Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Взаємодія електромагнітних випромінювань з речовиною

При проходженні ЕМ хвилі через шар речовини товщиною x інтенсивність хвилі I зменшується унаслідок взаємодії ЕМ поля з атомами і молекулами речовини. Ефекти взаємодії можуть бути різними в різних речовинах і для різних довжин хвиль. Але загальний закон ослаблення інтенсивності хвилі буде однаковим:

I = I0 × e-mx, (11.9)

де I0 - інтенсивність падаючого випромінювання.

Це вираження зветься закон Бугера, μ називається коефіцієнтом ослаблення. У загальному виді ослаблення визначається поглинанням і розсіюванням енергії ЕМ хвилі речовиною. Величина μ залежить від природи речовини і довжини хвилі.

Радіохвилі. До радіодіапазону відносяться самі довгі ЕМ хвилі: λ = 3 × 103 до 1 м (частота 105 до 3 × 108 Гц) - довгі, середні, короткі й УКВ-діапазони, і λ від 1 до 10-3 м (частота 3 × 108 – 3 × 1011 Гц) - мікрохвильовий діапазон. Радіохвилі, взаємодіючи з біологічними структурами, можуть утрачати частина енергії змінного електричного поля, що перетворюється в теплоту, за рахунок генерації струмів провідності в електролітах (крові, лімфі, цитоплазмі кліток) і за рахунок поляризації діелектриків тканин організму. Особливості поширення електромагнітних хвиль у живих тканинах:

1. Характерною рисою живих тканин є сильна залежність їхніх електричних властивостей: діелектричної проникності ε і провідності σ від частоти радіохвиль.

2. З ростом частоти ν довжина хвилі λ електромагнітних хвиль стає порівняною з розмірами тіла. Як відомо, довжина хвилі λ у речовині з діелектричною проникністю ε визначається вираженням: λ = з/(ν), де с = 3×108 м/с - швидкість світла. Наприклад, на частоті 460 Мгц, застосовуваної у фізіотерапії, довжина хвилі у вільному просторі складає близько 0,7 м, а в м'яких тканинах тіла людини тільки близько 0,1 м.

3. На високих і надвисоких частотах унаслідок високої провідності тканин енергія електромагнітної хвилі швидко дисипує у тепло і хвилі дуже швидко загасають у міру проходження по тканинах тіла: загасання по потужності в е = 2,72 рази відбувається на шляху в 1,525 см. Це важливо знати при аналізі медичних додатків.

Радіохвилі від штучних джерел можуть мати велику інтенсивність і впливати на життєво важливі процеси.

Штучними джерелами радіохвиль є радіомовні і телевізійні станції, радіолокатори і супутникові системи зв'язку. Вони можуть давати до 30 × 109 Вт в імпульсі на частотах близько 1010 Гц. Для людини, що знаходиться в постійному полі, інтенсивність радіохвиль 0,1 Вт/м2 вважається безпечною. На відстанях більш 0,5 км від радіомовних станцій радіохвилі довгих, середніх, короткого й УКХ-діапазонів не викликають у біологічних об'єктах значних біофізичних ефектів. У зонах, де інтенсивність радіохвиль досягає 100 Вт/м2, перебування людини заборонене нормами Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ). Ефекти нагрівання біологічних тканин радіохвилями використовуються в медицині при проведенні фізіотерапевтичних процедур за допомогою апаратів УВЧ, СВЧ-терапії, а також індуктотермії.

ІЧ, видиме й УФ-випромінювання можуть викликати фотобіологічні процеси в біоструктурах.

Видиме світло викликає в рослинах реакції фотосинтезу.

При дії далекого УФ-випромінювання l > 12 еВ може відбуватися утворення вільних радикалів ароматичних і сірковмісних білків і піримідинових основ нуклеїнових кислот.

ІЧ і видимі хвилі активують термо- і зорові рецептори відповідно. Дія ІЧ-випромінювання на організм зв'язана, насамперед, з тепловим ефектом у поверхневих тканинах. Для прогріву використовують короткохвильову частину ІЧ-діапазона.

