Официальный сайт нияу мифи приемная комиссия нияу мифи сетевая школа нияу мифи

РАДИАЦИОННАЯ БИОФИЗИКА

Радиационная биофизика изучает молекулярные механизмы биологического действия ионизирующих и неионизирующих излу- чений на биологические объекты, выявляет последовательную кар- тину изменений, начиная от поглощения энергии радиации отдель- ными молекулами до сложных биологических изменений в клетке и организме [11]. Радиационная биофизика решает радиобиологиче- ские проблемы с позиций биофизики, так как радиобиология изучает влияние излучений на биологические объекты и системы, а биофи- зика – молекулярные взаимодействия, лежащие в основе нормаль- ных жизненных явлений и патологии.
Современная радиационная биофизика тесным образом связана с рядом теоретических и прикладных областей знаний – медициной, биологией, ядерной физикой, биохимией, экологией и др.
Радиационная биофизика исследует фактически весь спектр элек- тромагнитных излучений (ЭМИ) – от гамма-лучей до низкочастот- ных радиоволн.
Известно, что в зависимости от энергии ЭМИ подразделяются на ионизирующие и неионизирующие излучения, а условной границей между ними принята энергия кванта в 12 эВ («потенциал иониза- ции» или «энергия ионизации»), соответствующая длине волны около 100 нм – вблизи границы рентгеновского и ультрафиолето- вого излучений.
Таким образом, к ионизирующим ЭМИ относят гамма- и рентге- новское излучения, а к неионизирующим – более низкочастотные (и, соответственно, более длинноволновые): ультрафиолетовое, види- мый свет, инфракрасное и радиочастотные излучения.
В более широком понятии ионизирующие излучения – это не только электромагнитные рентгеновские и гамма-излучения, но и корпускулярные излучения высоких энергий. К ним относят заря- женные частицы: β-частицы (электроны и позитроны), ядра атомов водорода (протоны), дейтерия (дейтроны), гелия (α-частицы) и дру- гих элементов, и ядерные частицы, не имеющие зарядов – нейтроны, а также многие нестабильные частицы, например π+, π^— и π⁰ мезоны и др. [12].
На рис. 5.1 представлены виды ионизирующего и неионизирую- щего излучения.

Рис. 5.1. Виды ионизирующего излучения и неионизирующего электромагнитного излучения

Ионизирующим называют излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию положительно или отрица- тельно заряженных ионов. Оно является наиболее проникающим, коротковолновым, высокочастотным излучением, кванты которого несут огромную энергию, достигающую многих тысяч и миллионов электрон-вольт.
Ионизация обычно происходит путем отрыва электрона с внеш- них электронных оболочек атома. Для ионизации большинства хи- мических элементов, входящих в состав биологического материала, необходима энергия от 10 до 70 эВ. Электронвольт (эВ) – внесистем- ная единица энергии, широко применяемая в атомной и ядерной фи- зике для энергетической характеристики частиц и квантов электро- магнитного излучения. 1 эВ представляет собой кинетическую энер- гию, которую приобретает электрон, разогнавшись в электрическом поле с разностью потенциалов 1 В: