buc xa

BỨC XẠ ION HÓA VÀ CƠ THỂ SỐNG   Nguồn xạ tự nhiên : tia vũ trụ, tia tử ngoại, tia hồng ngoại, xạ mặt trời, chất phóng xạ tự nhiên có đất, nước, không khí… Nguồn xạ nhân tạo: sóng viba, sóng vô tuyến, phóng xạ hoạt động nghiên cứu người (y học, khai thác mỏ, lượng nguyên tử, vũ khí hạt nhân…) MỤC TIÊU TRÌNH BÀY ĐƯỢC BẢN CHẤT CỦA CÁC BỨC XẠ ION HÓA PHÂN BIỆT CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA BỨC XẠ ION HÓA LÊN CƠ THỂ SỐNG VÀ CÁC MỨC ĐỘ TỔN THƯƠNG CỦA CƠ THỂ SỐNG TRÌNH BÀY ĐƯỢC CÁC NGUYÊN LÝ KIỂM SOÁT VÀ AN TOÀN BỨC XẠ TRÌNH BÀY ĐƯỢC NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG CỦA ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TRONG Y HỌC NỘI DUNG Bản chất xạ ion hóa Các đại lượng đặc trưng cho phân rã phóng xạ Sự hấp thụ lượng xạ Liều lượng xạ Tác dụng xạ ion hóa lên vật chất sống An toàn xạ NGUỒN GỐC VÀ BẢN CHẤT CỦA BỨC XẠ ION HÓA 1.1 CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1.2 HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ 1.1 CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Cấu tạo HNNT: nucleon • Proton: P (q=e=+1,6.10-19C;m=1,00759u; 1u=1,66.1024 g) • Notron: n (q=0;m= 1,00898u) • Kí hiệu: zXA Với Z: số p; N=A-Z: số n Đồng vị: Những nguyên tố hóa học có số P, số n khác VD: H có đv: p1; D2 ; T3 C có đv: C11; C12; C13; C14 Hạt nhân hệ lượng tử: Các nucleon đặc trưng số lượng tử ứng với mức NL xác định 1.2 HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ    1895,Wilhelm Roentgen phát phim ảnh bị cản quang xạ vô hình, xuyên qua vật chất 1896, nhà bác học Becquerel phát thấy Urrani Sunfat phát tia không nhìn thấy có khả đâm xuyên mạnh Mari Curi Pie Curi chứng tỏ rằng: Chùm tia phát từ HN nhóm nguyên tố Cơ chế tác dụng trực tiếp Bức xạ ion hóa 10-16s Hấp thụ lượng Kích thích ion hóa vật chất 10-5s Tác dụng trực tiếp Tác dụng gián tiếp (thông qua gốc tự do) Thay đổi phân tử S ÷ Min ÷ iờ ÷ năm Tổn thương sinh lý Đột biến di truyền Tổn thương hóa sinh Phát triển tổn thương hóa sinh Tổn thương cấu trúc vi mô Tổn thương trực tiếp Tổn thương cấu trúc vĩ mô Tế bào chết Cơ thể chết Cơ chế tác dụng trực tiếp • • Năng lượng BX trực tiếp chuyển giao cho phân tử cấu tạo tổ chức sinh học Quá trình kích thích phân tử  AB  (AB)* (AB)* tạo phản ứng hóa học (AB)* AB + hf (AB)*  A* + B* A’ + B’ Các phân tử nhỏ trạng thái kích thích dễ tham gia phản ứng hóa học Các phân tử có động dịnh di chuyển môi trường Cơ chế tác dụng trực tiếp Quá trình ion hóa phân tử  AB  (AB)+ + e A+, B’ Hoặc B+, A’ A-,B’ AB + e  (AB)B-, A’ Cơ chế tác dụng trực tiếp   TL: Các sản phẩm tiếp tục gây phản ứng hóa học với phân tử hữu khác Quá trình khích