Title NOTE VLYS CHƯƠNG 5 ✅

NOTE VLYS CHƯƠNG 5 I. Cơ sở vật lý PHÂN LOẠI BỨC XẠ ION HÓA: - Tương tác của photon với vật chất(1): Tia X, tia gamma. - Tương tác của hạt mang điện với vật chất(tương tác bằng lực điện và mất năng lượng)(2): Electron, positron, alpha, carbon,... - Tương tác của hạt không mang điện với vật chất (3): Neutron ● Tán xạ compton(1) - Xảy ra đối với những tia gamma có năng lượng lớn - Tương tác với electron ở lớp vỏ bên ngoài với năng lượng thấp=> sau tương tác vẫn còn tia gamma, hình thành electron tự do - Chất hữu cơ trong cơ thể lk vs nhau bằng liên kết cộng hóa trị, lk hidro(dùng chung e). Khi tia gamma đi vào làm electron bị đánh bật ra=> phá vỡ các liên kết hóa học. - Phụ thuộc vào: năng lượng tia tới, khối lượng riêng của vật, mật độ điện tích. - Khối lượng riêng của vật cao, mật độ điện tích cao=> xác suất xảy ra tán xạ compton tăng lên. - Có thể xảy ra ở toàn miền năng lượng ● Hiệu ứng quang điện(1) - Xảy ra với electron làm gamma mất hết toàn bộ năng lượng=> hình thành electron và ion(hiệu ứng sơ cấp) và tạo tia X đặc trưng (hiệu ứng thứ cấp) dễ dàng phá hủy các tổ chức sinh học trong cơ thể. - Phụ thuộc vào: năng lượng tia tới, khối lượng riêng của vật, mật độ điện tích. - Xảy ra dưới 1,02 MeV ● Tạo cặp(1):
- Điều kiện xảy ra: năng lượng tối thiểu là 1,02 MeV, tương tác với trường hạt nhân. ● Bức xạ hãm(2) - Xảy ra đối với tất cả các hạt mang điện - Hạt mang điện tương tác với hạt nhân của nguyên tử đột ngột thay đổi quỹ đạo đường đi=> tạo bức xạ hãm=> tạo ra tia X dùng trong chẩn đoán điều trị y khoa(CT) ● Sự hủy cặp(2): - Positron bị hủy với một electron của môi trường phát ra hai tia gamma 511 keV ● Tương tác của hạt không mang điện với vật chất: - Neutron dễ đi vào hạt nhân(không mang điện nên không tương tác với lớp vỏ electron)=>gây ra các phản ứng hạt nhân tạo thành các mảnh vỡ hạt nhân có khả năng ion hóa mạnh. - Dùng các vật liệu nhẹ để làm giảm năng lượng neutron. ● Hệ số suy giảm tuyến tính của nước lớn hơn của băng vì khi nước chuyển sang thể rắn sẽ tăng thể tích=> khối lượng riêng giảm. ● Vật liệu càng nặng hệ số suy giảm càng cao ● Hệ số suy giảm tuyến tính phụ thuộc vào: năng lượng tia tới, khối lượng riêng và mật độ điện tích. ● Hệ số truyền năng lượng tuyến tính(LET) - Tia hay hạt nào có hệ số truyền năng lượng tuyến tính càng lớn thì sẽ nhanh chóng dừng lại trong môi trường và ngược lại. II. Cơ sở sinh học - Liều chiếu: + Đo lường khả năng ion hóa của bức xạ.
+ Chỉ dùng được đối với tia gamma và tia X. + Lượng điện tích xuất hiện trong một đơn vị khối lượng không khí. + Đơn vị: R - Liều hấp thụ: + Đo tác dụng sinh học của bức xạ + Năng lượng hấp thụ trong một kg vật chất + Đơn vị: Gy = 100 rad - Liều tương đương: + Là đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm của bất cứ loại phóng xạ nào. + Được tính bằng tích của liều hấp thụ (D) trung bình trong một cơ quan nhân với trọng số bức xạ wR. + Đơn vị: Sv hoặc rem + .Tia X có trọng số phóng xạ bé nhất=> được dùng trong chẩn đoán - Liều hiệu dụng: + Với cùng một liều tương đương bức xạ nhưng tác dụng lên các mô khác nhau sẽ gây ra các tổn thương khác nhau. + Đơn vị: Sv - Suất liều là đại lượng đo cường độ liều trong một đơn vị thời gian. - Tốc độ phân chia tế bào: + Nhiều tế bào trưởng thành như tế bào thần kinh, tế bào thủy tinh thể của mắt, tế bào cơ mất khả năng tái sinh. + Các tế bào biểu mô của ruột (intestine), phổi (lung) và da (skin) phân chia liên tục và nhanh với thời gian của chu ky tế bào nhanh hơn 10h + Các tế bào phôi thai thời kỳ đầu không sinh trưởng nhưng phân chia rất nhanh với thời gian của chu kỳ nhanh hơn 1h.
- Cơ chế tương tác sinh học: + Giai đoạn vật lý: 10^-19 - 10^-12s sinh ra e tự do + Giai đoạn hóa học: làm đứt các liên kết hóa học tạo ra các ion H+. Chuỗi hidrocacbon có tính oxi hóa-khử mạnh tương tác với nhau tạo nên các hợp chất mới gây ngộ độc tế bào, làm đột biến ADN. Nếu có nước trong tế bào thì bị tách thành OH- và H+ có tính oxi hóa khử mạnh chạy tới phá hủy ADN và phá hủy các chất có trong tế bào. + Giai đoạn sinh học: có thể thấy bằng mắt thường. Khi số lượng tế bào chết hoặc tổn thương vượt ngưỡng nào đó thì bệnh lý mới biểu hiện ra bên ngoài. Các cơ quan trong cơ thể có chức năng làm bù, điển hinh như gan=> bệnh lý về gan thường phát hiện rất muộn. + Cơ chế đầu tiên và sơ cấp nhất giữa bức xạ và cơ thể là ion hóa và kích thích các nguyên tử trong tế bào. + Tia bức xạ ion hóa tiêu diệt tế bào xảy ra chủ yếu thông qua việc gây tổn thương cho ADN(ADN giống như bộ xử lý trung tâm, điều khiển quá trình sửa chữa tế bào) + Tương tác thông qua hai cơ chế: hiệu ứng gián tiếp và hiệu ứng trực tiếp. - Hiệu ứng trực tiếp: + Chiếm 1/3 tổn thương của ADN. + Bức xạ ion hóa (IR – ionizing radiation) có thể tác động trực tiếp lên các phân tử sinh học (RH – hydrocarbon) gây ion hóa và kích thích. + Các gốc tự do có thể phản ứng với các phân tử khác như DNA, lipid, protein,có thể tạo ra các phản ứng liên kết cộng. + Chiếm ưu thế là các bức xạ có hệ số truyền năng lượng tuyến tính LET lớn như: alpha, neutron - Hiệu ứng gián tiếp: + Chiếm 2/3 tổn thương ADN( 70% cơ thể là nước)