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輻射有哪些化學效應及生物學效應

發布時間:2023-02-22 04:15:42

❶ 各種輻射的生物學效應基礎都是什麼呀!

電離輻射包括α、β、γ-射線及X-射線等,主要通過對水的電離作用對機體造成損傷。(輻射粒子也可以直接作用在生物分子上而造成損傷,但機率較低)。容易受到損傷的生物分子主要是蛋白、核酸和脂類。蛋白和脂類的損傷一般造成細胞的功能異常甚至死亡,核酸(主要是DNA)的損傷還可以造成細胞突變,致畸、致癌效應主要就是這個原因。下圖可作參考:

詳細些的參考:http://www.docin.com/p-548217160.html,http://wenku..com/link?url=LfqYro2Hl9Kg7_-slWhdSg_Gm1RNA3S_Q10SoyYBqQ0yXTRiC_ISvOmTsRKzmaQIpfB2Gi。

❷ 輻射有什麼作用

輻射是指由場源發出的電磁能量中,一部分脫離場源向遠處傳播,而後不再返回場源的現象,能量以電磁波或粒子的形式向外擴散。
輻射分為電磁輻射和核輻射,核輻射產生的γ射線、β射線、中子射線,以及α射線,廣泛應用於各種工、農業、科研、衛生等領域。但輻射對人體的危害也不容忽視。長期接受輻射照射會使人體產生不適,嚴重的造成人體器官和系統的損傷,導致各種疾病的發生,如白血病、再生障礙性貧血、各種腫瘤、眼底病變、生殖系統疾病、早衰等。

各種不同類型的電離輻射均可以使皮膚產生不同程度的反應,其中特別是α射線、β射線、γ射線和x射線,以及電子、核子和質子的放射,它們對生物組織損傷的基本病變是一致的,即使細胞核的DNA合成和細胞分化,兩方面受到影響,由此引起細胞基因信息的變更,即發生突變。由於這些基本病變而引起一系列的皮膚反應和損傷,表現為可逆性的毛發脫落、皮膚炎症、色素沉著,以及不可逆皮膚萎縮、皮脂腺汗腺毀滅、永久性毛發缺失,以致放射性的壞死、潰瘍。
小劑量輻射對皮膚的影響一般是隱匿和蓄積性的,放射性皮炎的程度和過程決定於以下三個因素:1、輻射的類型不同,其相對生物學效應也有差異。2、照射劑量以及體積量和時間量的分布,即照射體積越小、劑量分布的時間越短,組織對照射的耐受量也越小。3、受照射部位皮膚細胞的敏感性有關。
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❸ 輻照效應的生物輻照效應

電離輻射輻照可使生物細胞內遺傳物質的結構發生改變,因而引起生物形形色色的性狀突變。研究電離輻射輻照造成的生物效應學科稱為放射生物學。在生物輻照效應,用照射量、比釋動能和吸收劑量來衡量輻射劑量。
電離輻射對生物體的照射啟動一系列過程時間尺度不同的階段,大致可分為物理階段、化學階段、生物階段。
(1) 物理階段:射線與細胞中的原子之間的相互作用,屬於射線與物質相互作用的物理過程,主要是原子、分子被電離、激發的過程。
(2) 化學階段:物理階段的電離和激發導致化學鍵的斷裂和自由基的形成,化學活性高的自由基與細胞中成分發生快速化學反應,最終導致電荷回歸平衡。
(3) 生物階段:開始是與殘存化學損傷作用的酶反應,修復損傷的DNA,極小部分未修復損傷最終造成細胞死亡。
對人體來說,電離輻射可造成人體正常細胞的結構與功能變化,影響正常的新陳代謝過程,大劑量的輻照會危及生命,所以存在輻射源的場所,需要屏蔽以避免人體受到輻照,這屬於輻射防護領域;另一方面,輻照可以殺死人體腫瘤細胞,可用來治療腫瘤,核醫學領域發展了γ刀、中子、質子和重離子輻照治療。利用輻照生物效應,還可進行輻照育種、輻照殺蟲和輻照滅菌。