thích ion hóa phân tử nguyên tử gây nên tổn thương chỗ sau lan truyền phân tử khác xung quanh Cơ chế tác dụng gián tiếp Ví dụ 1: Liều chiếu toàn thân 500 – 1000r gây tử vong người Thực nghiệm: liều hấp thụ 1Rad 1µm3 mô có phân tử hữu bị tổn thương Mỗi TB trung bình có 500µm3 chứa khoảng 1012 phân tử hữu Vậy hấp thụ 1rad tế bào có khoảng 1000 phân tử bị tổn thương trực tiếp Chỉ số nhỏ (1/109) so với hậu tử vong Các trình chế tác dụng gián tiếp - Kích thích phân tử nước: H* ~~  H2O  H2O* - Ion hóa phân tử nước: OH* ~~  H2O  (H2O)* + e H+ Hoặc: e + H2O  (H2O)- H* + H*  H*2 OH* + H*  H2O* OH* + OH*  H2O2 OH* OHH* Các trình chế tác dụng gián tiếp Trong tổ chức có nhiều O2 (H2O)* + O2  OH- + HO2* H* + O2  HO2 Hoặc: HO2 + HO2  H2O2 + O2 Nếu nước có chất hòa tan : (HO2)* + e-  (HO2)- + H+  H2O2 Các phân tử hữu phần lớn bị phá hủy H2O; RH + H*  R* + H2 Và RH + OH*  R* + H2O Các gốc R* gây phản ứng hóa học có tính chất dây chuyền R* + O2  RO2* RO2* + RH  ROOH + R* chế tác dụng gián tiếp  Tác dụng BX ion hóa vật chất sống có tính chất lan truyền, kéo dài sau chiếu xạ Hiệu ứng tức thời: Khi thể nhận chiếu xạ mạnh xạ ion hóa thời gian ngắn làm ảnh hưởng trực tiếp đến hệ mạch máu, hệ tiêu hóa, hệ thần kinh trung ương Hiệu ứng lâu dài: Chiếu xạ xạ ion hóa với liều lượng cao hay thấp  bệnh ung thư, đục thủy tinh thể, giảm thọ, rối loạn di truyền… Với liều lượng nhau: • xạ tia α vào thể sông, chúng bị hãm lại cách nhanh chóng truyền lượng chúng chỗ • tia β,γ tia bxạ sâu vào bên thể truyền phần lượng đường  Tiaα nguy hiêm tia β,γ Cơ sở chế tác dụng trực tiếp xạ iôn hoá lên thể sống a ảnh hưởng nồng độ oxy đối hiệu ứng sinh học chiếu xạ b xuất gốc tự phân tử H2O2 đối tượng bị chiếu xạ c ảnh hưởng hàm lượng nước nhiệt độ hiệu ứng sinh học chiếu xạ d Bức xạ ion hóa có khả kích thích ion hóa loại phân tử, bao gồm đại phân tử hữu Cơ sở chế tác dụng trực tiếp xạ iôn hoá lên thể sống a ảnh hưởng nồng độ oxy đối hiệu ứng sinh học chiếu xạ b xuất gốc tự phân tử H2O2 đối tượng bị chiếu xạ c ảnh hưởng hàm lượng nước nhiệt độ hiệu ứng sinh học chiếu xạ d Bức xạ ion hóa có khả kích thích ion hóa loại phân tử, bao gồm đại phân tử hữu Buồng iôn hoá: a thiết bị đo liều lượng hấp thụ dựa vào iôn hoá b thiết bị đo lượng chùm tia phóng xạ dựa vào ion hoá chất khí c thiết bị đo số tia phóng xạ khoảng thời gian xác định d thiết bị đo liều lượng chiếu dựa vào iôn hoá chất khí Buồng iôn hoá: a thiết bị đo liều lượng hấp thụ dựa vào iôn hoá b thiết bị đo lượng chùm tia phóng xạ dựa vào ion hoá chất khí c thiết bị đo số tia phóng xạ khoảng thời gian xác định d thiết bị đo liều lượng chiếu dựa vào iôn hoá chất khí Một số áp dụng