Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 25

Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 448 c.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка): radiacionnayabiofizika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 210 >> Следующая

Подробно вопросы о лучевом поражении человека, животных и растительных организмов специально не рассматриваются в данном учебнике. Однако следует подчеркнуть чрезвычайно важное значение динамических, биологических свойств облучаемых организмов,
6. Эквидозиметрия и концепция риска
53
их репаративиую способность, наличие компенсаторных структурнофункциональных механизмов ответа на любые повреждающие воздействия, включая действие ионизирующих излучений.
Кроме того, известно влияние мощности дозы, в зависимости от которой меняется скорость восстановительных процессов в биологических системах, особенности лучевых реакций на способы облучения при распределении поглощаемой энергии во времени и пространстве, зависимость эквивалентных и эффективных доз от радиочувствительности объектов. Все это говорит о том, что на строгие стандартные условия облучения следует стохастический биологический ответ, многогранность которого, как мы увидим, будет сказываться все в большей степени по мере усложнения организации живой системы.
Глава П
ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
1. Общий принцип Гротггуса.
Дискретный характер поглощения энергии ионизирующих излучений
Прохождение через вещество фотонов рентгеновского или 7-излучения, потока нейтронов, электронов или ускоренных ядер элементов может привести к поглощению части энергии этим веществом. При облучении живой материи мы наблюдаем биологические последствия радиационного воздействия. Тестируемый биологический эффект — результат поглощения энергии излучения атомами и молекулами, составляющими клетки и ткани. Иначе говоря, в радиобиологии выполняется общий принцип Гроттгуса, согласью которому только та часть энергии излучения может вызвать изменения в веществе, которая поглощается этим веществом; энергия отраженного или проходящего сквозь вещество излучения не оказывает действия. Именно в силу этого принципа возникает различие, с одной стороны, между экспозиционной и поглощенной дозами и с другой стороны — между удельными потерями энергии и ЛПЭ, о чем говорилось в предыдущей главе. Разница между потерянной и поглощенной энергией излучения бывает достаточно велика для того, чтобы говорить о нарушении равновесия между образованием и поглощением вторичных электронов в среде, облученной 7-квантами.
Принцип Гроттгуса учитывается при построении дозного распределения излучения (или, как говорят, дозного поля), которое осуществляют лучевые терапевты, чтобы на изображении анатомического среза тела больного определить область мишени (например, злокачественной опухоли) и совместить ее границы с выбранной, обычно 90%-ной, изодозой. Под изодозой понимают линии, проведенные через точки с одинаковой поглощенной дозой в гомогенной или гетерогенной среде (макроскопическом смысле этнх понятий).
2. «Энергетический парадокс» в радиобиологии
55
Радиационная биофизика учитывает и более глубокие различия в распределении энергии в веществе, которые также связаны с принципом Гроттгуса. При прохождении ионизирующих излучений в веществе выделение энергии происходит лишь в отдельных, редко расположенных микрообъемах, так как обмен энергией между излучением и атомами поглотителя носит дискретный вероятностный характер.
Во многих облучаемых областях излучение вообще не передает энергию веществу. Эти области, следовательно, «не знают» о том, что облучение имело место, и испытывают лишь вторичное воздействие измененных структур, поглотивших энергию.
Вероятностный характер поглощения энергии приводит к необходимости описания ряда радиационных величин в терминах статистики. Статистические флуктуации радиационных величин существенны, следовательно, действие излучения должно определяться фактическими, а не средними значениями (математическим ожиданием) соответствующих величин. Поэтому стохастические величины рассматриваются в радиобиологии наряду с нестохастическими.
2. «Энергетический парадокс» в радиобиологии
Пользуясь количественными методами дозиметрии, можно установить зависимость между величиной поглощенной энергии и выраженностью биологического эффекта облучения, например, определить минимальную поглощенную дозу, вызывающую гибель различных организмов.
Установлено, что при внешнем общем однократном и равномерном облучении поглощение ионизирующей радиации в дозе 7-10 Гр достаточно для возникновения острой формы лучевой болезни и последующей гибели млекопитающих, в том числе и человека.
Согласно определению, доза в 1 Гр соответствует поглощению
1 Дж энергии 1 кг ткани. Следовательно, смертельная для млекопитающих доза общего облучения в 10 Гр ионизирующей радиации приводит к поглощению одним граммом тканн 105 эрг энергии излучения. Удивительно, что столь незначительная порция энергии вызывает фатальные последствия для организма. Если такое же количество энергии сообщить ткани не в виде потока ионизирующих частиц, а квантами теплового (инфракрасного) излучения, то регистрируемым результатом воздействия будет незначительное повышение температуры тела — всего менее, чем на 0,002 °С- Естественно, что такое повышение температуры тела никак не может повлиять на состояние организма. Этот «энергетический парадокс» указывает на кажущееся глубокое несоответствие между количеством энергии, теряемой в тканях ионизирующим излучением, и теми биологическими последствиями, к которым приводит облучение.
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed