કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સની તૈયારી અને ઉપયોગ જૂથ 1 બીસીના વિદ્યાર્થી ગાલ્ટ્સોવા વ્લાડા
આઇસોટોપ એ એક જ રાસાયણિક તત્વની જાતો છે જે તેમના ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં સમાન હોય છે, પરંતુ તેમના પરમાણુ સમૂહ અલગ હોય છે. કોઈપણ રાસાયણિક તત્વના અણુમાં સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ન્યુક્લિયસ અને તેની આસપાસના નકારાત્મક ચાર્જવાળા ઇલેક્ટ્રોનનો વાદળ હોય છે (એટમ ન્યુક્લિયસ પણ જુઓ). મેન્ડેલીવ (તેનો અણુ નંબર) ના સામયિક કોષ્ટકમાં રાસાયણિક તત્વની સ્થિતિ તેના અણુઓના ન્યુક્લિયસના ચાર્જ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તેથી આઇસોટોપ્સને સમાન રાસાયણિક તત્વની જાતો કહેવામાં આવે છે, જેના પરમાણુ સમાન પરમાણુ ચાર્જ ધરાવે છે (અને તેથી, વ્યવહારિક રીતે સમાન ઇલેક્ટ્રોનિક શેલો), પરંતુ મુખ્ય સમૂહ મૂલ્યોમાં અલગ છે. એફ. સોડીની અલંકારિક અભિવ્યક્તિ અનુસાર, આઇસોટોપ્સના પરમાણુ સમાન "બહાર" છે, પરંતુ "અંદર" અલગ છે.
આઇસોટોપ્સની શોધનો ઇતિહાસ સમાન રાસાયણિક વર્તણૂક ધરાવતા પદાર્થોમાં વિવિધ ભૌતિક ગુણધર્મો હોઈ શકે છે તેવો પ્રથમ પુરાવો ભારે તત્વોના અણુઓના કિરણોત્સર્ગી રૂપાંતરણના અભ્યાસમાંથી મેળવવામાં આવ્યો હતો. 1906-07 માં તે બહાર આવ્યું કે યુરેનિયમ - આયનિયમના કિરણોત્સર્ગી સડોનું ઉત્પાદન અને થોરિયમ - રેડિયોથોરિયમના કિરણોત્સર્ગી સડોનું ઉત્પાદન સમાન છે. રાસાયણિક ગુણધર્મો, થોરિયમની જેમ, પરંતુ અણુ સમૂહ અને કિરણોત્સર્ગી સડોની લાક્ષણિકતાઓમાં તેનાથી અલગ છે. 1932 માં, ન્યુટ્રોનની શોધ કરવામાં આવી હતી - એક કણ જેનો કોઈ ચાર્જ નથી, જેમાં હાઇડ્રોજન અણુના ન્યુક્લિયસના સમૂહની નજીક છે - એક પ્રોટોન, અને ન્યુક્લિયસનું પ્રોટોન-ન્યુટ્રોન મોડેલ બનાવવામાં આવ્યું હતું. પરિણામે, વિજ્ઞાને આઇસોટોપ્સની વિભાવનાની અંતિમ આધુનિક વ્યાખ્યા સ્થાપિત કરી છે
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનું ઉત્પાદન કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ પરમાણુ રિએક્ટર અને પ્રવેગકમાં ઉત્પન્ન થાય છે પ્રાથમિક કણો
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ બાયોલોજી દવા કૃષિ પુરાતત્વ ઉદ્યોગની અરજી
જીવવિજ્ઞાનમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ. "ટેગ કરેલા અણુઓ" નો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવેલા સૌથી ઉત્કૃષ્ટ અભ્યાસોમાંનો એક સજીવોમાં ચયાપચયનો અભ્યાસ હતો.
દવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ નિદાન અને ઉપચારાત્મક હેતુઓ માટે. રેડિયોએક્ટિવ સોડિયમનો ઉપયોગ રક્ત પરિભ્રમણનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે. આયોડિન થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં સઘન રીતે જમા થાય છે, ખાસ કરીને ગ્રેવ્ઝ રોગમાં.
ખેતરમાં રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ છોડના બીજ (કપાસ, કોબી, મૂળો) નું ઇરેડિયેશન. રેડિયેશન છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોમાં પરિવર્તનનું કારણ બને છે.
પુરાતત્વમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ પ્રાચીન વસ્તુઓની ઉંમર નક્કી કરવા માટે રસપ્રદ એપ્લિકેશન કાર્બનિક મૂળ(લાકડું, કોલસો). આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઇજિપ્તની મમીની ઉંમર અને પ્રાગૈતિહાસિક આગના અવશેષો નક્કી કરવા માટે થાય છે.
ઉદ્યોગમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ આંતરિક કમ્બશન એન્જિનમાં પિસ્ટન રિંગ્સના વસ્ત્રોનું નિરીક્ષણ કરવાની પદ્ધતિ. બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં ધાતુઓ અને પ્રક્રિયાઓના પ્રસારનો નિર્ણય કરવાની મંજૂરી આપે છે
ન્યુક્લિયર આઇસબ્રેકર "લેનિન" 1959 માં બનાવવામાં આવ્યું હતું. તેના પરિસરમાં રેડિયેશન ડોઝ રેટ તપાસી રહ્યું છે.
મેનિપ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો સાથે કામ કરવું
"ઇથર" - બાહ્ય અવકાશ અને સમુદ્રમાં સ્થિત ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે રેડિયોઆઇસોટોપ કન્વર્ટર
γ-રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીને વેલ્ડનો અભ્યાસ. તેમની ઉપજ વધારવા માટે કૃષિ ઉત્પાદનોનું ઇરેડિયેશન
કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો સાથે કામ કરવા માટે ટામેટાંના પાંદડાઓમાં ખાતરોમાં રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસનું વિતરણ.
ગામા ઉપચાર ઉપકરણ. કિરણોત્સર્ગી આયોડિનનો ઉપયોગ કરીને થાઇરોઇડ ગ્રંથિનો અભ્યાસ
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો વ્યાપકપણે નિદાન અને સારવાર માટે દવામાં ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ વ્યવહારિક ઉપયોગ માટે પશુ ચિકિત્સામાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ જોવા મળ્યો નથી.
ડાયગ્નોસ્ટિક્સ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સે નીચેની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવી આવશ્યક છે: ટૂંકા અર્ધ-જીવન, નીચી રેડિયોટોક્સિસિટી, તેમના કિરણોત્સર્ગની નોંધણી કરવાની ક્ષમતા, અને તપાસ કરવામાં આવતા અંગના પેશીઓમાં પણ એકઠા થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 67 Ga (ગેલિયમ) નો ઉપયોગ હાડકાની પેશીની પેથોલોજીકલ પરિસ્થિતિઓનું નિદાન કરવા માટે થાય છે, સ્ટ્રોન્ટીયમ આઇસોટોપ્સ (85 Sr અને 87 Sr) નો ઉપયોગ પ્રાથમિક અને ગૌણ હાડપિંજરના ગાંઠોનું નિદાન કરવા માટે થાય છે, 99 Tc અને 113 In (ટેકનેટિયમ અને ઇન્ડિયમ) નો ઉપયોગ થાય છે. યકૃતનું નિદાન કરો, અને 99 Tc અને 113 In (ટેકનેટિયમ અને ઇન્ડિયમ) નો ઉપયોગ કિડનીના નિદાન માટે થાય છે - 131 I (આયોડિન) અને થાઇરોઇડ ગ્રંથિ 24 Na (સોડિયમ) અને 131 I (આયોડિન), બરોળ - 53 Fe (આયર્ન) અને 52. સીઆર (ક્રોમિયમ).
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ રક્ત પ્રવાહની ગતિ અને ફરતા રક્તના જથ્થા દ્વારા રક્તવાહિની તંત્રની કાર્યાત્મક સ્થિતિને નિર્ધારિત કરવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિ હૃદય અને અંદર ગામા-કિરણોત્સર્ગી રીતે લેબલ થયેલ રક્તની હિલચાલને રેકોર્ડ કરવા પર આધારિત છે. વિવિધ વિસ્તારોજહાજો રેડિયોઆઈસોટોપ પદ્ધતિઓ હૃદયમાં લોહીની મિનિટની માત્રા અને વાહિનીઓ અને અંગોના પેશીઓમાં ફરતા રક્તનું પ્રમાણ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. કિરણોત્સર્ગી વાયુઓની મદદથી, જેમાંથી રેડિયોઆઇસોટોપ ઝેનોન (133 Xe) નો ઉપયોગ મોટેભાગે થાય છે, બાહ્ય શ્વસનની કાર્યાત્મક સ્થિતિ નક્કી કરવામાં આવે છે - વેન્ટિલેશન, પલ્મોનરી લોહીના પ્રવાહમાં પ્રસરણ.
સામાન્ય રીતે અને મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર, ચેપી અને બિન-ચેપી પેથોલોજી બંનેમાં પાણીના ચયાપચયનો અભ્યાસ કરવા માટે આઇસોટોપ પદ્ધતિ ખૂબ અસરકારક છે. પદ્ધતિમાં તેના કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ ટ્રીટિયમ (3 H) ને હાઇડ્રોજન પરમાણુ (1 H) માં દાખલ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. લેબલવાળા પાણીને લોહીમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, જેની સાથે ટ્રીટિયમ ઝડપથી સમગ્ર શરીરમાં ફેલાય છે અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર જગ્યા અને કોષોમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તે બાયોકેમિકલ પરમાણુઓ સાથે વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે. તે જ સમયે, ટ્રીટિયમ વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓના માર્ગ અને દરને ટ્રેસ કરીને, પાણીના વિનિમયની ગતિશીલતા નક્કી કરવામાં આવે છે.
કેટલાક રક્ત રોગોમાં, બરોળના કાર્યોનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી બને છે, આ હેતુઓ માટે, આયર્ન (59 Fe) ના રેડિયોઆઈસોટોપનો ઉપયોગ થાય છે. રેડિયોએક્ટિવ આયર્ન લોહીમાં લાલ રક્ત કોશિકાઓ અથવા પ્લાઝ્મામાં ટ્રેસર તરીકે દાખલ થાય છે, જેમાંથી તે અંગની કાર્યાત્મક ક્ષતિના પ્રમાણમાં, બરોળ દ્વારા શોષાય છે. બરોળમાં 59 Fe ની સાંદ્રતા 59 Fe ન્યુક્લીના કિરણોત્સર્ગી સડો સાથે ગામા કિરણોત્સર્ગ રેકોર્ડ કરીને બરોળના વિસ્તારમાં લાગુ કરાયેલ ગામા ચકાસણીનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે.
ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે તપાસાયેલા અંગોનું સ્કેનિંગ– યકૃત, કિડની, બરોળ, સ્વાદુપિંડ, વગેરે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, અભ્યાસ હેઠળના અંગમાં રેડિયોઆઈસોટોપનું વિતરણ અને અંગની કાર્યાત્મક સ્થિતિનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. સ્કેન અંગના સ્થાન, તેના કદ અને આકારની દ્રશ્ય રજૂઆત પ્રદાન કરે છે. કિરણોત્સર્ગી પદાર્થનું પ્રસરેલું વિતરણ અંગમાં તીવ્ર સંચય ("ગરમ" વિસ્તારો) અથવા આઇસોટોપ ("ઠંડા" વિસ્તારો) ની ઓછી સાંદ્રતાના વિસ્તારોને શોધવાનું શક્ય બનાવે છે.
રેડિયોઆઇસોટોપ્સ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપચારાત્મક ઉપયોગ તેમની જૈવિક અસર પર આધારિત છે.તે જાણીતું છે કે યુવાન, ઝડપથી વિભાજીત થતા કોષો, જેમાં કેન્સરના કોષોનો પણ સમાવેશ થાય છે, તે સૌથી વધુ રેડિયોસેન્સિટિવ છે, તેથી રેડિયોથેરાપી જીવલેણ નિયોપ્લાઝમ અને હેમેટોપોએટીક અંગોના રોગો સામે અસરકારક સાબિત થઈ છે. ગાંઠના સ્થાનના આધારે, ગામા રોગનિવારક એકમોનો ઉપયોગ કરીને બાહ્ય ગામા ઇરેડિયેશન હાથ ધરવામાં આવે છે; સંપર્ક ક્રિયા માટે ત્વચા પર કિરણોત્સર્ગી કેલિફોર્નિયમ (252 Cf) સાથે અરજીકર્તાઓ લાગુ કરો; કિરણોત્સર્ગી દવાઓના કોલોઇડલ સોલ્યુશન્સ અથવા રેડિયોઆઇસોટોપ્સથી ભરેલી હોલો સોય સીધા ગાંઠમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે; અલ્પજીવી રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ નસમાં આપવામાં આવે છે, જે ગાંઠની પેશીઓમાં પસંદગીયુક્ત રીતે એકઠા થાય છે.
કેન્સર રેડિયેશન થેરાપીનો ધ્યેય છે ગાંઠ કોશિકાઓની અમર્યાદિત રીતે પુનઃઉત્પાદન કરવાની ક્ષમતાનું દમન. જ્યારે ગાંઠના ફોકસનું કદ નાનું હોય છે, ત્યારે આ સમસ્યાને એક માત્રા સાથે ગાંઠને ઇરેડિયેટ કરીને હલ કરવામાં આવે છે જે તમામ ગાંઠ કોષોની ક્લોનોજેનિક પ્રવૃત્તિને ખૂબ જ ઝડપથી દબાવી શકે છે. જો કે, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર દરમિયાન, માત્ર ગાંઠ જ નહીં, પરંતુ તેની આસપાસના તંદુરસ્ત પેશીઓ પણ અનિવાર્યપણે ઇરેડિયેશન ઝોનમાં સમાપ્ત થાય છે. સામાન્ય પેશીઓ પર આક્રમણ કરતા ગાંઠ કોશિકાઓના વિકાસને દબાવવા માટે કેટલીક સામાન્ય પેશીઓને ખાસ કરીને ઇરેડિયેટ કરવામાં આવે છે.
રેડિયેશન થેરાપીમાં, ગાંઠ અને તેની આસપાસના પેશીઓ વચ્ચે ડોઝનું બહેતર અવકાશી વિતરણ પ્રદાન કરી શકે તેવા સાધનો અને રેડિયેશન સ્ત્રોતોમાં સુધારો કરવો જરૂરી છે. રેડિયેશન થેરાપીના વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કે, મુખ્ય ધ્યેય ઊર્જા વધારવાનો હતો એક્સ-રે રેડિયેશન, જેણે સપાટી પર સ્થિત ગાંઠોની સારવારથી પેશીઓમાં ઊંડા સ્થિત ગાંઠોમાં જવાનું શક્ય બનાવ્યું. કોબાલ્ટ ગામા સ્થાપનોનો ઉપયોગ ઊંડા અને સપાટીના ડોઝના ગુણોત્તરમાં સુધારો કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આ કિસ્સામાં, મહત્તમ શોષિત માત્રા એક્સ-રે ઇરેડિયેશનની જેમ ગાંઠની સપાટી પર નહીં, પરંતુ 3-4 મીમીની ઊંડાઈએ વહેંચવામાં આવે છે. રેખીય ઇલેક્ટ્રોન પ્રવેગકનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ઉર્જા ઇલેક્ટ્રોન બીમ સાથે ગાંઠને ઇરેડિયેટ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. સૌથી અદ્યતન સ્થાપનો હાલમાં લીફ કોલિમેટરથી સજ્જ છે, જે ગાંઠના આકારને અનુરૂપ ઇરેડિયેશન ક્ષેત્રની રચના કરવાની મંજૂરી આપે છે. ગાંઠ અને આસપાસના સામાન્ય પેશીઓ વચ્ચે શોષિત માત્રાનું વધુ સચોટ અવકાશી વિતરણ ભારે ચાર્જ કણોનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે, જેમાં પ્રોટોન, હિલીયમ આયનો, ભારે તત્વોના આયનો તેમજ π - મેસોન્સનો સમાવેશ થાય છે. કિરણોત્સર્ગ ઉપચારની તકનીકી પ્રગતિ ઉપરાંત, સારવારની જૈવિક અસરકારકતામાં વધારો એ કોઈ ઓછું મહત્વનું નથી, જેમાં ઇરેડિયેશન દરમિયાન વિવિધ પેશીઓમાં બનતી પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા સંશોધન હાથ ધરવાનો સમાવેશ થાય છે. ગાંઠ પ્રક્રિયાના મર્યાદિત વ્યાપ સાથે અસરકારક પદ્ધતિસારવાર એ ગાંઠનું ઇરેડિયેશન છે. જો કે, માત્ર ગાંઠો માટે રેડિયેશન થેરાપી ઓછી અસરકારક છે. મોટાભાગના દર્દીઓનો ઇલાજ રેડિયેશન થેરાપી સાથે શસ્ત્રક્રિયા, ઔષધીય અને સંયુક્ત પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. રેડિયેશનની માત્રામાં વધારો કરીને રેડિયેશન સારવારની અસરકારકતામાં સુધારો કરવાથી સામાન્ય પેશીઓમાં રેડિયેશન ગૂંચવણોની આવર્તન અને તીવ્રતામાં તીવ્ર વધારો થાય છે. આ પ્રક્રિયાને દૂર કરી શકાય છે, પ્રથમ, ફ્રેક્શનેટેડ ઇરેડિયેશનની પરિસ્થિતિઓમાં પેશીઓમાં થતી પ્રક્રિયાઓના ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ દ્વારા, અને બીજું, ગાંઠના કોષો અને સામાન્ય પેશીઓની કિરણોત્સર્ગીતાને અસર કરતા પરિબળોનો અભ્યાસ કરીને, ધ્યાનમાં રાખીને. વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓબીમાર આ સંજોગોમાં કિરણોત્સર્ગ ઉપચારની અસરકારકતા વધારવા માટે નવી પદ્ધતિઓના વિકાસની જરૂર છે, ખાસ કરીને રેડિયોમોડિફાયર અને નવા ડોઝ ફ્રેક્શનેશન રેજીમેન્સનો ઉપયોગ કરીને. મહાન પ્રભાવરેડિયેશન થેરાપીની અસરકારકતા કેન્સરના કોષોના પ્રારંભિક રેડિયોરેસિસ્ટન્સ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, જે વિવિધ મૂળના ગાંઠો અને સમાન ગાંઠની અંદર બંનેમાં નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. રેડિયોસેન્સિટિવ નિયોપ્લાઝમમાં સામાન્ય રીતે લિમ્ફોમાસ, માયલોમાસ, સેમિનોમાસ અને માથા અને ગરદનની ગાંઠોનો સમાવેશ થાય છે. મધ્યવર્તી રેડિયોસેન્સિટિવિટી ધરાવતી ગાંઠોમાં સ્તન ગાંઠ, ફેફસાનું કેન્સર અને મૂત્રાશયનું કેન્સર સામેલ છે. સૌથી વધુ રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ ગાંઠોમાં ન્યુરોજેનિક મૂળની ગાંઠો, ઓસ્ટીયોસારકોમા, ફાઈબ્રોસારકોમા અને કિડની કેન્સરનો સમાવેશ થાય છે. સારી રીતે ભિન્ન ગાંઠો કરતાં નબળી રીતે ભિન્ન ગાંઠો વધુ રેડિયોસેન્સિટિવ હોય છે. હાલમાં, સમાન ગાંઠમાંથી મેળવેલ કોષ રેખાઓની રેડિયોસંવેદનશીલતામાં ઉચ્ચ પરિવર્તનશીલતાના પુરાવા છે. કેન્સરના કોષોની કિરણોત્સર્ગ પ્રત્યેની રેડિયોસેન્સિટિવિટીમાં વ્યાપક પરિવર્તનશીલતાના કારણો આજ સુધી અસ્પષ્ટ છે.
