Cтраница 3
Число ионизации на единицу длины трека, зависящее от вида и энергии ионизирующего излучения. Тяжелые частицы, например а-ч Ястицы, характеризуются большой плотностью ионизации, что приводит к образованию большой начальной концентрации радикалов в треке. Для - уквантов плотность ионизации значительно меньше. [31]
Полученная в этой работе величина выхода газообразных продуктов радиодиза жидкого безола ( G 0 173) больше, чем было найдено в случае Р - или у-излучения. Это должно быть отнесено за счет эффектов, связанных с большей плотностью ионизации в трэках а-час-тиц. [32]
Полученная в этой работе величина выхода газообразных продуктов радиолиза жидкого безола ( G 0 173) больше, чем было найдено в случае Р - или у-излученм Я. Это должно быть отнесено за счет эффектов, связанных с большей плотностью ионизации в трэках а-час-тиц. [33]
Неполные обмены при облучении а-частицами происходят чаще, чем при облучении рентгеновыми лучами. Это, по-видимому, объясняется тем, что а-частица, обусловливающая большую плотность ионизации при пересечении хроматиды, повреждает ее сильнее, чем электрон или протон с меньшей плотностью ионизации, так что при облучении а-частицами вероятность соединения разорванных концов значительно меньше. Действительно, имеется общее сходство между этими двумя рядами данных, чего и следовало ожидать, поскольку сестринское соединение в месте изохроматид-ного разрыва представляет собой один из типов обмена. [34]
К числу случайных факторов, влияющих на распространение радиоволн, относится спорадический ионизированный слой Es. Последний возникает на уровне слоя Е, но отличается от него в несколько раз большей плотностью ионизации. [35]
Вторая причина независимости радиационно-химических превращений полимеров от вида и интенсивности действующего на них излучения заключается в малой длине кинетических цепей протекающих реакций или в эффекте клетки. Этот эффект подавляет влияние концентрации активных частиц на выход реакции. Вследствие этого излучения с большой плотностью ионизации ( а-частицы, протоны, дейтроны), отличающиеся высоким значением линейной передачи энергии ( ЛПЭ), не обнаруживают заметного снижения выхода химических реакций, протекающих в треках. Характер взаимодействия между активными частицами в треках, образуемых различными ионизирующими излучениями в твердых полимерах, в большинстве случаев неясен. Данные, относящиеся к влиянию мощности дозы и величины ЛПЭ, могут быть весьма полезны при разработке гипотез о механизме протекающих реакций. [36]
Прежде чем продолжать обсуждение явлений, сопутствующих облучению растворов, следует остановиться более подробно на различиях между действием различных видов излучения на чистую воду. Быстрые электроны возбуждают или ионизируют не более 1 % молекул, через которые они проходят, и поэтому распределение радикалов, образующихся первоначально в воде под действием такого излучения, почти однородно. Излучения, связанные с большей плотностью ионизации, как, например, медленные электроны и - частицы или другие тяжелые частицы, имеют значительно больше шансов вызвать ионизацию при прохождении через молекулу; в случае действия таких излучений радикалы образуются поэтому первоначально в большой концентрации в узкой зоне, расположенной вдоль следа частицы. Многие из этих радикалов рекомбинируют друг с другом, прежде чем им удается выйти в основной объем жидкости и реагировать с растворенными веществами. Только та доля радикалов, которая выходит в раствор, может быть использована для зарождения цепей обратной реакции. Те радикалы, которые не выходят в раствор, обусловливают образование некоторого количества водорода и перекиси водорода. Доля выходящих радикалов не может достигнуть единицы даже в случае облучения быстрыми электронами потому, что быстрые электроны с течением времени могут замедлиться, а в качестве медленных электронов они будут вызывать в конце своей траектории ионизацию большой плотности, аналогичную ионизации, вызванной а-частицами. Эти малые участки плотной ионизации ( горячие точки) обеспечивают постоянный источник водорода и перекиси водорода при облучении раствора жесткими рентгеновскими лучами или быстрыми электронами независимо от того, что происходит с большей частью свободных радикалов, доступных для реакции с растворенными веществами. Стационарные уровни разложения, очевидно, непосредственно связаны с количеством свободных радикалов, соединяющихся в горячих точках. [37]
Если частица производит большое количество ионизации на микрон пути, то при прохождении сквозь мишень существующих в действительности размеров она произведет несколько ионизации. Так как изучаемый эффект вызывается одной ионизацией, то последующие ионизации в пределах уже пораженной мишени, входя в общую дозу, но не вызывая биологического эффекта, будут уменьшать выход на ионизацию. Таким образом, частицы, дающие большую плотность ионизации, для рассматриваемого типа действий менее эффективны, чем более слабо ионизирующие частицы, при одинаковой общей ионизации в ткани. Этот критерий - решающий в определении принадлежности данного эффекта к типу биологических действий излучений, вызываемых одиночными ионизациями. [38]
