Изменения, вызываемые действием ионизирующих излучений

Рентгеновские лучи, гамма-лучи, поток нейтронов и другие излучения большой энергии также вызывают в веществе глубокие физикохимические изменения и инициируют разнообразные реакции. Так, при действии ионизирующих излучений кислород образует озон алмаз превращается в графит оксиды марганца выделяют кислород из смеси азота и кислорода или воздуха образуются оксиды азота в присутствии кислорода ЗОг переходит в 50з происходит разложение радиолиз) воды, в результате которого образуются молекулярные водород, кислород и перекись водорода. Возникающие при радиолизе свободные радикалы (-Н, -ОН, -НОз) и молекулярные ионы ( НзО , -НзО ) способны вызывать различные химические превращения растворенных в воде веществ. [c.203]

Во избежание вредного действия излучений установлены предельно допустимые дозы излучения. Предельно допустимая доза излучения, сокращенно ПДД, — это наибольшая доза излучения, действие которой в течение неопределенно длительного времени на организм не вызывает в нем необратимых изменений, обнаруживаемых современными средствами исследований. Предельно допустимые дозы излучения устанавливаются для различных видов внешнего и внутреннего облучения и ионизирующих излучений Министерством здравоохранения СССР . При работе с радиоактивными изотопами задачей техники безопасности является создание на рабочем месте такой производственной обстановки, при которой предельно допустимые дозы излучения не превышались бы ни в каком случае. [c.84]

В литературе имеется очень мало данных о действии ионизирующих излучений на неотвержденные эпоксидные соединения, причем эти данные в ряде случаев носят противоречивый характер. Одна из первых попыток использовать ионизирующие излучения для отверждения эпоксидных соединений была предпринята Колихманом и Стронгом [319]. Они подвергли воздействию улучей Со эпоксидную смолу ЕКЬ-2774 и ее смеси с различными отверждающими агентами. В смоле без добавок Колихман и Стронг не обнаружили каких-либо изменений после облучения дозой 100 Мрад. Образование твердых продуктов после облучения такой дозой наблюдалось лишь в смесях смолы с некоторыми отверждающими агентами, например, с п, и -диаминодифенилметаном. При этом свойства полученных продуктов оказались хуже, чем при термическом отверждении или при термическом отверждении с последующей радиационной обработкой. По мнению Колихмана и Стронга, облучение смесей эпоксидных смол с отверждающими агентами не вызывает их радиационного сшивания, поскольку компоненты таких смесей обычно взаимодействуют друг с другом по реакциям конденсации, которые не промотируются радиацией. [c.182]

Наследственные изменения (мутации) свойств микроорганизмов могут происходить под влиянием химических и физических факторов (ионизирующее излучение и ультрафиолетовые лучи). При радиационной селекции используют преимущественно гамма-лучи и быстрые нейтроны, которые дают лучший мутагенный эффект. Однако их использование для получения промышленных штаммов ограничено. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 2650 нм обладают также хорошим мутагенным действием, так как лучи этой длины волны избирательно поглощаются молекулами ДНК. Ультрафиолетовые лучи вызывают возбуждение молекулы, что в последующем приводят к их химическому изменению. [c.121]

Рентгеновские лучи, альфа-частицы, гамма-лучи, нейтроны и др. излучения большой энергии также вызывают в веществе глубокие физико-химические изменения и инициируют разнообразные реакции. Так, прн действии ионизирующих излучений на кислород образуется озон, алмаз превращается в графит, оксиды марганца выделяют кислород и т. д. При облучении смеси азота и кислорода или воздуха образуются оксиды азота, в присутствии кислорода ЗОз переходит в 50з и т. д. При действии ионизирующих излучений на воду происходит ее радиолиз. [c.221]

