RADIOAKTIVITÁS

1. RADIOAKTIVITÁS AZ ÉLETÜNKBEN

2. Bevezető: Történeti áttekintés Jellemző mennyiségek Bomlástörvény Hatásai: A radioaktivitás hatásai - különös tekintettel a biológiai hatásra Dózismennyiségek Radon a környezetünkben Alkalmazások: Radiokarbonos kormeghatározás Nyomjelzés PozitronEmissziós Tomográfia (PET)

3. A radioaktivitás története Felfedezése: Henry Becquerel az uránszurokércben (1895) (Fizikai Nobel-díj, 1903) Vizsgálata: Pierre és Marie Curie Új radioaktív elemek: rádium és polónium előállítása (Fizikai Nobel-díj, 1903) „Elképzelhetjük, hogy milyen veszélyes lehet a rádium rossz kezekben és eltűnődhetünk, vajon az emberiség képes-e használni a természet titkait, vajon elég érett-e arra, hogy ezeket saját javára tudja fordítani és vajon ez a tudás nem lesz-e veszélyes. Én azok közé tartozom, akik bíznak abban, hogy ezek a felfedezések inkább a jót, mintsem a rosszat fogják szolgálni.” (Pierre Curie) Menü Új téma

4. Vizsgálata: Ernest Rutherford (Kémiai Nobel-díj 1908) Radon felfedezése a rádium bomlási termékeként Bomlástörvény felállítása A radioaktív sugárzás 3 komponensének szétválasztása elektromos illetve mágneses mezőn való átvezetéskor  B             Klikk  Új téma Menü

5.  - sugárzás  - sugárzás  - részecske = He atommag  - sugárzás  - foton Természetes radioaktivitás fajtái: Új téma Menü

6. Radioaktív sugárzás jellemzői Felezési idő ( ms - évmilliárd) Aktivitás: A = N / t [A] = 1/s = Bq (becquerel) A sugárzás energiája szerinti sorrend:  <  <  (kb. pJ ) Elnyelődés (árnyékolás):  : már néhány mm vastag papír, bőr  : kisebb rendszámú anyagok (műanyag, víz)  : nagyobb rendszámú anyagok (ólom, beton) Új téma Menü

7. N Bomlástörvény N0 Klikk Hang! N0/2 N0/4 N0/8 t 2T T 3T Új téma Menü

8. A radioaktív sugárzás hatásai: hőhatás fluoreszkáló/foszforeszkáló hatás ionizáló hatás kémiai hatás fotokémiai hatás biológiai hatás Új téma Menü

9. Biológiai hatás A sugárzásból energia nyelődik el a szervezetben, a biológiai rendszerekben különböző elváltozásokat okoz Szomatikus hatás: a besugárzott egyeden jelentkező biológiai elváltozás, pl. fehérjék kicsapódása a sejtmembrán áteresztőképességének megváltozása kromoszómatörés gének mutációja Genetikai hatás: ha az elváltozás az ivarsejtekben lévő kromoszómákon történik, a mutáns gén hatása az utódokon jelentkezik Új téma Menü

10. Dózismennyiségek Dózis: az ionizáló sugárzások dózisán valamely anyagban elnyelt sugárzási energiát értünk Elnyelt dózis(D): az anyagban tömegegységenként elnyelt energia D= E / m [D]= 1 J/kg = 1 Gy (gray) Egyenértékdózis (H): a sugárzás biológiai hatását leíró dózismennyiség. H = Dw [H]= 1 J/kg = 1 Sv(sievert)D: az elnyelt dóziswr: sugárzási faktor, az egyes sugárzásokra jellemző dimenzió nélküli szám1 Sv dózisegyenértékű sugárzás károsító hatása megegyezik 1 Gy röntgen-, vagy gammasugárzás elnyelt dózisának hatásával. Új téma Menü

11. Új téma Menü

12. Effektív dózis (HE)[HE] = Sv A különbözõ szervek, szövetek máshogy reagálnak ugyanarra a sugárzásra. A különböző szövetek eltérő kockázatnövelő hatását figyelembevevő biológiai dózisfogalom az effektív dózis, amelyben az egyes szervek, testszövetek eltérő viselkedését az ún. testszöveti súlytényezővel vesszük figyelembe Új téma Menü

13. Szervezetünkben kb. 9000 atom bomlik el két szívdobbanás között!! A szervezetben található radioaktív anyagok például: trícium (H-3) /12,3 év/ radiokarbon (C-14) /5730 év/ rubídium (Ru-87) /500 milliárd év/ kálium (K-40) /1,28 milliárd év/ Új téma Menü

14. Radioaktív bomlási sor  - sugárzás  - sugárzás U 238 Tömegszám Th Pa U 234 Th 230 Ra 226 Rn 222 Po 218 Pb Bi Po 214 Bi Po Pb Tl 210 Klikk Tl Pb 206 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 Rendszám Új téma Menü

15. A bomlás során keletkezett elemek („leányelemek”) sokszor maguk is radioaktívak  bomlási sor, végén egy stabil izotóppal Radon: nemesgáz Felezési ideje 3,8 nap A bomlási sorban a rádiumból keletkezik A radon leányelemei nehézfémek, 30 percnél rövidebb felezési idővel Új téma Menü

16. A kívülről érkező alfa-sugárzástól a bőrünk megvéd. DE!! Leányelemek rátapadnak a porra, füstszemcsére  beszipózzuk  A tüdőnkben bomlanak el a rövid felezési idő miatt Cigarettázás! SZELLŐZTETNI!! Vizes szivacs! :-) Új téma Menü

17. Téglafalból Pincében, földszinten: földből Vízhálózat mentén (forrásokban is lehet) Otthon: „Tudatában kell lennünk, hogy mindnyájan folyamatosan radont és bomlási termékeit meg ionizált levegőt lélegzünk be. Feltételezhető, hogy a radioaktív anyag és az ionizált levegő bizonyos szerepet játszhat a fiziológiai folyamatokban...” ErnestRutherford Új téma Menü

18. Sugárözönben élünk Mátraderecske: törésvonal  radon (+CO2) Sopron: Geodéziai Intézet bánfalvi laboratóriuma: urán  radon Új téma Menü

19. Radiokarbonos kormeghatározás Az élő szervezetekbe az anyagcsere folyamatok során bekerül a C-14 izotóp, és amíg az anyagcsere fennáll, addig bennük ezen izotóp előfordulási aránya megegyezik a légkörben mérhetővel. Kozmikus sugárzás A kozmikus sugárzással érkező neutronokfolyamatosan termelik a C-14 izotópot, így annak aránya állandó a légkörben Ha azonban a szervezet elpusztul, megszűnik az anyagcsere, nincs utánpótlása a C-14 izotópnak, amelynek aránya a radioaktív bomlás során egyre csökken. Új téma Menü

20. Frank Libby (Kémiai Nobel-díj, 1960): radiokarbonos kormeghatározás ötlete Példa: Határozzuk meg, mikor élhetett az a mammut, amelynek csontjában a C-14 előfordulása 21 %-a a ma élő állatokban mérhetőnek! Kiindulás: bomlástörvény t =12090 év Tehát a mamut kb. 12000 évvel ezelőtt élhetett Új téma Menü

21. Radioaktív nyomjelzés Felfedezője: Hevesy György (Kémiai Nobel-díj, 1943) Feltárta a legfőbb alkalmazási területeket is, ezek közül legfontosabb az élő szervezet vizsgálata. Az élő szervezetben történő izotópalkalmazás először a pajzsmirigyfunkció vizsgálatára irányult. Jód-(131I) radioizotópot alkalmaztak, kihasználva, hogy a jód szájon át beadva vagy vénába injektálva nemcsak eljut a pajzsmirigyszövetekig, hanem kémiai reakció során beépül a pajzsmirigyhormonokba. A betegek nyakához illesztett detektorral jól lehet mérni a pajzsmirigyből kilépő sugárzás intenzitását. A sugárzásból, továbbá ennek időbeli változásából megbízható információt kaptak az orvosok a pajzsmirigy működéséről. Új téma Menü

22. Szcintigráfiás vizsgálatok A szcintigráfia egy in vivo izotópdiagnosztikai módszer, ami gammasugárzó izotóppal jelzett vegyületek (radiofarmakonok) élő szervezetbeni eloszlását jeleníti meg képekben. segítségével biokémiai/élettani folyamatok (pl.: epeelválasztás és ürülés, antigén-ellenanyag kapcsolat ... stb.) válnak láthatóvá. A detektáló műszer neve a gamma kamera (Anger kamera) a képi megjelenítésen túlmenően az adatok széleskörű feldolgozására is alkalmas (digitális adatfeldolgozás). Tüdő szcintigráfiás képe Új téma Menü

23. Pozitronemissziós Tomográfia (PET) A C-11 izotóp pozitív béta-bomló, tehát a magot átalakuláskor egy pozitron (pozitív elektron: az e- antirészecskéje) hagyja el. e+ + e-= 2  - foton A fotonok közel ellentétes irányba repülnek szét. A detektorok érzékelik őket, és annak ismeretében, hogy melyik két detektor „szólalt meg”, vissza lehet következtetni a bomló anyag helyére. Ha a szervezetbe pl. cukorral C-11-et juttatunk, akkor a mérési adatok ismeretében a számítógép segítségével egy aktivitás-térkép készíthető. Ez megmutatja számunkra, hogy merre jár a cukor. Az agy vizsgálatakor egy területen azért halmozódik fel nagyobb mennyiségben, mert az agynak az a része dolgozik valamilyen művelet végzésekor. Menü

24. Depressziós agy működése Normális agy működése Normális agy működése Alzheimer-kóros agy működése Detektorok Adatok feldolgozása 511 keV-os fotonok Pozitron Elektron Képernyő C-11 izotóp (pozitív béta-bomló) Menü

25. A PET segítségével megtudhattuk, hogy az egyes tevékenységek az agy mely részét aktiválják: Hallás Látás Szavak generálása Beszéd Menü

26. A radioaktivitás nyers természeti erő. A radioaktivitás a háborítatlan természet része. A radioaktivitás ablak az atommagok világára. A radioaktivitás a természet egyik gyógyító erőforrása. Titokzatos, mert érzékelhetetlen. Félelmetes, mert az emberek egymásra tudják szabadítani. Félelmetes, mert az ember önmagára tudja szabadítani. De a radioaktivitás megzabolázható. A radioaktivitás a természet vegykonyhája, melyben a kémiai elemek átalakulnak. Már itt van a madáchi „egykor”: „Az ember ezt, ha egykor ellesi, Vegykonyhájában szintén megteszi.” (Radioaktivitás: a természet része c. kiállítás poszteréről) Menü

27. A RADIOAKTIVITÁS Éljünk vele! A TERMÉSZET RÉSZE Menü

28. Készítette: mmecurie@freemail.hu Menü