❹ 輻射有哪些

一、輻射包括哪些種類
自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能。輻射按倫琴/小時(R)計算。輻射的主要分為兩類:
電離輻射
擁有足夠高能量的輻射可以把原子電離。一般而言,電離是指電子被電離輻射從電子殼層中擊出,使原子帶正電。由於細胞由原子組成,電離作用可以引致癌症。一個細胞大約由數萬億個原子組成。電離輻射引致癌症的機率取決於輻射劑量率及接受輻射生物之感應性。α、β、γ輻射及中子輻射均可以加速至足夠高能量電離原子。
非電離輻射
非電離輻射之能量較電離輻射弱。非電離輻射不會電離物質,而會改變分子或原子之旋轉,振動或價層電子軌態。非電離輻射對生物活組織的影響近年才開始被研究。不同的非電離輻射可產生不同之生物學作用。
二、輻射對人體的危害有哪些
1、 放射性輻射都有傷害,劑量越大傷害越大,沒有安全值。「一定量的輻射對人體有益」沒有根據。
2、 對於癌症,輻射傷害的效應是累積性的。
3、 每接受1西弗的輻射傷害(300到400年背景輻射),癌症患病概率提高5.5%(絕對值,即如果本來患癌概率是30%,增加5.5%後就是35.5%)。
4、 涉及輻射傷害的設施(環境)安全標准中,普通人一年接受的額外輻射不能超過5毫西弗,專業人員一年不超過50毫西弗,五年總和不超過100毫西弗。
5、 短期內接受到100毫西弗以上的照射,就可能患急性放射病(淋巴細胞,白細胞減少,惡心,嘔吐,高燒,等)。
6、 短期內接受到3000-4000毫西弗照射,30日內致死率為50%。6000-7000毫西弗致死率為99.9%。
7、 吸收到人體放射性元素引起的內照射危害遠遠大於外部照射,特別是α輻射(氡,鐳,鈾,釷,鈈等重離子及其衰變鏈元素上的輻射主要都是α輻射)。同樣能量的阿爾法輻射造成的輻射傷害是β和γ輻射的20倍,一般阿爾法粒子的能量還是β和伽馬粒子的四五倍。所以內照射情形,一次阿爾法衰變造成的傷害是一次β衰變的100倍左右。γ輻射一般會穿透人體,損害要小的多。

❺ 輻射生物效應有哪些

電離輻射對人體的照射可能產生各種健康效應: 按效應發生的個體的不同分為: 按效應發生的個體的不同分為: 軀體效應:發生在受照者本人身上; 遺傳效應:發生在受照者後代身上。 遺傳效應:發生在受照者後代身上。
1.隨機性效應(Stochastic effect):是指輻射效 應的發生幾率與劑量大小有關的效應,不存在劑量 閾值,它主要是針對小劑量(小於0.2Gy )、小劑量 率(小於0.1 mGy/min )的慢性照射,如致癌效應和 遺傳效應
隨機性效應
確定與輻射關聯的腫瘤:白血病、甲狀腺癌、 確定與輻射關聯的腫瘤:白血病、甲狀腺癌、皮膚基底 細胞癌、鱗狀細胞癌等; 細胞癌、鱗狀細胞癌等; 遺傳效應:生殖細胞非致死輻射損傷遺傳至下一代,致 遺傳效應:生殖細胞非致死輻射損傷遺傳至下一代, 其變異及畸形的一類效應,是隨機效應的特例。 其變異及畸形的一類效應,是隨機效應的特例
確定性效應
有明確的閾值,在閾值以下不會見到有害效應 ,達到劑量閾值則有害效應肯定發生,且輻 射效應的嚴重程度取決於所受劑量的大小, 它主要針對大劑量、大劑量率的急性照射, 一般主要是事故照射。

❻ 輻射的化學成分,和物理作用`是什麼`

輻射化學
開放分類: 化學、科學、教育

輻射化學是研究電離輻射與物質相互作用時產生的化學效應的化學分支學科。電離輻射包括放射性核素衰變放出的α、β、γ射線,高能帶電粒子(電子、質子,氘核等)和短波長的電磁輻射。由於裂變碎片和快中子能引起重要的化學效應,它們也可用作電離輻射源。

電離輻射作用於物質,導致原子或分子的電離和激發,產生的離子和激發分子在化學上是不穩定的,會迅速轉變為自由基和中性分子並引起復雜的化學變化。已知的輻射化學變化主要有輻射分解、輻射合成、輻射氧化還原、輻射聚合、輻射交聯、輻射接枝、輻射降解以及輻射改性等。

輻射化學的形成和發展,促進了人們對化學基本規律的研究,從而建立了新的快速反應研究方法,使研究深入於微觀反應領域;同時也促進了生物化學的研究,如測定酶的單電子氧化還原電位。模擬細胞膜上物質的還原過程等。

輻射化學學科的形成,與放射化學及原子能工業的發展緊密聯系。輻射化學研究始自貝克勒爾,1896年他發現鈾化合物能發射穿透性輻射,能使照相底片感光變黑。居里夫婦發現元素鐳後,對鐳進行研究並分離出較多的鐳,同時也進行了早期的輻射化學研究。他們發現了鐳鹽能引起水的分解、玻璃儀器的變色等現象。

由於有了較強的α輻射源,林德開始廣泛研究了α射線對氣體的作用。他發現在α射線的作用下,簡單氣體物可轉變為氣體混合物,碳氫化合物可轉變成比母體化合物分子量大(或小)的碳氫化合物的混合物。1910年林德通過研究α射線在氣體中產生的離子對數目和發生化學變化的分子數間的關系,首先用離子對產額定量表示氣體中引起的輻射化學效應。隨著鐳和γ射線用於醫療,弗里克建立了利用亞鐵體系來測定X射線劑量的方法,這標志著輻射化學研究進入定量階段。

1942年以後,原子能事業迅速發展,各種粒子加速器和反應堆相繼建立,為輻射化學研究提供了供各種目的使用的強大輻射源。另一方面原子能事業迅速發展又向輻射化學家提出了許多亟待解決的問題,例如輻射損傷問題、耐輻照材料的研究及如何利用輻射能等。

所有這些研究的積累,使得輻射化學逐漸形成了一門完整的學科。20世紀60年代以來,脈沖技術的發展為研究短壽命中間產物的吸收或發射光譜和衰變動力學創造了條件,使我們能觀察到在納秒或更短的時間內所進行的過程。輻射化學的基礎理論進入了一個嶄新的階段。70年代,由於電子束裝置每千瓦小時價格的降低和鑽60輻照裝置的優良設計和安全運轉,又發展了一種新興的產業—輻射加工工藝。

輻射化學與光化學有密切的關系,這兩門學科之間存在著許多的共同點,例如兩者有類似的反應機理,輻射化學的許多理論建立在光化學的研究基礎上等。因此從某種意義上講,可以把輻射化學看作是光化學的延伸和分支。輻射化學還和核化學、熱原子化學及電子偶素化學、介子化學等緊密關聯。

輻射化學反應與普通化學反應相比,具有一些比較明顯的特點:由電離輻射引起的原初激發態、離子態常具有極高的能量和活性,用光化學的方法一般難於產生;在射線通過介質產生的徑跡周圍,活性粒種形成一種特殊的分布,一組組緊挨在一起的激發分子和離子的群團不均勻地分布於空間;電離輻射與介質相互作用時,介質吸收能量是無選擇性的,而光子只有在光量子值等於介質分子或原子中某一定能級差時,才能被吸收而引起原子和分子的躍遷。

電離輻射可在低溫下使物質產生活性粒種,而這些活性粒種在通常化學反應中常需在高溫條件下產生。因此,利用輻射化學反應常可在低溫、常溫下進行工業生產,避免易爆的高壓高溫反應。

輻射化學的研究領域可細分為氣體輻射化學、水和水溶液輻射化學、有機物輻射化學、固體輻射化學、劑量學、有機化合物的輻射合成、高分子輻射化學和輻射加工工藝學。

目前,輻射化學發展的趨勢大致分為三個方面:

加強輻射化學的基礎研究,特別是對短壽命中間產物的研究。這方面的研究在於探索輻解產物的形成過程及其規律並發展為基礎化學的一部分,後者尤為其他化學家所重視,例如溶劑化電子不僅為輻射化學的研究對象,在光化學、電化學中也必須加以考慮。使用輻射化學的方法可以獲得較其他方法更純的正負離子。70年代以來,由於實驗技術的突飛猛進,如脈沖輻解技術和快速響應技術,以及低溫技術在輻射化學中的應用,短壽命中間產物的研究獲得迅速的發展。

近40%的輻射化學研究與生物學有關,研究的對象從糖到酶,幾乎涉及整個生物物質領域。由於放射生物學的研究達到放射分子生物學水平,必然要求輻射化學與其相結合,而輻射化學的基礎研究如輻射敏化和保護的研究,直接與闡明輻射損傷機理、腫瘤放射治療有關。此外,脈沖輻解和y輻解是研究生物化學過程的一種新方法。出現了一些有希望的研究課題,如輻射引起的生命物質合成、模擬細胞膜的膠束分界面,輻射水溶液化學和化學與輻射相結合的生物效應。

加速輻射化學應用的研究,其中高分子輻射化學仍為主要方向,又開辟了一些新的應用研究領域,如輻射在食品保藏、環境保護、生物醫學工程中的應用,輻射能的化學儲存和輻射在考古學中的應用等。

其它化學分支學科

化學概覽、無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化學動力學、化學熱力學、結構化學、量子化學、光化學、電化學、核化學、高分子化學、放射化學、同位素化學、輻射化學

