Ефектот на радиоактивното зрачење врз луѓето

Радиоактивно зрачење од сите видови (алфа, бета, гама, неутрони), како и електромагнетно зрачење ( рендгенско зрачење) имаат многу силен биолошки ефект врз живите организми, што се состои во процесите на возбудување и јонизација на атомите и молекулите што ги сочинуваат живите клетки. Под влијание на јонизирачко зрачење се уништуваат сложените молекули и клеточни структури, што доведува до оштетување на телото од зрачење. Затоа, при работа со кој било извор на зрачење, неопходно е да се преземат сите мерки за заштита на луѓето кои можат да бидат изложени на зрачење.

Сепак, едно лице може да биде изложено на јонизирачко зрачење дома. Инертниот, безбоен, радиоактивен гас радон може да претставува сериозна опасност за здравјето на луѓето Тој е производ на распаѓање на радиумот и има полуживот Т = 3,82 дена. Радиумот се наоѓа во мали количини во почвата, камењата и различните градежни објекти. И покрај релативно краткиот животен век, концентрацијата на радон постојано се надополнува поради новите распаѓања на јадрата на радиумот, па радонот може да се акумулира во затворени простори. Откако во белите дробови, радонот испушта честички и се претвора во полониум, кој не е хемиски инертна супстанција. Она што следи е синџир на радиоактивни трансформации на серијата на ураниум. Според американската комисија радијациона безбедности контрола, едно лице во просек добива 55% од јонизирачкото зрачење од радон и само 11% од медицинските услуги. Придонесот на космичките зраци е приближно 8%. Вкупната доза на зрачење што една личност ја прима во текот на животот е многу пати помала максималната дозволена доза(СДА), кој е воспоставен за луѓе во одредени професии изложени на дополнителна изложеност на јонизирачко зрачење.

Примена на радиоактивни изотопи

Едно од најистакнатите студии спроведени со употреба на „означени атоми“ беше проучувањето на метаболизмот во организмите. Докажано е дека за релативно кратко време телото претрпува речиси целосно обновување. Атомите што го сочинуваат се заменуваат со нови. Исклучок од ова правило е само железото, како што покажаа експериментите на изотопските студии на крвта. Железото е дел од хемоглобинот на црвените крвни зрнца. Кога радиоактивните атоми на железо беа внесени во храната, беше откриено дека слободниот кислород ослободен за време на фотосинтезата првично беше дел од водата, а не од јаглерод диоксид. Радиоактивните изотопи се користат во медицината и за дијагноза и за терапевтски цели. Радиоактивниот натриум, кој се инјектира во крвта во мали количини, се користи за проучување на циркулацијата на крвта, јодот интензивно се депонира во тироидната жлезда, особено кај Гравесовата болест. Со набљудување на таложење на радиоактивен јод со помош на метар, дијагнозата може брзо да се постави. Големи дози на радиоактивен јод предизвикуваат делумно уништување на ткивата кои се развиваат абнормално, и затоа радиоактивен јод се користи за лекување на Грејвсовата болест. Интензивното кобалтно гама зрачење се користи во лекувањето на ракот (кобалт пиштол).

Не помалку обемни се и апликациите на радиоактивните изотопи во индустријата. Еден пример за ова е следниов метод за следење на абењето на прстенот на клипот кај моторите со внатрешно согорување. Со зрачењето на прстенот на клипот со неутрони, тие предизвикуваат нуклеарни реакции во него и го прават радиоактивен. Кога работи моторот, честички од прстенест материјал влегуваат во маслото за подмачкување. Со испитување на нивото на радиоактивност во маслото по одредено време на работа на моторот, се одредува абењето на прстенот. Радиоактивните изотопи овозможуваат да се процени дифузијата на металите, процесите во високите печки итн.

Моќното гама зрачење од радиоактивни лекови се користи за испитување на внатрешната структура на металните одлеаноци со цел да се детектираат дефекти во нив.

Радиоактивните изотопи се повеќе се користат во земјоделството. Зрачењето на растителните семиња (памук, зелка, ротквици итн.) со мали дози на гама зраци од радиоактивни лекови доведува до забележително зголемување на приносот. Големите дози на зрачење предизвикуваат мутации кај растенијата и микроорганизмите, што во некои случаи доведува до појава на мутанти со нови вредни својства (радио селекција) Така се развиле вредни сорти на пченица, грав и други култури, а се користеле и високопродуктивни микроорганизми. во производството на антибиотици се добиваат гама зрачење од радиоактивни изотопи и за зачувување на храната „Означени атоми“ се користат нашироко во земјоделската технологија растенијата, различни ѓубрива се означени со радиоактивен фосфор 15 32P. Интересна апликацијарадиоактивноста е метод на датирање археолошки и геолошки наоди со концентрација на радиоактивни изотопи. Најчесто користен метод за датирање е радиојаглеродното датирање. Нестабилен изотоп на јаглерод се појавува во атмосферата поради нуклеарните реакции предизвикани од космичките зраци. Мал процент од овој изотоп се наоѓа во воздухот заедно со редовниот стабилен изотоп Растенијата и другите организми земаат јаглерод од воздухот и ги акумулираат двата изотопи во исти пропорции како и во воздухот. Откако растенијата ќе умрат, тие престануваат да консумираат јаглерод и нестабилниот изотоп, како резултат на распаѓање, постепено се претвора во азот со полуживот од 5730 години. Со прецизно мерење на релативната концентрација на радиоактивен јаглерод во остатоците од античките организми, може да се одреди времето на нивната смрт.

