Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Лит.: Квасников И. А., Термодинамика и статистическая физика, М., 1991. И. А. Квасников.
РАД (rad, сокр. от англ. radiation absorbed dose — поглощённая доза излучения) — внесистемная единица поглощённой дозы излучения; соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощённой веществом массой 1 г.
1 рад = 100 эрг/г — 0,01 грэй = 2,388-10~в кал/г. РАДИАЛЬНО-ФАЗОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ в ускорителях — совокупность взаимосвязанных колебаний фаз, радиусов орбит и энергий заряж. частнц вблизи их равновесных значений. Для практич. реализации режима резонансного ускорения в циклическом ускорителе нужно, чтобы достаточно большое кол-во неравновесных частиц не выходило из этого режима, несмотря на то, что для них возникают отклонения от точного синхронизма. Резонансный режим ускорения осуществляется благодаря эффекту автофазировки, заключающемуся в том, что переменное ускоряющее поле с периодом T обладает свойством заставлять частицу двигаться по орбите с периодом, в ср. равным или кратным Т. Предположим для определённости, что с ростом энергии угл. частота обращения частицы в данном магн. поле убывает, а равновесная фаза частицы расположена на спаде гребня синусоиды напряжения. Если по к.-л. обстоятельствам частица по фазе опережает равновесную частицу, то она будет получать меньше энергии. Период ее обращения T уменьшится, частица ^ будет отставать по фазе, опережение будет уменьшаться, і Аналогично, если частица отстаёт по фазе, то она будет \ получать больше энергии, период обращения возрастёт [ и отставание будет ликвидировано. Т. о., фаза частицы • колеблется около равновесной фазы, а радиус её орби- j ты то превышает радиус орбиты равновесной частицы, [ то, наоборот, становится меньше; такое связанное і колебание фазы и радиуса н наз. Р.-ф. к. '
Р.-ф. к. могут быть свободными н вынужденными. Свободные Р.-ф. к. обусловлены нач. разбросом фаз и энергий частиц н описываются однородным днф-ференц. ур-нием. Вынужденные Р.-ф.к. обусловлены возмущенкями величины ведущего магн. поля, частоты и амплитуды ускоряющего напряжения и описываются неоднородным дифференц. ур-нием.
Лит¦ CM. при Ст. Циклический ускоритель. Б. П. Мурин.
РАДИАН (от лат. radius — луч, радиус) (рад, гаа) — единица плоского угла; 1 рад равен углу между двумя радиусами окружности, длина Дуги между к-рыми равна радиусу. 1 рад — 57°17'44,8" ^ 3,44*IOa угл. мииут 2,06* IO6 угл. секунд.
РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ — наука о действии ионизирующих излучений на бнол. объекты. Поражающее действие ионизирующих излучений обусловлено ионизацией макромолекул нуклеиновых кислот, белков и др. Различают два пути воздействия: прямой, при к-ром энергия излучения поглощается непосредственно в самих макромолекулах, и косвенный, прн к-ром
!
энергия поглощается водой 0 низкомолекулярнымн соединениями, содержащимися в объекте, а повреждение макромолекулам наносится свободными радикалами — продуктами радиолиза. При поглощённой дозе всего лишь в 0,01 Гр (1 рад) в каждой клетке осуществляются сотни тысяч актов ионизаций в клеточных структурах [ядре, цитоплазме, мембранах (см. Биофизика)], что приводит к множеств, нарушениям жизиедеятель-вости клеткн. Однако большинство нарушений преходящи н не вызывают гибели клеткн.
В животном организме клетки одних ткаией (кроветворные, половых органов, слизистой кишечника) активно делятся, воспроизводя себе подобные; клетки других тканей (почек, печеня, сердца, мышц, нейроны и др.) делятся редко или вообще не делятся. Соответственно различают два вида гибели клеток — репродуктивную и интерфазную. Репродуктивная гибель состоит в нарушении способности делящихся клеток к неограниченному воспроизводству: после
1—2 делений дефектные потомки клеток отмирают. При интерфазной гибели вскоре после облучения гибнут сами облучённые клетки. Для всех делящихся н большинства неделящихся клеток интерфазная гибель наступает лишь при дозах в сотни Гр. Исключение составляют лимфоциты и половые клетки на нек-рых стадиях их развития; они гибнут интерфазно уже при дозах в неск. десятков Гр.
Причины и закономерности репродуктивной н интерфазной гибели различны. Наиб, изучена репродуктивная гибель. Она наступает в результате повреждения молекулы ДНК, завершающегося разрывом одной илн обеих её нитей, что препятствует дальнейшему воспроизводству нормальных клеток. Зависимость доли клеток, сохранивших репродуктивную способность после облучения в дозе D, имеет вид
N(D)ZN(O)= exp (SD)= exp (-DzD0).
Здесь N(O) и N(D) — число клеток до и после облучения; величина S = MD0 характеризует радиочувствительность клеток, D0 — доза, снижающая число выживших клеток в е раз. Для большинства делящихся клеток D0= (1,2 4-2,0) Гр. Часто экспоненциальному участку дозовой кривой предшествует участок кривой с меньшим наклоном (рис. 1).
Il*-"-
Рис. 1. Зависимость репродуктивной гибели клеток OT JO'! дозы Р; по оси ординат — доля клеток, сохранивших репродуктивную способ- |П-2 ность; 2,2 — разные формы 14 ДОЗОВЫХ кривых.
IO"3
Радиочувствительность делящихся клеток зависит от многих факторов и может быть искусственно увеличена (сенсибилизация) или уменьшена (защита); соответственно D0 уменьшается или увеличивается. Наиб, эффективным естеств. сенсибилизатором является кислород: в его отсутствие поражение различных бпол. о&ьектов (макромолекул, клеток, организмов в целом), как правило, ослабляется (кислородный эффект). При этом D0 для клеток увеличивается в 3 раза. С ростом линейной плотности ионизации радиочувствительность клеток и ткаией возрастает.
