Ionisoivan säteilyn dosimetriamenetelmät. Ionisoivan säteilyn dosimetria Ionisoivan säteilyn radioaktiivisuusdosimetria

Tekoälyillä ei ole hajua, makua tai muita ominaisuuksia, joiden avulla ihmiset voisivat rekisteröidä niitä. IR:n kvantitatiivisten ja laadullisten ominaisuuksien mittaamiseen käytetään erilaisia menetelmiä, jotka perustuvat säteilyn ja aineen vuorovaikutuksen vaikutusten rekisteröintiin.

Dosimetrit ovat laitteita, jotka on suunniteltu mittaamaan säteilylähteiden annosta tai annosnopeutta. Nämä laitteet perustuvat IR:n ja aineen vuorovaikutuksesta johtuvien ionisaation, tuike-, valokuvaus-, kemiallisten ja muiden vaikutusten rekisteröintiin ja kvantitatiiviseen arviointiin.

Dosimetrien pääryhmät:

Œ Kliininen - AI:n mittaamiseen työsäteessä. Käytetään sädehoitoon valmistautuessa ja säteilytyksen aikana.

Dosimetrit suojauksen valvontaan - työpaikkojen hajasäteilyn annosnopeuden mittaamiseen (säteilyturvallisuusjärjestelmässä). Näiden annosmittareiden on oltava suoralukemia.

Ž Yksilöllinen - valvoa tekoälyn alalla työskentelevien henkilöiden altistumista.

Dosimetriamenetelmät:

ü Biologinen - perustuu kudoksissa esiintyvien reaktioiden arviointiin, kun niitä säteilytetään tietyllä AI-annoksella (eryteemiannos, epilaatioannos, tappava annos). Ne ovat suuntaa-antavia ja niitä käytetään pääasiassa kokeellisessa radiobiologiassa.

ü Kemiallinen - koostuu peruuttamattomien kemiallisten reaktioiden rekisteröinnistä, jotka tapahtuvat joissakin aineissa säteilyn vaikutuksen alaisena (radiokemiallinen menetelmä, valokuvausmenetelmä).

Radiokemiallinen menetelmä- perustuu rautametallin hapettumisreaktioon ferriraudaksi II:n vaikutuksesta
(Fe 2+ Fe 3+), mikä johtaa värin muutokseen (läpinäkyvyys). Käytetään ferrosulfaattiannosmittareita. Koska näiden annosmittareiden kantama on erittäin laaja (20 - 400 Gy), niitä käytetään vain hätätilanteissa.

Valokuvausmenetelmä- AI:n vaikutuksesta tapahtuu röntgenfilmin tummumista, jonka aste on verrannollinen säteiden absorboituneeseen energiaan. Säteilyannos voidaan arvioida mustumisen tiheyden perusteella. Tämän menetelmän haittana on annosmittarin lukemien riippuvuus säteilyn laadullisesta koostumuksesta. Annoksen määritystarkkuus on alhainen. Valokuvafilmiannosmetrien avulla on kätevää määrittää valo- ja säteilykenttien vastaavuus sädehoitolaitteissa.

ü Fysikaalinen - perustuu AI:n kykyyn aiheuttaa aineen ionisaatiota ja muuttaa sähköisesti neutraali kaasu sähköä johtavaksi väliaineeksi (ionisaatiokammio, kaasupurkauslaskuri, tuikeannosmittari, termoluminesenssiannosmittari, puolijohdedetektorit).

Tuikeannosmittarit... Käytetään talliumin aktivoimia natriumjodidin kiteitä. Kun tekoäly osuu niihin, ilmaantuu valon välähdyksiä, jotka muunnetaan sähköimpulsseiksi, vahvistetaan ja tallennetaan laskentalaitteilla. Tuikeannosmittareita ei käytetä kliinisessä dosimetriassa niiden suuren volyymin ja suuren herkkyyden vuoksi, mikä mahdollistaa niiden käytön suosittelun suoja-annosmetriassa.

Lämpöluminesenssiannosmittarit (TLD)... Jotkut kiteiset kiinteät aineet pystyvät luminesenssiin altistuessaan tekoälylle. Annos määräytyy hehkun voimakkuuden mukaan. TLD:t ovat kooltaan pieniä, epäsuoria (annos kertyy ajan myötä). Niitä käytetään laajalti kliinisessä dosimetriassa (annoksen mittaus potilaalla, kehon ontelossa) ja yksittäisinä annosmittareina.

Ionisointikammio on kondensaattori. Koostuu kahdesta elektrodista, joiden välinen tila on täytetty ilmalla. AI:n vaikutuksesta ilma ionisoituu, syntyy sähkövirtaa. Virran voimakkuuden suuruuden perusteella arvioimme annoksen. Ionisointimenetelmään perustuvat annosmittarit ovat tällä hetkellä yleisimpiä. Niitä käytetään laajalti kliinisessä dosimetriassa, suojadosimetriassa ja henkilökohtaisessa dosimetriassa.

Kaasunpurkauslaskuri. Myös säteilyn ionisoivaa vaikutusta käytetään. Mutta paljon korkeampi jännite syötetään kaasupurkausmittarin elektrodeihin. Siksi laskurissa säteilytyksen aikana syntyneet elektronit hankkivat suurta energiaa ja aiheuttavat itse kaasuatomien ja molekyylien massiivisen ionisoinnin. Tämä mahdollistaa erittäin pienten IR-annosten rekisteröinnin kaasupurkausmittareiden avulla.

Puolijohde (kide) annosmittarit. Muuta johtavuutta annosnopeuden mukaan. Niitä käytetään laajalti ionisaatioannosmittareiden kanssa.

Dosimetrien pääryhmät:

Kliininen - AI-mittaukseen työsäteessä. Käytetään sädehoitoon valmistautuessa ja säteilytyksen aikana.

Dosimetrit suojauksen valvontaan - työpaikkojen hajasäteilyn annosnopeuden mittaamiseen (säteilyturvallisuusjärjestelmässä). Näiden annosmittareiden on oltava suoralukemia.

Yksilöllinen - valvoa tekoälyn alalla työskentelevien henkilöiden altistumista.

Dosimetriamenetelmät:

Biologinen - perustuu kudoksissa ilmenevien reaktioiden arviointiin, kun niitä säteilytetään tietyllä IS-annoksella (eryteemiannos, epilaatioannos, tappava annos). Ne ovat suuntaa-antavia ja niitä käytetään pääasiassa kokeellisessa radiobiologiassa.

Kemiallinen - koostuu peruuttamattomien kemiallisten reaktioiden rekisteröinnistä, jotka tapahtuvat joissakin aineissa säteilyn vaikutuksen alaisena (radiokemiallinen menetelmä, valokuvausmenetelmä).

Radiokemiallinen menetelmä- perustuu rautametallin hapettumisreaktioon ferriraudaksi II:n vaikutuksesta (Fe 2+ Fe 3+), mikä johtaa värin muutokseen (läpinäkyvyys). Käytetään ferrosulfaattiannosmittareita. Koska näiden annosmittareiden kantama on erittäin laaja (20 - 400 Gy), niitä käytetään vain hätätilanteissa.

Fysikaalinen - perustuu AI:n kykyyn aiheuttaa aineen ionisaatiota ja muuttaa sähköisesti neutraali kaasu sähköä johtavaksi väliaineeksi (ionisaatiokammio, kaasupurkauslaskuri, tuikeannosmittari, termoluminesenssiannosmittari, puolijohdedetektorit).

Puolijohde (kide) annosmittarit. Muuta johtavuutta annosnopeuden mukaan. Niitä käytetään laajalti ionisaatioannosmittareiden kanssa.

Luento 3 (2 tuntia).

Ionisoivan säteilyn DOSIMETRIA JA RADIOMETRIA

Suunnitelma:

Radiometria

Säteilyannos ja teho

Dosimetrit

Ionisoivan säteilyn biologinen vaikutus

Ionisoivan säteilyn biologisen vaikutuksen mekanismi

Kontrollikysymykset

Radiometria(trans. radio - säde + metro - mittaamaan) - atomiytimien hajoamismäärän havaitseminen ja mittaus radioaktiivisissa lähteissä tai joidenkin niistä ytimien emittoiman säteilyn vaikutuksesta.

Dosimetria (kreikan kielestä dosis - annos, annos + metro - mitata) - ionisoivan säteilyn energian sironnan ja absorption mittaus tietyssä materiaalissa. Säteilyannos riippuu tiukasti tulevan säteilyn energiasta ja tyypistä sekä absorboivan materiaalin laadusta.

Radiometrian ja dosimetrian tehtävien eroista huolimatta ne perustuvat yleisiin metodologisiin periaatteisiin ionisoivan säteilyn havaitsemiseksi ja rekisteröimiseksi.