Примени на радиоактивност.

1. Биолошки дејства. Радиоактивното зрачење има штетен ефект врз живите клетки. Механизмот на ова дејство е поврзан со јонизација на атомите и распаѓање на молекулите во клетките за време на минување на брзо наелектризираните честички. Клетките во состојба на брз раст и репродукција се особено чувствителни на ефектите од зрачењето. Оваа околност се користи за лекување на тумори на рак.

За терапевтски цели, се користат радиоактивни лекови кои емитуваат г-зрачење, бидејќи второто продира во телото без забележително слабеење. Кога дозите на зрачење не се превисоки, клетките на ракот умираат, додека не се предизвикува значителна штета на телото на пациентот. Треба да се напомене дека радиотерапијата за рак, како терапијата со рендген, во никој случај не е универзален лек кој секогаш води до лек.

Премногу големи дози на радиоактивно зрачење предизвикуваат тешки болести кај животните и луѓето (т.н. радијациона болест) и може да доведат до смрт. Во многу мали дози, радиоактивното зрачење, главно а-зрачење, има, напротив, стимулирачки ефект врз телото. Ова е поврзано со лековитото дејство на радиоактивните минерални води кои содржат мали количини радиум или радон.

2. Светлечки соединенија светат под влијание на радиоактивното зрачење (сп. § 213). Со додавање на многу мала количина на сол на радиум на луминисцентна супстанција (на пример, цинк сулфид), се подготвуваат трајно светли бои. Овие бои, кога се нанесуваат на бирање на часовници и стрелки, глетки итн., ги прават видливи во мракот.

3. Одредување на староста на Земјата. Атомска маса на обично олово ископано од руди кои не содржат радиоактивни елементи, е 207,2, атомската маса на олово формирана како резултат на распаѓањето на ураниумот е 206. Атомската маса на олово содржана во некои минерали на ураниум излегува дека е многу блиску до 206. Следи дека овие минерали во моментот на формирање (кристализација од топење или раствор) не содржи олово; целото олово присутно во таквите минерали акумулирано како резултат на распаѓањето на ураниумот. Користејќи го законот за радиоактивно распаѓање, можно е да се одреди неговата старост врз основа на односот на количеството на олово и ураниум во минералот.

Староста на минералите од различно потекло кои содржат ураниум, одредена со овој метод се мери во стотици милиони години. Најстарите минерали се стари над 1,5 милијарди години.

Денес, радионуклидните методи на истражување и третман се широко користени во различни областинаучна и практична медицина - по онкологија, кардиологија, хепатологија, урологија и нефрологија, пулмологија, ендокринологија, трауматологија, неврологија и неврохирургија, педијатрија, алергологија, хематологија, клиничка имунологија итн.

Класификација на радионуклиди кои се користат во нуклеарната медицина

Радионуклидите за нуклеарна медицина и соодветните радиофармацевтски препарати врз основа на нив, од гледна точка на нивниот опсег на примена, се класифицирани во посебни групи како дијагностичкиИ терапевтски.

Во RFP дијагностичкицелта, радионуклид е носител на информации, чие зрачење, продирајќи надвор од телото, се снима со надворешни детектори. Покрај тоа, во зависност од видот на зрачењето, радионуклидите за дијагностички цели можат да се класифицираат во две групи:

1. Радикулиди за SPECT (SPECT на англиска кратенка) - компјутерска томографија со емисија на еден фотон; Оптималните радионуклиди за SPECT вклучуваат γ-емитери со γ-кванта енергија во опсег од 100-200 keV и полуживот од неколку минути до неколку дена.
2. Радионуклиди за ПЕТ (ПЕТ) - позитронска емисиона томографија - β+ - емитери со полуживот од неколку секунди до неколку часа.

Во радиофармацевтските производи за терапевтски цели, радионуклидот е главниот терапевтски принцип, овозможувајќи терапевтската доза на зрачење да се локализира директно во целниот орган или, понекогаш, во засегнатите клетки и, соодветно, да обезбеди минимално зрачење на околните здрави клетки. на органи и ткива. Во зависност од природата и локализацијата на патолошкиот процес, се користи радиотерапија:

• β (-) емитира со енергии на β (-) честички во регионот од 200-2000 keV
• α-емтери со висок линеарен пренос на енергија (LET ~ 100 keV/µm) и кратка патека на честичките (50-100 µm);
• радионуклиди кои се распаѓаат со заробување на електрони (EC) или внатрешна електронска конверзија (IEC).

