Излучение Частицы эффективность биологическая

Разрущение биологических систем обусловлено способностью радиоактивного излучения ионизировать молекулы и разрывать их на части. Энергия альфа-, бета-и гамма-лучей, испускаемых в процессе ядерного распада, намного превышает обычные энергии химических связей. При проникновении этих видов излучения в вещество они передают энергию молекулам, встречающимся на их пути, и оставляют за собой след в виде ионов и молекулярных осколков. Образуемые при этом частицы обладают очень большой реакционной способностью. В биологических системах они могут нарушать нормальное функционирование клеток. Разрушительное воздействие источника радиоактивного излучения, находящегося вне организма, зависит от проникающей способности излучения. Гамма-лучи представляют собой особенно опасное излучение, поскольку они, подобно рентгеновским лучам, эффективно проникают сквозь ткани человеческого организма. Оказываемое ими разрушительное воздействие не ограничивается кожей. В отличие от гамма-лучей большая часть альфа-излучения поглощается кожей, а бета-лучи способны проникать всего на глубину около 1 см под поверхность кожи. Поэтому альфа- и бета-лучи не так опасны, как гамма-лучи, если только, конечно, источник излучения не проник каким-то образом в организм. Внутри организма альфа-лучи представляют чрезвычайно большую опасность, поскольку, распространяясь в веществе, они оставляют за собой очень плотный след из разрушенных молекул. [c.263]

Как известно, при взаимодействии быстрых электронов с веществом возникает рентгеновское излучение, максимальная энергия которого равна энергии падающих частиц. Эффективность этого процесса возрастает с повышением энергии первичного излучения и увеличением атомного номера взаимодействующего с ним вещества. Она невелика в тех случаях, когда энергия электронов равна нескольким сотням килоэлектронвольт, а облучаемая среда состоит из атомов элементов, находящихся в верхней половине таблицы Д. И. Менделеева. Однако при мощности ускорителя в несколько киловатт и энергии электронов выше 0,5 Мэе интенсивность рентгеновского излучения становится соизмеримой с интенсивностью 7-излучения, создаваемого мощными радиоизотопными источниками. Поэтому ускорители электронов на такие энергии должны оборудоваться мощной биологической защитой, дистанционным управлением и блокирующими устройствами. [c.22]

В настоящем обобщающем докладе рассматривается роль качества излучения в радиобиологических исследованиях. Качество излучения определяется линейными потерями энергии (ЛПЭ), т. е. средними потерями энергии на единицу пути ионизирующей частицы. Линейные потери энергии и относительная биологическая эффективность (ОБЭ) — основные понятия в радиобиологии, поэтому этот вопрос был выбран темой первого доклада. [c.12]

Для сравнения биологического действия различных типов радиоактивного излучения введена величина относительной биологической эффективности (ОБЭ), согласно которой биологическая эф< ктивность рентгеновского или у-излучения принята равной единице. Поскольку ионизирующее действие у-лучей, как было Показано в гл. 3, обусловлено вторичными электронами, образующимися при взаимодействии у-квантов с молекулами вещества, ОБЭ электронного и позитронного излучений также будет равно единице. Для а-частиц и протонов (с энергией 10 МэВ) ОБЭ в 10 раз выше по сравнению с у-излучением ОБЭ нейтронов в зависимости от энергии колеблется в пределах 2,5—10 МэВ. [c.126]

Обратимся еще раз к данным рис. 1-6. Наклон -кривых на этом рисунке отражает эффективность, с которой различные виды излучения вызывают гибель клеток. Чем больше наклон кривой, тем меньше клеток выживает в популяции, поглотившей определенную дозу излучения, т. е. тем эффективнее биологическое действие данного типа ионизирующих частиц. Наклон кривых увеличивается с ростом ЛПЭ излучения. Наибольшей эффективностью в рассматриваемом эксперименте обладали а-частицы с ЛПЭ = = 165 кэВ/мкм. [c.32]

Величина ЛПЭ — важнейшая радиобиологическая характеристика излучения, показатель его биологической эффективности, илн, как иногда говорят, качества физическая природа частиц или квантов не сказывается на специфике биологического действия, например, при равных ЛПЭ наблюдают одинаково эффективное подавление размножения клеток как в результате рентгеновского облучения, так и при действии а-частиц. [c.32]

