10.3 Неионизирующие излучения.37

10.3.1 Излучения.

Вы­деляют три типа излучения: электромагнит­ное, корпускулярное и волновое движение среды.

1.Электромагнитное излучение – это элек­тромагнитные волны, испускаемые заряженными частицами, атомами, молекулами, антеннами и другими излучающими системами. В зави­симости от длины волны (частоты колебания) и источников излучения различают рентгеновское излучение, гамма-

Рис. 16. Схема шкалы спектра различных видов электромагнитных излучений.

излучение, оптиче­ское излучение, инфракрасное излучение, свет, ультрафиолетовое излучение, радиоизлучения.

Диапазон электромагнитных волн находится в пределах от 10~¹³ м (излучения атомов и атомных ядер) до 1C"¹. и более. Излучение электромагнитных волн и скорость их распростра­нения зависят от свойств среды. В не­однородной среде наблюдаются такие явления, как отражение, преломле­ние, дифракция и интерференция электромагнитных волн. Источниками гамма-излучения являются возбужденные атомные ядра. Рентгеновские лучи возникают в резуль­тате торможения ускоренных электронов, а также при переходах внеш­них электронов на свободные уров­ни во внутренних оболочках тяже­лых атомов. Излучения в оптиче­ском диапазоне волн происходят в ре­зультате процессов электронного воз­буждения, колебательных и враща­тельных движений молекул. Излу­чения радиоволн возникают при дви­жении переменных электрических токов по проводникам излучающих систем (антенн).

2.Корпускулярное излучение представ­ляет собой поток атомных частиц: электронов, позитронов, протонов, нейтронов, а-частиц и др., сопровождающих естественный и искусствен­ный распад ядер. Многие из этих видов излучений получили практическое при­менение в медицине (Альфа-тера­пия, Бета диагностика, Нейтрон­ная терапия, Протонная терапия).

3.Волновое излучение происходит в результате механического движения какого-либо объекта, вызывающего последовательное сжатие или раз­режение среды. Диапазон звуковых волн, воспринимаемых ухом человека, занимает область частот от 16 Гц до 20 кГц (Звук). Ниже16 Гц расположена область инфразвуковых волн (Инфразвук), а выше 20 кГц – область ультразвуковых волн (Ультразвук). По некоторым данным, диапазон слышимых звуков распространяется и на ультразвуковую область. В неоднородной среде происходит отражение, преломление, дифракция и интер­ференция звуковых волн, что поло­жено в основу различных методов дефектоскопии, широко используемых в медицине. Излучения в звуковом диапазоне широко применяются при клинических исследованиях слуховой чувствительности (аудиометрия), при определении физического состояния различных органов (Аускультация) и другие. Ультразвуковое излучение используют в клинике для диагностических, терапевтических и хирургических целей (Ультразвуковая диагно­стика, Ультразвуковая терапия).

В естественных условиях организм челове­ка постоянно подвержен действию различных излучений, поэтому знание дей­ствия излучений различного происхож­дения на организм человека дает возможность использования излучения, как для лечения ряда заболеваний (Лучевая терапия), так и для раз­работки профилактических мероприя­тий (Радиопротекторы).

Известно, что рентгеновские лучи обладают свойством проникать сквозь непрозрачные в видимом све­те тела и давать изображение на фото­эмульсии или вызывать свечение люминесцирующих экранов (Рент­генография, Рентгеноскопия). Поэто­му рентгеновские лучи используют­ся для различных диагностических целей (Рентгенодиагностика).

При введении изотопов, испускаю­щих гамма-излучение, в ряде случаев удается изучать патологические изменения в органах и тканях (Радиоизо­топная диагностика). Например, при введении радиоактивного йода, накапливающегося в щитовидной железе, возможно, диагностировать патологические изменения этой железы. Радио­активный кобальт ⁶⁰Со широко ис­пользуется при лечении злокачест­венных опухолей. Кобальтовый из­лучатель, дающий интенсивное гам­ма-излучение, называется гамма-пушкой. Электроны, ускоренные в специальном устройстве – бета­троне, при столкновении с металли­ческой мишенью дают коротковолновое рентгеновское излучение (Ускорители заряженных частиц). Поэтому бетатроны используются в медицине как источник сильнопрони­кающего рентгеновского излучения.

Ультрафиолетовое излучение ис­пользуют для стерилизации воз­духа в операционных, родовых бло­ках и т. д.

Видимое излучение широко ис­пользуется в медицине при микроскопических исследованиях, при ис­следовании носоглотки, бронхов, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и т. д.

Солнечное излучение, содержащее как видимые лучи, так и ультрафиоле­товые и тепловые лучи, широко ис­пользуется в лечении и профилактиче­ских целях (Гелиотерапия, Ин­соляция). Для этих же целей применяются искусственные источники излучения – различные лампы накаливания.

Лазерное излучение, обладающее высоко направленностью и плотностью энергии излучения, применяется в диагностике и для хирургического лечения.

Широко используются в медицине различные виды радиоволн. Поскольку основное действие радиоволн на биологическую ткань связано с тепловым эффектом, их используют в физиотера­пии наряду с инфракрасным излучением (Диатермия, Индуктотермия, УВЧ-терапия).