Capitolo VII Nuove ricerche in tutti i settori. Sui metodi di radioprotezione in medicina e pseudometodi per rimuovere le radiazioni dal corpo Indagine sulla radioattività dei farmaci

La radioattività dei farmaci può essere determinata con il metodo assoluto, calcolato e relativo (comparativo). Quest'ultimo è il più comune.

Metodo assoluto. Uno strato sottile del materiale studiato viene applicato su uno speciale film più sottile (10-15 μg / cm²) e posizionato all'interno del rivelatore, a seguito del quale l'angolo solido completo (4) di registrazione emesso, ad esempio beta vengono utilizzate particelle e si ottiene un'efficienza di conteggio quasi del 100%. Quando si lavora con un contatore da 4, non è necessario inserire numerose correzioni, come con il metodo di calcolo.

L'attività del farmaco viene immediatamente espressa in unità di attività Bq, Ku, mKu, ecc.

Per metodo di calcolo determinare l'attività assoluta degli isotopi che emettono alfa e beta utilizzando contatori convenzionali a scarica di gas oa scintillazione.

Nella formula per determinare l'attività del campione sono stati introdotti alcuni fattori di correzione, tenendo conto delle perdite di radiazione durante la misurazione.

A =n/  QR m2,22 10 ¹²

UN- attività del farmaco in Ku;

n- velocità di conteggio in imp/min meno sfondo;

- correzione per condizioni geometriche di misura (angolo solido);

-correzione per il tempo di risoluzione dell'impianto di conteggio;

-correzione per assorbimento della radiazione nello strato d'aria e nella finestra (o parete) del bancone;

-correzione per l'autoassorbimento nello strato di farmaco;

Q-correzione per retrodiffusione dal substrato;

R- correzione per lo schema di decadimento;

-correzione per radiazioni gamma con beta miste, radiazioni gamma;

m- porzione pesata del farmaco da misurare in mg;

2,22 10 ¹² - fattore di conversione dal numero di decadimenti al minuto a Ki (1Ci = 2,22 * 10¹²dep/min).

Per determinare l'attività specifica, è necessario convertire l'attività per 1 mg in 1 kg .

Aud= LA * 10 6 , (Atu/ kg)

Si possono preparare preparati radiometrici sottile, spesso o strato intermedio materiale indagato.

Se il materiale di prova ha strato di mezza attenuazione - 1/2,

poi magro - per d<0,11/2, intermedio - 0,11/2di spessore (preparazioni a strato spesso) d> 41 / 2.

Tutti i fattori di correzione stessi, a loro volta, dipendono da molti fattori e, a loro volta, vengono calcolati utilizzando formule complesse. Pertanto, il metodo di calcolo è molto laborioso.

Metodo relativo (comparativo) trovato ampia applicazione nel determinare l'attività beta dei farmaci. Si basa sul confronto del tasso di conteggio di un riferimento (farmaco con attività nota) con il tasso di conteggio del farmaco misurato.

In questo caso, devono esserci condizioni completamente identiche quando si misura l'attività dello standard e del farmaco studiato.

Apr = Ae *neccetera/nquesto, dove

Aet è l'attività del farmaco di riferimento, raspa/min;

aprile - radioattività del farmaco (campione), raspa / min;

Tasso di conteggio netto dallo standard, imp/min;

Npr è il tasso di conteggio dalla preparazione (campione), imp/min.

Nei passaporti per apparecchiature radiometriche e dosimetriche, di solito viene indicato con quale errore vengono effettuate le misurazioni. Limitare l'errore relativo misurazioni (a volte è chiamato errore relativo di base) è indicato come percentuale, ad esempio  25% Per diversi tipi di dispositivi, può essere compreso tra 10% e 90% (a volte l'errore del tipo di misurazione è indicate separatamente per le diverse parti della scala).

Mediante l'errore relativo limite ± %, è possibile determinare il limite assoluto errore di misurazione. Se vengono prese le letture del dispositivo A, l'errore assoluto A = A / 100. (Se A = 20 mR, a = 25%, allora effettivamente A = (205) mR. Cioè, nell'intervallo da 15 a 25 mR.

    Rivelatori di radiazioni ionizzanti. Classificazione. Il principio e lo schema del rivelatore a scintillazione.

Le radiazioni radioattive possono essere rilevate (isolate, rilevate) con l'aiuto di dispositivi speciali - rivelatori, il cui funzionamento si basa su effetti fisico-chimici derivanti dall'interazione delle radiazioni con la materia.

Tipi di rivelatori: a ionizzazione, a scintillazione, fotografici, chimici, calorimetrici, a semiconduttore, ecc.

I rivelatori più diffusi si basano sulla misura dell'effetto diretto dell'interazione della radiazione con la materia - ionizzazione del mezzo gassoso e sono: - camere di ionizzazione;

- contatori proporzionali;

- Contatori Geiger-Muller (contatori a scarica di gas);

- contatori di corona e scintilla,

così come rivelatori a scintillazione.

Scintillazione (luminescente) il metodo di registrazione delle radiazioni si basa sulla proprietà degli scintillatori di emettere radiazioni luminose visibili (lampi di luce - scintillazioni) sotto l'azione di particelle cariche, che vengono convertite da un tubo fotomoltiplicatore in impulsi di corrente elettrica.

Dynode catodo Anodo Contatore di scintillazione costituito da uno scintillatore e

PMT. Gli scintillatori possono essere organici e

inorganico, solido, liquido o gassoso

condizione. È ioduro di litio, solfuro di zinco,

ioduro di sodio, cristalli singoli di angracene, ecc.

100 +200 +400 +500 volt

Lavoro PMT:- Sotto l'influenza di particelle nucleari e quanti gamma

gli atomi sono eccitati nello scintillatore ed emettono quanti - fotoni visibili.

I fotoni bombardano il catodo e ne eliminano i fotoelettroni:

I fotoelettroni sono accelerati dal campo elettrico del primo dinodo, ne eliminano gli elettroni secondari, che vengono accelerati dal campo del secondo dinodo, ecc., Fino a quando un flusso a valanga di elettroni arriva al catodo e viene registrato dal circuito elettronico del dispositivo. L'efficienza di conteggio dei contatori a scintillazione raggiunge il 100% La risoluzione è molto più alta che nelle camere a ionizzazione (10 in-5th -! 0 in-8th contro 10¯³ nelle camere a ionizzazione). I contatori a scintillazione sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature radiometriche.

    Radiometri, scopo, classificazione.

Su appuntamento.

Radiometri - dispositivi destinati a:

Misure dell'attività di farmaci radioattivi e sorgenti di radiazioni;

Determinazione della densità o intensità del flusso di particelle e quanti ionizzanti;

Radioattività superficiale di oggetti;

Attività specifica di gas, liquidi, solidi e sostanze sfuse.

I contatori a scarica di gas e i rivelatori a scintillazione sono utilizzati principalmente nei radiometri.

Si suddividono in portatili e fissi.

Di norma sono costituiti da: -un sensore di impulsi -rivelatore; -amplificatore di impulsi; -ablatore; -numeratore elettromeccanico o elettronico; -sorgente ad alta tensione per il rivelatore; -alimentazione per tutte le apparecchiature.

