Прямое и косвенное действия ионизирующих излучений

Рис. 1.11. Прямое и косвенное действие ионизирующего излучения

Живая ткань содержит 60—90% воды, поэтому естественно, что при взаимодействии ионизирующих излучений с тканями организма значительная часть энергии поглощается молекулами воды. Радикалы, возникающие при радиолизе воды, могут взаимодействовать с любой органической молекулой ткани. Реакция свободных радикалов воды с биологически важными молекулами клеток лежит в основе косвенного действия ионизирующего излучения. Свободные радикалы воды как промежуточные продукты поглощения энергии излучений служат средством переноса энергии на важные биомолекулы. Прямое же действие ионизирующих излучений обусловлено непосредственным поглощением энергии излучений биологически [c.14]

Прямое н косвенное действия ионизирующих излучений [c.36]

Инициированное ионизирующим излучением окисление химических систем может явиться результатом как прямого, так и косвенного действия радиации. Б присутствии даже следов воды и кислорода имеет место косвенное действие ионизирующего излучения, что было доказано работами ряда авторов [1—4]. [c.256]

На рис. 1.11 Показано различие между прямым и косвенным действием ионизирующего излучения. [c.22]

При действии ионизирующего излучения на чистые вещества все результирующие эффекты обусловлены первичной ионизацией и возбуждением в самом веществе совместно с сопутствующими вторичными реакциями. Когда облучается вещество в растворе, возникает вопрос, обусловлены ли конечные эффекты прямым действием на молекулы растворенного вещества или радикалами, созданными в растворителе и прореагировавшими затем с растворенным веществом. Первое называется прямым действием, второе — косвенным действием. Доля молекул растворенного вещества, прореагировавших под действием заданной дозы, при прямом действии не должна зависеть от их концентрации, а их число должно быть пропорционально концентрации. Если имеет место косвенное действие, то число прореагировавших молекул растворенного вещества не зависит от концентрации и, следовательно, относительное их количество должно убывать с ростом концентрации. Прямое действие важно для биологических систем мы рассмотрим этот вопрос подробнее при обсуждении действия излучения на ферменты и вирусы в гл. X (стр. 204). Большая часть работ по полимерам выполнена на пленках и в блоке, а не на растворах и, следовательно, вопрос о прямом или косвенном действии здесь не возникал по крайней мере до тех пор, пока дело не коснулось возможного влияния растворителя. Подобный вопрос возникает даже для твердых тел, когда рассматривается действие агентов, ускоряющих или тормозящих действие ионизирующих излучений (гл. III, стр. 70). [c.60]

При действии ионизирующего излучения на растворы полимеров возможны два основных типа процессов [1, 46, 93] 1) прямое действие излучения на полимер и 2) косвенное действие излучения на полимер вследствие образования в растворителе химически активных промежуточных продуктов (радикалы, возбужденные молекулы и др.). Очевидно, эффекты, обусловленные процессами первого типа, сходны с эффектами, которые наблюдаются при действии излучения на твердые полимеры. В тех случаях, когда преобладают процессы второго типа, радиолитические превращения полимера в растворе существенно отличаются от превращений твердого полимера. [c.290]

Под действием радиации происходят значительные изменения физико-химических и сорбционных свойств иони гов, что может привести к нарушению технологических параметров сорбционных процессов, а подчас, и невозможности их проведения. В процессе сорбционной переработки радиоактивных растворов иониты подвергаются как прямому действию ионизирующего излучения, так и косвенному химическому воздействию продуктов радиолиза перерабатываемого раствора. Максимальный рабочий ресурс ионитов [c.339]

Эти реакции приводят к образованию новых радикалов. Как первичные, так и вторичные свободные радикалы Я могут вступать в реакцию с биологическими молекулами и приводить к радиобиологическому поражению. Эти реакции - основа "косвенного действия" излучения. При косвенном действии гидратированные свободные радикалы выступают в качестве посредников в переносе энергии излучения биологическим молекулам. Вместе с тем прямое действие излучения основывается на прямом взаимодействии между ионизирующим излучением и критическими молекулами, которые непосредственно превращаются в свободные радикалы следующим образом [c.22]

