class="bi x0 y0 w1 h1"
Chủ đề 1. Khái quát Bức xạ ion hóa
Bức xạ ion hóa để chỉ các tia, sóng hay hạt vật chất có
năng lượng cao và có một đặc tính chung là khi tương
tác với mô trường vật chất mà nó truyền qua, gây hiện
tượng ion hóa và kích thích các nguyên tử và phân tử của
môi trường, trong đó hiện tượng ion hóa chiếm ưu thế.
Bức xạ ion hóa bao gồm:
- Bức xạ hạt nhân: alpha, bêta, gamma, proton, nơtron,
hạt nặng tích điện….(Phóng xạ)
- Bức xạ điện từ: hồng ngoại, khả kiến, tử ngoại,
rơnghen.
1. PHÓNG XẠ.
1.1. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ.
LÀ HIỆN TƯỢNG HẠT NHÂN CỦA
NGUYÊN TỬ TỰ BIẾN ĐỔI (TỰ
PHÂN RÃ) ĐỂ TRỞ THÀNH HẠT
NHÂN CỦA NGUYÊN TỐ KHÁC
HOẶC TỪ 1 TRẠNG THÁI CÓ MỨC
NĂNG LƯỢNG CAO VỀ TRẠNG
THÁI CÓ MỨC NĂNG LƯỢNG
THẤP HƠN. TRONG QUÁ TRÌNH
BIẾN ĐỔI ĐÓ HẠT NHÂN PHÁT RA
TIA CÓ NĂNG LƯỢNG CAO GỌI LÀ
TIA PHÓNG XẠ HAY BỨC XẠ HẠT
NHÂN.
1.2. Các dạng phân rã phóng xạ thường gặp.
* Phân rã bêta âm (negatron
-):
Trong điều kiện nhất định, trong hạt nhân có những đồng vị
A
+
-
+ Q
Bán chất của phân rã: np +
-
+ Q
*
Phân rã bêta dương ( Pozitron
+
).
Trong hạt nhân của những đồng vị có số proton nhiều hơn số
nơtron có thể xảy ra hiện tượng biến một proton thành một nơtron
đồng thời phát ra hạt pozitron (+). Hạt pozitron có khối lượng
đúng bằng khối lượng của điện tử, điện tích bằng điện tích của điện
tử nhưng trái dấu, vì vậy nó được gọi là điện tử dương.
Sơ đồ phân rã + Sơ đồ phân rã N
13
z
X
A
7
N
13
(10 phót)
Z-1
Y
A
+
z
X
A
Z-2
Y
A-4
88
Ra
226
1
(4,61 MeV)
6,5%
(0,18 MeV)
2
(4,79 MeV)
93,5%
86
Rn
222
Phương trình biến đổi:
z
X
A
z-2
Y
A-4
2,50 MeV
1,33 MeV
0 MeV
90
Th
228
(1,9 n¨m)
88
Ra
224
1
(5,17MeV) 0,2%
0,25MeV
0,22MeV
0,08MeV
0 MeV
2
3
4
1
2
1
2,5-9 cm; trong cơ thể 0,04 mm
Tính chất của các hạt bêta
•
Hạt bêta là hạt có khối lượng nhỏ, khi tương tác với vật chất quĩ
đạo là đường gấp khúc.
•
Hạt bêta có một đơn vị điện tích, bị tác dụng trong từ trường, quĩ
đạo là một đường cong.
•
Khả năng ion hóa trực tiếp kém hơn hạt alpha, trung bình tạo ra 75
cặp ion/1cm quãng chạy.
•
Hạt bêta 3.5MeV đi được gần 11m trong không khí hoặc 17mm
trong tế bào
•
Khả năng đâm xuyên của hạt bêta lớn hơn hạt alpha
Tính chất tia Gamma
Ě
Tia gamma là dòng photon năng lượng lớn, Bản chất là sóng điện
từ có bước sóng ngắn, E
max
= 1,1-3,5 Mev.
Ě
Khả năng đâm xuyên lớn, trong không khí đi được từ 1 có 0m đến
hàng trăm mét, dễ dàng xuyên qua cơ thể người .
Ě
Khả năng ion hoá không cao.
Ě
Khi tác động vào môi trường vật chất sẽ truyền hết năng lượng qua
một lần tương tác, sản phẩm là các hạt vi mô tích điện lại tiếp tục
A
B
VÀ TIA X
N
16
1. Một số thông số cơ bản:
Liều chiếu: là đại lượng đo của bức xạ dựa vào khả năng ion hóa của bức
xạ. Đơn vị đo là R (Rơnghen) hay C/kg (Culong/kg)
Liều hấp thụ: là năng lượng mà bức xạ nhường cho một đơn vị khối
lượng chất hấp thụ tại thời điểm khảo sát.Đơn vị đo liều liều hấp thụ là
Rad (Radiation absorbed dose) hay Gy (Gray)
Liều hiệu ứng sinh học (liều tương đương): với cùng một năng lượng hấp
thụ như nhau (liều hấp thụ như nhau) các tia khác nhau gây ra H
ư
SH
khác nhau. VD: 1Rad tia alpha gây HUSH gấp 10-20 lần so với 1Rad tia
X hoặc gamma.
