Медична енциклопедія - протонне випромінювання

протонне випромінювання

Протонне випромінювання - випромінювання, що складається з потоку протонів (див. Атом). Протонне випромінювання - основна складова частина космічного випромінювання (див.). У земних умовах в прискорювачах заряджених частинок (див.) Отримують протони різних енергій. Будучи позитивно зарядженими частинками, протони при проходженні через речовину взаємодіють з негативно зарядженими електронами атомів і виривають їх з електронних оболонок. В результаті цього відбувається іонізація (див. Випромінювання іонізуюче) атомів речовини. Щільність іонізації протонами різко зростає в кінці пробігу частинок. Завдяки цій властивості протони зручно використовувати в променевої терапії (див. Протонна терапія) для виборчого опромінення глибоко залягають пухлин (наприклад, гіпофіза). Протони високих енергій мають малий кут розсіювання, що також сприяє локалізації дози в одному місці. Протони високих енергій, котрі долають кулоновское відштовхування, потрапляють в ядро і викликають різні ядерні реакції, в результаті яких утворюються вторинні випромінювання - нейтронне, гамма-випромінювання і ін. В зв`язку з цим при опроміненні речовини протонами високих енергій іонізація середовища відбувається не тільки за рахунок первинних протонов- але і за рахунок вторинних випромінювань. Цю обставину необхідно враховувати при розрахунку доз, створюваних протонним випромінюванням.

Відео: Олексій Водовозов - Чи варто боятися радіації?

Протонне випромінювання - потік позитивно заряджених ядерних часток - протонів. Вперше протонне випромінювання виявлено в 1886 р у вигляді так званих каналових променів в розрядних трубках.

Джерелами інтенсивного протонного випромінювання є прискорювачі заряджених частинок (див.). За допомогою прискорювачів отримані пучки П. і. з енергією в десятки мільярдів електрон-вольт. Ще більші енергії П. і. зустрічаються в космічному просторі. П. і. є основним компонентом галактичного і сонячного космічних випромінювань. Інтенсивні потоки П. і. виявлені в навколоземному просторі - в так званих радіаційних поясах Землі.

Відео: Лікування раку в Німеччині, переваги протонної терапії

Здатність П. і. проникати через шари речовини залежить від енергії пучка протонів (див.) і властивостей речовини. П. і. з енергією 10 МеВ здатне пройти шар повітря (при нормальній температурі і тиску) близько 1 м. При збільшенні енергії П. і. до 1000 МеВ товщина шару зростає майже до 3 км.

У важких речовинах П. п. Затримується більш тонкими шарами. Так, в свинці П. і. з енергією 10 МеВ проходить близько 1/3 мм, а з енергією тисячі МеВ - дещо менш 60 см. Протонне випромінювання з енергією вище 100 МеВ здатне проникати в тіло на глибину до 10 см і більше. Біологічна дія протонного випромінювання з енергією в сотні мегаелектрон-вольт при гострому опроміненні в загальному аналогічно дії рентгенівського і гамма-випромінювань.

Разом з тим біологічну дію протонів таких енергій має деякі особливості в порівнянні з рентгенівським і гамма-випромінюванням (менш виразна реакція з боку органів кровотворення в ранні терміни, велика вираженість геморагічного синдрому і ін.). При порівняно невеликих енергіях біологічна ефективність П. і. вище, ніж рентгенівського і гамма-випромінювань. Це пов`язано з більш високою іонізуючої здатністю таких протонів. На відміну від рентгенівського і гамма-випромінювань, протони, проходячи через біологічну тканину. здатні виробляти ядерні реакції. В результаті ядерних реакцій утворюються вторинні частки, що володіють високою іонізуючої здатністю, що призводить до поглинання в малому обсязі тканини щодо великої кількості енергії і до відповідних локальних поразок тканини. Цією обставиною може бути обумовлено більше бластомогенних дію П. і. в порівнянні з рентгенівськими і гамма-випромінюваннями.

Для захисту від протонного випромінювання використовують речовини, ефективно гальмують протони і утворюють відносно мало вторинних частинок при ядерних взаємодіях (графіт, бетон, алюміній і ін.). Див. Також Ядерні реакції.