Нейтроны эффективность излучения, биологическая ОБЭ

В радиобиологических исследованиях считается возможным пользоваться понятием относительная биологическая эффективность , поскольку предполагается максимальное уравнивание условий действия радиации. Неправомерность такого допущения была рассмотрена выше. Вместе с тем этот термин издавна широко применяется при характеристике действия нейтронов на все биологические объекты. При этом подразумевается, что отличия в действии радиации с низкой ЛПЭ и нейтронов обусловлены как разной способностью к ионизации, так и неодинаковым распределением энергии сравниваемых видов излучения. [c.30]

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]

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]

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]

При эксплуатации ядерных реакторов, преимущественно транспортных (судовых, авиационных, ракетных, автомобильных и железнодорожных), возникает необходимость применения малогабаритной и в то же время весьма эффективной биологической защиты от нейтронного излучения. Для создания такой защиты начинают успешно применять специальные покрытия на основе эпоксидных смол, содержащих нейтронопоглощающие наполнители (бор, кадмий). [c.142]

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]

В гл. 1 уже говорилось, что ЛПЭ излучения оказывает заметное влияние на величину ОБЭ. На рис. 1.12 приведена общая кривая этой зависимости. На рис. 8.2 показано влияние ЛПЭ на выживаемость культуры клеток почки человека. Прежде всего следует отметить, что с увеличением значения ЛПЭ при облучении в данной дозе погибает все больше и больше клеток. ОБЭ одного вида излучения относительно другого определяется как обратное отношение соответствующих доз, необходимых для индукции одинакового биологического эффекта. Это показано на рис. 8.3, который приводит обобщенную кривую выживаемости для рентгеновского излучения, имеющую плечо при низких дозах, за которым следует экспоненциальная часть, и аналогичную кривую выживаемости для клеток, облученных нейтронами. Последняя имеет гораздо меньшее плечо и является более крутой. Доза рентгеновского излучения (4 Гр), производящая эффект ], в 2 раза больше дозы нейтронного излучения (2 Гр), производящей тот же эффект Таким образом, ОБЭ нейтронов относительно рентгеновского излучения равна двум (4 Гр разделить на 2 Гр). Рисунок 8.3 также показывает важный момент ОБЭ нейтронов возрастает с уменьшением дозы. Для эффекта Е-1 отношение доз рентгеновского и нейтронного излучения равно четырем (2 Гр разделить на 0,5 Гр, получим 4, ОБЭ равно четырем), т. е. нейтроны в 4 раза эффективнее рентгеновского излучения. Тенденция [c.109]

Среди физических факторов на первом месте стоит вид излучения, характеризуемый относительной биологической эффективностью. Различия биологического действия обусловлены линейным переносом энергии данного вида ионизирующего излучения, связанным с плотностью ионизации и определяющим способность излучения проникать в слои поглощающего его вещества. ОБЭ представляет величину отношения дозы стандартного излучения ( °Со или рентгеновское излучение 220 кВ) к дозе исследуемого излучения, дающей равный биологический эффект. Так как для сравнения можно выбрать множество биологических эффектов, для испытуемого излучения существует несколько величин ОБЭ. Если показателем пострадиационного действия берется катарактогенный эффект, величина ОБЭ для нейтронов деления лежит в диапазоне 5—10 в зависимости от вида облученных животных, тогда как по важному критерию—развитию острой лучевой болезни — ОБЭ нейтронов деления равняется примерно 1. [c.21]

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]

До 1980 г. наиболее достоверным источником информации о канцерогенной опасности излучений с высокой ЛПЭ (нейтронов) и с низкой ЛПЭ (7-излучения) являлось наблюдение за людьми, выжившими после атомной бомбардировки в Японии, проведенное учеными Японии и США. Наблюдение продолжалось более 30 лет, и популяция наблюдаемых насчитывала 100000 человек. Однако повторно проведенный в 19В0 г. расчет поглощенных доз, полученных людьми при атомной бомбардировке, показал, что данные 1965 г. неточны и необходимо провести еще большую работу, прежде чем станет возможным определить на основе этих новых дозиметрических данных границы радиационной опасности для человека. На рис. 9.7 приведено предварительное определение различий в кривых доза—эффект для жителей Хиросимы и Нагасаки. Различие в возникновении лейкемии между двумя городами (рис. 9.7, а) объяснялось тем, что в Хиросиме, по данным 1965 г., был более высокий нейтронный компонент излучения, а мы знаем, что нейтроны имеют большую биологическую эффективность, чем у-излуче-ние. На основании дозиметрических расчетов 1980 г. предполагают, что на самом деле ни в одном из городов не было нейтронного компонента и что доза у-облучения была занижена для Хиросимы и завышена для Нагасаки. Эти уточнения уничтожили различия в частоте возникновения лейкемии между жителями двух городов, и обе серии данных можно описать одной и той же линейно-квадратичной кривой, по крайней мере вплоть до дозы 2 Гр (рис. 9.7, б). [c.129]