УФ-випромінювання проникає в тканині організму на глибину до 1 мм. Поглинання УФ-випромінювання зв'язане з фотохімічними реакціями і може привести до появи еритеми (почервоніння і засмага). Виділяють три зони дії УФ на організм: А - антирахітна (400-315 нм) - йде синтез вітаміну Д; У - еритемна (315-280 нм) виникає еритема, опіки; З - бактерицидна (280-200 нм) - може викликати канцерогенез, мутації, бактерицидний ефект. Останній використовується в операційних і перев'язних відділеннях клінік для дезінфекції приміщень.

Рентгенівське і гамма-випромінювання мають високі енергії квантів, що визначає їхню специфічну взаємодію з речовиною, - ці випромінювання є іонізуючими.

Рентгенівське випромінювання при взаємодії з речовиною може когерентно розсіюватися (при взаємодії фотонів невисоких енергій з електронами внутрішніх оболонок). Рентгенівське і гамма-випромінювання можуть викликати фотоефект, а при великих енергіях фотонів - комптон-ефект.

Вторинне випромінювання, що утвориться, при комптон-ефекті лежить завжди в більш довгохвильовій області, чим первинне випромінювання. Це зумовлено тим, що частина енергії вихідного рентгенівського або гамма-фотонів витрачається на здійснення роботи виходу і надання електронові кінетичної енергії.

Вторинне випромінювання також може бути іонізуючим, наприклад, при взаємодії гамма-фотона з речовиною може виникати вторинне випромінювання в рентгенівському діапазоні.

При взаємодії гамма-фотонів високої енергії з речовиною можуть утворюватися пари: електрон-позитрон (11.8). Розглянуті ефекти взаємодії рентгенівського і гамма-випромінювань з речовиною можуть йти незалежно й одночасно. Частка того або іншого ефекту в загальній картині взаємодії залежить від енергії фотона (довжини хвилі випромінювання) і порядкового номера речовини.

Особливо складним є прояв цих властивостей при взаємодії рентгенівського і g-випромінювання з біологічними об'єктами. Це зв'язано з тим, що поглинання різних тканин організму може сильно відрізнятися.

Однієї з важливих характеристик ЕМ-випромінювання, що визначає характер його взаємодії з біологічними об'єктами, є енергія фотона. Ми говорили раніше, що ЕМ-випромінювання володіє одночасно як властивостями хвилі, так і властивостями частки (прояв корпускулярно-хвильового дуалізму). Виразність кожного з цих властивостей залежить від довжини хвилі. Так, у радіодіапазоні й у ІЧ-випромінювання виявляються хвильові властивості (дифракція хвиль, інтерференція), у видимому діапазоні і ті й інші властивості виражені приблизно однаково (дифракція - хвильові, фотоефект - корпускулярні). Зі зменшенням довжини хвилі сильніше виявляються корпускулярні властивості ЕМ-випромінювання. Починаючи з енергії кванта, приблизно рівної 12 еВ (1 еВ = 1,6×10-19 Дж), що відповідає далекому УФ, і далі в діапазоні рентгенівського і тим більше гамма-випромінювання, ЕМ хвиля поводиться як потік часток. З цієї умовної границі ЕМ-випромінювання можуть іонізувати речовина, і тому, починаючи з далекого УФ, рентгенівське і гамма-випромінювання відносять до іонізуючих.

 


Читайте також:

  1. Активно взаємодіяти з навколишнім світом
  2. Багатоманітність і взаємодія культур
  3. Біологічна дія іонізуючих випромінювань
  4. Біологічна дія іонізуючих випромінювань
  5. Біологічна дія іонізуючих випромінювань. Ознаки радіаційного ураження
  6. Взаємодія
  7. Взаємодія +Це єдність В. і в-ця.
  8. Взаємодія алельних генів
  9. Взаємодія важелів. Оцінка сукупного ризику, зв'язаного з підприємством.
  10. Взаємодія гамма квантів з речовиною
  11. Взаємодія гамма-квантів з речовиною
  12. Взаємодія ДСМК з іншими аварійно-рятувальними службами.




Переглядів: 3197

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Речовина і поле – складові єдиного матеріального світу. | Види і властивості радіоактивних випромінювань

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.004 сек.