એક મહત્વપૂર્ણ કાર્યકેન્સર થેરાપી એ ટીશ્યુ રેડિયોસેન્સિટિવિટીના પસંદગીયુક્ત (પસંદગીયુક્ત) નિયંત્રણ માટેની પદ્ધતિઓનો વિકાસ છે, જેનો હેતુ ટ્યુમર કોષોની રેડિયોસેન્સિટિવિટી વધારવા અને તંદુરસ્ત પેશીઓના કોષોની રેડિયોરેસિસ્ટન્સ વધારવાનો છે. ગાંઠ કોશિકાઓના રેડિયોરેસિસ્ટન્સમાં નોંધપાત્ર વધારો કરતું પરિબળ છે હાયપોક્સિયા, કોષના પ્રજનનના દરમાં અસંતુલન અને આ કોષોને ખવડાવતા વેસ્ક્યુલર નેટવર્કની વૃદ્ધિના પરિણામે. આ તેના આધારે સાબિત થયું હતું કે ઓક્સિજનની ઉણપ અથવા હાયપોક્સિયા સાથે ઇરેડિયેટેડ કોશિકાઓની રેડિયોરેસિસ્ટન્સ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, અને તે પણ આધારે કે હાયપોક્સિયાનો વિકાસ એ જીવલેણ ગાંઠોના અનિયંત્રિત વિકાસનું તાર્કિક પરિણામ છે. ગાંઠ કોશિકાઓ વેસ્ક્યુલર નેટવર્ક કરતાં વધુ ઝડપથી વધે છે જે તેમને ખવડાવે છે, તેથી સામાન્ય કોષોના વેસ્ક્યુલર નેટવર્કની તુલનામાં ગાંઠ કોશિકાઓનું વેસ્ક્યુલર નેટવર્ક શારીરિક રીતે હલકી ગુણવત્તાવાળા હોય છે. કેશિલરી નેટવર્કની ઘનતા સમગ્ર ગાંઠના જથ્થામાં અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે. જહાજોની નજીક સ્થિત કોષોનું વિભાજન રુધિરકેશિકાઓને અલગ પાડે છે, અને તેમાંથી 150-200 માઇક્રોનના અંતરે, ક્રોનિક હાયપોક્સિયાના ઝોન દેખાય છે, જેમાં ઓક્સિજન પહોંચતું નથી. વધુમાં, અનિયંત્રિત કોષ વિભાજન ઇન્ટ્રાટ્યુમોરલ દબાણમાં સમયાંતરે વધારો તરફ દોરી જાય છે, જેના કારણે વ્યક્તિગત રુધિરકેશિકાઓનું અસ્થાયી સંકોચન થાય છે અને તેમાં રક્ત માઇક્રોસિરક્યુલેશન બંધ થાય છે, જ્યારે ઓક્સિજન તણાવ (pO 2) શૂન્ય મૂલ્ય સુધી ઘટી શકે છે, અને તેથી તીવ્ર હાયપોક્સિયાની સ્થિતિ જોવા મળે છે. આવી પરિસ્થિતિઓમાં, કેટલાક અત્યંત રેડિયોસેન્સિટિવ ટ્યુમર કોષો મૃત્યુ પામે છે, જ્યારે રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ કોષો રહે છે અને વિભાજન કરવાનું ચાલુ રાખે છે. આ કોષો કહેવામાં આવે છે હાયપોક્સિક ગાંઠ કોષો.
કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર દરમિયાન પેશીઓની રેડિયોસેન્સિટિવિટીને નિયંત્રિત કરવાની પદ્ધતિઓ રક્ત પુરવઠા અને ઓક્સિજન શાસન, ચયાપચય અને ગાંઠો અને સામાન્ય પેશીઓના કોષ વિભાજનની તીવ્રતામાં તફાવત પર આધારિત છે. હાયપોક્સિક ગાંઠ કોષોની રેડિયોસેન્સિટિવિટી વધારવા માટે ઓક્સિજનનો ઉપયોગ સેન્સિટાઇઝર તરીકે થાય છે. 1950 માં, અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિકોએ એક પદ્ધતિ વિકસાવી ઓક્સિબારેડિયોથેરાપી, જેમાં રેડિયેશન થેરાપી સત્રો દરમિયાન દર્દીને ત્રણ વાતાવરણના દબાણ હેઠળ ઓક્સિજન ધરાવતી પ્રેશર ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, હિમોગ્લોબિન ઓક્સિજનથી સંતૃપ્ત થાય છે અને રક્ત પ્લાઝ્મામાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું તાણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. આ પદ્ધતિના ઉપયોગથી અનેક પ્રકારની ગાંઠોની સારવારમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે, મુખ્યત્વે સર્વાઇકલ કેન્સર અને માથા અને ગરદનની ગાંઠ. હાલમાં, ઓક્સિજન સાથે કોષોને સંતૃપ્ત કરવાની બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે - શ્વાસ લેતા કાર્બોજેન, ઓક્સિજન અને 3-5% કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું મિશ્રણ, જે શ્વસન કેન્દ્રને ઉત્તેજિત કરીને પલ્મોનરી વેન્ટિલેશનને વધારે છે. રોગનિવારક અસરમાં સુધારો દર્દીઓને નિકોટિનામાઇડના વહીવટ દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવે છે, એક દવા જે રક્ત વાહિનીઓને ફેલાવે છે. વિકાસ માટે ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવે છે રાસાયણિક સંયોજનો, જે ઈલેક્ટ્રોન-પાછું ખેંચવાના ગુણો ધરાવે છે અને ઓક્સિજનની જેમ, જોડી વગરનું ઈલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, જે ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. ઓક્સિજનથી વિપરીત, ઊર્જા ચયાપચય દરમિયાન સેલ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર સેન્સિટાઇઝર્સનો ઉપયોગ થતો નથી અને તેથી તે વધુ અસરકારક છે.
હાયપોક્સિયા ઉપરાંત, રેડિયેશન ઓન્કોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે હાયપરથર્મિયા, એટલે કે ટૂંકા ગાળા માટે, 1 કલાકની અંદર, શરીરના વ્યક્તિગત ભાગોનું સ્થાનિક ગરમી (સ્થાનિક હાયપરથર્મિયા) અથવા મગજના અપવાદ સિવાય, 40-43.5 0 સે (સામાન્ય હાયપરથેર્મિયા) તાપમાન સુધી સમગ્ર શરીરને ગરમ કરવું. આ તાપમાન કેટલાક કોષોના મૃત્યુનું કારણ બને છે, જે ઓછા ઓક્સિજન તણાવની સ્થિતિમાં વધે છે, જે જીવલેણ નિયોપ્લાઝમના હાયપોક્સિક ઝોનની લાક્ષણિકતા છે. હાયપરથેર્મિયાનો ઉપયોગ માત્ર અમુક જીવલેણ અને સૌમ્ય નિયોપ્લાઝમ (મુખ્યત્વે પ્રોસ્ટેટ એડેનોમા) ની સારવાર માટે થાય છે. ઉચ્ચ ઉપચારની અસરો હાંસલ કરવા માટે, હાયપરથર્મિયાનો ઉપયોગ કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર અને કીમોથેરાપી સાથે કરવામાં આવે છે, અને હાયપરથર્મિયા રેડિયેશન પહેલાં અથવા પછી હાથ ધરવામાં આવે છે. હાયપરથેર્મિયા સત્રો અઠવાડિયામાં 2-3 વખત હાથ ધરવામાં આવે છે, અને ઇરેડિયેશન સત્ર પછી ગાંઠને ગરમ કરવાનો ઉપયોગ સામાન્ય પેશીઓ કરતાં ગાંઠમાં ઉચ્ચ તાપમાનની ખાતરી કરવા માટે થાય છે. ઊંચા તાપમાને, ખાસ પ્રોટીન (હીટ શોક પ્રોટીન) ગાંઠ કોશિકાઓમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જે કોષોના રેડિયેશન પુનઃસંગ્રહમાં સામેલ હોય છે, તેથી ઇરેડિયેટેડ ગાંઠ કોશિકાઓમાં થયેલા કેટલાક નુકસાનને પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે, અને પુનરાવર્તિત ઇરેડિયેશન આ પુનઃસ્થાપિત કોષોના મૃત્યુનું કારણ બને છે અને નવા રચાયેલા કોષો. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે હાયપરથેર્મિયાનો ઉપયોગ કરીને ઇરેડિયેશનની અસરને વધારતા પરિબળોમાંનું એક કેન્સર સેલની સમારકામ ક્ષમતાઓનું દમન છે.
તે પ્રાયોગિક રીતે સાબિત થયું છે કે જ્યારે કોષોને 42 0 સે.ના તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે નુકસાનકારક અસર સેલ્યુલર પર્યાવરણના pH પર આધાર રાખે છે, જ્યારે સૌથી ઓછું કોષ મૃત્યુ pH = 7.6 પર જોવા મળ્યું હતું, અને સૌથી વધુ - pH = 7.0 પર. અથવા ઓછા. ગાંઠની સારવારની અસરકારકતા વધારવા માટે, તેને શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે મોટી સંખ્યામાંગ્લુકોઝ, જેને ગાંઠ લોભી રીતે શોષી લે છે અને તેને લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, તેથી ગાંઠ કોષોમાં pH ઘટીને 6 અને 5.5 થઈ જાય છે. શરીરમાં ગ્લુકોઝની વધેલી માત્રાની રજૂઆત પણ લોહીમાં ખાંડની સામગ્રીમાં 3-4 ગણો વધારો કરે છે, તેથી પીએચ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે અને હાયપરથેર્મિયાની એન્ટિટ્યુમર અસર વધે છે, જે મોટા પ્રમાણમાં કોષ મૃત્યુમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે.
જ્યારે ગાંઠને ઇરેડિયેટ કરવાની પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવે છે, ત્યારે તે મુશ્કેલ બને છે સામાન્ય પેશીઓના કિરણોત્સર્ગ સંરક્ષણની સમસ્યાતેથી, એવી પદ્ધતિઓ વિકસાવવી જરૂરી છે જે સામાન્ય પેશીઓના રેડિયોરેસિસ્ટન્સને વધારવામાં મદદ કરે છે, જે બદલામાં ગાંઠોમાં રેડિયેશનની માત્રામાં વધારો કરશે અને સારવારની અસરકારકતામાં વધારો કરશે. તે હવે સાબિત થયું છે કે હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓમાં, ગાંઠ કોષોને રેડિયેશન નુકસાન હવામાં ઇરેડિયેશનની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. આ સામાન્ય પેશીઓને પસંદગીયુક્ત રીતે સુરક્ષિત કરવા માટે ગેસ (ઓક્સિજન) હાયપોક્સિયાની સ્થિતિમાં ગાંઠોને ઇરેડિયેટ કરવાની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવા માટેનું કારણ આપે છે. હાલમાં, રાસાયણિક રેડિયોપ્રોટેક્ટર્સ માટે શોધ ચાલુ છે જે ફક્ત સામાન્ય પેશીઓ માટે પસંદગીયુક્ત રક્ષણાત્મક અસર પ્રદાન કરશે અને તે જ સમયે ગાંઠ કોષોને નુકસાનથી સુરક્ષિત કરશે નહીં.
