» » » Локальная токсичность альфа-частиц


Существуют радиоизотопы, которые выделяют в основном альфа-частицы вместе с гамма-лучами. Поскольку разрушающее действие на ткани альфа-частиц намного больше, чем у гамма-лучей, токсичность этих радиоизотопов в основном обеспечивается альфа-частицами. Из-за ограниченной проницаемости, альфа-частицы влияют только на те ткани, которые находятся в непосредственной близости от изотопных молекул.

Большинство из распространенных источников альфа-частиц приходится к серии урана, которая состоит из радиоактивных изотопов, образующихся один за другим, посредством реакции ядерного распада. Эта серия начинается с урана-238. Ядерный распад урана-238 образует радий-226, который распадается с образованием радонового газа (радон-222). Радон распадается с образованием ряда дочерних нуклидов, большинство из которых представляют собой изотопы, выделяющие альфа-частицы, такие как полоний-210. Радиоизотопы серии урана важны, поскольку уран является топливом для многих ядерных реакторов и потому, что дочерние нуклиды этой серии обычно встречаются в окружающей среде.

Токсичность урана-238 зависит от водорастворимости соединения урана. Водорастворимые формы в основном вызывают повреждения почек, в то время как нерастворимые формы вызывают фиброз и рак легких. Из-за своего сходства с кальцием, радий-226 хранится главным образом в костях, что приводит к аномальным изменениям в костном мозге, включая анемию и лейкоз, рак костей и придаточных пазух. Следующим радиоизотопом серии урана является радон (радон-222). И несмотря на то, что радон радиоактивен, его токсичность не связана с удержанием газа легкими, а скорее с рядом радиоактивных дочерних нуклидов в форме частиц. Эти дочерние нуклиды в виде частиц осаждаются в дыхательных путях при вдыхании, после чего происходит их облучение альфа-частицами.

Другие радиоизотопы не относятся к серии урана. Например, радий-224, который осаждается главным образом на поверхности костей, использовался в Европе для лечения анкилозирующего спондилоартрита. Из-за короткого периода полураспада (3,6 дня) он влияет только на поверхность костей, а не на костный мозг. Его основным эффектом токсичности является рак кости. Как и уран-238, плутоний-239, который используется в некоторых ядерных реакторах и в ядерных бомбах, также выпускает альфа-частицы. Исследования на животных показывают, что токсичность плутония-239 аналогична токсичности нерастворимого урана-238, вызывающего фиброз и рак легкого.