Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8



Сторінка8/22
Дата конвертації15.02.2018
Розмір1.55 Mb.
ТипЛекція
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   22

Сцинтиляційні детектори


Сцинтиляційний метод реєстрації іонізуючих випромінювань заснований на вимірюванні інтенсивності світлових спалахів (або світлосуми), що виникають в люмінесцентних речовинах при проходженні через них випромінювання.

Рис. . Дозиметр-радіометр ДКС-96.

Як люмінесцентні речовини в сцинтиляційних лічильнику використовується сцинтилятор, що умовно називають Фосфор, що виготовляється в рідкому або твердому вигляді. В фосфорі відбувається перетворення поглиненої енергії фотонів іонізуючого випромінювання в світлові спалахи (сцинтиляцію).

Інтенсивність світлового спалаху в широких межах пропорційно енергії частинки (фотона), поглиненої в сцинтилятором, тому, реєструючи і порівнюючи сцинтиляції, можна визначити не тільки щільність потоку частинок (фотонів), але і їх енергетичний розподіл, потужність експозиційної і поглиненої доз та інші величини.

Рис. . Схема сцинтиляційоного лічильника.

Схема сцинтиляційного лічильника показана на Рис. 3. Фотони (частки), іонізуючого випромінювання від джерела 1, попадають в фосфор 2, вибивають з нього світлові спалахи, частина з яких, потрапляючи на катод 3 фотоелектронного помножувача (ФЕП) 10, вириває з нього електрони. У трубці ФЕУ знаходяться фокусуючий електрод 4 і діноди 5-8.

Висока напруга (1000  2200 В) між анодом і катодом від джерела 11 за допомогою дільника напруги R1-R6 розподіляє за певним законом між дінодамі. Число дінодов може досягати 8-13.

Фотоелектрони від катода надходять на перший діноди, де їх кількість збільшується в m разів, з першого на другий і т. п. до анода. Коефіцієнт посилення ФЕУ дорівнюватиме нм, де п - число дінодов. Сучасні ФЕУ мають коефіцієнт посилення до 107. Імпульси негативної полярності з анода 9 надходять на підсилювач 14 і далі реєструються вторинним приладом 13, який живиться від блоку низьковольтного живлення 12.

Основними перевагами сцинтиляційного методу являють висока роздільна здатність в часі (10-6-10-9), велика ефективність реєстрації та лінійна залежність амплітуди імпульсу від енергії, втраченої реєстрованої часткою в сцинтилятора.

У практичній дозиметрії в якості детекторів знайшли широке застосування тверді сцинтилятори, наприклад монокристали NaI (Tl). Висока прозорість кристалів йодистого натрію і технологія їх виготовлення дозволяють використовувати в дозиметричної апаратури кристали діаметром до 300-350 мм.

Напівпровідникові детектори


За принципом дії аналогічно до іонізаційної камери з тією різницею, що в проміжку між електродами розташовується напівпровідниковий матеріал, а не газ. Під дією іонізуючого випромінювання в напівпровіднику утворюється пара електрон-дірка, причому число цих пар приблизно на порядок більше, ніж у газі, тому чутливість напівпровідникових детекторів вище, ніж у іонізаційних камер.

Напівпровідникові детектори мають високу енергетичну роздільність, тому їх широко застосовують в спектрометрії. Провідність напівпровідникових детекторів змінюється при нагріванні, у зв'язку з чим їх необхідно охолоджувати рідким азотом, що є суттєвим недоліком.


 Контрольні питання

1. Принцип дії іонізаційних детекторів?

2. Принцип дії сцинтиляційних детекторів?

3. Принцип дії напівпровідникових детекторів?

4. У чому відмінність між іонізаційній камерою і пропорційним лічильником?

5. Що можна зафіксувати за допомогою лічильника Гейгера-Мюллера?

6. Чи можна використовувати сцинтиляційні детектори як дозиметрів?

Лекція № 7. Вплив радіації на біологічну тканину


>> Теорія прямої дії випромінювань на складові молекули речовиниfigure3

>> Теорія побічної дії.


Під прямою дією іонізуючої радіації розуміють такі зміни, які виникають в результаті поглинання енергії випромінювання самими молекулами, а вражаюча дія пов'язана з актом порушення та іонізації атомів і макромолекул.

Під непрямою дією радіоактивних випромінювань розуміють зміну молекул клітин і тканин, обумовлених радіолізу води і розчинених в ній речовин, а не енергією опромінення, поглиненої самими молекулами.


Теорії прямої дії радіації


Спочатку виникла Теорія мішені і влучень. Ця теорія пояснювала наявність в клітці життєво важливого центру (гена або скупчень генів) - мішені, попадання в яких однієї або декількох високоенергетичних частинок атомної радіації достатньо для руйнування і загибелі клітини.microfig1

Попадання в мішень - ймовірнісна подія. Чим більше доза, тим воно найімовірніше (доза-ефект), чим менше, тим менш ймовірна, але за законом випадковості попадання завжди можливо.

Ця теорія не пояснює, зокрема, залежності радіобіологічного ефекту від температури і наявності в опромінюваному середовищі кисню. Було відмічено, що пониження температури і зниження концентрації кисню в середовищі знижують радіаційний ефект, тобто загибель клітин зменшується.

Стохастична (ймовірна) теорія. Подальшим розвитком теорії прямої дії випромінювань з'явилась стохастична теорія, запропонована в кінці 60-х років О. Хугом і А. Келлером. Ця теорія враховує стан клітини як біологічного об'єкту, стабільною динамічної системи.