Хотя действие излучения не аналогично тепловой денатурации, все же между обоими явлениями имеется тесная связь. Давно известно, что устойчивость белков к денатурации (если последняя характеризуется снижением растворимости белков) понижается под действием ионизирующего излучения [31]. Фрике [79, 80] показал, что относительно малые дозы рентгеновских лучей (33 000 р) не вызывают немедленно заметных изменений свойств яичного альбумина, но они ускоряют тепловую денатурацию. Результаты его работы показывают, что образование разрывов в полипептидных цепях может быть обнаружено только при повышении температуры, когда процесс развертывания специфической белковой структуры происходит с повышенной скоростью. Существование скрытых разрывов подтверждается низкой энергией активации этого процесса. Процесс развертывания сопровождается выигрышем энтропии меньшим, чем [c.229]

Биологическое действие излучений на организм. Излучения, испускаемые источниками радиоактивных веществ, взаимодействуют с атомами и молекулалп среды, в которой они распространяются. Это взаимодействие является причиной изменений, которые происходят в организме человека, подвергшегося действию облучения. Первичным моментом радиационного поражения является ионизация атолюв и молекул тканей при прохождении через них потока ионизирующих частиц. Ионизация вызывает разрыв молекулярных связей и изменение химического строения соединений ткани непосредственным результатом облучения является также расщепление молекул воды, содержащейся в ткани, на радикалы гидроксил и водород, обладающие высокой хидшческой активностью и образующие при взaи юдeй твии с молекулами ткани ряд новых соединений, не свойственных здоровой ткани. В результате таких изменений нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме. [c.106]

Наиболее подвержены действию ионизирующего излучения нуклеиновые кислоты. Излучение вызывает, по-видимому, глубокие химические изменения в структуре ДНК. Вероятно, происходит распад и удаление азотистых оснований, перераспределение их порядка, нарушение принципа комплементарности в связи с переходом кетоформы оснований в еноль-ную, выпадение пар оснований, окисление углеводной компоненты, разрыв гликозидной и других связей в молекуле (преимущественно в случае пуриновых оснований) и т. д. [c.479]

Как правило, срок службы битумных материалов под действием ионизирующего излучения значительно снижается. Степень этого снижения зависит от многих факторов и в частности от природы и мощности источника излучения, а также от продолжительности экспозиции. Мягкое а-излучение, например, проникающее только через тонкий поверхностный слой материала, вызывает при достаточно продолжительной экспозиции существенные, но лишь местные изменения (или разрушения) битумного слоя. Однако иногда воздействие излучения на поверхность может оказаться полезным. Тем не менее проникающее излучение высокой энергии типа 7-излучения, жесткого р-излучения или нейтронного излучения (или их сочетание) может вызвать значительные изменения и (или) разрушение не только на поверхности материала, но и на глубине до 1 м и более. Во всех случаях чем больше продолжительность экспозиции, тем значительнее изменения, вызываемые излучением. Если тонкий слой (типа кровельного битумного материала) разрушается под действием а-, или мягкого излучения, то он теряет свои свойства (происходит ускоренное старение), и его пригодность снижается. Однако если такой слой — только небольшая часть толстого слоя или большой массы материала, ухудшения почти не наблюдается, так как по отношению ко всей массе такое разрушение незначительно и изменение физических свойств всей массы материала практически обнаружить трудно. [c.166]

Еще более глубокие физико-химические изменения в веществах и инициирование разнообразных реакций способно вызывать излучение большой энергии (рентгеновские лучи, альфа-частицы, гамма-лучи, нейтроны и т. д.). Так, при действии ионизирующих излучений на кислород образуется озон, алмаз превращается в графит, оксиды марганца выделяют кислород и т. д. При облучении смеси азота и кислорода или воздуха образуются окислы азота, в присутствии кислорода ЗОг переходит в ЗОд и т. д. При действии ионизирующих излучений на воду происходит ее радиолиз. Радиолиз воды состоит из следующих стадий. Вначале молекулы воды возбуждаются и некоторые из них ионизируются [c.180]