ઘણા ઓન્કોલોજિકલ રોગોની સારવારમાં, જટિલ ઉપચારનો ઉપયોગ થાય છે, એટલે કે, રેડિયેશન અને કીમોથેરાપ્યુટિક દવાઓનો સંયુક્ત ઉપયોગ જેમાં રેડિયોમોડિફાઇંગ અસર હોય છે. રેડિયેશનનો ઉપયોગ મુખ્ય ગાંઠના વિકાસને દબાવવા માટે થાય છે, અને મેટાસ્ટેસિસનો સામનો કરવા માટે ડ્રગ થેરાપીનો ઉપયોગ થાય છે.
રેડિયેશન થેરાપીમાં ભારે પરમાણુ કણોનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે - પ્રોટોન, ભારે આયનો, π-મેસોન્સ અને વિવિધ ઊર્જાના ન્યુટ્રોન. ભારે ચાર્જ કણોના બીમ પ્રવેગક પર બનાવવામાં આવે છે અને નીચા બાજુની સ્કેટરિંગ ધરાવે છે, જે ગાંઠની સરહદ સાથે સ્પષ્ટ સમોચ્ચ સાથે ડોઝ ફીલ્ડ્સ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. બધા કણોમાં સમાન ઊર્જા હોય છે અને તે મુજબ, પેશીઓમાં ઘૂંસપેંઠની સમાન ઊંડાઈ, જે ગાંઠની બહાર બીમ સાથે સ્થિત સામાન્ય પેશીઓના ઓછા ઇરેડિયેશનને મંજૂરી આપે છે. ભારે ચાર્જવાળા કણો માટે, તેમની મુસાફરીના અંતે રેખીય ઉર્જાનું નુકસાન વધે છે, તેથી તેઓ પેશીઓમાં બનાવેલ ભૌતિક માત્રા ઘૂંસપેંઠની ઊંડાઈમાં વધારો સાથે ઘટતી નથી, જેમ કે ભાગ્યે જ આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન સાથે ઇરેડિયેશન સાથે, પરંતુ વધે છે. મુસાફરીના અંતે પેશીઓમાં શોષાયેલી રેડિયેશનની માત્રામાં વધારો બ્રેગ પીક કહેવાય છે. બ્રેગ પીકને કણોના માર્ગ સાથે કહેવાતા કોમ્બ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને ગાંઠના કદ સુધી વિસ્તૃત કરી શકાય છે. આકૃતિ 6 શરીરમાં 8-12 સે.મી.ની ઊંડાઈએ સ્થિત 4 સે.મી.ના વ્યાસવાળા ગાંઠને ઇરેડિયેટ કરતી વખતે વિવિધ પ્રકારના રેડિયેશન દ્વારા બનાવેલ માત્રાના ઊંડાણના વિતરણનું મૂલ્યાંકન કરવાના પરિણામો દર્શાવે છે.
ચોખા. 6. વિવિધ પ્રકારના રેડિયેશનના શોષિત રેડિયેશન ડોઝનું અવકાશી વિતરણ
જો એકતાની સાપેક્ષ રેડિયેશન માત્રા ગાંઠની મધ્યમાં આવે છે, એટલે કે, શરીરની સપાટીથી 10 સે.મી., તો ગામા અને ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન સાથે બીમના પ્રવેશદ્વાર પર (એટલે કે સામાન્ય પેશીઓમાં) માત્રા બમણી હોય છે. ગાંઠની મધ્યમાં ડોઝ. આ કિસ્સામાં, કિરણોત્સર્ગ બીમ જીવલેણ ગાંઠમાંથી પસાર થયા પછી પણ તંદુરસ્ત પેશીઓનું ઇરેડિયેશન થાય છે. ભારે ચાર્જ થયેલા કણો (એક્સિલરેટેડ પ્રોટોન અને π-મેસોન્સ) નો ઉપયોગ કરતી વખતે એક અલગ ચિત્ર જોવા મળે છે, જે મુખ્ય ઊર્જાને સીધી ગાંઠોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, સામાન્ય પેશીઓમાં નહીં. ગાંઠમાં શોષાયેલી માત્રા, ગાંઠમાં પ્રવેશતા પહેલા અને ગાંઠમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી, બીમની સાથે સ્થિત સામાન્ય પેશીઓમાં શોષાયેલી માત્રા કરતાં વધુ હોય છે.
કોર્પસ્ક્યુલર ઉપચાર(એક્સિલરેટેડ પ્રોટોન, હિલીયમ અને હાઇડ્રોજન આયનો સાથે ઇરેડિયેશન) નો ઉપયોગ ગંભીર અંગોની નજીક સ્થિત ગાંઠોને ઇરેડિયેટ કરતી વખતે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ગાંઠ કરોડરજ્જુ, મગજની પેશીઓ, રેડિયોસેન્સિટિવ પેલ્વિક અંગોની નજીક અથવા આંખની કીકીની નજીક સ્થાનીકૃત હોય.
ન્યુટ્રોન ઉપચારઘણા પ્રકારની ધીમી વૃદ્ધિ પામતા ગાંઠોની સારવારમાં સૌથી અસરકારક સાબિત થયું છે (પ્રોસ્ટેટ કેન્સર, સોફ્ટ ટીશ્યુ સાર્કોમા, લાળ ગ્રંથીઓ). 14 MeV સુધીની ઉર્જાવાળા ઝડપી ન્યુટ્રોનનો ઉપયોગ ઇરેડિયેશન માટે થાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, તેમાં રસ વધ્યો છે ન્યુટ્રોન કેપ્ચર ઉપચાર, જેના માટે 0.25-10 keV ની ઓછી ઉર્જાવાળા થર્મલ ન્યુટ્રોનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે પરમાણુ રિએક્ટરમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને રિએક્ટરની બાજુમાં સ્થિત ટ્રીટમેન્ટ રૂમમાં અલગ ચેનલો દ્વારા પરિવહન થાય છે. બોરોન-10 અને ગેડોલિનિયમ-157 પરમાણુનો ઉપયોગ ન્યુટ્રોન કેપ્ચર માટે થાય છે. જ્યારે ન્યુટ્રોનને બોરોન-10 અણુઓ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે લિથિયમ અણુઓ અને આલ્ફા કણોમાં વિઘટન પામે છે, જેની શ્રેણી પેશીઓમાં કેટલાક કોષ વ્યાસ જેટલી હોય છે, તેથી તીવ્ર રેડિયેશન એક્સપોઝરનો વિસ્તાર ફક્ત કોષો સુધી મર્યાદિત હોઈ શકે છે જેમાં ઉચ્ચ બોરોન સામગ્રી હોવી જોઈએ. ગેડોલીનિયમ-157 દ્વારા ન્યુટ્રોનને પકડવાથી તેના ન્યુક્લીના સડો પણ થાય છે, જે ગામા કિરણોત્સર્ગ સાથે છે અને બે પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોન - ઓગર ઇલેક્ટ્રોન અને કન્વર્ઝન ઇલેક્ટ્રોનનું નિર્માણ થાય છે. ઓજર ઇલેક્ટ્રોનની શ્રેણી ખૂબ જ ટૂંકી હોય છે, તેથી, કોષને નુકસાન પહોંચાડવા માટે, ગેડોલીનિયમ કોષમાં જ હાજર હોવું આવશ્યક છે, પરંતુ ગેડોલિનિયમ કોષમાં પ્રવેશતું નથી, તેથી મુખ્ય નુકસાનકારક અસર રૂપાંતર ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા થાય છે જે દરમિયાન ઉદ્ભવે છે. આંતરકોષીય જગ્યામાં ગેડોલિનિયમનો સડો. ન્યુટ્રોન કેપ્ચર થેરાપી માટે, બોરોન અને ગેડોલિનિયમની ડિલિવરી સીધી ગાંઠ કોષોમાં અથવા ઓછામાં ઓછી આંતરકોષીય જગ્યામાં થાય તેની ખાતરી કરવી જરૂરી છે. આવશ્યક શરતતે જ સમયે, તે સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે કે આ તત્વો ફક્ત ગાંઠની પેશીઓમાં જ પ્રવેશ કરે છે, જ્યારે સામાન્ય પેશીઓના કોષોમાં તેમના પ્રવેશની શક્યતાને બાકાત રાખે છે. આ સ્થિતિને પરિપૂર્ણ કરવા માટે, બોરોન અને ગેડોલિનિયમના કૃત્રિમ વાહકોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.
વિવિધ પ્રકારોગાંઠો તેમના વિકાસ દરમાં નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. ગાંઠની વૃદ્ધિનો દર માત્ર કોષ ચક્રના સમયગાળા દ્વારા જ નહીં, પણ કોષોના પ્રમાણ દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે જે સતત મૃત્યુ પામે છે અને ગાંઠમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. ઇરેડિયેશનના સંપર્કમાં આવતા સામાન્ય પેશીઓમાં, ચક્રના વિવિધ તબક્કામાં કોષો પણ હોય છે, અને વિભાજન અને વિશ્રામી કોષો વચ્ચેનો ગુણોત્તર ઇરેડિયેશનની શરૂઆતમાં અને અંતમાં સમાન હોતો નથી. એક ઇરેડિયેશન પછી ગાંઠ કોષો અને સામાન્ય પેશીઓને નુકસાનની ઊંડાઈ તેમની પ્રારંભિક રેડિયોસેન્સિટિવિટી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને અપૂર્ણાંક ઇરેડિયેશન સાથે - વધુમાં સબલેથલ જખમમાંથી કોષ પુનઃપ્રાપ્તિની કાર્યક્ષમતા દ્વારા. જો ઇરેડિયેશનના બીજા અપૂર્ણાંક પહેલાંનો વિરામ 6 કલાક કે તેથી વધુ હોય, તો આપેલ પ્રકારના કોષને નુકસાનનું લગભગ સંપૂર્ણ સમારકામ શક્ય છે, તેથી આ કોષો મૃત્યુ પામતા નથી. પુનઃપ્રાપ્તિ સાથે, મૃત્યુ કેટલાક પ્રકારના કોષોમાં નોંધવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લિમ્ફોઇડ મૂળના કોષો ઇરેડિયેશન પછી પ્રથમ દિવસમાં મૃત્યુ પામે છે. ગાંઠ અને તંદુરસ્ત પેશીઓ બંનેના જીવલેણ અસરગ્રસ્ત કોશિકાઓનું મૃત્યુ અલગ મૂળના (એટલે કે, બિન-લિમ્ફોઇડ), ઘણા દિવસો સુધી ચાલે છે અને તે પછીના વિભાજન દરમિયાન અને તેના કેટલાક કલાકો પછી બંને થાય છે. ગાંઠના કોષો કે જે ચક્રની બહાર હોય છે, તેમજ સામાન્ય પેશીઓના વિશ્રામી કોષો, ચોક્કસ સમયગાળા માટે ઘાતક નુકસાનના ચિહ્નો દર્શાવતા નથી. ઇરેડિયેશન પછી તરત જ, મોટા ભાગની ગાંઠો કિરણોત્સર્ગના ઉચ્ચ ડોઝના સંપર્કમાં આવ્યા પછી પણ વધવાનું ચાલુ રાખે છે, જે પછીથી કોષોના નોંધપાત્ર ભાગના મૃત્યુ તરફ દોરી જશે. આ કોષોના વિભાજનને કારણે થાય છે જે સધ્ધર રહે છે, તેમજ જીવલેણ અસરગ્રસ્ત કોષોના કેટલાક વિભાગોને કારણે થાય છે.
ગાંઠમાં કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવ્યા પછી તરત જ, પ્રમાણમાં કિરણોત્સર્ગ પ્રતિરોધક કોશિકાઓનું પ્રમાણ જે એક્સપોઝરના સમયે હાયપોક્સિયાની સ્થિતિમાં હોય છે અને કોષો જે કોષ ચક્રના સૌથી વધુ રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ તબક્કામાં હોય છે. રેડિયેશન થેરાપીનો પ્રમાણભૂત કોર્સ પ્રાપ્ત કરતી વખતે, જ્યારે અપૂર્ણાંક 24 કલાકના અંતરાલ પર હાથ ધરવામાં આવે છે, ત્યારે આગામી ઇરેડિયેશનના સમય સુધીમાં કોષો નીચેની પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે. એક તરફ, સંભવિત ઘાતક અને સબલેથલ જખમમાંથી પુનઃપ્રાપ્તિને કારણે, ગાંઠ અને સામાન્ય કોષોની રેડિયોરેસિસ્ટન્સ વધે છે. બીજી તરફ, વિભાજનનું એક સાથે પુનઃપ્રારંભ અને સૌથી વધુ રેડિયોરેસિસ્ટન્ટ તબક્કામાંથી વધુ રેડિયોસેન્સિટિવ તબક્કામાં કોષોનું સંક્રમણ રેડિયોસેન્સિટિવિટીમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. આ પ્રક્રિયાઓ ઇરેડિયેશનના દરેક અપૂર્ણાંક પછી પુનઃઉત્પાદિત થાય છે, તેથી, ઇરેડિયેશનના કોર્સની શરૂઆતના થોડા સમય પછી, મૃત કોષોની સંખ્યા નવા રચાયેલા કોષોની સંખ્યા કરતાં વધી જાય છે, તેથી ગાંઠ વોલ્યુમમાં ઘટે છે. જેમ જેમ ઇરેડિયેશનનો કોર્સ ચાલુ રહે છે તેમ, ગાંઠ અને સામાન્ય પેશીઓના ત્વરિત કોષ વિભાજનની એક ક્ષણ થાય છે, જે તરફ દોરી જાય છે. પુનઃસ્થાપનઆ પેશીઓ (અથવા સ્વ-ઉપચાર માટે). વિભાજન કરવામાં સક્ષમ હયાત ગાંઠ કોષોને આભારી પુનઃપ્રાપ્તિ હાથ ધરવામાં આવે છે, જે તે જ સમયે પૂરતી રકમ મેળવે છે. પોષક તત્વોઅને ઓક્સિજન, તેથી ગાંઠની વૃદ્ધિ ફરી શરૂ થાય છે. અપૂર્ણાંક ઇરેડિયેશન સાથે, ગાંઠના પુનઃપ્રાપ્તિના દરને જાણવું જરૂરી છે, કારણ કે ડોઝ ફ્રેક્શનેશન સાથે, અપૂર્ણાંક વચ્ચેના અંતરાલમાં થોડો વધારો ગતિશીલ સંતુલન તરફ દોરી શકે છે જેમાં એકમ ડોઝ દીઠ ગાંઠની વૃદ્ધિના દમનની ડિગ્રી ઘટશે.
હાલમાં, સારવારનો સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો કોર્સ 2 Gy ની માત્રા સાથે ગાંઠના દૈનિક ઇરેડિયેશન સાથે, કુલ 60 Gy ની કુલ માત્રા અને કુલ કોર્સ 6 અઠવાડિયાનો છે. રેડિયેશન થેરાપીની અસરકારકતા વધારવા માટે, નવા ડોઝ ફ્રેક્શનેશન રેજીમેન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - મલ્ટિફ્રેક્શનેશન - એકને બદલે દરરોજ 2-3 અપૂર્ણાંક, જે લાંબા ગાળાની રેડિયેશન ઇજાઓની ગંભીરતાને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. મોટાભાગના જીવલેણ ગાંઠો માટે રેડિયેશન થેરાપી સાથે, કેન્સરના દર્દીઓ માટે 100% ઇલાજ હજી શક્ય નથી.
નિષ્કર્ષ
આમ, કોષો, સુક્ષ્મસજીવો, તેમજ છોડ અને પ્રાણીઓના શરીરના સ્તરે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનની જૈવિક ક્રિયાના નિયમોનું જ્ઞાન, વિવિધ રેડિયેશન-જૈવિક તકનીકોમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના વ્યાપક ઉપયોગને મંજૂરી આપે છે.
સાહિત્ય
1. Grodzinskiy D.M. છોડની રેડિયોબાયોલોજી / D.M. ગ્રોડઝિન્સકી કિવ: નવુકોવા ડુમકા, 1989. 384 પી.
2.ગુલ્યાએવ, જી.વી. - 3જી આવૃત્તિ., સુધારેલ. અને વધારાના / જી.વી. ગુલ્યાયેવ. એમ.: કોલોસ, 1984. 351 પૃ.
3. ઇવાનવસ્કી, યુ. આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના મોટા અને નાના ડોઝના પ્રભાવ હેઠળ રેડિયેશન સ્ટીમ્યુલેશનની અસર / ડોકટર ઓફ બાયોલોજીકલ સાયન્સની ડિગ્રી માટે નિબંધનો અમૂર્ત. વ્લાદિવોસ્તોક. 2006 - 46 સી.
4. કૌશન્સકી, ડી.એ., કુઝિન, એ.એમ. રેડિયેશન-જૈવિક ટેકનોલોજી / D.A. કૌશન્સકી, એ.એમ. કુઝિન. એમ.: એનર્ગોએટોમિઝડટ. 1984. 152 એસ.
5. કુઝિન, એ.એમ., કૌશન્સકી, ડી.એ. એપ્લાઇડ રેડિયોબાયોલોજી: (સૈદ્ધાંતિક અને તકનીકી પાયા) / એ.એમ. કુઝિન, ડી.એ. કૌશન્સકી. M.: Energoatomizdat. 1981. 224 પૃ.
6. R a d i o b i o l o g i a / A.D. બેલોવ, વી.એ. કિર્શીન, એન.પી. લિસેન્કો, વી.વી. પાક એટ અલ. બેલોવા. એમ.: કોલોસ, 1999. 384C.
7. સેમસોનોવા, N. E. આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન અને કૃષિ ઉત્પાદન. 2007
8. યાર્મોનેન્કો, એસ.પી. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓની રેડિયોબાયોલોજી: પાઠ્યપુસ્તક. મેન્યુઅલ / એસ.પી. યાર્મોનેન્કો. - એમ.: ઉચ્ચ. Shk., 2004.- 549 p.
9. છોડના રક્ષણમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ (સંગ્રહ વૈજ્ઞાનિક કાર્યો) / અલ્મા-અતા, VASKhNIL ની પૂર્વીય શાખા, 1980. 132 પૃ.
10. એન્ડ્રીવ, S.V., Evlakhova, A.A. છોડ સંરક્ષણમાં રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ / S.V. એન્ડ્રીવ, એ.એ. ઇવલાખોવા, લેનિનગ્રાડ, "સ્પાઇક", 1980. 71 પૃષ્ઠ.
11. ખાદ્ય ઉત્પાદનોની રેડિયેશન પ્રોસેસિંગ / વી. આઈ. રોગચેવ દ્વારા સંપાદિત. મોસ્કો, એટોમિઝદાત, 1971. 241 પૃ.
