Излучений с биообъектами

Главная страница
Контакты

    Главная страница


Излучений с биообъектами



страница1/4
Дата07.10.2017
Размер1,84 Mb.


  1   2   3   4
«ШАГ В БУДУЩЕЕ. ЭЛЕКТРОСТАЛЬ»

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«ЛИЦЕЙ №14»



ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ С БИООБЪЕКТАМИ


(реферат)

Авторы: учащиеся 9 «А» класса


Симагина Полина,

Мелкова Арина


Руководитель:
учитель биологии и химии
Рубцова И.А.

г. Электросталь

2012 год

Аннотация

В последнее время человек вынужден обращать особенное внимание на безопасность использования искусственного ионизирующего излечения, активно входящего в жизнь общества в связи с ростом промышленности, повышением энергоемкости производства, информатизацией среды.

Атомная энергетика также стала неотъемлемой частью современной жизни. Однако человек не в состоянии полностью контролировать сложные процессы, протекающие в микромире, что приводит к нежелательным последствиям в результате катастроф как антропогенного, так и природного происхождения (вспомним, хотя бы, недавнюю трагедию на атомной станции «Фукусима -1»). Кроме того, искусственное ионизирующее излучение окружает современного человека повсеместно: на работе и дома, в командировках и на отдыхе, в поликлинике и аптеке.

Наш город является местом расположения предприятий, тесно связанных с атомной промышленностью. Однако, как показывают проведенные нами опросы жителей (по составленным нами вопросам был снят мини-фильм), немногие осведомлены о негативном влиянии радиации на живые организмы.

С целью повышения уровня информированности граждан нашего города, а также предупреждения развития различных заболеваний, вызванных искусственным ионизирующим излучением, нами было принято решение о разработке памяток для горожан, содержание которых раскрыто на страницах нашего реферата.

ОГЛАВЛЕНИЕ


  1. Виды ионизирующего излучения и его источники………………………………………..5

  2. Дозиметрия ионизирующего излучения…………………………………………………...7

  3. Дозиметрические приборы……………………………………………………………….....8

  4. Действие различных источников ионизирующего излучения на население……………………………………………………………………………………..9

  5. Физико-химические действия эффектов ионизирующего излучения. Биодействие ионизирующего излучения…………………………………………………………………………………….12

  6. Применение ионизирующего излучения в медицине……………………………………………………………………………………..16

  7. Томография. Радиоизотопия, лучевая и лазерная диагностика и терапия………………………………………………………………………………………...17

  8. Выводы ……………………………………………………………………………………….18

  9. Список используемой литературы…………………………………………………………..20



  1. ВИДЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЕГО ИСТОЧНИКИ

Излучение делится на два класса: ионизирующее и неионизирующее.

Ионизирующим называется излучение, которое способно вырывать электроны из нейтральных молекул и тем самым превращать последние в ионы.

ИИ испускается радиоактивными веществами: к ИИ относятся потоки α- и β -частиц, γ -излучение и тормозное излучение, нейтроны и др.

Дадим краткую характеристику некоторым видам ионизирующего излучения [10,12].

Альфа-частицы (α-частицы) обладают большой ионизирующей и малой проникающей способностью (задерживаются слоем воды до 150 мкм). При взаимодействии α - частицы с веществом происходит неупругое на возбуждение и ионизацию атомов среды.

Бета-излучение (β-излучение) составляет быстрые электроны. Они могут проникать через базальный слой кожи (номинальный защитный слой 0,07 мм). Частицы с энергией 10 МэВ проникают в мягкую биоткань на 4,29 см. Ионизирующая способность меньше, чем α-частиц. При упругом взаимодействии суммарная кинетическая энергия до и после взаимодействия не меняется. При неупругом – часть энергии передается образовавшимся свободным частицами или квантам (неупругое рассеяние, ионизация и возбуждение атомов, возбуждение ядер, тормозное излучение, которое возникает из-за того, что при прохождении электрона рядом с положительно заряженным ядром он тормозится, потерянная при этом энергия испускается в виде рентгеновского излучения).

Нейтроны с энергией 10 МэВ имеют пробег в биоткани.

Рентгеновское излучение (РИ) и γ-излучение – это электромагнитные излучения высокой энергии. Они обладают большой проникающей способностью. Их ионизирующая способность значительно меньше, чем α- и β-излучений. Фотонное излучение (рентген, γ-излучение и т.п.) ослабляется в результате взаимодействия с атомами и электронами среды. Часть энергии фотонов преобразуется в энергию вторичных заряженных частиц (электронов и позитронов), часть – в энергию вторичного фотонного излучения (характеристического, рассеянного). Образовавшиеся при этом электроны ионизируют среду.

ИИ имеет естественное и искусственное происхождение, создавая некоторый уровень радиации. Так, радиационный фон Земли образуют:



  • Космическое излучение – галактическое и солнечное, связанное с солнечными вспышками;

  • Излучение естественных радионуклидов: 40K, 238U, 232Th, продукты распада урана и тория и др.;

  • Излучение искусственных радионуклидов, образовавшихся при испытаниях ядерного оружия, при удалении радиоактивных отходов предприятиями атомной промышленности, ядерного топливного цикла, предприятиями, работающими с радиоактивными веществами и использующими их в медицине, науке, технике или сельском хозяйстве.

