Тема: Рентгеновское излучение. Радиоактивность Кафедра медицинской и биологической физики
Виды рентгеновского излучения и способы его получения. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Применение рентгеновского излучения в медицине. Радиоактивность. Виды радиоактивности. Элементы дозиметрии.
Рентгеновское излучение - электромагнитные волны с длиной от 80 до 10 -5 нм.
ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ТОРМОЗНОЕ
е U = h · V max = hc / λ min ; или Ф = kIU 2 Z – поток рентгеновского излучения k =10 -9 B -1
- закон Мозли А, В – константы; Z – атомный номер испускающего элемента.
Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом Когерентное рассеяние Фотоэффект Некогерентное рассеяние hν< Ав hν ≥ Ав hν = Ав + Ek – уравнение Эйнштейна hν >> Ав (эффект Комптона) hν = Ав + Ek + hν ' – уравнение Комптона
Линейный коэффициент ослабления Линейный коэффициент ослабления зависит от плотности вещества Не зависит от плотности вещества Массовый коэффициент ослабления μ m кости / μ m воды = 68
Рентгенодиагностика (до 120 кэВ) Рентгенография Изображение на фотопленке Рентгеноскопия Изображение на рентгенолюминесцирующем экране Рентгенотерапия 150-200 кэВ
Цифровая рентгенограмма Рентгенограмма челюсти Аппарат для цифровой рентгенографии
Рентгеновская томография – послойное изображение органов и тканей
СКАНОГРАММА ПЕЧЕННИ
– это самопроизвольный распад неустойчивых ядер с испусканием других ядер и элементарных частиц
Альфа – распад
а) положительный б) отрицательный в) е – захват
дискретный сплошной
Радиоактивный распад – статистическое явление. dN = - λ·N·dt ; N - общее число радиоактивных ядер
Число нераспавшихся радиоактивных ядер убывает со временем по экспоненциальному закону λ - постоянная распада
Т = ln2/ λ =0,69/ λ Т – период полураспада
характеризует скорость распада. [ А]= беккерель (Бк) = 1 распад/секунду [А]= кюри (Ки) 1 Ки =3,7·10 10 Бк = 3,7·10 10 с -1 [А]= резерфорд (Рд) ; 1 Рд = 10 6 Бк
Ионизация и возбуждение Увеличение скорости молекулярно-кинетического движения Характеристическое рентгеновское излучение Радиолюминесценция Химические процессы.
– это отношение ионов одного знака, dn образованных заряженной ионизирующей частицей на элементарном пути dL, к длине этого пути. I = dn / dL Линейная тормозная способность – это отношение энергии dE, теряемой заряженной ионизирующей частицей при прохождении элементарного пути dL, к длине этого пути. S = dE/dL
– это расстояние, которое ионизирующая частица проходит в веществе без столкновения. R
Характеристики α- излучение b - излучение Скорость, см / с 2 · 10 9 2 · 10 10 Энергия, МэВ 7 0,01 — 3 Пробег (воздух) 2 — 9 см 10 — 1000 см Пробег (ткань) 0,01 см 1 — 1,5 см Плотность ионизации (пар ионов / см ) 50 · 10 3 40-50 Взаимодействие с веществом
Доза излучения (поглощенная доза) – отношение энергии, переданной веществу, к его массе. 1 рад = 10 -2 Гр
Экспозиционная доза Х – мера ионизации воздуха рентгеновским или гамма-излучением 1 рентген – экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в результате полной ионизации 1см 3 сухого воздуха при н.у. образуются ионы, несущие заряд, равный 1 ед.СГС каждого знака. 1Р = 2,58·10 -4 Кл/кг; D = fX
Позволяет сравнивать биологические эффекты, вызванные различными радиоактивными излучениями К – коэффициент качества (ОБЭ) показывает во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского или гамма-излучения. Н = К D [Н] = Зиверт (Зв) 1бэр = 0,01 Зв
ДЗ составляет 5 Бэр в год Минимальная летальная доза гамма–излучения 600 Бэр
где Р – мощность дозы; А – активность препарата; R – расстояние от источника излучения до места воздействия ; к γ – постоянная радиоактивного изотопа..
Вид излучения К Рентгеновское, γ –, β – излучения 1 Тепловые нейтроны ( до 0,01эВ) 3 Нейтроны (5 МэВ ) 7 Нейтроны (0,5 МэВ ), протоны 10 α – излучение 20
Доза СИ Внесистемные Поглощенная Дж / кг=Гр 1Гр = 100 рад рад 1 рад = 0,01 Гр Мощность поглощенной Вт / кг=Гр / с рад /c Экспозиционная Кл / кг Кл / кг=3876 Р Р(рентген) 1 Р=2,58 · 10 -4 Кл / кг Мощность экспозиционной К л / (кг·с) = А / кг (ампер на кг) Р / с Эквивалентная Дж / кг=Зв 1Зв = 100 бэр бэр 1 бэр = 0,01 Зв Мощность эквивалентной Зв /c= Дж /( кг·с ) бэр /c Соотношения между единицами доз
Предельно допустимая эквивалентная доза за год : для взрослого населения 0,5 бэр/год = 5 мЗв /год ; для детей, беременных женщин 0,17 бэр/год = 1,7 мЗв /год ; для профессионалов 5,0 бэр/год = 50 мЗв /год. Предельно допустимая доза (ПДД)
радиометр — прибор для измерения активности или концентрации радиоактивных изотопов. Дозиметрические приборы
рентгенометр — прибор для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения; детектором является ионизационная камера; заряд, протекающий в цепи камеры, пропорционален экспозиционной дозе, а сила тока — ее мощности.
В лекции рассмотрены: строение, основные функции и свойства мембран; виды транспорта веществ через мембрану (пассивный и активный) виды мембранного потенциала.
Примером пассивного транспорта является: натриевый насос эстафетный перенос кальциевый насос протонный насос.
Обязательная: Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учебник. -М.: Дрофа, 2007.- Дополнительная: Федорова В.Н. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами реабилитологии: учебное пособие. -М.: Физматлит, 2005.- Антонов В.Ф. Физика и биофизика. Курс лекций: учебное пособие.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.- Богомолов В.М. Общая физиотерапия: учебник. -М.: Медицина, 2003.- Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учебник. -СПб.: Спецлит, 2004.- Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике для самост. работы студентов /сост. О.Д. Барцева и др. Красноярск: Литера-принт, 2009.- Сборник задач по медицинской и биологической физике: учебное пособие для самост. работы студентов / сост. О.П.Квашнина и др. -Красноярск: тип.КрасГМА, 2007.- Физика. Физические методы исследования в биологии и медицине: метод. указания к внеаудит. работе студентов по спец. – педиатрия / сост. О.П.Квашнина и др. -Красноярск: тип.КрасГМУ, 2009.- Электронные ресурсы: ЭБС КрасГМУ Ресурсы интернет Электронная медицинская библиотека. Т.4. Физика и биофизика.- М.: Русский врач, 2004.