Практически важной проблемой радиационной химии полимеров является исследование действия ионизирующего излучения на ионообменные смолы. Иониты находят широкое применение при переработке ядерного горючего, разделении и выделении многих радиоактивных изотопов. Излучения этих изотопов вызывают во многих случаях значительное изменение свойств смолы, что необходимо учитывать при проведении операций разделения. [c.292]

Под действием ионизирующих излучений в полимерах образуются межмолекулярные связи, изменяется степень и характер химической ненасыщенности связей, происхо- дит деструкция макромолекул, что вызывает необратимые изменения физических, физико-химических, механических и других свойств. Метод ЭПР дает возможность исследовать природу, структуру, свойства образующихся при облучении полимеров парамагнитных центров и установить их роль в механизме изменений свойств полимеров под действием радиации. [c.282]

Химические реакции, свойственные ионизированным и возбужденным молекулам, получили лишь частичное объяснение. Однако главенствующее положение среди них занимает, по-видимому, реакция разложения с образованием свободных радикалов. Конечные химические изменения, наблюдаемые при действии ионизирующих излучений на вещества, вызываются реакциями этих свободных радикалов. В некоторых случаях они, возможно, являются результатом непосредственного действия ионизированных и возбужденных молекул. [c.38]

Эффект действия ионизирующих излучений на микроорганизмы зависит от дозы облучения. Очень малые дозы активизируют некоторые процессы микроорганизмов, воздействуя на их ферментные системы. Они вызывают наследственные изменения свойств микробов, приводящее к появлению мутантов, и используются для получе- ния биохимически активных мутантов молочнокислых бактерий. [c.103]

При воздействии на человека определенных доз ионизирующей радиации облучение не вызывает в организме необратимых изменений. На этом основано имеющее исключительную важность для дозиметрии представление о предельно допустимой дозе, которая выражается в биологических эквивалентах рентгена. Предельно допустимой дозой при облучении организма ионизирующим излучением называется наибольшая доза, действие которой на организм, в свете современных научных знаний не вызывает в нем необратимых изменений. [c.96]

Ионизирующие излучения в значительной степени действуют на полимеры и пластики на их основе, вызывая различные радиационно-химические структурные изменения. Источниками радиации являются га.м.ма-лучи, рентгеновские лучи, а также нейтроны, электроны, протоны, дейтроны, альфа-частицы и другие осколки деления атомных ядер. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи, рентгеновские лучи и нейтроны. [c.455]

Под радиационно-химическими реакциями, как уже указывалось выше, понимают хи.мические процессы, происходящие под действием излучений высокой энергии, или ионизирующих излучений. Частицы или у-квант, проходящие через вещества, на своем пути сталкиваются с атомами или их ядрами и вызывают в них изменения. [c.453]

На рис. 40 показано изменение вязкости различных масел, а на рис. 41—изменение консистенции смазки, приготовленной на минеральном масле. Глубина изменений, происходящих под действием ионизирующих излучений, зависит от дозы поглощенных излучений и химического состава смазочного материала. Допустимая доза облучения для масла и смазок разного состава различна. Суммарная доза до ЫО —2-10 рад обычно не вызывает роста вязкости минеральных масел и существенного изменения других их свойств. Наиболее стойки к радиации ароматизированные нефтяные и синтетические масла. Например, полиалкилсилоксаны по радиационной стойкости не имеют преимуществ перед нефтяными маслами, как правило, содержащими ароматические соединения, а полиарилсилоксаны более стой- [c.147]

Из этого выражения видно, что все те воздействия, которые вызывают образование свободных радикалов, т. е. увеличивают скорость зарождения цепей (малые добавки веществ, способных образовывать свободные радикалы, действие света, ионизирующих излучений), повышают скорость неразветвленной цепной реакции. Все факторы, влияющие на скорость обрыва цепей, т. е. на их длину, изменяют скорость цепной реакции. Если в результате одного элементарного акта возникают две или больше химически активных частиц, процесс называется разветвленным цепным процессом. Теория разветвленных цепных процессов создана Семеновым. Для таких процессов начальное количественное изменение скорости реакции от времени выражается уравнением [c.422]

Особенности действия радиации и химических мутагенов. Ионизирующие излучения вызывают главным образом хромосомные перестройки, сопровождающиеся резким изменением строения и функций организмов. Большинство таких мутаций вредные. Но в последнее время получены полезные наследственные изменения (устойчивость к болезням и др.) в результате дупликаций. [c.202]

Ряд экзогенных факторов — УФ-, ионизирующие излучения, многие химические соединения — вызывают в ДНК разнообразные изменения. Например, для действия УФ-излучения характерно образование димеров тимидиловой кислоты (рис. 5.1). [c.155]

Ионизирующие излучения вызывают разрывы нуклеотидных цепей и разнообразные изменения азотистых оснований. Этим объясняется летальное действие ионизирующей радиации. Многочисленные повреждения возникают при действии разных химических соединений — образование ковалентных связей между цепями ДНК, дезаминирование оснований, отщепление оснований и др. [c.155]

Химические процессы, происходящие под действием ионизирующих излучений высокой энергии (рентгеновы лучи, ал фа-ча-стицы, гамма-лучи и т. д.). Излучения большой энергии вызывают в веществе глубокие изменения и инициируют различные реакции. Так, например, при действии ионизирующих излучений на кислород образуется озон, алмаз превращается в графит, а оксиды марганца выделяют кислород. [c.150]

При внешних воздействиях наблюдается также изменение содержания в ПЭВД связей -С=С-. Так, под действием повышенной температуры несколько возрастает содержание гранс-виниленовых групп. При действии ионизирующих излучений содержание этих групп возрастает значительно. Действие УФ-излучения вызывает значительный рост содержания винильных групп, увеличивается при зтом и число транс-ъ Я-ниленовых групп. При всех видах этих воздействий содержание винилиденовых групп убывает. Одновременно протекают процессы деструкции макромолекул, приводящие к уменьшению молекулярной массы полимера, а также процессы структурирования, сшивания макромолекул с образованием трехмерной сетки. Соотношение скоростей процессов деструкции и структурирования зависит от характера и условий внешних воздействий. [c.165]

Первичное биологическое действие ионизирующих излучений определяется сложным комплексом биофизических и биохим5 -ческих процессов, обусловленных ионизацией и возбуждением молекул ткани при прохождении через нее заряженных частиц. Эти процессы приводят к нарушению нормальной жизнедеятельности клеток и могут повлечь за собой их гибель как непосредственно в момент воздействия излучения, так и по истечении некоторого промежутка времени. Изменения в клетках вызывают различные нарушения в организме и отдельных органах, что может привести к тяжелым заболеваниям и смерти. [c.310]

Интерес к изучению влияния ионизирующей радиации на электропроводность полимеров обусловлен широким их использованием в условиях облучения в качестве диэлектриков. Под действием ионизирующей радиации в полимерах происходят существенные изменения строения. Часть изменений наблюдается лишь в процессе облучения и носит обратимый характер. Эти изменения связаны с ионизацией, а также возбуждением молекул вещества и наиболее существенно влияют на электропроводность. Кроме того, ионизирующая радиация вызывает сшивку или деструкцию макромолекул, их окисление и другие необратимые процессы. Влияние последних на электропроводность еще мало изучено. При исследовании влияния облучения на электропроводность полимеров применяют различные виды ионизирующей радиации (рентгеновы лучи, гамма-лучи, быстрые электроны, нейтроны и т. д.). Для количественной характеристики излучений используются значения интенсивности, дозы и мощности излучения [77]. [c.61]

Различие радиационного и фотохимического воздействия проявляется также в характере изменений в строении макроцепей. Наряду с возникновением поперечных связей при действии ионизирующего излучения увеличивается содержание двойных связей в полиэтилене. Основным типом образующихся непредельных группировок являются гранс-виниленовые группы, которым в ИК-спектре соответствует полоса поглощения 965 см Ч Повышение содержания двойных связей по мере увеличения дозы радиационного воздействия вызывает появление коричневой окраски материала. При этом содержание концевых двойных связей, для которых характерна полоса поглощения 909 см почти не изменяется [31] с увеличение1М поглощенной дозы. [c.139]