Огромното мнозинство на дијагностички процедури (~ 80%) со користење на технологијата SPECT се извршени во текот на изминатите 30 години со препарати од 99 m Tc, кои се нарекуваат „работно коњ на нуклеарната медицина“. I-123, Tl-201, In-111 се широко користени, во некои случаи се користат доколку е потребно дијагностички техникисо Cr-51, Ga-67, Kr-81m, I-131, итн. Меѓу радионуклидите кои емитуваат позитрон, главно се користат C-11, N-13, O-15 и F-18 (најшироко користени).

Терапијата со зрачење исто така брзо се развива отворени изворирадионуклиди, што е ефективни средстваи независен и комбиниран третман на пациентите. Овие методи се особено ефикасни при зрачна терапија на малигни лимфоми, рак на тироидната жлезда, тумори зависни од хормони, метастатски лезии на скелетот и лимфниот систем, ревматоиден артритис итн.

Содржина на статијата

ИЗОТОПИ-сорти на ист хемиски елемент, слични по нивните физички својства хемиски својства, но имаат различни атомски маси. Името „изотопи“ беше предложено во 1912 година од англискиот радиохемичар Фредерик Соди, кој го формираше од две грчки зборови: isos – исто и топос – место. Изотопите го заземаат истото место во клетката периодниот системЕлементи на Менделеев.

Атомот на кој било хемиски елемент се состои од позитивно наелектризирано јадро и облак од негативно наелектризирани електрони што го опкружуваат. Положбата на хемискиот елемент во периодниот систем на Менделеев (неговиот атомски број) се определува со полнењето на јадрото на неговите атоми. Изотопи затоа се нарекуваат сорти на ист хемиски елемент, чии атоми имаат ист нуклеарен полнеж (и, според тоа, практично исти електронски обвивки), но се разликуваат во вредностите на нуклеарната маса. Според фигуративниот израз на Ф. Соди, атомите на изотопите се исти „надвор“, но различни „внатре“.

Неутронот е откриен во 1932 година – честичка која нема полнеж, со маса блиска до масата на јадрото на атом на водород - протон , и создаден протон-неутронски модел на јадрото. Како резултат на тоа во науката, утврдена е конечната модерна дефиниција за концептот на изотопи: изотопи се супстанции чии атомски јадра се состојат од ист број протони и се разликуваат само по бројот на неутрони во јадрото. . Секој изотоп обично се означува со множество симболи, каде што X е симбол на хемискиот елемент, Z е полнење на атомското јадро (број на протони), A е масен број на изотопот ( вкупен бројнуклеони - протони и неутрони во јадрото, A = Z + N). Бидејќи полнежот на јадрото се чини дека е уникатно поврзан со симболот на хемискиот елемент, едноставно ознаката A X често се користи за кратенка.

Од сите нам познати изотопи, само водородните изотопи имаат свои имиња. Така, изотопите 2 H и 3 H се нарекуваат деутериум и тритиум и се означени како D и T, соодветно (изотопот 1 H понекогаш се нарекува и протиум).

Се јавува во природата како стабилни изотопи , и нестабилни - радиоактивни, чии јадра на атоми се предмет на спонтана трансформација во други јадра со емисија на различни честички (или процеси на т.н. радиоактивно распаѓање). Сега се познати околу 270 стабилни изотопи, а стабилни изотопи се наоѓаат само во елементи со атомски број Z Ј 83. Бројот на нестабилни изотопи надминува 2000, огромното мнозинство од нив се добиени вештачки како резултат на различни нуклеарни реакции. Бројот на радиоактивни изотопи на многу елементи е многу голем и може да надмине дваесетина. Бројот на стабилни изотопи е значително помал Некои хемиски елементи се состојат од само еден стабилен изотоп (берилиум, флуор, натриум, алуминиум, фосфор, манган, злато и голем број други елементи). Најголем бројстабилни изотопи - 10 се пронајдени во калај, во железо, на пример, има 4 од нив, во жива - 7.

Откривање на изотопи, историска позадина.

Во 1808 година, англискиот научник натуралист Џон Далтон прв ја вовел дефиницијата за хемиски елемент како супстанца која се состои од атоми од ист тип. Во 1869 година, хемичарот Д.И. Менделеев го открил периодичниот закон на хемиските елементи. Една од тешкотиите во поткрепувањето на концептот на елемент како супстанца што зазема одредено место во ќелијата на периодниот систем беа експериментално набљудуваните нецелобројни атомски тежини на елементите. Во 1866 година, англискиот физичар и хемичар Сер Вилијам Крукс ја изнесе хипотезата дека секој природен хемиски елемент е одредена мешавина на супстанции кои се идентични по нивните својства, но имаат различни атомски маси, но во тоа време таквата претпоставка сè уште немаше експериментална потврда и затоа не траеше долго забележано.