Разные виды излучения (у-, р- и а-излучение) обладают неодинаковой проникающей способностью и вызывают неодинаковые биологические эффекты, поскольку передают неравное количество энергии на пути в веществе. Для учета этого обстоятельства введены понятия относительной биологической эффективности и коэффициента качества к конкретного вида излучения. Для рентгеновского, у- и (З-излучения принимают А = 1, а для а-частиц к = 20. Произведение поглощенной дозы на к называют эквивалентной дозой Н = кВ. Единицей ее измерения служит [c.256]

Жидкостной сцинтилляционный счетчик позволяет быстро и эффективно анализировать различные меченные радиоактивными изотопами органические и неорганические соединения, а также биологические препараты. Высокая общая эффективность счета и легкость подготовки образцов для анализа делают этот метод особенно привлекательным при работе с веществами, меченными H С " и 8 . В большинстве случаев можно использовать систему, обладающую способностью растворять исследуемое органическое соединение если же такую систему подобрать не удается, то очень хорошие результаты дает суспендирование анализируемого вещества в жидком [69] или тиксотропно-геле-образном [71] сцинтилляторе. В последнем случае анализ веществ, меченных тритием, осуществить не удается, так как само-поглощение очень мягких р-лучей частицами суспензии слишком велико. Поправку на отклонения, например вследствие тушения, можно определить после подсчета активности пробы, добавляя внутренний стандарт. Метод можно использовать для одновременного анализа двух или трех радиоактивных изотопов при условии, если энергетические спектры их излучения достаточно сильно различаются. Опубликованы обзорные статьи, посвященные жидкостным сцинтилляционным счетчикам [99—101]. [c.28]

Относительная биологическая эффективность — безразмерное число, характеризующее специфику излучения 1 — для электронов, рентгеновских лучей и 7-лучей, 10 — для нейтронов и 20— для а-частиц. [c.338]

Различные типы излучения отличаются по своей относительной биологической эффективности (ОБЭ). Большие, обладающие двойным зарядом альфа-частицы особенно опасны. Альфа-частицы имеют величину ОБЭ, равную 20 это означает, что по способности образовывать в тканях ионные пары они в 20 раз более эффективны, чем рентгеновские и гамма-лучи. ОБЭ для протонов равно 10, для бета-частиц — 1. [c.477]

Воздействие различных видов излучений на живые организмы неодинаково. Например, если эффект, создаваемый р- и у-излуче-нием, условно принять за единицу, то при той же дозе излуче-ния тепловые нейтроны, быстрые нейтроны и а-частицы будут характеризоваться соответственно значениями 2,5, 10 и 10. Поэтому для характеристики действия излучений на живые организмы вводится понятие относительной биологической эффективности (ОБЭ), единицей которой служит так называемый биологический эквивалент рентгена (бэр). Интенсивность излучения выражается в единицах дозы излучения (Р/ч или бэр/ч), а суммарное излучение измеряется в единицах интегральной дозы излучения (бэр или миллибэр—мбэр). [c.351]

Если бы в природе существовали большие скопления радона, то это вызвало бы необходимость защиты всего живого от его губительного действия. Высокая токсичность обусловлена не самой молекулой радона, а интенсивным потоком а-, р- и у-лучей, возникающим при распаде радона и его дочерних элементов. Продукты распада оседают в организме в виде тончайшего налета. Наибольшее токсическое действие оказывают а-частицы, несмотря на то, что в мягких тканях тела их пробег составляет только 45—60 мк. При равных дозах облучения биологическая эффективность их в 10—20 раз выше, чем р-и у-излучений, хотя проникающая способность последних намного сильнее. Дело в том, что плотность ионизации а-излучения на два и три порядка больше плотности ионизации р- и у-излучений. [c.187]

Эффективность действия излучений зависит от их дозы и проникающей способности. Доза излучения выражается в рентгенах или радах. Излучение, равное 1 рентгену, ионизирует воздух при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0° С с образованием 2083 х X 10 пар ионов. I рад соответствует дозе, при которой I г биологической ткани поглощает 100 эрг энергии 1 рентген соответствует поглощению 83 эрг г. Проникающая способность излучения зависит от его природы и энергии. Энергия частиц обычно измеряется 146 в электрон-вольтах. Электрон-вольт равен энергии, приобретаемой [c.146]

