Источники ионизирующих излучений, применяемых в радиологии

Источниками ионизирующих излучений, используемых для медицин­ских целей, являются рентгеновские трубки, радиоактивные нуклиды и ускорители заряженных частиц.

Рентгеновская трубка представляет собой вакуумный стеклянный сосуд, в концы которого впаяны два электрода — катод и анод. Послед­ний выполнен в виде тонкой вольфрамовой спирали, вокруг которой при ее нагревании образуется облако свободных электронов (термоэлектрон­ная эмиссия). Под действием высокого напряжения, приложенного к по­люсам рентгеновской трубки, они разгоняются и фокусируются на аноде. Последний вращается с огромной скоростью — до 10 тыс. оборотов в 1 мин, чтобы поток электронов не попадал в одну точку и не вызвал рас­плавления анода из-за его перегрева. В результате торможения электронов на аноде часть их кинетической энергии превращается в электромагнит­ное излучение.

Исторически сложилось так, что это излучение было впервые обнару­жено Рентгеном и получило название «рентгеновское». Таким образом, рентгеновское излучение — это разновидность тормозного излучения.

Другим источником ионизирующих излучений, используемых для ме­дицинских целей, являются радиоактивные нуклиды. Их получают в атом­ных реакторах, на ускорителях заряженных частиц или с помощью генера­торов радионуклидов.

Ускорители заряженных частиц — это установки для получения заря­женных частиц высоких энергий с помощью электрического поля. Частицы движутся в вакуумной камере. Управление их движением осу­ществляется магнитным или, реже, электрическим полем. В зависимо­сти от траекторий движения частиц различают циклические и линей­ные ускорители, а по характеру ускоряемых частиц — ускорители элек­тронов (бетатрон, микротрон, линейный ускоритель электронов) и тя­желых частиц — протонов и др. (циклотрон, синхрофазотрон). Уско­рители являются источником не только заряженных частиц, но и вто­ричных частиц - нейтронов, мезонов, а также тормозного электро­магнитного излучения. Быстрые нейтроны генерируют на циклотроне.

В лучевой терапии ускорители заряженных частиц используют как ис­точники электромагнитного излучения высоких энергий, реже — электро­нов и исключительно редко — протонов и нейтронов. В радионуклидной диагностике ускорители применяют для получения радионуклидов преиму­щественно с коротким и ультракоротким периодом полураспада.