Важен чекор кон откривањето на изотопи беше откривањето на феноменот на радиоактивност и хипотезата за радиоактивното распаѓање формулирана од Ернст Радерфорд и Фредерик Соди: радиоактивноста не е ништо повеќе од распаѓање на атом во наелектризирана честичка и атом на друг елемент. , различен по своите хемиски својства од оригиналниот. Како резултат на тоа, се појави идејата за радиоактивни серии или радиоактивни семејства , на чиј почеток се наоѓа првиот матичен елемент, кој е радиоактивен, а на крајот - последниот стабилен елемент. Анализата на синџирите на трансформации покажа дека за време на нивниот тек, истите радиоактивни елементи можат да се појават во една клетка од периодичниот систем, кои се разликуваат само атомски маси. Всушност, ова значеше воведување на концептот на изотопи.

Независна потврда за постоењето на стабилни изотопи на хемиски елементи потоа беше добиена во експериментите на Џ. ) што произлегува од цевката за испуштање.

Во 1919 година, Астон дизајнираше инструмент наречен масен спектрограф. (или масен спектрометар) . Цевката за празнење сè уште се користеше како извор на јони, но Астон најде метод во кој секвенцијалното отклонување на зрак од честички во електрични и магнетни полињадоведе до фокусирање на честички со ист сооднос полнеж-маса (без разлика на нивната брзина) во иста точка на екранот. Заедно со Астон, масовниот спектрометар со малку поинаков дизајн беше создаден во истите години од американскиот Демпстер. Како резултат на последователната употреба и подобрување на масените спектрометри преку напорите на многу истражувачи, до 1935 година речиси целосна масаизотопски состави на сите хемиски елементи познати во тоа време.

Методи за одвојување на изотопи.

За проучување на својствата на изотопите и особено за нивна употреба за научни и применети цели, потребно е да се добијат во повеќе или помалку забележливи количини. Во конвенционалните масени спектрометри се постигнува речиси целосно раздвојување на изотопите, но нивното количество е занемарливо мало. Затоа, напорите на научниците и инженерите беа насочени кон барање други можни методи за одвојување на изотопи. Како прво, тие беа совладани физичко-хемиски методисепарации врз основа на разлики во таквите својства на изотопи од истиот елемент како што се стапките на испарување, константите на рамнотежата, хемиски реакцииитн. Најефективни меѓу нив беа методите на исправување и размена на изотопи, кои се широко користени во индустриското производство на изотопи на лесни елементи: водород, литиум, бор, јаглерод, кислород и азот.

Друга група методи ја сочинуваат таканаречените молекуларни кинетички методи: дифузија на гас, термичка дифузија, масовна дифузија (дифузија во проток на пареа), центрифугирање. Методите на дифузија на гас, базирани на различни стапки на дифузија на изотопските компоненти во високо дисперзирани порозни медиуми, беа користени за време на Втората светска војна за организирање на индустриското производство на сепарација на изотопи на ураниум во Соединетите држави како дел од т.н. Проект Менхетен за создавање атомска бомба. За да се добијат потребните количества ураниум, збогатен до 90% со светлосниот изотоп 235 U - главната „запалива“ компонента на атомската бомба, беа изградени постројки, кои зафаќаа површина од околу четири илјади хектари. Повеќе од 2 милијарди долари беа издвоени за создавање атомски центар со постројки за производство на збогатен ураниум По војната, беа развиени постројки за производство на збогатен ураниум за воени цели, исто така врз основа на методот на дифузија на сепарација. изградена во СССР. ВО последните годиниовој метод отстапи место на поефикасниот и поевтин метод на центрифугирање. Во овој метод, ефектот на раздвојување на изотопската смеса се постигнува поради различните ефекти на центрифугалните сили врз компонентите на изотопската смеса што го пополнуваат роторот на центрифугата, кој е цилиндар со тенкоѕиди ограничен на врвот и на дното, кој ротира многу голема брзина во вакуумска комора. Стотици илјади центрифуги поврзани во каскади, роторот на секоја од нив прави повеќе од илјада вртежи во секунда, моментално се користат во современите постројки за сепарација и во Русија и во другите развиени земји во светот. Центрифугите се користат не само за производство на збогатен ураниум потребен за напојување на нуклеарните реактори на нуклеарните централи, туку и за производство на изотопи од околу триесет хемиски елементи во средниот дел од периодниот систем. За разделба различни изотопиСе користат и електромагнетни единици за одвојување со моќни извори на јони, а во последниве години тие станаа и широко распространети ласерски методиподелби.

Примена на изотопи.

Различни изотопи на хемиски елементи се широко користени во научни истражувања, во различни области на индустријата и земјоделството, во нуклеарната енергија, модерна биологија и медицина, во истражувањето животната срединаи други области. Во научните истражувања (на пример, хемиска анализа) по правило, потребни се мали количини на ретки изотопи од различни елементи, пресметани во грамови, па дури и во милиграми годишно. Во исто време, за голем број изотопи широко користени во нуклеарната енергија, медицината и другите индустрии, потребата за нивно производство може да изнесува многу килограми, па дури и тони. Така, во врска со употребата на тешка вода D 2 O во нуклеарни реакторинеговото глобално производство до почетокот на 1990-тите години на минатиот век беше околу 5.000 тони годишно. Водородниот изотоп деутериум, кој е дел од тешката вода, чија концентрација во природната мешавина на водород е само 0,015%, заедно со тритиумот, во иднина, според научниците, ќе стане главната компонента на горивото на енергијата термонуклеарно реактори кои работат врз основа на реакции на нуклеарна фузија. Во овој случај, потребата за производство на водородни изотопи ќе биде огромна.

Во научните истражувања, стабилните и радиоактивни изотопи се широко користени како изотопски индикатори (ознаки) во проучувањето на широк спектар на процеси што се случуваат во природата.

Во земјоделството, изотопите („етикетирани“ атоми) се користат, на пример, за проучување на процесите на фотосинтеза, сварливоста на ѓубривата и за одредување на ефикасноста на употребата на растенијата на азот, фосфор, калиум, елементи во трагови и други супстанции. .

Технологиите на изотоп се широко користени во медицината. Така, во САД, според статистичките податоци, дневно се вршат повеќе од 36 илјади медицински процедури и околу 100 милиони лабораториски тестови со помош на изотопи. Најчестите процедури вклучуваат компјутерска томографија. Јаглеродниот изотоп C13, збогатен до 99% (природна содржина околу 1%), активно се користи во таканаречената „дијагностичка контрола на дишењето“. Суштината на тестот е многу едноставна. Збогатениот изотоп се внесува во храната на пациентот и по учеството во метаболичкиот процес во различни органи на телото, се ослободува во форма на јаглерод диоксид CO 2 издишан од пациентот, кој се собира и се анализира со помош на спектрометар. Разликите во стапките на процесите поврзани со ослободувањето на различни количини на јаглерод диоксид, означени со изотоп C 13, овозможуваат да се процени состојбата на различните органи на пациентот. Во САД, бројот на пациенти кои ќе се подложат на овој тест се проценува на 5 милиони годишно. Сега методите на ласерско раздвојување се користат за производство на високо збогатен изотоп C13 на индустриско ниво.

Владимир Жданов

Примена на радиоактивни изотопи во медицината.

Радиоактивни изотопи во медицината.

Дваесеттиот век и почетокот на дваесет и првиот век се време на научен и технолошки напредок, различни нанотехнологии и техничка опременост на општеството, што значи дека ова е многу тешко време во односот меѓу човекот и околината. Овие односи на влијанието на општеството врз природата поставуваат низа нови, крајно акутни проблеми за човештвото, пред се еколошки. Денес, еколошката состојба во светот може да се опише како блиску до критична. Последица на ова е зголемување на морбидитетот и морталитетот на населението, поради влошување на животната средина (стапката на смртност на предвремено и абнормални деца е зголемена; рак е забележан кај новороденчињата; болести на крвта, белите дробови, коскеното ткиво , итн. зачестија кај возрасната популација). „Придонесот“ на еколошкиот фактор за влошување на здравјето на луѓето се проценува на 10-30%, додека за ракот е околу 50%.

Колку и да е тажно, трендот на пораст на стапката на рак продолжува. Ниту во светот ниту во Русија не постојат високоефикасни методи за лекување на рак, белодробни заболувања, коскено ткиво и други. Како што покажува практиката, радиоактивните изотопи или, како што се нарекуваат и означени атоми, можат да обезбедат ефикасна помош за луѓето. Особено во фаза на рана дијагноза.

Идејата за користење на радиоактивни изотопи за медицински цели првпат ја замислил пронаоѓачот на циклотронот, Ернест Лоренс, кој работел со неговиот помлад брат Џон, лекар и директор на биофизичката лабораторија Беркли. На 24 декември 1936 година, Ј. Лоренс користел радиоактивен изотоп на фосфор, вештачки добиен во циклотрон, за лекување на 28-годишен пациент кој боледува од хронична леукемија. Покрај тоа, Џон Лоренс успешно користел изотопи за лекување на пациенти со рак, вклучувајќи ја и неговата мајка, која имала неоперабилен случај на рак. По текот на лекувањето, таа живееше уште 20 години (!). Така Џон Лоренс стана татко на нуклеарната медицина, а Беркли лулка на новата наука.

Метод на означени атоми (радиоактивни изотопи) во медицината.

Методот на означен атом овозможува користење на својствата на радиоактивните елементи во пракса. Овој метод го користи фактот дека, во хемиските и многу физички својства, радиоактивниот изотоп не се разликува од стабилните изотопи на истиот елемент. Во исто време, радиоактивен изотоп лесно може да се идентификува со неговото зрачење (со користење, на пример, бројач за празнење гас). Со додавање на радиоактивен изотоп на елементот што се проучува и последователно зафаќање на неговото зрачење, можеме да го следиме патот на овој елемент во телото. Означените атоми, по правило, се радиоактивни, поретко стабилни, нуклиди кои се користат во составот на едноставни или сложени супстанции за проучување на хемиски, биолошки и други процеси со помош на специјални методи.

Методот на означени атоми најде многу широка примена во медицината. Руските научници дадоа значаен придонес во развојот на методи за рано дијагностицирање на болести со воведување означени атоми во телото. Така, Г. Е. Владимиров (1901-1960), познат биохемичар, беше еден од првите што користеше радиоактивни изотопи (означени соединенија) за проучување на метаболичките процеси во нервните и мускулните ткива. Првите експерименти за практичната примена на овој метод ги спроведоа биолозите В. М. Клечковски и В. И. Спицин. Во моментов, методот на скенирање е широко користен - метод за дијагностика на радиоизотоп со помош на скенери или детектори за движење на зрачење, кои обезбедуваат слика (во форма на „линии“) на радиоактивни изотопи дистрибуирани во телото преку „линија-по-линија ” преглед на целото тело или дел од него. Најчесто користен радиоактивен изотоп е 99 Ц , кој се користи во дијагнозата на тумори на мозокот и во проучувањето на централната и периферната хемодинамика. Во посебни случаи се користат и златни изотопи 198 Ов (за проучување на тумори на рак во критични ситуации), јод (за дијагноза на болести на тироидната жлезда).

За радиоизотопска дијагностика се користат екстремно краткотрајни нуклиди: Јаглерод-11 ( 11 СО) , Т = 20,4 мин.; Азот-13 ( 13 N) , Т = 10,0 мин; Кислород-15 ( 15 О) , Т = 2,1 мин; Флуор-18 ( 18 Ѓ) , Т = 109 мин.; Рубидиум-82 ( 82 Rb) , Т = 1,25 мин. и други.

Студиите за радиоизотоп се спроведуваат за да се постигнат две цели: 1) да се добијат слики на органи за време на нивните воспалителни, туморски нарушувања; 2) да се процени функцијата на одреден орган или систем и неговите промени во различни болести.

Радиоизотопски дијагностички методи се засноваат на фактот дека радиоактивни изотопи се внесуваат во крвта, респираторниот тракт и дигестивниот тракт - супстанции кои имаат својства на радиоактивно зрачење (најчесто тоа се гама зраци). Овие изотопи се мешаат со супстанции кои претежно се акумулираат во еден или друг орган. Според тоа, радиоактивните изотопи се еден вид маркери, според кои веќе може да се процени присуството на одредени лекови во органот.

Ајде да погледнеме неколку примери истражување на радиоизотоп:

- Студија користејќи радиоизотопи функцијата на тироидната жлезда ви овозможува да ги идентификувате болестите кои се јавуваат со зголемена (хипертироидизам), намалена (хипотироидизам) и нормална (еутироидизам) функција на жлездите, што е исклучително важно за дијагноза и третман на овие болести.

Радиоизотопската хепатографија открива рани знаци на нарушена функција на клетките на црниот дроб. Радиоизотопската ренографија одредува колку добро бубрезите излачуваат баласт супстанции од телото, а функциите на секој бубрег може да се проценат посебно.

-Срцева сцинтиграфија спроведено со користење на радиоактивен талиум 201 Тл , технициум пирофосфат 99 Ц , радиоактивен галиум 67 Га . Вториот се акумулира во воспалителните фокуси во срцето, а „жешките точки“ се појавуваат на срцевите сцинтиграми. Методот има одредено значење во дијагнозата на воспаление на миокардот - миокардитис. Сцинтиграфија на бели дробови и медијастинални органи со галиум 67 Га помага во препознавање на воспалителни и туморски заболувања кај овие органи.

-Сцинтиграфија на белите дробови: користејќи албумински макроагрегати означени со радиоактивен јод 111 Ј или технициум 99 Ц . Овој метод е информативен за белодробна емболија. Сцинтиграмите на белите дробови откриваат области на исхемија - значително намалување на акумулацијата на изотопи.

-Сцинтиграфија на црниот дроб . Овде се користат различни супстанции, заробени и секретирани од црниот дроб, означени со радиоактивно злато 189 Ов , индиум 111 Во , технициум 97 Ц . Кај дифузни заболувања на црниот дроб, може да нема промени во сцинтиграмите или може да има дифузна нерамномерна акумулација на изотопот, што се случува со активен хепатитис, цироза на црниот дроб и масна хепатоза. Порталната хипертензија и, можеби, цирозата на црниот дроб е поддржана од акумулацијата на изотопот во слезината. Сцинтиграфијата е од примарна важност за разлика помеѓу дифузни и фокални лезии на црниот дроб. Знаци на фокални промени се нерамна контура на црниот дроб, нерамномерно зголемување на органот и присуство на „ладни“ јазли каде што нема изотоп. Сцинтиграфијата може да открие волуметриски формации со дијаметар од 3 mm или повеќе.

-Бубрежна сцинтиграфија . Изведено со употреба на диетилентриаминпентацетат (DTPA) означен со технициум 99 Ц . Индикациите за бубрежна сцинтиграфија најчесто вклучуваат сомневање за туморски лезии на бубрезите, бубрежна туберкулоза и некои други патолошки процеси.

- Сцинтиграфија на коски и коскената срцевина . Коскената срцевина може да се сними со користење на сулфур колоид означен со техниум 99 Ц , кој се акумулира во клеточните елементи на коскената срцевина. Постојат карактеристики на сликата на коскената срцевина кај акутна леукемија, кај пациенти со миелосклероза и кај лимфогрануломатоза.

-Сцинтиграфија на лимфните јазли (индиректна лимфографија). Изведено со употреба на колоидно злато 189 Ов . Лекот се инјектира во интердигиталните простори на задниот дел на стапалото, од каде што се транспортира низ лимфните садови до лимфните јазли. Така, можно е да се проценат, на пример, ретроперитонеалните лимфни јазли и степенот на нивното оштетување кај лимфогрануломатоза или не-Хочкинови лимфоми.

-Сцинтиграфија на тироидната жлезда . Се изведува со употреба на препарати со радиоактивен јод или технициум. Методот се користи за препознавање на нодули во тироидната жлезда.

Скенирање на органи и ткива на човечкото тело како најчест метод на истражување. Скенирањето на радиоизотоп е метод за визуелно снимање на дистрибуцијата на означеното соединение во телото, неговата селективна акумулација во одделни органи на личност или животно. Радиоактивните препарати кои се користат за оваа намена содржат изотопи кои емитуваат гама. Со помош на специјална радиометриска опрема лесно може да се открие гама зрачењето.

Основниот принцип на скенирање е да се премести бројачот за сцинтилација над областа или органот што се проучува, да се измери радиоактивноста во него и автоматски графички да се снимаат резултатите.

Бројачот (поточно, перцептивната, чувствителна сцинтилациона глава на бројачот со колиматор) се движи со постојана брзина во хоризонталната рамнина, поместувајќи се во еднакви интервали - линии. Уредот што автоматски ги регистрира импулсите е механички поврзан со бројачот. Го означува дојдовниот импулс на лист бела хартија во форма на потези. Некои уреди имаат уред за фотографско снимање на импулси, како и за добивање скенирања во боја.

Научниците открија дека еден од протеините во отровот на жолтата скорпија (Leiurus quinquestriatus) „преферира“ да се врзува за клетките на туморот на мозокот (глиом). И истражувачите, обидувајќи се да најдат начин да направат овој протеин да носи нешто што го уништува туморот до глиомот, создале синтетичка верзија на отровот. Ова „нешто“ беше зрачење. Како резултат на тоа, протеинот од отровот на скорпијата бил комбиниран во лабораторија со радиоактивен изотоп на јод. Добиената „напивка“ се инјектира во крвотокот на пациентот.

Подготвителен фаза да истражува . Основата на подготовката е да се откаже дозата приближно 12-24 часа пред проучувањето на лековите што му се препишани на пациентот. Обично, кога се пропишува еден или друг вид на студија за радиоизотоп, на пациентот му се дава потсетник за тоа кои лекови треба да се одмори. Пред студијата, мора да ги отстраните часовниците, нараквиците и другиот накит што може да пречат во регистрацијата на резултатите од студијата.

Опасности и компликации од радиоизотопи

истражување.

За време на студијата, пациентот добива одредена доза на зрачење. Оваа доза не ги надминува нивоата на радиоактивно зрачење на кое телото е изложено за време на рендгенските зраци на градниот кош и компјутерската томографија. Треба да знаете и дека радиоактивните изотопи кои се користат во истражувањето брзо се елиминираат од телото и на тој начин немаат штетно дејство.

Во голем број земји, радиофармацевтските препарати се произведуваат и се користат за терапија за апсење на протон-јони и бор-неутрони и рана дијагноза на рак и други болести, како и за анестетици.

Значи , радиоактивните изотопи ја најдоа својата употреба во медицината воопшто, а особено во хирургијата. Покрај тоа, опсегот на користени радиоактивни изотопи е доста широк, а нивната примена во различни области на хирургијата е разновидна. Денес, радиоактивните изотопи се широко користени и за различни дијагностички методи (за откривање, препознавање и локализација на внатрешни малигни формации) и за третман на болести кај луѓето. RDI имаат свои предности, меѓу кои треба да се истакне зголемување на економската и еколошката безбедност, намалување на трошоците и подобрување на оперативните карактеристики, вклучително и при користење на најновите методи, позитронска емисиона томографија со користење на ултра краткотрајни радиоизотопи 11 СО, 13 N, 17 О и 18 F, чиј полуживот е неколку часа. Радиоактивните изотопи се или директно инјектирани во телото на пациентот (ин виво) или се мешаат во епрувети со биолошките реагенси на пациентот (ин витро). Во двата случаи, количината на администрираниот лек е незначителна, но современата опрема (гама камера) овозможува да се измери дури и мали количини на радиоактивност и, со помош на компјутер, да се дешифрира добиената слика, точно означувајќи ја локацијата на патолошкиот фокус. Статистичката анализа на ефикасноста на употребата на радиоактивни изотопи за дијагноза и третман во хирургијата покажува дека употребата на радиоизотопи во медицината е практично безбедна за пациентот. Методот на користење на радиоактивни изотопи за дијагноза и третман во хирургијата постојано се подобрува и развива, за што сведочи динамиката на неговата употреба во поголемите градовиРусија, воопшто, во Руската Федерацијаи развиените земји.

Литература

1. Landsberg G.S. Основен учебник по физика. Том III. - М.: Наука, 1986 година

2. Селезнев Ју А. Основи на елементарната физика. – М.: Наука, 1964 година.

3. “Одлична енциклопедијаКирил и Методиј“, 1997 г.

4. Лауреати Нобеловата награда: Енциклопедија: Транс. од англиски – М.: Прогрес, 1992. 5. Списание „Атомска стратегија“ бр.8, декември 2003 г

6. Трифонов Д.Н. „Аномална“ приказна. Хемија, 1996 година, бр. 26, 28.

7. Популарна медицинска енциклопедија. 2008 година

Изотопите се супстанции кои имаат ист број на протони во јадрото на атомот, но различен број на неутрони.

Изотопите не се вклучени во периодниот систем бидејќи нивните својства речиси не се разликуваат од својствата на главната супстанција. Користејќи го примерот на таков хемиски елемент како кислород, да објасниме - ако во јадрото на атом на кислород како резултат нуклеарна реакцијаАко се додадат еден или повеќе неутрони, тогаш кислородот сепак ќе остане кислород, само што ќе биде изотоп на кислород.

И ако додадеме уште еден протон во јадрото на атом на кислород, не добиваме изотоп, туку друг хемиски елемент. На пример, флуор - ако додадеме еден протон, или неон, ако додадеме два протони.

Во моментов, науката знае повеќе од две илјади изотопи.

Изотопите се радиоактивни, односно јадрата на нивните атоми се нестабилни и испуштаат честички, што значи дека се распаѓаат. Но, некои радиоактивни изотопи се распаѓаат толку бавно (милиони години) што може да се сметаат и за стабилни.

Хемискиот елемент водород има два изотопа и двата имаат свои имиња. Ниту еден друг хемиски елемент нема изотопи со свои имиња.

Обичен водород, или исто така наречен протиум.

Изотоп на водород со два неутрони, се нарекува деутериум и е означен со буквата D. Деутериумот формира тешка вода D 2 O.

Изотоп на водород со три неутрони, се нарекува тритиум и е означен со буквата Т.

Научниците откриле дека во секој хемиски елемент, кој се јавува во природата, исто така е присутен во одредена количина и неговиот изотоп. На пример, водородот секогаш содржи околу 0,017% деутериум.

Примена на изотопи во медицината.

Со помош на изотопи се проучуваше процесот на метаболизам кај организмите. Студијата беше спроведена со користење на „означени атоми“. Суштината на методот е во тоа што во телото се внесува мала, безбедна доза на изотопи. Понатаму, метаболичките процеси се изучуваат врз основа на нивното движење заедно со главната супстанција. Во медицината, изотопите се користат и за дијагноза и терапија.

На пример, радиоактивен изотоп на натриум се користи за проучување на циркулацијата на крвта, а радиоактивен јод се користи за одредување на Грејвсовата болест, каде што е неопходно да се следат наслагите на јод во тироидната жлезда. Во овој случај, дијагностичкиот метод и терапијата се исти, бидејќи големите дози на радиоактивен јод можат делумно да ги уништат ткивата што се развиваат абнормално. А за лекување на рак се користи тврдо кобалтно гама зрачење, кое уште се нарекува и кобалтен пиштол.

„Како да се изгради ефективен наставен систем“
Претплатете се сега - внесете ја вашата е-пошта