Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
1 мкм пробега. Эти типы излучений получили название плотноионизирующих.
Таким образом, ОБЭ увеличивается с ростом ЛПЭ, т. е. возрастает поражающее действие излучений. Но такая корреляция наблюдается не всегда. Как видно из кривой на рис 8, резкий рост ОБЭ начинается с ЛПЭ 10 кэВ/мкм, достигает максимума при ЛПЭ 100 кэВ/мкм и затем резко снижается. Это объясняется тем, что при
высоких значениях ЛПЭ наступает как бы насыщение клеток ионизациями, и каждая последующая частица реализует свою энергию в уже убитой клетке, т. е. расходует ее вхолостую — происходит так называемое «пе-репоражение» клетки.
Хотя в основном величина ОБЭ определяется значением ЛПЭ, она до некоторой степени зависит и от других факторов: величины дозы излучения, ее распределения во времени, т. е. мощности дозы или фракционирования ее, наличия в среде кислорода и даже свойств объекта облучения. В частности, при облучении крупных животных — крупного рогатого скота, лошадей, когда практически очень сложно обеспечить равномерное распределение дозы во всех тканях, оценка величины ОБЭ теряет смысл. В таких случаях при получении разности в эффектах облучения при равных дозах правильнее говорить не об ОБЭ, а об «отношении равных доз».
Заключая данный раздел, следует подчеркнуть, что знание коэффициентов ОБЭ различных типов излучений крайне важно для предсказания вероятности возникновения эффектов лучевого поражения, оценки степени риска при облучении, прогнозирования тяжести лучевой болезни и многих других ситуаций.
2.5. ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
И ВИДЫ ОБЛУЧЕНИЯ
Следует отличать энергию излучения, падающего на облучаемый объект, от энергии, поглощаемой объектом и вызывающей физическое воздействие. Поэтому в радиобиологии, как и в ядерной физике, выделяют экспозиционную, или физическую, дозу и поглощенную дозу. Но в отличие от ядерной физики радиобиологии приходится иметь дело с очень низкими дозами.
Экспозиционную дозу, т. е. дозу падающего на объект излучения, можно оценить, преобразуя его в теплоту. Имеются чувствительные калориметры, позволяющие регистрировать малейшие изменения температуры объекта. Однако при радиобиологически эффективных дозах количество выделяемой теплоты столь невелико, что его измерение оказывается очень непростой задачей. Например, доза рентгеновского или гамма-излучения, достаточная для того, чтобы убить млекопитающее, вызывает повышение температуры его тела не более чем на 0,002 °С. Поэтому наиболее распространенные физические методы
дозиметрии ионизирующих излучений основаны на оценке степени ионизации, производимой в воздухе.
Первая общепринятая единица экспозиционной дозы — рентген (русское обозначение Р, международное — R), была определена как доза рентгеновского и гамма-излучений, при которой корпускулярное излучение (т. е. электроны) производит при нормальных условиях в 1 см3 воздуха (0,001293 г) такое число ионов, что их суммарный заряд равен одной электростатической единице количества электричества каждого знака. Экспозиционной дозе 1 Р соответствует образование, как уже упоминалось в начале главы, 2,08-109 пар ионов в 1 см3 воздуха.
При оценке биологического действия излучения гораздо в большей степени, чем энергия источника излучения или энергия, прошедшая через объект, важна суммарная энергия, поглощенная им. Поглощенная доза измеряется в радах. Единица рад (международное название rad — radiation absorbed dose) соответствует поглощенной энергии любого ионизирующего излучения, равной 100 эрг/г. 1 рад=2,39-10-6 кал/г=0,01 Дж/кг.
Несомненно, поглощенная доза зависит от экспозиционной дозы. И если известны величины экспозиционной дозы и коэффициента поглощения ткани, то поглощенную дозу легко можно рассчитать. В условиях электронного равновесия — состояния, при котором неполное поглощение энергии электронов, возникших в определенном объеме воздуха, компенсируется поглощением в этом объеме части энергии электронов, образованных в смежных системах, экспозиционной дозе 1 Р соответствует поглощенная доза в воздухе, равная 0,873 рад.
Единицы рентген и рад с переходом большинства стран на единую Международную систему единиц (СИ) оказались вне системы, т. к. были основа-ны на иных принципах, однако наряду с новыми разрешены к применению в течение некоторого ограниченного времени — так называемого «переходного периода».
В системе СИ единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм (Кл/кг, C/kg). 1Р=2,58Х X10-4 Кл/кг.
Единицей поглощенной дозы является грей (Гр,Gy).
1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.
Для сравнительной биологической эффективности различных типов излучений, а также смешанных и неи-дентифицированных потоков излучения используют специальную единицу бэр (биологический эквивалент рент-
гена) — внесистемную единицу эквивалентной дозы ионизирующего излучения (международное обозначение геш).
1 бэр соответствует такому облучению живого организма данным типом ионизирующего излучения или потока, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе рентгеновского или гамма-излучения в 1 Р.