Per migliorare sono stati prodotti: radiometri B-2, B-3, B-4;

radiometri decatron PP-8, RPS-2; laboratori automatizzati "Gamma-1", "Gamma-2", "Beta-2"; dotati di computer, che consentono di contare fino a diverse migliaia di campioni con stampa automatica dei risultati. Installazioni DP-100, radiometri KRK-1, SRP-68 sono ampiamente utilizzati -01.

Indicare lo scopo e le caratteristiche di uno dei dispositivi.

    Dosimetri, scopo, classificazione.

L'industria produce un gran numero di tipi di apparecchiature radiometriche e dosimetriche, che possono essere classificate:

Con il metodo di registrazione della radiazione (ionizzazione, scintillazione, ecc.);

Per tipo di radiazione rilevata (, , , n, p)

Alimentazione (rete, batteria);

Nel luogo di applicazione (fisso, sul campo, individuale);

Su appuntamento.

dosimetri - dispositivi che misurano l'esposizione e la dose assorbita (o rateo di dose) di radiazioni. Sono costituiti principalmente da un rivelatore, un amplificatore e un dispositivo di misurazione. Il rivelatore può essere una camera a ionizzazione, un contatore a scarica di gas o un contatore a scintillazione.

Suddiviso in misuratori di dose- questo è DP-5B, DP-5V, IMD-5 e dosimetri individuali- misurare la dose di radiazioni per un periodo di tempo. Questi sono DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2, ecc. Sono dosimetri tascabili, alcuni dei quali sono a lettura diretta.

Esistono analizzatori spettrometrici (AI-Z, AI-5, AI-100) che consentono di determinare automaticamente la composizione dei radioisotopi di qualsiasi campione (ad esempio il suolo).

Esistono anche un gran numero di dispositivi di segnalazione sull'eccesso del fondo di radiazione, il grado di contaminazione superficiale. Ad esempio, SZB-03 e SZB-04 segnalano un eccesso della quantità di contaminazione delle mani con sostanze beta-attive.

Indicare lo scopo e le caratteristiche di uno dei dispositivi

    Dotazione del reparto radiologico del laboratorio veterinario. Caratteristiche e funzionamento del radiometro SRP-68-01.

Personale dei reparti radiologici dei laboratori veterinari regionali e dei gruppi radiologici speciali regionali o interdistrettuali (presso laboratori veterinari regionali)

Radiometro DP-100

Radiometro KRK-1 (RKB-4-1em)

Radiometro SRP 68-01

Radiometro "Beresklet"

Radiometro - dosimetro -01R

Radiometro DP-5V (IMD-5)

Set di dosimetri DP-22V (DP-24V).

I laboratori possono essere attrezzati con altri tipi di apparecchiature radiometriche.

La maggior parte dei suddetti radiometri e dosimetri sono disponibili presso il reparto in laboratorio.

    Periodizzazione dei pericoli in caso di incidente in una centrale nucleare.

I reattori nucleari utilizzano l'energia intranucleare rilasciata durante le reazioni a catena di fissione di U-235 e Pu-239. Durante la reazione a catena della fissione, sia in un reattore nucleare che in una bomba atomica, si formano circa 200 isotopi radioattivi di circa 35 elementi chimici. In un reattore nucleare, la reazione a catena è controllata e il combustibile nucleare (U-235) "brucia" in esso gradualmente nel corso di 2 anni. I prodotti di fissione - isotopi radioattivi - si accumulano in un elemento combustibile (elemento combustibile). In un reattore, un'esplosione atomica non può verificarsi né teoricamente né praticamente. Nella centrale nucleare di Chernobyl, a causa di errori del personale e di una grave violazione della tecnologia, si è verificata un'esplosione termica e gli isotopi radioattivi sono stati rilasciati nell'atmosfera per due settimane, trasportati dai venti in direzioni diverse e, depositandosi su vasti territori, creato inquinamento spotty della zona. Di tutti gli isotopi r/a, i più pericolosi biologicamente erano: Iodio-131(I-131) - con emivita (T 1/2) 8 giorni, Stronzio - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 anni e Cesio - 137(Ss-137) - T 1/2 -30 anni. Nella centrale nucleare di Chernobyl, a seguito dell'incidente, è stato emesso il 5% del carburante e degli isotopi radioattivi accumulati, si tratta di 50 MCi di attività. Per il cesio-137, questo equivale a 100 pezzi. 200 ct. bombe atomiche. Ora ci sono più di 500 reattori nel mondo e un certo numero di paesi è autosufficiente per il 70-80% in energia elettrica a scapito delle centrali nucleari, in Russia il 15%. Tenendo conto dell'esaurimento delle riserve di combustibile organico nel prossimo futuro, il nucleare sarà la principale fonte di energia.

Periodizzazione dei pericoli dopo l'incidente di Chernobyl:

1.il periodo di pericolo acuto di iodio (iodio - 131) per 2-3 mesi;

2. il periodo di contaminazione superficiale (radionuclidi a vita breve e media) - fino alla fine del 1986;

3.il periodo di assunzione della radice (Cs-137, Sr-90) - dal 1987 per 90-100 anni.

    Sorgenti naturali di radiazioni ionizzanti. Radiazioni cosmiche e sostanze radioattive naturali. Dose da ERF.

FARMACI RADIOATTIVI- sostanze radioattive contenenti nuclidi radioattivi, fabbricate in varie forme e destinate a vari scopi. In medicina, R. dell'articolo vengono utilizzati per la diagnosi di malattie e anche per il trattamento di hl. arr. neoplasie maligne.

Ci sono due gruppi di R. dell'articolo: chiuso e aperto.

Chiuso R. p. sono racchiusi in un guscio di materiale atossico (platino, oro, acciaio inossidabile, ecc.), che impedisce il contatto diretto della sostanza radioattiva con l'ambiente. Nella gamma emettitrice R. dell'articolo, il guscio svolge la funzione di filtro per radiazioni beta (vedi) e radiazioni gamma a bassa energia (vedi). Questi farmaci sono usati per l'applicazione, la radioterapia interstiziale e intracavitaria (vedi). I più frequentemente utilizzati sono i radionuclidi che emettono raggi gamma, in cui vengono utilizzati come radionuclidi isotopi radioattivi artificiali di cobalto (60 Co), oro (198 Au), tantalio (182 Ta), cesio (131 Cs), ecc.. nuclide radioattivo naturale radio. Vengono utilizzati anche preparati dell'isotopo radioattivo del californio (252 Cf), che è principalmente una fonte di neutroni veloci (vedi Terapia con neutroni). R. chiusa dell'articolo si distingue per un'ampia varietà di forme esterne. I più diffusi sono lineari R. p. Sotto forma di aghi e tubi (cilindri). Gli aghi sono cilindri cavi, un'estremità dei quali è appuntita e l'altra ha un occhio per tirare il filo. All'interno dell'ago vengono posti dei pezzi di filo (spilli) di diametro, generalmente inferiore a 1 mm, costituiti da una lega di nichel e cobalto contenente 60Co radioattivo. La lunghezza del perno è chiamata lunghezza attiva del R. p. I set standard includono aghi di cobalto con una lunghezza del perno da 5 a 50 mm e la lunghezza totale degli aghi va da 13,5 a 58,5 mm. I tubi (cilindri) differiscono dagli aghi in quanto non hanno un'estremità appuntita, la loro lunghezza attiva varia da 10 a 60 mm. Nei radionuclidi lineari, il radionuclide è distribuito uniformemente lungo l'intera lunghezza - 0,0625 μi / mm (2,3 MBq / mm) o in modo non uniforme con una maggiore attività lineare alle estremità. Una varietà di barre lineari sono pezzi di filo di cobalto, tantalio o iridio di dimensioni molto piccole (0,7 mm di diametro, 3 mm di lunghezza) rivestiti con uno strato di oro o platino, che vengono inseriti in fili cavi di nylon (tubi). Vengono utilizzati anche preparati da 198Au sotto forma di granuli a dia. 0,8 mm e una lunghezza di 2,5 mm, la cui superficie è rivestita con uno strato di platino. L'attività di ciascun granulo è di circa 3,5 μCi (130 MBq). Oltre al R. p. lineare, chiuso, può avere una forma sferica con al centro un foro passante per l'infilatura (sfere radioattive).