Đơn vị đo liều HUSH là Rem (Ronghen equivalent man) hay Sv
(Sievert)
1C/kg = 3780 R; Gy = 100 Rad; 1 Sv = 100Rem
2. Cơ chế tác dụng của bức xạ ion hoá
17
Bức
xạ
K.thích và ion
hoỏ các N.tử
và P.tử
Các phản
ứng hóa lí,
hóa sinh
H/ ngÉu nhiªn
1)§B ®îc
phôc håi
Ho¹i tö
TÕ bµo sèng
2)Ho¹i tö
Tác dụng trực tiếp Tác dụng gián tiếp
Giai
H
2
O đoạn
O
2
hoá
lý
Các ion, gốc tự do,
phân tử bị kích thích
Các PTSH quan trọng và các cấu trúc của tế bào
Rối loạn chuyển hoá và chức năng tế bào Giai
đoạn
sinh
Hiệu ứng sinh học học
18
3. Tác dụng của bức xạ ion hoá lên cơ thể sống3. Tác dụng của bức xạ ion hoá lên cơ thể sống
19
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học
của bức xạ
. Liều chiếu: là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và
các tổn thương sau chiếu xạ. Liều càng lớn, tổn thương càng
nặng và xuất hiện càng sớm.
10.000 mối liên kết hoá học). Khi chiếu xạ, năng lợng của chùm
tia truyền trực tiếp hoặc gián tiếp cho các PTSH có thể làm:
Mất thuộc tính sinh học
Phá vỡ một số lợng nhất định các mối liên kết hoá học
Phân li các phân tử sinh học
.
22
4.2.
Cỏc tn thng phúng x lờn t bo:
T bo cht do tn thng nng nhõn v nguyờn sinh cht.
T bo khụng cht nhng khụng phõn chia c.
T bo khụng phõn chia c nhng s nhim sc th vn tng lờn
gp ụi v tr thnh t bo khng l.
T bo vn phõn chia thnh hai t bo mi nhng cú s ri lon
trong c ch di truyn.
2 4 S e p t e m b e r , 2 0 0 5
IR P A 1 1 : S ie v e r t L e c t u r e
1 8
T ế b à o c h ế t /h o ạ i t ử N h ữ n g h i ệ u ứ n g tấ t
đ ịn h : b ỏ n g , tổ n t h ơ n g t ổ c h ứ c , t ử v o n g
L iề u c ấ p
X á c s u ấ t
> ~ 1 0 0 0 m S v
1 0 0 %
2 4 S e p t e m b e r , 2 0 0 5
IR P A 1 1 : S ie v e r t L e c t u r e
1 8
Sinh học
24
0,1 Gy: Không có dấu hiệu tổn thương trên lâm sàng. Tăng sai lạc
nhiễm sắc thể có thể phát hiện được.
1 Gy: Xuất hiện nhiễm xạ trong số 5-7% cá thể sau chiếu xạ.
2-3 Gy: Rụng lông, tóc, đục thuỷ tinh thể, giảm bạch cầu, xuất hiện ban
đỏ trên da. Nhiễm xạ gặp ở hầu hết các đối tượng bị chiếu. Tử vong
10-30% số cá thể sau chiếu xạ.
3-5 Gy: Giảm bạch cầu nghiêm trọng, ban xuất huyết, xuất huyết,
nhiễm khuẩn, rụng lông, tóc. Tử vong 50% sau chiếu xạ. Gy: Vô
sinh lâu dài ở cả nam và nữ. Tử vong > 50%.
25
6. Biểu hiện của các tổn thương trên một số cơ quan:
Máu và cơ quan tạo máu: Mô lympho và tuỷ xương là những tổ chức
nhạy cảm cao với bức xạ. Biểu hiện lâm sàng: xuất huyết, phù nề,
thiếu máu.
Xét nghiệm thấy số lượng lympho giảm sớm nhất, sau đó là bạch cầu
hạt, tiểu cầu và hồng cầu. tuỷ xương giảm sinh sản cả 3 dòng, sớm
nhất là dòng hồng cầu.
Hệ tiêu hoá: Chiếu xạ liều cao làm tổn thương niêm mạc ống vị tràng
có thể gây rối loạn tiết dịch, xuất huyết, loét, thủng ruột với các triệu
chứng như ỉa chảy, sút cân, nhiễm độc máu, giảm sức đề kháng của cơ
thể.