Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения - просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодинамика).
Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120кэВ. При этой энергии шоковый коэффициент ослабления в основном определяется фотоэффектом. Его значение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона, в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения, и пропорционально третий степени атомного номера вещества-поглотителя , k- коэф. пропорциональности.
Существенное различие поглощения рентгеновского излучения разными тканями позволяет в живой проекции видеть изображение внутренних органов тела человека.
Рентгенодиагностику используют в двух вариантах:
1) рентгеноскопия - изображение рассматривают на рентгенолюминицирующем экранах;
2) рентгенография изображение фиксируется на фотопленке.
Яркость изображения на фотопленке и время экспозиции зависят от интенсивности рентгеновского излучения.
Интенсивность не может быть большой, чтобы не вызвать нежелательных биологических последствий. Есть технические приспособления, излучающие изображения при малых интенсивностях рентгеновского излучения.
С лечебной целью рентгеновское излучение применяют главным образом для уничтожения злокачественных образований (рентгенотерапия)
Методы рентгеновского излучения:
1) Флюрография
2) Ренгтгенография
3) Рентгеноскопия
4) Рентгеновская томография
Радиоактивный распад как источник ионизирующего излучения. Активность.
Радиоактивность - самопроизвольный распад неустойчивых ядер с испусканием других ядер или элементарных частиц.
Естественная радиоактивность встречается у неустойчивых ядер, существующих в природных условиях.
Искусственная радиоактивность ядер, образованная в результате различных ядерных реакций.
Типы радиоактивного распада:
1)Альфа - распад - самопроизвольное превращение ядра с испусканием альфа – частицы
Правило смещения:
Z - порядковый номер распадающегося ядра.
А - атомная масса
А-4 - атомная масса вновь образованного ядра
Z-2 – его заряд
2) Бета распад - внутриядерное взаимное превращение нейрона и протона: нейтрино
- частица = (электрон)
3) Гамма – распад - излучение электромагнитных волн с длиной волны меньше рентгеновской. Лямбда<10^-14м.
Радиоактивностью является также удаление ядер – протонная радиоактивность и др.
Радиоактивный распад - это статистическое явление. Невозможно предсказать когда распадается нестабильное ядро.
При несамопроизврольном распаде распадаются нестабильные ядра N0; через t:N. Число уменьшается по экспоненциальному закону – з-ну радиоактивного распада:
Лямда – постоянная, численно равная обратному времени, в течение которого кол-во нестабильных ядер уменьшается в е раз.
Часто закон записывают через период полураспада (T c индексом ½):
=>
Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм. Использование ионизирующего излучения и радионуклеотидов в медицине.
1) При взаимодействии вода ионизируется => образуются хим. активные радикалы => образуется H2O2, OH- - химически активные радикалы и ионы, вступают в химическую реакцию с веществом клетки => серъёзные заболевания.
Изотопы, излучающие излучение – радионуклеотиды. Одни изотопы стабильны, другие нет. Химически они неразличимы, а физически – да.
Использование в медицине: Фиксируют нестабильные изотопы. Для определения заболеваний щитовидной железы человеку вводят радиоактивный J и наблюдают за активностью щитовидной железы. Аналогично наблюдают за работой почек.
2) Лечение – локальное воздействие на опухоли. Воздействие ионизирующим излучением радионуклеотидов Co. Важно, что альфа-частица хорошо взаимодействует с веществом, у бета – меньше заряд и масса => взаимодействие с веществом в меньшей степени. Гамма – излучение – э/м волна => степень ионизации различна. Всё ионизирующее вещество переносит ограниченную E.