Специфика инициирования цепных процессов ионизирующим излучением состоит еще и в том, что возможно действие излучения на промежуточные продукты цепных реакций. В частности, могут ускоряться процессы вырожденного разветвления цепей в результате прямого или косвенного действия излучений на вещества, обусловливающие такое разветвление. [c.160]

Не следует забывать, что наряду с реакциями, протекающими при участии активированной воды, которые мы определяем термином косвенное действие излучения, химические изменения растворенного вещества происходят и в результате прямой ионизации его молекул излучением. Нормально в слабых растворах доза излучения, приводящая к реакции значительной части растворенного вещества с образующимися активными радикалами, оказывается способной ионизировать прямо только ничтожную долю молекул растворенного вещества. Совершенно ясно, однако, что в присутствии защищаю-ш,его агента, уменьшающего эффективность косвенного действия через воду, относительное значение прямого действия значительно возрастает. [c.54]

Рассмотрены варианты суммарных реакций, возникающих при воздействии ионизирующего излучения. Схемы возможных реакций, приводящих к потере емкости катионита, показывают наличие прямого и косвенного действия излучения. Таблиц 3 иллюстраций 3 библ. 19 назв. [c.316]

Радиолиз СОг, содержащегося в воздушной среде, в значительной степени обусловлен не прямым, а косвенным действием излучения в результате передачи энергии от основных компонентов воздуха — азота и кислорода. Однако, как и ранее, сначала рассмотрим процессы, происходящие при облучении СОг ионизирующим излучением в отсутствие других веществ. [c.140]

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]

В 1937 г. Скотт [81] пришел к заключению, что устойчивость фер1ментов к ионизирующему излучению настолько велика, что ферменты нельзя считать влияющими на эффекты, вызываемые излучением в живых организмах. Эта точка зрения сейчас значительно изменена, хотя и была естественной в то время, поскольку она была основана на исследованиях, проведенных без учета таких важнейших явлений, как косвенное действие и защита. В начальный период исследований, когда работы проводились с высокими концентрациями ферментов и большими загрязнениями энзиматических систем, наблюдавшаяся радио-чувствительность ферментов была далека от истинной. Для разъяснения этого положения рассмотрим подробно существующие представления о прямом и косвенном действии и их кинетике. Приводимые представления могут быть приложены к любым полимерам или радиочувствительным веществам в растворах, особенно водных. Большинство приводимых данных получено при исследовании энзиматических систем ввиду большой чув ствнтельности их каталитических свойств. Поэтому ферменты — очень удобный объект для исследователя. Основы современных представлений о прямом и косвенном действии заложены в работе Дейла, на которой мы и будем основываться в соответствующих разделах. [c.230]

Однако в экспериментах с ионизирующими излучениями нельзя применять непоглощающие растворители в первом приближении относительное количество энергии, рассеянной в растворенном веществе и растворителе, прямо пропорционально их массам. Следовательнэ, в слабых растворах число люлекул растворенного вещества, ионизируемых или возбуждаемых непосредственно первичной радиацией, очень мало по сравнению с числом ионизированных или возбужденных молекул растворителя. При этом появляется возможность косвенных воздействий на молекулы растворенного вещества эти воздействия могут быть связаны или с передачей энергии от возбужденных или ионизированных молекул растворителя, или с химическими изменениями растворителя, продукты которых могут действовать на растворенное вещество. Известны фотохимические реакции, в которых непоглощающая компонента испытывает химические изменения, получая необходимую для этого энергию от поглощающих излучение веществ, которые сами при этом могут оставаться неизменными. Не следует поэтому удивляться, если обнаружится, что большинство радиохимических реакций являются косвенными химические изменения в растворенном веществе происходят в результате ионизации и возбуждения молекул растворителя. [c.38]

Ионизированные и возбужденные молекулы нестабильны. Исчезновение метастабильного состояния происходит за счет миграции энергии внутри молекул или между ними. Вероятно, энергия может мигрировать за счет переноса опина, миграции положительно заряженной дыржи , миграции малых радикалов, прежде всего атомарного водорода. Помимо прямого действия на биомолекулы ионизирующие излучения. вызывают х поражение косвенным путем — диффундирующими водными радикалами Н, ОН", е-щдр И др., возникающими в результате радиолиза воды. В липидной фазе могут возникать высокоактивные перекисные радикалы и другие продукты радиационного окисления, способные передавать энергию молекулам, погруженным в липидную фазу клеток. [c.128]