Вклад радиационных источников в общий естественный фон Земли составляет: для 220Rn и 222Rn – 50 %, для 40К – 15 %, для космических лучей – 15 % и нуклидов ряда урана – 20 %.

Технологически измененный естественный радиационный фон образует при сжигании каменного угля, промышленном использовании фосфатных руд (удобрений), строительных материалов, при полетах на авиатранспорте и в космическое пространство; при работе геотермических электростанций, при использовании предметов широкого потребления: цветных телевизоров; электронных и электрических устройств, содержащих радионуклиды или излучающих РИ (например, дроссели флуоресцентных светильников); пожарных дымовых детекторов, содержащих 226Ra, 238Pu и 241Am; керамической и стеклянной посуды, содержащей уран U и торий Th [10. 23. 24]. Радионуклиды 226Ra, 147Pm, 3H применяются для светосоставов постоянного действия (например, часы со светящимся циферблатом); радионуклид 210Ро используется для снятия статического заряда в некоторых производствах и т.д.



Коротковолновое рентгеновское излучение, т.е. излучение с большей энергией, обычно обладает большей проникающей способностью, чем длинноволновое, и называется жестким, а длинноволновое – мягким.




  1. ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Результатом воздействия ИИ на облучаемые объекты являются физико-химические и биологические изменения в этих объектах: нагрев тела, фотохимическая реакция рентгеновской пленки, изменение биологических показателей живого организма и т.д.

Эффект лучевого воздействия на организм зависит от поглощенной дозы, её фракционирования во времени, от пространственного распределения энергии. Для сопоставления биологического действия различных видов излучения вводится относительная биологическая эффективность излучения (ОБЭ). ОБЭ – отношение поглощенной дозы Dп.о образцового излучения, вызывающего определенный биологический эффект, к поглощенной дозе Dп данного излучения, вызывающей такой же биологический эффект:

ОБЭ = Dп.о / Dп.

В качестве образцового принято рентгеновское излучение с энергией 200 кэВ. ОБЭ зависит от вида биологического эффекта и конкретных условий облучения.

Для контроля радиационной безопасности при хроническом облучении устанавливают коэффициент качества излучения Q – регламентированное значение ОБЭ для данного вида излучения и его энергии.

Проходя через вещество, ИИ высоких энергий оставляют за собой шлейф из множества ионов различной кинетической энергии. При этом происходит разрушение или повреждение молекул живой ткани. Примем в качестве среднего следующий состав мягкой биологической ткани по массе: 76,2 % - кислород; 11,1 % - углерод; 10,1 % - водород; 2,6 % - азот. Тогда для основных типов излучения коэффициент качества составит:

Рентгеновское и γ-излучение…………………………………………….1

Электроны и позитроны, β-излучение…………………………………..1

Тепловые нейтроны с энергией 20 кэВ……………………………….....3

Быстрые нейтроны с энергией 0,1…10 МэВ…………………………..10

Протоны с энергией 5 МэВ………………………………………………2

Протоны с энергией < 10 МэВ………………………………………….10

α-излучение с энергией ≤ 10 МэВ……………………………………...20

Корпускулярное излучение тяжелых ядер отдачи……………………20

Отсюда следует, что при одинаковой поглощенной дозе α-излучение гораздо опаснее β- или γ-излучений. В связи с этим для конкретного вида излучения вводится эквивалентная доза Э – произведение поглощенной дозы Dп. данного вида излучения на соответствующий коэффициент качества Q:

Э = DпQ.

Единицей СИ эквивалентной дозы является 1 зиверт (Зв) – эквивалент поглощенной дозы 1 Гр. Специальная единица эквивалентной дозы – 1 бэр; 1 бэр – поглощенная доза любого вида ИИ, которая имеет такую же биологическую эффективность, как 1 рад РИ со средней удельной ионизации 100 пар ионов на 1 мкм пути в воде.

Кроме указанных доз вводятся:



  • Эффективная эквивалентная доза – для определенных органов и тканей (Зв);

  • Коллективная эффективная эквивалентная доза – для групп людей (чел·Зв);

  • Полувековая доза – оценка риска возникновения нежелательных биологических эффектов за 50 лет профессиональной деятельности человека и т.д.

С 1 января 2000 г. введены в действие нормы радиационной безопасности НРБ-99. Эта система признает лишь понятия поглощенной дозы (Гр), эквивалентной дозы (Зв), эффективной дозы (Зв). Скорее всего введение этих норм связано со стремлением свести все единицы все единицы к СИ.


  1. ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Дозиметрами называют устройства для измерения доз ИИ или величин, связанных с дозами. Дозиметры состоят из детектора ядерных излучений и измерительного устройства. Обычно они проградуированы в единицах дозы или мощности дозы. В некоторых случаях предусмотрена сигнализация о превышении заданного значения мощности дозы.



В зависимости от используемого детектора различают дозиметры ионизационные, люминесцентные, полупроводниковые, фотодозиметры и др. Они могут быть предназначены для измерения доз какого-либо определенного вида излучения или регистрации смешанного излучения.

  1   2   3   4

  • ВИДЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЕГО ИСТОЧНИКИ
  • ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
  • ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