Ионизация вызывает в живой материи в течение короткого промежутка времени химические изменения. Повреждения могут быть результатом прямого действия ионизирующего излучения или косвенного — через свободные радикалы (см. с. 22). Цепь химических реакций, приводящих к повреждению молекул, выполняющих важнейшие биологические функции, может происходить в течение 10 с, в то время как для окончательг ного проявления биологического повреждения нередко требуются часы, сутки и даже десятилетия. [c.29]

При хранении и эксплуатации полимеров, полимерных материалов и изделий постепенно ухудшаются их физико-мехаии-ческие свойства. Такое необратимое изменение свойств во времени называется старением. Основной причиной старения полпмеров является действие кислорода воздуха. Кислород наряду с различными активирующими факторами (свет, тепло, ионизирующие излучения и др.) вызывает в полимерах сложные процессы, в том числе реакции окисления, деструкции, струк-Т фирог ания и т. п. Особенно велика роль процессов окисления при старении эластомеров, так как в состав их макромолекул обычно входят реакциоиносиособные двойные связи и сс-метиленовые группы. С целью предотвращения вредного влияния кислорода в каучуки, как и вообще в полимеры, вводят различные добавки стабилизаторов — ингибиторов окисления. [c.28]

Образование перекиси водорода при облучении воды, особенно в присутствии кислорода, привело к умозрительному выводу, правда подкрепленному некоторыми доказательствами, что повреждение живых клеток при интенсивном облучении отчасти может быть обусловлено химическим механизмом с участием перекиси водорода или других перекисей [108, 109]. Конечно, протекающие при этом процессы очень сложны и связаны, без сомнения, с различными другими реакциями с участием свободных радикалов, но, поскольку основное содержимое большинства клеток (около 70%) представляет собой воду, образование следов перекиси водорода должно быть весьма вероятным. Угнетающее действие перекиси водорода на биологические процессы рассматривается в другом разделе. Особенный интерес представляют два доказательства 1) отмечено, что добавление перекиси водорода в среды с бактериями может вызвать появлепие мутантных штаммов, аналогичных наблюдаемым при облучении бактерий, 2) найдено, что различные биологические структуры при облучении в атмосфере с недостаточным содержанием кислорода разрушаются меньше, чем при достаточной концентрации кислорода. Так, при более низком парциальном давлении кислорода, чем в воздухе, крысы в состоянии перенести значительно большие дозы излучений, а рентгеновское облучение вредителей растений и фруктов вызывает меньшее количество изменений хромосом и мутаций. При бомбардировке рентгеновскими лучами это согласуется с установленной четкой взаимосвязью между количествами образовавшейся перекиси водорода и присутствующего кислорода. Дальнейшие данные по этому вопросу можно получить из недавно проведенного семинара по химии биологических последействий ультрафиолетовых и ионизирующих излучений [110]. [c.64]

Интересен вопрос и о физиологическом действии перекиси водорода на молекулярном уровне. Показано, что перекись водорода может вызвать мутации, и в ряде литературных источников [442] описываются условия и природа этого эффекта. Последний иногда считают радиомиметическим эффектом, причем он представляет интерес с точки зрения образования перекиси водорода в живых организмах прн действии ионизируют,их излучений (см. стр. 60). Механизм этого мутагегпюго действия точно еще не известен, а поэтому заслуживают внимания различные высказанные мнения и точки зрения. Процессы мутации находятся в близком родстве с карциногеиезом, и, как указывает Дженсен (см. в работе [443] стр. 159), необходимо различать возникновение опухоли и ее развитие факторы, имеющие значения для одного из этих явлений, могут ие оказывать влияния на другое. Мутагенное действие перекиси водорода изменяется также в зависимости от легкости доступа ее к клеточным ядрам (см. в работе [443] стр. 116). Процесс может зависеть и от возможного изменения содержания каталазы в разных частях клетки. Шнейдер (см. в работе [359] стр. 273) считает, что каталаза в клеточном ядре почти отсутствует и находится в растворимой форме в цитоплазме однако мнения по этому предположению расходятся [443]. Тем не менее установлено [444], что каталаза устойчива против рентгеновского облучения. Логическим выводом из того, что рентгеновские лучи и подавляют опухоли и вызывают образование перекиси водорода, была мысль, что перекись водорода может оказывать благоприятное влияние на лечение рака. Такого рода опыты проводились (см. в работе [443] стр. 149 [445]) и проводятся сейчас, но пока еще положительных результатов не получено. Возможно, что перекись, образующаяся при действии излучения, представляет органическую перекись или перекись водорода в форме аддитивного соединения, причем высказана мысль (см. в работе [443] стр. 149), что эти соединения не разлагаются каталазой. Большинство авторов в на- [c.358]