SÄTEILYANNOS JA SEN TEHO

Säteilyannos ja sen mittayksiköt. Röntgen- ja ydinsäteilyn biologinen vaikutus kehoon johtuu biologisen ympäristön atomien ja molekyylien ionisaatiosta ja virityksestä. Säteilyn ionisaatioprosessi kuluttaa sen energiaa. Säteilyn ja biologisen ympäristön vuorovaikutuksen seurauksena elävään organismiin siirtyy tietty määrä energiaa. Osa kehoon tulevasta säteilystä, joka läpäisee säteilytetyn kohteen (ilman absorptiota), ei vaikuta siihen. Siksi pääasiallinen fysikaalinen suure, joka kuvaa säteilyn vaikutusta kehoon, on suoraan verrannollinen absorboituneen energian määrään. Absorboituneen energian määrän mittaamiseksi on otettu käyttöön sellainen käsite kuin säteilyannos. Tämä on absorboituneen energian arvo säteilytetyn aineen tilavuusyksikköä (massaa) kohti.

Erottele annos ilmassa, pinnalla oleva annos (ihoannos) ja säteilytetyn kohteen syvyydessä (syvyysannos), fokaalinen ja kokonaisannos (absorboitunut kokonaisannos). Koska absorboitunut energia kuluu väliaineen ionisaatioon, sen mittaamiseksi on tarpeen laskea säteilyn aikana muodostuneiden ioniparien lukumäärä. On kuitenkin vaikea mitata ionisaatiota suoraan syvällä elävän organismin kudoksesta.

Altistusannoksen yksikkö kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) on kuloni kiloa kohti (C / kg), eli sellainen röntgen- ja gammasäteilyannos, jossa ioneja muodostuu 1 kg:ssa kuivaa ilmaa, joka kantaa yhden sähköriipuksen maksu jokaisesta kyltistä.

Annosnopeus ja sen mittayksiköt. Biologisesti on tärkeää tietää paitsi säteilytetyn kohteen saama säteilyannos, myös aikayksikköä kohden saama annos. Yhdessä tapauksessa kokonaisannos, joka ylittää merkittävästi tappavan annoksen, mutta joka on saatu pitkän ajan kuluessa, ei vain johda eläimen kuolemaan, mutta ei edes aiheuta sitä reagoimaan säteilyvaurioihin. Toisessa tapauksessa annos on vähemmän tappava, mutta lyhyessä ajassa saatu annos voi aiheuttaa vaihtelevan vaikeusasteen säteilysairautta. Tältä osin annosnopeuden käsite on otettu käyttöön. Annosnopeus (P) on säteilyannos D per aikayksikkö t:

Mitä suurempi annosnopeus P, sitä nopeammin säteilyn D annos kasvaa.

Annosnopeus viittaa sekä altistukseen että imeytyneeseen annosta. Ampereita kilogrammaa kohden (A / kg) käytetään altistuksen annosnopeuden mittaamiseen SI:nä, järjestelmän ulkopuolinen yksikkö on roentgen per tunti (R / h) tai roentgen per minuutti (R / min) jne. SI on otettu käyttöön wattia kilogrammaa kohden (W / kg), järjestelmän ulkopuoliset yksiköt - rad per tunti (rad / h), rad minuutissa, rad / min) jne.

DOSIMETRIT

Dosimetrit koostuvat kolmesta pääosasta: ilmaisimesta, ionisaatiovirtaa vahvistavasta radioteknisestä piiristä ja tallennus- (mittaus)laitteesta. Annosmittareiden säteilyilmaisimet voivat olla ionisaatiokammioita, kaasupurkaus- ja tuikelaskijoita jne. Tallennuslaite voi olla mikroampeerimittari tai laite mittaustulosten digitaaliseen, valo- ja ääniindikointiin. Kaikki annosmittarit on jaettu kiinteisiin, kannettaviin, puetettaviin (kenttä) ja yksittäisiin annosmittareihin. Annosmittauslaitteiden hyväksytty luokittelu ryhmiin ei ole tiukka. Se kuvastaa vain kunkin laitteen päätarkoitusta, mutta ei sulje pois mahdollisuutta käyttää sitä lisätehtävien ratkaisemiseen.

Kiinteät annosmittarit. Niitä käytetään säteilyn annoksen suuruuden ja annosnopeuden säätelyyn tietyissä (teknologisesti ja taktisesti perustelluissa) radiologisten laboratorioiden, teknisten laitosten, alueiden tai paikallisten kohteiden kohdissa. Tämän tyyppiset laitteet on rakenteellisesti jaettu kahteen toiminnallisesti itsenäiseen yksikköön: etätunnistimeen ja signaalinmittauspaneeliin, joka ilmoittaa asetetun annosnopeuden ylityksestä. Joskus käytetään monikanavaisia dosimetrialaitteita, jolloin yksi rekisteröintilaite voi mitata useiden kymmenien ilmaisimien tietoja. Joissain tapauksissa annosmittareissa on lisäyksiköitä tiedon näyttämiseen tallentimen nauhalle tai näyttöruudulle sekä ääni- tai valohälytysten lähettämiseen, kun säteilyannos ylittää sallitun tason. Tämän tyyppiset annosmittarit ovat välttämättömiä erityissäteilytyksen kohteena olevan kohteen vastaanottaman säteilyn annoksen ja annosnopeuden seurantaan, kun käytetään säteilytekniikkaa maataloudessa, seurataan säteilyn tasoa varastotiloissa, hoitolaitoksissa, sädehoidon aikana jne.

Kannettavat annosmittarit. Niitä käytetään säteilyn annoksen ja annosnopeuden mittaamiseen teollisuus- ja laboratoriotiloissa, joissa työolojen mukaan ei vaadita jatkuvaa annosvalvontaa, vaan suoritetaan vain määräaikaista valvontaa.

Kotitalouksien annosmittari-radiometriä käytetään säteilytilanteen yksilölliseen seurantaan maassa, asuin- ja työtiloissa gammasäteilyn tason mukaan sekä saastuneiden pintojen beetasäteilyvuon tiheyden arvioimiseen ja veden ominaisaktiivisuuden mittaamiseen. ja maanäytteitä, elintarviketuotteita jne.

Dosimetristen mittausten suorittamiseen laboratorio-olosuhteissa voidaan käyttää muita annosmittareita, joita hyväksytyn luokituksen mukaan kutsutaan puetettaviksi (kenttä)annosmittariksi. Puettavat (kenttä)annosmittarit edustavat laajaa ryhmää laitteita, joita käytetään laajasti radioaktiivisten aineiden havaitsemiseen sekä niiden määrän ja laadun määrittämiseen gammasäteilyn tason perusteella.

Ionisoivan SÄTEILYN BIOLOGINEN VAIKUTUS

Ionisoivalla säteilyllä on korkea biologinen aktiivisuus. Ne pystyvät aiheuttamaan minkä tahansa biosubstraattien kemiallisten yhdisteiden ionisaatiota, aktiivisten radikaalien muodostumista ja siten aiheuttamaan pitkäaikaisia reaktioita elävissä kudoksissa. Siksi säteilyn biologisen vaikutuksen tulos on yleensä normaalien biokemiallisten prosessien rikkominen, jonka seurauksena eläimen soluissa ja kudoksissa tapahtuu toiminnallisia ja morfologisia muutoksia.

Ionisoivan SÄTEILYN BIOLOGISTEN VAIKUTUKSEN MEKANISMI

Lopulta asiaa ei ole vielä selvitetty. Lukuisten tutkimusten tulokset kuitenkin osoittavat, että se on pohjimmiltaan sama eri säteilylle, alkaen säteilyenergian absorptio- ja siirtymistoimista ja päättyen fysiologisiin ja morfologisiin muutoksiin säteilytetyssä organismissa.

Säteilyn biologisen vaikutuksen piirteet ensinnäkin siinä, että eläimillä ei ole erityisiä analysaattoreita säteilyn havaitsemiseksi, ja toiseksi se liittyy pääasiassa energiansiirron muotoon soluihin. Esimerkiksi gammasäteilyllä annoksella 1000 R, tappava useimmille nisäkkäille, kudokset absorboivat mitätöntä energiaa - noin 8,4 kJ / g. Vertailun vuoksi voidaan sanoa, että sama määrä energiaa kuluu, kun kehon lämpötila nousee vain 0,001 ° C.

Ionisoivan säteilyn biologisen vaikutuksen mekanismissa eläviin esineisiin voidaan tavanomaisesti erottaa kaksi päävaihetta. Ensimmäinen vaihe on säteilyn ensisijainen (suora) vaikutus elinten ja kudosten biokemiallisiin prosesseihin, toimintoihin ja rakenteisiin; toinen on epäsuora vaikutus, joka johtuu neurogeenisistä ja humoraalisista muutoksista, jotka tapahtuvat kehossa säteilyn vaikutuksesta.

Ionisoivan säteilyn biosubstraattiin kohdistuvan primaarisen vaikutuksen mekanismin selittämiseksi on esitetty yli kymmenen hypoteesia ja teoriaa, joista monet eivät nykyaikaisten käsitteiden mukaan kestä kritiikkiä ja niillä on jo vain historiallinen merkitys.

Ajan myötä on kertynyt suuri määrä faktamateriaalia, joka vahvistaa ionisoivan säteilyn vaikutuksen. Biologinen ja patogeneettinen mekanismi jäi kuitenkin tuntemattomaksi.