❼ 電磁輻射有哪些種類它們對人體危害個有什麼特點

電磁輻射根據頻率或波長分為不同類型,這些類型包括:電力,無線電波,微波,太赫茲輻射,紅外輻射,可見光,紫外線,X射線和伽瑪射線。無線電波的波長最長而伽瑪射線的波長最短。X射線和伽瑪射線電離能力很強,其他電磁輻射電離能力相對較弱,而更低頻的沒有電離能力。

電磁輻射所衍生的能量,取決於頻率的高低和強度的大小。一般而言,頻率愈高,強度越大,能量就愈大。高頻率(短波長)電磁波的光子會比低頻率(長波長)電磁波的光子攜帶更多的能量。一些電磁波的每個光子攜帶的能量可以大到擁有破壞分子間化學鍵的能力。



電磁輻射對人體危害

1、熱效應

人體的70%以上都是水,水分子內部的正負電荷中心不重合,是一種極性分子,而這種極性的水分子在接受電磁輻射後,會隨著電磁場極性的變化做快速重新排列,從而導致分子間劇烈撞擊、摩擦而產生巨大的熱量,使機體升溫。

2、非熱效應

人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定和有序的,一旦受到外界低頻電磁輻射的長期影響,處於平衡狀態的微弱電磁場即會遭到破壞。

3、累積效應

熱效應和非熱效應作用於人體後,對人體的傷害尚未來得及自我修復之前,再次受到電磁輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久之會成為永久性病態,甚至有可能危及生命。

以上內容參考網路-電磁輻射

❽ 輻射有哪些化學效應及生物學效應

輻射的概念太大了。電磁輻射,電離輻射,熱輻射等等。

一般有化學和生物學效應的是電離輻射,比如各種放射性物質,紫外線等等。射線的能量足夠大,可以破壞原子間的共價鍵,導致電離(化學效應),產生自由基。
可以破壞大分子結構,比如DNA鏈的斷裂,蛋白質分子結構改變等等(生物學效應)

❾ 簡述太陽輻射的生物學效應

太陽是自然界的能量之源。它的生物學效應體現在以下幾個方面:
一、紫外線的作用:1.紅斑作用2.殺菌作用3. 抗佝僂病作用 4.色素沉著作用5.增強免疫力和抗病力6.光敏性皮炎7.光照性眼炎
二、紅外線的作用:紅外線主要生物學效應是熱,故稱「熱射線」。
1.紅外線禦寒
2.具有消腫作用
3.鎮痛作用
三、可見光的作用:1.對繁殖性能影響 2.對生長、肥育、產乳和產毛的影響。

❿ 輻射的生物效應

高水平放射性照射可以引起人體組織的臨床損傷。輻射效應分為確定性效應和隨機性效應。一次性大劑量輻射照射可引起惡心、皮膚變紅等效應,在嚴重的情況下,受照射的個人在短期內臨床表現出更多的急性綜合症,這類效應稱為「確定性」效應。如果劑量超過某一閾值水平,則這種效應就一定會產生。輻射照射也可誘發諸如各種惡性腫瘤的軀體效應,這種效應經過潛伏期後才表現出來,並且可從流行病學在群體中觀察到。假定這種效應的誘發發生在全部劑量范圍內並且是無閾值的,從統計學上已在其他哺乳動物群體中觀察到輻射照射產生的遺傳效應,並且假定也會發生在人類群體中。從流行病學觀察到的效應(即惡性腫瘤和遺傳效應)因其具有隨機性,故稱為「隨機性」效應。

確定性效應是由高水平輻射照射導致的細胞死亡和細胞延緩分裂的各種不同過程的結果。如果涉及的范圍很廣,則這些效應會損害受照射組織的功能。受照射個人的某一特定確定性效應的嚴重程度,在超過該效應的發生閾值時,會隨劑量增加而增加。

如果僅改變而不殺死受輻照的細胞,則可能發生隨機性效應。被改變的細胞經長期延遲過程後可能發展成一種癌。在小劑量的情況下,人體的恢復和防禦機制使其不大可能會產生這種後果。但是,現在尚無證據,在低於閾劑量時不會致癌。劑量越大,癌症發生幾率越高,但是可能由照射所致的任何一種癌的嚴重程度與劑量大小無關。如果受輻射照射損傷的細胞是某種能把遺傳信息傳遞給後代的生殖細胞,可以設想,不同的遺傳效應可能在受照射個體的後代中發生。根據推測,隨機性效應的可能性與所受的劑量成正比,但無劑量閾值。

長期受到較高水平的氡及其子體的照射,會導致肺癌發病率的增加。

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