A volte per applicazioni superficiali, viene preliminarmente realizzato un manichino da un materiale facilmente modellabile (cera, plastica), ripetendo la forma di una parte della superficie che viene irradiata. Questo manichino con elementi radioattivi chiusi incorporati al suo interno è chiamato maschera radioattiva. Con la radioterapia interstiziale, i R. chiusi del manufatto sotto forma di aghi, spilli, granuli, fili di nylon vengono introdotti direttamente nel tessuto tumorale mediante appositi strumenti (vedi Strumentazione Radiologica, Radiochirurgia). Con la radioterapia intracavitaria (vedi Gamma terapia), una R. chiusa dell'elemento di una forma lineare viene introdotta in un endostato - un tubo cavo precedentemente introdotto nell'utero, nella vescica, nel retto, ecc.

Apri R. p.- radionuclidi in vari stati di aggregazione (soluzioni vere e colloidali, gas, sospensioni, fili e film assorbibili) che entrano in contatto diretto con organi e tessuti durante il loro utilizzo, cioè partecipano al metabolismo e all'attività dei singoli organi e apparati . Open R. dell'articolo è utilizzato per scopi diagnostici e terapeutici. Per la diagnostica vengono utilizzati farmaci di radionuclidi con una breve emivita effettiva (vedi), che provoca un carico di radiazioni insignificante sul corpo. Sono caratterizzati dall'assenza di effetti tossici e dalla presenza di radiazioni beta o gamma, un taglio può essere registrato con metodi radiometrici (vedi). Vari composti marcati con isotopi di tecnezio (99m Tc), iodio (131 I), indio (111 In, 113m In), e anche xenon R. p. gassoso (133 Xe), krypton (85 Kr), ossigeno (15 O ), ecc. Radiofarmaci).

Con sdraiarsi. lo scopo della R. aperta dell'articolo è più spesso usato sotto forma di soluzioni colloidali (vedi colloidi radioattivi). La scelta di un radionuclide è determinata da una piccola emivita (preferibilmente non più di pochi giorni), una piccola emivita effettiva del composto, adeguate proprietà fisiche della radiazione utilizzata e l'assenza di effetti tossici sull'organismo. Gli isotopi radioattivi di ittrio (90 Y), fosforo (32 P) e oro (198 Au) soddisfano pienamente questi requisiti. R. aperto dell'oggetto viene iniettato nel tessuto tumorale mediante iniezione utilizzando siringhe protettive (vedi Beta-terapia),

R. dell'articolo sono fabbricati in modo industriale e vengono consegnati per la posa. istituzioni. R. p. Sono tenuti in appositi locali protettivi - impianti di stoccaggio, da dove vengono consegnati in contenitori di piombo da trasporto ai locali di manipolazione radio (vedi Reparto Radiologico). La preparazione e l'allevamento di R. p. aperti vengono effettuati in appositi box, cappe chimiche e camere di manipolazione radio al fine di escludere la possibilità che isotopi radioattivi entrino sulla superficie del corpo o all'interno del corpo del personale medico a causa della contaminazione delle mani, degli strumenti e dell'aria inalata (vedi Radioprotezione, Dispositivi tecnologici di radioprotezione).

Bibliografia: Zedgenidze GA e Zubovsky GA Diagnostica clinica dei radioisotopi, M., 1968; Pavlov AS Interstitial gamma e terapia beta di tumori maligni, M., 1967; Afterloading, 20 anni di esperienza, 1955-1975, ed. di B. Hilaris, N.Y., 1975.

V.S.Datsenko, M.A.Fadeeva.

Farmaci radioattivi artificiali

Una donna che si era appena alzata dal tavolo per una visita medica sei mesi fa è stata operata di tumore. Ora apparve di nuovo, poiché di nuovo si sentiva male, e sebbene il professore in un primo momento non avesse detto nulla ai suoi assistenti su questo caso, sapevano cosa c'era. Apparentemente il paziente ha avuto una ricaduta, ripresa della crescita di un tumore maligno, motivo per cui è apparso.

Le daremo una preparazione radioattiva ", ha detto il professore ai giovani medici; rivolgendosi al paziente, aggiunse: - Ti rimetterà in ordine.

Il farmaco di cui ha parlato il professore, un metallo radioattivo artificialmente, posto nel corpo di una persona malata, emette raggi, come è noto, capaci di distruggere le cellule e, soprattutto, le cellule più sensibili di un cancro. Da quando gli scienziati ne sono venuti a conoscenza, le sostanze radioattive artificialmente hanno iniziato a svolgere un ruolo importante in medicina. Ma se vogliamo parlare della loro essenza e struttura, dobbiamo prima parlare di isotopi, sostanze speciali, che ancora una volta indicano che l'uomo moderno è in grado di fare molto.

Quando Wilhelm Konrad Roentgen nel 1895 scoprì i raggi, che in seguito presero il suo nome, non solo i fisici, ma il mondo intero fu profondamente commosso da questa rivoluzione, e immediatamente iniziarono ad aspettarsi grandi benefici pratici da essa.

Il fisico francese Henri Becquerel, nella sua ricerca di sostanze altamente fluorescenti, attirò l'attenzione sui composti dell'uranio del potassio, di cui all'epoca si parlava molto negli ambienti scientifici. Il radio non era ancora conosciuto a quel tempo.

E così si è scoperto che i composti di uranio potassio, esposti alla luce, in realtà emettevano raggi. All'inizio, gli scienziati pensavano che fossero raggi X, ma poi si è scoperto che non è vero. Becquerel ha scoperto un tipo speciale di raggi che possono penetrare nella carta e nelle lamiere sottili e provocare l'annerimento di una lastra fotografica posta dietro una lamiera. Questi raggi furono prima chiamati Becquerel e poi radioattivi.

