Promieniowanie
jonizujące
1.
Prawo rozpadu naturalnego -
liczba jader rozpadajacych sie w jednostce czasu jest proporcjonalna
do liczby jader ktore nie ulegly rozpadowi
Nt=N0*(e)do
potegi minus lambda*t (tu lambda - stała rozpadu, e-podst. log.
nat.)
2.Aktywność
-
charakteryzuje zdolnosc prom. danej próbki,
A=deltaN/deltat (deltaN - liczba przemian jądrowych) [A]=Bq (
bekerel)
3.Okres
polowicznego rozpadu
- czas w ktorym poczatkowa liczba jader ulegnie w polowie rozpadowi,
T1/2= 0,693/lambda(stała rozpadu)
4.
Promieniowanie naturalne
- spontaniczny rozpad nietrwalych jader atomowych, emisja czasteczek
alfa, beta+, beta- lub kwantow energii gamma.
-przemiana
alfa
: emisja z jadra cz. alfa, silnie oddzialywuje z materią
[a;z:X->4;2:alfa
+ a-4;z-2X]
-beta-:emisja
elektronu, przemiana neutronu>proton, slabe oddz. z mat.
[a;z:X->a;z+1:X
+ 0;-1:Beta + V(antyneutrino)]
-beta+:emisja
pozytonu, przemiana proton>neutron
[a;z:X-> a;z-1:X + 0;+1Beta +V(neutrino)]
-gamma:
gdy jadro jest w stanie wzbudzonym (po emisji alfa lub beta)
przechodzi w stan o nizszej energii lub do stanu podst. [a;z:X->a;zX
+ 0;0Gamma]
nie odchyla pola E, B, jest bardizej przenikliwe od pozostalych,
wywoluje luminescencje
5.
oddzialywanie promieniowania korpuskularnego (jonizacja
bezposrednia : alfa, beta + i -)
-jonizacja
-
wynik elektrostatycznego oddzialywania czasteczki obdarzonej
ladunkiem z elektronami walencyjnymi atomow lub czasteczek
srodowiska.
-miara
jonizacji -
liczba par jonow wyzwolonych wzdluz jednostki drogi czasteczki
jonizujacej.
-intensywnosc
jonizacji -
okresla LET - utrata energii - delta e, przez cz. jonizujaca na
jednostke drogi (detaL)
LET = deltaE/deltaL
6.
oddzialywanie promieniowania elektromagnetycznego z materia
(jonizacja
posrednia : gamma, X))
-zjawisko
fotoelektryczne -
polega na pochlanianiu fotonu przez atom i emisje elektronu z powloki
lezacej w poblizu jadra hv
= (MV2/2) + W
-zjawisko
comptona -
sprezyste zderzenie fotonu z elektronem, foton zostaje rozproszony na
elektrony swobodne, energia fotonu rozproszonego ulega zmniejszeniu w
stosunku do energii fotonu padajacego, elektron zostaje odrzucony z
predkoscia V, pod katem alfa hv
= (MV2/2) + hv(prim),
rozproszony foton moze wyzwalac zjawisko fotoelektryczne
-zjawisko
tworzenia par elektron-pozyton -
gdy energia fotonu jest wieksza niz 1,02meV
= 2m0c2,
nastepuje zmiana energii promieniowania na 2cz. elementarne e+ i e-
(fotonu na parę elektron-pozyton) hv=
2mc2 + Ek+ + Ek-
wytworzone
elektrony jonizuja czesc osrodka, pozyton po utracie zdolnosci
jonizacji ulega anihilacji i zderzeniu z elektronem
7.
efekty pierwotne promieniowania jonizujacego
(
stadium chemiczne)
-
powstanie wolnych rodnikow (radioliza)
- promieniowanie jonizujace moze doprowadzic do zerwania wiazan w
czasteczce i ich rozpadu na cz. o niekompletnych spinach=rodniki.
Rodniki najczesciej trafiaja na H2O i nastepuje radioliza wody. 1etap
(jonowy) - H+;OH-,H3O+. 2etap (rodnikowy)- elektron, H*, OH*. 3etap
(cząsteczkowy) - H2, H2O2
8.
Dzialanie biologiczne
-posrednie
-
wolne rodniki powstajace w wyniku rozrywania wiazan chemicznych,
uszkadzaja czasteczki odpowiedzialne za prawidlowe funkcjonowanie kom
i tkanek.
-bezposrednie
-
radioliza kw. nukleinowych, powoduje smierc lub mutacje
komorki
-somatyczne-
zmiany, zaburzenia cz. fizjologicznej kom., zmiany nowotworowe,
zespol jelitowy, zespol szpikowy, zespol
mozgowo-naczyniowy
-genetyczne
-
widoczne w nastepnym pokoleniu, bialaczka, zacma, bezplodnosc
-ocena
-
podstawą jest ocena przezywalnosci komorek w danej populacji
f(liczba
kom. z zachowanymi wlasciwosciami biologicznymi po napromieniowaniu
dawką D)=N/N0(liczba kom przed napr.) * e do potegi -k(miara
wrazliwosci populacjji)*D(dawka)
9.Radiowrażliwość
kom. i tkanek
-wysoką
posiadają : jajniki, jelito, jądra
-wzglednie
wysoka : skóra, jama ustna, odbytnica, pochwa, krtań
-średnia
: tk. chrzestna, kostna (w okresie rozwoju)
-wzglednie
niska : nerka, watroba, nadnercza, przysadka, miesnie, mozg, tk.
nerwowa, trzustka
10.
czynniki wplywajace na radiowrazliwosc
-efekt
tlenowy
(efekty napromieniowania sa wieksze jesli w kom. napromieniowanej
jest tlen)
-moc
dawki
(wieksza moc=wieksze uszkodzenia)
-faza
cyklu zyciowego komorki (
najwrazliwsze w okresie przedsyntetycznym, wczesnej fazie syntezy
DNA, mitozy)
11.
Dozymetria
-
moc dawki pochlonietej
P = deltaD/deltat
-dawka
pochlonieta [D]- ilosc
energii pochlonietej przez jednostke masy D=deltaE/deltam
-dawka
ekspozycyjna [X]
- ilosc ładunku jednego znaku wytworzonych przez prom. jonizujace w
jednostce masy czasu X
= deltaq/deltam
-równoważnik
dawki [H] -
pozwala na scharakteryzowanie skutkow biol. jednostka :
SV (sieviert) H = q(wspolczynnik jakosci prom. zalezny od
LET)*D*N(inne czyniki modyfikujace)
-aktywnosc
-dawka
graniczna 20mSV