Näiden asioiden tutkimiseksi biologiseksi malliksi otettiin eri lajien yksinkertaisia proteiineja, proteideja, entsyymejä, viruksia, bakteereja ja sieniä. Ne altistettiin säteilylle erilaisissa olosuhteissa ja aggregaatiotiloissa: kuivana (kuivattuna), liuoksissa, syväjäädytyksen aikana nestetypessä, erilaisissa happijärjestelmän olosuhteissa (kun väliaine oli kyllästetty hapella tai ilman happea) . Tutkimukset suoritettiin rinnakkaisilla eläimillä.

Näiden kokeiden tuloksena esitettiin kaksi teoriaa ionisoivan säteilyn ensisijaisen eli suoran vaikutuksen mekanismista, jotka tällä hetkellä tunnustetaan: teoria säteilyn suorasta vaikutuksesta aineen ainemolekyyleihin; epäsuoran toiminnan teoria.

Osoitettiin, että kun säteily kulkee biologisen substraatin aineen tai makromolekyylien läpi, radioaktiivisen säteilyn energia siirtyy aineen atomeihin aiheuttaen niissä virittymistä ja ionisaatiota. Tämä säteilyaltistuksen ensimmäinen vaihe luonnehtii niiden suoraa vuorovaikutusta.

Siksi ionisoivan säteilyn suoran toiminnan ymmärretään tarkoittavan sellaisia muutoksia; jotka syntyvät itse molekyylien säteilyenergian absorption seurauksena, ja vahingollinen vaikutus liittyy atomien ja makromolekyylien virittymiseen ja ionisaatioon.

Radioaktiivisen säteilyn epäsuoran (epäsuoran) vaikutuksen alaisena niy ymmärtää solujen ja kudosten molekyylien muutosta, jonka aiheuttaa veden ja siihen liuenneiden aineiden radiolyysi, ei molekyylien itsensä absorboima tutkimusenergia.

Kontrollikysymykset. 1. Määritä termit: radiometria, dosimetria? 2. Annosnopeus ja altistusannoksen mittayksiköt? 3. Säteilyn biologisen vaikutuksen piirteet?

Luento 4 (4 tuntia).

SÄTEILYVAHINGOT ELÄIMILLE

Suunnitelma:

Säteilysairaus

eläimet

Säteilytaudin hoito

Kontrollikysymykset

Ionisoivan säteilyn aiheuttamilla eläinvaurioilla on erilaisia ilmenemismuotoja ja ne määräytyvät pääasiassa säteilyannoksen ja kudosten säteilyherkkyysasteen mukaan.

Eläinten säteilyvaurioita ovat säteilysairaus, säteilypalovammat ja pitkäaikaiset seuraukset (ei-kasvain ja kasvainmuodot).

SÄTEILYSAIRAUS

Säteilysairaus on kehon elintärkeän toiminnan yleinen häiriö, jolle on tunnusomaista syvälliset toiminnalliset ja morfologiset muutokset kaikissa sen järjestelmissä ja elimissä ulkoisista lähteistä tulevan erityyppisen ionisoivan säteilyn vahingollisen vaikutuksen seurauksena sekä radioaktiivisten aineiden joutuessa kehon.

Annoksesta, annosnopeudesta sekä säteilytyksen tiheydestä ja kestosta riippuen säteilytauti voi eläimillä ilmaantua akuutisti ja kroonisesti.

Akuutti säteilysairaus. Yleinen sairaus, jossa kaikki kehon järjestelmät vaikuttavat. Se johtuu kertaluonteisesta lyhytaikaisesta (enintään 4 päivää) altistumisesta vahingollisille annoksille ulkopuolista yleistä säteilyä tai suurten radioaktiivisten aineiden saantia elimistöön, jolloin kehoon muodostuu yli 1 Gy:n imeytyvä annos.

Säteilytaudin akuutin kulun kehittymisessä erotetaan neljä jaksoa: ensimmäinen on alkuvaihe eli primaaristen reaktioiden jakso säteilyyn; toinen on piilevä tai piilotettu näennäisen hyvinvoinnin jakso; kolmas on voimakkaiden säteilytaudin kliinisten oireiden aika; neljäs on toipumisjakso kokonaan tai osittain toipumalla.

Joidenkin lajien eroista huolimatta taudin ilmoitetut jaksot on jäljitetty kaikissa tuotantoeläimissä, jotka on säteilytetty puolilaillisella ja suuremmalla annoksella. Yleisesti ottaen säteilytaudin kulku riippuu useista tekijöistä: säteilyn tyypistä (röntgen- ja gammasäteet, neutronit, alfa- ja beetahiukkaset), vastaanotetun annoksen suuruudesta ja tehosta, säteilyn yksilöllisistä ominaisuuksista. elimistöön ja ulkoisiin tekijöihin.

Taudin akuutin kulun ensimmäinen jakso - primaaristen reaktioiden aika - kestää 2 ... 3 päivää. Sille on ominaista muutokset hermoston toiminnoissa, jotka ilmenevät ensin eräänlaisena jännityksenä ja sitten masennuksena ja yleisenä heikkoutena. Ruokahalu huononee, sydämen toiminta muuttuu, sydämen rytmi häiriintyy (takykardia), ilmaantuu hengenahdistusta. Joissakin tapauksissa lämpötila nousee hetkeksi ensimmäisenä päivänä. Limakalvot ovat hyperemia, joskus verenvuotoa. Suoliston peristaltiikka voimistuu, esiintyy ripulia, joillakin eläimillä - oksentelua. Veren tutkimuksessa paljastetaan neutrofiilinen leukosytoosi, lymfopenia ja morfologiset muutokset leukosyyttisoluissa, lisääntynyt retikulosyyttien, makroliittien määrä ja niiden vastustuskyvyn väheneminen. Ensisijaisen reaktion sammumisen jälkeen säteilytettyjen eläinten tilassa havaitaan subjektiivinen parannus, eli taudin toinen vaihe alkaa.

Toinen ajanjakso - piilevä tai näennäisen hyvinvoinnin jakso kestää useista päivistä 2 ... 3 viikkoon. Taudin vakavassa muodossa se on lyhyt ja joskus se voi puuttua; tällaisissa tapauksissa ensimmäisen reaktion jälkeen ilmenee kolmannen jakson merkkejä.

Eläinten kliininen tila taudin toisella jaksolla on tyydyttävä, mutta elimistössä tapahtuu tänä aikana useita patologisia muutoksia. Joten erityisesti lymfopoieesin tukahduttaminen jatkuu, punasolujen määrä veressä vähenee, trombosytopenia ja neutrofiilien ydinsiirtymä oikealle havaitaan. Jakson loppuun mennessä havaitaan joskus maha-suolikanavan toiminnan häiriöitä (ripuli), keuhkoputkentulehdusta, keuhkokuumetta ja verenvuotoja limakalvoilla. Jotkut eläimet menettävät karvansa (karvanpoisto).

Kolmas jakso on voimakkaiden säteilytaudin kliinisten oireiden ajanjakso, joka ilmaantuu 1...3 viikon kuluttua säteilyannoksesta riippuen: mitä suurempi annos, sitä nopeammin se ilmaantuu. Tämän ajanjakson tyypillisimpiä ovat verenvuotooireyhtymä, etenevät hematopoieesielinten häiriöt, ruoansulatuskanavan, hengityksen ja sydän- ja verisuonijärjestelmän toiminnan heikkeneminen. Ruumiinlämpö kohoaa (joillakin 1 - 2 päivää ennen kuolemaa), esiintyy lyhytkestoista, jatkuvaa tai hellittävää kuumetta. Yleistilan masennusta ja ruokahaluttomuutta havaitaan. Iho menettää kimmoisuutensa ja kuivuu. Limakalvoille ilmaantuu verenvuotoja. Nenänielun, kurkunpään ja keuhkokudoksen tulehdusprosessien turvotuksen vuoksi hengitys vaikeutuu, ilmaantuu hengenahdistusta. Havaitaan mahalaukun ja suoliston kataraalinen-hemorraginen tulehdus, johon liittyy usein degeneratiivisia prosesseja suuontelon limakalvossa.

Taudin merkkien kehittymisjärjestys voi vaihdella merkittävästi. Yksi tärkeimmistä aivojen ennusteoireista. Verenvuodon voimakkuus vaihtelee suuresti ja riippuu eläimen kuolinajasta; ne ovat selvempiä kuolemantapauksissa 3...4 viikon iässä.

Krooninen säteilysairaus. Se voi esiintyä eläimillä pienen annoksen ulkoisen säteilytyksen seurauksena, joka toistuu toistuvasti pitkään, sekä radioaktiivisten isotooppien joutuessa sisään, jotka kiinnittyvät kehon kudoksiin pitkään. Se voi olla myös seurausta akuutista säteilysairaudesta.

Kroonisessa säteilysairauden aikana lähes kaikki eläimen järjestelmät ja elimet kärsivät. Alkuvaiheessa tauti ilmenee toimintahäiriöinä, jotka voivat tulevaisuudessa johtaa syvällisiin troofisiin muutoksiin, joiden seurauksena eläimen taloudellisesti hyödylliset ominaisuudet menetetään lähes kokonaan. Tällaisissa tapauksissa havaitaan elindystrofiaa, kudokset menettävät uusiutumiskykynsä, elimistön luonnollinen immunobiologinen vastustuskyky tartuntatauteja vastaan heikkenee, eläimestä tulee steriili. Pitkällä aikavälillä (vuoden tai useamman vuoden kuluttua) leukemian ja pahanlaatuisten kasvainten kehittyminen on mahdollista.

