«Радиация» (лат, radiare, что значит «излучать лучи») — термин, которому соответствует русское слове излучение. В научной литературе термин «радиация» используется в более узком смысле, когда речь идет лишь об ионизирующих излучениях, которые обладают способностью производить ионизацию в веществе. Взаимодействуя с атомами и молекулами вещества, радиация превращает эти нейтральные частицы в электрически заряженные (ионы). Излучения других видов, например, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны, не способны создавать ионы при взаимодействии с веществом. Их называют неионизирующими излучениями. Часто для краткости вместо термина «ионизирующее излучение» пользуются его усеченной формой — излучение. Так поступают, в частности, в лучевой терапии, когда нет сомнений в однозначном понимании того, что имеется в виду. Однако в некоторых случаях (это обстоятельство нужно особо подчеркивать), например, при лучевой терапии с использованием гипертермии, когда облучение больных ионизирующим излучением сочетается с локальным или региональным нагревом тела человека радиоволновым СВЧ-излучением, называют конкретный вид ионизирующего излучения (например, гамма-излучение, электронное излучение) или вид лучевой терапии (гамма-терапия, электронная терапия). Различают две группы ионизирующих излучений. К первой относятся излучения, состоящие из частиц, заряженных отрицательно или положительно. Это — электронные и протонные пучки, пучки отрицательных пи-мезонов (пионов), тяжелых ионов, а также бета- и альфа-излучения радиоактивных нуклидов. Прежде их называли непосредственно ионизирующими излучениями, поскольку они приводят к образованию ионов непосредственно при столкновениях с атомами и молекулами. Ко второй группе относятся излучения, не имеющие электрических зарядов. Это — рентгеновское излучение, гамма-излучение радиоактивных нуклидов, нейтронные пучки. Раньше их называли косвенно ионизирующими излучениями, так как они передают свою энергию в веществе сначала электронам и положительно заряженным ядрам атомов, сталкиваясь с ними, затем электроны и ядра атомов производят ионизацию атомов и молекул точно так же, как и заряженные частицы непосредственно ионизирующего излучения. Теперь выражения «непосредственно», «косвенно» ионизирующие используются лишь для наглядности описания, но не рекомендуются в строгой научной терминологии. Рентгеновское и гамма-излучения имеют электромагнитную, волновую природу, но испускаются и поглощаются определенными энергетическими порциями (квантами). Поэтому во многих процессах взаимодействия с веществом они проявляют свойства, характерные для частиц, не имеющих электрического заряда. Это позволяет рассматривать рентгеновское и гамма-излучения как потоки незаряженных частиц; такие частицы называют фотонами. Когда говорят об излучениях, состоящих из нейтральных частиц, имеют в виду фотоны и нейтроны. Ионизация вещества излучением является первичным эффектом их взаимодействия. Образовавшиеся в веществе ионы и переданная ему при этом энергия излучения вызывают в веществе ряд вторичных физических и химических эффектов. Наряду с этим меняются состав и энергия первичного пучка излучения, падающего на вещество. Появляется так называемое вторичное излучение: рассеянные частицы и кванты (отклонившиеся от начального направления движения) и новые частицы и-кванты с меньшими энергиями, летящие в стороны — вперед и назад—относительно направления первичного пучка. В биологических средах и в тканях живых организмов происходят не только физические, химические, но и биологические процессы, приводящие к специфическим реакциям и изменениям структуры вещества. Совокупность обусловленных этим микро- и макроскопических явлений называют биологическим действием ионизирующего излучения. Размер эффекта (физического, биологического, клинического), создаваемого в организме ионизирующим излучением, определяется, прежде всего, его дозой — энергией излучения, поглощенной в единице массы тела. В зависимости от условий облучения человека и поглощенной в организме дозы излучение может приводить к самым разным результатам: оно может оказывать лечебное действие, вызывать лучевые реакции, тяжелые осложнения. Единицей поглощенной дозы излучения является грей (Gy, Гр). Грей равен джоулю на килограмм (1 Гр=1 Дж/кг). Это значит, что поглощенная доза 1 Гр соответствует поглощению 1 Дж энергии излучения в 1 кг массы облучаемого тела. Единица грей появилась в лучевой терапии сравнительно недавно в связи с переходом от прежних внесистемных единиц физических величин к Международной системе единиц (СИ). До этого единицей поглощенной дозы излучения был рад. Новая и прежняя единицы поглощенной дозы связаны простым соотношением; 1 Гр=100 рад. Все виды ионизирующих излучений используются в лучевой терапии онкологических больных. Разные виды излучений обладают различными проникающими способностями в данном веществе, зависящими от его химического состава. Фотоны и нейтроны проходят насквозь через облучаемое тело, а характер распределения в нем поглощенной энергии излучения сложным образом зависит от энергетического спектра частиц, состава вещества и геометрических условий облучения. Пучки заряженных частиц имеют определенные максимальные пробеги (глубины проникновения) в облучаемом теле. Кривые ослабления пучков тяжелых заряженных частиц (протонов, пи-мезонов) имеют в конце пробега максимум (так называемый пик Брэгга). Он образуется потому, что каждая быстрая частица теряет в одиночном акте взаимодействия ничтожно малую энергию в сравнении с той, которую она имеет, и пучок, проникая в глубину, вначале ослабляется медленно, однако по мере уменьшения энергии частиц вероятность каждого одиночного взаимодействия возрастает, и на некоторой глубине энергия частиц становится все же сравнимой с энергией, теряемой в акте взаимодействия. Тогда общая потеря энергии на единице пути резко возрастает до максимума, за которым кривая ослабления круто падает, так как энергии частиц становятся меньше необходимого для взаимодействия значения. Форма пика Брэгга зависит от энергетического спектра пучка, и чем он ближе к монохроматическому, тем полуширина (ширина на уровне полусферы) пика Брэгга меньше. Помимо проникающей способности, очень важным свойством электрически заряженных частиц является линейная плотность ионизации (количество пар ионов разного знака на единице пути в веществе). Плотно ионизирующие частицы (тяжелые заряженные ионы, нейтроны) обладают повышенной относительной биологической эффективностью (ОБЭ). Это значит, что при сравнении с редко ионизирующим излучением (ОБЭ которого условно принимают за единицу) они дают более высокий биологический эффект при одинаковых физических поглощенных дозах. Эти и некоторые другие факторы учитываются при выборе того или иного вида излучения для решения конкретных задач в клинической онкологии.

от Admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *