Medyczne użycie promieniowania jądrowego

Jednym z najważniejszych sposobów użycia promieniowania jądrowego jest lokalizacja i badanie zmienionej chorobowo tkanki. Aby zbadać chorą tkankę, podaje się do organizmu radiofarmaceutyk, który zawiera izotop promieniotwórczy o krótkim czasie połowicznego rozpadu. Gdy dostanie się on do organizmu, koncentruje się w częściach ciała objętych zmianami chorobowymi (z uwagi na fakt, iż radiofarmaceutyk jest substancją chemiczną naturalnie wykorzystywaną przez badany narząd, tyle że dodany jest do niego izotop promieniotwórczy). Rozpadając się, izotop zawarty w radiofarmaceutyku emituje promieniowanie (np. promieniowanie gamma), które może być następnie zarejestrowane i odpowiednio zidentyfikowane przez odpowiednie urządzenia diagnostyczne (np. tomograf komputerowy).

Skutki biologiczne

Promieniowanie jądrowe, z uwagi na fakt, że niesie ze sobą energię, jest w stanie uszkadzać komórki w ludzkim organizmie. Czyni to poprzez jonizację atomów w komórkach, przez które przechodzi. Jego skutki zależą od otrzymanej jego dawki, a także od rodzaju promieniowania z jakim mamy do czynienia. W ogólności skutki biologiczne promieniowania jądrowego możemy podzielić na deterministyczne i stochastyczne.

Skutki deterministyczne to takie, które są konsekwencją pochłonięcia przez ludzki organizm na tyle dużej dawki promieniowania, że powoduje ona zniszczenie lub nieodwracalne uszkodzenie pewnej liczby komórek. Przejawem takich skutków jest np. choroba popromienna. Skutki stochastyczne są efektem uszkodzeń łańcuchów DNA w komórkach ludzkiego organizmu i przejawiają się w postaci np. nowotworów lub chorób dziedzicznych.

Możliwość niszczenia komórek przez promieniowanie jonizujące może zostać również użyte na korzyść człowieka. Wykorzystuje się je bowiem np. w radioterapii nowotworowej, w której to wysokoenergetyczne promieniowanie jonizujące stosuje się do destrukcji guzów nowotworowych, nawet tych umieszczonych głęboko wewnątrz ciała (np. z wykorzystaniem wiązek protonów).

Źródła promieniowania

Warto zdawać sobie sprawę z faktu, że promieniowanie jonizujące nie jest jedynie sztucznie wytwarzane przez człowieka (np. w lampach rentgenowskich czy w radiofarmaceutyku zawierającym sztucznie wytworzony izotop promieniotwórczy). Wiele naturalnie występujących w przyrodzie izotopów pierwiastków jest promieniotwórcza i jesteśmy narażeni na emitowane przez nie promieniowanie (głównie gamma) na co dzień. Chociażby w glebie zawarte są mierzalne ilości promieniotwórczych izotopów uranu, toru (oraz ich pochodnych) czy potasu. Z tego powodu znajdują się one również w wielu materiałach budowlanych, z którymi styczność mamy każdego dnia. Co więcej, nieustannie dociera do powierzchni Ziemi część jonizującego promieniowania kosmicznego, którego źródło znajduje się poza Ziemią ( w dużej mierze jest nim Słońce).