Kurssin vaikeusasteen mukaan krooninen säteilysairaus erotetaan: lievä (ensimmäinen) aste, keskiaste (toinen) aste, vaikea (kolmas) aste.

Maatalouden säteilytaudin kulun erityispiirteeteläimet. Nautojen säteilytauti. Kun eläimiä säteilytetään kolmen ensimmäisen päivän aikana (ensimmäinen sairausjakso), havaitaan jännitystä ja vapinaa. Ruumiinlämpö nousee hieman (1 °C) ja palaa normaaliksi useimmilla eläimillä päivän aikana. Mutta joillakin eläimillä se saavuttaa 41 ... 42 "C. Usein eläimet, joilla on tällainen lämpötila, kuolevat 4 ... 7 päivää kuumeen alkamisen jälkeen.

Eläimillä, jotka selvisivät seuraavien 7...10 päivän aikana (latenssijakso), taudin kliinisiä ilmenemismuotoja ei havaita. Joskus esiintyy vain lieviä merkkejä ripulista ja veristä vuotoa, mikä on ensimmäinen merkki suolen limakalvovauriosta. Useimmilla säteilytetyillä eläimillä havaitaan yleensä lievää ripulia ensimmäisten 10–16 päivän aikana. Toisen viikon lopussa - kolmannen viikon alussa sairaus siirtyy kolmanteen ajanjaksoon - selvät kliiniset oireet: kuume, yleinen heikkous, lantion raajojen turvotus, masennus, ruokahalun heikkeneminen tai menetys, lisääntynyt syke ja hengitys , ripuli, jossa joskus ulosteessa on runsaasti verta. Joissakin tapauksissa potilailla on oireita "maitokuumeesta", traumaattisesta gastriitista, tärykalvosta jne. Joillakin eläimillä 1 ... 2 päivää ennen kuolemaa esiintyy pitkittynyt virtsaamis- ja ulostamistarve.

Hengitys on heikentynyt kaikilla säteilytetyillä eläimillä. Aluksi se on toistuvaa, pinnallista ja kovia ääniä. Nauravaa, kirkasta tai vaaleankeltaista vuotoa nenäaukoista. Sitten hengitys muuttuu pakotetuksi, ja hengityksen vinkuminen; yskä ilmestyy; vuoto nenästä muuttuu punaiseksi. Keuhkojen, kurkunpään ja nielun turvotus kehittyy usein. Eloonjääneiden eläinten painoa 30 sairauspäivän ajalta vähennetään 10 % tai enemmän. Paranemisprosessi alkaa yleensä 30...40 päivää altistumisen jälkeen.

Postmortem ruumiinavauksessa havaitaan ei-risteyksiä ja runsasta verenvuotoa sydänlihaksessa, maha-suolikanavan seinämissä, pernassa, keuhkoissa, maksassa, sappirakossa ja virtsarakossa, vatsakalvossa, keuhkopussissa, ihonalaisessa kudoksessa ja muissa elimissä. Joskus ohut- ja paksusuolen ontelossa esiintyy runsasta verenvuotoa, keuhkopöhöä, katarraalista, croupous- ja joskus hemorragista keuhkokuumetta, ylempien hengitysteiden limakalvon haavaumia.

Patomorfologisista muutoksista tyypillisimpiä ovat hemorraginen diateesi, keuhkokuume, lymfaattisen kudoksen surkastuminen ja hemorraginen luuydin, maha-suolikanavan limakalvon haavaumat. Kun kylvetään sairastuneilta alueilta ja parenkymaalisista elimistä ravinnealustaan, kasvaa yleensä lukuisia bakteeripesäkkeitä.

Hevosen säteilysairaus. Yleisellä ulkoisella gammasäteilyllä primaarinen reaktio ilmenee välittömästi säteilyaltistuksen jälkeen. Eläimillä havaitaan ahdistusta, lisääntynyttä tuntoherkkyyttä, lisääntynyttä sydämen impulssia ja sydämen ääniä sekä hengitysääniä. Oriilla ja ruunalla penis putoaa. 30 minuutin kuluttua esiintyy rintalihasten ja raajojen vapinaa. Lihasvapina ja levottomuus lisääntyvät jatkuvasti; eläin katselee ympärilleen, astuu usein yli, liikkuu ympyrässä, pyörii. Tuntia myöhemmin esiintyy koko kehon lihasten vapinaa. Ruokaa ja vettä ei tarvita. Pulssi nopeutuu 1,5 ... 2 kertaa, hengitys - 5 kertaa tai enemmän; esiintyy ripulia; sytytysaukko tulee näkyviin.

Ensimmäisen päivän seuraavina tunteina jännitys korvataan masennuksella. Luustolihasten vapina jatkuu. Eläin makaa enemmän, venyttelee kaulaansa, laskee päänsä lattialle, katsoo taaksepäin eläintä, nousee vaikeuksissa. Seisoessaan pää on alhaalla, hevonen astuu usein yli. Päivää myöhemmin eläimen tila on masentunut, lihasvapina jatkuu, esinahan turvotus, kivespussi ilmestyy, hännän refleksi on heikentynyt. Pulssi nousee 120 lyöntiin minuutissa; hengitysnopeus palaa normaaliksi; hengitysliikkeet ovat teräviä, syviä. Vähentynyt ruokahalu; suolen liikkeet ovat harvinaisia; ulosteet ovat nestemäisiä tai huonosti pelleteiksi järjestettyjä. Leukosyyttien määrä veressä kasvaa jopa 1,5-kertaiseksi neutrofiilien nuorten muotojen vuoksi; lymfopeniaa havaitaan (jopa 2 %).

Toisen päivän loppuun mennessä ensisijaisen säteilyreaktion merkit muuttuvat vähän. Leukosyyttien pitoisuus laskee normaaliarvojen tasolle; lymfopenia lisääntyy. Eläin liikkuu vaikeasti.

3 ... 5 päivän kuluttua eläinten yleinen tila paranee suhteellisen: masennusaste laskee, ruokahalu lisääntyy, lämpötila laskee ja pysyy normaalilla tasolla, myös pulssi ja hengitystiheys laskee. Ulosvirtaukset sieraimista ja silmistä muuttuvat läpinäkyviksi. Sidekalvo on hyperemia. Anaali-, hännän- ja vatsan refleksit lisääntyvät. Leukosyyttien pitoisuus laskee 50 prosenttiin lähtötiedoista ja lymfosyyttien pitoisuus kasvaa 4 prosenttia.

7 ... 9 päivän kuluttua tauti siirtyy kolmanteen ajanjaksoon. Yleinen tila huononee; lihavuus vähenee. Kehon lämpötila pidetään fysiologisen normin ylätasolla; pulssi nopeutuu; havaitaan rytmihäiriöitä. Alhainen ruokahalu. Iho on likainen. Silmistä erittyy valkeahko nestemäinen limaparvi. Limakalvot ovat vaaleat. Heikentyneet hematologiset indikaattorit.

Sian säteilysairaus. Siat kehittävät ahdistusta ja lihasten vapinaa tunnin kuluttua säteilytyksestä. Ruokinnasta kieltäytyminen, jano, pelko havaitaan. Eläimet makaavat usein. 3 tunnin kuluttua masennus alkaa, siat makaavat, ruokaa ja vettä ei oteta, reaktiot ulkoisiin ärsykkeisiin lisääntyvät.

Päivässä eläimet ovat masentuneita, he eivät syö ruokaa; limakalvot ovat vaaleat; ulosteet nesteytyvät. 3. ... 4. päivänä ensisijainen reaktio säteilyyn kuolee. Yleiskunto on tyydyttävä, ruokahalu on hyvä.

8. ... 9. päivänä verenvuotoa ilmaantuu iholle korvien takana, vatsan seinämässä ja nivusissa. Joillakin eläimillä raajat turpoavat ja ontumista esiintyy. Ruokahalu heikkenee. Kehon paino säästyy. Verenvuoto osoittaa taudin siirtymisen voimakkaiden kliinisten oireiden jaksoon.

Seuraavina päivinä yleinen tila huononee, ruokahalu heikkenee ja ripuli ilmaantuu. Iho ja limakalvot ovat aneemista; iholla ja limakalvoilla on useita pisteellisiä verenvuotoja. Kehon lämpötila, syke ja hengitys ovat normaaleissa rajoissa.

14. ... 16. päivänä sairaat siat ovat masentuneita, he syövät vastahakoisesti ja vähän. Reaktio ulkoisiin ärsykkeisiin on hidasta. Ripuli kehittyy. Virtsa on usein vaaleanpunaista. Useita pistemäisiä, täpliä ja hajanaisia verenvuotoja iholla. Kehon lämpötila, syke ja hengitystiheys pysyvät yleensä normaaleissa rajoissa. Ulosteessa ja virtsassa havaitaan verihyytymien sekoitus; verenvuoto sieraimista on yleistä.