Оптическое исследование полиамидов. Метод инфракрасной спектроскопии применяется для изучения процессов образования, свойств и строения полиамидов 1б1б-1бзб Так, методом ИК-спектроскопии изучалось действие электронов и 7-из-лучения на полиамиды и установлено, что ионизирующее излучение вызывает изменение количества метиленовых групп, переход полиамидов из р-формы в а-форму и в аморфное состояние. Предполагается, что обнаруженный р — а-переход в полиамидах в какой-то степени моделирует процессы, происходящие в живых белковых организмах, подвергнутых воздействию радиации 2 . [c.411]

Ионизирующее излучение (7-лучи, потоки нейтронов и др.) вызывают существенные изменения полимеров в больших дозах радиация ухудшает свойства полимеров, вызывая быстрое старение изделий строго дозированное излучение, напротив, используется в технологии полимеров. Поэтому изучение изменений полимеров под действием ионизирующих излучешш является важной задачей. [c.281]

БК достаточно стоек к действию кислорода, мало подвержен структурным изменениям под влиянием солей металлов переменной валентности. При воздействии УФ-света, ионизирующих излучений и механических нагрузок он заметно деструктируется. БК стоек к действию воды, кислот, некоторых растительных масел и т. д. Легко реагирует с галогенами на свету реакция сопровождается быстрым ул1еньшеннем молекулярной массы. При частичном галогенировании в мягких условиях в растворе (290 К) галоген реагирует с макромолекулайи, не вызывая глубокой деструкции БК. На этой реакции основан промышленный синтез галогенированных БК. [c.169]

Количественное сопоставление влияния на ПВХ 7-излучения и УФ-света показало, что небольшие дозы вызывают близкие по характеру и глубине изменения в полимере . Доза в 10 Мрад по действию эквивалентна 1 ч облучения УФ-светом при интенсивности 3,2 х X 10 квантов (см -сек) тлж, что одно и то же, лучистая (световая) энергия, равная 46,25-10 эв/моль ПВХ, приводит к такой же степени дегидрохлорирования, как электромагнитная энергия 7-излучения, равная 3,625-10 эв/моль ПВХ (на порядок меньшая ). При больших дозах наблюдалось существенное качественное различие в действии УФ-света и 7-излучения. Одной из причин этого является принципиальное отличие в распредеяспин поглощаемой энергии при действии на полимер света и ионизирующих излучений, [c.62]

Прямое действие радиации на молекулы объясняют теория мишеней или попаданий и вероятностная гипотеза. Согласно первой попадание ионизирующей частицы в чувствительную часть (мишень) молекулы или структуры клетки вызывает ее повреждение, генетические изменения и гибель. Обнаружено, что с увеличением дозы количество повреждений в облучаемом объеме увеличивается в геометрической прогрессии, причем по-вреждение может быть результатом как одного попадания, так и нескольких. По вероятностной гипотезе взаимодействие излучения с мишенью происходит по принципу случайности, а реакция на излучение зависит от состояния биологической системы в момент действия излучения. [c.436]