«Застосування радіонуклідів у медицині»

Ім'я файлу: ПРОЕКТ.docx
Розширення: docx
Розмір: 91кб.
Дата: 10.12.2020
скачати
Пов'язані файли:
Електричний струм. Джерела.doc
05. А та П (ПЗ).doc
dozd_cherv (1).doc
практична 3.doc
отруєння сг тварин.doc
Історія фотографії.docx
Гіпотеза про теплову смерть всесвіту.pptx
165615.pptx
cbc37516e59971b874b61d3f0e2cbea7.docx
2022р.docx
Завд 10 ситуац завд №1.docx
Магнетизм.docx
Стаття_пед.партнер.doc
цивільний захист.docx
Хто я.docx
Документ Microsoft Word.docx
Теми доповідей і рефератів з оптики.docx

ПРОЕКТ

На тему:

«Застосування радіонуклідів у медицині»

Підготував

Учень 11 А класу

Садковський Андрій

Досягнення в галузі фізики атомного ядра роблять дуже великий вплив на розвиток майже всіх галузей людського знання. Оволодіння атомною енергією дало в руки вчених найрізноманітніших спеціальностей нові засоби і способи наукового дослідження. Незмірно виросли можливості наукового пізнання. Наукова медицина з самого свого зародження черпає у фізиці й хімії нові ідеї та засоби для попередження хвороб і боротьби з ними. Варто нагадати, наприклад, що відкриття наприкінці минулого століття рентгенівських променів привело до того, що тепер без рентгенівського апарата не обходиться навіть невелике лікувальний заклад. Виключне значення має для медицини використання атомної енергії. Ця галузь науки збагатилася новими, дуже цінними методами вивчення життєвих процесів, діагностики та лікування хвороб.

Областю масового використання радіонуклідів є ядерна медицина. На її потреби витрачається понад 50% річного виробництва радіонуклідів в усьому світі. Як відомо, до складу живого організму входять, крім 5 основних елементів (кисню, водню, вуглецю, азоту та кальцію), ще 67 елементів періодичної системи Менделєєва, тому в теперішній час важко уявити клініку у нас чи за кордоном, в якій при встановленні діагнозу захворювання не використовувалися б різні радіоактивні препарати і мічені ними сполуки. Радіонукліди застосовуються в ядерній медицині в основному у вигляді радіофармацевтичних препаратів (РФП) для ранньої діагностики захворювань різних органів людини і для цілей терапії. Радіофармацевтичних препаратів (РФП) називається хімічну сполуку, що містять у своїй молекулі певний радіоактивний нуклід, дозволене для введення людині з діагностичною або лікувальною метою. Відмінною особливістю діагностичного РФП при цьому є відсутність фармакологічного ефекту. Опромінення в медицині направлено на зцілення хворого. Однак нерідко дози виявляються невиправдано високими. Пацієнт повинен отримувати мінімальну дозу при обстеженні. У зв'язку з цим одним з найважливіших завдань, що стоять перед розробниками РФП, є зниження доз опромінення пацієнтів під час проведення різних досліджень з використанням радіонуклідів, тобто вибір таких радіонуклідів і мічених ними сполук, застосування яких дозволяє отримувати необхідну діагностичну інформацію при мінімально можливих дозах опромінення пацієнтів.

Систематично радіонукліди для медичних цілей стали застосовувати з початку 40-х років. Саме тоді була встановлена сувора закономірність розподілу радіоактивного йоду при різних патологічних станах щитовидної залози. Надалі, використання сполук, мічених радіоактивними нуклідами, дозволило визначити локалізацію і розміри первинних пухлин, виявити поширення пухлинних процесів, контролювати ефективність лікарського лікування. Завдяки великій різноманітності радіонуклідів і мічених ними препаратів в даний час можна вивчати практично будь-яку фізіологічну і морфологічну системи організму людини: серцево-судинну і кровотворну, сечовидільну та водно-сольового обміну, дихальну і травну, кісткову і лімфатичну і т.п.

1. Радіоактивність і радіоактивні ізотопи

Радіоактивні ізотопи і сполуки, мічені радіоактивними ізотопами, широко застосовуються в самих різних областях людської діяльності. Промисловість і технологічний контроль, сільське господарство і медицина, засоби зв'язку та наукові дослідження - охопити весь спектр застосування радіоактивних ізотопів практично неможливо, хоча всі вони виникли трохи більше, ніж за 100 років.

Радіоактивність (radioactivity) - це позначення дивного явища природи, відкритого Беккерелем в кінці XIX століття, суть якого полягає в мимовільному спонтанному перетворення атомних ядер деяких елементів в інші, яке супроводжується виділенням трьох видів "променів".