Vaikeaa akuuttia säteilysairautta sairastavien aikuisten sikojen kuolema tapahtuu yleensä 18....25. päivänä, jolloin hemorragisen diateesin ja yleisen heikkouden merkit ovat selvät. 2 ... 3 päivää ennen kuolemaa havaitaan yleinen masennus, ruokahalu ei ole, eläin juo mielellään vettä. Reaktio ulkoiseen ärsytykseen on hidas. Kehon lämpötila ja hengitystiheys ovat normaaleissa rajoissa. Vartalon jyrkän nousun ja kääntymisen yhteydessä havaitaan yskä. Rauhallisessa tilassa pulssi on ilman suuria muutoksia, sydämen impulssi on heikentynyt. Submandibulaaristen imusolmukkeiden tunnustelussa havaitaan kipua. On runsas ripuli, johon on sekoitettu verta: ulosteet ovat mustia ja mädäntyneen hajuisia. Virtsa on tummanpunaista ja siinä on veritulppia. On verenvuotoa sieraimista ja de-sen. Eläimet nousevat harvoin ylös, ulostavat lepo- ja ruokintapaikoissa, iho on saastunut. Hiukset ovat kimmoisat, joustavat ja tukevasti pidetyt. Vartalon, pään, korvien iholla on useita pisteitä, täpliä, hajanaisia verenvuotoja, ja hännän, raajojen ja näkyvien limakalvojen iholla - vain pistemäisiä. Joskus korvat ja kuono turpoavat.

Vuotta ennen kuolemaa havaitaan vakava sorro, eläin ei yleensä pysty seisomaan omin voimin, kieltäytyy ruokkimasta, mutta juo vettä. Kehon paino vähenee sairauden aikana 3 ... 10%. Ulkoisiin ärsykkeisiin ei käytännössä reagoida, mutta kipuherkkyys säilyy. Iholla ja limakalvoilla näkyy useita erikokoisia ja -muotoisia verenvuotoja. Sykettä nostetaan 10 ... 15 %; heikko sydämen syke; hengitys on epätasaista, raskasta; liikkeiden määrä normaaleissa rajoissa.

Viimeisinä tunteina ennen kuolemaa eläin on uupumuksessa; ei ole lainkaan reaktiota ruokaan, kipuun, valoärsykkeisiin; raajat painetaan vartaloon. Pulssi on kiihtynyt, tuskin käsin kosketeltava; hengitys on epätasaista, pinnallista. Kehon lämpötila on usein normaalin rajoissa. Tuska on yleensä lyhytaikainen - useita minuutteja, joskus sekunteja. Raajoissa on lievää kouristusta, joka muistuttaa uintiliikkeitä; joskus niihin liittyy heikkoa lyhyttä vinkumista.

Kanojen säteilysairaus. Kanoilla on kaikista kotieläimistä korkein radiovastus. Varhainen merkki kanojen vaurioista on pään vapina. Sitten sorto kehittyy hitaasti; linnut istuvat tuntikausia unisessa tilassa. Ne venyttävät kaulaa eteenpäin ja taaksepäin, kammat ja korvakorut turpoavat. Hengittäminen vaikeutuu; ilmestyy limakalvojen seroositulehdus.

Pentue muuttuu väriltään vihertäväksi. Kanojen kuoleminen kaikenasteiseen säteilytautiin päättyy yleensä 3. viikon loppuun mennessä. Tähän päivään mennessä selvinneet munivat kanat pysyvät yleensä hengissä tulevaisuudessa.

Kotieläinten säteilytaudin diagnoosia ei ole kehitetty riittävästi varsinkaan neljän ensimmäisen säteilyvauriopäivän diagnoosia varten. Koska akuutista säteilysairaudesta ei ole tiukasti spesifisiä merkkejä, diagnoosi tehdään anamneesin, dosimetristen tietojen, sairauden kliinisten oireiden, hematologisten, morfologisten, immunobiologisten ja muiden laboratoriotutkimusten perusteella. Diagnostiikassa käytetään fysikaalisia ja biologisia menetelmiä. Fysikaaliset menetelmät perustuvat akuutin säteilysairauden asteen riippuvuuden tunnistamiseen säteilyn kokonaisannoksesta, sen tehosta, säteilytaajuudesta ja tasaisuudesta sekä säteilytetyn pinnan pinta-alasta. Kokeessa nämä indikaattorit on helppo määrittää. Odottamattomissa tapauksissa (onnettomuustapauksissa) annoksen ja säteilynopeuden määrittämiseksi on tarpeen simuloida säteilyaltistuksen olosuhteita, käyttää haamuja, matemaattisia laskelmia ja muita menetelmiä. Tässä tapauksessa imeytyneitä annoksia koskevat tiedot ovat likimääräisiä. Siksi fysikaalisten menetelmien käyttö annos-vaikutusperiaatteen mukaisessa diagnostiikassa kliinisessä eläinlääketieteessä on käytännössä rajallista ja vaatii vahvistusta muilla menetelmillä.

Yleisimpiä ovat biologiset diagnostiset menetelmät, jotka perustuvat annos-vaikutussuhteen tutkimukseen, koko organismin, yksittäisten elinten, kudosten, solujen ja subsellulaaristen muodostumien toiminnan ja rakenteen indikaattoreihin. Biologisten menetelmien etuna on, että niillä voidaan diagnosoida säteilyvaurioita epätasaisella, seka- ja yhdistetyllä säteilyaltistuksella ilman fyysistä dosimetriaa. Ne mahdollistavat säteilyn jälkeisten reaktioiden eriytetyn arvioinnin ottaen huomioon lisävaikutustekijät, organismin toiminnallisen tilan, yksilöllisen radioresistenssin asteen. Niiden haittana on kehon tilan indikaattoreiden muutosten vaiheluonne eri säteilysairausjaksojen aikana.

Sairastuneiden eläinten taloudellisen käytön arvioinnin kannalta akuutin säteilytaudin diagnosointi on tärkeintä. Tässä tapauksessa hematologiset indikaattorit ovat erittäin tärkeitä: hemoglobiinipitoisuus, erytrosyytit ääreisveressä, leukopenia, lymfopenia, trombosytopenia, veren hyytymisnopeus ja muut verijärjestelmän reaktiot. On tarpeen ottaa huomioon verenvuotooireyhtymän kliinisen ilmenemismuodon aste ja patologiset ja anatomiset muutokset.

Sytogeneettisiä menetelmiä kehitetään: verisolujen, hematopoieettisen luuytimen, limakalvojen epiteelin, kivesten alkion epiteelin ja muiden elinten kromosomipoikkeavuuksien esiintymistiheyden ja luonteen määrittäminen.

Säteilyvammojen ehkäisy. Säteilyvammojen ehkäisy on eläinten suojelemista ionisoivan säteilyn vaikutuksilta. Erottele fyysinen suojaus, farmakokemiallinen ja biologinen suojaus.

Fyysinen puolustusmenetelmä on radikaalein ja luotettavin. Se koostuu sisäeläinsuojasta. Rakennusmateriaalien tiheydestä riippuen kehon säteilyaltistus vähenee 10 kertaa tai enemmän. On mahdollista suojata elimiä ja kudoksia paikallisesti eli paikallisesti. Tätä varten kehon yksittäisiin osiin levitetään lyijylevyjä tai muita tiheitä materiaaleja. Ensinnäkin on tarpeen suojata vatsa, perna, maksa, rintakehä, lantio. Eläinten eloonjäämisprosentti paikallista suojausta käytettäessä voi nousta 50 % tai enemmän.

Tätä suojausmenetelmää ei kuitenkaan aina voida soveltaa, koska joskus ei ole mahdollista sijoittaa kaikkia karjaa kotieläinrakennuksiin, joiden vaimennuskerroin on vähintään 10, ja vielä enemmän ei ole mahdollista suorittaa paikallista suojausta. suuren karjan elimet ja kudokset.

Farmakokemiallinen suojaus koostuu säteilyn haitallisen vaikutuksen merkittävästä vähentämisestä ns. radioprotektoreilla.

Säteilysuojat ovat aineita, jotka, kun niitä annetaan eläimille 10...60 minuuttia ennen säteilytystä, suojaavat niitä 50...100 % annoksilta, jotka aiheuttavat 100 % kuoleman kontrollissa. Puolustusmekanismin selittämiseen on monia teorioita. Mutta koska säteilytaudin patogeneesi on hyvin monimutkainen ja eläinten kuolinsyy on

Biologinen suojelu koostuu adaptogeenien, ts. aineet, jotka lisäävät kehon yleistä vastustuskykyä säteilylle. Näitä ovat Eleutherococcus, propolis, ginseng, muumio, kiinalainen magnolia, hivenaineet jne.

Adaptogeenien vaikutusmekanismiin voi kuulua: stressireaktion morfologisten ja biokemiallisten ilmenemismuotojen heikkeneminen;

Säteilytaudin hoito. Säteilytaudin patologialle on ominaista erilaiset oireet. Siksi hoidon tulee olla kokonaisvaltaista korvaus- ja toiminnallisen hoidon avulla. Mutta on pidettävä mielessä, että mitä suurempi säteilyannos, sitä vakavampi säteilysairaus, sitä vähemmän terapeuttinen vaikutus.