Важное значение при оценке внутреннего облучения радиоактивными веществами имеет вид излучения, период полураспада и скорость выведения их из организма. Так, альфа-излучатели, почти безвредные при наружном облучении, особенно опасны при попадании внутрь. Это объясняется тем, что они создают большую плотность ионизации. [39]
В известной гипотезе, широко принятой в период 1992 - 1956 гг, предполагалось, что радиобиологические эффекты вызваны действием окисляющих свободных радикалов. В присутствии кислорода атомы водорода превращаются в радикалы НО2, которые обладают сильным биологическим действием. Уменьшения кислородного эффекта и защитного действия для излучения с большой плотностью ионизации приписывались тому, что свободные радикалы, образующиеся в плотных областях трека, реагируют по-иному, чем свободные радикалы в менее плотных областях. Некоторые доводы, на которых основывалась эта гипотеза, обсуждены в этой книге выше ( стр. Гипотеза теперь оставлена, потому что 1) она не подтверждается известными реакциями свободных радикалов, и особенно радикалов НО2, в водных средах, 2) в ней не принимается во внимание прямое действие излучения на большие молекулы и 3) известно, что кислород и многие из защитных веществ оказывают сильное влияние на состояние клетки, эффективно преобразовывая ее в другую химическую систему. В настоящее время можно лишь вывести заключение, что простого объяснения действия кислорода и защитных веществ на биологические системы не существует. [40]
Так как водород и перекись водорода продолжают образовываться в значительной степени ( G - 0 3), то они должны возникать каким-либо другим путем, не связанным с взаимодействием радикалов. Источником этих продуктов, возможно, является малая область с большой плотностью ионизации ( сравнимой с плотностью ионизации а - частиц), лежащая у конца каждого электронного трека. [41]
В некоторых случаях и радиационным повреждениям, наносимым веществу тяжелыми ионами, удается найти полезное практическое применение. Примерами могут служить изготовление ядерных фильтров и датировка событий по трекам продуктов деления урана. При прохождении тяжелых ионов через непроводящие кристаллы и аморфные тела вдоль трека иона из-за большой плотности ионизации ( плотность ионизации пропорциональна z2, где z - заряд иона, см. (8.24)) образуется канал сильного радиационного повреждения. Вещество в пределах канала более чувствительно к химическому воздействию и может быть удалено, например, посредством окисления и последующего травления и промывания. В результате на месте канала получаются пустоты. [42]
В некоторых случаях и радиационным повреждениям, наносимым веществу тяжелыми ионами, удается найти полезное практическое применение. Примерами могут служить изготовление ядерных фильтров и датировка событий по трекам продуктов деления урана. При прохождении тяжелых ионов через непроводящие кристаллы и аморфные тела вдоль трека иона из-за большой плотности ионизации ( плотность ионизации пропорциональна г2, где г - заряд иона, см. (8.24)) образуется канал сильного радиационного повреждения. Вещество в пределах канала более чувствительно к химическому воздействию и может быть удалено, например, посредством окисления и последующего травления и промывания. В результате на месте канала получаются пустоты. [43]
Поскольку вероятность возникновения генной мутации пропорциональна дозе облучения и не зависит от его интенсивности, видимо, можно считать, что причиной генной мутации является прохождение одной ионизирующей частицы через ген. Мы можем быть совершенно уверены, что диаметр гена значительно меньше 1 мк, так что при воздействии у-лучами имеется мало шансов на возникновение более одного скопления ионов в пределах гена. Так как эффективность у-лучей на одну ионизацию по меньшей мере столь же велика, как и эффективность излучений, дающих большую плотность ионизации, будем считать, что одно скопление ионов может вызвать мутацию гена. Большинство скоплений ионов представлено единичными ионизациями2, и лишь небольшая часть общего количества ионизации составляет скопления более чем из трех ионизации. Таким образом, можно с полным правом заключить, что единичная ионизация или по крайней мере скопление из двух или трех ионизации способны вызвать мутации гена, хотя мы, конечно, еще не доказали, что вероятность возникновения мутации в результате единичной ионизации в пределах гена приближается к единице. [44]
Он считает необходимым исследовать такие вопросы, как влияние на организмы мощности дозы, а также их чувствительность к излучению различного типа и различной энергии. С наибольшим основанием и с наибольшей пользой можно применять теорию мишеней к случаям, в которых одной ионизирующей частицы достаточно, чтобы вызвать желаемый эффект. Иными словами, в этих случаях у-лучи более эффективны, чем а-частицы, так как последние, обладая меньшей длиной пробега, имеют меньше шансов попасть в мишень. Кроме того, большая плотность ионизации в следе в случае их попадания в мишень не имеет значения, поскольку многократные столкновения с мишенью не необходимы. [45]