических молекул, например:

RH + ОН· ® R* + Н2О, R· + О2 ® RO·2,

RO·2 + RH ® ROOH + R· и т. д.

Взаимодействие молекул органических соединений непосредственно с ионизирующими излучениями может образовать возбуж­денные молекулы, ионы, радикалы и перекиси:

RH ® RH*® R· + H· ®..., RH ® RH·+ + е - ®....

Из приведенных реакций ясно, что эти высокоактивные в химическом отношении соединения будут взаимодействовать с остальными молекулами биологической системы, что приведет к повреждениям генетического аппарата, мембран, других структур клеток и, в итоге, нарушениям функций всего организма.

Рассмотрим некоторые общие закономерности, характерные для биологического действия ионизирующего излучения.

Значительные биологические нарушения вызываются ничтожно малыми количествами поглощаемой энергии излучения.

Ионизирующее излучение действует не только на биологический объект, подвергнутый облучению, но и на последующие поколения через наследственный аппарат клеток. Это обстоятельство, а также его условное прогнозирование особо остро ставят вопрос о защите организмов от излучения.

Для биологического действия ионизирующего излучения специфичен скрытый (латентный) период. Разные части клеток по-разному чувствительны к одной и той же дозе (см. гл. 28) ионизирующего излучения. Наиболее чувствительным к действию излучения является ядро клетки.

Способность к делению — наиболее уязвимая функция клетки, поэтому при облучении прежде всего поражаются растущие ткани. Это делает ионизирующее излучение особенно опасным для детского организма, включая период, когда он находится в утробе матери. Губительно действует излучение и на ткани взрослого организма, в которых происходит постоянное или периодическое деление клеток: слизистую оболочку желудка и кишечника, кро­ветворную ткань, половые клетки и т. д. Действие ионизирующего излучения на быстрорастущие ткани используют также при терапевтическом воздействии на ткани опухоли.

При больших дозах может наступить «смерть под лучом», при меньших — возникают различные заболевания (лучевая болезнь и др.).

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом | Использование радионуклидов и нейтронов в медицине
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 265; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.045 сек.