Eläinten hoito ulkoisella säteilytyksellä. Ensinnäkin tällaisia eläimiä hoidettaessa on tarpeen parantaa merkittävästi niiden pitoolosuhteita. Poista hypotermia ja eläinten ylikuumeneminen. Hoito suoritetaan ottaen huomioon oksentelun yleistila ja säteilysairauden kulkujaksojen mukaisesti.

Ensimmäisinä päivinä säteilytyksen jälkeen antibiootteja määrätään
tarttuvien komplikaatioiden ehkäisy: bisilliini-3. Antibiooteihin tottumisen välttämiseksi niitä vaihdetaan ajoittain. Sulfanilamidivalmisteita ei suositella käytettäväksi. Koska säteilytyksen aikana kriittinen järjestelmä on veri - luova, korvaushoidon ensisijainen tehtävä on täydentää veren soluelementtejä. Tätä varten eläimille ruiskutetaan verta tai verenkorvikkeita (granulosyytit siirretään). Tänä aikana myrkytyksen vähentämiseksi on suositeltavaa pistää di-medrol ihon alle 2-3 kertaa päivässä.

Verenvuodon estämiseksi primaaristen reaktioiden aikana ruiskutetaan suonensisäisesti 10-prosenttista kalsiumkloridin vesiliuosta sekä P- ja K-vitamiineja verisuonten seinämien vahvistamiseksi ja veren hyytymisjärjestelmän normalisoimiseksi.

Säteilytaudin piilevänä aikana he jatkavat verisuonten seinämiä vahvistavien lääkkeiden käyttöä, määräävät C-vitamiinia, joka säätelee solujen redox-prosessien tasoa ja voimakkuutta. Vitamiinivalmisteiden sijasta eläimille voidaan antaa vihreää ruohoa (sinimailanen, puna-apilan ja ti-mofeevkan seos), kukinnan aikana korjattua ruohojauhoa.

Koska tänä aikana, kuvitteellisella ulkoisella hyvinvoinnilla, verisolujen pitoisuus laskee edelleen, B12-vitamiinia määrätään stimuloimaan hematopoieesia. Se nopeuttaa punasolujen kypsymistä luuytimessä, vaikuttaa hemoglobiinin synteesiin. Myrkytyksen vähentämiseksi he jatkavat himmennettyjen rullien antamista ja infektiokomplikaatioiden estämiseksi antibiootteja.

Antibioottien ja vitamiinien lisäksi esitetään supistavat aineet, kuten tanniinit, sekä kaliumpermanganaatti. Kaksikotisen nokkosen uutetta tai infuusiota on hyvä määrätä. Se sisältää vitamiineja C, K, karoteenia, tanniineja, fytonsideja. Nokkosella on hemostaattisia ominaisuuksia. Sillä on hellävarainen supistava vaikutus. Se on myös diureetti.

2 (2 tuntia). FYSIKAALINEN PERUSTA...

Dosimetria (ionisoivan säteilyn) on soveltavan ydinfysiikan ala, jonka tutkimuskohteena on ionisoivan säteilyn (ks. Ionisoiva säteily) vaikutusta väliaineeseen kuvaavien fysikaalisten suureiden määritys sekä mittausmenetelmien ja -keinojen kehittäminen. nämä määrät. Dosimetrian tehtävät sisältävät: annosten mittaamisen ja laskemisen (ks. Ionisoivan säteilyn annokset) säteilylähteiden alueilla ja biologisissa kohteissa (kudosannosmittari), aktiivisuuden mittaamista jne.

Dosimetria perustuu ilmassa tai kaasussa olevan säteilyn tuottaman ionisaation mittaamiseen tai väliaineen absorboiman säteilyenergian mittaamiseen.

Kaasumaisen väliaineen ionisaation aikana muodostuneet negatiiviset ja positiiviset ionit alkavat liikkua sähkökentässä vastaaville elektrodeille ja piiriin syntyy sähkövirta, jonka suuruus mitataan tallennuslaitteella.

Menetelmät absorboituneen energian mittaamiseksi tiheissä väliaineissa perustuvat useisiin fysikaalisiin ilmiöihin, jotka liittyvät säteilyn kulkemiseen aineen läpi. Vanhin menetelmä ionisoivan säteilyn tallentamiseen on valokuvaus. Tätä menetelmää käytettiin ensimmäisen tiedon saamiseksi uudesta energiatyypistä. Myös valokuvafilmiä voidaan käyttää annoksen mittaamiseen, koska kalvon mustennuksen aste on verrannollinen absorboituneeseen energiaan. Tuikemenetelmä perustuu valon välähdyksen rekisteröintiin (tuike), jotka lähettävät ionisoivan säteilyn virittymiä molekyylejä. Valon välähdykset tallennetaan (katso) (PMT) sisältyvät vastaavaan elektroniseen piiriin. Kemiallinen dosimetriamenetelmä koostuu säteilyn vaikutuksesta tapahtuvien peruuttamattomien kemiallisten muutosten tunnistamisesta aineessa, useimmiten vesiliuoksissa. Näihin tarkoituksiin käytetään laajalti reaktiota, jossa rautametalli muuttuu ferriraudaksi (ferrosulfaattiannosmittarissa). Peruuttamattomien kemiallisten muutosten rekisteröinti suoritetaan erilaisilla fysikaalisilla tai kemiallisilla menetelmillä. Luminesenssiannoksen mittausmenetelmät ovat yleistymässä, koska ionisoivan säteilyn vaikutuksesta joihinkin aineisiin muodostuu piilotettuja luminesenssikeskuksia (luminesenssi), jotka ilmaantuvat myöhemmän valon (fotoluminesenssi) tai termisen (termoluminesenssi) altistuksen yhteydessä säteilytetyille aineille. Tässä tapauksessa valomonistin rekisteröi hehkun. Puolijohteiden käyttö dosimetriatarkoituksiin on lupaavaa, tarkin, mutta teknisesti monimutkaisin dosimetriamenetelmä on kalorimetrinen, joka koostuu suorasta lämpöenergian mittauksesta, josta säteilyenergia lopulta muunnetaan.

Kudosten dosimetria on erityisen kiinnostava; koska absorboituneiden annosten suora mittaaminen elävässä organismissa on mahdotonta, tehdään ihmisestä tai eläimistä kudosekvivalentteja fantomeja (katso), joiden sisällä mitataan säteilyä jollakin edellä kuvatuista menetelmistä.

Kasvainten hoidossa käytettävien radioaktiivisten lääkkeiden aktiivisuuden määrittäminen, elimistön siirtymis- ja aineenvaihduntaprosessien tutkimus jne. suoritetaan mittaamalla lääkkeen emittoimien hiukkasten lukumäärä aikayksikköä kohti. Tätä dosimetrian osaa kutsutaan radiometriaksi. Katso myös Dosimetrian ohjaus, Ionisoivan säteilyn annosmittarit, Ydinsäteilyn laskurit.

Dosimetria on soveltavan ydinfysiikan ala, joka ottaa huomioon ionisoivan säteilyn, säteilykenttää tai säteilyn vuorovaikutusta kuvaavat fysikaaliset suureet sekä näiden määrien periaatteet ja menetelmät. Dosimetria käsittelee niitä ionisoivan säteilyn fysikaalisia määriä, jotka määräävät sen kemialliset, fysikaaliset ja biologiset vaikutukset. Dosimetristen suureiden tärkein ominaisuus on mitatun fyysisen suuren ja odotetun säteilyvaikutuksen välinen suhde.

DOSIMETRIAN KEHITTÄMISEN HISTORIA

Röntgensäteilyn ja radioaktiivisten alkuaineiden tutkijoiden työskentelyn alkuvuosina ihmisen altistumista ei yritetty rajoittaa, vaikka ionisoivan säteilyn vaara ymmärrettiin. Vain lähes 7 vuotta röntgensäteilyn löytämisen jälkeen englantilainen tiedemies Rollins vuonna 1902 ehdotti työntekijöiden altistumisen rajoittamista annokseen, joka aiheutti tuolloin käytettyjen valokuvaemulsioiden tummumista ja joka vastasi 10 R:n altistusannosta. / päivä.

Sveitsiläinen lääkäri ja fyysikko Kristen kehitti kuitenkin ensimmäisen selkeän idean fyysisesti perustuvasta annoskonseptista, joka on melko lähellä nykyaikaista. Ennen kuin dosimetriassa käytettiin fyysisesti perustuvia menetelmiä, käytettiin biologisia dosimetriamenetelmiä. Joten löydetyt ja myöhemmin hyvin tutkitut varhaiset ihovauriot ionisoivan säteilyn parissa työskentelevillä henkilöillä toimivat pohjana maailman johtavien radiologien ehdotuksille työperäisen altistuksen rajoittamiseksi.

