Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
Современный период, связанный с проблемами радиоэкологического кризиса, диктует такйсе новые подходы и в разработке методов химической защиты от ионизирующей радиации. Появилась необходимость в исследованиях природных пищевых продуктов и препаратов, способных, не оказывая вредного побочного действия на организм, снижать или предотвращать эффекты хронического низкоинтенсивного облучения в сочетании с другими экстремальными природными н техногенными факторами. Большое внимание также уделяется исследованию средств, способствующих выведению радионуклидов из организма. Не менее актуальны и остры задачи проведения программ медицинской реабилитации облученного населения.
Накопив данные по изучению лучевой патологии, радиобиологи обратились к идеям древней народной медицины: помочь организму мобилизовать собственные защитные ресурсы, способствующие повышению общей устойчивости к ионизирующей радиации и вредным факторам среды. Благодаря этнм ядеям уже сейчас используется значительное количество препаратов, пищевых добавок и веществ, многие из которых хорошо известны в народной медицине, но впервые применяются в целях защиты организма от вредных последствий хронического облучения. Нетрудно видеть, что и это актуальное направление должно получить дальнейшее развитие, но оно уже далеко выходит за рамки одной только радиационной биофизики.
В кратком обзоре актуальных проблем трудно охватить все направления, по которым развиваются сегодня и будут развиваться завтра радиационная биофизика и радиобиология. Однако в настоящее время появились все основания для того, чтобы, используя имеющийся фактический материал многогранной науки, сформулировать основные принципы радиобиологии. Этому посвящена заключительная часть данного учебника.
Глава I
ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ,
ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА, ДОЗИМЕТРИЯ И ДОЗОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ
1. Виды ионизирующих излучений, их энергия
К ионизирующим излучениям относят фотоны электромагнитного излучения (7- н рентгеновское излучение с длиной волны менее 19 нм) и корпускулярные излучения (ускоренные частицы н ядра различных элементов).
В радиационной физике н химии за единицу энергии ионизирующих излучений принимается электрон-вольт (эВ, eV). 1 эВ — это энергия, приобретаемая одним электроном, движущимся в постоянном поле с разностью потенциалов в один вольт; 1 эВ — 1,602-10“19 Дж *).
Фотонное излучение с энергией от 50 эВ до 500 кэВ называют рентгеновским излучением, а при более высоких энергиях принято говорить о 7-излучении.
Рентгеновское излучение разделяют на мягкое (Е < 50 кэВ) н жесткое (Е > 50 кэВ). Энергии 7-квантов лежат в диапазоне от десятков кэВ до нескольких МэВ. В определении этих несколько перекрывающихся диапазонов энергии излучений нет путаницы: слово «гамма-лучи» принадлежит Марии Кюрн и возникло в результате наблюдения ею излучения радиоактивного распада, имевшего высокое значение энергии; наоборот, в зарубежной литературе любые фотоны с высокой энергией часто называют Х-лучами, хотя В. К. Рентген называл так открытое им излучение с энергиями в более низкой энергетической области.
Термин «корпускулярное излучение* применяют к любым частицам с ненулевой массой. К этому виду излучений относят электроны, позитроны, нейтроны, о-частицы, протоны, ускоренные ионы, ядер-ные фрагменты и осколки деления ядер, а также многие нестабильные частицы.
К электронному излучению относят ^-частицы (электроны с энергией 0,002-2,3 МэВ, возникающие при распаде радиоактивных адер) н
*) См. табл. 1.2. Энергию частиц принято измерять в следующих единицах, производных от электрон-вольта: тысячах эВ — кэВ; миллионах эВ — МэВ; миллиардах эВ — ГэВ.
36 Гл. 1. Ионизирующие излучения, их характеристика, дозиметрия
ускоренные электроны, которые создаются ускорителями электронов (с энергией от кэВ до сотен МэВ).
Ядра атома гелия называются а-частицами, когда они образуются при распаде некоторых радионуклидов и несут энергию до ~10 МэВ. Те же ядра, ионизированные и ускоренные, образуют пучки ионов гелия. Эти и другие пучки заряженных частиц — протонов, дейтронов и вообще любых многозарядных тяжелых нонов (например, углерода) — получают в протонных и ионных ускорителях. На них при облучении мишеней получают также пучки нейтральных частиц - фотонов и нейтронов, и даже пучки радиоактивных ионов.
Наиболее интенсивные потоки нейтронов получают при делении ядер урана и плутония в ядерном реакторе, а также в нейтронных генераторах. Нейтроны деления имеют широкий спектр энергий с максимумом при 1-2 МэВ-
2. Линейная передача энергии излучения
Когда отдельная частица илн пучок частиц излучения воздействует на вещество, то их путь можно наблюдать по произведенным ими эффектам. Ионизационный след заряженной частицы в веществе, или ее путь, называется треком. В отличие от непосредственно ионизирующих частиц, косвенно ионизирующие частицы такого следа не образуют, и он может проявиться лишь под действием вторичных частиц, если они несут электрический заряд.
