Практическое использование ионизирующих излучений

Метод меченых атомов. Сущность метода заключается в том, что в исследуемый объект вводят интересующий экспери­ментатора радиоактивный изотоп и с помощью ионизационного счетчика или фотопластинок (авторадиография) наблюдают за распределением этого изотопа в объекте. Основанием для ис­пользования метода радиоактивных индикаторов является тот очевидный факт, что радиоактивные и стабильные изотопы одно­го и того же элемента химически идентичны и одинаково ведут себя в физических и химических процессах.

Метод меченых атомов позволил изучить диффузию микро­примесей в металлах и полупроводниках, адсорбцию газов на твердых телах, распределение компонентов в сплавах, т.е. такие явления, которые не поддавались исследованию другими физи­ческими и химическими методами. Что же касается биологии, то метод меченых атомов имеет для нее особое значение по сле­дующим причинам:

а) радиоактивные изотопы могут включаться в жизнен­но важные биохимические соединения и реакции,

б) излучение изотопов внутри организма можно обнаружить и измерить даже тогда, когда они присутствуют в чрезвычайно малых количествах и не оказывают отрицательного влияния на жизнедеятельность клеток и тканей,

в) излучения от "меченых" атомов могут проникать сквозь ткани и поэтому распределение этих элементов можно опреде­лять не на паталогоанатомических вскрытиях, a "in vivo",

г) измерение концентрации меченых атомов производится ио­низационными счетчиками, что гораздо проще, чем измерение концентрации химическими или спектроскопическими методами,

д) чувствительность метода меченых атомов в ряде случаев в 10¹⁰ раз выше, чем чувствительность спектрального анализа.

В качестве одного из примеров применения метода меченых атомов можно привести диагностирование заболевания щитовид­ной железы у человека и у сельскохозяйственных животных. Из­вестно, что йод концентрируется щитовидной железой, причем по-разному у здоровых и больных животных. Вводя животному внутривенно или с пищей раствор, содержащий небольшое коли­чество радиоактивного йода (Jm), через некоторое время счет­чиком, расположенным вблизи от железы, фиксируют накопление йода. По скорости накопления можно делать определенные диагностические выводы.

Огромное значение имеет метод радиоактивных индикаторов при изучении обмена веществ. Только этим методом удалось проследить за судьбой вводимых с пищей белков и аминокислот, молекулы которых были помечены радиоактивными углеродом, азотом и тритием. Радиоактивные индикаторы широко использу­ются в медицинской и ветеринарной фармакологии для определе­ния скорости всасывания, распределения и выведения различных лекарственных веществ.

В энтомологии меченые атомы помогают выяснить пути и скорости миграции комаров, клещей и других насекомых, что не­обходимо для изучения эффективности мер борьбы с ними. Для макрировки насекомые вместе с водой получают радиоактивные изотопы, которые сохраняются в их организме 1-1,5 месяца. Так, мухи, подкормленные сахаром с примесью радиоактивного фос­фора, были выпущены в один из домов села. К концу того же дня "меченые" мухи были обнаружены во всех домах этого села, а на следующий день они находились уже в соседних деревнях на расстоянии 3 км.

Лучевая терапия и диагностика. Лучевая терапия применя­ется в основном для лечения злокачественных новообразований, так как их клетки в большей степени повреждаются ионизирую­щим излучением, чем клетки здоровой ткани. Существуют два метода лучевой терапии: непосредственное воздействие излуче­нием на больную ткань и облучение определенных участков нерв­ной системы для восстановления функций больного органа.

Необходимо отметить также стимулирующее действие излу­чений для увеличения урожайности сельскохозяйственных куль­тур и для увеличения продукции в птицеводстве и методы луче­вой стерилизации для борьбы с вредными насекомыми.

Основные направления практического использования иони­зирующих излучений приведены в таблице 2 (стр. 288).

Лекция № 43