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内部被ばく

放射線概論P.318からの第10章に関するまとめです。
この章は生物の試験だけでなく、管理測定技術の試験でもよく出題されている分野です。

内部被ばくの経路は経口摂取吸入摂取経皮侵入の3経路があります。 
α線、β線などの飛程が短い放射線はエネルギーすべてを体内で失うので臓器や組織に対する影響は大きくなります。

内部被ばくの経路および防御法(平成17年度管理測定技術問1Ⅰ)
 ①経口摂取 : 飲み込み、胃腸管からの吸入 ピペッタ、手袋、マスクで防御
 ②吸入(経気道)摂取 : 呼吸、肺、気道からの吸収 マスクで防御
 ③経皮侵入 : 皮膚からの侵入または傷口からの侵入 手袋で防御


臓器親和性
 ボーンシーカー(骨親和性)骨腫瘍、白血病
      :32P,45Ca,65Zn,90Sr,226Ra,232Th,238U,239Pu,241Am
 137Cs : 全身、筋肉 (80%は筋肉に 数%が骨に 残りが肝臓などの組織に)
 3H,14C : 全身
 222Rn : 肺
 55Fe : 造血器、肝臓、脾臓
 60Co : 肝臓、脾臓
 232Th : 骨、肝臓
 238U : 骨、肝臓
 239Pu : 可溶性Puは骨、肝臓(骨腫瘍) 不溶性Pu(239PuO2)は肺(肺がん)
 241Am : 骨、肝臓
 Fe,Co,Zn : 体内でコロイドを形成 細網内皮系(肝臓、脾臓、骨髄、リンパ)に蓄積

 消化管吸収率 : Cs,I : 100%、Sr : 30%、Co : 5%、Pu : 0.001%

体内汚染の放射性物質の除去法(平成19年度管理測定技術問5Ⅲ)
 ①胃腸管からの吸収低減のためには、胃腸管の洗浄、下剤の投与、プルシアンブルーな
  どのイオン交換剤の投与

 
 ②ヨウ化カリウムなどの安定同位体を含む化合物の投与
  放射性のヨウ素を吸入する可能性がある場合には、あらかじめ24時間前に安定ヨウ素
  剤を服用しておくのがよい。もしくは吸入後でも2時間までなら甲状腺への集積の低減
  に有効(平成24年度生物問18)
 
 ③DTPAなどのキレート剤の投与
  D-ペニシランもキレート剤、Co,Cu,Zn,Hg,Pbなどの重金属とキレート錯体形成し尿
  へ排泄
 
 ④利尿剤の投与

体内被ばくの線量評価
 ①全身カウンタ(ホールボディカウンタ)による体外計測法(γ線検出)
  簡易型全身カウンタ
  ・スクリーニング目的(簡易的な遮へいと検出器の組み合わせ)
  ・Pb遮へい体付きNaI(Tl)シンチレーションカウンタ
  精密型全身カウンタ
  ・装置が大掛かりなことが欠点
  ・バックグラウンドの影響をなくすための遮へい室:Fe、Pbで遮へいした部屋
  ・検出器:NaI(Tl)シンチレーションカウンタ(最近は高分解能のGe検出器)
  ・データ解析部

 ②バイオアッセイ法(α、β線などもOK 全ての放射線)
  ・被験者の負担大、排泄関数に個人差があることから精度が悪い、ことが欠点
  ・尿、糞、呼気、血液、毛髪などを試料にする。
  ・吸入摂取が疑われる場合は、鼻スミア試料
  ・灰化などの試料調整が手間

 ③特定の器官に沈着している放射能の測定
  ・甲状腺モニタ : 131I
  ・肺モニタ : 酸化プルトニウム239PuOなどは肺に沈積 
   239PuからL殻電子の放出に伴って発生する13-20keVの特性X線
   241Amから放出されるγ線(59.5keV)を体外から測定

 ④空気中放射性核種濃度
  ・ダストモニタなどで計測
  ・作業者の立ち入った時間内の呼吸量から算出


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放射線治療(加速器、核医学)

生物のまとめも終盤に来ています。
放射線概論P.313からの加速器、核医学に関しては、このブログ内で過去にも記述していますのでリンク先をご覧ください。

加速器による治療
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-27.html

LINAC(リニアック・ライナック)とは直線加速器のことで、放射線治療用のX線や電子線を発生させる装置で、最も一般的な放射線治療装置です。

HIMACは、前加速器としてライナックを用い、主加速器としてシンクロトロンを使用しています。がん治療に使用できる加速できるであり、加速可能な重粒子の種類としてヘリウム、炭素、窒素、酸素、ネオンなどがあります。


核医学
 重要な核種がありますので是非暗記してください。

 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-37.html
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-36.html
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-145.html
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-137.html


がん治療

がん治療

陽子線、重イオン線はブラッグピークを形成するので、正常組織への副作用が少なく深部線量分布に優れています。そのため、身体の深部のがん細胞(腫瘍組織)に集中して線量を与えられるので、腫瘍細胞死を起こすことができます。
(X線、γ線、電子線、中性子線はブラッグピークは形成しない)

・中性子線や低LET放射線は表面付近でエネルギーが大きく深部に行くにしたがい小さくなる
・粒子線では粒子の質量が大きいほどRBEが大きくなる
・陽子線のRBEはそれほど大きくないため、重イオン線がRBEも大きく最もがん細胞致死に効果がある

bragg.jpg

このグラフをブラッグ曲線といいます。
縦軸は比電離(単位長さあたりの電離数)を表し、飛程の最後に大きくなります。
ブラッグ曲線は陽子線やα線、重粒子線で示します。
X線、γ線、電子線、中性子線はブラッグ曲線は示しません。

ブラッグ曲線 
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-93.html


低酸素細胞増感剤
 
 低酸素細胞であるがん細胞に増感作用を持ち、酸素細胞である正常細胞には増感作用を示さないものでがん治療薬剤として期待されるものです。
 低酸素細胞増感剤はそれ自身は電子を取り込むことで還元され、相手側を酸化するため電子親和力を有するものが用いられます。
(放射線概論P.313)

低酸素細胞増感剤:メトロニダゾール、ミソニダゾール
放射線増感剤:BUdR(5-ブロモデオキシウリジン)、IUdR(ヨードデオキシウリジン)
         BUdRはウリジンであるが、構造がDNA構成物質であるチミジンと類似のため、DNAに取り込まれやすい。
 
 (ただのウリジンはRNAの合成の標識化合物として用いられることに注意)



オートラジオグラフィー

オートラジオグラフィーは放射線の感光作用を利用した像を形成するものです。
そのため、放射線のエネルギーが像の解像度に大きく影響を及ぼします。


オートラジオグラフィーに関しては、放射線概論P.310に記載がありますので是非暗記してください。
このブログでもまとめてありますのでご覧ください。
 → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-67.html

標識化合物について

放射線概論P308からの第9章は、生物のみならず化学や管理測定技術の試験などでもよく出題されている分野です。

有機化合物のトレーサー試薬として使用される代表的な核種には以下のものがあります。
壊変、半減期、エネルギーすべて覚えておきましょう。


 トリチウム 半減期12.3年 β-壊変 18keVのβ線のみ
 
 で生成


 半減期5730年 β-壊変 156keVのβ線のみ

 で生成


 β-壊変 半減期14日 1.711MeVのβ線のみ γ線は放出しない
 32P関連で覚えておきたい核反応は
  ①捕獲反応:     
  ②高速中性子の測定反応
      → 髪の毛の硫黄(S)が高速中性子で放射化される
  ③塩化アンモニウム(NH4Cl)を中性子照射:  


 β-壊変 半減期25日 250kVのβ線のみ γ線は放出しない 
 低エネルギーβ線放出のためオートラジオグラフィーで解像度がいい


 半減期88日 β-壊変 167keVのβ線のみ 

○低エネルギーβ線放出核種
    → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-39.html

○リン → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-34.html

標識化合物に関しては、命名、利用、合成などが重要です。化学の試験でも頻出分野ですので是非暗記してください。
標識化合物に関しては、このブログの以下の記事を参考にしてください。
 
○標識化合物の命名、保管方法
  → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-76.html

○標識化合物の合成
  → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-77.html

○標識化合物の利用
  → http://radioisotope1.blog.fc2.com/blog-entry-137.html


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