При максимально допустимой концентрации торона 1 10 с/с>г, принятой в Копенгагене в 1953 г. Международной комиссией по защите от радиоактивных излучений, недельная доза составит приблизительно 10 rem, что значительно выше предельно допустимой дозы, равной 0,3 rem в неделю. Отсюда следует, что предельно допустимая концентрация торона в воздухе должна быть меньше 10 с/см . Отметим также, что при одинаковых концентрациях (выраженных в кюри на единицу объема) и в условиях радиоактивного равновесия доза, создаваемая излучением торона и продуктов его распада, по меньшей мере на порядок больше дозы излучения радона и его дочерних продуктов. То же самое справедливо и для приведенных выще величин мощности дозы (см. стр. 82, 83). При этом предполагается, что в обоих случаях биологическое выведение из организма одинаково эффективно. Однако последнее предположение неверно, если, например, частицы настолько велики, что они отлагаются в участках дыхательного тракта, выстланных мерцательным эпителием. Вследствие большой продолжительности периода полураспада ThB по сравнению с другими элементами отношение доз, создаваемых излучением продуктов распада Тп, с одной стороны, и Rn — с другой, будет меньше указанного выше. Однако [c.89]

Если частица производит большое количество ионизаций на микрон пути, то при прохождении сквозь мишень существующих в действительности размеров она произведет несколько ионизаций. Так как изучаемый эффект вызывается одной ионизацией, то последующие ионизации в пределах уже пораженной мишени, входя в общую дозу, но не вызывая биологического эффекта, будут уменьшать выход на ионизацию. Таким образом, частицы, дающие большую плотность ионизации, для рассматриваемого типа действий менее эффективны, чем более слабо ионизирующие частицы, при одинаковой общей ионизации в ткани. Этот критерий — решающий в определении принадлежности данного эффекта к типу биологических действий излучений, вызываемых одиночными ионизациями. [c.67]

При радиобиологических исследованиях в качестве единицы радиационной дозы обычно употребляется биологический эквивалент рентгена (1 бэр). Доза, выраженная в бэр, равна дозе в р, умноженной на относительную биологическую эффективность (ОБЭ) данного излучения. Величина ОБЭ зависит от плотности ионизации вдоль трека ядерной частицы. Например, 1 рад нейтронов с Е = 2 Мэе (доза создается протонами отдачи) вызывает в 10 раз более сильное биологическое повреждение, чем 1 рад рентгеновских лучей поэтому в случае нейтронов 1 рад эквивалентен - 10 бэр. Заметим в связи с этим, что поток нейтронов с энергией 2 Мэе и величиной 20 Нсм сек создает за 8 час дозу 20 мбэр. [c.130]

Как указывалось, нейтроны относятся к радиации с высокой ЛПЭ, поэтому все сказанное полностью применимо и к проблеме их биологического действия. Вместе с тем потеря энергии на 1 мкм у нейтронов либо значительно меньше, либо, наоборот, больше, чем у тех частиц, для которых относительно строго очерчены зависимости различных эффектов от ЛПЭ. К тому же эффективность радиации не изменяется линейно с изменением ЛПЭ. Показано, что с увеличением ЛПЭ ОБЭ излучения возрастает лишь до определенных пределов, после чего начинается ее умень- [c.26]

Следовательно, интегральная поглощенная доза, по величине которой судят о суммарном числе образованных возбуждений и ионизаций, не может использоваться для сопоставления эффективности различных типов излучения. Точно так же не совпадает со степенью конечного биологического эффекта величина энергии ионизирующих частиц а-частицы с энергией 2,5 МэВ эффективнее а-частиц с энергией 27 МэВ, а р и а-частицы примерно равной энергии значительно различаются по степени поражающего-действия. [c.31]

Радионуклиды для терапии. В последние годы в связи с ростом онкологических заболеваний активно ведутся поиск и исследование PH, которые обладали бы оптимальными для радиотерапии свойствами. Биологическое поведение PH, а именно, особенности распределения и накопления нуклидов в организме, скорость захвата и время жизни в отдельных органах, антигенные проявления, а также характеристики самих опухолевых образований (радиочувствительность размер, влияющий на проницаемость излучения близость расположения к здоровым тканям и органам степень гетерогенности поглощения радиационной дозы в зависимости от региональных изменений потока крови в опухоли) служат основой для выбора терапевтических PH. По мнению медиков радиотерапия имеет меньший риск с точки зрения возникновения вторичных нежелательных явлений, например, лейкемии, по сравнению с химиотерапией и лучевой терапией на пучках частиц. Такое заключение было сделано по результатам многолетних исследований с и Наиболее эффективной считают радиоиммунотерапию (РИТ) с мечеными моноклональными антителами (МКАТ) как дополнение к другим формам воздействия (химиотерапия, хирургическое вмешательство), особенно на начальной стадии появления опухолевых клеток. [c.350]