Myöhemmin monissa maissa vuonna 1921 perustetut erityisesti kansalliset ionisoivaa säteilyä vastaan suojaavat komiteat alkoivat käsitellä näitä kysymyksiä. "Näinä vuosina otettiin käyttöön sellainen röntgensäteilyn yksikkö kuin röntgen. Vuonna 1925 amerikkalainen radiologi Matcheller suositteli annokseksi 340 R (noin 100 mR / vrk) siedettävänä (siedettävänä) annoksena kuukaudessa. Kuitenkin vasta vuonna 1934 vuonna 1928 perustettu kansainvälinen säteilysuojelukomissio (nykyisin Kansainvälinen säteilysuojelukomissio (ICRP)) suositteli ensimmäistä kertaa, että kansalliset hallitukset hyväksyisivät sietoannoksen 200 mR / vrk. Vuonna 1936 tämä komissio laski määritellyn annoksen 100 mR / vrk asti.

Tieteellisen tiedon kertyminen ionisoivan säteilyn vaikutuksista, erityisesti koe-eläinten eliniän lyhentämisestä, käsite siedetty annos korvattiin varovaisemmalla termillä - suurin sallittu annos (MPD). Jo vuonna 1948 ICRP suositteli ammattilaisten säteilyaltistuksen MPD:n alentamista arvoon 50 mR / vrk (6 Sv 40 työvuoden aikana) ja muotoili MPD:n käsitteen "sellaisena annoksena, jonka ei pitäisi aiheuttaa merkittävää vahinkoa ihmiskeholle milloin tahansa elämänsä aikana."

Vuonna 1953 International Commission on Radiation Units and Measurements (joka perustettiin vuonna 1925) otti käytännössä käyttöön yleisesti sovellettavan annosmäärän - absorboituneen annoksen röntgensäteiden sijaan, jota alettiin käyttää altistusannoksen yksikkönä. Vuonna 1958 ICRP alensi uusien tieteellisten tietojen perusteella MPE:n 0,6 Sv:iin 30 vuoden iässä. Entisessä Neuvostoliitossa vuonna 1987 SDA rajoitettiin 50 mSv:iin vuodessa.

Vuonna 1997 Ukrainan säteilyturvallisuusstandardit (NRBU-97) ammattilaisille (luokka A - ammattityöntekijät, jotka työskentelevät pysyvästi tai tilapäisesti ionisoivan säteilyn lähteiden parissa) hyväksyivät SDA:n, joka on 20 mSv / vuosi, henkilöstölle (luokka B - henkilöt jotka eivät työskentele suoraan ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa, mutta voivat työ- tai asumisolosuhteissa altistua ionisoivalle säteilylle) - 2 mSv / vuosi, ja väestölle - 1 mSv / vuosi.

SÄTEILYANNON MUODOSTUMINEN BIOLOGISESSA YMPÄRISTÖSSÄ

Muodostettaessa säteilyannosta biologisessa ympäristössä erotetaan suoraan ionisoivat hiukkaset ja epäsuorasti ionisoivat hiukkaset. Suoraan ionisoivat hiukkaset ovat varautuneita hiukkasia: alfa-hiukkasia(heliumytimet), beeta-hiukkasia(elektronit, positronit) jne., ja epäsuorasti ionisoivat hiukkaset ovat varautumattomia hiukkasia: neutroneja, gamma-kvantti.

Kun biologisia yksilöitä säteilytetään, erotetaan akuutti (joka ilmenee säteilytyksen varhaisista vaikutuksista) ja pitkittynyt (pitkäaikainen), yksi- ja moninkertainen (fraktioitu) säteilytys. Sekä akuutti että pitkittynyt säteilytys voi olla yksittäistä tai fraktioitua. Lisäksi on mahdollista krooninen säteilytys, jota voidaan pitää eräänlaisena fraktioituna, mutta tuotettuna pitkään erittäin pienillä annosnopeuksilla.

Säteilyn aiheuttama annos aineessa voidaan arvioida mittaamalla esimerkiksi sen aiheuttamaa lämpötilan nousua. Vapautunut energia ei kuitenkaan edes ihmishengelle vaarallisilla annoksilla riitä lämmittämään säteilytettyä organismia asteen tuhannesosilla. Siksi säteilyn vaikutusta biologisiin esineisiin tutkittaessa annokset arvioidaan herkemmillä dosimetriamenetelmillä.

Erilaisen lineaarisen energiansiirron (LET) säteilyn annosjakauma ajassa voi vaihdella merkittävästi ja vaikuttaa eri tavoin säteilyn radiobiologisiin vaikutuksiin. Tämä näkyy erityisesti erilaisten LET:ien säteilyn biologisen vaikutuksen kaukaisina seurauksina, joiden yhteydessä radiobiologiassa kiinnitetään vakavaa huomiota annoksen aikajakauman määrittämiseen.

Ionisoiva säteily, joka on vuorovaikutuksessa aineen kanssa, siirtää siihen energiaa pienissä, äärellisissä osissa. Energian siirto on satunnainen prosessi. Aineeseen jokaisessa vuorovaikutuksessa siirtyvä energia on myös satunnaista. Siksi tiettyyn ainetilavuuteen absorboituva energia, kun sitä säteilytetään toistuvasti identtisissä olosuhteissa samalla annoksella samantyyppistä ionisoivaa säteilyä, on tarkalleen ottaen hieman erilainen. On muistettava absorboidun energian (ja vastaavasti absorboidun annoksen) pohjimmiltaan aina läsnä olevat, mutta ei aina merkittävät vaihtelut (levähdykset).

Pienillä, kooltaan yksittäisten solujen tilavuuteen suhteutettujen säteilytettyjen tilavuuksien tai solun alaisten rakenteiden tapauksessa on mahdollista tilanne, jossa absorboituneen annoksen vaihtelut ovat suhteellisia ja jopa ylittävät annoksen. Tällaisissa olosuhteissa säteilyn aiheuttamien vaikutusten tuoton ja absorboituneen annoksen vertailu tulee epäselväksi ja nämä vaihtelut tulee ottaa huomioon. Vaihtelut ovat sitä merkittävämpiä, mitä pienemmällä tilavuudella absorboituneen annoksen arvo arvioidaan, ja sitä suurempi on tämän annoksen muodostavan säteilyn LET-arvo.

Niin kutsuttujen "pienten säteilyannosten" muodostumisen tapauksessa (tämän termin mikrodosimetrisessä merkityksessä, joka ei aina vastaa sen biologista ymmärrystä) ionisoivan säteilyn raitojen läpäisemien herkkien mikrotilavuuksien määrä säteilytetty kohde on huomattavasti pienempi kuin niiden kokonaismäärä. Tässä tapauksessa havaittu keskimäärin lineaarinen muutos yhden tai toisen radiobiologisen vaikutuksen ilmentymisasteessa säteilyannokseen liittyy yksinkertaisesti säteilyjälkien läpäisemien herkkien mikrotilavuuksien määrän kasvuun, ei itse asiassa lineaariseen. tämän vaikutuksen tuoton annosriippuvuuden luonne.

Vastaava tilanne toteutuu useimmiten normaaleissa työaltistuksen olosuhteissa ja silloin, kun ihminen altistuu Maan taustasäteilyn säteilylle, joka tunnetusti muodostaa absorboituneita säteilyannoksia satojen milligrammien tasolla vuodessa (mGy). / vuosi). Tämä tarkoittaa, että vuoden aikana useampi kuin yksi raita kulkee hyvin harvoin ihmiskehon yksittäisten solujen herkkien tilavuuksien läpi, ja niiden toisen osan läpi samana aikana jäljet eivät kulje ollenkaan.

Kvantitatiivinen radiobiologia puolestaan tutkii useimmiten säteilyn vaikutusta olosuhteissa, joissa jokainen herkkä mikrotilavuus säteilytetyssä biologisessa esineessä läpäisee suuri määrä raitoja ja säteilyannoksen nousu vastaa tilan nousua. kappaleiden lukumäärä jokaisen sen herkän mikrovolyymin läpi.

DOSIMETRIAN FYSIKAALISET PERUSARVOT

Säteilyvaikutusten pääasiallinen syy on säteilytetyn kohteen säteilyenergian absorptio, ja annos absorboituneen energian mittana on tärkein dosimetrinen suure. Siksi pääasiallinen fysikaalinen dosimetrinen suure, jota käytetään arvioitaessa säteilyn vaikutusta ympäristöön, on absorboitunut säteilyannos.

Absorboitunut säteilyannos (D) on säteilytetyn aineen absorboidun massayksikön (kg) säteilyenergian (J) määräämä arvo. Gray (Gy) otetaan yksikköannoksena SI-järjestelmässä:

D = 1 J / 1 kg = 1 Gy.

Gray on sellainen ionisoivan säteilyn annos, jossa 1 J energiaa siirretään 1 kg painavan aineen paikkaan. "Rad" on ei-systeeminen yksikkö. 1 rad = 0,01 gr.

Absorboitunut annos ei kuvaa itse säteilyä, vaan sen vaikutusta ympäristöön. Periaatteessa sama säteilyvirta eri väliaineissa ja jopa saman väliaineen eri osissa voi muodostaa erilaisia absorboituneen annoksen arvoja. Siksi imeytyneestä annoksesta puhuttaessa on ilmoitettava, missä väliaineessa se muodostui: ilmassa, vedessä tai pehmeässä biologisessa kudoksessa.

