Recomendados
Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a Основы биологического действия ионизирующих излучений
Semelhante a Основы биологического действия ионизирующих излучений (20)
Mais de medumed
Mais de medumed (20)
Основы биологического действия ионизирующих излучений
- 1. Основы биологического действия ионизирующих излучений MeduMed.Org - Медицина - Наше Призвание
- 2. Ионизирующие излучения – неотъемлемый фактор существовани я нашей Вселенной
- 3. Открытие X -лучей (1895) Wilhelm Conrad Roentgen
- 4. Открытие естественной радиоактивности (1896) Antoine Henri Becquerel α
- 5. Получение полония и радия (1898) Marie Curie
- 7. Применение атомного оружия в Японии (1945) Хиросима, 6.08.1945 Нагасаки, 9.08.1945
- 8. Радиационные аварии и катастрофы Чернобыль, СССР ( 19 86) Гойания, Бразилия ( 19 87)
- 9. After September 11 th , growing apprehension that by shrouding a core of conventional explosives around a radioactive source…. Опасность использования радиоактивных веществ в террористических целях
- 10. = + … .. подрыв источников ионизирующих излучений …
- 11. Свойства ионизирующих излучений
- 12. Что такое ионизирующие излучения ? Космическое Гамма Рентген ионизирующие излучения Ультра-фиолет Видимый свет Инфра-красный Микро-волны Радио-волны Увеличение частоты Уменьшение частоты Уменьшение длины волны Увеличение длины волны
- 13. Какова природа ионизирующих излучений ? Энергия испускается из атома в виде волны или частицы
- 14. Физические основы действия ионизирующих излучений Возбуждение: энергия ~ 10-12 эВ Ионизация: энергия > 34 эВ
- 15. Типы и виды ионизирующих излучений Корпускулярные излучения Электромагнитные излучения электроны и позитроны ( β -частицы), мезоны, протоны, дейтроны, ядра гелия ( α -частицы), тяжелые ионы – ускоренные заряженные частицы, имеющие массу и большую кинетическую энергию рентгеновское и гамма-излучение – энергия электромагнитного поля, которая распространяется в пространстве со скоростью света нейтроны – электрически нейтральные частицы с большой кинетической энергией
- 16. Проникающая способность ионизирующих излучений альфа бета гамма
- 17. Опасность альфа-частиц для живой материи
- 18. Опасность бета-частиц для живой материи
- 19. Опасность гамма-лучей для живой материи
- 20. Возможные виды радиационного воздействия
- 21. Подходы к измерению ионизирующих излучений
- 22. Экспозиционная доза (Х) – это суммарный заряд частиц с электрическим зарядом одного знака, образовавшихся в единичном объеме воздуха вследствие его ионизации излучением: Х = d Q / dm где: d Q – суммарный заряд всех ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, образованных фотонами излучения в малом объеме пространства, dm – масса воздуха в этом объеме 1 Кл/кг = 3876 Р 1 Р = 2,58 10 -4 Кл/кг
- 23. Поглощенная доза ( D ) – это количество энергии, переданной излучением единичной массе вещества: D = dE / dm, dm 0 1 Гр = 1 Дж/кг ; 1 рад = 10 -2 Гр Если поглощенная доза распределяется в каком-то одном участке тела – локально е (или местном) облучени е. Е сли облучению подвергается все тело или большая его часть – тотально е (или общее) облучени е . Вариантами тотального облучения являются равномерное (неравномерность по дозе на отдельные части тела не превышает 10 %) и неравномерное облучение
- 24. Эквивалентная доза ( H ) – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения: H = D Q где: D – поглощенная доза в данной точке ткани, а Q – средний коэффициент качества излучения, который устанавливается для каждого вида излучения в зависимости от его коэффициента ЛПЭ 1 Зв = 100 бэр Для рентгеновского, - и -излучений 1 Зв соответствует поглощенной дозе в 1 Гр При кратковременных лучевых воздействиях: H = D ОБЭ г де : Н – эквивалентная доза, бэр; D – поглощенная доза, рад; ОБЭ – коэффициент относительной биологической эффективности
- 25. Относительная биологическая эффективность различных видов ионизирующих излучений для клеток Вид ионизирующего излучения Коэффициент ОБЭ Рентгеновское (180-250 кВ) 1 Гамма кванты 1 β -частицы 1 Нейтроны медленные 3 Нейтроны быстрые 10 α -частицы 20
- 26. Доза эффективная Эффективная доза ( E ) – это величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности , Зв Коллективная эффективная доза ( E ) – это мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения, равная сумме индивидуальных эффективных доз , чел.-Зв
- 27. Мощность дозы ( P ) – это доз а (экспозиционную, поглощенную или эквивалентную), регистрируем ая за единицу времени. Непосредственно измеряют, как правило, мощность экспозиционной дозы. Ее единицей в системе СИ является Кл/(кг с) . Весьма часто пользуются внесистемной единицей мощности экспозиционной дозы – Р/час и ее производными (мР/час, мкР/час)
