Содержание:

Введение

I глава. Виды излучений и их влияние на клетку

1. Виды излучений

2. Доза облучения

3. Методы дозиметрии

4. Перестройки хромосом

5. Зависимость выхода перестроек от стадии клеточного цикла

6. Зависимость выхода перестроек от дозы облучения

Зависимость выхода перестроек от временных параметров облучения

Классическая модель механизма образования аберраций хромосом

II глава. Создание базы объектов хромосомных аберраций

1. Понятие анимационного Gif-файла

2. Структура файла gif89a

3. Создание базы объектов

III глава. Использование программы Macromedia Flash 4.0 для создания анимационных эффектов в базе объектовхромосомных аберраций

Заключение

Литература

Введение

На живые организмы вообще и на человека в частности оказывает влияние множество экологических факторов. Их воздействие различно, но, без сомнения, оно достойно изучения, причем изучения самого тщательного.

Одним из самых важных таких факторов являются различные виды излучений. Жизнь подарила нам множество примеров, иллюстрирующих важность изучения влияния излучения на живые организмы и то, что происходит после небрежного с ним обращения.

Биологическое действие излучения на организм зависит от количества поглощаемой его тканями энергии.

Существует довольно много моделей, описывающих характер этой зависимости. Одна из таких моделей - классическая - утверждает прямолинейность зависимости выхода эффекта воздействия излучения от его дозы. После ее появления была доказана некорректность этой модели, но в целом ряде простейших случаев она работает и служит удобным для практического применения инструментарием.

Для решения проблемы визуализации эффекта влияния излучения на клетку в различных стадиях ее деления использована программа Macromedia Flash 4.0, с помощью которой возможно создание анимированных gif-файлов или преобразование в таковые уже готовых растровых изображений.

В первой главе ⌠Виды излучений и их влияние на клетку рассматривается экологическая сторона ионизирующего излучения и его влияние на живую клетку и вводятся базовые понятия видов излучения, дозы облучения, методов дозиметрии и хромосомных аберраций.

Во второй главе ⌠Создание базы объектов хромосомных аберраций рассматриваются определение, свойства и структура анимационного gif-файла и описывается создание базы объектов хромосомных перестроек.

Третья глава описывает использование программы Macromedia Flash 4.0 в базе объектов хромосомных аберраций.

I глава. Виды излучений и их влияние на клетку.

1. Виды излучений

На состояние окружающей среды и на живые организмы оказывают сильное влияние различные экологические факторы. Экологический фактор - любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное воздействие на живые организмы. Экологические факторы делятся на три категории :

абиотические - факторы неживой природы,

2. биотические - факторы живой природы и

3. антропогенные - факторы человеческой деятельности.

Важным абиотическим фактором наземной среды является ионизирующее излучение - это излучение с очень высокой энергией, способное выбирать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Источник ионизирующего излучения - радиоактивные вещества и космические лучи. Доза излучения (1 рад) - это такая доза излучения, при которой на 1 грамм ткани поглощается 100 эрг энергии. Единица дозы излучения, которую получает человек, называется бэр (биологический эквивалент рентгена) ; 1 бэр равен 0,01 Дж/кг. В течение года человек в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю жизнь (в среднем 70 лет) 7 бэр.

Ионизирующим называется излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков. Существует два типа ионизирующих излучений :

корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа, бета и нейтронное излучение) электромагнитное (гамма- и рентгеновское излучение ) с очень малой длиной волны.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Эти ядра имеют массу 4 и заряд +2. Они образуются при радиоактивном распаде ядер и при ядерных реакциях. Энергия альфа-частиц не превышает нескольких МэВ (1 эВ=1,60206*10-19 Дж). Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см (под длиной пробега частицы понимается наибольшее расстояние от источника излучения, при котором еще можно обнаружить частицу, до ее поглощения веществом). В воде или в мягких тканях человеческого тела, плотность которых более чем в 700 раз превышает плотность воздуха, длина пробега альфа-частиц составляет несколько десятков микрометров. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом альфа-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую пронизывающую способность и высокую удельную ионизацию : при движении в воздушной среде альфа-частица на 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц - ионов.

Бета-излучение представляет собой поток электронов (-излучение) или позитронов (+-излучение), возникающих при радиоактивном распаде. Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3-0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см, а в мягких тканях человеческого тела - 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда).

Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией 1 КэВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (от 500 КэВ до 20 МэВ). При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях нейтронов с ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц. Так, длина пробега нейтронов промежуточных энергий составляет около 15 м в воздушной среде и 3 см в биологической ткани, аналогичные показатели для быстрых нейтронов - соответственно 120 м и 10 см. Таким образом, нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотностью потока нейтронов (нейтрон.см2*с).

Гамма-излучение (-излучение) представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны (порядка 3*10-2 нм). Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая длина (0,01-3 МэВ) и малая длина волны обуславливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета- излучения.