Säteilyannoksen ajallisen jakautumisen karakterisointiin käytetään absorboituneen annosnopeuden arvoa eli säteilyn intensiteettiä. Tällä tarkoitetaan säteilyenergian määrää, jonka säteilytetyn aineen massayksikkö absorboi aikayksikköä kohti (Gy / tunti; Gy / vuosi).

Säteilyn käytännön käytössä ihminen altistuu pienille säteilyannoksille, lukuun ottamatta erityistapauksia lääketieteellisistä altistumisesta ja säteilyonnettomuuksista. Ammattilaisten työolot vastaavat nykyään useimmiten tilannetta, jolloin heidän kehonsa solujen herkät kohteet yksittäisten säteilyannoksen muodostavien ionisoivien hiukkasten jäljet ovat merkittävästi pidempiä kuin aika, jonka aikana solujen korjaavat (restoratiiviset) järjestelmät toimivat. , eliminoi ohitetun hiukkasen aiheuttamat häiriöt.

Näissä olosuhteissa aiheutetut biologiset vaikutukset eivät riipu tekijöistä, kuten annosnopeudesta, annosjakaumasta, olosuhteista ja säteilytysrytmistä. Vaikutustulos määräytyy vain kumuloituneen kokonaisannoksen perusteella (altistusajasta riippumatta), ts. Altistumisen vaikutukset ovat samat kerta-altistukselle tietylle annokselle tai jos se saadaan useiden päivien, kuukausien tai jopa vuoden aikana. Vaikutuksen vakavuuteen vaikuttaa vain raiteissa syntyvien ionisaatio- ja viritystoimien tilajakauma, ts. ionisoivan säteilyn lineaarinen energiansiirto (LET). Siksi tällaisia olosuhteita varten on otettu käyttöön erityinen annosarvo, joka ottaa huomioon nämä molemmat tekijät - ekvivalenttiannos. Tämä arvo voi yksiselitteisesti liittää altistuksen säteilyvaikutusten tuoton säteilyannokseen.

Vastaava annos (N) määritellään tietyn tyyppisen säteilyn absorboidun annoksen (D) tulona ionisoivan säteilyn (W R) painokertoimen (laatutekijän) keskiarvolla tietyssä elementissä - biologisen kudoksen tilavuudella. Eri säteilytyyppien W R -arvot on esitetty taulukossa 1. Tämä annos on säteilyn stokastisten vaikutusten vakavuuden mitta. Sitä voidaan soveltaa mielivaltaisen koostumuksen (ja akuutin altistuksen alle 0,25 sievertin annokselle) aiheuttaman kroonisen altistuksen säteilyvaaran arvioimiseen, ja se määritetään kaavalla:

K = D W R

Sivertti (Sv) otetaan ekvivalenttiannoksen yksikkönä SI-järjestelmässä. Sievert on yhtä suuri kuin sellainen ekvivalenttiannos, jolla biologiseen kudokseen absorboituneen ionisoivan säteilyn annoksen tulo tämän säteilyn painotuskertoimen keskiarvolla on 1 J/kg. Ei-systeeminen yksikkö on "rem" (röntgenkuvan biologinen vastine). 1 rem = 0,01 Sv.

Määritelmästä seuraa, että säteilylle, jonka W R = 1, toteutuu 1 Sv:n ekvivalenttiannos 1 Gy:n absorboituneella annoksella, ts. tässä tapauksessa 1 Sv = 1 Gr. Jos W R on eri kuin 1, biologiseen kudokseen muodostuu ekvivalenttiannos 1 Sv, kun siihen imeytynyt annos on yhtä suuri kuin (1 / W R) Gy. Ekvivalentiannosten summauksella voidaan arvioida kokonaisaltistustasoa pitkällä aikavälillä, jos yksittäinen fraktioidun akuutin altistuksen aikana esiintynyt yksittäinen annos ei tänä aikana ylittänyt arvoa 0,25 Sv.

Taulukko 1 - Säteilyn painotuskertoimien arvot (W R)

Säteilytyyppi ja energiaalue
Fotonit, kaikki energiat (mukaan lukien gamma- ja röntgensäteet)
Elektronit (positronit) ja myonit, kaikki energiat
Protonit, joiden energia on > 2 MeV
Neutronit energialla< 10 кэВ
Neutronit, joiden energia on 10 keV - 100 keV
Neutronit, joiden energia on 100 keV - 2 MeV
Neutronit, joiden energia on 2 MeV - 20 MeV
Neutronit, joiden energia on > 20 MeV
Alfahiukkaset, fissiofragmentit, raskaat rekyyliytimet

Sekasäteilylle ekvivalenttiannos määritetään yksittäisten säteilytyyppien absorboituneiden annosten tulojen summana näiden säteilyjen painotuskertoimien vastaavilla arvoilla.

Tietyllä ekvivalentilla säteilyannoksella stokastisten seurausten ilmenemisen todennäköisyys riippuu sen säteilyttämästä kudoksesta tai elimestä. Siksi on otettu käyttöön toinen kerroin, joka ottaa huomioon eri kudosten spesifisyyden niissä säteilytyksen stokastisten seurausten induktion todennäköisyyden kannalta - kudoksen painotuskerroin (W T). Tällä hetkellä hyväksytyt W T:n arvot on esitetty taulukossa 2 ja niitä käytetään yksinomaan efektiivisen annoksen laskemiseen. Kudosten painotuskertoimet otettiin käyttöön säteilyn kynnysvaikutuksen käsitteen perusteella, ja niiden arvot vastaavat eri elimille ja kudoksille stokastisten seurausten tuottoa, joka on saatu alueelta saatavilla olevien tietojen lineaarisen ekstrapoloinnin perusteella. korkeista säteilyannoksista (koska stokastisten seurausten todellista tuottoa pienten annosten alueella ei tunneta).

Taulukko 2 - Kudosten punnituskertoimien arvot (W T)

Kudos tai elin
Sukurauhaset (sukurauhaset)	0.20
Punainen luuydin	0.12
Kaksoispiste	0.12
Keuhkot	0.12
Vatsa	0.12
Virtsarakko	0.05
Maitorauhanen	0.05
Maksa	0.05
Ruokatorvi	0.05
Kilpirauhanen	0.05
Nahka	0.01
Luinen pinta	0.01
Muut kudokset ja elimet (lisämunuaiset, munuaiset, aivot, rintakehän ulkopuolisen alueen hengitystiet, lihakset, kohtu, perna, ohutsuoli, haima ja kateenkorva)	0.05
Koko vartalo	1.00

Toisin kuin stokastiset vaikutukset, ei-stokastiset (deterministiset) ilmaantuvat vain tiettyjen annosten yhteydessä (taulukko 3).

Taulukko 3 - Annosarvot, joiden alapuolella ei-stokastisten (determinististen) vaikutusten esiintyminen on poissuljettu

Elin, kudos	Ei stokastista (deterministinen) vaikutus	Annos, Gy
Koko vartalo	Oksentaa
Luuydin	Kuolema
Nahka	Tehokkaan annoksen käsitteen fyysinen merkitys on seuraava: tehokas annos (E) vastaa sellaista koko organismin tasaisen säteilytyksen tasoa, jolla säteilytyksen stokastisten seurausten kokonaistuotto on sama kuin elimen (T) paikallisen säteilytyksen tapauksessa vastaavalla määrällä (H): E = H W T Sievert (Sv) otettiin myös tehokkaaksi annosyksiköksi SI-järjestelmässä. Tasaisella säteilytyksellä efektiivinen annos on yhtä suuri kuin ekvivalenttiannos. Epätasaisessa säteilyssä efektiivinen annos on yhtä suuri kuin ekvivalentin annoksen tulo kudoksen painotuskertoimella tai on yhtä suuri kuin sellainen ekvivalenttiannos (tasaisella säteilytyksellä), joka aiheuttaa saman haitallisten seurausten riskin. Kehon tehollista säteilyannosta on mahdotonta mitata. Se lasketaan yksittäisten elinten ja kudosten ekvivalenttiannosten (H) tulojen summana taulukossa 2 ilmoitettujen painotuskertoimien (W T) vastaavien arvojen perusteella. Efektiivinen annos on mitta pienten säteilyannosten biologisen vaikutuksen stokastisten seurausten tuotosta tiettyyn yksilöön, ts. se on yksilöllisen vaaran mitta, joka johtuu pienten ionisoivan säteilyn annosten vaikutuksesta kehoon. Fotonisäteilylle dosimetriassa on otettu käyttöön tietty määrä - altistusannos... Numeerisesti se on sama kuin samanmerkkisten ionien kokonaisvarauksen absoluuttinen arvo, joka muodostuu ilmamassayksikköä kohden fotonien (röntgensäteiden) vapauttamien elektronien ja positronien täydellisen hidastumisen aikana. Se on siis ilmaekvivalenttiannosyksikkö, jota ei ole tarkoitettu aineen annosmittaukseen. Altistusannoksen mittauksen SI-yksikkö on kuloni / kg (C / kg), järjestelmän ulkopuolinen yksikkö on röntgen (R).	Imeytynyt 1 Sv = 100 rem = 1 Gy