- 28. Количество радиоактивных веществ В основу измерения количеств радиоактивных веществ положено свойство радиоактивности, то есть способности к испусканию ионизирующих излучений . В системе СИ за единицу радиоактивности принят 1 распад в секунду (Бк) , а традиционной единицей является кюри (Ки) . Активность, отнесенная к единице объема или единице массы зараженного радионуклидами вещества, называется удельной активностью вещества , Бк /кг или Бк/м 3 . Активность, приходящаяся на единицу площади зараженной радионуклидами поверхности, называется плотностью поверхностного заражения Бк /м 2 ( Ки/м 2 или расп./мин. см 2 )
- 29. Источники радиационного воздействия на человека
- 30. Основные источники ионизирующих излучений 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Естественный радиационный фон (70%) Облучение в медицинских целях (29%) Профессиональное облучение (0,06%) Выработка ядерной энергетики (0,006%) Испытательные ядерные взрывы (0,3%)
- 32. Зоны повышенного радиационного фона
- 33. Космическое излучение: внешнее облучение 10 мкЗв/ч 5 мкЗв/ч 1 мкЗв/ч 0,1 мкЗв/ч 0,03 мкЗв/ч Уровень моря Москва Гималаи 10 км 15 км 7 км 1 км
- 34. Продукты питания, вода, воздух: внутреннее облучение Калий-40 Уран-238 и продукты его распада Свинец-210 Полоний-210
- 35. Дозовые нагрузки от естественных источников радиации Космические лучи - 0.3 мЗв Продукты питания - 0.4 мЗв Земная радиация - 0.3 мЗв Радон – до 2 мЗв Air
- 36. Уровни естественного радиационного фона в Европе Естественный радиационный фон в европейских странах составляет 2 .0 - 4 . 0 мЗв в год
- 37. Общее число ядерных взрывов за период с 1945 по 1998 год Всего 2056 ядерных взрывов Страна Число взрывов США 1030 СССР – Россия 716 Франция 210 Великобритания 44 Китай 45 Индия 6 Пакистан 5
- 38. Общее число ядерных испытаний в атмосфере USA Russia France China Britain %
- 39. Динамика ядерных испытаний в атмосфере France
- 42. Прямое действие радиации Ионизирующее излучение + RH R - + H +
- 43. Непрямое действие радиации X ray ray P + e - O H H OH - H + H o OH o
- 44. Митотическая или репродуктивная форма гибели клеток Норма После облучения
- 46. Биологические эффекты ионизирующих излучений Время Доли секунды Секунды Минуты Часы Дни Недели Месяцы Годы Десятилетия Века Эффекты Поглощение энергии Повреждения в биомолекулах ( ДНК, мембраны ) Репарация повреждений Изменения в клетках Гибель клеток Гибель Клинические тканей и синдромы органов Мутации в половых соматических клетках клетках Лейкемия или рак Генетические эффекты
- 47. Клинические формы и степени тяжести острой лучевой болезни от внешнего облучения Доза облу-чения, Гр Клиническая форма Степень тяжести Смертность, % Сроки гибели 1 – 2 Костномозговая Легкая – – 2 – 4 Средняя 5 40 – 60 4 – 6 Тяжелая 50 30 – 40 6 – 10 Крайне тяжелая 95 11 – 20 10 – 20 Кишечная 100 8 – 16 20 – 50 Токсемическая 100 4 – 7 более 50 Церебральная 100 1 – 3
- 48. Костномозговой синдром Нормальное состояние После облучения
- 49. Кишечный синдром Развивается после облучения в дозах свыше 10 Гр Критической тканью является эпителий кишечника
- 50. Местные лучевые поражения Местные лучевые поражения возникают при локальном или неравномерном облучении Являются наиболее часто встречающимся видом лучевой патологии Сопровождают около половины случаев острой лучевой болезни человека
- 51. Клиническая картина острого лучевого дерматита средней степени тяжести
- 52. Клиническая картина комбинированных радиационных поражений Женщина и мальчик, находившиеся в 2 км от эпицентра ядерного взрыва в Нагасаки
- 53. При подготовке использованы материалы Международного Агентства по Атомной Энергии (МАГАТЭ), любезно предоставленные доктором Еленой Бугловой
Notas do Editor
- The first radiation-induced skin cancer was reported in 1902 on the hand of a roentgenologist. The first radiation induced leukemia was described in 1911. In the 1920s, bone cancer was linked with ingest ion of large quantities of radium by women who painted dials on watches and clocks. In the 1930s, Th o rotrast, a colloid solution of thorium dioxide, was commonly used as a diagnostic contrast agent, particularly for cerebral angiography. Thorotrast remains in the body, accumulates in liver and has resulted in liver cancer and leukemia. The first reports of excess leukemia among radiologist s appeared in the 1940s and excess cancer attributable to medical radiation were reported in analytic al studies in the 1950s. Unfortunately , both Madame and Irene Curie died of leukemia as a result of prolonged exposure of radiation during their studies.