Природу променів встановили швидко: ?-промені - це дворазово іонізовані атоми гелію, ?-промені - це електрони, ?-промені - це жорстке короткохвильове електромагнітне випромінювання. Елементи, здатні до таких перетворень стали називатися радіоактивними, тобто здатними до цього перетворенню. Залежно від типу випромінювання, радіоактивні атоми стали визначати відповідно як ?, ? або ? випромінювачі або джерела. Правда, незабаром було встановлено, що деякі радіоактивні атоми випромінюють відразу два (а можливо, і три) виду променів, тому така класифікація доповнюється поясненнями - це "чистий" ?-випромінювач або є супутнє ?-випромінювання.

До початковою трьом типам ядерних перетворень (?, ? і ? - радіоактивний розпад) додалися нові, однак, загальні закономірності для всіх залишилися незмінними. Наприкінці ХХ століття було рекомендовано термін "ізотоп" замінити на "нуклід" і, відповідно, "радіоактивний ізотоп" на "радіонуклід". [3] У 1808 англійський вчений натураліст Джон Дальтон вперше ввів визначення хімічного елемента як речовини, що складається з атомів одного виду. У 1869 хіміком Д. І. Менделєєвим була відкритий періодичний закон хімічних елементів.

Одна з труднощів в обґрунтуванні поняття елементу як речовини, що займає певне місце в клітці періодичної системи, полягала в спостережуваної на досвіді нецілочисельне атомних ваг елементів. У 1866 англійський фізик і хімік - сер Вільям Крукс висунув гіпотезу, що кожен природний хімічний елемент являє собою деяку суміш речовин, однакових за своїми властивостями, але мають різні атомні мас, однак у той час таке припущення не мало ще експериментального підтвердження і тому пройшло мало поміченим. Важливим кроком на шляху до відкриття ізотопів стало виявлення явища радіоактивності і сформульована Ернстом Резерфордом і Фредеріком Содді гіпотеза радіоактивного розпаду: радіоактивність є не що інше, як розпад атома на заряджену частку і атом іншого елемента, за своїми хімічними властивостями відрізняється від початкового.

В результаті виникло уявлення про радіоактивні рядах або радіоактивних сімействах, на початку яких є перший материнський елемент, що є радіоактивним, і врешті - останній стабільний елемент. Аналіз ланцюжків перетворень показав, що в їх ході в одній клітинці періодичної системи можуть надаватися одні й ті ж радіоактивні елементи, що відрізняються лише атомними масами. Фактично це і означало введення поняття ізотопов.В даний час відомо 106 хімічних елементів. З них тільки 81 елемент має як стабільні, так і радіоактивні ізотопи. Для решти 25 елементів відомі тільки радіоактивні ізотопи. У загальній складності в даний час доведено існування близько 1700 нуклідів, причому число ізотопів, відомих для окремих елементів, коливається від 3 (для водню) до 29 (для платини). З цих нуклідів лише 271 нуклід стабільний, інші радіоактивні. Близько 300 з них знаходять або можуть знайти практичне застосування в різних сферах людської діяльності. Основні джерела виробництва радіонуклідів для ядерної медицини наступні: ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, як правило, циклотрони і радіонуклідні генератори (як вторинний джерело). У світовому обсязі виробництва радіонуклідів величезна його частину --на прискорювачах заряджених частинок, які в більшості своїй є циклотронами різних типів і рівнів. Цей факт зазвичай пов'язують з великою кількістю дослідницьких їх доступністю в найперші роки розвитку ядерної медицини на рубежі 40-х і 50-х років, а також з дешевизною виробництва на них більшості радіонуклідів. До середини 80-років щорічна напрацювання радіонуклідів тільки для ядерної медицини на реакторах усього світу досягла в вартісному вираженні 500 млн. Доларів.

Однак за останні два десятиліття виявляється істотне зростання у використанні прискорювачів заряджених частинок для зазначених цілей, який обьясняется більш прийнятними ядерно-фізичними характеристиками одержуваних з їх допомогою нейтронодефіцитних радіонуклідів. [4]

Радіація за самою своєю природою шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть «запустити» не до кінця ще встановлену ланцюг подій, що приводить до раку або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів і стати причиною швидкої загибелі організму.

Пошкодження, викликані великими дозами опромінення, звичайно проявляються протягом декількох годин або днів. Ракові захворювання, проте, проявляються через багато років після опромінення - як правило, не раніше ніж через одне - два десятиліття. А вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, викликані ушкодженням генетичного апарату, за визначенням з'являються лише в наступному або наступному поколіннях: це діти, онуки та більш віддалені нащадки індивідуума, який зазнав опромінення. За одиницю активності (радіоактивності) радіоактивної речовини в Міжнародній системі СІ прийнята швидкість радіоактивного розпаду, рівна 1 розпаду в секунду, яка отримала назву бекерель - Бк (в англійській версії Bq). Застаріла, але як і раніше використовувана одиниця активності кюрі - Кі (в англійській версії Ci) - це активність препарату, еквівалентна активності 1 г металевого радію-226 і рівна 3,7х1010распадов в секунду, тобто 3,7х1010Бк.
скачати