Sugárvédelmi és belsődozimetriai ismeretek III.

Tartalom

1. ATOMFIZIKAI, SUGÁRFIZIKAI ÉS MÉRÉSTECHNIKAI ALAPISMERETEK 10
1.1. Sugárzás és az anyag 11
1.1.1. Elektromágneses sugárzás 12
1.1.2. Az anyag 13
1.1.3. Az anyag kettős természete 14
1.2. Az atom felépítése 15
1.2.1. Az atom szerkezete 15
1.2.2. A héjelektronok helyzeti és mozgási energiája. Ionizáció. Gerjesztés. 17
1.2.3. Karakterisztikus sugárzás 19
1.2.4. Kémiai kötés 21
1.3. Az atommag felépítése 21
1.3.1. Magerők 21
1.3.2. Az atommag stabilitása 22
1.3.2.1. Az atommag kötési energiája 24
1.3.2.2. Az atommag gerjesztett állapota 25
1.3.3. Magmodellek 25
1.4. Az atommag bomlásának módjai 27
1.4.1. A bomlások fajtái 27
1.4.2. Elágazó és egymás utáni bomlások 29
1.4.3. A radioaktív bomlás sebessége 31
1.4.3.1. Aktivitás 33
1 4.3.2. Aktivitás egységei 34
1.4.3.3. Aktivitás elágazó bomlás és bomlási sorok esetén 36
1.4.4. Alfa-bomlás 40
1.4.5. Béta-bomlás 40
1.4.5.1. Negatív béta-bomlás 40
1.4.5.2. Pozitív béta-bomlás 41
1.4.5.3. A béta-sugárzás energiaeloszlása 42
1.4.5.4. Elektronbefogás (EC) 43
1.4.6. Izomer átalakulás 44
1.4.7. Spontán maghasadás 45
1.4.8. Kölcsönhatás az elektronhéjjal 45
1.4.8.1. Belső konverzió (IC) 46
1.4.8.2. Szekunder kölcsönhatások a mag és az elektronhéj között 47
1 4.9. A radioaktív izotópok bomlási sémái 48
1.5. A sugárzások kölcsönhatása az anyaggal 52
1.5.1. Töltéssel bíró részecskék és a közeg kölcsönhatása 52
1.5.1.1. Alfa részecskék elnyelődése 54
1.5.1.2. Elektronok elnyelődése 56
1.5.2. Röntgen- és gamma-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 64
1.5.2.1. A sugárzás intenzitásának gyengülése 64
1.5.2.2. A kölcsönhatás mechanizmusa 69
1.5.2.3. Compton szórás 70
1.5.2.4. Fotóeffektus 75
1.5.2.5. Párképződés 77
1.5.2.6. Kölcsönhatási együtthatók 79
1.5.2.7. A fotonok százalékos sugártávolsága 83
1.5.3. A fékezőképesség általános fogalma 85
1.6. Fizikai dózisfogalmak 85
1.6.1. Az elnyelt dózis 87
1.6.2. Közölt dózis 87
1.6.3. A besugárzási dózis 88
1.6.3.1. A besugárzási dózis és az elnyelt dózis közötti kapcsolat 90
1.6.3.2. A Bragg-Gray elv 91
1.6.3.3. Besugárzási dózisteljesítmény 93
1.6.4. Dózisszámítás pontszerű, levegőben levő sugárforrásra 93
1.6.5. Az áthatoló és a nem áthatoló sugárzás fogalma 96
1.6.6. Egyensúlyi elnyelt dózisteljesítmény fogalma 97
1.6.7. A szövetekvivalens anyag fogalma 100

2. SUGÁRVÉDELMI ISMERETEK 102
2.1. Az ionizáló sugárzás biológiai hatásának mechanizmusa 102
2.1.1. Az ionizáló sugárzás hatása az élő anyagra 102
2.1.2. A sugárhatást, sugárérzékenységet befolyásoló tényezők 105
2.1.2.1. A LET érték 106
2.1.2.2. Relatív biológiai hatékonyság (RBE) 106
2.1.2.3. Hőmérséklet 107
2.1.2.4. Oxigén 107
2.1.2.5. Kémiai módosító tényezők 107
2.1.2.6. Biológiai tényezők 107
2.1.3. A szervezet sugárkárosodása 108
2.1.3.1. Determinisztikus sugárhatás 109
2.1.3.2. A kockázat fogalma 110
2.1.3.3. Sztochasztikus sugárhatás 112
2.2. A sugárvédelmi dózisfogalmak 118
2.2.1. Egyénre vonatkozó sugárvédelmi dózisfogalmak 118
2.2.1.1. A dózisegyenérték 118
2.2.1.2. Az effektív dózisegyenérték 119
2.2.1.3. Lekötött dózisegyenérték,lekötött effektív dózisegyenérték 120
2.2.2. A népességre (csoportra) vonatkozó egyes dózisfogalmak 120
2.2.3. Megjegyzések a dózisegyenérték méréséhez 121
2.3. A sugárvédelem szabályozása 123
2.3.1. A sugárvédelmi szabályozás rövid története 123
2.3.2. A lakossági sugárterhelés 125
2.3.2.1. Természetes eredetű sugárterhelés 125
2.3.2.2. Mesterséges forrásokból eredő sugárterhelés 127
2.3.3. A dóziskorlátozás filozófiája 128
2.3.4. Dóziskorlátozás 130
2.3.5. A sugárvédelem szervezési kérdései Magyarországon 132
2.3.6. Nemzetközi Sugárvédelmi Szervezetek 136
2.3.7. Várható változások a sugárvédelmi előírásokban 140

3. BELSŐ SUGÁRTERHELÉS 142
3.1. Bevezetés. A belső sugárterhelés fogalma 142
3.2. A belső sugárterhelés elnyelt dózisértékeinek számítása 144
3.2.1. A számítás igényének történeti kialakulása 144
3.2.2. Az elnyelt dózisértékeket befolyásoló paraméterek 145
3.2.3. Az abszorpciós hányad fogalma 148
3.2.4. A specifikus abszorpciós hányad fogalma 152
3.2.5. A reciprocitási elv 153
3.2.6. A Synder-féle antropomorfológiai fantom 154
3.2.7. Az egységnyi kumulációhoz tartozó "S" elnyelt dózis 160
3.2.8. Dózisszámítás a "vonatkoztatási ember"-től eltérő geometriai modell esetén 164
3.3. A halmozódási értékek meghatározása 169
3.3.1. A dózisszámítás biokinetikai paraméterei 170
3.3.1.1. A kumulált aktivitás 172
3.3.1.2. A tartózkodási idő 174
3.3.2. A kumulált aktivitás meghatározása 178
3.3.2.1. Állatkísérletek 182
3.3.2.2. Humán mérések 185
3.4. Radiofarmakonok egységnyi aktivitásához (MBq) tartozó He és E értékek 187
3.5. Az izotópdiagnosztikai vizsgálatok sugárterhelése 189

Appendix
A.1. A foton abszorpciójának Monte Carlo számítása 192
A.1. Táblázat. Különböző szervek és szövetek kortól függő tömegei 196
A.2. Táblázat. Kistérfogatú gömb és ellipszoid abszorpciós hányada 197
A.3. Táblázat. A szervek nagyságát közelítő, egységnyi sűrűségű gömb és ellipszoid abszorpciós hányada 198
A.4. Táblázat. Egységnyi kumulált aktivitáshoz tartozó "S" értékek jód-131-re 199
A. 5. Táblázat. Radiofarmakonok effektív dózisegyenértéke (He) és effektív dózisa (E) 201

Témakörök