- The studies of Japanese bomb survivors began in 1950 , and have formed the basis of radiation protection guid e lines ever since.
- In 1944-200 1 more than 4 20 radiation accidents led to significant overexposure of at least one person. Among 300 0 overexposed persons, 1 33 fatalities are registered. More than 7 50 10 6 km 2 are high radioactivity only after Chernobyl accident.
- Since September 11 - - the deadliness of handling intensely radioactive material can no longer be seen as an effective deterrent. - new terrorist dimension: - willingness to cause widespread panic and harm among civilian populations, - ability to work with modern technologies, and - suicidal approach .
- Emergency medical services should be prepared to provide first aid and decontamination to large number of people contaminated with airborne radioactive material. Details on medical preparedness and response which bear relevance to the medical management in response to terrorist use of radioactive materials are given next lectures .
- The energy of these relatively heavy, positively charged particles is fully absorbed within the first 20 micrometers of an exposed tissue mass. If the source of the radiation is external, all the alpha radiation is absorbed in the superficial layers of dead cells within the stratum corneum. If anything, even tissue paper, is interposed, the alpha particles will be absorbed, and not reach the skin. Because of this, alpha radiation is not an external hazard.
- If the beta emitting material is on the surface of the skin, the resulting beta irradiation causes damage to the epithelial basal stratum . The lesion is similar to a superficial thermal burn. However, if the isotope is incorporated internally, the beta radiation can cause much more significant damage. The damage will be in spheres of tissue around each fragment or source of radioactive material. The total damage is a function of the number of incorporated sources, the activity and distribution of the radionuclides within the body. The distribution pattern is determined by the chemical nature of the compound containing the radioisotope.
- Interaction of gamma radiation with living matter : e xternal and internal deposition Gamma radiation is very external hazard: - high danger of external irradiation whole body; - danger of external irradiation of skin Danger is inhalation and ingestion of gamma emitter
- The modes of exposure to radiation are external irradiation (the source is at a distance from the subject), external contamination (a radio-element is deposited on the skin) and internal contamination (a radio-element is incorporated into the organism).
- The annual effective radiation dose from natural and man-made sources for the world's population is about 3 mSv, which includes exposure to alpha radiation from radon and its progeny nuclides. Nearly 80% of this dose (2.4 mSv) comes from natural background radiation, although levels of natural radiation can vary greatly. Ramsar, a northern coastal city in Iran, has areas with some of the highest levels of natural radiation measured to date. The effective dose equivalents in very high background radiation areas of Ramsar in particular in Talesh Mahalleh, are a few times higher than the ICRP-recommended radiation dose limits for radiation workers.
- Non-occupational exposures can be divided into one of two categories: those originating from natural sources and those resulting from human-made sources . All individuals are continuously exposed to ionizing radiation from various natural sources. These sources include cosmic radiation and naturally occurring radionuclides within the environment and within the human body. The radiation levels resulting from natural sources are collectively called "natural background." Natural background (and the associated dose it imparts) varies considerably from one location to another.
- Naturally occuring background levels of radiation can typically range from 1.0 to 3.5 mSv a year and in some places can be much higher. The highest known level of background radiation is in Kerala and Madras States in India where a population of over 100,000 people receive an an n ual dose rate which averages 13 mi l lisi e verts. As shown in t his slide, the average doses from natural sources of radiation vary throughout Europe. Radiation doses in the United Kingdom and the Netherlands are the lowest at around 2 to 3 mSv per year whereas in Sweden and Finland the annual doses are around 6 to 7 mSv.
- 0.1 millisievert: Dental x-ray or a return flight across the Atlantic. 1 millisievert: The average yearly dose from natural radiation (from the ground, cosmic radiation, and naturally radioactive substances within the body), excluding radon. In regulating nuclear activities, 1 millisievert is used as the yearly dose limit for all man-made radioactivity to which the general public can be exposed. It corresponds to an increased risk of fatal cancer for 1 person out of 20 000. 20 millisieverts: In many countries, the highest allowable yearly dose for people working with radioactivity. A few hundred millisieverts per year: the lower limit for deterministic effects from chronic exposure. One thousand to a few thousand millisieverts: thresholds for different deterministic effects at acute exposures. 10 000 millisieverts: will kill most people and higher animals after acute exposure.
- It is difficult to estimate risks from radiation, for most of the radiation exposures that humans receive are very close to background levels. In most cases, the effects from radiation are not distinguishable from normal levels of those same effects. With the beginning of radiation use in the early part of the century, the early researchers and users of radiation were not as careful as we are today though. The information from medical uses and from the survivors of the atomic bombs (ABS) in Japan, have given us most of what we know about radiation and its effects on humans. Risk estimates have their limitations : The doses from which risk estimates are derived were much higher than the regulated dose levels of today; The dose rates were much higher than normally received; The actual doses received by the ABS group and some of the medical treatment cases have had to be estimated and are not known precisely; Many other factors like ethnic origin, natural levels of cancers, diet, smoking, stress and bias effect the estimates.