ЗАЩИТА от ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ и других излучений высоких Энергий (у-, Р-, а-лу-чей, нейтронов и др.) — снижение уровня активности излучения до неопасной для здоровья человека. Исходя из того, что биологическое действие этих излучений особенно опасно, разработаны предельно допустимые нормы доз облучения, не приносящие ощутимого вреда здоровью человека, даже при длительной работе с излучениями. Суммарная, предельно допустимая доза за все время работь человека (в возрасте N лет) с изучениями по действующим нормам не должна превышать величины 5 (Л — 18) биологических эквивалентов рентгена бэр = где бэр — биологические эквиваленты рентгена фэр — допустимая доза за неделю обэ — относительная биологическая эффективность. Защита зависит от вида излучений и их физических свойств. Нелетучие радиоактивные вещества, испускающие а-час-тицы, не представляют опасности, т. к, слой воздуха в 15 см предохраняет от их вредного воздействия. Используя [c.99]

Нё — нескольких часов, на уровйе ткани — дней и недель, а в целом организме млекопитающего — в течение месяцев. Обратимая компонента составляет примерно 90% начального радиационного поражения. Считается, что репарация 50% обратимого поражения у человека занимает примерно 30 (25—45) дней. Остальная часть обратимого поражения полностью репарируется через 200 60 дней после окончания однократного сублетального облучения. Чем больше относительная биологическая эффективность (ОБЭ) излучений, тем меньше у организма возможности восстановления. Необратимая компонента нейтронного облучения составляет более 10% начального поражения. [c.18]

Важнейщим путем интенсификации биосинтеза антибиотиков является выведение и использование штаммов продуцентов с повышенной антибиотической активностью. Получение таких штаммов стало возможным благодаря разработке и широкому применению методов экспериментального мутагенеза. Из физических факторов в селекционной работе эффективно используются ионизирующие излучения (рентгеновы лучи, -у-лучи, быстрые нейтроны и др.), ультрафиолетовая радиация, температура, ультразвук. Высокую частоту наследуемых изменений вызывают у микроорганизмов также многие химические соединения, которые предложено объединять (Никифоров, 1965) в следующие группы ингибиторы предшественников нуклеиновых кислот аналоги азотистых оснований, включающиеся в нуклеиновые кислоты алкилирующие соединения окислители, восстановители и свободные радикалы акридиновые красители. Из факторов биологической природы в селекции продуцентов антибиотиков часто применяются фаги и антибиотики. [c.179]

Почти у всех погибших подопытных животных имелись опухоли грудных желез (рис. 5), но, к сожалению, нет сведений о результатах гистологического исследования Можно прийти к выводу, что относительная биологическая эффективность нейтронов деления вдвое или даже больше эффективности у-лучей (по индукции таких не-идентифицированных опухолей). В этом эксперименте не удалось установить разницу в действии различающихся в 35 раз мощностей доз (1—35 рад1мин) для обоих видов излучения. [c.434]

Рассматривая этот вопрос, надо сразу же отметить, что сравнение повреждающего действия нейтронов и гамма-радиации или рентгеновского излучения в терминах относительной биологической эффективности в этих случаях недостаточно правомерно. Для строгой оценки ОБЭ разных видов радиации необходимо, чтобы их действие сопоставлялось в условиях одинакового распределения поглощенной дозы. Однако при сравнении действия нейтронов и рентгеновых лучей или гамма-радиации это не может быть выполнено в силу неодинакового сечения реакции взаимодействия различных элементов с указанными видами излучения. Следовательно, уже на уровне клетки или ее микроструктур энергия нейтронов и гамма-квантов или квантов рентгеновых лучей поглощается и распределяется неодинаково. На уровне макроорганизма это условие нарушается еще сильнее, и с увеличением размеров биообъектов и различий в их анатомическом строении неодинаковое распределение дозы все больше влияет на результаты сопоставления. По существу, особенности распределения дозы становятся одним из основных факторов, определяющих различие эффектов облучения. В связи с этим предложено говорить не об относительной биологической эффективности нейтронов, а об отношении равного эффекта. По тем же соображениям для гигиенического нормирования и оценки опасности каждого вида радиации также предложено вместо понятия относительная [c.29]

Важнейшими способами модификации биологического действия ионизируюш его излучения служат изменения времени и условий облучения или содержания объектов в пострадиационном периоде. Сущ ествуют и другие пути изменения эффекта излучения. К ним, например, относится изменение биохимических свойств биообъекта перед действием радиации, сказывающееся на его радиорезистентности. У млекопитающих можно изменить эффект облучения путем увеличения или уменьшения пула стволовых клеток в предрадиационный период или после действия радиации. Здесь рассматриваются только первые два способа модификации, поскольку сравнение их эффективности при облучении нейтронами и радиацией с низкой ЛПЭ способно дать определенные материалы для характеристики особенностей биологического действия нейтронов и для оценки принципиальных возможностей применения химических соединений с целью уменьшить нейтронное повреждение. [c.118]

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]

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]