Примечания, ). Ввиду общности природы некоторых излучений и их одинаковой биологической эффективности в дальнейшем вместо слов гамма- н рентгеновы лучи сохраняется только термин гамма-л чи вместо бета-частицы и электроны — только бета-частицы . [c.437]

При прохождении сквозь ткани а-частицы производят значительно больше ионизаций на 1 лкпути, чем электроны. Сравнение относительной эффективности на одну ионизацию электронов и а-частиц представляет исключительную важность для проверки теорий биологического действия излучений. [c.19]

Как видно из приведенных наблюдений, для разных повреждений максимальное значение ОБЭ соответствует разным энергиям нейтронов. Наибольшим летальным действием на мышей обладают нейтроны с энергией 390 кэв наибольшее опустошение семенников вызывают нейтроны с энергией около 1.0 Мэв максимальное угнетение синтеза ДНК в клетках костного мозга — нейтроны с энергией < 2.0 Мэв и т. д. Сведения о соотношении биологической эффективности и энергии нейтронов имеют важное практическое значение, и этот вопрос требует дальнейшей разработки. Вместе с тем как само суш,ествование максимума ОБЭ нейтронов, так и его положение на оси энергий суш,ественны для анализа механизма действия нейтронов на те или иные биологические структуры. Очевидно, исходя из концепции ЛПЭ, максимум ОБЭ можно объяснить тем, что с ростом количества ионизаций на 1 мкм пробега в ткани эффективность излучения увеличивается до тех пор, пока часть ионизаций не становится избыточной , — после этого эффективность уменьшается. Однако при определении зависимости ОБЭ нейтронов по уменьшению веса тимуса и селезенки от энергии частиц (см. рис. 30) величина этого коэффициента систематически возрастала с уменьшением энергии, максимума ОБЭ с последуюш,им понижением не отмечалось (Bateman et al., 1960). [c.56]

Материалы о биологическом действии нейтронов характеризуют эти частицы как один из наиболее эффективных видов ионизирующего излучения. Бесспорна высокая повреждающая способность нейтронов при облучении изолированных клеток, опухолевых образований, животных. Даже наименее эффективные из обычно применяемых в радиобиологии и медицине нейтроны с энергией 14—15 Мэв имеют ОБЭ больше единицы. Кривые инактивации клеток нейтронами экспоненциальны или характеризуются очень небольшим нлечом. Клетки хуже восстанавливаются после нейтронного повреждения, а действие нейтронов меньше модифицируется кислородолг, чем П1)и облучении радиацией с низкой ЛПЭ. [c.205]

Следовательно, регистрация величины поглощенной дозы ничего не говорит о причинах необыкновенно высокой биологической эффективности ионизирующих излучений. Необходимо отчетливо представлять элементарные физические процессы, в результате которых осуществляется передача энергир ионизирующих частиц атомам и молекулам вещества. [c.19]

Критерием качества излучения, эффективности его биологического действия, служит величина дифференциальной потери энергии частиц на единицу длины пути йЕ1йх, которая получила название линейная передача энергии (ЛПЭ). В математических, выражениях ЛПЭ обозначается символом Ь [c.31]

На различных биологических объектах было проведено сопоставление эффективности различных типов ионизирующих частиц. В опытах на млекопитающих критерием эффективности служило летальное действие излучений, различные отдаленные эффекты, такие, как появление лучевых катаракт и злокачественных опухолей, снижение продолжительности жизни. При облучении клеточ- [c.33]

Поскольку биологическая эффективность частицы зависит от количества ионизаций и распределения их по траектории, частицы с высокой ЛПЭ являются более повреждающими на единицу дозы, чем излучения с низкой ЛПЭ. Поэтому а-частицы, протоны и нейтроны имеют более вь1Сокую ОБЭ, чем рентгеновское и 741злучение, а также электроны. ОБЭ какого-либо вида излучений увеличивается с увеличением ЛПЭ. [c.28]

Задачей дозиметрии является измерение величин А( для предсказания или оценки радиационного эффекта т , в частности радиобиологического эффекта. Величины>1/, функционально связанные с радиационным эффектом 1 , называются дозиметрическими. Распространенными дозиметрическими величинами являются доза излучения (поглощенная доза), экспозиционная доза, керма, интенсивность излучения, плотность потока частиц, линейная передача энергйи, эквивалентная доза, коэффициент качества излучения, относительная биологическая эффективность (ОБЭ). Ниже даны краткие пояснения перечисленных величин, а в табл. 3.1 представлены единицы их измерения. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология