Излучение где используется: Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры

Содержание

Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры

Что такое ионизирующее излучение? 

Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа). Спонтанный распад атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом энергии является формой ионизирующего излучения. Нестабильные элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.

Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.

Активность, используемая в качестве показателя количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель — это один акт распада в секунду. Период полураспада — это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида в результате распада уменьшилась наполовину от его первоначальной величины. Период полураспада радиоактивного элемента — это время, в течение которого происходит распад половины его атомов. Оно может находиться в диапазоне от долей секунды до миллионов лет (например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период полураспада углерода-14 — 5730 лет).

Источники излучения

Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.

Воздействие ионизирующего излучения

Воздействие излучения может быть внутренним или внешним и может происходить различными путями.

Внутренне воздействие ионизирующего излучения происходит, когда радионуклиды вдыхаются, поглощаются или иным образом попадают в кровообращение (например, в результате инъекции, ранения). Внутреннее воздействие прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо самопроизвольно (с экскрементами), либо в результате лечения.

Внешнее радиоактивное заражение может возникнуть, когда радиоактивный материал в воздухе (пыль, жидкость, аэрозоли) оседает на кожу или одежду. Такой радиоактивный материал часто можно удалить с тела простым мытьем.

Воздействие ионизирующего излучения может также произойти в результате внешнего излучения из соответствующего внешнего источника (например, такое как воздействие радиации, излучаемой медицинским рентгеновским оборудованием). Внешнее облучение прекращается в том случае, когда источник излучения закрыт, или когда человек выходит за пределы поля излучения.

Люди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения в различных обстоятельствах: дома или в общественных местах (облучение в общественных местах), на своих рабочих местах (облучение на рабочем месте) или в медицинских учреждениях (пациенты, лица, осуществляющие уход, и добровольцы).

Воздействие ионизирующего излучения можно классифицировать по трем случаям воздействия.

Первый случай — это запланированное воздействие, которое обусловлено преднамеренным использованием и работой источников излучения в конкретных целях, например, в случае медицинского использования излучения для диагностики или лечения пациентов, или использование излучения в промышленности или в целях научных исследований.

Второй случай — это существующие источники воздействия, когда воздействие излучения уже существует и в случае которого необходимо принять соответствующие меры контроля, например, воздействие радона в жилых домах или на рабочих местах или воздействие фонового естественного излучения в условиях окружающей среды.

Последний случай — это воздействие в чрезвычайных ситуациях, обусловленных неожиданными событиями, предполагающими принятие оперативных мер, например, в случае ядерных происшествий или злоумышленных действий.

На медицинское использование излучения приходится 98% всей дозы облучения из всех искусственных источников; оно составляет 20% от общего воздействия на население.  Ежегодно в мире проводится 3 600 миллионов радиологических обследований в целях диагностики, 37 миллионов процедур с использованием ядерных материалов и 7,5 миллиона процедур радиотерапии в лечебных целях.

Последствия ионизирующего излучения для здоровья

Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).

Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов. Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей. 

Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год. 

Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).

Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).

Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.

Деятельность ВОЗ

ВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.

В соответствии с основной функцией, касающейся «установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.

 

Гамма-излучение

ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ


Gamma-radiation

    Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное излучение, принадлежащее наиболее высокочастотной (коротковолновой) части спектра электромагнитных волн. Приведем классификацию электромагнитных волн:

НазваниеДлина волны, мЧастота, Гц
радиоволны3·105 — 3103 — 108
микроволны3 — 3·10-3108 — 1011
инфракрасное излучение3·10-3 — 8·10-7
1011 — 4.1014
видимый свет8·10-7 — 4·10-74·1014 — 8·1014
ультрафиолетовое излучение4·10-7 — 3·10-98·1014 — 1017
рентгеновское излучение3·10-9 — 10-101017 — 3·1018
гамма-излучение< 10-10> 3·1018

    На шкале электромагнитных волн гамма-излучение соседствует с рентгеновскими лучами, но имеет более короткую длину волны. Первоначально термин “гамма-излучение” относился к тому типу излучения радиоактивных ядер, который не отклонялся при прохождении через магнитное поле, в отличие от α- и β-излучений.

    Условно верхней границей длин волн гамма-излучения, отделяющей его от рентгеновского излучения, можно считать величину 10-10 м. При столь малых длинах волн первостепенное значение имеют корпускулярные свойства излучения. Гамма-излучение представляет собой поток частиц — гамма-квантов или фотонов, с энергиями Е = hν (h – постоянная Планка, равная 4.14·10-15 эВ.сек, ν частота электромагнитных колебаний). Фотоны с энергиями Е > 10 кэВ относят к гамма-квантам. Между длиной волны λ гамма-излучения и его частотой ν существует то же соотношение, что и для других типов электромагнитных волн:

ν·λ = с (с – скорость света).

    Частота гамма-излучения (> 3·1018 Гц) отвечает скоростям электромагнитных процессов, протекающих внутри атомных ядер и с участием элементарных частиц. Поэтому источниками гамма-излучения могут быть атомные ядра и частицы, а также ядерные реакции и реакции между частицами, в частности аннигиляция пар частица-античастица. И наоборот, гамма-излучение может поглощаться атомными ядрами и способно вызывать превращения частиц. Изучение спектров ядерного гамма-излучения и гамма-излучения, возникающего в процессах взаимодействия частиц, дает важную информацию о структуре этих микрообъектов.
    Гамма-излучение может также возникать при торможении быстрых заряженных частиц в среде (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение).
    Источниками гамма-излучения являются также процессы в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.
    Гамма-излучение ядер испускается при переходах ядра из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, и энергия испускаемого гамма-кванта с точностью до незначительной энергии отдачи ядра равна разности энергий этих состояний (уровней) ядра. Энергия ядерного гамма-излучения обычно лежит в интервале от нескольких кэВ до нескольких МэВ и спектр этого излучения линейчатый, т. е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров ядерного гамма-излучения позволяет определить энергии состояний (уровней) ядра.
    При распадах частиц и реакциях с их участием обычно испускаются гамма-кванты с бoльшими энергиями — десятки-сотни МэВ.
    Гамма-излучение, образующееся при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество, вызывается их торможением в кулоновском поле ядер вещества. Тормозное гамма-излучение имеет сплошной, спадающий с ростом энергии спектр, верхняя граница которого совпадает с кинетической энергией заряженной частицы. На ускорителях заряженных частиц получают тормозное гамма-излучение с энергиями до нескольких десятков ГэВ и более.
    Гамма-излучение можно получить при соударении электронов большой энергии от ускорителей с интенсивными пучками видимого света, создаваемых лазерами. При этом электрон передает свою энергию световому фотону, который превращается в гамма-квант. Аналогичное явление может иметь место и в космическом пространстве в результате соударений фотонов с большой длиной волны с быстрыми электронами, ускоренными электромагнитными полями космических объектов.
    Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, т. е. может проходить сквозь большие толщи вещества. Интенсивность узкого пучка моноэнергетических гамма-квантов падает экспоненциально с ростом проходимого им в веществе расстояния. Основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом — фотоэлектрическое поглощение (фотоэффект), комптоновское рассеяние (комптон-эффект) и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте гамма-квант выбивает из атома один из его электронов, а сам исчезает. При комптон-эффекте гамма-квант рассеивается на одном из слабо связанных с атомом или свободных электронов вещества. Если энергия гамма-кванта превышает 1.02 МэВ, то возможно его превращение в электрическом поле ядер в пару электрон-позитрон (процесс обратный аннигиляции).

Рис. Зависимость полного коэффициента поглощения гамма-излучения в свинце и алюминии от энергии (сплошные линии). Поглощение за счёт фотоэффекта в алюминии пренебрежимо мало при рассматриваемых энергиях. Пунктирные линии − отдельные вклады, вносимые в полный коэффициент поглощения фотоэффектом, комптоновским рассеянием, рождением пар для свинца.

    Гамма-излучение используется в технике (напр., дефектоскопия), радиационной химии (для инициирования химических превращений, напр., при полимеризации), сельском хозяйстве и пищевой промышленности (мутации для генерации хозяйственно-полезных форм, стерилизация продуктов), в медицине (стерилизация помещений, предметов, лучевая терапия) и др.


 

 

Знания — sterilAir AG | Высочайшая компетенция в области обеззараживания ультрафиолетом.

Оптическое излучение

Из излучаемой энергии, воздействию которой мы ежедневно подвержены, мы воспринимаем лишь очень небольшую часть в виде света или тепла. Гораздо большую часть этого электромагнитного спектра человек просто не замечает. Сюда также относятся ультрафиолетовые лучи.

Данные виды энергии можно пояснить на примере модели длины волн: лучи отличаются своей частотой. Например, радиоволны представляют собой очень длинные волны, тогда как оптические лучи относятся к диапазону коротких волн. При этом частотный диапазон ультрафиолетового излучения охватывает лишь очень небольшую часть электромагнитного спектра.

УФ-излучение

Ультрафиолетовые лучи (УФ) – это коротковолновые виды энергии, которые, наряду со светом и инфракрасным излучением, причисляют к группе оптических волн. УФ-лучи подвергаются изгибу, повороту, преломлению, поглощению и отражению.

Название «ультрафиолет» (в значении «по другою сторону фиолетового») основывается на том факте, что УФ-спектр начинается со спектральных частот длины волн короче тех, которые человек может воспринимать зрением как сине-фиолетовый цвет. Потому УФ-лучи для человеческого глаза невидимы.

Ультрафиолетовые лучи подразделяют на три диапазона:

UV-A (длинные волны):
UV-B (средние волны):
UV-C (короткие волны):
400 — 315 nm
315 — 280 nm
280 — 100 nm

Относящиеся к длинноволновому диапазону А ультрафиолетовые лучи как часть солнечного света достигают поверхности земли. Они инициируют различные фотохимические процессы, имеют кратковременный пигментообразующий эффект (солнечный загар) и могут стать косвенной причиной повреждений ДНК и меланомы. УФ-лучи диапазона А проходят через стекло и светопроницаемые синтетические материалы.

Относящиеся к средневолновому диапазону В ультрафиолетовые лучи оказывают замедленный пигментообразующий эффект, находящий отражение в увеличении производства меланина. Кроме того, они могут стать причиной образования на коже эритемы в виде солнечного ожога.

УФ-лучи диапазона В, кроме того, отвечают за образование в организме человека провитамина D. Данное излучение также используется в терапевтических целях, поскольку оно оказывает противорахитное воздействие. На высоте уровня моря доля УФ-лучей диапазона В меньше, чем в высоких горах. Для этих и более коротких ультрафиолетовых лучей преградой является даже обычное оконное стекло.

Относящиеся к диапазону С ультрафиолетовые лучи отличаются более короткой длиной волн и большей энергией по сравнению с лучами диапазона А и В. Они включают в себя большую часть всей области ультрафиолетового излучения и оказывают в зоне 260 nm сильный бактерицидные эффект. Как и видимые волны света, УФ-лучи диапазона С распространяются только прямолинейно, и с увеличением удаления от источника их интенсивность снижается.

Какие лучи являются бактерицидными?

Солнцу со стародавних времен приписывались целебные силы, но лишь в 1878 году исследователи Артур Даунз и Томас П. Блант выснили, что микроорганизмы при сильном воздействии солнечных лучей прекращают размножение.

Однако после этого открытия прошло значительное время, прежде чем была установлена специфическая связь длины волны с реакционным максимумом в области от 250 до 270 nm – частью УФ-излучения коротковолнового диапазона C (UVC).

Лишь начиная с 50-ых годов, после открытия структурного строения ДНК в виде двойной спирали исследователями Джемсом Уотсоном и Френсисом Криком, мы можем дать этому объяснение.

Почему ультрафиолетовое излучение коротковолнового диапазона С (UVC) убивает микроорганизмы?

Двухспиральная структура ДНК основывается на сочетании оснований пурина и пиримидина. Они является фактическими носителями информации с нуклеиновыми основаниями аденином, тимином, гуанином и цитозином.

Исследования, проведенные в последующие годы, показали, что коротковолновое и богатое энергией ультрафиолетовое излучение диапазона С (UVC) вызывает, в первую очередь, у тиминов фотохимический эффект. Осуществляется их димеризация, т.е. сцепление или склеивание двух расположенных рядом носителей информации.

В результате молекулярного изменения оснований ДНК изменяется настолько, что процесс транскрипции, который существенно важен для репликации ДНК и тем самым для деления клеток, больше происходить не может. Подвергнутая такому значительному повреждению клетка в конечном счете отмирает.

Связь дозы и воздействия

Эффективность метода дезинфекции на основании ультрафиолетовых лучей диапазона С (UVC) непосредственно связана с используемой дозой (= время x энергия облучения / площадь). Высокая интенсивность в течение короткого времени или ограниченная интенсивность в течение продолжительного периода практически взаимозаменяемы и оказывают почти равноценный эффект дезинфекции. Доза, как определяющая заданная величина, указывается в µW*s/cm², часто также используется значение в Js/m².

Принципиальное правило: Чем проще структура строения микроорганизма, тем проще осуществляется его нейтрализация с помощью ультрафиолетового излучения. Поэтому вирусы, бактерии и бактериальные споры подвергнуть разрушению, как правило, гораздо проще, чем сложные микроорганизмы, например, дрожжи и вегетативные клетки грибов (эукариотические клетки). Грибные споры, ДНК которых дополнительна защищена пигментированной стенкой клетки и концентрированной цитоплазмой, поддаются нейтрализации только при использовании существенных доз ультрафиолета.

Воздействие на человека

При повышенной дозе облучения ультрафиолетовые лучи диапазона С (UVC) вызывают у человека покраснения кожи (эритемы) и болезненные воспаления слизистой оболочки глаз (конъюнктивит). По этой причине нельзя превышать установленные ЕС предельные значения ежедневной дозы облучения (Директива ЕС 2006/25), составляющие 6 mJ/cm² или 60 J/m² (при 254 nm). Всегда следите за наличием достаточной защиты!

В отличие от ультрафиолетового излучения диапазонов А (UVA) или В (UVB) глубина проникновения ультрафиолетового излучения диапазона С (UVC) в кожу человека очень мала. Поэтому опасность рака кожи даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении диапазона С (UVC) незащищенных частей тела следует оценивать как чрезвычайно маловероятную. Научные доказательства прямой связи до настоящего времени получены не были.

Безопасное использование ультрафиолетовых лучей диапазона С (UVC)

Ультрафиолетовые лучи диапазона С (UVC) не проходят через твердые вещества, в том числе через оконное стекло (борсиликатное стекло, стекло «дуран») или прозрачные синтетические материалы (акриловое стекло, полистирол и т.п.)!

Как и видимые волны света, УФ-лучи диапазона С распространяются только прямолинейно, и с увеличением удаления от источника их интенсивность существенно снижается. Следовательно чем больше удаление от источника ультрафиолета, тем менее опасны эти лучи. Поэтому от приборов с защитными пластинами для зрения или полностью закрытых корпусов непосредственная угроза исходить никогда не может.

Если прямой зрительный контакт или контакт кожи со свободно излучающимися лучами источника ультрафиолета неизбежен, то простые средства, например, солнцезащитные очки или солнцезащитный крем с высоким солнцезащитным фактором, являются вполне достаточными мерами защиты.

У Вас есть вопросы?

Свяжитесь уже сегодня с нашими специалистами-консультантами:

[email protected]

 

sterilAir AG
Oberfeldstrasse 6
CH-8570 Weinfelden

Tel.: +41 (0)71 / 626 98-00
Fax: +41 (0)71 / 626 98-10

sterilAir GmbH
August-Borsig-Strasse 13
D-78467 Konstanz

Tel.: +49 (0)7531 / 584 60-0 
Fax: +49 (0)7531 / 584 60-99

Ультрафиолетовое излучение — все статьи и новости

Ультрафиолетовое излучение (также ультрафиолет, УФ-излучение) — электромагнитное излучение, которое занимает спектральную область между видимым светом и рентгеновским излучением, то есть находится в диапазоне от 400 до 10 нм. Ультрафиолет делят на ближний (400-200 нм) и дальний, или вакуумный (200-10 нм). Вакуумным его называют, поскольку излучение этого диапазона сильно поглощается воздухом и его исследование возможно только в вакууме.

Мощный поток ближнего ультрафиолета излучается Солнцем. При проходе через атмосферу он частично поглощается воздухом, однако основное поглощение происходит в тонком озоновом слое. Учёные выдвигают теорию о том, что жизнь на Земле зародилась только тогда, когда озоновый экран стал защищать ее от избыточного проникновения вредного в больших концентрациях УФ-излучения.

Убийственный в больших количествах, ультрафиолет необходим в количествах умеренных. Он стимулирует образование витамина D и улучшает все метаболические процессы в организме. Широко применяется в медицине как для терапии, так и для диагностики, также незаменим в косметологии. Используется для обеззараживания воды, воздуха, помещений, тары и упаковки. Технология формования полимерных изделий под действием ультрафиолетового излучения (фотохимическое формование) находит применение во многих областях техники. В частности, эта технология широко применяется в полиграфии и в производстве печатей и штампов.

УФ-излучение было обнаружено в 1801 году немецким физиком Иоганном Вильгельмом Риттером, который обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Долгое время после этого ученые делили свет на три компонента, придавая им несколько химический оттенок. Инфракрасный компонент они называли окислительным или тепловым, видимый компонент — осветительным, а ультрафиолетовый — восстановительным. Лишь в 1842 году возникла идея о единстве этих трех компонентов.

Свойства гамма-излучения

Гамма-излучение — ионизирующее излучение очень высокой энергии ionizing radiation. Гамма фотоны имеют около 10000 раз больше энергии, чем фотоны в видимом диапазоне электромагнитного спектра.

Гамма фотоны не имеют массы и электрического заряда — они чисто электромагнитная энергия. Из-за их высокой энергии гамма-фотоны движутся со скоростью света и могут преодолевать сотни и тысячи метров по воздуху, прежде чем потратить свою энергию. Они могут пройти через многие виды материалов, включая ткани человека. Очень плотные материалы, такие как свинец, широко используются в качестве защиты, чтобы замедлить или даже остановить гамма фотоны. Их длина волны настолько мала, что они должны измеряться в нанометрах, миллиардных долях метра. Они варьируются от 3/100 на 3 / 1, 000 частей нанометра.

Гамма-лучи и рентгеновские лучи, как в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом свете, являются частью электромагнитного спектра. Хотя гамма-излучение и рентгеновские лучи представляют одинаковую опасность, они отличаются по своему происхождению. Гамма-лучи возникают в ядре. Рентгеновские лучи возникают в электронных полях, окружающих ядро или продуцируются аппаратным способом.

Последствия для здоровья от гамма-излучения.
Из-за проникающего силы гамма-излучения и способности преодолевать большие расстояния, оно считается основной опасностью для населения во время радиологических чрезвычайных ситуаций. В самом деле, когда термин «лучевая болезнь» используется для описания последствий серьезных облучений в течение коротких периодов времени, наиболее серьезный ущерб почти наверняка — результат гамма-излучения.

Защита людей от гамма-излучения
Вам необходимо специальное оборудование для обнаружения гамма-излучения. Вы не можете видеть или чувствовать радиации, достигающей вашего тела. Тем не менее, вы должны быть знакомы с предупреждающими символами о излучении. Вы можете защитить себя, избегая контакта с устройствами с этим символом, и не входя в районы, где размещен этот символ. В феврале 2007 года Организация Объединенных Наций представила новый символ, чтобы помочь уменьшить случайного воздействия от больших радиоактивных источников. Новые иконки, направлены на предупреждение всех и во всех местах о потенциальной опасности нахождения с крупными источниками ионизирующего излучения.

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

С момента создания первого рентгеновского аппарата во всем мире началось бурное развитие радиационных технологий. На сегодня разработано огромное количество различных медицинских рентгеновских систем, позволяющих исследовать не только крупные внутренние органы человека, но и мелкие разветвленные кровеносные сосуды.

Практически в каждой серьезной больнице во всех уголках нашей планеты используются диагностические инструменты, к примеру аппараты для флюорографии, в основе которых — Х-лучи.

Открытие Вильгельма Рентгена уже сохранило здоровье сотням миллионов людей. Таково одно из неотъемлемых свойств радиационных технологий — спасать жизни. А рентгеновский аппарат стал прародителем новой современной медицинской отрасли.


Медицинский осмотр основного состава футбольного клуба «Зенит».

Своевременная и точная диагностика

Диагностика и лечение болезней с помощью свойств радиации называется ядерной медициной.

«Без ядерной медицины сегодня жить невозможно, поскольку речь идет о безопасном и эффективном методе диагностики и лечения с применением современных технологий», — сказал Арам Аветисов, кандидат медицинских наук, доцент кафедры радиационной медицины и экологии Белорусского государственного медицинского университета

Как известно, если смертельную болезнь врачи обнаружили на самой ранней стадии, то шансы на выздоровление у пациентов возрастают многократно. С помощью специальных подготовленных медицинских препаратов с радиоактивными изотопами внутри (радиофармпрепаратов или РФП) врачи научились выявлять на клеточном уровне самые первые признаки тяжелых заболеваний, к примеру онкологических.

Радиофармпрепараты совершенно безопасны для человека, их прием не вызывает никаких болевых ощущений. Но эффект применения феноменален: слабое радиоактивное излучение, идущее изнутри организма и принимаемое специальными камерами, расположенными в нескольких сантиметрах от тела человека, дает доктору точнейшую информацию о патологиях и отклонениях во внутренних органах и тканях пациента.


Центр по производству радиофармпрепаратов для позитронно-эмиссионной томографии в Ельце.

Такая диагностика называется томографией (позитронно-эмиссионной, ПЭТ, или однофотонной эмиссионной компьютерной) и занимает всего несколько минут. Полученная с ее помощью информация уникальна и позволяет выявить проблемы в работе щитовидной железы, сердца, почек, легких, желудка, кровообращения. Мельчайшие переломы костей, признаки болезни Паркинсона и Альцгеймера и многое другое можно обнаружить в ходе данного сканирования.

В России производят большое количество нужных врачам радиоактивных изотопов, в том числе «рабочую лошадку ядерной медицины», самый используемый изотоп Технеций-99 (99mTc). Развивается и специальная диагностическая техника для использования РФП. Российский институт НИИТФА (входит в Росатом) создал опытный образец отечественного позитронно-эмиссионного томографа, который сейчас проходит испытания.

Победить смертельную болезнь

Ядерная медицина была бы неполноценной, если бы не выполняла лечебные функции. Помогает она даже в тех случаях, когда все остальные отрасли медицины бессильны.

«Ядерная медицина является неотъемлемым и эффективным средством борьбы за здоровье человека», — сказал Валентин Смирнов, академик РАН

После того как в первой половине XX века ученые сумели с помощью радиоактивного йода убить раковые клетки в щитовидной железе, использование радиации для лечения онкологических заболеваний стало передовым направлением медицины.

Врачи либо вводят в тело пациента радиоактивные источники, излучение которых эффективно уничтожает раковые клетки и при этом не вредит пациенту, либо источник излучения помещают непосредственно на поверхности тела без нарушения целостности тканей.

Ученые Росатома в 2017 году получили премию Правительства Российской Федерации в области науки и техники за разработку импортозамещающих микроисточников с изотопом йод-125 для лечения онкологических заболеваний с помощью внутритканевой лучевой терапии (брахитерапии) — самого современного, высокотехнологичного и минимально инвазивного метода лечения рака.

К примеру, в ходе процедуры брахитерапии простаты в микроисточнике размером с рисовое зернышко прямо в больной орган доставляется радиоактивный изотоп йод-125, убивающий раковые клетки. А при лечении онкологических заболеваний глаз специальная накладка (офтальмоаппликатор) с радиоактивным изотопом стронций-90, рутений-106 или тем же йод-125 прикрепляется к глазному яблоку на несколько суток.

Сейчас российские ученые работают над созданием новых препаратов на основе изотопов рений-188 и иттрий-90 для терапии неходжкинской лимфомы (одного из видов рака лимфатической системы), злокачественных опухолей печени, а также рака костей.

Передовые технологии лечения

Врачи убивают болезни не только с помощью вводимых в организм изотопных препаратов, но применяют и лучевую терапию, когда с помощью особых медицинских устройств раковые клетки обстреливаются рентгеновским излучением высокой энергии, быстрыми электронами, протонами или нейтронами. Более 80% пациентов с онкологическими заболеваниями проходят такую терапию, это золотой стандарт в лечении рака.

Подобные системы постоянно совершенствуются для достижения лучшего эффекта. К примеру, с помощью новейшей системы «Кибернож» губительное для злокачественных клеток излучение с высокой точностью доставляется непосредственно в опухоль, не повреждая здоровые ткани. «Кибернож» позволяет бороться даже с метастазами в головном мозге.


Демонстрация установки «Кибернож» в рамках проведения лучевой терапии в Московском онкологическом НИИ им. П. А. Герцена.

С помощью радиационных технологий врачи готовят к использованию медицинские инструменты и препараты. Ионизирующим излучением специалисты стерилизуют перевязочные и шовные материалы, лекарства, в том числе антибиотики и гормоны, биологические ткани, одноразовые медицинские шприцы и системы службы крови: трубки, капельницы, фильтры, иглы, зажимы, сделанные из различных полимерных материалов и металла.

Ядерная медицина уже спасла миллионы жизней во всем мире. Без нее невозможно представить будущую победу человечества над самыми страшными болезнями.

Рентгенологическое обследование: вред или польза?

Рентгенологические обследования являются одними из наиболее распространенных в современной медицине. Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и пр.

Исходя из того рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья человека.

Рентгенологические методы обследования используются гораздо реже в случае беременных женщин и детей, однако даже у этих категорий больных, в случае необходимости, рентгенологическое обследование может проведено, без существенного риска для развития беременности или здоровья ребенка.

Что представляют собой волны рентгеновские лучи, и какое влияние они оказывают на организм человека?

Рентгеновские лучи являются видом электромагнитного излучения, другими формами которого являются свет или радиоволны. Характерной особенностью рентгеновского излучения является очень короткая длина волны, что позволяет этому виду электромагнитных волн нести большую энергию, и придает ему высокую проникающую способность. В отличие от света, рентгеновские лучи способны проникать сквозь тело человека («просвечивать его»), что позволяет врачу рентгенологу получить изображения внутренних структур тела человека.

По сути дела рентгеновские лучи «это очень сильный свет», который не видим для глаз человека, но может «просвечивать» даже такие плотные предметы, как металлические пластины.

Медицинские исследования рентгеновскими лучами (рентгенологические исследования) во многих случаях предоставляют важную информацию о состоянии здоровья обследуемого человека, и помогают врачу поставить точный диагноз в случае целого ряда сложных заболеваний.

Рентгенологическое исследование позволяет получить изображения плотных структур организма человека на фотографической пленке (рентгенография), либо на экране (рентгеноскопия).

Большая проникающая способность и энергия рентгеновских лучей делают их довольно опасными для организма человека. Рентгеновское излучение является одним из наиболее распространенных видов радиации. Во время прохождения через организм человека рентгеновские лучи взаимодействуют с его молекулами и ионизируют их. Говоря проще, рентгеновские лучи способны «разбивать» сложные молекулы и атомы организма человека на заряженные частицы и активные молекулы. Как и в случае других видов радиации, опасным считается только рентгеновское излучение определенной интенсивности, которое воздействует на организм человека в течение достаточно долгого промежутка времени. Подавляющее большинство медицинских обследований в рамках которых применяется рентгенологическое излучение, используют рентгеновские лучи с низкой энергией и облучают тело человека очень малые промежутки времени в связи с чем, даже при их многократном повторении они считаются практически безвредными для человека.

Дозы рентгеновского излучения, которые используются в обычном рентгене грудной клетки или костей конечностей не могут вызвать никаких немедленных побочных эффектов и лишь очень незначительно (не более чем на 0,001%) повышают риск развития рака в будущем.

Измерение дозы облучения при рентгенологических обследованиях

Как уже было сказано выше, влияние рентгеновских лучей на организм человека зависит от их интенсивности и времени облучения. Произведение интенсивности излучения и его продолжительности представляет дозу облучения.

Единица измерения дозы общего облучения человеческого тела это миллиЗиверт (мЗв). Также, для измерения дозы рентгеновского излучения используются и другие единицы измерения, включая рад, рем, Рентген и Грей.

Разные ткани и органы организма человека обладают различной чувствительностью к облучению, в связи с чем, риск облучения различных частей тела в ходе рентгенологического обследования значительно варьирует. 
Термин эффективная доза используется в отношении риска облучения всего тела человека. Например, при рентгенологическом обследовании области головы, другие части тела практически не подвергаются прямому воздействию рентгеновских лучей. Однако, для оценки риска представленного здоровью пациента рассчитывается не доза прямого облучения обследуемой зоны, а определяется доза общего облучения организма – то есть, эффективная доза облучения. Определение эффективной дозы осуществляется с учетом относительной чувствительности разных тканей, подверженных облучению. Также, эффективная доза позволяет провести сравнение риска рентгенологических исследований с более привычными источниками облучения, такими как, например, радиационный фон, космические лучи и пр.

Расчет дозы облучения и оценка риска рентгенологического облучения

Ниже представлено сравнение эффективной дозы радиации, полученной во время наиболее часто используемых диагностических процедур, использующих рентгеновское излучения с природным облучением, которому мы подвергаемся в обычных условиях в течение всей жизни. Необходимо отметить, что указанные в таблице дозы являются ориентировочными, и могут варьировать в зависимости от используемых аппаратов и методов проведения обследования.

Процедура

Эффективная доза облучения

Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени

Рентгенография грудной клетки

0,1 мЗв

10 дней

Флюорография грудной клетки

0,3 мЗв

30 дней

Компьютерная томография органов брюшной полости и таза

10 мЗв

3 года

Компьютерная томография всего тела

10 мЗв

3 года

Внутривенная пиелография

3 мЗв

1 год

Рентгенография – верхний желудка и тонкого кишечника

8 мЗв

3 года

Рентгенография толстого кишечника

6 мЗв

2 года

Рентгенография позвоночника

1,5 мЗв

6 месяцев

Рентгенография костей рук или ног

0,001 мЗв

Менее 1 дня

Компьютерная томография – голова

2 мЗв

8 месяцев

Компьютерная томография позвоночника

5 мЗв

2 года

Миелография

4 мЗв

16 месяцев

Компьютерная томография органов грудной клетки

1.5 мЗв

1 года

Микционная цистоуретрография

5-10 лет: 1,6 мЗв

Грудной ребенок: 0,8 мЗв

6 месяцев

3 месяца

Компьютерная томография черепа и околоносовых пазух

0,6 мЗв

2 месяца

Денситометрия костей (определение плотности костей)

0,001 мЗв

Менее 1 дня

Гистеросальпингография

1 мЗв

4 месяца

Маммография

0,7 мЗв

3 месяца

*1 рем = 10 мЗв

Учитывая последние данные о риске радиационного облучения для здоровья человека, количественная оценка риска проводится только в случае получения дозы радиации выше 5 рем (50 мЗв) в течение одного года (для взрослых у детей), либо в случае получения дозы облучения выше 10 рем на протяжении всей жизни, дополнительно к природному облучению. 
Существуют точные медицинские данные относительно риска, связанного с высокими дозами облучения. В случае, если общая доза облучения ниже 10 рем (включая природное облучение и облучение на рабочем месте) риск нанесения ущерба здоровью либо слишком низкий для того, чтобы его можно было точно оценить, либо не существует вообще.

В результате эпидемиологических исследований среди людей, подверженных относительно высоким дозам облучения (например, люди, выжившие после взрыва атомной бомбы в Японии в 1945 году) не было выявлено побочных эффектов на состояние здоровья людей, получивших низкие дозы облучения (менее 10 рем) на протяжении многих лет.

Природное облучение

Рентгенологические исследования являются далеко не единственным источником радиации для человека. Люди подвергаются постоянному воздействию радиоактивного излучения (в том числе и в виде рентгеновских лучей) происходящего из различных источников, например, таких как радиоактивные металлы в почве и космическая радиация.

Согласно современным подсчетам, облучение от одного рентгена грудной клетки примерно равняется количеству радиации, получаемой в обычных жизненных условиях за 10 дней.

Уровень безопасности рентгеновских лучей

Как и многие другие медицинские процедуры, рентген диагностика не представляет опасности, при осторожном и рациональном использовании. Врачи рентгенологи обучены использовать минимальную дозу облучения, необходимую для получения нужного результата. Количество радиации, используемой в большинстве медицинских обследований очень маленькое, а польза от обследования практически всегда значительно превышает риск данной процедуры для организма.

Рентгеновские лучи действуют на организм человека только в момент включения переключателя аппарата. Длительность «просвечивания» рентгеновскими лучами в случае обычной рентгенографии не превышает нескольких миллисекунд.

Собирательное облучение рентгеновскими лучами на протяжении всей жизни

Решение о проведение рентгенологического исследования должно иметь медицинское обоснования и может быть принято только после сравнения вероятной пользы от исследования и потенциального риска связанного с облучением.

В случае медицинских исследований с низкой дозой облучения принятие решения о рентгенологическом исследовании, как правило, довольно простая задача. В случае исследований с использованием более высоких доз облучения, как например компьютерная томография, а также в случае процедур, включающих контрастные материалы, такие как барий или йодин, рентгенолог может принять во внимание тот факт подвергался ли пациента рентгеновскому излучению ранее, и если да, то в каком количестве. 
Если вы подвергались частым рентгенологическим исследованиям, и часто меняете место проживания или лечащего врача, записывайте всю историю ваших медицинских исследований.

Рентгенологические обследования во время беременности и кормления грудью

Ограничение использования рентгенологических исследований во время беременности связано с потенциальным риском негативного воздействия дополнительной радиации на развитие плода.

Хотя подавляющее большинство медицинских процедур, использующих рентгеновские лучи, не подвергают развивающегося ребенка критическому облучению и значительному риску, в некоторых случаях может существовать небольшая вероятность негативного влияния рентгеновской радиации на плод. Риск проведения рентгенологического обследования зависит от таких факторов, как срок беременности и тип проводимой процедуры.

При рентгенологических исследованиях области головы, рук, ног или грудной клетки с использованием специальных защитных фартуков для беременных женщин, как правило, ребенок не подвергается прямому воздействию рентгеновских лучей и, следовательно, процедура обследования для него практически безопасна.

Только в редких случаях, во время беременности возникает необходимость провести рентгенологическое обследование области живота или таза, однако даже в такой ситуации врач может назначить особенный вид обследования или, по возможности, ограничить количество обследований и область облучения.

Считается, что стандартные рентгенологические обследования живота не представляют серьезного риска для развития ребенка. Такие процедуры как КТ области живота или таза подвергают ребенка большему количеству радиации, однако также исключительно редко приводят к отклонениям в развитии ребенка.

В связи с тем, что подавляющее большинство рентгенологических обследований у беременных женщин проводятся по жизненным показаниям (например, необходимость исключения туберкулеза или пневмонии) риск проведения данных исследований для матери и будущего ребенка всегда несравнимо ниже возможного вреда, которое может принести им обследование.

Любые процедуры с использование рентгеновского излучения (обычный рентген, флюорография, компьютерная томография) безопасны для кормящих матерей. Рентгеновские лучи не влияют на состав грудного молока. При необходимости проведения рентгенологического обследований у кормящей матери нет никакой необходимости прерывать грудное вскармливание или сцеживать молоко.

В случае кормящих матерей определенную опасность представляют только рентгенологические обследования, которые предполагают введение в организм радиоактивных веществ (например, радиоактивный йод). Перед такими обследованиями кормящим матерям необходимо сообщить врачам о лактации, так как некоторые лекарственные препараты, используемые в ходе проведения обследования, могут попасть в молоко. Для того чтобы избежать воздействия радиоактивных веществ на организм ребенка, врачи, скорее всего, порекомендуют матери на короткое время прервать кормление, в зависимости от типа и количества используемого радиоактивного вещества (радионуклида).

Рентгенологические обследования детей

Несмотря на то, что дети значительно чувствительнее к действию радиации, чем взрослые, проведение большинства типов рентгенологических обследований (даже многократных сеансов в случае необходимости), но в общей дозе ниже 50 мЗв в год не представляет серьезной опасности для здоровья ребенка.

Как и в случае беременных женщин, рентгенологическое обследование в детском возрасте проводится по жизненным показаниям и его риск практически всегда гораздо ниже возможного риска болезни, по поводу которой проводится обследование.

Как вывести радиацию из организма?

В природе существует большое количество источников радиации, носителями которых являются различные физические феномены или химические вещества.

В случае рентгеновского излучения, носителем радиации являются электромагнитные волны, которые исчезают сразу после выключения рентгеновского аппарата, и не способны накапливаться в организме человека, как это происходит в случае различных радиоактивных химических веществ (например, радиоактивный йод). В связи с тем, что действие рентгеновского излучения на организм человека заканчивается сразу после завершения обследования, а сами по себе лучи не накапливаются в организме человека, и не приводят к образованию радиоактивных веществ, никаких процедур или лечебных мероприятий для «вывода радиации из организма» после рентгена проводить не нужно.

В случае, когда пациент был подвержен обследованию с использованием радионуклидов, следует уточнить у врача, какое именно вещество было использовано, каков период его полураспада и каким путем оно выводится из организма. На основе данной информации врач посоветует план мероприятий по выводу радиоактивного вещества из организма

Использование радиации

20 мая 2015 г. | Мирион Технологии

Помимо ядерной энергетики и ядерного оружия, остается множество способов, которыми радиоактивные материалы и испускаемое ими излучение остаются полезными в повседневной жизни людей во всем мире.

ДАТЧИКИ ДЫМА

Источник америция-241 из детектора дыма


Некоторые детекторы дыма также используют радиоактивные элементы как часть своего механизма обнаружения, обычно америций-241, которые используют ионизирующее излучение альфа-частиц, чтобы вызвать, а затем измерить изменения в ионизации воздуха непосредственно вокруг детектора.Изменение из-за дыма в воздухе приведет к срабатыванию сигнализации.

МЕДИЦИНА

Рентгеновские лучи — одно из наиболее распространенных применений радиации в медицине, предоставляющее врачам и другим медицинским работникам ценную информацию о травмах или заболеваниях пациентов


Больницы используют радиацию самыми разными способами. Рентгеновские, КТ и ПЭТ-аппараты используют рентгеновское излучение (рентгеновское и КТ) и гамма-излучение (ПЭТ) для получения подробных изображений человеческого тела, которые предоставляют ценную диагностическую информацию для врачей и их пациентов.Радионуклиды также используются для непосредственного лечения заболеваний, таких как радиоактивный йод, который поглощается почти исключительно щитовидной железой, для лечения рака или гипертиреоза. Радиоактивные индикаторы и красители также используются для точного картирования определенной области или системы, например, в сердечном стресс-тесте, в котором может использоваться радиоактивный изотоп, такой как технеций-99, для выявления областей сердца и окружающих артерий с уменьшенным кровотоком. .

РАДИОГРАФИЯ

По существу мощные версии типов рентгеновских аппаратов, используемых в медицине, промышленные рентгенографические камеры используют рентгеновские лучи или даже источники гамма-излучения (такие как иридий-192, кобальт-60 или цезий-137) для исследования труднодоступных мест. или трудно увидеть места.Это часто используется для проверки сварных швов на наличие дефектов или неровностей или для проверки других материалов для обнаружения структурных аномалий или внутренних компонентов.

Промышленная рентгенографическая камера, используемая для проверки сварного шва на наличие дефектов


Промышленная радиография также очень полезна для безопасного неинвазивного сканирования на контрольно-пропускных пунктах, таких как аэропорты, где регулярно используются рентгеновские сканеры для багажа. Более крупные версии одних и тех же машин часто используются для проверки морских контейнеров по всему миру.

ПИЩЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Радура — международный символ, обозначающий облучение пищевого продукта

 

Облучение пищевых продуктов – это процесс использования радиоактивных источников для стерилизации пищевых продуктов. Радиация убивает бактерии и вирусы или устраняет их способность к размножению, серьезно повреждая их ДНК или РНК. Поскольку нейтронное излучение не используется, оставшаяся пища сама по себе не становится радиоактивной, что делает ее безопасной для употребления в пищу. Этот метод также используется для стерилизации упаковки пищевых продуктов, медицинских устройств и производственных деталей.

Радиация в повседневной жизни | МАГАТЭ

» Виды излучения | Доза радиации | Радиационная защита | На каком уровне радиация вредна? | Риски и преимущества

Радиоактивность – это часть нашей земли, она существовала всегда. Природные радиоактивные материалы присутствуют в его корке, полах и стенах наших домов, школ или офисов, а также в пище, которую мы едим и пьем. В воздухе, которым мы дышим, есть радиоактивные газы. Наши собственные тела — мышцы, кости и ткани — содержат встречающиеся в природе радиоактивные элементы.

Человек всегда подвергался естественному излучению, исходящему как от земли, так и извне. Излучение, которое мы получаем из космоса, называется космическим излучением или космическими лучами.

Мы также подвергаемся воздействию искусственного излучения, такого как рентгеновские лучи, излучение, используемое для диагностики заболеваний и для лечения рака. Выпадения радиоактивных осадков при испытаниях ядерных взрывчатых веществ и небольшие количества радиоактивных материалов, выбрасываемых в окружающую среду угольными и атомными электростанциями, также являются источниками радиационного облучения человека.

Радиоактивность — это термин, используемый для описания распада атомов. Атом можно охарактеризовать количеством протонов в ядре. Некоторые природные элементы неустойчивы. Поэтому их ядра распадаются или распадаются, высвобождая энергию в виде излучения. Это физическое явление называется радиоактивностью, а радиоактивные атомы называются ядрами. Радиоактивный распад выражается в единицах, называемых беккерелями. Один беккерель равен одному распаду в секунду.

Радионуклиды распадаются с характерной скоростью, которая остается постоянной независимо от внешних воздействий, таких как температура или давление.Время, за которое распадается или распадается половина радионуклидов, называется периодом полураспада. Это отличается для каждого радиоэлемента, в пределах от долей секунды до миллиардов лет. Например, период полураспада йода-131 составляет восемь дней, а урана-238, который присутствует в различных количествах по всему миру, составляет 4,5 миллиарда лет. Калий-40, основной источник радиоактивности в нашем организме, имеет период полураспада 1,42 миллиарда лет.

Виды излучения

Термин «излучение» очень широк и включает в себя такие вещи, как свет и радиоволны.В нашем контексте это относится к «ионизирующему» излучению, что означает, что, поскольку такое излучение проходит через вещество, оно может вызвать его электрический заряд или ионизацию. В живых тканях электрические ионы, образующиеся при излучении, могут влиять на нормальные биологические процессы.

Существуют различные типы излучения, каждый из которых имеет разные характеристики. Обычные ионизирующие излучения, о которых обычно говорят:

  • Альфа-излучение состоит из тяжелых положительно заряженных частиц, испускаемых атомами таких элементов, как уран и радий.Альфа-излучение можно полностью остановить листом бумаги или тонким поверхностным слоем нашей кожи (эпидермисом). Однако если альфа-излучающие материалы попадают в организм при дыхании, еде или питье, они могут напрямую подвергать воздействию внутренние ткани и, следовательно, вызывать биологические повреждения.
  • Бета-излучение состоит из электронов. Они обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут проходить через 1-2 сантиметра воды. Обычно лист алюминия толщиной в несколько миллиметров останавливает бета-излучение.
  • Гамма-лучи — это электромагнитное излучение, подобное рентгеновским лучам, свету и радиоволнам. Гамма-лучи, в зависимости от их энергии, могут проходить прямо через тело человека, но могут быть остановлены толстыми стенами из бетона или свинца.
  • Нейтроны являются незаряженными частицами и не вызывают ионизации напрямую. Но их взаимодействие с атомами материи может вызвать альфа-, бета-, гамма- или рентгеновское излучение, которое затем вызывает ионизацию. Нейтроны проникают и могут быть остановлены только толстыми массами бетона, воды или парафина.

Хотя мы не можем видеть или чувствовать присутствие радиации, ее можно обнаружить и измерить в мельчайших количествах с помощью довольно простых приборов для измерения радиации.

Доза облучения

Солнечный свет кажется теплым, потому что наше тело поглощает содержащиеся в нем инфракрасные лучи. Но инфракрасные лучи не вызывают ионизации в тканях тела. Напротив, ионизирующее излучение может нарушить нормальное функционирование клеток или даже убить их. Количество энергии, необходимое для того, чтобы вызвать значительные биологические эффекты посредством ионизации, настолько мало, что наши тела не могут ощущать эту энергию, как в случае инфракрасных лучей, выделяющих тепло.

Биологические эффекты ионизирующего излучения различаются в зависимости от типа и энергии. Мерой риска биологического вреда является доза радиации, которую получают ткани. Единицей поглощенной дозы излучения является зиверт (Зв). Поскольку один зиверт является большой величиной, обычно встречающиеся дозы облучения выражаются в миллизивертах (мЗв) или микрозивертах (мкЗв), что составляет одну тысячную или одну миллионную часть зиверта. Например, один рентген грудной клетки дает около 0,2 мЗв дозы облучения.

В среднем наше облучение от всех природных источников составляет около 2,4 мЗв в год, хотя эта цифра может варьироваться в зависимости от географического положения на несколько сотен процентов. В домах и зданиях в воздухе присутствуют радиоактивные элементы. Этими радиоактивными элементами являются радон (радон-222), торон (радон-220) и побочные продукты распада радия (радий-226) и тория, присутствующие во многих видах горных пород, других строительных материалах и в почве. Безусловно, самый крупный источник естественного радиационного облучения исходит от различного количества урана и тория в почве по всему миру.

Радиационное воздействие космических лучей сильно зависит от высоты и немного от широты: люди, путешествующие по воздуху, тем самым увеличивают свое облучение.

Мы подвергаемся воздействию ионизирующего излучения от естественных источников двумя способами:

  • Мы окружены природными радиоактивными элементами в почве и камнях и купаемся в космических лучах, поступающих в атмосферу Земли из космоса.
  • Мы получаем внутреннее облучение от радиоактивных элементов, которые попадают в наш организм через пищу, воду и воздух, которым мы дышим.Кроме того, в нашей крови или костях есть радиоактивные элементы (калий 40, углерод 14, радий 226).

Кроме того, мы подвергаемся различным дозам радиации от таких источников, как стоматологические и другие медицинские рентгеновские лучи, промышленное использование ядерных технологий и другие потребительские товары, такие как люминесцентные наручные часы, ионизационные детекторы дыма и т. д. Мы также подвергаемся воздействию излучение радиоактивных элементов, содержащихся в радиоактивных осадках при испытаниях ядерных взрывчатых веществ, и обычные обычные выбросы атомных и угольных электростанций.

Радиационная защита

Давно известно, что большие дозы ионизирующего излучения могут повреждать ткани человека. С годами, по мере того, как узнавалось все больше, ученые все больше беспокоились о потенциально разрушительных последствиях воздействия больших доз радиации. Необходимость регулирования воздействия радиации побудила сформировать ряд экспертных органов для рассмотрения того, что необходимо сделать. В 1928 году был создан независимый неправительственный орган экспертов в этой области — Международный комитет по защите от рентгеновских лучей и радия.Позже она была переименована в Международную комиссию по радиологической защите (МКРЗ). Его цель состоит в том, чтобы установить основные принципы и выдать рекомендации по радиационной защите.

Эти принципы и рекомендации составляют основу национальных нормативных актов, регулирующих облучение работников и населения. Они также были включены Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) в его Основные нормы безопасности для радиационной защиты, опубликованные совместно со Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), Международной организацией труда (МОТ) и Агентством по ядерной энергии ОЭСР (АЯЭ).Эти стандарты используются во всем мире для обеспечения безопасности и радиационной защиты работников, работающих с радиацией, и населения в целом.

Межправительственный орган был образован в 1955 году Генеральной Ассамблеей Организации Объединенных Наций как Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН). НКДАР ООН направлен на сбор, изучение и распространение информации о наблюдаемых уровнях ионизирующего излучения и радиоактивности (природной и техногенной) в окружающей среде, а также о воздействии такого излучения на человека и окружающую среду.

Основные подходы к радиационной защите едины во всем мире. МКРЗ рекомендует, чтобы любое облучение, превышающее естественный радиационный фон, поддерживалось на разумно достижимом низком уровне, но ниже пределов индивидуальной дозы. Индивидуальный предел дозы для радиационных работников, усредненный за 5 лет, составляет 100 мЗв, а для населения – 1 мЗв в год. Эти пределы дозы были установлены на основе осторожного подхода, предполагая, что не существует пороговой дозы, ниже которой не будет никакого эффекта.Это означает, что любая дополнительная доза вызовет пропорциональное увеличение вероятности воздействия на здоровье. Эта взаимосвязь еще не установлена ​​в диапазоне низких доз, где установлены предельные дозы.

Во всем мире есть много районов с высоким естественным радиационным фоном, где годовая доза облучения, полученная населением, в несколько раз превышает предел дозы МКРЗ для радиационных работников. Количество людей, подвергшихся воздействию, слишком мало, чтобы можно было ожидать эпидемиологического обнаружения какого-либо усиления воздействия на здоровье.Тем не менее тот факт, что до сих пор нет доказательств какого-либо увеличения, не означает, что риск полностью игнорируется.

МКРЗ и МАГАТЭ рекомендуют поддерживать индивидуальную дозу на разумно достижимом низком уровне, а также учитывать наличие других источников, которые могут вызвать одновременное облучение одной и той же группы населения. Кроме того, необходимо учитывать поправку на будущие источники или практику, чтобы общая доза, полученная отдельным лицом из населения, не превышала предельной дозы.

В целом установлено, что средняя годовая доза, полученная радиационными работниками, значительно ниже пределов индивидуальной дозы. Таким образом, надлежащая практика радиационной защиты может привести к низкому радиационному облучению рабочих.

На каком уровне радиация вредна?

Воздействие радиации при высоких дозах и мощностях доз достаточно хорошо задокументировано. Очень большая доза, доставленная во все тело за короткое время, приведет к смерти пострадавшего в течение нескольких дней.Многое удалось узнать, изучив медицинские записи выживших после бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Из них мы знаем, что некоторые последствия облучения для здоровья не проявляются до тех пор, пока не будет поглощена определенная довольно большая доза. Тем не менее, многие другие эффекты, особенно рак, легко обнаруживаются и чаще возникают у тех, кто принимает умеренные дозы. При более низких дозах и мощностях доз происходит восстановление в клетках и тканях.

Однако при низких дозах радиации все еще существует значительная неопределенность в отношении общих эффектов.Предполагается, что радиационное облучение даже на уровне естественного фона может быть сопряжено с некоторым дополнительным риском развития рака. Однако это еще предстоит установить. Чтобы точно определить риск при низких дозах с помощью эпидемиологии, нужно было бы наблюдать за миллионами людей при более высоких и более низких уровнях доз. Такой анализ будет осложнен отсутствием контрольной группы, которая не подвергалась никакому облучению. Кроме того, в нашей повседневной жизни есть тысячи веществ, помимо радиации, которые также могут вызывать рак, включая табачный дым, ультрафиолетовое излучение, асбест, некоторые химические красители, грибковые токсины в продуктах питания, вирусы и даже тепло.Только в исключительных случаях удается окончательно установить причину того или иного рака.

Имеются также экспериментальные данные исследований на животных о том, что воздействие радиации может вызывать генетические эффекты. Однако исследования выживших в Хиросиме и Нагасаки не дают никаких указаний на это для людей. Опять же, если и существовали какие-либо наследственные эффекты облучения низким уровнем радиации, то их можно было обнаружить только путем тщательного анализа большого объема статистических данных. Кроме того, их следует отличать от ряда других агентов, которые также могут вызывать генетические нарушения, но эффект которых может быть не распознан до тех пор, пока не будет нанесен ущерб (талидомид, когда-то назначаемый беременным женщинам в качестве транквилизатора, является одним из пример).Вполне вероятно, что разрешение научных дебатов придет не через эпидемиологию, а через понимание механизмов через молекулярную биологию.

Со всеми накопленными к настоящему времени знаниями о воздействии радиации до сих пор нет определенного вывода о том, несет ли облучение из-за естественного фона риск для здоровья, даже несмотря на то, что это было продемонстрировано для облучения на уровне в несколько раз выше.

Риски и преимущества

Мы все сталкиваемся с рисками в повседневной жизни.Устранить их все невозможно, но можно уменьшить. Использование угля, нефти и ядерной энергии для производства электроэнергии, например, связано с некоторым риском для здоровья, пусть и небольшим. В целом общество принимает на себя связанный с этим риск, чтобы получить соответствующие выгоды. Любой человек, подвергшийся воздействию канцерогенных загрязнителей, подвергается риску заболеть раком. В ядерной отрасли предпринимаются напряженные попытки снизить такие риски до разумно достижимого низкого уровня.

Радиационная защита служит примером для других дисциплин безопасности в двух уникальных аспектах:

  • Во-первых, предполагается, что любое повышение уровня радиации выше естественного фона будет нести некоторый риск причинения вреда здоровью.
  • Во-вторых, он направлен на защиту будущих поколений от деятельности, проводимой сегодня.

Использование радиационных и ядерных методов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и других областях науки и техники принесло обществу огромную пользу.Выгоды в медицине для диагностики и лечения с точки зрения спасенных человеческих жизней огромны. Лучевая терапия является ключевым инструментом в лечении некоторых видов рака. Трое из каждых четырех пациентов, госпитализированных в промышленно развитых странах, получают пользу от той или иной формы ядерной медицины. Благотворное воздействие в других областях аналогично.

Никакая человеческая деятельность или практика не могут быть полностью лишены сопутствующих рисков. Радиацию следует рассматривать с точки зрения того, что польза от нее для человечества менее вредна, чем от многих других агентов.

Основы радиации | Агентство по охране окружающей среды США

Радиация – это энергия. Он может исходить из нестабильных атомов, подвергающихся радиоактивному распаду, или может быть произведен машинами. Излучение распространяется от своего источника в виде энергетических волн или заряженных частиц. Существуют разные формы радиации, и они имеют разные свойства и эффекты.

На этой странице:


Неионизирующее и ионизирующее излучение

Существует два вида излучения: неионизирующее излучение и ионизирующее излучение.

Неионизирующее излучение обладает достаточной энергией, чтобы перемещать атомы в молекуле или заставлять их вибрировать, но недостаточно для удаления электронов из атомов. Примерами такого излучения являются радиоволны, видимый свет и микроволны.

Ионизирующее излучение обладает такой большой энергией, что может выбивать электроны из атомов, процесс, известный как ионизация. Ионизирующее излучение может воздействовать на атомы живых существ, поэтому оно представляет опасность для здоровья, повреждая ткани и ДНК в генах. Ионизирующее излучение исходит от рентгеновских аппаратов, космических частиц из космоса и радиоактивных элементов.Радиоактивные элементы испускают ионизирующее излучение, когда их атомы подвергаются радиоактивному распаду.

Радиоактивный распад — это излучение энергии в форме ионизирующего излучения. ионизирующее излучение. Излучение с такой большой энергией, что оно может выбить электроны из атомов. Ионизирующее излучение может воздействовать на атомы живых существ, поэтому оно представляет опасность для здоровья, повреждая ткани и ДНК в генах. Испускаемое ионизирующее излучение может включать альфа-частицы альфа-частицы Форма ионизирующего излучения в виде частиц, состоящая из двух нейтронов. и два протона.Альфа-частицы не представляют прямой или внешней радиационной угрозы; однако они могут представлять серьезную угрозу для здоровья при проглатывании или вдыхании., бета-частицы бета-частицы Форма ионизирующего излучения в виде частиц, состоящая из мелких быстро движущихся частиц. Некоторые бета-частицы способны проникать через кожу и вызывать повреждения, такие как ожоги кожи. Бета-излучатели наиболее опасны при вдыхании или проглатывании. и/или гамма-лучи гамма-лучи Форма ионизирующего излучения, состоящая из невесомых пакетов энергии, называемых фотонами.Гамма-лучи могут полностью проходить через тело человека; по мере прохождения они могут вызывать повреждение тканей и ДНК. Радиоактивный распад происходит в нестабильных атомах , называемых радионуклидами.

Электромагнитный спектр

Энергия излучения, показанного в приведенном ниже спектре, увеличивается слева направо по мере увеличения частоты.

Миссия Агентства по охране окружающей среды в области радиационной защиты заключается в защите здоровья человека и окружающей среды от ионизирующего излучения, возникающего в результате использования человеком радиоактивных элементов.Другие агентства регулируют неионизирующее излучение, испускаемое электрическими устройствами, такими как радиопередатчики или сотовые телефоны (см. «Радиационные ресурсы за пределами Агентства по охране окружающей среды»).

Виды ионизирующего излучения

Альфа-частицы

Альфа-частицы (α) заряжены положительно и состоят из двух протонов и двух нейтронов ядра атома. Альфа-частицы возникают в результате распада самых тяжелых радиоактивных элементов, таких как уран, радий и полоний.Несмотря на то, что альфа-частицы очень энергичны, они настолько тяжелы, что расходуют свою энергию на коротких расстояниях и не могут улететь очень далеко от атома.

Последствия для здоровья от воздействия альфа-частиц в значительной степени зависят от того, как человек подвергается воздействию. Альфа-частицам не хватает энергии, чтобы проникнуть даже через внешний слой кожи, поэтому воздействие на тело снаружи не является серьезной проблемой. Однако внутри организма они могут быть очень вредными. Если альфа-излучатели вдыхаются, проглатываются или попадают в организм через порез, альфа-частицы могут повредить чувствительную живую ткань.То, как эти большие тяжелые частицы наносят ущерб, делает их более опасными, чем другие виды излучения. Вызываемые ими ионизации очень близки друг к другу — они могут высвобождать всю свою энергию в нескольких клетках. Это приводит к более серьезному повреждению клеток и ДНК.

Бета-частицы

Бета-частицы (β) — это маленькие быстро движущиеся частицы с отрицательным электрическим зарядом, испускаемые ядром атома во время радиоактивного распада. Эти частицы испускаются некоторыми нестабильными атомами, такими как водород-3 (тритий), углерод-14 и стронций-90.

Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, но наносят меньший вред живым тканям и ДНК, поскольку ионизация, которую они производят, происходит на большем расстоянии друг от друга. Они перемещаются в воздухе дальше, чем альфа-частицы, но их можно остановить слоем одежды или тонким слоем такого вещества, как алюминий. Некоторые бета-частицы способны проникать через кожу и вызывать повреждения, такие как ожоги кожи. Однако, как и альфа-излучатели, бета-излучатели наиболее опасны при вдыхании или проглатывании.

Гамма-лучи

Гамма-лучи (γ) представляют собой невесомые пакеты энергии, называемые фотонами. В отличие от альфа- и бета-частиц, обладающих как энергией, так и массой, гамма-лучи представляют собой чистую энергию. Гамма-лучи похожи на видимый свет, но имеют гораздо большую энергию. Гамма-лучи часто испускаются вместе с альфа- или бета-частицами во время радиоактивного распада.

Гамма-лучи представляют собой радиационную опасность для всего организма. Они могут легко проникать через барьеры, способные задерживать альфа- и бета-частицы, такие как кожа и одежда.Гамма-лучи обладают такой большой проникающей способностью, что для их остановки может потребоваться несколько дюймов плотного материала, такого как свинец, или даже несколько футов бетона. Гамма-лучи могут полностью проходить через тело человека; по мере прохождения они могут вызывать ионизацию, повреждающую ткани и ДНК.

Рентген

Из-за того, что они используются в медицине, почти все слышали о рентгеновских лучах. Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи тем, что представляют собой фотоны чистой энергии. Рентгеновские и гамма-лучи имеют одни и те же основные свойства, но исходят из разных частей атома.Рентгеновские лучи испускаются в результате процессов вне ядра, а гамма-лучи возникают внутри ядра. Они также обычно имеют более низкую энергию и, следовательно, менее проникающие, чем гамма-лучи. Рентгеновские лучи могут быть получены естественным путем или с помощью машин, использующих электричество.

В медицине ежедневно используются буквально тысячи рентгеновских аппаратов. Компьютерная томография, широко известная как компьютерная томография или компьютерная томография, использует специальное рентгеновское оборудование для получения подробных изображений костей и мягких тканей тела. Медицинские рентгеновские лучи являются крупнейшим источником техногенного радиационного облучения.Узнайте больше об источниках излучения и дозах. Рентгеновские лучи также используются в промышленности для контроля и контроля технологических процессов.

Периодическая таблица

Элементы периодической таблицы могут принимать различные формы. Некоторые из этих форм стабильны; другие формы неустойчивы. Как правило, самая стабильная форма элемента является наиболее распространенной в природе. Однако все элементы имеют нестабильную форму. Нестабильные формы излучают ионизирующее излучение и радиоактивны. Некоторые элементы, не имеющие стабильной формы, всегда радиоактивны, например уран.Элементы, испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.

Как лучевая терапия используется для лечения рака

Лучевая терапия является одним из наиболее распространенных методов лечения рака. Другие названия лучевой терапии: лучевая терапия , лучевая терапия , облучение и рентгенотерапия .

Что такое лучевая терапия?

Лучевая терапия использует высокоэнергетические частицы или волны, такие как рентгеновские лучи, гамма-лучи, электронные пучки или протоны, для разрушения или повреждения раковых клеток.

Ваши клетки обычно растут и делятся, образуя новые клетки. Но раковые клетки растут и делятся быстрее, чем большинство нормальных клеток. Радиация создает небольшие разрывы в ДНК внутри клеток. Эти разрывы препятствуют росту и делению раковых клеток и вызывают их гибель. Близлежащие нормальные клетки также могут быть поражены радиацией, но большинство из них восстанавливаются и возвращаются к нормальной работе.

В то время как химиотерапия и другие виды лечения, которые принимаются перорально или инъекционно, обычно подвергают весь организм воздействию противораковых препаратов, лучевая терапия обычно является местным лечением.Это означает, что он обычно направлен и влияет только на ту часть тела, которая нуждается в лечении. Лучевое лечение планируется таким образом, чтобы оно повреждало раковые клетки с наименьшим вредом для соседних здоровых клеток.

В некоторых видах лучевой терапии (системная лучевая терапия) используются радиоактивные вещества, которые вводятся внутривенно или перорально. Несмотря на то, что этот тип излучения распространяется по всему телу, радиоактивное вещество в основном накапливается в области опухоли, поэтому воздействие на остальные части тела все еще незначительно.

Кто получает лучевую терапию?

Более половины больных раком получают лучевую терапию. Иногда лучевая терапия является единственным необходимым лечением рака, а иногда она используется с другими видами лечения. Решение о применении лучевой терапии зависит от типа и стадии рака, а также от других проблем со здоровьем, которые могут возникнуть у пациента.

Каковы цели лучевой терапии?

Большинство видов лучевой терапии не достигают всех частей тела, а это означает, что они бесполезны при лечении рака, который распространился на многие участки тела.Тем не менее, лучевая терапия может использоваться для лечения многих видов рака как отдельно, так и в сочетании с другими методами лечения. Хотя важно помнить, что каждый рак и каждый человек индивидуален, облучение часто является предпочтительным методом лечения для следующих целей.

Для лечения или уменьшения рака на ранней стадии

Некоторые виды рака очень чувствительны к радиации. Радиация может быть использована сама по себе в этих случаях, чтобы уменьшить рак или полностью исчезнуть. В некоторых случаях сначала может быть назначена химиотерапия или другие противораковые препараты.При других видах рака облучение может быть использовано перед операцией для уменьшения размера опухоли (это называется предоперационной терапией или неоадъювантной терапией ) или после операции, чтобы предотвратить рецидив рака (так называемая адъювантная терапия ).

Для некоторых видов рака, которые можно вылечить с помощью облучения или хирургического вмешательства, облучение может быть предпочтительным методом лечения. Это связано с тем, что радиация может нанести меньший ущерб, и пораженная часть тела с большей вероятностью будет работать так, как должна после лечения.

При некоторых видах рака лучевая и химиотерапия или другие виды противораковых препаратов могут использоваться вместе. Некоторые лекарства (называемые радиосенсибилизаторами ) улучшают действие радиации, делая раковые клетки более чувствительными к радиации. Исследования показали, что, когда противораковые препараты и лучевая терапия назначаются вместе при определенных типах рака, они могут помочь друг другу работать даже лучше, чем если бы их давали по отдельности. Один недостаток, однако, заключается в том, что побочные эффекты часто усиливаются, когда их принимают вместе.

