Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Физические основы радионуклидной диагностики






Глава 6. Основы и клиническое применение радионуклидного метода диагностики

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОНУКЛИДНОЙ ДИАГНОСТИКИ

В основе радионуклидного метода диагностики лежит явление естественной радиоактивности, открытое в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем. Этот ученый впервые показал, что некоторые химические элементы способны испускать «невидимые лучи», которые засвечивают рентгеновскую пластину так же, как и рентгеновские лучи. За это открытие Анри Беккерель в 1903 г. был удостоен Нобелевской премии.

Открытие рентгеновского излучения и естественной радиоактивности стало фундаментом, на котором построены современная ядерная физика и медицинская радиология.

Излучение, обнаруженное Беккерелем, стали называть сначала бекке-релевыми лучами - по аналогии с рентгеновскими. Однако оказалось, что новое излучение не однородное, а складывается из трех составляющих, которые стали именовать по первым буквам греческого алфавита - α -, β -и γ -излучение.

Альфа-излучение (4α 2) представляет собой поток атомов гелия, лишенных электронов. Альфа-частица имеет двойной положительный заряд (два протона и два нейтрона) и массу, равную 4 атомным единицам. Пробег α -частиц в теле человека составляет несколько десятков микрон.

Бета-излучение - это поток β -частиц, т. е. электронов (e-1) или позитронов (β +). Каждая частица обладает одним элементарным положительным или отрицательным электрическим зарядом. Масса электрона составляет всего около 1/1840массы атома водорода. Электроны, образовавшиеся при распаде радионуклидов, проникают на несколько миллиметров в ткани человека.

Гамма-излучение - электромагнитное излучение, испускаемое при радиоактивном распаде. В отличие от тормозного излучения спектр γ -излу-чения дискретный, так как переход ядра атома из одного энергетического состояния в другое осуществляется скачкообразно. Свойства γ -излучения определяются длиной волны (λ) и энергией кванта (E). Энергия γ -кван-тов находится в пределах от десятков килоэлектрон-вольт до мегаэлектронвольт, поэтому они имеют высокую проникающую способность и оказывают выраженное биологическое действие.

Современная радионуклидная диагностика основана на регистрации γ -кван-тов, либо испускаемых непосредственно радиоактивными нуклидами при

их распаде (сцинтиграфия, однофотонная эмиссионная компьютерная томография), либо образующихся при взаимодействии позитронов, испускаемых нуклидом, с электронами окружающих атомов.

Регистрация γ -квантов производится несколькими способами - подсчетом ионизаций в ионизационных камерах, газоразрядных счетчиках и фиксацией пробега γ -квантов в некоторых веществах при попадании в них ионизирующих излучений (так называемых сцинтилляторах). Число ионизаций, или сцинтилляций, соответствует числу радиоактивных распадов и, соответственно, количеству радиоактивного нуклида.

Единицей активности радионуклида в системе СИ является беккерель (Бк). 1 Бк равен 1 ядерному превращению за 1 с. На практике еще используют внесистемную единицу кюри (Ки): 1 Ки = 3, 7 х 1010 ядерных превращений за 1 с; 1 Бк равен 0, 027 нКи.

В общем виде схема превращений атомов испусканием γ -квантов или позитронов выглядит для гамма-излучающих нуклидов:

атом радиоактивного нуклида - стабильный атом + γ -квант; для позитрон-излучающих нуклидов:

протон - позитрон (+) + нейтрино (0) + нейтрон (0); далее в организме происходит взаимодействие позитрона с электроном электронной оболочки атомов:

позитрон (+) + электрон (-) - γ -квант + γ -квант.

В связи с различиями в физических свойствах γ -квантов, образующихся при распаде γ -излучающих и позитрон-излучающих нуклидов, в современной ядерной медицине методики с использованием тех и других выделились в самостоятельные методы, которые будут рассмотрены отдельно.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.