0000075 (2)

1. Zderzenie sprężyste zachodzi wówczas, gdy suma energii kinetycznych rozproszonego neutronu i jądra atomu, biorącego udział w zderzeniu (jądra odskoku), jest równa energii neutronu przed zderzeniem. Zderzenia sprężyste są najczęstszym sposobem oddziaływania neutronów o energiach 20 keV-20 MeV z materią. W bezpośrednim zderzeniu z jądrem lekkiego atomu neutron przekazuje mu znaczną część swej energii kinetycznej. W tkankach jądrami odskoku, obok jąder atomów tlenu, azotu i węgla, są jądra atomów wodoru. Ze względu na niewielką różnicę mas atomowych protonu i neutronu, protony w pewnych przypadkach mogą przejmować całkowitą energię neutronu. Neutrony zatem nie jonizują tkanki bezpośrednio, lecz za pośrednictwem protonów.

2. W zderzeniach niesprężystych (nie zachodzi równość energii cechująca zderzenia sprężyste) neutron przekazuje część swej energii kinetycznej jądrom atomów adsorbentu, które w związku z tym przechodzą w stan wzbudzenia. Powracając do stanu podstawowego jądra te wysyłają jeden lub kilka kwantów gamma.

3. Wychwytowi przez jądra atomów absorbentu podlegają przede wszystkim neutrony termiczne, tj. neutrony pozostające w równowadze termicznej ze środowiskiem. W tkankach w procesie wychwytu biorą udział głównie jądra atomów wodoru, fosforu i azotu. Dwa pierwsze przekształcają się w swe izotopy promieniotwórcze przy równoczesnej emisji kwantu gamma: ^JH(n, y)²H, ³¹P(«, y)³²P. Azot natomiast w reakcji ¹⁴N(n, p)¹⁴C staje się źródłem intensywnie jonizujących protonów.

19.3. Dozymetria promieni jonizujących

Pojęcie dawki. Jednostki dawki. Praktyczne zastosowania promieni jonizujących w medycynie, głównie radioterapii, stworzyły konieczność dokładnego ich dawkowania. Efekt biologiczny promieniowania zależy od dwóch czynników: wielkości pochłoniętej energii (prawo Grotlhussa-Drapcra) i wielkości obszaru, w obrębie którego energia ta została pochłonięta. Stąd dawkę D definiujemy jako stosunek energii pochłoniętej E do masy m. Zamiast jednostki dawki J/kg często jest jeszcze w użyciu jednostka: I rad — = 0,01 J/kg. Dawka pochłonięta, przy której ciału o masie 1 kg zostaje przekazana energia l J, nosi nazwę greja (Gy).

£>= —; [Z>] = —= 1 Gy 19.17

m kg

Pomiar energii pochłoniętej przez tkankę jest praktycznie niemożliwy, dlatego trzeba uciekać się do metody pośredniej pomiaru dawki. Jak wiadomo, proces absorpcji promieniowania wiąże się z jonizacją. Pomiar jonizacji bezpośrednio w tkance jest jednak także niewykonalny. Najłatwiej można stopień jonizacji wy wołany wiązką promieni jonizujących zmierzyć w gazie, np. w powietrzu. Mówimy wtedy nie o dawce, lecz o ekspozycji. Miarą ekspozycji X jest sumaryczny ładunek jonów jednego znaku wytworzonych przez promieniowanie w jednostce masy powietrza. Odpowiednio do definicji jednostką ekspozycji jest stosunek jednostki naboju do jednostki masy powietrza:

A- = JL, [X] = 19.18

m kg

W powszechnym użyciu jest dawno wprowadzona jednostka ekspozycji — rentgen (R). IR — 2,58 • ICH C/kg. Jeden rentgen wytwarza w jednym centymetrze sześciennym su-

375