Чтобы рак не вернулся (повторялся) где-то еще

Рак может распространяться с того места, где он начался, на другие части тела. Врачи часто предполагают, что несколько раковых клеток, возможно, уже распространились, даже если их нельзя увидеть на изображениях, таких как компьютерная томография или магнитно-резонансная томография. В некоторых случаях область, в которую чаще всего распространяется рак, может быть обработана радиацией, чтобы убить любые раковые клетки, прежде чем они перерастут в опухоли. Например, люди с определенными видами рака легкого могут получить лучевую терапию в голову, даже если нет никаких данных о наличии там рака, потому что их тип рака легкого часто распространяется на головной мозг.Это делается для того, чтобы предотвратить распространение рака на голову еще до того, как это произойдет. Иногда облучение для предотвращения рака в будущем может быть назначено одновременно с облучением для лечения существующего рака, особенно если область, на которую может распространиться рак, находится близко к самой опухоли.

Для лечения симптомов, вызванных прогрессирующим раком

Иногда рак настолько распространился, что его невозможно вылечить. Но некоторые из этих опухолей все же можно лечить, чтобы уменьшить их размеры и улучшить самочувствие человека.Облучение может помочь облегчить такие проблемы, как боль, проблемы с глотанием или дыханием, а также непроходимость кишечника, которые могут быть вызваны прогрессирующим раком. Это называется паллиативным облучением .

Для лечения рецидива рака

Если у человека рак вернулся (повторно), радиация может быть использована для лечения рака или для лечения симптомов, вызванных прогрессирующим раком. Будет ли использоваться облучение после рецидива, зависит от многих факторов. Например, если рак вернулся в часть тела, которая уже подвергалась лучевой терапии, возможно, невозможно будет провести дополнительное облучение в том же месте.Это зависит от количества излучения, которое использовалось ранее. В других случаях облучение может применяться в той же области тела или в другой области. Некоторые опухоли не так хорошо реагируют на облучение, поэтому облучение можно не использовать, даже если они рецидивируют.

Как проводится лучевая терапия?

Лучевую терапию можно проводить тремя способами:

  • Внешнее облучение (или внешнее лучевое облучение) : использует аппарат, который направляет высокоэнергетические лучи извне в опухоль.Это делается во время амбулаторных посещений больницы или лечебного центра. Обычно его назначают в течение многих недель, а иногда два раза в день в течение нескольких недель. Человек, получающий внешнее облучение, не является радиоактивным и не должен соблюдать дома специальные меры безопасности.
  • Внутреннее облучение: Внутреннее облучение также называется брахитерапией . Радиоактивный источник помещают внутрь тела в опухоль или рядом с ней. При некоторых видах брахитерапии излучение может быть помещено в тело и оставлено для работы.Иногда его помещают в тело на некоторое время, а затем удаляют. Это решается в зависимости от типа рака. Для этого типа излучения в течение определенного периода времени необходимы специальные меры предосторожности. Но важно знать, если внутреннее излучение осталось в организме, через некоторое время оно в конечном итоге перестанет быть радиоактивным.
  • Системное облучение: Радиоактивные препараты, принимаемые внутрь или вводимые внутривенно, используются для лечения некоторых видов рака. Затем эти препараты распространяются по всему телу.Возможно, вам придется соблюдать особые меры предосторожности дома в течение некоторого времени после приема этих препаратов.

Тип облучения, который вы можете получить, зависит от вида вашего рака и его локализации. В некоторых случаях используется более одного типа. Ваша команда по лечению рака может ответить на конкретные вопросы о типе облучения, назначенном вам, о том, как оно влияет на ваш организм, и о любых мерах предосторожности, которые могут потребоваться.

Кто проводит лучевую терапию?

Во время лучевой терапии о вас позаботится команда высококвалифицированных медицинских специалистов.В вашу команду могут входить эти люди:

  • Онколог-радиолог: Этот врач специально обучен лечению рака лучевой терапией. Этот человек наблюдает за вашим планом лучевой терапии.
  • Физик-радиолог: Это человек, который следит за тем, чтобы радиационное оборудование работало должным образом и чтобы оно давало вам точную дозу, назначенную вашим онкологом-радиологом.
  • Дозиметрист: Этот человек помогает онкологу-радиологу планировать лечение.
  • Терапевт-радиолог или технолог по лучевой терапии: Этот человек работает с радиационным оборудованием и позиционирует вас для каждого сеанса лечения.
  • Медсестра отделения лучевой терапии: Эта медсестра имеет специальную подготовку по лечению рака и может предоставить вам информацию о лучевой терапии и лечении побочных эффектов.

Вам также могут понадобиться услуги диетолога, физиотерапевта, социального работника, стоматолога или стоматолога-онколога, фармацевта или других поставщиков медицинских услуг.

Вызывает ли лучевая терапия рак?

Давно известно, что лучевая терапия может немного повысить риск возникновения другого вида рака. Это один из возможных побочных эффектов лечения, о котором врачи должны думать, когда взвешивают преимущества и риски каждого вида лечения. По большей части риск повторного рака от этих методов лечения невелик и перевешивается пользой от лечения рака, но риск не равен нулю. Это одна из многих причин, по которой каждый случай индивидуален, и каждый человек должен принимать участие в принятии решения о том, какое лечение ему подходит.Риск различается в зависимости от того, где в организме будет проходить лучевая терапия.

Если ваша команда по лечению рака рекомендует лучевую терапию, это потому, что они считают, что польза, которую вы получите от нее, перевесит возможные побочные эффекты. Тем не менее, это ваше решение. Знание как можно большего о возможных преимуществах и рисках может помочь вам быть уверенным, что лучевая терапия лучше всего подходит для вас.

Влияет ли лучевая терапия на беременность или фертильность?

Женщины: Важно не забеременеть во время облучения – это может нанести вред растущему ребенку.Если есть вероятность, что вы можете забеременеть, обязательно поговорите со своим врачом о вариантах контроля над рождаемостью.

Если вы беременны или можете быть беременны, немедленно сообщите об этом своему врачу.

Если область вашего тела, подвергающаяся облучению, включает яичники, возможно, что доза радиации может привести к тому, что яичники перестанут работать (бесплодие), и вы не сможете иметь детей. важно знать риск этой возможности до получения лучевой терапии.Если вы думаете о лучевой терапии, которая повлияет на яичники, поговорите со своим врачом о том, как это может повлиять на рождение детей в будущем.

Мужчины: Мало что известно о влиянии радиации на детей, зачатых мужчинами во время лучевой терапии. Из-за этого врачи часто советуют мужчинам не беременеть женщиной во время и в течение нескольких недель после лечения. Поговорите со своим врачом, чтобы узнать больше об этом.

Если область облучения включает яички, возможно, что доза радиации может привести к тому, что яички перестанут работать (бесплодие), и вы не сможете иметь детей.Важно знать риск этой возможности до получения лучевой терапии. Нет четких исследований о том, как сперма, подвергшаяся воздействию радиации, влияет на будущих детей, родившихся из этой спермы. Если вы думаете о лучевой терапии, которая повлияет на яички, поговорите со своим врачом о том, как это может повлиять на рождение детей в будущем.

Узнайте больше в статье «Как рак и лечение рака могут повлиять на фертильность».

Вопросы о лучевой терапии

Перед лечением вас попросят подписать форму согласия, в которой будет указано, что ваш врач объяснил, как лучевая терапия может помочь, возможные риски, тип излучения, который будет использоваться, и другие варианты лечения.Прежде чем подписывать форму согласия, убедитесь, что у вас была возможность получить ответы на все свои вопросы. Вот некоторые вопросы, о которых вы, возможно, захотите спросить:

  • Какова цель лучевой терапии моего типа рака? Разрушить или уменьшить опухоль? Чтобы предотвратить или остановить распространение рака? Чтобы снизить вероятность того, что рак вернется?
  • Какова вероятность того, что рак распространится или вернется, если я пройду или не пройду лучевую терапию?
  • Какой тип лучевой терапии я получу?
  • Существуют ли другие варианты лечения?
  • Что я могу сделать, чтобы быть готовым к лечению?
  • Могу ли я есть перед лечением или мне нужно избегать определенных продуктов перед лечением?
  • Нужно ли мне соблюдать определенную диету во время лечения?
  • На что будет похоже лучевое лечение?
  • Как часто это дается? Сколько времени займет каждое лечение? Как долго я буду на радиации?
  • Что мне делать, если я не могу попасть на лечение из-за проблем с поездкой или погоды?
  • Как радиация повлияет на область рядом с раком?
  • Как я буду себя чувствовать во время лечения? Смогу ли я работать? Идти в школу? Позаботиться о моей семье?
  • Какие побочные эффекты у меня могут возникнуть, когда они начнутся и как долго будут продолжаться?
  • Будут ли какие-либо из этих побочных эффектов влиять на мои действия, такие как прием пищи или напитков, физические упражнения, работа и т. д.?
  • Изменит ли мой внешний вид лечение и/или побочные эффекты?
  • Какие долгосрочные побочные эффекты у меня могут быть?
  • Буду ли я подвергаться большему риску возникновения других проблем со здоровьем в будущем?
  • Буду ли я радиоактивным во время или после лечения?
  • Нужны ли какие-либо особые меры предосторожности во время или после моего лечения?

Основы радиации — ORISE

Что такое радиация?

Излучение — это энергия, которая исходит от источника и проходит через какой-либо материал или пространство.Свет и тепло являются видами излучения. Вид излучения, обсуждаемый на этом сайте, называется ионизирующим излучением, поскольку его энергии достаточно, чтобы удалить электрон из атома, превратив этот атом в ион.

Чтобы достичь стабильности, эти атомы испускают или испускают избыточную энергию или массу в виде излучения. Два типа излучения — электромагнитное (как свет) и корпускулярное (т. е. масса, испускаемая с энергией движения). Гамма-излучение и рентгеновские лучи являются примерами электромагнитного излучения.Бета- и альфа-излучение являются примерами излучения частиц. Ионизирующее излучение также может создаваться такими устройствами, как рентгеновские аппараты.

Облучение относится к воздействию радиации. Облучение происходит, когда все тело или часть тела подвергается воздействию излучения от источника. Облучение не делает человека радиоактивным.

Что такое радиоактивное заражение?

Загрязнение происходит при попадании радиоактивного материала на кожу, одежду или любое другое нежелательное место.Важно помнить, что радиация не распространяется и не попадает «на» или «внутри» людей; скорее это радиоактивное заражение, которое может распространяться. Человек, зараженный радиоактивными материалами, будет подвергаться облучению до тех пор, пока не будет удален источник излучения (радиоактивный материал).

  • Человек считается внешне загрязненным, если радиоактивный материал попал на кожу или одежду.
  • Человек считается внутренне зараженным, если радиоактивный материал вдыхается, проглатывается или всасывается через раны.
  • Окружающая среда    считается загрязненной, если радиоактивный материал распространяется или не локализуется.

Какие бывают виды излучения?

Альфа-излучение

Излучение – это энергия в виде частиц или электромагнитных лучей, испускаемая радиоактивными атомами. Тремя наиболее распространенными типами излучения являются альфа-частицы, бета-частицы и гамма-лучи.

  • Альфа-излучение не проникает через кожу.
  • Материалы, излучающие альфа-частицы, могут нанести вред человеку при вдыхании, проглатывании или всасывании через открытые раны.
  • Для измерения альфа-излучения было разработано множество приборов. Для проведения точных измерений необходима специальная подготовка по использованию этих инструментов.
  • Приборы не могут обнаружить альфа-излучение даже через тонкий слой воды, крови, пыли, бумаги или другого материала, потому что альфа-излучение проникает минимально.
  • Альфа-излучение распространяется по воздуху на очень короткое расстояние.
  • Альфа-излучение не может проникнуть через стрелочное снаряжение, одежду или чехол зонда. Выездное снаряжение и одежда могут защитить кожу от альфа-излучателей. Необходимо носить средства индивидуальной защиты для защиты одежды и других открытых участков кожи от загрязнения всех типов.

Бета-излучение

  • Бета-излучение может распространяться по воздуху на несколько метров и имеет умеренную проникающую способность.
  • Бета-излучение может проникать через кожу человека в самый внутренний слой эпидермиса, где образуются новые клетки кожи. Если бета-излучающие загрязняющие вещества остаются на коже в течение длительного периода времени, они могут вызвать повреждение кожи.
  • Загрязняющие вещества, излучающие бета-излучение, могут быть вредными, если оседают внутри.
  • Большинство бета-излучателей можно обнаружить с помощью геодезического инструмента. Однако некоторые бета-излучатели производят очень низкоэнергетическое, плохо проникающее излучение, которое может быть трудно или невозможно обнаружить.Их примерами являются углерод-14, тритий и сера-35.
  • Одежда и защитное снаряжение обеспечивают некоторую защиту от большей части бета-излучения. Необходимо носить средства индивидуальной защиты, чтобы защитить одежду и другие открытые участки кожи от загрязнения всех типов.

Гамма-излучение

  • Гамма-излучение и рентгеновское излучение — это электромагнитное излучение, подобное видимому свету, радиоволнам и ультрафиолетовому излучению. Эти электромагнитные излучения отличаются только количеством энергии, которую они имеют.Гамма-лучи и рентгеновские лучи являются наиболее энергичными из них.
  • Гамма-излучение может распространяться на многие метры по воздуху и на многие сантиметры по человеческим тканям. Легко проникает в большинство материалов.
  • Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи. Они также могут путешествовать на большие расстояния как по воздуху, так и по человеческим тканям.
  • Радиоактивные материалы, испускающие гамма- и рентгеновские лучи, представляют собой как внешнюю, так и внутреннюю опасность для человека.
  • Плотные материалы необходимы для защиты от гамма-излучения.Одежда и экипировка обеспечивают небольшую защиту от проникающей радиации, но предотвращают загрязнение кожи радиоактивными материалами.
  • Гамма-излучение обнаружено приборами разведки, в том числе приборами гражданской обороны. Низкие уровни можно измерить с помощью стандартного счетчика Гейгера.
  • Гамма-излучение или рентгеновские лучи часто сопровождают испускание альфа- и бета-излучения.
  • Приборы, предназначенные исключительно для обнаружения альфа-излучения, не будут обнаруживать гамма-излучение.
  • Карманные камерные (карандашные) дозиметры, пленочные жетонные, термолюминесцентные и другие виды дозиметров могут применяться для измерения накопленного облучения гамма-излучением.

Определения излучения

В следующем списке представлены общие термины, которые используются для описания аспектов излучения.

Альфа-частица
A Энергичные ядра гелия (два протона и два нейтрона), испускаемые некоторыми радионуклидами с большими атомными номерами (например,г., плутоний, радий, уран). Обладает низкой проникающей способностью и малым радиусом действия. Альфа-частицы, как правило, не проникают через кожу. Альфа-излучающие атомы могут оказывать воздействие на здоровье при попадании в легкие или раны.
Атом
Наименьшая частица элемента, которую нельзя разделить или разрушить химическими средствами.
Фоновое излучение
Излучение в естественной среде обитания человека, включая космические лучи и излучение естественно радиоактивных элементов, как снаружи, так и внутри тела человека и животных.Его также называют естественным излучением. Искусственные источники радиоактивности вносят свой вклад в общий уровень радиационного фона.
Беккерель
Единица активности СИ 1 распад в секунду; 37 миллиардов Бк = 1 кюри. (См. коэффициенты пересчета в разделе Измерение излучения.)
Бета-частица
Маленькая частица, выброшенная из радиоактивного атома. Он имеет умеренную проникающую способность и дальность действия до нескольких метров по воздуху.Бета-частицы проникают в кожу только на долю дюйма.
Контролируемая зона
Зона, вход, деятельность и выход из которой контролируются для обеспечения радиационной защиты и предотвращения распространения загрязнения.
Космические лучи
Высокоэнергетическое излучение, возникающее за пределами земной атмосферы.
Загрязнение
Осаждение радиоактивного материала в любом нежелательном месте, особенно там, где его присутствие может быть вредным.
Кюри
Единица измерения, используемая для описания количества радиоактивности в образце материала.
Обеззараживание
Сокращение или удаление загрязняющих радиоактивных материалов из строения, территории, объекта или человека.
Детектор
Устройство, чувствительное к излучению и способное выдавать ответный сигнал, подходящий для измерения или анализа. Прибор для обнаружения радиации.
Доза
Общий термин для обозначения количества поглощенного излучения или энергии.
Мощность дозы
Доза, доставляемая в единицу времени. Обычно его выражают в рад в час или в кратных или дольных единицах, таких как миллирад в час. Мощность дозы обычно используется для обозначения уровня опасности от радиоактивного источника.
Дозиметр
Небольшой карманный прибор для контроля радиационного облучения персонала.
Электромагнитное излучение
Типы электромагнитного излучения варьируются от коротковолновых, таких как рентгеновские лучи и гамма-лучи, через ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный диапазоны до радиолокационных и радиоволн относительно длинных длин волн.
Воздействие
Величина, используемая для обозначения степени ионизации воздуха, вызванной рентгеновским или гамма-излучением. Единицей измерения является рентген (Р). Для практических целей один рентген сопоставим с 1 рад или 1 бэр для рентгеновского и гамма-излучения.Единицей воздействия в системе СИ является кулон на килограмм (Кл/кг). Один R = 2,58 х 10 -4 Кл/кг.
Гамма-лучи или гамма-излучение
Электромагнитное излучение высокой энергии. Гамма-лучи являются наиболее проникающим типом излучения и представляют собой основную внешнюю опасность.
Счетчик Гейгера или измеритель G-M
Прибор, используемый для обнаружения и измерения радиации.
Серый
Единица СИ поглощенной дозы; 1 грей = 100 рад
Закон обратных квадратов
Соотношение, утверждающее, что интенсивность электромагнитного излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от точечного источника.
Ионизация
Образование заряженных частиц в среде.
Ионизирующее излучение
Электромагнитное (рентгеновское и гамма) или корпускулярное (альфа, бета) излучение, способное производить ионы или заряженные частицы.
Облучение
Воздействие ионизирующего излучения.
Мониторинг
Определение количества присутствующего ионизирующего излучения или радиоактивного загрязнения.Также называется геодезическим.
Рад
Единица поглощенной дозы радиации.
Радиация
Энергия, путешествующая в космосе.
Радиоактивность
Самопроизвольное излучение ядра нестабильного атома. В результате этого излучения радиоактивный атом превращается или распадается на атом другого элемента, который может быть или не быть радиоактивным.
Рем
Мера дозы облучения, связанная с биологическим эффектом.
Рентген
Единица облучения рентгеновскими или гамма-лучами (см. виды радиационного облучения).
Закрытый источник
Радиоактивный источник, запечатанный в контейнер, имеющий достаточную механическую прочность для предотвращения контакта с дисперсией радиоактивного материала в условиях использования и износа, для которых он был разработан.
Зиверт
Единица эквивалентной дозы в системе СИ; 1 Зв = 100 бэр.
Рентген
Проникающее электромагнитное излучение, длина волны которого короче, чем у видимого света.

Радиация в медицине: происхождение, риски и стремления

Glob Cardiol Sci Pract. 2014; 2014(4): 437–448.

Mohamed Donya

1 Aswan Heart Center, Aswan, Egypt

Mark Radford

Radford

2 Катарский сердечно-сосудистый научный центр, Доха, Катар

AHMED ELGUINDY

1 Aswan Heart Center, Aswan, Египет

Дэвид Фирмин

3 Королевский госпиталь Бромптон, Лондон, Великобритания

Магди Х.Yacoub

2 Катарский кардиоваскулярный исследовательский центр, Доха, Катар

1 Асуанский кардиологический центр, Асуан, Египет

2 Катарский кардиоваскулярный исследовательский центр, Доха, Катар

950802 90 Лондон, Королевский госпиталь Бромп802 390 UK

Поступила в редакцию 31 октября 2014 г.; Принято 11 декабря 2014 г.

Copyright © Donya, Radford, ElGuindy, Firmin, Yacoub, лицензиат Bloomsbury Qatar Foundation Journals, 2014.

Это статья в открытом доступе, распространяемая на условиях лицензии Creative Commons Attribution CC BY 4.0, который разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

В настоящее время использование радиации в медицине стало повсеместным и рутинным. С момента своего появления 100 лет назад диагностическая радиология, ядерная медицина и лучевая терапия превратились в передовые методы и считаются важными инструментами во всех областях и областях медицины.

Свойства, присущие ионизирующему излучению, обеспечивают много преимуществ, но также могут причинить потенциальный вред. Таким образом, его использование в медицинской практике предполагает информированное суждение о соотношении риск/польза. Это суждение требует не только медицинских знаний, но и понимания самого излучения.

В этой работе представлен глобальный взгляд на радиационные риски, облучение и стратегии смягчения последствий.

Введение

Излучение – это форма энергии, которая распространяется от источника в виде волн или возбужденных частиц.В нижней части спектра излучения мы находим радиоволны и микроволны, которые обычно считаются безвредными (). Солнечный свет состоит из излучения от длинноволнового инфракрасного до коротковолнового ультрафиолетового. За пределами ультрафиолетового диапазона типы излучения, которые мы обнаруживаем, обладают такой большой энергией, что могут выбивать электроны из атомов в процессе, известном как ионизация.

Сравнение длины волны и частоты электромагнитного спектра. 1

Все мы подвергаемся воздействию низких доз ионизирующего излучения из космоса, воздуха, камней и земли вокруг нас.При правильном использовании ионизирующее излучение также имеет ряд полезных применений в медицине, которые могут увеличить наше воздействие. Однако воздействуя на атомы живых существ, эта форма излучения представляет опасность для здоровья из-за потенциального повреждения тканей, генов и ДНК. Таким образом, контролируемое воздействие и соотношение риска и пользы всегда должны быть в центре внимания при принятии клинических решений. 1

Историческая перспектива

Изобретение рентгена Вильгельмом Рентгеном в 1895 году стало поворотным моментом в истории медицины, впервые позволив увидеть внутреннюю работу тела без необходимости вскрывать плоть. 2

Рентген, профессор физики в Вюрцбурге в Германии, в то время экспериментировал с электрическими токами через электронно-лучевые трубки (). Хотя стеклянная трубка, которую он использовал, была покрыта толстым черным картоном, а в комнате было совершенно темно, Рентген заметил, что соседний экран, покрытый платиноцианидом бария (флуоресцентный материал), засветился. Он быстро понял, что это произошло из-за излучения, испускаемого его экспериментальным аппаратом. Кроме того, это излучение могло проникать в ряд различных объектов, а спроецированное изображение его руки на экране демонстрировало контраст между непрозрачными костями и полупрозрачной плотью.Через неделю после своего первоначального открытия Рентген заменил экран фотопластинкой, и так родилось рентгеновское изображение. 3

Вильгельм Рентген (первый человек, открывший возможность использования электромагнитного излучения для создания рентгеновских изображений) (справа). Рентгеновский снимок руки его жены с обручальным кольцом, впервые запечатленный рентгеновским снимком на фотопластинке (1895 г.) (слева). 2

Рентген начал читать лекции о своем изобретении в январе 1896 года, а несколько недель спустя в Канаде с помощью рентгена нашли пулю в ноге пациента.В течение года в Королевском лазарете Глазго было создано первое в мире отделение радиологии, которое быстро сделало снимки камней в почках и копейки, застрявшей в горле ребенка. Вскоре после этого американский физиолог использовал аналогичную систему для активного отслеживания прохождения пищи через пищеварительную систему.

В течение 20 лет после открытия Рентгена рентгеновские лучи приобретали все большую популярность как в качестве ярмарочной диковинки, так и в качестве мощного диагностического инструмента в медицинских учреждениях. Их использование при лечении раненых солдат во время англо-бурской войны (1899-1902) и Первой мировой войны (1914-18) закрепило использование рентгеновских лучей в основе медицинской диагностической практики.Рентген был удостоен самой первой Нобелевской премии по физике за свое открытие в 1901 году. свойства флуоресцентных минералов. При хранении некоторых таких минералов (соединение урана) в ящике с фотопластинками Беккерель заметил, что последние обнажились, и пришел к выводу, что это должно быть связано с типом сильно проникающего излучения, испускаемого самим минералом. 4 Когда ученые стали более внимательно изучать это явление, они обнаружили, что радиоактивные атомы по своей природе нестабильны и что для того, чтобы стать стабильными, они испускают частицы и/или энергию в процессе, известном как радиоактивный распад. В этот период Кюри открыли полоний и радий. Радий станет особенно важным источником гамма-излучения, впервые широко использованным в промышленной радиографии во время программы кораблестроения ВМС США во время Второй мировой войны. К 1946 году кобальт и иридий были разработаны как искусственные источники гамма-излучения для промышленности.Поскольку они были дешевле в производстве и более эффективны, чем радий, они быстро заменили его во всех промышленных применениях. 5

Широкое и безудержное использование рентгеновских лучей и других радиационных технологий в первые годы их существования неизбежно приводило к тяжелым травмам. Однако потребовалось время, чтобы установить прямую связь между радиационным облучением и такими травмами из-за медленного развития многих состояний и отсутствия понимания. Томас Эдисон, Никола Тесла и Уильям Дж. Мортон сообщали о раздражении глаз как об обычном симптоме их экспериментов с рентгеновскими лучами и флуоресцентными материалами, но прошло много лет, прежде чем появилась наука о радиационной защите, или «физика здоровья», как ее называют. сегодня нормально взялся. 6

Типы ионизирующего излучения

Основными видами ионизирующего излучения, испускаемого при радиоактивном распаде, являются альфа-частицы, бета-частицы и гамма-лучи (–). Другие типы, такие как рентгеновские лучи, могут быть как природными, так и искусственными. 7

  • •  Альфа-частицы

  • Альфа-частицы получили особую известность на заре физики элементарных частиц, когда они использовались для бомбардировки различных целей.Один из самых знаменитых экспериментов такого рода был проведен Эрнестом Резерфордом в 1917 году и привел к открытию структуры атома. Альфа-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, относительно велики в атомном исчислении (). Обычно они испускаются при распаде только самых тяжелых радиоактивных ядер, таких как уран, актиний и радий. Хотя альфа-частицы очень энергичны и обладают высокими ионизирующими свойствами, вес и размер альфа-частиц означают, что они теряют свою энергию на относительно коротких расстояниях и могут быть легко остановлены слоем бумаги или человеческой кожи.Таким образом, «внешнее» воздействие на организм альфа-излучения несет небольшой риск для здоровья. Однако при вдыхании или проглатывании альфа-частицы могут вызывать высокофокусированную ионизацию, высвобождая всю свою энергию только через несколько клеток и вызывая серьезные повреждения как на клеточном, так и на генетическом уровне. Это делает альфа-частицы, возможно, самой опасной формой излучения. 8,9

  • •  Бета-частицы

  • Бета-частицы — это маленькие, быстро движущиеся отрицательно заряженные электроноподобные частицы, испускаемые ядром атома во время радиоактивного распада ().Испускание бета-частиц происходит, когда отношение нейтронов к протонам в ядре атома слишком велико. В таких случаях избыточные нейтроны превращаются в протон и электрон. Протон остается в ядре, а электрон выбрасывается с большой энергией. Распространенными источниками бета-частиц являются углерод-14 и стронций-90. Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, но наносят меньший ущерб из-за того, что их ионизация происходит на большей площади. Они могут путешествовать дальше по воздуху, но их легко остановить слоем одежды или тонким листом алюминия.Некоторые бета-частицы способны проникать через кожу и вызывать кожные ожоги, но в целом, как и в случае с альфа-частицами, основным поводом для беспокойства остается проглатывание или вдыхание. 10

    Бета-распад ядра тория 234. 10

  • •  Гамма-лучи

  • Гамма-лучи, испускаемые как при радиоактивном распаде, так и при ядерных взрывах, имеют наименьшую длину волны и наибольшую энергию среди всех волн, известных в электромагнитном спектре ().В отличие от альфа- и бета-частиц, обладающих как энергией, так и массой, гамма-лучи — это просто чистая энергия. 11 Проникающая способность гамма-лучей такова, что для их остановки требуется несколько дюймов материала, такого как свинец, или несколько футов бетона в качестве барьера. Гамма-лучи могут легко проходить через все тело человека, потенциально вызывая серьезные повреждения тканей и ДНК. Однако их способность убивать клетки была успешно использована и сосредоточена медицинской наукой в ​​форме лучевой терапии рака. 12

  • •  Рентген

  • Благодаря широкому использованию в клинических условиях рентгеновские лучи знакомы практически каждому. Как и гамма-лучи, рентгеновские лучи представляют собой фотоны чистой энергии, но обычно они обладают меньшей проникающей способностью из-за меньшей энергии. У них много общих основных свойств, но они испускаются из разных частей атома; гамма-лучи изнутри ядра и рентгеновские лучи снаружи. Рентгеновские лучи возникают естественным образом, но также могут производиться машинами, использующими электричество, как это было обнаружено Рентгеном.?Многие миллионы рентгеновских аппаратов ежедневно используются во всем мире, начиная от медицинских (рентгеновских и компьютерных томографов), используемых для получения подробных изображений костей и мягких тканей в организме, до досмотра в аэропортах и ​​промышленных инспекций и управление процессом. Медицинская диагностическая радиология, основанная на рентгеновских лучах, является крупнейшим источником техногенного радиационного облучения, на долю которого приходится более 40% всего радиационного облучения среднего американца в течение его жизни. 13

Сравнение проникающей способности трех типов излучения (альфа, бета и гамма). 7

Основные виды ионизирующих излучений, испускаемых при радиоактивном распаде. 7

Понимание радиационных рисков

Радиация может повредить живую ткань, изменяя клеточную структуру и повреждая ДНК организма. Величина ущерба зависит от ряда переменных, в том числе от типа и количества поглощенного излучения и его энергии. 14

Поскольку радиационное повреждение происходит на клеточном уровне, эффект незначительного или даже умеренного облучения может быть трудно обнаружить, и часто он может быть успешно устранен организмом.Однако некоторые типы клеток более чувствительны к радиационному повреждению, чем другие, и при более сильном облучении восстановление клеток может быть менее успешным и превратиться в рак. Радиация может сразу убить клетки, а также повредить их ДНК. Это, очевидно, создает опасность, но также и возможности для медицинского вмешательства, если можно точно определить гибель клеток (например, при лучевой терапии рака). 15

Большая часть наших знаний о рисках радиации основана на исследованиях выживших после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в Японии в конце Второй мировой войны.К нашему пониманию добавились другие исследования работников радиационной промышленности и людей, получивших высокие дозы медицинского облучения. Сегодня радиация входит в число наиболее тщательно изученных причин болезней, и о механизмах радиации на молекулярном, клеточном и системном уровнях известно больше, чем почти о любом другом стрессоре для здоровья. Это позволило физикам-медикам определить «безопасные» уровни излучения для использования в медицинских, научных и промышленных целях, чтобы гарантировать, что относительный риск не превышает того, который связан с другими широко используемыми технологиями. 16

Как измерить радиацию?

Имеется 4 отдельных, но взаимосвязанных блока для измерения радиации;

  • • Радиоактивность, которая относится к количеству ионизирующего излучения, испускаемого материалом
  • • Экспозиция, которая измеряет количество радиоактивности, распространяющейся по воздуху
  • • Поглощенная доза, которая описывает количество радиации, поглощенной объектом или человек
  • • Эффективная доза, которая объединяет поглощенную дозу и медицинские эффекты для этого типа излучения

Поглощенная доза может быть рассчитана на основе общей поглощенной энергии излучения (Джоули) на единицу массы (кг) в пораженный участок ткани или органа.Наиболее распространенной единицей измерения для этого является грей (Гр), где один грей эквивалентен одному джоулю на килограмм.

При бета- и гамма-излучении эффективная доза (выраженная в Зивертах или Зв) эквивалентна поглощенной дозе. Однако для альфа-излучения, которое более вредно для организма, эффективная доза больше. 17

Как классифицируется воздействие радиации?

Биологические эффекты, наблюдаемые у облученных людей, относятся к одной из двух категорий; Детерминированный, в основном из-за эффекта «убийства» клеток, и стохастический, связанный с мутациями, которые могут со временем привести к последствиям, таким как рак или наследственные мутации.

A) Детерминированные эффекты, такие как некроз кожи и катаракта, имеют практическую пороговую дозу, ниже которой эффекты незначительны или не очевидны, но, как правило, серьезность эффектов увеличивается с дозой облучения. Пороговая доза не является абсолютным числом, но может варьироваться у разных людей.

B) Стохастические эффекты, такие как рак и наследственные мутации, при которых взаимосвязь между дозировкой и тяжестью эффекта намного слабее. Стохастические повреждения возникают при повреждении остова ДНК, которое не заживает должным образом. 18 Один рентгеновский фотон может вызвать этот эффект, однако риск получения такого повреждения увеличивается с дозой/облучением (линейная беспороговая гипотеза). Стохастический риск особенно сложно учитывать, учитывая его отсроченный и кумулятивный эффект, отсутствие «безопасной» пороговой дозы и отсутствие надежного биомаркера. 19

Источники радиации

Радиация в течение всей жизни происходит из различных источников, как естественных, так и техногенных.