Anche il fisico Pierre Curie venne a conoscenza delle opere di Becquerel, che suggerì alla sua giovane moglie Maria, nata Sklodowska, di studiare i raggi di Becquerel come argomento del suo lavoro di dottorato. È noto a cosa portò questo consiglio: Marie Curie scoprì il radio e propose il nome ormai accettato di "radiazione radioattiva" per i raggi di Becquerel.

Non c'è bisogno di raccontare un romanzo sul radio qui. È noto alla maggior parte dei lettori. Marie Curie scoprì anche altre sostanze radioattive, come il polonio, che diede il nome alla sua terra natale, la Polonia. Questa è stata una delle più grandi scoperte scientifiche. Da quel momento, migliaia di ricercatori hanno studiato il radio per scoprirne le proprietà. Hanno scoperto che la sua radiazione è stata attenuata estremamente lentamente e la sostanza è stata consumata della metà solo entro 1580 anni. Poi scoprirono che questo produce un gas, la cosiddetta emanazione, che emette anche raggi, ma con una durata d'azione molto più breve di quella del radio stesso. Infine, si è scoperto che la radiazione del radio è una miscela di tre tipi di raggi, che sono stati designati dalle prime tre lettere dell'alfabeto greco. I raggi alfa sono nuclei di elio carichi positivamente, che vengono espulsi con grande forza da questi ultimi; i raggi beta hanno un grande potere penetrante, permettendo loro di attraversare legno e lamiere sottili; I raggi gamma sono ancora più dotati di questa capacità, sono raggi duri e assomigliano ai raggi X.

Dopo ulteriori studi sulla radioattività, è stato stabilito che un elemento chimico non è qualcosa di assolutamente unico, ma a volte è costituito da atomi di diversi tipi. Tali elementi sono chiamati isotopi. Differiscono l'uno dall'altro non per diverse proprietà speciali, ma per diversi pesi atomici. Tutto questo difficilmente interesserebbe i medici se nel 1934 la figlia della grande Marie Curie, Irene Curie e suo marito Frederic Joliot non fossero riusciti a creare una sostanza radioattiva artificiale. Hanno esposto un pezzo di alluminio all'azione dei raggi alfa, hanno distrutto i nuclei degli atomi di alluminio con tale bombardamento e hanno ottenuto un isotopo di fosforo, una sostanza che non esiste in natura. È stato il primo farmaco radioattivo artificiale. Successivamente ne furono creati molti altri, e per ottenerli, naturalmente, furono sviluppati metodi nuovi e migliori. Divenne presto chiaro che gli isotopi artificiali dovrebbero essere di grande importanza per la medicina, in particolare il fosforo radioattivo, lo iodio radioattivo e altri. Inizialmente, gli studi diagnostici e le osservazioni fisiologiche avevano lo scopo di studiare, ad esempio, il processo metabolico nel corpo, la velocità del flusso sanguigno nel corpo e nei singoli organi, specialmente nel cuore, che avrebbero permesso di identificare i difetti in esso. L'uso di farmaci radioattivi artificiali a volte può integrare gli studi a raggi X.

I farmaci radioattivi artificiali hanno alcune proprietà che i raggi X non hanno. Hanno bisogno di mezzi di contrasto attraverso i quali non possono penetrare. Se una persona ingoia un chiodo di ferro, è direttamente visibile sullo schermo ed è molto chiaro nell'immagine. Ma con un'ulcera allo stomaco, la situazione è diversa: il contrasto deve essere creato artificialmente. Pertanto, un paziente sottoposto a esame a raggi X dovrebbe bere una sospensione di solfato di bario, che assorbe i raggi X. Grazie a ciò, il medico vede sullo schermo i corrispondenti cambiamenti nella mucosa gastrica e può fare una diagnosi.

Quando si utilizza una preparazione radioattiva artificiale, la situazione è leggermente diversa. Prendiamo, ad esempio, la ghiandola tiroidea, che è nota per essere un organo molto complesso. Sappiamo che assorbe avidamente lo iodio. Se vogliamo conoscere il percorso dello iodio nella ghiandola tiroidea, possiamo somministrare iodio radioattivo al malato. Questo farmaco si scompone naturalmente ed emette raggi; noi, invece, non siamo in grado di vederli, ma possiamo stabilirne la presenza, misurare e quindi tracciare il destino dello iodio introdotto con l'ausilio di appositi dispositivi. Lo iodio radioattivo viene utilizzato per distruggere una neoplasia (tumore) della ghiandola tiroidea, il gozzo maligno. Se si somministra a un tale paziente iodio radioattivo, quest'ultimo, avidamente assorbito dalla ghiandola tiroidea, si disintegra in breve tempo ed emette raggi nei tessuti circostanti, cioè nelle cellule tumorali del tumore, e questi raggi, come già menzionato, hanno potere distruttivo. In questo modo si può provare a salvare la vita del paziente, o quantomeno a prolungarla.

Questa area di competenza è cresciuta enormemente e la maggior parte delle cliniche dispone già di unità di trattamento degli isotopi. Con molte malattie, questo è ancora l'unico modo che può portare al successo. Oltre allo iodio, attualmente vengono utilizzati numerosi altri elementi che sono stati convertiti in elementi radioattivi e hanno l'effetto necessario.

Naturalmente, questi devono essere elementi che hanno un qualche tipo di relazione, "affinità", con gli organi competenti. Tali "inclinazioni", "affinità" sono spesso osservate. Proprio come la tiroide ha bisogno di iodio e quindi lo assorbe, così il midollo osseo ha bisogno di fosforo. Pertanto, in questo caso, puoi usare il fosforo radioattivo e introdurlo nel corpo, poiché viene assorbito avidamente dalle ossa e dal midollo osseo.

I preparati di oro radioattivo sono di grande importanza per il trattamento di varie malattie e, in particolare, di alcuni tumori maligni. Sono utilizzati quando il trattamento chirurgico è impossibile o non indicato. Ma questo metodo di trattamento richiede una certa cautela e controllo da parte del medico. Anche il sangue e il midollo osseo possono dare una reazione avversa e, in caso di disturbi epatici e renali o disturbi circolatori più significativi, il trattamento con oro radioattivo è scarsamente tollerato dai pazienti.

Esiste un altro metallo che è anche molto adatto per il trattamento delle neoplasie maligne, se reso radioattivo artificialmente. Questo è cobalto. Può essere reso radioattivo in un reattore atomico. La radioattività del cobalto persiste a lungo, per diversi anni. Inoltre, in alcuni casi, il trattamento con cobalto è più conveniente della terapia a raggi X, poiché il cobalto può essere iniettato in varie cavità del corpo. Il trattamento con cobalto per il cancro degli organi genitali femminili è di grande valore. Il cobalto radioattivo ha la proprietà che i suoi raggi sono in grado di penetrare nella pelle e agire sulle formazioni situate sotto di essa, che devono essere distrutte o danneggiate.

Ci sono altri isotopi usati in medicina. Indubbiamente, questo capitolo è ancora lontano dall'essere completo. Dovrai trovare metalli e altri elementi che hanno un'affinità e una propensione speciali per determinati organi, come l'affinità tra lo iodio e la ghiandola tiroidea. Quindi sarà facile rendere artificialmente radioattivi questi elementi e con il loro aiuto curare una serie di malattie.

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introduzione

Noi umani viviamo in un mondo che può essere definito radioattivo. Non ci sono luoghi dove c'è un'assoluta assenza di radioattività in natura, habitat di animali, persone. La radioattività è una formazione naturale, raggi cosmici, nuclidi radioattivi sparsi nell'ambiente, cioè sostanze che creano uno sfondo radioattivo in cui viviamo. Durante l'evoluzione, tutti gli esseri viventi si sono adattati a questo livello di fondo. È inoltre necessario tenere conto del fatto che il livello di radioattività sulla Terra è in costante diminuzione, ogni 10-15 mila anni il livello di radioattività è approssimativamente dimezzato. In generale, solo gli incidenti gravi in ​​un determinato territorio, associati, di regola, alle centrali nucleari violano questo livello medio. E la coincidenza più pericolosa per una persona è considerata quando i radionuclidi entrano nel corpo umano. Inoltre, con l'irradiazione interna, l'effetto più pericoloso è prodotto dalle particelle alfa. È generalmente accettato che questo pericolo di radiazioni α sia causato dalla loro grande massa rispetto agli elettroni e dall'aumentata capacità ionizzante dovuta alla doppia carica.

Rilevanza del lavoro sta nel fatto che nella coscienza pubblica l'idea del pericolo assoluto di qualsiasi esposizione radioattiva è praticamente fissa, e quindi sembra necessario considerare la natura fisica dell'effetto patologico della radioattività sugli organismi viventi e valutare i livelli di rischio e pericolo.

Scopo del lavoro: tentare di valutare la radiazione elettromagnetica bremsstrahlung delle particelle alfa come un fattore di effetti patologici su un organismo vivente sottoposto a irradiazione interna.

Compiti:

1. Conoscere la natura della radioattività e i metodi della sua ricerca;

2. Indagare la fattibilità dell'utilizzo dell'attrezzatura fisica della scuola;

3. Progettare un esperimento e studiarne il risultato.

Ipotesi: uno dei componenti dell'effetto patologico sul corpo durante l'irradiazione interna è la radiazione elettromagnetica causata dalla decelerazione (movimento con accelerazione negativa) sulla pista e che porta a violazioni delle molecole di DNA a causa dell'elevata densità di potenza di radiazione nel gruppo di cellule prossime alla pista con il successivo sviluppo della malattia oncologica.

Oggetto di studio:α-particella quando è inibita nei tessuti biologici sotto irradiazione interna.

Materia di studio: la componente della perdita di energia di una particella α alla radiazione elettromagnetica.

Parte 1. Sulla natura delle radiazioni.

    1. Riso. 1.A.Bekkereli

      scoperta della radioattività e dei suoi effetti biologici

1896 Il fisico francese A. Becquerel, studiando il fenomeno della luminescenza dei sali di uranio, scoprì che il sale di uranio emette raggi di un tipo sconosciuto che attraversano carta, legno, sottili lastre di metallo, ionizzano l'aria. Nel febbraio 1896 Becquereli non poté effettuare un altro esperimento a causa del tempo nuvoloso. Becquerel mise il piatto in un cassetto, ponendovi sopra una croce di rame ricoperta di sale di uranio. Avendo sviluppato la lastra due giorni dopo, per ogni evenienza, la trovò annerita sotto forma di un'ombra distinta di una croce. Ciò significava che i sali di uranio spontaneamente, senza alcun fenomeno esterno, creano una sorta di radiazione. Iniziata un'intensa ricerca.

1898 Maria Sklodowska-Curie, esplorando i minerali di uranio, scopre nuovi elementi chimici: polonio, radio. Si è scoperto che tutti gli elementi chimici, a partire dal numero di serie 83, sono radioattivi. Il fenomeno della trasformazione spontanea di isotopi instabili in isotopi stabili, accompagnato dall'emissione di particelle e radiazione di energia, è chiamato radioattività naturale.

    1. Forme di radioattività

1898 Esponendo la radiazione radioattiva all'azione di un campo magnetico, E. Rutherford identificò due tipi di raggi: raggi α - particelle pesanti con carica positiva (nuclei di atomi di elio) e raggi - particelle leggere con carica negativa (identiche agli elettroni). Due anni dopo P. Willard scoprì i raggi gamma. I raggi gamma sono onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda dei raggi gamma che non vengono deviate dai campi elettrici e magnetici.

Riso. 3. Radiazione alfa

Riso. 2. Influenza del campo magnetico sulla traiettoria del moto delle particelle

Riso. 4. Radiazioni beta

Dopo che Rutherfort stabilì la struttura dell'atomo, divenne chiaro che la radioattività è un processo nucleare.1902 E. Rutherford e F. Soddy dimostrarono che come risultato del decadimento radioattivo, gli atomi di un elemento chimico vengono convertiti in atomi di un altro elemento chimico , accompagnato dall'emissione di varie particelle.

Le particelle alfa, le particelle beta espulse dal nucleo, hanno una notevole energia cinetica e, agendo sulla sostanza, da un lato la ionizzano e dall'altro penetrano fino a una certa profondità. Interagendo con la materia, perdono questa energia, principalmente a seguito di interazioni elastiche con nuclei atomici o elettroni, cedendo loro tutta o parte della loro energia, provocando la ionizzazione o l'eccitazione degli atomi (cioè il trasferimento di un elettrone da uno più vicino a uno più lontano orbita). La ionizzazione e la penetrazione a una certa profondità sono di fondamentale importanza per valutare l'effetto delle radiazioni ionizzanti sul tessuto biologico di vari tipi di radiazioni. Conoscendo le proprietà dei diversi tipi di radiazioni di penetrare attraverso materiali diversi, una persona può usarli per la propria protezione.

Parte 2. Alfa - radiazione e sue caratteristiche

2.1. Patogenicità e pericolo di radiazioni α

La radiazione alfa è un flusso di nuclei di elio. Si verifica a seguito del decadimento di atomi di elementi pesanti come uranio, radio e torio. Un tipo di decadimento radioattivo del nucleo, che provoca l'emissione di un nucleo di elio 4 He - una particella alfa. In questo caso, il numero di massa del nucleo diminuisce di 4 e il numero atomico di 2.

In generale, la formula del decadimento alfa si presenta così:

Un esempio di decadimento alfa per l'isotopo 238 U:

figura 5. Decadimento alfa dell'uranio 238

Le particelle alfa prodotte dal decadimento nucleare hanno un'energia cinetica iniziale nell'intervallo 1,8-15 MeV. Quando una particella alfa si muove in una sostanza, crea una forte ionizzazione degli atomi circostanti, di conseguenza perde energia molto rapidamente. L'energia delle particelle alfa derivanti dal decadimento radioattivo non è sufficiente nemmeno per superare lo strato morto della pelle, quindi non c'è rischio di radiazioni dovute all'irradiazione esterna con tali particelle alfa. L'irradiazione alfa esterna è pericolosa per la salute solo nel caso di particelle alfa ad alta energia (con energie superiori a decine di MeV), la cui sorgente è un acceleratore. Tuttavia, la penetrazione di radionuclidi alfa-attivi all'interno del corpo, quando i tessuti viventi del corpo sono direttamente esposti alle radiazioni, è molto pericolosa per la salute, poiché l'elevata densità di ionizzazione lungo la traccia delle particelle danneggia fortemente le biomolecole. Si ritiene che a parità di rilascio di energia (dose assorbita), la dose equivalente accumulata durante l'irradiazione interna con particelle alfa con energie caratteristiche del decadimento radioattivo sia 20 volte superiore rispetto a quando irradiata con quanti gamma e raggi X. Pertanto, un pericolo per l'uomo sotto irraggiamento esterno può essere rappresentato da particelle α con energie di 10 MeV e superiori, sufficienti a superare lo strato corneo morto della pelle. Un pericolo molto maggiore per l'uomo è rappresentato dalle particelle α derivanti dal decadimento alfa dei radionuclidi che entrano nell'organismo (in particolare, attraverso le vie respiratorie o l'apparato digerente). Una quantità microscopica di sostanza α-radioattiva è sufficiente per causare una malattia acuta da radiazioni nella vittima, spesso con esito fatale.

Essendo piuttosto pesanti e cariche positivamente, le particelle alfa da decadimento radioattivo hanno un raggio molto breve nella materia e, quando si muovono in un mezzo, perdono rapidamente energia a breve distanza dalla sorgente. Ciò porta al fatto che tutta l'energia della radiazione viene rilasciata in un piccolo volume della sostanza, il che aumenta le possibilità di danni alle cellule quando la fonte di radiazioni entra nel corpo. Tuttavia, le radiazioni esterne da sorgenti radioattive sono innocue, poiché le particelle alfa possono essere trattenute efficacemente da pochi centimetri d'aria o decine di micrometri di materia densa - ad esempio un foglio di carta e persino lo strato corneo dell'epidermide, senza raggiungere la vita cellule. Anche toccare una sorgente alfa pura non è pericoloso, anche se va ricordato che molte sorgenti alfa emettono anche tipi di radiazioni molto più penetranti (particelle beta, quanti gamma, a volte neutroni). Tuttavia, l'ingestione di una fonte alfa nel corpo provoca una significativa esposizione alle radiazioni.

Riso. 6. Capacità di penetrazione di particelle alfa, beta e quanti gamma.

2.2. Calcolo delle caratteristiche di una particella α

L'esistenza delle onde elettromagnetiche è stata la principale previsione. J.C. Maxwell (1876), questa teoria è presentata nella sezione del corso di fisica scolastica - elettrodinamica. "Elettrodinamica" è la scienza delle onde elettromagnetiche, la natura del loro verificarsi, la propagazione in diversi media, l'interazione con varie sostanze e strutture.

E in questa scienza c'è una delle affermazioni fondamentali che qualsiasi particella con una carica elettrica, che si muove con accelerazione, è una sorgente di radiazione elettromagnetica.

È per questo che le onde a raggi X vengono generate nei dispositivi a raggi X quando il flusso di elettroni viene interrotto rapidamente, i quali, dopo essere stati accelerati nel dispositivo, vengono decelerati quando entrano in collisione con l'anodo del tubo a raggi X.

Qualcosa di analogo avviene in brevissimo tempo e con le particelle α, se la loro fonte sono i nuclei degli atomi radioattivi situati nel mezzo. Avendo un'alta velocità all'uscita dal nucleo e avendo percorso solo da 5 a 40 micron, la particella α si ferma. Allo stesso tempo, sperimentando una tremenda decelerazione e avendo una doppia carica, non possono che creare un impulso elettromagnetico.

Io, usando le solite leggi della scuola della meccanica e la legge di conservazione dell'energia, ho calcolato la velocità iniziale delle particelle α, l'entità dell'accelerazione negativa, il tempo di movimento della particella α per fermarsi, la forza di resistenza della sua movimento e il potere da esso sviluppato.

È chiaro che l'energia di una particella α va a distruggere le cellule del corpo, la ionizzazione degli atomi, in un caso è di più, quando fugge da altri nuclei radioattivi è inferiore, ma l'energia di radiazione creata in breve tempo di volo da circa 5 a 40 micron non possono superare l'energia α -particelle che hanno alla partenza.

Nei calcoli, ho usato come caratteristiche iniziali note solo l'energia delle particelle α (questa è la sua energia cinetica) e la lunghezza media del percorso nei tessuti biologici del corpo (L = 5 - 40 micron). Ho trovato la massa di una particella α e la sua composizione nel libro di riferimento.

L'energia delle loro particelle alfa è di 4-10 MeV. È per queste particelle α che ho fatto i calcoli.

La massa di una particella α è 4 amu; 1 amu = 1,660 10 -27 kg;

m = 4 · 1,660 · 10 -27 = 6,64 · 10 -27 kg è la massa di una particella α.

Traccia la lunghezza di una particella alfa.

q = 2 1,6 = 3,2 - carica

E ê = 7 MeV = 7 · 10 6 · 1,6 · 10 -19 = 11,2 · 10 -13 J è l'energia cinetica della particella α.

F = ma = 6,64 · 10 -27 · 8,4 · 10 18 = 5,5 · 10 -8 N è la forza di resistenza della particella α.

Tab. 1 caratteristiche della particella α.

.3. Potenza delle radiazioni α e standard di sicurezza elettromagnetica

Dati dalla referenza:

1. La profondità di penetrazione delle onde elettromagnetiche con una frequenza di 10 GHz nei tessuti biologici ad alto contenuto di acqua (l'acqua è un assorbitore di onde elettromagnetiche) è di 3,43 mm (343 μm). Quando un'onda elettromagnetica penetra a una profondità di , la sua densità di potenza diminuisce di un fattore e = 2,71.

2. Dagli standard di sicurezza, quando il tempo di esposizione è inferiore a 0,2 ore, la densità di potenza (critica) non deve superare

In (1) sono indicate le profondità di penetrazione e attenuazione dell'onda elettromagnetica per una frequenza di 10 GHz. Nel nostro caso, un singolo impulso di un'onda elettromagnetica può essere interpretato come la parte positiva di un periodo, ad es. la frequenza più vicina è 230 GHz.

Per tessuti biologici nella purezza massima specificata nel riferimento, pari a 10 GHz. Secondo i nostri calcoli, un singolo impulso di un'onda elettromagnetica può essere rappresentato come un breve impulso di 230 GHz. Dal libro di riferimento, possiamo concludere che con un aumento della frequenza delle onde elettromagnetiche, lo spessore diminuisce. Stimiamo lo spessore per il nostro caso. La frequenza di 230 GHz è 23 volte superiore a quella di riferimento di 10 GHz. Supponendo che il rapporto di frequenza sarà 23 volte costante per la sezione precedente dell'intervallo (10 GHz sarà 23 volte la frequenza di 433 MHz) - per cui (cioè 10 volte). Quindi, per una frequenza di 230 GHz, possiamo assumere δ = 34 μm.

