1. Как определяют дозу поглощённого излучения? В каких единицах она измеряется?
Доза поглощённого излучения определяется как количество энергии ионизирующего излучения, поглощённое единицей массы вещества. Она рассчитывается по формуле: D = E/m, где E — энергия излучения, поглощённая веществом, а m — масса вещества. Измеряется в Греях (Гр), где 1 Гр = 1 Дж/кг.
2. Что характеризует коэффициент относительной биологической активности (коэффициент качества)?
Коэффициент относительной биологической активности (Коэффициент качества) показывает, насколько сильно различные виды ионизирующего излучения воздействуют на живые ткани. Он учитывает, что одинаковая поглощённая доза разных типов излучения (гамма, бета, альфа) может иметь разное биологическое действие. Например, для альфа-излучения этот коэффициент больше, чем для гамма-излучения.
3. Дайте определение эквивалентной дозы поглощённого излучения. В каких единицах она измеряется?
Эквивалентная доза поглощённого излучения учитывает биологический эффект разных видов излучения. Она определяется как произведение поглощённой дозы на коэффициент качества: H = D * k, где D — поглощённая доза в Греях, а k — коэффициент качества. Измеряется в зивертах (Зв), где 1 Зв = 1 Гр * коэффициент качества.
4. Какое ионизирующее излучение представляет естественный радиационный фон? Чему равно среднее значение эквивалентной дозы поглощённого излучения, обусловленной естественным радиационным фоном?
Естественный радиационный фон включает излучение от природных радионуклидов (радон, уран, торий, калий-40), космическое излучение и излучение от земной коры. Среднее значение эквивалентной дозы от естественного фона составляет примерно 2,4 мЗв/год, но может варьироваться в зависимости от местности.
5. Охарактеризуйте процентный вклад различных источников ионизирующего излучения в естественный радиационный фон.
Природный радиационный фон складывается из нескольких источников. Основной вклад в него дают радон и его дочерние продукты (около 50%). Около 20% приходится на внешнее гамма-излучение от земной коры, ещё 10% — на космическое излучение, около 10% — на радионуклиды в пище и воде. Остальные источники включают медицинское облучение и искусственные источники.
1. Подготовьте доклад «Ядерный магнитный резонанс в медицине».
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — это физическое явление, связанное с взаимодействием атомных ядер с магнитным полем и радиочастотным излучением. В медицине на основе этого явления работает магнитно-резонансная томография (МРТ), используемая для диагностики различных заболеваний.
Принцип работы При помещении пациента в сильное магнитное поле ядра атомов водорода (преобладающего элемента в тканях человека) начинают ориентироваться определённым образом. Радиочастотные импульсы изменяют их ориентацию, а затем ядра возвращаются в исходное состояние, испуская радиоволны. Эти сигналы фиксируются, и на их основе строится изображение внутренних органов.
Преимущества МРТ Метод позволяет получать детализированные снимки мягких тканей, головного мозга, позвоночника и суставов. Он не использует ионизирующее излучение, в отличие от рентгеновских и КТ-исследований, что делает его безопасным для организма.
Применение в медицине МРТ широко применяется в неврологии (диагностика инсультов, опухолей, рассеянного склероза), ортопедии (исследование суставов, межпозвоночных дисков), кардиологии (оценка состояния сердечной мышцы) и онкологии (выявление злокачественных новообразований).
2. Проанализируйте биологическое действие радиационного излучения на людей. Результаты представьте в виде таблицы.
Доза радиации (Зв) Биологическое воздействие 0 – 0,1 Зв Незначительное влияние, возможны незначительные изменения на клеточном уровне. 0,1 – 0,5 Зв Возможны небольшие отклонения в составе крови, увеличение вероятности мутаций. 0,5 – 1 Зв Лёгкие симптомы лучевой болезни, снижение иммунитета. 1 – 2 Зв Тошнота, слабость, временное выпадение волос, поражение кроветворной системы. 2 – 4 Зв Средняя степень лучевой болезни, высокая вероятность летального исхода без медицинской помощи. 4 – 6 Зв Тяжёлая форма лучевой болезни, повреждение костного мозга, высокая смертность. Более 6 Зв Почти 100% смертность из-за необратимых повреждений организма. Радиация воздействует на живые клетки, вызывая ионизацию молекул и разрушение ДНК, что может привести к мутациям, онкологическим заболеваниям и нарушению работы органов.