Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновские лучи представляют собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не

превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой скоростью.

При распаде ядер атомов его продукты вылетают с большой скоростью. Встречая на своем пути ту или иную преграду, они производят в ее веществе различные изменения. Воздействие излучения на вещество будет тем больше, чем больше распадов происходит в единицу времени. Для характеристики числа распадов вводится понятие активности (А) радиоактивного вещества, под которым понимают число самопроизвольных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток времени:

a=dN / dt.

Единицей измерения активности является Кюри (Ku), соответствующая 3,7*1011 ядерных превращений в секунду . Такая активность соответствует активности 1 г радия-226.

Биологическое действие рассмотренных излучений на организм человека различно.

Альфа-частицы, проходя через вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбирая электроны. В редких случаях эти частицы поглощаются ядрами атомов, переводя их в состояние с большей энергией. Эта избыточная энергия способствует протеканию различных химических реакций, которые без облучения не идут или идут очень медленно. Альфа-излучение производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках это излучение вызывает ожоги и другие воспалительные процессы.

Под действием бета-излучений происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода H202, заряженных частиц (ионов) OH- и HO-2. Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят такни человеческого организма. Действие гамма- и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные изменения по сравнению с другими ионизирующими излучениями.

Таким образом, биологическое действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или разрушению различных органических веществ (молекул), из которых состоит организм человека. Это приводит к нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели (биологическое действие ионизирующих излучений зависит от числа образовавшихся пар ионов, которое определяется поглощенной энергией излучения), в результате чего происходит поражение организма в целом.

2. Доза облучения.

Для измерения количества поглощаемой энергии вводится понятие дозы излучения, или сокращенно дозы. Под дозой понимается количество поглощаемой энергии в единице объема облучаемого вещества. Таким образом, доза равна:

D=E/V эрг/см^3, где D - доза излучения, E-поглощенная энергия в эргах и V - величина облучаемого объема в кубических сантиметрах.

Энергия, поглощенная в единице объема облучаемого вещества за

единицу времени, называется мощностью дозы. Она равна:

P=D/t эрг/см^3*сек, где P-мощность дозы, D- доза излучения, t - время облучения.

Дозы рентгеновских и гамма-лучей измеряются в международных

единицах - рентгенах. Рентген - такое количество рентгеновых или гамма-лучей, под действием которого в 1 см^3 воздуха (при t = 0 и нормальном атмосферном давлении ) образуются ионы, несущие заряд в одну электростатическую единицу каждого знака.

3. Методы дозиметрии

1. Биологические методы дозиметрии.

Основаны на изучении тех реакций, которые возникают в организме человека или животных при применении определенных доз лучистой энергии.

Изучение реакции кожи на облучение на первых этапах развития

рентгено-радиологии являлось единственным способом измерения количества ионизирующего излучения. Эмпирическим путем была установлена такая доза рентгеновых лучей, после подведения которой на коже человека появлялось ярко выраженное покраснение. Этот биологический эффект был принят в качестве единицы измерения рентгеновских лучей, которая получила название эритемной дозы. Эритемной дозой называется то минимальное количество рентгеновских лучей, которое при условии минимального местного облучения вызывает на соответствующем участке кожи спустя 10-14 дней после облучения эритему с последующим выпадением волос. Эритемная кожная доза примерно равна 500-800 г в зависимости от качества излучения. Существенный недостаток данного способа измерения дозы - большая ее изменчивость в зависимости от неодинаковой чувствительности различных субъектов к излучению, а также от способа и физических условий облучения. Кроме того, величина дозы становится известной лишь по прошествии определенного, довольно длительного времени после облучения. Виду этого биологические методы измерения излучений, имевшие в свое время большое значение, теперь в связи с наличием более совершенных способов дозиметрии практически не применяются.

2. Фотохимические методы дозиметрии.

Ионизирующие излучения при воздействии на фотографическую эмульсию подобно лучам видимого света вызывают фотохимическую реакцию разложения бромистого серебра с выделением металлического серебра и свободного брома. После проявления на пластинке в местах облучения выявляются участки почернения фотографической эмульсии. Это действие излучения на фотографическую пластинку впервые послужило способом, с помощью которого была открыта естественная радиоактивность. Фотографический метод дозиметрии основан на том принципе, что плотность почернения фотографической эмульсии находится в прямой зависимости от величины дозы излучения, падающего на фотопластинку.

3. Физические (ионизационные) методы дозиметрии.

В процессе ионизации вещества наступает изменение его электропроводности. Так, газы в обычных условиях практически не обладающие электропроводностью, в момент ионизации становятся хорошими проводниками электричества. Ионизационные методы дозиметрии основаны на том, что число образованных пар ионов в каком-либо определенном объеме вещества находится в прямой зависимости от количества поглощенного в нем излучения. Другими словами, мерой количества ионизирующего излучения является ионизация, которая возникает в результате поглощения энергии излучения в веществе.

В практике дозиметрии радиоактивных излучений применяются два типа приборов: дозиметры для измерения дозы или мощности дозы, работающие на принципе определения суммарного эффекта ионизации в данном объеме, и счетчики радиоактивных излучений, позволяющие регистрировать действие отдельных частиц, или квантов.

4. Сцинтилляционные (люминисцентные) методы дозиметрии.

Сцинтилляционные или люминисцентные методы дозиметрии ионизирующих излучений основаны на измерении интенсивности эффекта люминистенции, возникающей при облучении некоторых флуоресцирующих веществ. Общеизвестным приемом использования этого эффекта для обнаружения излучения является рентгеноскопия, которая также основана на принципе свечения экрана под действием рентгеновых лучей. В первые годы использования радиоактивности применяли прибор - спинтарископ, с помощью которого производили визуальный подсчет световых вспышек (сцинтилляций), возникающих при бомбардировке альфа-частицами флуоресцирующих веществ. Сцинтилляционные методы оказались особенно эффективными в медицинских исследованиях, в которых требуется высокая точность определения дозы гамма-излучения.