Клітка як стабільна динамічна система постійно знаходиться в стадії переходу з одного стану в інший шляхом клітинного поділу - мітозу. На кожній стадії поділу існує ймовірність пошкодження її внаслідок різних чинників, в тому числі і радіаційного. У процесі поділу клітини виділяють дві фази: інтерфазу і власне мітоз.dna-w



Інтерфаза - найтриваліша за часом і становить проміжний етап між двома поділами (від 10 до 48 год). В інтерфазі чітко виділяються три стадії. Перша стадія - перед синтетична (G1), починається відразу після закінчення поділу клітини. За нею слідує друга - стадія синтезу (S), в цей час синтезуються ДНК і хромосомні білки. Третя стадія - пост синтетична (G2), вона переходить в профазу (початок поділу клітини).

Мітоз має чотири стадії: профазу (початок поділу), метафазу (поділ хромосом), анафазу (розбіжність хромосом до полюсів клітини) і телофазу (формування дочірніх клітин). Мітоз триває 30 - 60 хв.

Радіочутливість клітини в різні стадії мітозу неоднакова: найбільшу чутливість до іонізуючого випромінювання має клітина в стадії профази, тобот на початку поділу. Опромінення гальмує його завершення. У цих випадках легко порушується структура хроматичної речовини, в результаті чого клітина може загинути.

Опромінення в період інтерфази призводить до втрати здатності приступати до нового поділу.


До одної дочірньої клітини

До іншої

плечe

центромера

плечe
Схематично людська хромосома складається з из центромери і двух плеч

Коли клітина готовиться розділитися, то хромосома дублює себе

Коли цикл ділення закінчується, то одна половина пари іде в одну дочірню клітину, друга - в другу. Частини хромосоми, відірвані іонізуючим випромінюванням і не приєднані до центроміри, втрачаються для дочірніх клітин.

Рис. 0.1. Процес поділу клітини - мітоз.

Отже, найбільш пошкоджувані клітини тих тканин, які володіють високою мітотичної активністю. До них відносяться клітини органів кровотворення (червоний кістковий мозок, селезінка, лімфовузли), статевих залоз, епітелію кишечника та шлунка, а також клітини швидкозростаючих пухлин. Тому не випадково при розвитку гострої променевої хвороби в першу чергу спостерігаються порушення кровотворення, ураження шлунково-кишкового тракту (криваві проноси), статевих клітин і т. д.

Необхідно відзначити, що на принципах радіо уражуваності швидко зростаючих клітин базується практичне застосування іонізуючою радіації в онкології для придушення злоякісного росту пухлинних клітин. Променева терапія до теперішнього часу є поки єдиним лікувальним фактором у боротьбі зі злоякісними новоутвореннями, не рахуючи хіміотерапії.

Нижче представлені два зразки, що показують колонії людських клітин (Рис. 0.2). Кожна була вирощена з однакової кількості батьківських клітин. Батьківські клітки справа були опромінені іонізуючим випромінюванням, у той час як зліва неопромінені.

Що стосується радіочутливості різних компонентів самої клітини, то найбільша уражуваність належить ядру. В експериментах на амебах було показано, що пересадка ядра з отриманої клітини (доза 1,5 кГр) в неопромінених викликає загибель останньої, а при пересадці ядра з неопроміненої клітини в опромінену цього не спостерігають. Ці та інші дані експериментальних робіт свідчать про те, що головну відповідальність за загибель клітини при опроміненні несе ядро.



2 cell cultures: left unexposed, right exposed to ionizing rad

Рис. 0.2. Колонії дочірніх клітин, вирощені з неопромінених (ліворуч) і опромінених (праворуч) колоній батьківських клітин.

  Стохастична теорія як би більш біологічна в порівнянні з теорією мішені, але і вона не змогла пояснити деякі ефекти, і зокрема ефект розведення.

  Дослідження, проведені Г. Фрікка на розведених водних розчинах, показали, що зі збільшенням концентрації речовини кількість інактивованих під дією опромінення молекул не зростає відповідно до принципу мішені. Ефект розведення свідчить про наявність непрямого (непрямого) дії радіації.




Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   22

Схожі:

Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 icon9 клас І. Мистецтво в просторі культури Види і мова мистецтв
Види І мова мистецтв. Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні)...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція №2 Основні аспекти інформатики. Архітектура персональних комп'ютерів Основні розділи лекції
Виникла на стику всіх медичних дисциплін, досліджує всі види медичної інофрмації, зв’язки між ними І формує системний підхід в осмисленні...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconДіяльність В.І. Вернадського
Наукові праці присвячено дослідженням хімічного складу земної кори, атмосфери, гідросфери, міграції хімічних елементів у земній корі,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconСкладні речення, їх види
Мета: повторити, закріпити, узагальнити знання учнів про складні речення, їх групи, вдосконалювати вміння І навички визначати види...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція Предмет та основні функції релігії Лекція 2
Термін "релігія" походить, за Цицероном, від латинського "геge1е" шанувати, почитати, І означає "богошанування", "культ"; або ж,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconПрограма курсу за вибором зі світової літератури «Мотиви й образи світової літератури в музичному мистецтві»
Заняття Мистецтво. Види мистецтва. Література, музика як види мистецтва
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconКурс лекцій київ «либідь» 1997 зміст передмова вступ тема східна азія. Тибет І великий степ у середні віки лекція китай (закінчення) Лекція великий степ
Головна редакція літератури з духовного відродження України та історико-філософських наук
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconМатеріали для опрацювання художнякультур а
Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка