0000058 (5)

lanie elektrony i promienie beta, protony, deutery ora/, neutrony. Ostatnio próbuje się również wykorzystania mezonów Obie grupy promieniowań są fizycznie całkowicie różne, ale wywoływane przez nie wtórne efekty chemiczne i biologiczne są jakościowo identyczne lub co najmniej podobne. Niektóre z nich różnią się między sobą pod względem mechanizmów oddziaływania na materię.

19.1.    Źródła promieni jonizujących i ich znaczenie w medycynie

19.1.1.    Źródła promieniowań korpuskularnych

Ciężkie cząstki naładowane. Do grupy ciężkich cząstek naładowanych zaliczamy protony, deutery i cząstki alfa. Tc ostatnie nie mają w medycynie istotnego zastosowania. W ostatnich latach pewne zastosowania znalazły' również jądra niektórych pierwiastków (He, C, N.

O. Ar). Źródłem cząstek alfa są naturalne pierwiastki promieniotwórcze, np. rad. Energie cząstek alfa tego pochodzenia zawierają się w granicach 1-10 MeV, co w niektórych zastosowaniach praktycznych bywa niewystarczające. W przypadku konieczności stosowania cząstek « o wyższych energiach, przyspiesza się je w akceleratorach (por. rozdz. 1.2). Dotyczy to również protonów i deuterów. których źródłem pierwotnym są reakcje jądrowe.

Znaczenie praktyczne ciężkich cząstek wiąże się:

1.    Z korzyściami jakie strumienie tych cząstek o dużych energiach zapewniają w radioterapii głęboko umiejscowionych ognisk nowotworowych, nieosiągalnymi przy użyciu promieni X i y. np. istnieje możliwość dokonania w bezkrwawy sposób hypophysectomii przy użyciu protonów 340 MeV lub cząstek a 910 MeV. W tzw. radiochirurgii „nóż” protonowy' w postaci bardzo wąskiej wiązki protonów umożliwia ściśle zlokalizowane niszczenie struktur chorobowych w mózgu bez chirurgicznego otwarcia powłok czaszki.

2.    Z problemami opanowania przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie kosmiczne, głównie w obrębie pasów Van Allena przedstawia sobą strumienie jąder różnych pierwiastków. przede wszystkim wodoru, o energiach 100 MeV i więcej, poza tym deuterów i cząstek a o energiach rzędu 10³ MeV. Ochrona załóg pojazdów kosmicznych przed skutkami działania tego promieniowania stanowi jedno z zadań medycyny kosmicznej.

Miejsce pośrednie między' ciężkimi i lekkimi cząstkami zajmują mezony nr, o ciekawych, ale jeszcze nie wykorzystanych przez medycynę właściwościach. Mezony otrzymuje się w akceleratorach przy energiach cząstek przyśpieszonych powyżej 400 MeV, np. w ZIBJ w Dubnej obok protonów 660 MeV uzyskano strumienie mezonów ~~ o energii 320 MeV. Dotychczas nie zdołano jeszcze uzyskać strumieni monoenergetycznych mezonów o natężeniu wystarczającym dla celów medycznych.

Elektrony i promienie beta. Promienie [3 stosowane w medycynie pochodzą ze źródeł izotopowych. Szereg sztucznych izotopów promieniotwórczych emituje wyłącznie promienie [i o energiach od ułamka MeV do 2,2 MeV. Są to np. izotop fosforu ³²P (E_p =

1.7 MeV), izotop strontu ⁹⁰Sr (E^ = 2,2 MeV).

Elektrony o dużych energiach dla celów medycznych wytwarza się również w akceleratorach. Stosunkowo najszersze zastosowanie znalazły betatrony (por. rozdz. 1.2), wytwarzające strumienie elektronów o energiach od kilku do kilkuset MeV. Elektrony te wykorzystuje się równocześnie do wytwarzania bardzo twardych promieni rentgenowskich

358