Phóng xạ Lý Sinh Học

PHẦN I. PHÓNG XẠ, TIA PHÓNG XẠ VÀ BẢN CHẤT1.Khái niệm về phóng xạ:a. Khái niệm:- Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ). Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ. các tia...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phóng xạ Lý Sinh Học PHÓNG XẠLÝ SINH HỌC PHÓNG XẠPHẦN I. PHÓNG XẠ, TIA PHÓNG XẠ VÀ BẢN CHẤT1.Khái niệm về phóng xạ:a. Khái niệm:- Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổivà phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ). Cácnguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tửkhông phóng xạ gọi là các đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm cácđồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ. các tiaphóng xạ có từ tự nhiên có thể bị chặn bởi các tầng khí quyển của trái đất.- Tia phóng xạ theo nghĩa gốc là các dòng hạt chuyển động nhanh chóng từcác chất phóng xạ. Các hạt phóng ra có thể chuyển động thành các dòngđịnh hướng.- Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt mang điện dương như hạt anpha, hạtproton; mang điện âm như chùm electron (phóng xạ beta); không mang điệnnhư hạt nơtron, tia gamma (có bản chất giống như ánh sáng nhưng nănglượng lớn hơn nhiều). Sự tự biến đổi như vậy của hạt nhân nguyên tử,thường được gọi là sự phân rã phóng xạ hay phân rã hạt nhân.b. Các nguồn tia phóng xạ:Trong tự nhiên, tia phóng xạ được chia làm hai loại:-Tia phóng xạ có bản chất là hạt như các hạt beta β (electron mang điện âm),alpha α (nhân helium mang điện dượng)…-Tia phóng xạ có bản chất là sóng điện từ có bước sóng cực ngắn (λ Tia gamma và tia X tương tự sóng radio và tia sáng, nhưng là sóng điệntừ có bước sóng ngắn. Vì sức xuyên thấu của nó rất lớn nên chỉ có thể chặnlại bằng vật liệu có nguyên tử lượng lớn như chì hoặc béton, nước.*Một số tia phóng xạ trong tự nhiên: 1. Mỗi người trung bình trong một năm nhận tia phóng xạ tự nhiên:khoảng 1,1mSv ( 1, 3mSv nhận từ Radon trong không khí thì con số này trở thành 2,4mSv). 2. Từ vũ trụ: khoảng 0, 38mSv . 3. Từ đất :khoảng 0, 46mSv từ đất. 4. Thông qua thực phẩm : khoảng 0.24mSv .Dù phải nhận một lượng tia phóng xạ tự nhiên như vậy nhưng sinh vật vẫn sống bình thường. 5. Mức độ của tia phóng xạ tự nhiên phụ thuộc khu vực.Ở Trung Quốc,Ấn Độ khoảng 10mSv một năm. Vậy thì phải chăng những người sống ở khu vực có mức độ phóng xạ tự nhiên cao như thế sẽ bị ung thư? Và phải chăng là tuổi thọ trung bình sẽ ngắn? Kết quả những cuộc điều tra từ trước tới nay cho thấy những hiện tượng như thế không hề xuất hiện. 6. Mức độ gấp 10 lần của phông phóng xạ tự nhiên trung bình cũng không có ảnh hưởng xấu nào đến sức khoẻ con người. 7. Các hoạt động chẩn đoán y tế gây nhiễm phóng xạ:Kiểm tra dạ dày bằng chụp tia X sẽ nhận 0,6mSv/lần, kiểm tra chụp tia X cắt lớp vùng ngực sẽ nhận 6,9mSv/lần, du lịch đi bằng máy bay khứ hồi New York - Tokyo sẽ nhận 0,19mSv2.Cơ chế tác dụng sinh vật của bức xạ ion hóa:  Giai đoạn hóa lý: Giai đoạn này có thời gian tồn tại rất ngắn, từ 10-16 đến 10-6 giây.Trong giai đoạn này các phân tử sinh học chịu sự tác dụng trực tiếp hoặc tácdụng gián tiếp của tia phóng xạ. Thuyết tác dụng trực tiếp cho rằng đốitượng trực tiếp bị chiếu xạ sẽ trực tiếp hấp thụ năng lượng của tia và dẫn đếntử vong. Thuyết tác dụng gián tiếp lại cho rằng đối tượng bị chiếu xạ khôngtrực tiếp hấp thụ năng lượng của tia mà chúng tương tác với các sản phẩmcủa quá trình phân ly phóng xạ nước dẫn đến tổn thương hoặc tử vong. Đốivới những thí nghiệm invitro thì quan niệm trên dễ phân biệt, còn với thínghiệm invivo, các nhà nghiên cứu lại quy ước: khi bị chiếu xạ nếu là tácdụng trực tiếp thì các phân tử hữu cơ sẽ trực tiếp hấp thụ năng lượng của tiavà bị tổn thương cấu trúc nên dẫn đến tổn thương chức năng.  Giai đoạn sinh học: Giai đoạn này thường kéo dài từ vài ngày đến hàng chục năm sau khibị chiếu xạ. Trong giai đoạn này những tổn thương hóa sinh không hồi phụcđược sẽ kéo theo những tổn thương chuyển hóa, dẫn đến những tổn thươnghình thái và chức năng. a. Cơ chế tác dụng trực tiếp: Theo cơ ché này, năng lượng của các bức xạ trực tiếp chuyển giao chocác phân tử cấu tạo nên tổ chức sinh học mà chủ yếu là các phân tử hữu cơvà gây nên các quá trình kích thích và ion hóa các nguyên tử cấu tạo nên cácphân tử hữu cơ này. Sau đó, giữa các phân tử mới tạo thành sau khi bị kíchthích hoặc ion hóa xảy ra liên tiếp các phản ứng hóa học. Chỉ sau khoảngphần ngàn mili giây, các phân tử hữu cơ quan trọng đã bị tổn thương gâynên các tác dụng sinh học tiếp theo như tổn thương chức năng hoạt động,gây đột biến gen, đột biếnnhieemx sắc thể, hủy diệt tế bào… Sơ đồ tóm tắt: -->AB  AB* AB + hµ --> AB  AB*A* + B’ hoặc A’ + B* Ở trạng thái kích thích, phân tử AB* dễ kết hợp với các phân tử kháctạo ra phản ứng hóa học mới hoặc chuyển giao năng lượng đã tiếp nhậnđược (hµ) cho phân tử khác để trở về trạng thái ổn định ban đầu (AB). Cũng có khi phân tử AB* bị phân ly thành các phân tử nhỏ hơn vàcũng ở trạng thá ...