II. Nguyên lý phát xạ tia
2. Phương pháp dùng nguồn chiếu xạ
a. Ứng dụng chiếu xạ trong chẩn đoán
Với sự chiếu tia tạo ra các phản ứng hạt nhân thích hợp cũng có thể coi kỹ thuật định lượng kích hoạt bằng Neutron là một kỹ thuật y học hạt nhân bởi vì bằng kỹ thuật đó chúng ta có thể định lượng các yếu tố vi, đa lượng trong các mẫu sinh học (máu, da, tóc…) để chẩn đoán bệnh.
Nguyên lý của kỹ thuật này là có thể biến một đồng vị bền thành đồng vị phóng xạ bằng cách bắn các Neutron thích hợp vào hạt nhân của đồng vị bền. Người ta xác định hàm lượng đồng vị bền bằng cách đo đếm phóng xạ phát ra từ đồng vị phóng xạ mới được tạo ra sau khi chiếu Neutron. Ví dụ: 55Mn,56Mn hay 16OMn,16N trong đó: 55Mn, 16OMn là những đồng vị bền (đồng vị mẹ), 56Mn và 16N là những đồng vị phóng xạ (đồng vị con).
Tất nhiên hoạt tính phóng xạ thu được phụ thuộc nhiều yếu tố như:
Nồng độ của đồng vị mẹ có trong mẫu
Thông lượng và đặc điểm của chùm Neutron. Tiết diện của hiệu ứng.
Thời gian chiếu.
Khi chiếu neutron vào mẫu có thể xảy ra nhiều loại phản ứng và có nhiều đồng vị phóng xạ con được tạo ra. Vì vậy cần phải phân tách, tinh sạch bằng các kỹ thuật hóa học và vật lý khác nhau. Tuy vậy nó cho phép xác định rất chính xác những yếu tố vi lượng trong cơ thể như: Fe, Sc, Zn, Rb, Cr, Co, Cu, Cs, K, Th, Au, Mg, Na, Br, As, I… hoặc những yếu tố đa lượng như C, O, N, Ca… trong cơ thể. Từ đó có thể chẩn đoán được nhiều bệnh khác nhau về rối loạn chuyển hoá, hấp thu, tim mạch, tiêu hóa, tâm thần…
b. Ứng dụng chiếu xạ trong điều trị.
Một ứng dụng nữa trong y học hạt nhân là tác dụng sinh học của tia phóng xạ khi được hấp thụ vào tổ chức sinh học. Ngay từ đầu người ta đã thấy rõ tác dụng diệt tế bào của phóng xạ và đã sử dụng nó trong nhiều phân ngành khác nhau của sinh học và y học (diệt khuẩn và diệt tế bào bệnh). Với những hiểu biết ngày càng sâu sắc về cơ chế truyền năng lượng, cơ chế diệt bào, các đặc điểm vật lý của phóng xạ, các yếu tố ảnh hưởng của môi trường (nhiệt độ, nồng độ oxy..) các phóng xạ ion hoá lên các mầm bệnh, tế bào bệnh. Nó cũng tạo ra những lợi ích thiết thực và luôn luôn đổi mới trong y học. Chúng bao gồm:
Điều trị chiếu ngoài Bao gồm cả lưỡi dao gamma, các nguồn kín (kim, hạt..) và nguồn hởsử dụng các đồng vị phóng xạ phát ra beta cứng hoặc gamma mềm. Nó bao gồm cả kỹ thuật đơn giản để điều trị bệnh ngoài da hoặc kỹ thuật phức tạp như đưa cả nguồn 90Y vào khối u tuyến yên hay kết hợp với phẫu thuật để đưa các nguồn xạ kín vào tận các hốc tự nhiên.
Điều trị bằng các nguồn hở
Đây thực sự là một bước tiến dài và làm thay đổi về bản chất kỹ thuật xạ trị. Dựa vào các hoạt tính chuyển hoá bình thường (tế bào tuyến giáp hấp thụ iode) hoặc thay đổi bệnh lý (khối ung thư hấp thụ những phân tử hữu cơ đặc hiệu) người ta choc các nguồn hở phóng xạ vào đến các tổ chức đích bị bệnh để điều trị. Các đồng vị phóng xạ còn được đưa vào các tổ chức đích nhờ vào quá trình cơ học như đưa vào khí phế quản và phổi nhờ sự thông khí, vào dạ dày (nhờ động tác nuốt), vào các tế bào máu (nhờ tuần hoàn máu)…
Bằng các nguồn phóng xạ hở thích hợp ngày nay chúng ta có thể điều trị được một số bệnh tuyến giáp, bệnh máu, cơ xương khớp, tắc mạch vành và nhiều bệnh ung thư cùng di căn của nó.
c.Ứng dụng chiếu xạ trong nông - sinh học Tiêu diệt nấm mốc, vi sinh vật gây hại
Kích thích cây trồng, hạt giống
Gây đột biến gen có lợi để tạo giống mới.