phychart0 hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/comptint.html 原射线直接引起的电离叫作初级电离 次级电离(SecondaryIonization)。

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射治疗的物理和生物学原理

作者：清肺散结丸信息网     射线与物质作用的同时会产生能量的损失,通常用传能线密度(LinearEnergyTrans- fer,LET)表示。LET是指单位长度径迹上消耗的平均能量,常用的单位是每微米单位密度物质的千电子伏数(keV１/um,1keV/um=1１602３10-10J/m),是表示辐射效应的重要因子,高LET(LET>100keV１/um)和低LET(LET<10keV１/um)的放射生物效应截然不同。     放射治疗中主要应用的射线有β、r射线,加速器产生的高能X射线、电子束等低LET射线及其它高LET射线,如快中子、质子１这些射线作用于物质后会产生各种效应,如带电粒子束:α、β 、β 、P 射线产生的电离、激发效应,轫致辐射、散射、湮没辐射……   光子与物质作用产生的光电效应,康吴(康普顿-吴有训简称康普顿效应)效应及电子对生成及中子产生的弹性散射、核反应等等。然而,和放射生物学(放射治疗)有关的主要效应是电离效应(包括康一吴效应(康普顿-吴有训)及中子),概括起来可以理解为:带电粒子(或光子)作用于物质时,使核外层轨道电子获得足够的能量,摆脱原子成为自由电子,同时原子也因此变成一个正电离子,形成一正负离子对。这种由原射线直接引起的电离叫作初级电离(InitialIonization)。摆脱原子后的自由电子,如果有足够的能量又可作用于其他原子产生电离形成离子对,这种电离称为次级电离(SecondaryIonization)。     放射产生的生物体效应主要是通过电离来实现的,将依次产生物理、化学及生物效应。除对靶点的少量直接(电离)作用外,低LET射线(电子束、r、x线等)对靶造成的损伤主要是间接作用(IndirectionAction),通过产生自由基(FreeRadical)来破坏靶结构。自由基是指在原子外层轨道上含有一个不能配对的电子的基团,它具有高度的化学活性。细胞中,80%是水,故以水为介质、核DNA为靶点简述如下：     低LET射线被生物体吸收后,主要使水分子电离和激发产生一个离子自由基H2O + 和一个自由电子。H2O + 寿命极短仅10 -10 秒,会很快与另一个水分子作用形成一个不带电的+ 5氢氧自由基OH?。OH?具有高度活性,其寿命较H2O 长10 倍,可以扩散到一定的靶点(如DNA)并产生化学反应,引起靶点分子结构的破坏,最终导致生物效应的改变。高LET(中子、质子、介子及其它重离子)射线对生物体效应以直接作用为主。直接作用是指电离辐射的能量直接沉积于生物大分子,引起生物大分子的电离和激发,破坏机体的核酸、蛋白质、酶等具有生命功能的物质,这种直接由射线造成生物大分子损伤效应称为直接作用(directeffect);间接作用是电离辐射首先作用于水,使水分子产生一系列原发辐射分解产物(H?,?OH,e水合,H2,H2O2等)然后通过水的辐射分解产物再作用于生物大分子,引起后者的物理和化学变化,这种作用称为间接作用(indirecteffect)。射线本身能量也逐渐损失,最后被生物体吸收。   以上文章来源于中国清肺散结丸信息网（http://www.qfsjw.com）, 转载请注明出处。