- •Медицинская
- •Содержание
- •Механические свойства тканей
- •§ 1. Способы деформирования
- •§ 2. Виды деформаций
- •§ 3. Механические свойства биологических тканей
- •§ 4. Уравнение Ламе
- •Механические колебания и волны
- •§ 5. Механические колебания
- •§ 6. Механические колебания сердца
- •§ 7. Вибрации
- •§ 8. Механотерапия
- •§ 9. Механические волны
- •§ 10. Эффект Доплера
- •Акустика. Физика слуха
- •§ 11. Акустика, звук
- •§ 12. Закон Вебера-Фехнера
- •§ 13. Звуковые методы исследования
- •§ 14. Физика слуха
- •§ 15. Бинауральный эффект
- •§ 16. Тимпанометрия
- •§ 17. Ультразвук
- •Гемодинамика
- •§ 18. Вязкость жидкости
- •§ 19. Ньютоновские и неньютоновские жидкости
- •§ 20. Формула Пуазейля
- •§ 21. Физические основы гемодинамики
- •§ 22. Измерение давления крови
- •§ 23. Сердце как насос
- •Электрография
- •§ 24. Физические основы электрографии
- •§ 25. Теория отведений Эйнтховена.
- •§ 26. Факторы, влияющие на экг
- •§ 27. Допущения теории Эйнтховена
- •Электромагнитные колебания и волны
- •§ 28. Электромагнитные колебания
- •§ 29. Импульсная электротерапия
- •§ 30. Электромагнитные волны
- •§ 31. Физические процессы в тканях при воздействии током и электромагнитными полями
- •§ 32. Воздействие импульсными токами
- •§ 33. Воздействие токами высокой частоты
- •§ 34. Действие переменного электрического поля
- •§ 35. Действие свч волн
- •Магнитное и электрическое поля
- •§ 36. Действие магнитного поля
- •§ 37. Действие постоянного электрического поля
- •§ 38. Импеданс тканей организма
- •Физика зрения
- •§ 39. Физические основы зрения
- •§ 40. Недостатки оптической системы глаза
- •Действие различного рода излучений
- •§ 41. Тепловое излучение
- •§ 42. Рентгеновское излучение
- •§ 43. Использование рентгеновского излучения в медицине
- •§ 44. Рентгеновская компьютерная томография
- •§ 45. Радиоактивность
- •§ 46. Биофизическое действие ионизирующего излучения
- •§ 47. Дозиметрия
- •Физические поля человека
- •§ 48. Собственные физические поля организма человека
- •§ 49. Акустические поля человека
- •Процессы в мембранах
- •§ 50. Физические процессы в мембранах
- •§ 51. Уравнение Нернста-Планка
- •§ 52. Виды транспорта через мембрану
- •§ 53. Биоэлектрические потенциалы
- •§ 54. Потенциал действия
- •Литература
§ 47. Дозиметрия
Это раздел ядерной физики, в котором изучают величины, характеризующие ионизирующее излучение, методы и приборы для их измерения.
Количественно действие ионизирующего излучения (независимо от природы) оценивается по энергии, переданной веществу.
Поглощенная доза(доза излучения) – величина равная отношению энергии ∆E, переданной элементу облучаемого вещества, к массе этого элемента ∆m.
; [].
В СИ единицей поглощенной дозы является грэй[Гр=].
1 Гр соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия излучения 1 Дж.
Есть внесистемная единица поглощенной дозы ‑ рад.
1 рад = 10‑2Гр.
Экспериментально оценить поглощенную дозу трудно. Оценку производят по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем объект – это экспозиционная доза.
Экспозиционной дозой(X) является кулон на килограмм. 1 Кл/кг соответствует экспозиционной дозе излучения, при которой в результате ионизации в 1 кг сухого воздуха (при нормальных условиях) образуются ионы, несущие заряд равный 1 Кл каждого знака.
Единица, которой пользуются на практике ‑ рентген [Р] (внесистемная единица).
1 P=2,5810‑4Кл/кг;
При экспозиционной дозе 1 P в 1 см3сухого воздуха при нормальных условиях образуется 2109пар ионов.
Связь между DиX:
D = f·X,
f‑ некоторый коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов. Для воды и мягких тканейf= 1, для костной ‑ 4,5. То есть для мягких тканей 1 рад = 1 P – это удобно.
Эквивалентная доза(Н) используется для оценки действия ионизирующего излучения на биологические объекты. Размерность та же, что и у поглощенной дозы, но название другое.
Это зиверт[Зв]. 1 Зв = 1 Дж/кг.
Внесистемная единица бэр. 1 бэр = 10‑2Зв (Бэр – биологический эквивалент рентгена).
Между эквивалентной и поглощенной дозой также есть связь:
H=K·D,
K– коэффициент качества.K– показывает во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем фотонного (рентгеновского и-излучения), при одинаковой дозе излучения в тканях (устанавливается опытно).
Эффективная эквивалентная доза(Hэф) – связана с тем, что биологический эффект воздействия одного и того же вида излучения на разные органы различен. Вводится коэффициент риска (b). Тогда:
Hэф=b·H.
(Например, красный костный мозг b= 0,12; костная ткань ‑ 0,03; щитовидная железа ‑ 0,03; молочная железа ‑ 0,15; яичники или семенники 0,25).
Мощность дозы– доза, полученная объектом за единицу времени.
Нормы радиационной безопасности определяются предельно допустимой эквивалентной дозой за год (ПДД):
ПДД для взрослого населения 0,5 бэр/год = 5 мЗв/год;
ПДД для детей, беременных 0,17 бэр/год = 1,7 мЗв/год;
ПДД для профессионалов 5 бэр/год = 50 мЗв/год.
Предельно допустимые мощности экспозиционной дозы:
Норма 0,02 мР/час = 20 мкР/час;
Профессиональная норма 0,57 мР/час = 570 мкР/час.
Летальные дозы для всего организма:
ЛД 50 = 400 Р; (смертность 50 %); ЛД 90 = 800 Р; (смертность 90 %) (табл. 13).
Таблица 13
Биологический эффект при различных
эквивалентных дозах облучения
Эквивалентная доза, бэр |
Биологический эффект |
0–0,1 |
Угнетение жизнедеятельности (замедленное деление, ухудшение развития) |
0,1–0,2 |
Оптимум жизнедеятельности |
0,2–5 |
Стимуляция жизнедеятельности (стимулирование и развитие, повышение сопротивления неблагоприятным условиям среды) |
5–10 |
Регистрация мутаций |
10–25 |
Для взрослого человека видимых нарушений нет, для эмбриона могут быть поражения мозга |
25–50 |
Временная мужская стерилизация. Возможны изменения в крови |
50–100 |
Обязательно есть изменения в крови, нарушение иммунитета |
100–200 |
Иммунодефицитное состояние |
200–400 |
Потеря трудоспособности, инвалидизация |
400–500 |
Тяжелое поражение костного мозга, 50% смертность |
600–1000 |
Тяжелое поражение слизистой кишок, 100% смертность 3–12 дн. |
1000–10000 |
Коматозное состояние, смерть через 1–2 часа |
H > 10000 |
Смерть под лучом |
Дозиметрические приборы: радиометр, рентгенометр. Первый измеряет активность или концентрацию радиоизотопов. Второй измеряет экспозиционную дозу рентгеновского и -излучения.
ЛЕКЦИЯ 16 |