ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ТОКСИЧНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ
Токсичность радионуклидов зависит от следующих факторов: вида и энергии излучения, периода полураспада; физико-химических свойств вещества, в составе которого радионуклид попадает в организм; типа распределения радионуклидов по тканям и органам; скорости выведения радионуклидов из организма.
1.Вид и энергия излучения. Прямая связь энергия излучения с поражающим действием радиоактивного изотопа: чем она больше, тем сильнее поражение. Степень биологического действия различных видов излучений зависит от их линейной передачи энергии (ЛПЭ). Величина ЛПЭ частицей или квантом веществу обусловливает их линейную плотность ионизации (удельную ионизацию). У тяжелых частиц (альфа-частицы, протоны) плотность ионизации очень высокая, у легких (бета-частицы, гамма-лучи) — низкая, т. е. чем выше энергия и короче пробег частицы, тем больше у нее ЛПЭ (табл. 1).
Таблица 1. Константы, характеризующие биологическое действие ион-их излучений
Излучение | Энергия, МэВ | Пробег в мышечной ткани, мкм | Среднее число ионизации на пути в 1 мкм | Средняя ЛПЭ, кэВ/мкм | Коэффициен ОБЭ |
Рентгеновские лучи и гамма-лучи | 2 • 106 и более | 0,49 | |||
Бета-частицы | 4,4 • 103 | 0,23 | |||
Альфа-частицы | 143,0 | ||||
Протоны | — | 45,0 | |||
Нейтроны | 0,9 | — | 27,4 |
Излучения с высокой ЛПЭ обладают большой биологической эффективностью. Это свидетельствует о том, что степень действия различных видов излучения зависит не только от общего количества поглощенной энергии, но и от геометрических характеристик распределения ее в органах, тканях и клетках.
Для выражения различий биологического действия излучений с неодинаковыми значениями ЛПЭ принят коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ).
2.Период полураспада радионуклида — важная характеристика его биологической активности. Наибольшую опасность для млекопитающих и птиц представляют изотопы с периодом полураспада от нескольких дней до нескольких десятков лет. Это объясняется тем, что при коротком периоде полураспада, измеряемом секундами-минутами, основная масса радионуклида распадается, не достигнув тканей организма, и, следовательно, не создает опасной концентрации.
Радионуклиды с большим периодом полураспада (десятки тысяч лет и более) в естественных условиях также не смогут создать эффективной дозы, которая привела бы к развитию лучевого заболевания. Однако в некоторых случаях токсичность коротко- или долгоживущего радионуклида может усиливаться дочерними радионуклидами.
3.Физико-химические свойства вещества, в составе которого радионуклид попадает в организм. Биологическое действие радионуклида определяется агрегатным состоянием вещества. Наибольшее действие оказывают те радионуклиды, которые легко образуют газы и водорастворимые соединения (интенсивно и в большом количестве всасываются в кровь, быстро распространяются по всему организму или концентрируются в соответствующих органах).
Биологическое действие малорастворимых или нерастворимых соединений радионуклидов определяется степенью дисперсности аэрозоля или порошка, в форме которых они поступают в организм. Нерастворимые радиоактивные частицы могут адсорбироваться эпителиальными клетками или клетками ретикулоэндотелиальной системы или задерживаться в желудке, кишечнике и длительное время облучать ткани, вызывая явное местное радиационное поражение.
На степень биологического действия радионуклидов при внутреннем поступлении большое влияние оказывает наличие нерадиоактивных изотопов этого элемента или химического элемента-аналога в данном веществе.
Дата добавления: 2014-12-02; просмотров: 4168;