Естественное (фоновое) излучение

Почти половина излучения, которому мы подвергаемся, исходит от окружающей нас среды.Многие элементы, обнаруженные в земной коре, излучают радиоактивность, в том числе уран, радий, полоний, торий и калий. Уровни воздействия будут зависеть от состава местной почвы и горных пород. Другой природный источник — космическое излучение. Земля постоянно подвергается воздействию радиации, создаваемой процессами, происходящими на Солнце, других звездах и во всей Вселенной.

Возможно, самым разрушительным источником естественного излучения является радон, газ без вкуса, цвета и запаха, образующийся при распаде радия, элемента, присутствующего почти во всех горных породах и почвах.Газ радон просачивается в здания через трещины и другие отверстия в полах и стенах. Поскольку газообразный радон испускает альфа-частицы, радон, накопленный внутри зданий, может представлять серьезную опасность для здоровья при вдыхании. Радон вызывает примерно 20 000 случаев рака легких в год и уступает только курению в качестве причины смерти от рака легких. Курильщики, проживающие в домах с высоким уровнем радона, особенно подвержены риску. 20

Радиация в медицине

В странах с развитым клиническим сектором до 50% нашего облучения приходится на медицинские источники ().Большая часть этого исходит от использования стандартной технологии рентгена и компьютерной томографии для диагностики травм и заболеваний. Другие процедуры, такие как лучевая терапия, также используют излучение для лечения пациентов. 21

Диаграмма, иллюстрирующая источники радиационного облучения в США (NCRP 2009). 13

Общие принципы минимизации радиационного риска при медицинском применении

Наиболее эффективным способом снижения риска для пациента при радиологических исследованиях является проведение надлежащих испытаний и оптимизация радиологической защиты пациента.В первую очередь за это отвечают радиолог, клиницист ядерной медицины и медицинский физик.

Основной принцип защиты пациентов требует, чтобы процедуры были направлены на получение диагностической информации удовлетворительного клинического качества с использованием минимальной разумно достижимой дозы. Данные, полученные из ряда стран, указывают на значительную вариабельность входных доз, обычно вводимых пациентам (т. е. дозы, измеренные на поверхности тела, в месте, куда входит рентгеновский луч), в некоторых случаях в 100 раз.Поскольку большинство доз в этих исследованиях, как правило, группируются в нижней части распределения, становится ясно, что входные дозы в верхней части (скажем, выше 70-го или 80-го центиля) трудно оправдать как соблюдение оптимального соотношения риск/польза. 22

Таким образом, полезным первым шагом к снижению радиационного риска для пациентов является разработка согласованного протокола диагностических справочных таблиц соответствующего облучения для различных процедур и типов пациентов (например, для детей и взрослых).взрослых) на институциональном, региональном или национальном уровне на основе передовой международной практики. Инициатива такого рода обеспечивает не только ценный инструмент обучения или руководства, но также может помочь в контроле качества, помогая быстро определить учреждения или оборудование, требующие корректирующих действий для снижения риска для пациентов. Меры, укрепляющие коммуникацию, прозрачность и реализацию между рентгенологами, медицинскими физиками и аудиторскими группами, также могут помочь существенно повлиять на снижение дозы облучения пациентов, в то же время повысив эффективность диагностики. 23,24

В соответствии с политикой некоторые процедуры должны быть упразднены по мере появления лучших альтернатив. Например, использование рентгеноскопии или флюорографии для скрининга туберкулеза у детей больше не показано (обычная рентгенография является менее вредной альтернативой для этой возрастной группы), и, в более общем плане, рентгеноскопия без электронного усиления изображения подвергает пациентов воздействию неприемлемо высоких доз облучения. излучения по сравнению с альтернативами. В настоящее время такие процедуры запрещены в большинстве развитых стран. 25

Параллельно за последние два десятилетия резко возросло использование интервенционных процедур под рентгеноскопическим контролем. Количество и спектр таких процедур продолжают расширяться по разным специальностям. Пациенты (и персонал) обычно подвергаются значительно более высоким дозам облучения по сравнению с диагностическими исследованиями; в среднем 15 мЗв для простого коронарного вмешательства и 50 мЗв для сложных электрофизиологических процедур, что эквивалентно 750 и 2500 задне-передним рентгенограммам грудной клетки соответственно.Прямая польза от этих процедур обычно перевешивает потенциальные опасности, связанные с такими высокими дозами радиации. Однако даже при таком благоприятном соотношении риск/польза необходимо прилагать усилия для минимизации риска. Невозможно переоценить программы обеспечения и улучшения качества, направленные на минимизацию облучения пациентов и персонала, непрерывное обучение, мониторинг дозы, надлежащее использование оборудования и защитной одежды/экранов, а также соблюдение рекомендаций по радиационной безопасности, изданных различными профессиональными обществами. 26

Радиационные риски и дети

Радиационный контроль является проблемой как для взрослых, так и для детей. Однако в отношении детей и зародышей применимы три уникальных соображения, которые должны определять наши действия;

  • [1]

    Дети значительно более чувствительны к радиации, как показали многочисленные эпидемиологические исследования облученного населения.

  • [2]

    Ожидаемая продолжительность жизни детей больше, чем у взрослых, что приводит к более длительному периоду возможности проявления радиационного поражения.

  • [3]

    Дети могут получить более высокую дозу облучения, чем это необходимо, если настройки оборудования и дозы не адаптированы к их меньшему размеру тела.

Радиационно-индуцированные пороки развития или интеллектуальные нарушения как у развивающегося плода, так и у детей крайне маловероятны при проведении обычных радиологических или ядерных медицинских процедур. Однако существует небольшой, но значительный риск индукции рака, и его следует учитывать даже при типичных диагностических уровнях облучения (< 50 мГр).Риск развития рака, связанного с радиацией, может быть в несколько раз выше для маленького ребенка по сравнению со взрослым, подвергающимся аналогичным диагностическим или интервенционным процедурам.

Поэтому снижение дозы облучения должно быть приоритетной целью, особенно при процедурах, проводимых у детей или при беременности. При применении в педиатрии снижение дозы на практике достигается главным образом за счет технических факторов, специфичных для детей. В ядерной медицине меньший размер детей означает, что приемлемые изображения могут быть получены с использованием меньших вводимых доз, чем для взрослых, в то время как в диагностической радиологии необходимо уделять особое внимание обеспечению того, чтобы излучение было как можно более узко сфокусировано на конкретной интересующей области. . 27

Уменьшение облучения плода при беременности

Перед проведением диагностической процедуры у пациентки детородного возраста важно определить, может ли она быть беременной, и если да, то находится ли плод в область облучения и может ли процедура включать относительно высокую дозу (например, бариевая клизма или КТ малого таза). Медицински показанные диагностические исследования, удаленные от плода (например, рентгенографию органов грудной клетки или конечностей, сканирование легких) можно безопасно проводить в любое время беременности при условии, что оборудование находится в хорошем рабочем состоянии.Обычно польза от постановки информированного диагноза перевешивает потенциальные противопоказания радиационного риска в таких случаях.

Если исследование находится на более высоком уровне диагностической дозы, а плод находится либо в луче облучения, либо рядом с ним, уравнение риск/польза требует, чтобы дозы и процедуры были минимизированы в максимально возможной степени, сохраняя при этом достаточность для эффективного диагноз. Этого можно добиться, скорректировав обследование так, чтобы свести к минимуму количество необходимых рентгенограмм, или, в случае ядерной медицины, поощряя гидратацию матери и быстрое выведение радиофармпрепаратов через мочевыводящие пути, чтобы уменьшить воздействие на плод. 28

Радиационный риск и использование КТ (компьютерной томографии) в педиатрии

КТ может быть жизненно важным методом диагностики заболеваний и травм у детей. Только в Соединенных Штатах ежегодно проводится от 5 до 9 миллионов КТ-исследований детей, и использование этой процедуры неуклонно растет как из-за ее полезности при распространенных заболеваниях, так и из-за технических инноваций.

Тем не менее, несмотря на множество явных преимуществ, КТ также имеет существенный недостаток с точки зрения значительного облучения.Несмотря на то, что на компьютерную томографию приходится только 12% диагностических радиологических процедур в США, компьютерная томография обеспечивает около 49% коллективного поглощения излучения населением США в результате медицинских процедур в целом. 29

Первое исследование, непосредственно оценивающее риск рака у детей после компьютерной томографии, выявило четкую зависимость доза-реакция как для лейкемии, так и для опухолей головного мозга, при этом риск растет вместе с увеличением кумулятивного поглощения излучения. Было обнаружено, что кумулятивная доза около 50–60 мГр в голову увеличивает вероятность возникновения опухолей головного мозга у детей в три раза.Точно так же было обнаружено, что воздействие на костный мозг аналогичной дозы радиации увеличивает риск лейкемии на ту же величину. Для обоих результатов было проведено сравнение с контрольной группой, имеющей кумулятивное поглощение излучения менее 5 мГр в соответствующих областях тела. Эти выводы отражали оценки исследований, проведенных после взрывов атомных бомб в Японии. 30

Количество КТ-сканирований, необходимых для достижения кумулятивного порога 50–60 мГр, зависит от используемого оборудования, возраста и размера пациента, а также от самих настроек сканера.При типичных текущих настройках для педиатрической КТ достаточно двух-трех сканирований головы, чтобы подвергнуть мозг такому уровню кумулятивного излучения. В случае костного мозга этот порог достигается между 5 и 10 процедурами. Вышеприведенное основано на принятых в США настройках сканера для возрастной группы до 15 лет.

Несмотря на эти данные, важно подчеркнуть, что абсолютный риск рака, связанный с компьютерной томографией, невелик. Абсолютный пожизненный риск, по оценкам литературы, составляет около 1 случая рака на 1000 выполненных компьютерных томографов, с максимальной частотой 1 случай на 500 обследованных пациентов.Существуют веские основания для дальнейшего использования компьютерной томографии в педиатрии. Тем не менее, повторюсь, тщательная оценка соотношения риск/польза остается первостепенной задачей, равно как и обязательство снизить воздействие медицинского излучения на пациента до минимума, необходимого для получения результатов. 31

Если КТ используется в педиатрических учреждениях, можно предпринять несколько немедленных шагов и долгосрочных стратегий для обеспечения безопасности пациентов. С точки зрения процесса специалисты должны:

  • [4]

    Свести к минимуму использование процедур, основанных на ионизирующем излучении, таких как КТ у детей, отдавая предпочтение неионизирующим методам, таким как УЗИ или магнитно-резонансная томография (МРТ), когда это возможно

  • [5]

    Отрегулируйте параметры облучения для детской КТ на основе разработки протоколов, основанных на размере/весе, и ограничения облучения наименьшей необходимой областью сканируемая область – для сканирования скелета, легких и некоторых ангиографических и последующих сканирований следует учитывать более низкие значения мА и/или кВпИзображения самого высокого разрешения не всегда необходимы, но подвергают пациентов большему облучению. Доза облучения и риск.

В долгосрочной перспективе мы должны поощрять и укреплять разработку и использование конкретных протоколов КТ для детей, а также стремиться обучать практикующих врачей, повышать осведомленность и способствовать обмену информацией посредством публикаций, конференций и профессиональных ассоциаций.Кроме того, необходимо продолжать исследования для дальнейшего выяснения взаимосвязи между КТ-излучением и риском развития рака, для определения алгоритма между качеством КТ и дозой, а также для улучшения настройки КТ-сканирования для отдельных детей. 32

Магнитно-резонансная томография

Альтернативной формой визуализации, разработанной за последние 40 лет, является магнитно-резонансная томография (МРТ), или МРТ, как ее часто называют. При этом используется радиочастотное излучение из дальнего левого конца электромагнитного спектра, показанного ранее.Это излучение имеет низкую энергию и не может напрямую повредить ткань или ДНК. Однако следует отметить, что если в тело попадает достаточное количество этого излучения, оно может вызвать нагрев тканей, что может привести к повреждению, и для того, чтобы избежать этого, у сканеров МРТ есть строгие ограничения на количество радиочастотного излучения.

В подавляющем большинстве МРТ радиочастотное магнитное поле используется для возбуждения ядер водорода, которые затем испускают сигнал, который затухает в течение десятков миллисекунд.Сигналы на МР-изображениях зависят в первую очередь от плотности ядер водорода или протонов в тканях на водной или жировой основе, а затем от многих других факторов, включая так называемое время релаксации, течение и диффузию. Взвешивание множества других факторов можно изменить, изменив так называемую последовательность МРТ, и это дает МРТ большие возможности для характеристики различных мягких тканей или, например, измерения кровотока.

Сердечно-сосудистые МРТ-последовательности были разработаны для широкого спектра применений, включая киновизуализацию для измерения сердечной функции, различные методы характеристики миокарда и выявления в нем поврежденных тканей, измерение перфузии миокарда, измерение объемного кровотока и паттернов кровотока в сердце и кровеносные сосуды и ангиографическое изображение сосудов.

Потенциально одним из наиболее важных применений является возможность МРТ визуализировать и охарактеризовать заболевание в стенке сосуда, поскольку это может позволить обнаруживать сердечно-сосудистые заболевания на гораздо более ранней стадии, чем в настоящее время. Визуализация стенки сосуда является сложной задачей, особенно в коронарных артериях, которые двигаются не только во время сердечного, но и дыхательного цикла. Однако теперь это возможно с использованием методов отслеживания движения, описанных Scott et al. 33 В качестве примера показан один срез трехмерной стопки правой коронарной артерии в плоскости (слева) и в плоскости (справа).

Одиночный срез стопки 3D МРТ правой коронарной артерии в плоскости (слева) и в плоскости (справа). 33

Другим интересным достижением является диффузионно-тензорная визуализация, которая позволяет исследовать микроструктурную архитектуру ткани миокарда и измерять изменения, вызванные заболеванием. Измерение тензора диффузии особенно сложно в сердце из-за его движения во время сердечного и дыхательного циклов. Однако недавно были разработаны методы, которые, как было показано, обеспечивают воспроизводимые измерения параметров DTI 34 .иллюстрирует, используя цветовую шкалу, карту спиральных углов миокардиальных волокон из среза средней части желудочка по короткой оси. Характерный переход от левозакрученной к правозакрученной спирали виден через стенку миокарда от эпи- к эндокарду.

Карты спиральных углов миокардиальных волокон из среза средней части желудочка по короткой оси на диффузионно-тензорной МРТ изображены с использованием цветовой шкалы. 34

Выводы

Открытие рентгеновских лучей в конце XIX века, несомненно, стало важной вехой в развитии клинической практики.С тех пор достижения в диагностических и интервенционных процедурах, основанных на лучевой терапии, принесли огромную пользу пациентам.

Однако воздействие повышенного уровня радиации сопряжено с некоторыми значительными рисками. За последние 100 лет исследовательское сообщество приложило значительные усилия для лучшего понимания и количественной оценки этих рисков. Однако ряд исследований показал, что эти знания не всегда применялись на практике в медицинском сообществе, что приводило к огромным различиям в уровнях поглощения радиации, которым подвергаются пациенты, при сопоставимых процедурах.

Руководящим принципом для клиницистов должна быть минимизация риска для пациентов во время радиологических процедур, сбалансированная с необходимостью получения результатов хорошего качества. Особую осторожность нужно проявлять и по отношению к детям.

На политическом уровне необходимо разработать стандартизированные справочные таблицы для допустимых уровней радиации, применяемых в основных клинических применениях, как для взрослых, так и для детей. Они должны основываться на практике золотого стандарта, как следует из международных исследований и опыта.

С точки зрения реализации, более строгое применение контроля качества на основе этих стандартов, связанное как с наращиванием потенциала, так и с коррекционными мерами, может значительно повлиять на безопасность пациентов в этом контексте. Принципы радиационной физики и биологии, радиационной безопасности и меры по минимизации облучения должны оставаться обязательными компонентами обучения и сертификации всех медицинских работников, имеющих дело с радиацией.

