Рад – это доза излучения, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1,00 Дж.

Вне системной единицей дозы является грей . 1Гр = 1Дж/кг.

Однако все эти единицы дозы не характеризуют биологическую опасность излучения.

Дело в том, что одинаковые дозы излучений различного типа вызывают разные поражения живых клеток.

Например:

1 рад излучения вызывает в живых тканях в 10-20 раз больше поражений, чем 1 рад

излучение.

Это можно объяснить тем, что частицы, будучи тяжелыми частицами, как протоны и нейтроны, двигаются медленней, длина свободного пробега у них небольшая, поэтому и производимая ими ионизация значительно большая, чем от легких частиц или -квантов.

Чтобы учесть это вводят, так называемый коэффициент качества или относительная биологическая эффективность излучения (ОБЭ).

ОБЭ определяется как доза в радах рентгеновского или - излучения, производящего тот же биологический эффект, что и 1 рад данного излучения.

Вид излучения ОБЭ

-излучение

Медленные нейтроны

Быстрые нейтроны <10

частицы >20/

Произведение дозы в радах на ОБЭ называется биологический эквивалент рада ( БЭР).

В западной литературе эту единицу называют РЭМ.

Мы постоянно подвергаемся слабому облучению естественных радиоактивных источников. Это космические лучи, естественная радиоактивность горных пород и почвы, попадающие в пищу радиоактивные изотопы ( например ) и др. Все эти причины формируют естественный фон, который в среднем для человека составляет 0,13 бэр в год. Однако на планете существуют места, где естественный фон радиоактивности во много раз больше, но уровень онкологических заболеваний у местных жителей не превышает среднестатистических показателей. Такие территории есть в Индии в Южной Америке.

То есть живой организм способен приспосабливаться к естественному фону.

При медицинских обследованиях (флюорография) мы получаем всего 0,07 бэр в пересчете на год, но интенсивность этого излучения примерно в миллиард раз больше, чем естественный фон. При этом воздействие длится доли секунды, а естественный фон практически всегда постоянен. В Москве он составляет 13-15 мкР/час.

Существует совершенно удивительная особенность взаимодействия излучения с живой материей. Доза в 10 Гр убивает практически всех млекопитающих , а вот энергия, соответствующая этой дозе, равна энергии, заключенной в стакане горячего чая.

Когда через клетку проходит радиоактивное излучение, оно повреждает биологически важные молекулы. Для клетки такими молекулами являются носители генной информации - молекулы ДНК. Разрыв ДНК может произойти при непосредственном взаимодействии с излучением – это прямое действие радиоактивности.

Но может случиться так, что повреждения получат другие молекулы (например воды; их в клетке 90%). В результате чего образуются свободные радикалы – агрессивные обломки молекулы. Они то и начинают атаковать молекулы ДНК – это косвенное действие радиации. Если прямое действие ответственно за 10-20% поражений клетки, то на долю косвенного действия приходится остальные 80-90%. Существуют вещества естественного и искусственного происхождения, их называют аксидантами, которые связывают свободные радикалы, не давая им возможности дальнейшего разрушения клетки. Это витамин Е, меланин и др.

Самостоятельно

1. Савельев И.В. год изд-ния 1989 т.3 стр. 263- 267.

2. Савельев И.В год изд-ния 1973 т.3 стр. 468-472.

ЛЕКЦИЯ 14

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.

1. Виды взаимодействия и классы элементарных частиц.

2. Частицы и античастицы.

3. Кварки.

Элементарными называются мельчайшие частицы материи. Этот термин достаточно условен, так как не существует четкого критерия элементарности частиц. Характерной особенностью элементарных частиц является их способность к взаимным превращениям.

К 1935 году все выглядело достаточно просто. Основными кирпичиками мироздания являлись три элементарные частицы, из которых состоит атом (протон, нейтрон и электрон) и еще позитрон, нейтрино и -квант.

Однако в последующие десятилетия были открыты сотни других субядерных частиц.

Начало физики элементарных частиц было положено в 1935 году японским физиком Юкава Хидеки. Он предсказал существование новой частицы, которая являлась бы переносчиком ядерного (сильного взаимодействия).

Вспомним, что к настоящему времени науке известно четыре вида взаимодействий: