Биофизика. Артюхов В.Г - 35 стр.

                                      35

пределах от 0,0005 до 0,04 нм. В процессе взаимодействия с веществом γ-кванты
характеризуются как волновыми, так и корпускулярными свойствами. В воздухе
γ-лучи проходят десятки и даже сотни километров, в воде - десятки метров. В
результате различных процессов под действием γ-излучения образуются
заряженные частицы, следовательно, γ-лучи являются также ионизирующими.
Кроме того, при попадании γ-излучения в вещество наблюдаются такие процессы,
как когерентное рассеяние, эффект Комптона, фотоэффект, образование пары
электрон-позитрон, происходящее при энергии γ-кванта, не меньшей суммарной
энергии покоя позитрона и электрона (1,02 МэВ) и др. Ослабление пучка γ-
излучения в веществе обычно описывают экспоненциальным законом.
      Основные процессы взаимодействия γ-квантов с веществом происходят с
разной вероятностью, которая зависит от энергии γ-фотона: при малых энергиях
основную роль играет фотоэффект, при средних - Комптон-эффект и при
энергиях, больших 10 МэВ, - процесс образования пары электрон-позитрон.
      Экспоненциальный закон ослабления пучка γ-фотонов выполняется
приближенно, особенно при больших энергиях. Это обусловлено вторичными
процессами, возникающими при попадании γ-квантов в среду. Так, например,
электроны и позитроны, образовавшиеся при действии γ-лучей, обладают
энергией, достаточной для образования новых γ-квантов в результате торможения
и аннигиляции.
      Рассматривая первичные физико-химические процессы в организме при
действии ионизирующих излучений, следует учитывать две принципиально
разные возможности взаимодействия: с молекулами органических соединений и с
молекулами воды. Радиолиз - это химические превращения вещества под
действием радиоактивного излучения. В результате радиолиза воды могут
образовываться возбужденные молекулы, ионы, радикалы и пероксиды, которые
могут инициировать цепные реакции.

     4.2. Использование радионуклидов и ионизирующих излучений
     в медицине и биологии

       Радиоактивные изотопы широко используются в биологии, медицине и
фармакологии.
       Для исследовательских целей в биологии и в диагностике используют
радиоактивные индикаторы (меченые атомы). С помощью таких методов можно
изучать обмен веществ, его изменения при действии различных факторов
окружающей среды. В качестве изотопных индикаторов используют
радионуклиды, стабильные изотопы которых входят в состав организма и
принимают активное участие в процессах метаболизма - 3Н, 14С, 42К, 22Na, 32Р,
45
   Са, 47Са, 59Fe, 131I, 132I. Установлены химическая идентичность и одинаковое
поведение в биологических процессах стабильных и радиоактивных изотопов.
При выборе изотопа учитывают величину периода полураспада, тип и энергию
излучения, подбирают безопасные для здоровья человека дозы радионуклида.