Ранние и отдаленные эффекты воздействия ИИ. Сокращение продолжительности жизни от воздействия ИИ.

Радиологические последствия (эффекты) различаются по времени их проявления: ранние (не более месяца после облучения) и отдаленные, возникающие по истечении длительного срока (годы) после радиационного воздействия.

Последствия облучения организма человека заключаются в разрыве молекулярных связей; изменении химической структуры соединений, входящих в состав организма; образовании химически активных радикалов, обладающих высокой токсичностью; нарушении структуры генетического аппарата клетки. В результате изменяется наследственный код и происходят мутагенные изменения, приводящие к возникновению и развитию злокачественных новообразований, наследственных заболеваний, врожденных пороков развития детей и появлению мутаций в последующих поколениях. Они могут быть соматическими, когда эффект облучения возникает у облученного, и наследственными, если он проявляется у потомства.

Наиболее чувствительны к радиационному воздействию кроветворные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические узлы), эпителий слизистых оболочек (в частности, кишечника), щитовидная железа. В результате действия ионизирующих излучений возникают тяжелейшие заболевания: лучевая болезнь, злокачественные новообразования и лейкемии.

Виды ионизирующих излучений и их свойства. Количественная оценка ионизирующих излучений: основы дозиметрии (экспозиционная доза, поглощенная доза, эквивалентная доза, эффективная доза, мощность дозы). Линейная передача энергии (ЛПЭ).

Ионизирующие излучения подразделяются на Электромагнитные и Корпускулярные.

В зависимости от источника электромагнитные ИИ подразделяются на и у-излучения. Рентгеновское излучение имеет искусственное происхождение, в то время как у-излучение может иметь как искусственное, так и естественное происхождение, у-излучение является продуктом ядерных превращений радиоактивных элементов (радиоизотопов). Взаимодействие электромагнитного ИИ с атомами вещества может протекать в формах фотоэффекта, Комптон-эффекта и образования электрон-позитронных пар.

Фотоэффект - поглощение одной из внешних электронных оболочек атома всей энергии фотона с превращением её в кинетическую энергию «выбитого» из атома электрона.

Комптон-эффект - передача электрону лишь части энергии фотона; остальная энергия передаётся вторичному («рассеянному») фотону.

Образование электрон-позитронных пар при прохождении у-кванта в непосредственной близости от ядра атома.

К корпускулярным ИИ относят нейтроны и ускоренные заряженные частицы.

Формы, в которых может протекать взаимодействие корпускулярного ИИ с атомами вещества: Упругое рассеяние;- Ядерные перестройки; Неупругое рассеяние; Ионизация и возбуждение атомов.

Количество ИИ, «падающего» на поверхность облучаемого объекта – это экспозиционная доза (Кл/кг)

Количество ИИ, поглощенного объектом – это поглощенная доза (Гр).

Доза ИИ, поглощенная в конкретной точке биообъекта и соотнесена с радиобиологическим эффектом рентгеновского излучения – это эквивалентная доза (Зв).

Мощность дозы излучения (уровень радиации) - показатель, характеризующий интенсивность лучевого воздействия. Мощность дозы понимают как дозу за единицу времени. Кл/(кг*с), т.е. А/кг. Внесистемная единица - Р/час

Эффекти́вная до́за (Эффективная эквивалентная доза) - как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела и отдельных органов и тканей с учетом их радиочувствительности. (Зв.)

ЛИНЕЙНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ (ЛПЭ) — средняя энергия, поглощаемая средой в месте прохождения заряженной частицы, отнесенная к единице ее пути.

В качестве единицы измерения ЛПЭ используется килоэлектронвольт на микрометр воды, 1 кэВ/мкм= —1,6*10-10 Дж/м.

ЛПЭ зависит от вида заряженных частиц и от их энергии. Для каждого вида частиц имеется нек-рое максимальное значение ЛПЭ. Так, напр., для протонов с энергией ок. 70 кэВ максимальное значение ЛПЭ составляет 100 кэВ/мкм; для альфа-частиц максимальное значение ЛПЭ, равное 220 кэВ/мкм, достигается при энергии 750 кэВ; для ядер углерода, азота и кислорода значение ЛПЭ достигает 600—1000 кэВ/мкм при энергии частиц — 10 МэВ.

Использование ЛПЭ для характеристики качества ионизирующего излучения (см.) сыграло большую роль в развитии радиобиологии, мед. радиологии, дозиметрии ионизирующих излучений и микродозиметрии. ЛПЭ служит количественной мерой плотности ионизации среды заряженными частицами (см. Ионизация) и позволяет учесть различие в биол, эффектах для различных видов ионизирующего излучения при одинаковой поглощенной дозе. Для более полной характеристики дозного поля наряду с поглощенной дозой необходимо устанавливать значение ЛПЭ, к-рое позволяет путем использования коэффициента качества (безразмерное число, зависящее от ЛПЭ заряженных частиц в воде) определять зависимость биол, эффекта от ЛПЭ излучения. Зависимость коэффициента качества от ЛПЭ приведена в таблице.