Supponendo che, passando dal centro della sfera, la radiazione attraverso le superfici di sfere costruite mentalmente con un centro comune e con una distanza tra loro pari a , quindi dopo aver attraversato n tali superfici, l'intensità (potenza) iniziale di l'onda elettromagnetica sarà ridotta di un fattore. Affinché i Calcoli siano vicini alla verità, si prenda n con il numero di strati pari a 8; poi

Come; L'energia iniziale delle onde elettromagnetiche può essere stimata pari a 0,01; perché l'energia meccanica di una particella alfa viene spesa principalmente per la formazione di una traccia di particelle ionizzate. Quindi puoi accettare.

Verrà ucciso dal battito dell'onda. Ciò è confermato da stime quantitative.

Perché la densità di potenza calcolata della radiazione proveniente dal centro della sfera e che la attraversa con un raggio della sfera (8δ = 272 μm) con un'area di 4,65 sarà paragonabile alla densità di potenza di radiazione critica della norma SanPiN richiesta, si può sostenere che all'interno di questa sfera, nel suo volume tutte le cellule moriranno.

Quella. Le nostre stime portano al risultato che tutte le cellule biologiche nel volume della sfera, alla cui superficie passa la radiazione dal centro della sfera dalla traccia della particella α, moriranno, ad es. saranno situati nello spazio, un volume attraverso il quale passa un'onda elettromagnetica con una densità di potenza di radiazione superiore alla densità di radiazione critica determinata dagli standard SanPiN. Queste cellule morte (o meglio, i loro resti) a causa dei meccanismi di rigenerazione del corpo verranno ora rimosse dal corpo praticamente senza conseguenze.

La più pericolosa delle conseguenze di un tale shock elettromagnetico per le cellule sarà che in qualche strato sferico di cellule che circonda una sfera pericolosa ci saranno tali cellule semiuccise, il corretto funzionamento di alcune sarà probabilmente interrotto da quell'impulso elettromagnetico che " ha rotto” (strappato, violato) la struttura del DNA, responsabile della “corretta” rigenerazione di questa cellula.

Parte 3. Progettare e condurre esperimenti

3.1. Misurazione del fondo radioattivo sul territorio della scuola secondaria MBOU n. 11

Scopo: misurare il fondo radioattivo sul territorio della scuola secondaria MBOU №11.

Ipotesi: le precipitazioni e il vento trasportano diversi tipi di particelle (nel nostro caso siamo interessati alle particelle radioattive).

Dotazione: dosimetro.

Monitor digitale delle radiazioni

Per gli esperimenti, ho utilizzato un sensore di radiazioni ionizzanti (dosimetro), progettato per contare automaticamente il numero di particelle ionizzanti che vi sono entrate. Il dispositivo può essere utilizzato per misurare il livello di radiazioni alfa, beta e gamma. Poiché il dispositivo è dotato di un proprio schermo, può essere utilizzato indipendentemente da un computer e da altri dispositivi di registrazione dei dati sul campo per determinare il livello di radiazione.

Riso. 7 Sensore di radiazioni ionizzanti (dosimetro)

CARATTERISTICHE TECNICHE 1. Campi di misura:. X1: 0 - 0,5 mR/h; 0 - 500 cicli/min (CPM); ... X2: 0 - 5 mR/h; 0 - 5000 cicli/min (CPM); ... X3: 0 - 50 mR/h; 0 - 50.000 cicli/min (CPM). 2. Sensibilità: 1000 cicli/min/mR/h rispetto al cesio-137. 3. Precisione:. con calibrazione visiva: ± 20% del fondo scala; ... con calibrazione strumento: ± 10% del fondo scala. 4. Calibrazione: applicato Cesio-137. 5. Gamma di temperature di lavoro: 0 - 50 ° . 6. Alimentazione:. batteria (9V); ... durata media della batteria: 2000 ore a normali livelli di radiazione di fondo.

Avanzamento dei lavori: per questo, abbiamo misurato la radiazione di fondo della nostra scuola in diversi mesi. In inverno la direzione del vento è sud (lato AB).

Riso. 8 Piano MBOU SOSH №11

Tab 2. Sfondo radioattivo del territorio della scuola secondaria MBOU №11.

risultati

Nel lato sud, il fondo radioattivo misurato è più alto che nel lato nord, il che significa che il vento e le precipitazioni trasportano diversi tipi di particelle.

Ho anche effettuato misurazioni vicino alla fogna (questi sono i punti F e K) e le letture del dosimetro sono leggermente più alte lì, e questo dimostra che è l'acqua il portatore di radionuclidi.

3.2 Studio della dipendenza della dose assorbita dalla distanza dal centro geometrico del farmaco in una geometria piana.

Scopo del lavoro: studio della dipendenza della dose assorbita dalla distanza dal centro geometrico del farmaco in una geometria piana.

Attrezzatura: righello, dosimetro, idrossido di potassio.

Avanzamento lavori: misurare il livello radioattivo allontanando di ogni centimetro il farmaco dal dosimetro.

Riso. 9 Risultati della dipendenza della dose assorbita dalla distanza dal centro geometrico del farmaco in una geometria piana.

L'esperimento mostra che nel caso di una geometria piana del preparato radioattivo, la dipendenza della dose assorbita dalla distanza dal centro del preparato differisce da quella quadratica nel caso di un preparato puntiforme. Nella geometria piana, questa dipendenza dalla distanza è più debole.

Conclusione.

Stime e calcoli mostrano che la densità di potenza della radiazione nell'area dei tessuti, l'ambiente immediato della pista, supera di decine di volte gli standard consentiti di sicurezza elettromagnetica, il che porta alla completa morte delle cellule in quest'area. Ma il meccanismo di rigenerazione esistente ripristinerà le cellule morte e conserverà tutte le funzioni di queste cellule. Il principale pericolo per il corpo è la presenza di uno strato globulare di cellule che circonda questa zona centrale. Le cellule dello strato globulare rimangono vive, ma un potente impulso elettromagnetico può influenzare le molecole del loro DNA, che può portare al loro sviluppo anomalo e alla formazione delle loro repliche con una patologia di natura oncologica.

Letteratura

1. Sh.A. Gorbushkin - L'ABC della fisica

2. GD Luppov - Appunti di base e compiti di verifica ("Letteratura didattica", 1996);

3.PVGlinskaya - Per chi si iscrive all'università ("I fratelli Grinin", 1995);

Enciclopedia chimica (Enciclopedia sovietica, 1985);

4. Gusev N. G., Klimanov V. A., Mashkovich V. P., Suvorov A. P. - Protezione contro le radiazioni ionizzanti;

5.Abramov A.I., Kazansky Yu.A., Matusevich E.S. Fundamentals of Experimental Methods of Nuclear Physics (3a ed., M. rivisto e ampliato, Energoatomizdat, 1985);

6. Standard di sicurezza contro le radiazioni (NRB-99/2009) (Ministero della Salute della Russia, 2009);

7. Moiseev A. A., Ivanov V. I. Manuale sulla dosimetria e l'igiene delle radiazioni (2a ed., Rivisto e ampliato. M., Atomizdat, 1974);

8. Enciclopedia fisica (Enciclopedia sovietica, 1994. T. 4. Poynting-Robertson);

9. Mukhin KN - Fisica nucleare sperimentale (Libro 1. Fisica del nucleo atomico. Parte I. Proprietà di nucleoni, nuclei e radiazioni radioattive. - M .: Energoatomizdat, 1993);

10. Caratteristiche biofisiche dei tessuti umani. Riferimento / Berezovsky V.A. e così via.; Kiev: Naukova Dumka, 1990-224 p.

