0000080 (2)

Wszystkie opisane powyżej etapy radiolizy wody zachodzą również w układach biologicznych. Produkty radiolizy wody są podstawowym czynnikiem odpowiedzialnym za

radiacyjne efekty biologiczne.

19.5. Biologiczne działanie promieni jonizujących

Względna skuteczność biologiczna. Z poprzednich rozdziałów wynika, że różne rodzaje promieni jonizujących niejednakowo jonizują żywą materię; gęstość jonizacji, LET, zasięg w tkankach są różne. Do tych czynników dochodzi jeszcze jeden — różnice w przestrzennym rozmieszczeniu jonów.

Struktura torów cząstek jonizujących i rozmieszczenie jonów w napromienionej przestrzeni zależą od rodzaju promieniowania i jego energii. Przede wszystkim, nawet przy' stosunkowo dużym natężeniu promieniowania, odległości między torami cząstek jonizujących w napromienionej materii, również w tkankach żywych, są duże. W związku z tym cząsteczki absorbentu leżące na torach i przeważnie zjonizowane są zawsze oddzielone od siebie dużą liczbą cząsteczek nie objętych oddziaływaniem cząstek jonizujących. Jest to jedna przyczyna niejednorodności przestrzennego rozkładu energii w napromienionej objętości. Druga — wiąże się z właściwym każdemu rodzajowi promieniowania sposobem jonizowania środowiska.

Fotografie torów różnych cząstek jonizujących w komorze Wilsona wykazują, że procesy jonizacji zachodzą w tzw. centrach lub gniazdach. Gniazdo jonizacyjne zawiera od jednej do kilku par jonów powstałych w pierwotnym procesie jonizacji. Ten drugi przypadek ma miejsce wówczas, gdy wtórne elektrony są obdarzone tak dużą energią (>100 eVj że same jonizują kilka dalszych cząsteczek (elektrony takie noszą nazwę promieni delta). Istnienie gniazd pogłębia zatem niejednorodność absorpcji energii w środowisku. Ryc. 19.15 przedstawia tory niektórych cząstek jonizujących.

Ilościowe i jakościowe różnice w sposobie jonizowania środowiska biologicznego sprawiają, że skutki, głównie ilościowe, działania biologicznego różnych typów promieniowań jonizujących są różne, mimo jednakowych dawek pochłoniętych. Miarą porównawczą skuteczności promieniowania jest względna skuteczność biologiczna — WSB. Mianem tym określa się stosunek dawki promieniowania rentgenowskiego 200 kV (umowny wzorzec) do dawki danego promieniowania powodującej identyczny skutek biologiczny (np. zahamowanie czynności mitotycznej komórek, śmierć 50% składników populacji biologicznej, zmniejszenie płodności zwierząt itp.).

dawka promieni X 200 keV powodująca określony skutek biologiczny

WSB ~ ---— Ti

dawka danego promieniowania powodująca identyczny skutek

biologiczny

Współczynnik skuteczności r_t jest wielkością bezwymiarową, pozwalającą stwierdzić równoważność (y) = 1) lub nierówno ważność biologiczną danego promieniowania (ą =)= 1) w porównaniu z wzorcem. Tabela 19.6 pozwala na porównanie skuteczności biologicznej różnych rodzajów promieniowań.

W ochronie radiologicznej ma zastosowanie jednostka dawki oparta na pojęciu WSB, zwana remem (roentgen equivalent man). Rem oznacza taką dawkę dowolnego promie-

380