logo search
II курс методички / физика / физика лаб

1. Биологическое действие ионизирующего излучения

Предметом дозиметрии является расчет и измерение дозы, создаваемой ионизирующим излучением в рассматриваемом объекте.

В отличие от радиометрии, которая занимается измерением активности радиоактивных препаратов, дозиметрия: 1) интересуется количественными эффектами, произведенными ядерными излучениями в веществе; 2) устанавливает соотношение между активностью радиоактивного источника и создаваемой им дозой.

Среди многочисленных проблем дозиметрии наиболее важной в практическом отношении является задача количественного определения воздействия радиоактивных излучений на организм человека.

Дозиметрия определяет предельно допустимые дозы при внешнем облучении человека, предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ внутри организма, в воде открытых водоемов и воздухе рабочих помещений, предельные уровни радиоактивных загрязнении в различных средах.

В основе биологического действия излучений лежит поглощение энергии, проявляющееся в ионизации и возбуждении атомов и молекул живой материи.

По современным представлениям ионизация является лишь первым звеном в сложной цепи биологического действия радиации. Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменения в химическом составе клетки ведут к нарушению ее нормального функционирования, нарушению обмена веществ и в результате - к гибели клетки.

Биологический эффект или степень лучевого поражения растет с увеличением поглощенной дозы излучения, т.е. количества энергии, поглощенной в единице массы ткани.

Общая реакция организма на воздействие излучения зависит от дозы излучения, вида его, размеров облучаемой поверхности, относительной чувствительности подвергающихся облучению органов, индивидуальных особенностей организма.

При одной и той же дозе биологическое действие разных типов излучений неодинаково из-за различия в плотности ионизации (число ионов, образующихся на единице пути ионизирующей частицы). Чем плотнее ионизация, тем сильнее поражающее действие.

При оценке действия излучения на организм необходимо различать внешнее и внутренне облучение. Один и тот же вид радиации (например,  - лучи) сравнительно безопасен при внешнем облучении, но может представлять серьезную угрозу при локализации радиоактивности внутри организма.

Таким образом, в случае внешнего облучения особое внимание следует уделять защите от гамма- ( и рентгеновского) излучения и нейтронов, которые обладают большей проникающей способностью.  -частицы проникают в кожу на несколько микрон и задерживаются роговым слоем эпидермы, не причиняя заметного вреда.  -частицы проникают в ткань на несколько миллиметров и значительно поглощаются кожей и подкожной клетчаткой.

Малые дозы облучения, хотя и создают опасность нежелательных генетических изменений, однако могут в ряде случаев стимулировать рост и развитие растительных, а иногда и животных организмов.

Устойчивость различных организмов к действию ионизирующих излучений колеблется в чрезвычайно широких пределах. При этом, чем крупнее и сложнее организм, тем легче он разрушается под действием излучения. Так, например, бактерии в тысячи раз устойчивее к ядерным излучениям, чем человек и высокоорганизованные животные.

Наиболее восприимчивы к лучевому воздействию быстро развивающиеся клетки: органы размножения или клетки опухолей легче разрушаются, чем нормальная мышечная ткань; развивающиеся зародыши животных гораздо чувствительнее взрослых особей; прорастающие семена восприимчивее семян, находящихся в покое, а вегетативные формы бактерий несравненно чувствительнее бактериальных спор.