Il lavoro è stato aggiunto al sito del sito: 2016-06-20

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"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Argomento: metodi per determinare la radioattività dei farmaci

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Domande:"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1. Metodo assoluto per misurare la radioattività

2. Metodo di calcolo per misurare la radioattività

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3. Metodo relativo per misurare la radioattività

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Metodo assoluto per misurare la radioattività

Il metodo assoluto viene utilizzato in assenza delle fonti di riferimento necessarie per misurare i preparati con il metodo relativo o in caso di composizione isotopica sconosciuta dei radionuclidi contenuti nel campione in esame.

Nel caso della radiometria dei preparati con il metodo assoluto, vengono utilizzati dispositivi che consentono di registrare tutte le particelle beta formate durante il decadimento dei radionuclidi, o una parte di esse stabilita con precisione. Tali dispositivi includono installazioni con estremità o 4 - contatori (ad esempio, radiometro 2154-1M "Protoka", UMF-3, ecc.). Il farmaco da misurare viene posto all'interno del bancone e circondato da un volume di lavoro di gas su tutti i lati. A causa di ciò, quasi tutte le particelle beta emesse dalla preparazione vengono catturate e registrate, ovvero si ottiene praticamente un'efficienza di conteggio quasi del 100%. Pertanto, quando si lavora con un tale contatore, le correzioni per l'assorbimento e la dispersione nella preparazione e nel supporto sono ridotte al minimo. Ma i rilevatori di questo tipo sono più complessi dei contatori a scarica di gas.

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Per determinare l'attività assoluta sulle installazioni con 4; font-family: "Symbol" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - utilizzando i contatori, il materiale di prova viene applicato in uno strato sottile su film speciali (acetato, colloidale, ecc.) Con uno spessore di 10-15 μg / cm; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Per aumentare l'accuratezza della misurazione (migliore del 10-15%), i film di substrato vengono metallizzati applicando uno strato metallico utilizzando, ad esempio, attrezzature speciali a spruzzo , l'unità di spruzzatura sottovuoto universale UVR 2. Lo spessore dello strato metallico applicato deve essere di 5-7 μg / cm; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Il fattore di conversione (K) in questo caso sarà 4.5; font-family: "Symbol" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 10; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - 13"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ki / (imp/min).

Metodo di calcolo per misurare la radioattività

Il metodo di calcolo viene utilizzato se per la misurazione vengono utilizzate installazioni con misuratori di estremità. Per questo, i preparativi vengono posizionati sotto la controfinestra a una distanza di 20-30 mm da essa. Gli emettitori beta a bassa energia dovrebbero essere posizionati a una distanza di 6-7 mm dal contatore. Per confrontare il tasso di conteggio con l'attività, vengono introdotti nei risultati della misurazione una serie di fattori di correzione, tenendo conto delle perdite di radiazione durante la radiometria.

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Attività assoluta dei farmaci A; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> pr"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (Ki) degli strati sottili e intermedi è determinato dalla formula:

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> pr"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2.22; font-family: "Symbol" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 10; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 12; font-family: "Symbol" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> KP; font-family: "Symbol" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> mqr; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> dove"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - tasso di conteggio dei farmaci (senza sfondo), imp / min;; font-family: "Symbol" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - coefficiente che tiene conto del fattore geometrico di misura;; font-family: "Symbol" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - correzione per il tempo di controrisoluzione; К - coefficiente che tiene conto dell'assorbimento della radiazione beta nello strato d'aria e del materiale della controfinestra; Р - coefficiente di autoassorbimento della radiazione beta nel materiale di preparazione;; font-family: "Symbol" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - correzione per radiazioni gamma con radiazioni miste;"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - la massa del farmaco da misurare;"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> q"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - coefficiente che tiene conto della retrodiffusione della radiazione beta dal substrato di alluminio;"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> r; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - correzione per lo schema di decadimento.

Coefficiente r , che tiene conto della correzione per lo schema di decadimento, cioè il contenuto relativo di radiazione beta nel preparato, per molti emettitori beta è 1. Per il radionuclide potassio-40, il coefficiente r è 0,88, poiché l'88% di 100 La % degli eventi di decadimento ricade sul decadimento beta e il 12% - per la cattura K, accompagnata da radiazioni gamma.

Nel determinare l'attività specifica, la formula assume la forma:

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Symbol" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 10; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6; font-family: "Symbol" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0

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dove, 1  10 6 - fattore di conversione se convertito in 1 kg quando misurato m in mg.

Metodo relativo per misurare la radioattività

Il relativo metodo per determinare la radioattività dei farmaci si basa sul confronto del tasso di conteggio di uno standard (farmaco con attività nota) con il tasso di conteggio del farmaco misurato. Il vantaggio di questo metodo è la semplicità, l'efficienza e l'affidabilità soddisfacente. Come standard vengono utilizzati radionuclidi identici o simili nelle proprietà fisiche ai radionuclidi contenuti nei preparati misurati (energia di radiazione, schema di decadimento, emivita). Le misurazioni dello standard e del farmaco vengono eseguite nelle stesse condizioni (sulla stessa installazione, con lo stesso bancone, alla stessa distanza dal bancone, su un supporto dello stesso materiale e dello stesso spessore, il farmaco e lo standard devono avere gli stessi parametri geometrici: area, forma e spessore).

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> È auspicabile avere come riferimento un isotopo radioattivo di lunga durata, poiché può essere utilizzato a lungo senza apportare correzioni. emettendo radionuclidi, potassio -40, stronzio-90 + ittrio-90, T"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> h"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - 234. Per la produzione di uno standard di potassio-40, vengono utilizzati sali KC1 chimicamente puri o"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> K; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> SO; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 4"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Innanzitutto, misurare la frequenza di conteggio dal riferimento"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> et"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> quindi il tasso di conteggio dal farmaco"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> pr"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Procedendo dal fatto che la velocità di conteggio dello standard è proporzionale all'attività dello standard e la velocità di conteggio del farmaco è proporzionale alla attività del farmaco, trovare la radioattività del farmaco studiato.

E piano N pr

A fl  N fl = A pr  N pr  A pr =

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> et

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> dove; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> et"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - radioattività dello standard, dec / min;; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> pr"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - radioattività del preparato (campione), dec / min;"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> et"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - tasso di conteggio dallo standard, imp / min;"xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> N; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> pr"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - tasso di conteggio dal farmaco (campione), imp / min.

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Il metodo comparativo dà risultati soddisfacenti in termini di accuratezza se è noto che la composizione di radionuclidi del campione da misurare è uguale o vicina a quella di riferimento .

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