Общепризнано, что с точки зрения риска не существует абсолютно «безопасной» дозы облучения.Однако, принимая во внимание огромную потенциальную пользу для пациентов как в диагностических, так и в интервенционных условиях, наше внимание должно оставаться на уравнении риск/польза, а также на обеспечении того, чтобы мы продолжали снижать первое, одновременно увеличивая второе, за счет постоянных усилий по совершенствованию технологий. , в политике и на практике.

Ссылки

1. Reed AB. История использования радиации в медицине. Дж Васк. Surg. 2011 Январь; 53 (1 Приложение): 3S–5S. [PubMed] [Google Scholar]2. Гудман ПК. Новый свет: открытие и внедрение рентгеновского излучения.Американский журнал рентгенологии. 1995; 165:1041–1045. [PubMed] [Google Scholar]3. Глассер О. Рентген и открытие рентгеновских лучей. Американский журнал рентгенологии. 1995; 165:1033–1040. [PubMed] [Google Scholar]4. Dutreix J. От рентгеновских лучей к радиоактивности и излучению. Открытие и работы Анри Беккереля (1851–1908) Bull Acad Natl Med. 1996 г., январь; 180 (1): 109–118. [PubMed] [Google Scholar]5. Диамантис А., Магиоркинис Э., Пападимитриу А., Андрутсос Г. Вклад Марии Склодовской Кюри и Пьера Кюри в ядерную и медицинскую физику.Сто десять лет после открытия радия. Ад Джей Нукл Мед. 2008 г., январь; 11 (1): 33–38. [PubMed] [Google Scholar]6. Тиминс Дж.К. Сообщение о преимуществах и рисках медицинского облучения: историческая перспектива. Здоровье физ. 2011 ноябрь; 101 (5): 562–565. [PubMed] [Google Scholar]7. Кристенсен Д.М., Иддинс С.Дж., Шугарман С.Л. Ионизирующие радиационные поражения и болезни. Emerg Med Clin North Am. 2014 г., февраль; 32 (1): 245–265. [PubMed] [Google Scholar]8. Крейн Кеннет С. Введение в ядерную физику. Джон Уайли и сыновья; 1988 год.стр. 246–269. [Google Академия]9. Резерфорд Э. Рассеяние альфа- и бета-лучей веществом и структурой атома. Филос. Маг. 1911; 6 (21): 669–688. [Google Академия] 10. Резерфорд Э. (Документ, опубликованный Резерфордом в 1899 г.) Излучение урана и создаваемая им электрическая проводимость. Филос. Маг. 2009;47(284):109–113. [Google Академия] 11. Аармян Ф., Ахперджанян А., Баррио Дж., Бернлор К., Борст Х., Кортина Дж., Геттинг Н. Энергетический спектр Tev Маркаряна 501, измеренный с помощью системы стероскопических телескопов HEGRA в 1998 и 1999 годах.АПЖ. 2001;546(2):898. [Google Академия] 12. Хамада Н., Фуджмичи Ю. Классификация радиационных эффектов для целей ограничения дозы: история, текущая ситуация и перспективы на будущее. Дж. Радиат. Рез. 2014 г., июль; 55 (4): 629–640. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]13. Группен Клаус, Коуэн Г., Эйдельман С.Д., Стро Т. Астрофизика элементарных частиц. Спрингер; 2005. с. 109. [Google Академия]14. Клейман Н.Дж., Маквитти Т.Дж., Алеман Б.М., Эдгар А.Б., Мабучи К., Мурихед Ч.Р., Шор Р.Э., Уоллес В.Х. Публикация МКРЗ 118: Заявление МКРЗ о тканевых реакциях и ранних и поздних эффектах радиации в нормальных тканях и органах: пороговые дозы для тканевых реакций в контексте радиационной защиты.Являюсь. ИРКП. 2012 г., февраль; 41 (1-2): 1–322. [PubMed] [Google Scholar] 15. Хендри Дж. Х. Радиационная биология и радиационная защита. Являюсь. ИРКП. 2012 г., октябрь-декабрь; 41 (3-4): 64–71. [PubMed] [Google Scholar] 16. Барендсон Г.В., Уолтер Х.М., Фаулер Дж.Ф., Бьюли Д.К. Воздействие различных ионизирующих излучений на клетки человека в культурах тканей. Радиат. Рез. 1963 г., январь; 18: 106–119. [PubMed] [Google Scholar] 17. Худа В., Вэнс А. Дозы облучения пациентов при компьютерной томографии взрослых и детей. Американский журнал рентгенологии. 2001; 176: 303–306. [Google Академия] 18.Вакано Дж. Ю., Иваса Ю. Эволюционное ветвление в конечной популяции: детерминированное ветвление против стохастического ветвления. Генетика. 2013 г., январь; 193 (1): 229–241. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]19. Барендсон ГВ. Реакции культивируемых клеток, опухолей и нормальных тканей на излучения с различной линейной передачей энергии. Радиат. Рез. 1968; 4: 293–356. [Google Академия] 20. Совет Американской медицинской ассоциации по научным вопросам. Радон в домах. ДЖАМА. 1987: 258–668. [PubMed] [Google Scholar] 21. Hricak H, Brenner DJ, Adelstein SJ, Frush DP, Hall EJ.Управление использованием радиации в медицинской визуализации: многогранная задача. Радиология. 2011 г., март; 258(3):889–905. [PubMed] [Google Scholar] 22. Дорр В. Эффект излучения в нормальных тканях. Принципы повреждения и защиты. Нуклир Медизин. 2010; 49 (Приложение 1): S53–S58. [PubMed] [Google Scholar] 23. Грей JE, Арчер Б.Р., Батлер П.Ф. Референтные значения для диагностической радиологии: применение и влияние. Радиология. 2005; 235:354–358. [PubMed] [Google Scholar] 24. McCollough C, Branham T, Herlihy V. Диагностические эталонные уровни из программы аккредитации ACR CT.Варенье. Сб. Радиол. 2011; 8: 745–803. [PubMed] [Google Scholar] 25. Везенберг Р.Л., Амундсон Г.М. Флюроскопия у детей: малоэкспозиционная технология. Радиология. 1984 г., октябрь; 153 (1): 243–247. [PubMed] [Google Scholar] 26. Национальный совет по радиационной защите и измерению. 2010. Управление дозой облучения при интервенционных медицинских процедурах под рентгеноскопическим контролем; п. 325. (Отчет НКРЗ № 168). [Google Академия] 27. Paolicchi F, Faggioni L, Bastiani L, Molinaro S, Puglioli M, Caramella D, Bartolozzi C. Оптимизация баланса между дозой облучения и качеством изображения при КТ головы у детей: результаты до и после интенсивного обучения рентгенологического персонала.Американский журнал рентгенол. 2014 июнь; 202(6):1309. [PubMed] [Google Scholar] 28. Ангел Э., Веллниц К.В., Гудситт М.М. Доза облучения плода у беременных, проходящих мультидетекторную компьютерную томографию: Моделирование методом Монте-Карло с оценкой дозы на плод для диапазона гестационного возраста и размера пациента. Радиология. 2008; 249: 220–227. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]29. Андраде М.Э., Боррас С., Ккури Х.Дж., Диас С.К. Органные дозы и риски компьютерных томографических исследований. Дж. Радиол. прот. 2012 сен; 32 (3): 251–260.[PubMed] [Google Scholar] 30. Бреннер Д.Дж., Эллистон К.Д., Холл Э.Дж., Берден В.Е. Расчетные риски радиационно-индуцированного рака плода при КТ у детей. Американский журнал рентгенологии. 2001; 176: 289–296. [PubMed] [Google Scholar] 31. Брэди А.С., Фруш Д.П., Худа В., Бронт Р.Л. Радиационный риск для детей при компьютерной томографии. Педиатрия. 2007; 120: 677–682. [PubMed] [Google Scholar] 32. Доннелли Л.Ф., Эмери К.Х., Броуди А.С. Минимизация дозы облучения для педиатрических применений спиральной КТ с одним детектором: стратегии в крупной детской больнице.Американский журнал рентгенологии. 2001; 176: 303–306. [PubMed] [Google Scholar] 33. Скотт А.Д., Киган Дж., Фирмин Д.Н. Трехмерное изображение стенки коронарного сосуда с высоким разрешением и почти 100% респираторной эффективностью с использованием отслеживания эпикардиального жира: воспроизводимость и сравнение со стандартными методами. J Magn Reson Imaging. 2011 г., январь; 33 (1): 77–86. [PubMed] [Google Scholar] 34. Ниэльс-Валлеспин С., Меккауи С., Гейтхаус П., Риз Т.Г., Киган Дж., Феррейра П.Ф., Коллинз С., Шпейер П., Фейвейер Т., де Сильва Р., Яковски М.П., ​​Пеннелл Д.Дж., Сосновик Д.Е., Фирмин Д.In vivo диффузионно-тензорная МРТ сердца человека: воспроизводимость подходов на основе задержки дыхания и навигатора. Магн Резон Мед. 2013 г., август; 70 (2): 454–465. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Ионизирующее излучение, воздействие на здоровье и меры защиты

\n

\nВсе радионуклиды однозначно идентифицируются по типу испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.

\n

\nАктивность, используемая как мера количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель соответствует одному распаду в секунду.Период полураспада – это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида уменьшилась в результате распада до половины его первоначального значения. Период полураспада радиоактивного элемента – это время, за которое распадается половина его атомов. Это может варьироваться от простой доли секунды до миллионов лет (например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период полураспада углерода-14 — 5730 лет).

\n

Источники радиации

\n

\nЛюди ежедневно подвергаются воздействию естественных и искусственных источников радиации.Естественная радиация исходит из многих источников, включая более 60 природных радиоактивных материалов, обнаруженных в почве, воде и воздухе. Радон, природный газ, выделяется из горных пород и почвы и является основным источником естественной радиации. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

\n

\nЛюди также подвергаются естественному облучению космическими лучами, особенно на большой высоте. В среднем 80% годовой дозы фонового излучения, которую получает человек, приходится на природные земные и космические источники радиации.Уровни радиационного фона различаются географически из-за геологических различий. Воздействие в некоторых областях может быть более чем в 200 раз выше, чем в среднем по миру.

\n

\nОблучение человека также происходит от искусственных источников, начиная от производства ядерной энергии и заканчивая медицинским использованием радиации для диагностики или лечения. На сегодняшний день наиболее распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские приборы, в том числе рентгеновские аппараты.

\n

Воздействие ионизирующего излучения

\n

\nРадиационное облучение может быть внутренним или внешним и может быть получено различными путями облучения.

\n

\n Внутреннее облучение ионизирующим излучением происходит при вдыхании, проглатывании или ином попадании радионуклида в кровоток (например, путем инъекции или через раны). Внутреннее облучение прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо спонтанно (например, с экскрементами), либо в результате лечения.

\n

\n Внешнее облучение может произойти при попадании переносимого по воздуху радиоактивного материала (например, пыли, жидкости или аэрозолей) на кожу или одежду.Этот тип радиоактивного материала часто можно удалить из организма простым мытьем.

\n

\nВоздействие ионизирующего излучения также может быть результатом облучения от внешнего источника, например медицинского облучения рентгеновскими лучами. Внешнее облучение прекращается, когда источник излучения экранируется или когда человек выходит за пределы поля излучения.

\n

\nЛюди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения при различных обстоятельствах, дома или в общественных местах (общественное облучение), на своих рабочих местах (профессиональное облучение) или в медицинских учреждениях (как пациенты, лица, осуществляющие уход, и волонтеры) .

\n

\nВоздействие ионизирующего излучения можно разделить на 3 ситуации воздействия. Первые, ситуации запланированного облучения, возникают в результате преднамеренного внедрения и эксплуатации источников излучения с особыми целями, как в случае медицинского использования излучения для диагностики или лечения пациентов или использования излучения в промышленности или исследованиях. Второй тип ситуаций, существующие облучения, это когда радиационное облучение уже существует, и необходимо принять решение о контроле – например, облучение радоном в домах или на рабочих местах или облучение естественным радиационным фоном из окружающей среды.Последний тип, ситуации аварийного облучения, возникают в результате неожиданных событий, требующих быстрого реагирования, таких как ядерные аварии или злоумышленные действия.

\n

\nМедицинское использование радиации составляет 98 % вклада дозы населения от всех искусственных источников и составляет 20 % от общего облучения населения. Ежегодно во всем мире проводится более 3600 миллионов диагностических радиологических исследований, проводится 37 миллионов процедур ядерной медицины и проводится 7,5 миллионов процедур лучевой терапии.

\n

Воздействие ионизирующего излучения на здоровье

\n

\nРадиационное поражение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в единицах, называемых грей (Гр). Потенциальный ущерб от поглощенной дозы зависит от типа излучения и чувствительности различных тканей и органов.

\n\n

Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения потенциального причинения вреда. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, учитывающая тип излучения и чувствительность тканей и органов.Это способ измерения ионизирующего излучения с точки зрения возможности причинения вреда. Зв учитывает вид излучения и чувствительность тканей и органов.

\n

Зв — очень большая единица измерения, поэтому практичнее использовать меньшие единицы, такие как миллизиверты (мЗв) или микрозиверты (мкЗв). В одном мЗв одна тысяча мкЗв, а в одном Зв одна тысяча мЗв. В дополнение к количеству радиации (дозе) часто бывает полезно выразить скорость, с которой доставляется эта доза (мощность дозы), например микрозиверты в час (мкЗв/час) или миллизиверты в год (мЗв/год).

\n

 

\n\n

\nПри превышении определенных пороговых значений радиация может нарушать функционирование тканей и/или органов и вызывать острые эффекты, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти эффекты более серьезны при более высоких дозах и более высоких мощностях доз. Например, порог дозы для острого лучевого синдрома составляет около 1 Зв (1000 мЗв).

\n

\nЕсли доза облучения низкая и/или она доставляется в течение длительного периода времени (низкая мощность дозы), риск значительно ниже, поскольку вероятность устранения повреждения выше.Однако по-прежнему существует риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться спустя годы или даже десятилетия. Эффекты такого типа будут возникать не всегда, но их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше для детей и подростков, поскольку они значительно более чувствительны к радиационному облучению, чем взрослые.

\n

\nЭпидемиологические исследования групп населения, подвергшихся воздействию радиации, таких как выжившие после атомной бомбардировки или пациенты лучевой терапии, показали значительное увеличение риска рака при дозах выше 100 мЗв.Совсем недавно некоторые эпидемиологические исследования лиц, подвергшихся медицинскому облучению в детстве (детская КТ), показали, что риск рака может увеличиваться даже при более низких дозах (от 50 до 100 мЗв).

\n

\nВнутринатальное воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение головного мозга плода после острой дозы, превышающей 100 мЗв в период с 8 по 15 неделю беременности и 200 мЗв в период с 16 по 25 неделю беременности. До 8-й недели или после 25-й недели беременности исследования на людях не показали радиационного риска для развития мозга плода.Эпидемиологические исследования показывают, что риск рака после облучения плода аналогичен риску после облучения в раннем детстве.

\n

Реагирование ВОЗ

\n

\nВОЗ разработала программу радиационной защиты пациентов, работников и населения от рисков для здоровья, связанных с радиационным облучением в условиях планируемого, существующего и аварийного облучения. Эта программа, ориентированная на аспекты радиационной защиты для общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой радиационного риска, управлением и информированием.

\n

\nВ соответствии со своей основной функцией по «установлению норм и стандартов, а также поощрению и контролю за их выполнением» ВОЗ сотрудничала с 7 другими международными организациями для пересмотра и обновления международных основных норм радиационной безопасности (ОНБ). ВОЗ приняла новую международную ОНБ в 2012 г. и в настоящее время работает над поддержкой внедрения ОНБ в своих государствах-членах.

«,»datePublished»:»2016-04-29T09:30:00.0000000+00:00″,»image»:»https://www.who.int/images/default-source/imported/radiation/radiation-africa630x420-jpg.jpg?sfvrsn=e8581c1b_10″,»издатель»:{«@type»:»Организация»,»название»:»Всемирная организация здравоохранения: ВОЗ»,»logo»:{«@type»:»ImageObject»,»url»:»https://www.who.int/Images/SchemaOrg/schemaOrgLogo.jpg»,»width»:250,»height» :60}},»dateModified»:»2016-04-29T09:30:00.0000000+00:00″,»mainEntityOfPage»:»https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ воздействие ионизирующего излучения на здоровье и защитные меры»,»@context»:»http://schema.org»,»@type»:»Статья»}; .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.