અરજી
પરિચય………………………………………………………………………………………..3
1.ખેતીમાં રેડિયેશન-બાયોલોજીકલ ટેકનોલોજી
1.1. રેડિયેશન જૈવિક તકનીકના ઉપયોગના ક્ષેત્રો……………………….4
1.2. કૃષિ છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોની નવી જાતો મેળવવા માટેના આધાર તરીકે રેડિયેશન મ્યુટાજેનેસિસ …………………………………………………………………………………..6
1.3.કૃષિ ક્ષેત્રોમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનની ઉત્તેજક અસરનો ઉપયોગ…………………………………………………………………………………..12
1.4.ફાર્મ પ્રાણીઓ માટે ફીડ અને ફીડ એડિટિવ્સના ઉત્પાદનમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ………………………………………………………………..19
1.5.કિરણોત્સર્ગ વંધ્યીકરણ માટે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ………….20 પશુ ચિકિત્સા પુરવઠો, બેક્ટેરિયાની તૈયારીઓ અને રેડિયો રસી મેળવવા માટે
1.6 પ્રાણીઓ અને જંતુઓનું રેડિયેશન વંધ્યીકરણ ……………………27
1.7. રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપનો ટ્રેસર તરીકે ઉપયોગ
પશુપાલનમાં………………………………………………………………………………..29
1.8. રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપનો ટ્રેસર તરીકે ઉપયોગ
પાક ઉત્પાદનમાં……………………………………………………………………………….31
1.9. પશુધન ફાર્મમાંથી ખાતર અને ખાતરના કચરાનું રેડિયેશન જીવાણુ નાશકક્રિયા. ચેપી રોગો માટે પ્રાણી મૂળના કાચા માલનું જીવાણુ નાશકક્રિયા……..31
2. પ્રોસેસિંગ ઉદ્યોગમાં રેડિયેશન-બાયોલોજીકલ ટેક્નોલોજી………………………………………………………………………………………32
2.1. પશુધન ઉત્પાદનો, પાક ઉત્પાદન, શાકભાજી ઉગાડવા અને માછલી ઉછેરના શેલ્ફ લાઇફને વિસ્તારવા માટે ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ……………………………………………………… ………………………… 32
2.2..તેની તકનીકી પ્રક્રિયાને સુધારવા માટે કાચા માલની ગુણવત્તામાં ફેરફાર કરવો…..39
2.3 ફૂડ ટેક્નોલોજીમાં ધીમી પ્રક્રિયાઓનું પ્રવેગ……………………….41
3. દવામાં રેડિયેશન-બાયોલોજિકલ ટેક્નોલોજી………………..42
3.1.તબીબી ઉદ્યોગમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ, માનવ અને પશુ રોગોના નિદાન અને સારવાર માટે……………………………………………………………42
3.2.રોગના નિદાન અને સારવાર માટે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ અને આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનો ઉપયોગ……………………………………………………………………….44
નિષ્કર્ષ……………………………………………………………………………….54
અરજીઓ………………………………………………………………………………………..56
સૂક્ષ્મજીવાણુઓ અને વાયરસના સંવર્ધન માટે પોષક માધ્યમનું રેડિયેશન વંધ્યીકરણ ચોક્કસ પ્રકારના સુક્ષ્મસજીવો માટે પોષક ગુણધર્મો વધારવામાં મદદ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા માટે. શ્રેષ્ઠ પોષક માધ્યમ પીટ નાઇટ્રાગાઇટ છે, જે રેડિયેશન વંધ્યીકરણને આધિન છે. સબસ્ટ્રેટના રેડિયેશન વંધ્યીકરણ સાથે, ગરમીના વંધ્યીકરણની તુલનામાં, તૈયાર ઉત્પાદનમાં માઇક્રોબાયલ બોડીની સામગ્રી વધે છે અને વિદેશી માઇક્રોફ્લોરા સાથેનું દૂષણ ઘટે છે.
ઉષાકોવા એ.એ. 1
ગ્રીશિના વી.એસ. 1
1 ઝરેક્ની શહેરી જિલ્લાની મ્યુનિસિપલ રાજ્ય શૈક્ષણિક સંસ્થા “માધ્યમિક માધ્યમિક શાળાનંબર 4"
કાર્યનો ટેક્સ્ટ છબીઓ અને સૂત્રો વિના પોસ્ટ કરવામાં આવ્યો છે.
સંપૂર્ણ સંસ્કરણવર્ક પીડીએફ ફોર્મેટમાં "વર્ક ફાઇલ્સ" ટેબમાં ઉપલબ્ધ છે
પરિચય
અભ્યાસની સુસંગતતા.હું માનું છું કે મારું સંશોધન કાર્ય આજે સંબંધિત છે. ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ, જે 19મી સદીના અંતમાં દેખાયું હતું, જેના ઝડપી વિકાસથી પરમાણુ અને હાઇડ્રોજન શસ્ત્રો બનાવવામાં આવ્યા હતા, 20મી સદીના મધ્યમાં પહેલેથી જ લોકોના અસ્તિત્વ માટેના જોખમ વિશે મોટેથી બોલવાની ફરજ પડી હતી. માનવજાત પરંતુ પરમાણુ વિભાજન અને કિરણોત્સર્ગી શક્તિનો ઉપયોગ સર્જન માટે પણ થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયોઆઇસોટોપનો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં થાય છે, માટે વૈજ્ઞાનિક સંશોધનઅને દવામાં.
ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં ધાતુશાસ્ત્ર (ફાઉન્ડ્રી), કાગળ, રાસાયણિક અને માર્ગ બાંધકામ ઉદ્યોગોમાં ખામી શોધ અને નિરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
આધુનિક દવામાં, એક નવી દિશા વિકસિત થઈ છે - પરમાણુ દવા, જે વૈજ્ઞાનિક અને વ્યવહારુ દવાઓના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં નિદાન અને ઉપચાર માટે કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો અને અણુ ન્યુક્લિયસના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરે છે. પરમાણુ દવા જીવન પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા, રોગોના નિદાન અને સારવાર માટે નવી પદ્ધતિઓથી સમૃદ્ધ બની છે. વિશ્વભરમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સના વાર્ષિક ઉત્પાદનના 50% થી વધુ તેની જરૂરિયાતો પર ખર્ચવામાં આવે છે. રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનો ઉપયોગ અણુ દવામાં મુખ્યત્વે રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલ્સ (RPs)ના રૂપમાં થાય છે.
લોકોએ તે સમજવાની જરૂર છે કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ- આ અવિશ્વસનીય રીતે ખતરનાક અને અગમ્ય કંઈક નથી, પરંતુ તેનાથી વિપરીત, વધુ કિરણોત્સર્ગી ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, વધુ સભાનપણે તેઓને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, મનુષ્યના ફાયદા માટે તેમની મિલકતોનો ઉપયોગ કરીને.
સંશોધન સમસ્યા.હાઈસ્કૂલના વિદ્યાર્થીઓ પાસે રેડિયોઆઈસોટોપ્સ અને માનવીય પ્રવૃત્તિના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તેમના ઉપયોગ વિશે અપૂરતું જ્ઞાન છે.
સંશોધનનો વિષય.કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ અને તેમના ઉપયોગના ક્ષેત્રો.
અભ્યાસનો હેતુ.રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ શું છે, તેમની પાસે શું ગુણધર્મો છે અને તેનો ઉપયોગ મનુષ્યના ફાયદા માટે કેવી રીતે થઈ શકે છે તે શોધો.
આ ધ્યેયના સંબંધમાં, નીચેનાને હલ કરવાની જરૂર હતી: કાર્યો:
અણુ ન્યુક્લિયસની રચના, કિરણોત્સર્ગીતાની ઘટના, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ વિશે જ્ઞાનનો વિસ્તાર કરો.
વિશિષ્ટ સાહિત્ય અને ઈન્ટરનેટ સંસાધનોમાં વર્તમાન બાબતોની સ્થિતિ, આઇસોટોપ્સના ઉત્પાદનમાં સફળતાઓ અને સમસ્યાઓ શોધો.
રેડિયો આઇસોટોપ્સના ઉત્પાદન અને તેમાં તેમના ઉપયોગ માટે JSC "ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઑફ રિએક્ટર મટિરિયલ્સ" GO Zarechny ની પ્રવૃત્તિઓ વિશે માહિતી મેળવો. વિવિધ ક્ષેત્રોમાનવ જીવન.
આ વિષય પર પદ્ધતિસરના પરામર્શ માટે OA “IRM” ના કર્મચારી સાથે મીટિંગનું આયોજન કરો.
MKOU "માધ્યમિક શાળા નંબર 4" ના ધોરણ 8-11 ના વિદ્યાર્થીઓ માટે "માનવોની સેવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ" વર્ગનો સમય તૈયાર કરો અને ચલાવો.
MKOU “માધ્યમિક શાળા નં. 4” ના ગ્રેડ 8-11 ના વિદ્યાર્થીઓ વચ્ચે અભ્યાસ હાથ ધરવા માટે “રેડિયોએક્ટિવિટી” વિષયો પર યુવા પેઢીને શું જ્ઞાન છે તેના ડેટાને ઓળખવા માટે. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ", "રેડિયોન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો".
માનવ પ્રવૃત્તિની વિવિધ શાખાઓમાં રેડિયોઆઈસોટોપના ઉપયોગની જરૂરિયાત દર્શાવો.
અભ્યાસનું વ્યવહારુ મહત્વ.આ સંશોધન પ્રોજેક્ટનો ઉપયોગ "રેડિયોએક્ટિવિટી" વિષય પર રસાયણશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રના પાઠોમાં થઈ શકે છે. આઇસોટોપ્સ. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ".
કાર્યનું માળખું અને અવકાશ.સંશોધન પ્રોજેક્ટમાં પરિચય, 7 પ્રકરણો, નિષ્કર્ષ, વપરાયેલ સ્ત્રોતોની સૂચિ, પરિશિષ્ટ નંબર 1,2,3,4,5નો સમાવેશ થાય છે. પ્રોજેક્ટના ટેક્સ્ટમાં 3 રેખાંકનો છે.
સંશોધન ભાગ
1. "આઇસોટોપ્સ" નો ખ્યાલ.
આઇસોટોપ્સ (પ્રાચીન ગ્રીક Ισος - "સમાન", "સમાન", અને τόπος - "સ્થળ") એ રાસાયણિક તત્વના અણુઓ (અને મધ્યવર્તી કેન્દ્ર) ની વિવિધતાઓ છે જે સમાન અણુ (ઓર્ડિનલ) નંબર ધરાવે છે, પરંતુ વિવિધ સમૂહ સંખ્યાઓ છે (જુઓ ફિગ. 1.1.). આ નામ એ હકીકતને કારણે છે કે એક અણુના તમામ આઇસોટોપ્સ D.I કોષ્ટકની સમાન જગ્યાએ (એક કોષમાં) મૂકવામાં આવે છે. મેન્ડેલીવ.
સમાન તત્વના તમામ આઇસોટોપ્સમાં સમાન પરમાણુ ચાર્જ હોય છે, જે ફક્ત ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં જ અલગ હોય છે. સામાન્ય રીતે, આઇસોટોપને રાસાયણિક તત્વના પ્રતીક દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે કે જેનાથી તે સંબંધિત છે, ડાબી બાજુની સુપરસ્ક્રિપ્ટના ઉમેરા સાથે સમૂહ સંખ્યા દર્શાવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, 12 C, 222 Rn). તમે હાઇફેનેટેડ માસ નંબર (ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બન-12, રેડોન-222) પછી તત્વનું નામ પણ લખી શકો છો. કેટલાક આઇસોટોપ્સના પરંપરાગત યોગ્ય નામો છે (ઉદાહરણ તરીકે, ડ્યુટેરિયમ, એક્ટિનન).
શોધાયેલ આઇસોટોપ્સની સંખ્યાના સંદર્ભમાં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ પ્રથમ ક્રમે છે (1237), ત્યારબાદ જર્મની (558), ગ્રેટ બ્રિટન (299), યુએસએસઆર/રશિયા (247) અને ફ્રાન્સ (217). 10 વર્ષોમાં (2006-2015 સહિત), ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ દર વર્ષે સરેરાશ 27 આઇસોટોપની શોધ કરી. કોઈપણ આઇસોટોપની શોધના લેખક અથવા સહ-લેખકો હતા તેવા વૈજ્ઞાનિકોની કુલ સંખ્યા 3,598 લોકો છે.
2. "રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ" નો ખ્યાલ.
ન્યુક્લાઇડ્સ કે જેના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર અસ્થિર હોય છે અને તે કિરણોત્સર્ગી સડોમાંથી પસાર થાય છે. સૌથી વધુ જાણીતા ન્યુક્લાઈડ્સ કિરણોત્સર્ગી છે (3000 થી વધુ ન્યુક્લાઈડ્સમાંથી માત્ર 300 જ સ્થિર છે, વિજ્ઞાન માટે જાણીતું છે). 43 અથવા 61 અથવા 82 કરતા વધારે ચાર્જ નંબર ધરાવતા તમામ ન્યુક્લાઇડ્સ કિરણોત્સર્ગી છે; અનુરૂપ તત્વોને કિરણોત્સર્ગી તત્વો કહેવામાં આવે છે. અન્ય ચાર્જ નંબરો (1 થી 42, 44 થી 60 અને 62 થી 82 સુધી) સાથે રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ છે. રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ કિરણોત્સર્ગ ઊર્જા અને અર્ધ-જીવનમાં એકબીજાથી અલગ પડે છે.
પ્રકૃતિમાં જોવા મળતા કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સને કુદરતી આઇસોટોપ્સ કહેવામાં આવે છે, જેમ કે 40 K. 1934 માં, ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિકો ઇરેન અને ફ્રેડરિક જોલિયોટ-ક્યુરીએ શોધ્યું હતું કે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા કૃત્રિમ રીતે બનાવી શકાય છે. આવા આઇસોટોપ્સને કૃત્રિમ કહેવામાં આવતું હતું.
ન્યુક્લિયર રિએક્ટર અને પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ બનાવવા માટે થાય છે. ત્યારબાદ, તમામ રાસાયણિક તત્વોના કૃત્રિમ આઇસોટોપ્સ મેળવવામાં આવ્યા હતા. કુલ મળીને, આશરે 3,000 કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ હાલમાં જાણીતા છે, અને તેમાંથી 300 કુદરતી છે.
3. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સમાં વેપાર.
ઓછામાં ઓછા અડધા આઇસોટોપ્સ તબીબી હેતુઓ ધરાવે છે (બાકીના ઉદ્યોગ અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન માટે છે).
કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ (ARIs) ની વિશ્વની નિકાસ અને આયાત છેલ્લા 3 વર્ષોમાં પ્રતિ વર્ષ માત્ર $1 બિલિયન જેટલી છે. નિકાસકારોની યાદીમાં કેનેડા, યુએસએ, નેધરલેન્ડ, બેલ્જિયમ અને જર્મની આગળ છે. આયાતકારોની યાદીમાં યુએસએ, જાપાન, જર્મની, ઈંગ્લેન્ડ અને ચીન આગળ છે.
રશિયા આજે વિશ્વની નિકાસમાં 6% અને આયાતમાં 1% હિસ્સો ધરાવે છે. ડાયનેમિક્સ આંતરરાષ્ટ્રીય વેપારરશિયન IRI આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે (પરિશિષ્ટ નંબર 1). 15 વર્ષમાં નિકાસની વૃદ્ધિ સ્પષ્ટપણે દેખાઈ રહી છે - ત્રણ ગણાથી વધુ! તાજેતરના વર્ષોમાં આયાત સ્થિર રહી છે.
ઈરાનમાં રશિયન નિકાસની મુખ્ય દિશા પશ્ચિમ છે, જેમાં ગ્રેટ બ્રિટન વિશાળ માર્જિનથી આગળ છે: લગભગ 50%. બીજા સ્થાને અમેરિકા, ત્રીજા સ્થાને જર્મની અને ચોથા ક્રમે ચીન છે.
રશિયા વિદેશમાં મુખ્યત્વે રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને તબીબી સાધનો માટે રેડિયેશન સ્ત્રોતો ખરીદે છે; મુખ્ય સપ્લાયર્સ જર્મની અને યુએસએ છે.
4. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સની અરજી.
હાલમાં, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો વ્યાપકપણે વૈજ્ઞાનિક અને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે વ્યવહારુ પ્રવૃત્તિઓ: ટેકનોલોજી, દવા, કૃષિ, સંચાર, લશ્કરી ક્ષેત્ર અને કેટલાક અન્ય. આ કિસ્સામાં, કહેવાતા લેબલવાળી અણુ પદ્ધતિનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.
4.1. દવામાં રેડિયોઆઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ.
આઇસોટોપ્સ, મુખ્યત્વે કિરણોત્સર્ગી, આધુનિક તબીબી વ્યવહારમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
વિશ્વમાં અને રશિયામાં આઇસોટોપ ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં, પોઝિટ્રોન એમિશન ટોમોગ્રાફી (PET) વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે.
ચોખા. 4.1.1 પોઝિટ્રોન ઉત્સર્જન ટોમોગ્રાફી માટેના સાધનો
તેથી, માત્ર પરંપરાગત રેડિયો આઇસોટોપ્સ, જેમ કે 11 C, 13 N, 15 O, 18 F, પણ જનરેટર આઇસોટોપ્સ 68 Ga અને 82 Rb, તેમજ પોઝિટ્રોનને સંયોજિત કરતી નવીનતમ નિદાન તકનીક માટે આશાસ્પદ લોકોની જરૂરિયાત વધી રહી છે. ઉત્સર્જન અને ગણતરી કરેલ ટોમોગ્રાફી, આઇસોટોપ્સ 38 K, 45 Ti, 62 Cu, 64 Cu, 75 Br, 76 Br, 94m Tc અને 124 I.
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ પર આધારિત રોગનિવારક પદ્ધતિઓ પણ વિકસાવવામાં આવી રહી છે, ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયેશન ઉપચાર ખુલ્લા સ્ત્રોતોરેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ, ખાસ કરીને જીવલેણ લિમ્ફોમા, થાઇરોઇડ કેન્સર, વગેરે સામેની લડાઈમાં અસરકારક.
131 હું સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો રોગનિવારક આઇસોટોપ હતો અને ચાલુ રાખું છું (યુરોપમાં વાર્ષિક - 90,000 GBq કરતાં વધુ (એક બેકરેલને એવા સ્ત્રોતની પ્રવૃત્તિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમાં પ્રતિ સેકન્ડ સરેરાશ એક કિરણોત્સર્ગી સડો થાય છે), રશિયામાં - લગભગ 2000 GBq). થાઇરોઇડ કેન્સરના ગંભીર સ્વરૂપો માટે આયોડિન ઉપચારનો કોઈ વિકલ્પ નથી.
તેની રચના અને વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં રેડિયોઈમ્યુનોથેરાપી પણ 131 I દવાઓનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવી હતી, પરંતુ છેલ્લા દાયકામાં 90 Y માં રસમાં તીવ્ર વધારો થયો છે.
છેલ્લા 10-15 વર્ષોમાં 103 Pd અથવા 125 I સાથે માઇક્રોસોર્સિસ (બ્રેકીથેરાપી)ના ઉપયોગના ક્ષેત્રોમાંનું એક પ્રોસ્ટેટ કેન્સર અને અન્ય કેટલીક ઓન્કોપેથોલોજીની સારવાર છે. હાલમાં, 131 Cs એ બ્રેકીથેરાપી માટે આશાસ્પદ આઇસોટોપ છે.
ડાયગ્નોસ્ટિક અને થેરાપ્યુટિક હેતુઓ માટે રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલ્સમાં, અલ્પજીવી રેડિયોઆઈસોટોપ્સ તરફ પરિવર્તન આવ્યું છે. પ્રમાણભૂત તબીબી આઇસોટોપ્સ 198 Au, 131 I, 125 I, 203 Hg, 197 Hg, વગેરેના ઉપયોગ સાથે, તેમના ટૂંકા અર્ધ જીવન સાથેના અવેજીનો ઉપયોગ વધુને વધુ થઈ રહ્યો છે. અલ્પજીવી 99m Tc, 123 I, 13 N, 15 O, 11 C, 18 F, 77 Br, 68 Ga, 81m Kr, વગેરે પર આધારિત ફાર્માસ્યુટિકલ્સ સંશોધન પ્રવૃત્તિઓ અને ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં વધુને વધુ લોકપ્રિય બની રહ્યાં છે.
4.2. ઉદ્યોગમાં રેડિયો આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ.
ઉદ્યોગ અને ઔદ્યોગિક સંશોધનમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ ઓછો વ્યાપક નથી. આનું એક ઉદાહરણ આંતરિક કમ્બશન એન્જિનમાં પિસ્ટન રિંગના વસ્ત્રોને મોનિટર કરવા માટેની નીચેની પદ્ધતિ છે. પિસ્ટન રિંગને ન્યુટ્રોન સાથે ઇરેડિયેટ કરીને, તેઓ તેમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ બને છે અને તેને કિરણોત્સર્ગી બનાવે છે. જ્યારે એન્જિન ચાલે છે, ત્યારે રિંગ સામગ્રીના કણો લ્યુબ્રિકેટિંગ તેલમાં પ્રવેશ કરે છે. એન્જિન ઓપરેશનના ચોક્કસ સમય પછી તેલમાં રેડિયોએક્ટિવિટીના સ્તરની તપાસ કરીને, રિંગ પહેરવાનું નક્કી કરવામાં આવે છે. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ ધાતુઓના પ્રસાર, બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં પ્રક્રિયાઓ વગેરેનું મૂલ્યાંકન કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
કિરણોત્સર્ગી દવાઓમાંથી શક્તિશાળી ગામા કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ મેટલ કાસ્ટિંગની આંતરિક રચનાની તપાસ કરવા માટે કરવામાં આવે છે જેથી તેમાં ખામીઓ શોધી શકાય.
4.3. કૃષિમાં રેડિયો આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ.
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો કૃષિમાં વધુને વધુ ઉપયોગ થાય છે. કિરણોત્સર્ગી દવાઓમાંથી ગામા કિરણોના નાના ડોઝ સાથે છોડના બીજ (કપાસ, કોબી, મૂળા, વગેરે) નું ઇરેડિયેશન ઉપજમાં નોંધપાત્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે. રેડિયેશનની મોટી માત્રા છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોમાં પરિવર્તનનું કારણ બને છે, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં નવા મૂલ્યવાન ગુણધર્મો (રેડિયો પસંદગી) સાથે મ્યુટન્ટના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. આ રીતે ઘઉં, કઠોળ અને અન્ય પાકોની મૂલ્યવાન જાતો વિકસાવવામાં આવી હતી અને એન્ટિબાયોટિક્સના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઉચ્ચ ઉત્પાદક સુક્ષ્મસજીવો મેળવવામાં આવ્યા હતા. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સમાંથી ગામા કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ હાનિકારક જંતુઓને નિયંત્રિત કરવા અને ખોરાકની જાળવણી માટે પણ થાય છે. "ટૅગ કરેલા અણુઓ" કૃષિ તકનીકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, છોડ દ્વારા કયું ફોસ્ફરસ ખાતર વધુ સારી રીતે શોષાય છે તે શોધવા માટે, વિવિધ ખાતરોને કિરણોત્સર્ગી ફોસ્ફરસ 32 પીનું લેબલ લગાવવામાં આવે છે. ત્યાર બાદ કિરણોત્સર્ગીતા માટે છોડની તપાસ કરીને, વિવિધ પ્રકારના ખાતરોમાંથી ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ નક્કી કરવું શક્ય છે. .
4.4. પુરાતત્વ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં રેડિયોઆઈસોટોપ્સનો ઉપયોગ.
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સની સાંદ્રતા દ્વારા પુરાતત્વીય અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય શોધને ડેટિંગ કરવાની પદ્ધતિ રેડિયોએક્ટિવિટીનો રસપ્રદ ઉપયોગ છે. ડેટિંગની સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ રેડિયોકાર્બન ડેટિંગ છે. કોસ્મિક કિરણો દ્વારા થતી પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓને કારણે વાતાવરણમાં કાર્બનનો અસ્થિર આઇસોટોપ ઉદ્ભવે છે. આ આઇસોટોપની થોડી ટકાવારી નિયમિત સ્થિર આઇસોટોપ સાથે હવામાં જોવા મળે છે. છોડ અને અન્ય સજીવો હવામાંથી કાર્બન લે છે અને હવામાં સમાન પ્રમાણમાં બંને આઇસોટોપ એકઠા કરે છે. છોડના મૃત્યુ પછી, તેઓ કાર્બન લેવાનું બંધ કરે છે અને અસ્થિર આઇસોટોપ 5730 વર્ષના અર્ધ જીવન સાથે β-સડોના પરિણામે ધીમે ધીમે નાઇટ્રોજનમાં ફેરવાય છે. પ્રાચીન જીવોના અવશેષોમાં કિરણોત્સર્ગી કાર્બનની સંબંધિત સાંદ્રતાને ચોક્કસ રીતે માપીને, તેમના મૃત્યુનો સમય નક્કી કરી શકાય છે.
5. જેએસસી ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ રિએક્ટર મટિરિયલ્સ, ઝરેક્ની ખાતે આઇસોટોપ્સનું ઉત્પાદન.
આર્ગોન-37
2003-2004 માં JSC IRM અને Beloyarsk NPP, એકેડેમી ઓફ સાયન્સ, IPPE અને અન્ય સાહસો સાથે મળીને, ન્યુટ્રિનો સ્ત્રોત બનાવ્યો. બક્સન ઓબ્ઝર્વેટરી (કબાર્ડિનો-બાલ્કારિયા) ખાતે ગેલિયમ ડિટેક્ટરને માપાંકિત કરવા માટે આર્ગોન-37 નો ઉપયોગ કૃત્રિમ ન્યુટ્રિનો સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. આર્ગોન-37નો ઉપયોગ કરીને માપાંકિત કરાયેલા ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને સૌર ન્યુટ્રિનોનો અભ્યાસ કરીને, બક્સન એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ્સે બનાવ્યું વૈજ્ઞાનિક શોધવૈશ્વિક મહત્વ. આમ, આઇઆરએમ જેએસસી અને બેલોયાર્સ્ક એનપીપીના કર્મચારીઓએ વિજ્ઞાનમાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું તારાઓની પ્રક્રિયાઓબ્રહ્માંડ, જે માનવ સંસ્કૃતિના વિકાસ પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.
40 Ca + 1 n = 37 Ar + 4 He
IRM ખાતે, ઇરેડિયેટેડ કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ ઓગળવા અને તેના અનુગામી શુદ્ધિકરણ સાથે 37 Ar કાઢવા માટેનું સ્થાપન વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, તેનું ઉત્પાદન અને ઇન્સ્ટોલેશન કરવામાં આવ્યું હતું. ગેસ સ્ત્રોતની ડિઝાઇન, તેને ભરવા માટેની તકનીક અને તેની પ્રવૃત્તિને માપવા પણ વિકસાવવામાં આવી હતી.
ચોખા. 5.1. ગેલિયમ-જર્મનિયમ ન્યુટ્રિનો ટેલિસ્કોપ INR RAS.
બક્સન ન્યુટ્રિનો ઓબ્ઝર્વેટરીનો ટુકડો 2 કિમીથી વધુની ઊંડાઈએ પર્વતમાળામાં સ્થિત છે.
કાર્બન-14
હાલમાં, IRM JSC કાર્બન-14નું ઉત્પાદન કરે છે અને તેના આધારે દવાઓનું ઉત્પાદન કરે છે.
14 N + 1 n = 14 C + 1 p
આ ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ સીધા ન્યુક્લિયર મેડિસિન અને ફાર્માકોલોજીમાં નવા ફાર્માસ્યુટિકલ પદાર્થોના નિર્માણ અને પરીક્ષણમાં થાય છે, જ્યાં આ આઇસોટોપની ભૂમિકા ભાગ્યે જ વધારે પડતી અંદાજ કરી શકાય છે. લગભગ તમામ ફાર્માસ્યુટિકલ પદાર્થો પ્રારંભિક કાર્બન સંયોજનોના ચોક્કસ સમૂહમાંથી સંશ્લેષિત વધુ જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો છે - પૂર્વવર્તી. કાર્બન-14 સાથે સંશ્લેષિત જટિલ પરમાણુના અમુક પ્રારંભિક ભાગોને "ટેગીંગ" કરીને, વ્યક્તિ શરીરમાં તેના ફાર્માકોકેનેટિક્સ શોધી શકે છે. આવા કાર્બનિક સંયોજનો - કાર્બન-14 સાથે લેબલવાળા પૂર્વવર્તી JSC IRM પર ઉત્પન્ન થાય છે અને અમેરિકન અને યુરોપીયન પ્રયોગશાળાઓને પૂરા પાડવામાં આવે છે.
ન્યુક્લિયર મેડિસિન માટે, IRM JSC કાર્બન-14 લેબલવાળા યુરિયાનું ઉત્પાદન કરે છે, જે તે ફેડરલ સ્ટેટ યુનિટરી એન્ટરપ્રાઇઝ "NIFKhI im" ને સપ્લાય કરે છે. L.Ya.Karpova", જ્યાં Urecaps કેપ્સ્યુલ્સ તેના આધારે બનાવવામાં આવે છે. આ રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલનો ઉપયોગ હેલિકોબેક્ટર પિલોરી માટે શ્વાસની તપાસ કરવા માટે થાય છે. 14 સી મેળવવા માટે, લક્ષ્ય સામગ્રી તરીકે એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડનો ઉપયોગ કરીને, સૌથી અસરકારક તકનીક વિકસિત અને અમલમાં મૂકવામાં આવી છે. 14 C સાથે લેબલવાળા સંખ્યાબંધ કાર્બનિક સંયોજનો નિયમિત ધોરણે ઉત્પન્ન થાય છે, જે જટિલ રેડિયોકેમિકલ સંયોજનોના સંશ્લેષણમાં પુરોગામી છે. AlN માંથી 14 C નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતા 97% થી વધુ છે.
સીઝિયમ-131
વધુમાં, પરમાણુ દવાની જરૂરિયાતો માટે, JSC IRM એ ઓછામાં ઓછા 99.99% ની રેડિયોકેમિકલ શુદ્ધતા સાથે પ્રાકૃતિક બેરિયમમાંથી રેડિયોઆઈસોટોપ 131 Cs ના ઉત્પાદનનું આયોજન કર્યું છે જે વિદેશી એનાલોગ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે શ્રેષ્ઠ છે.
બેરિયમ સંયોજનોના ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન દ્વારા મેળવવામાં આવેલ 131 Ba ના સડો દરમિયાન 131 Cs બને છે:
130 Ba + 1 n = 131 Ba + γ
131 Ba → EZ 11.5 દિવસ. 131 સી.એસ
અર્ધ-જીવન અને કિરણોત્સર્ગ ઊર્જાનું શ્રેષ્ઠ સંયોજન પ્રોસ્ટેટ ગ્રંથિ, ફેફસાં, સ્તન વગેરેના જીવલેણ રોગોની બ્રેકીથેરાપી માટે 131 Cs ને આશાસ્પદ રેડિયોઆઈસોટોપ બનાવે છે. ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં તેની રજૂઆતને બ્રેકીથેરાપીમાં સૌથી નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓમાંની એક ગણવામાં આવે છે.
ઇરિડિયમ-192
એન્ટરપ્રાઇઝે કુદરતી અને આઇસોટોપ-સમૃદ્ધ ઇરિડિયમમાંથી 192 Ir ના ઉત્પાદનનું આયોજન કર્યું છે.
191 Ir+ 1 n = 192 Ir + γ
લક્ષ્ય સામગ્રી વિવિધ કદની ડિસ્કના સ્વરૂપમાં મેટાલિક ઇરીડિયમ છે. લાગુ ઇરેડિયેશન સ્કીમ અને ઇરેડિયેશન ડિવાઇસની ડિઝાઇન વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીમાં બિન-વિનાશક પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ માટે ખામી શોધનારાઓમાં ઉપયોગ કરવા માટે પૂરતી ચોક્કસ પ્રવૃત્તિ સાથે મધ્યમ-પ્રવાહ પરમાણુ રિએક્ટરમાં 192 Ir ઉત્પન્ન કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ઉચ્ચ ડોઝ બ્રેકીથેરાપી માટે પરમાણુ દવા.
લ્યુટેટીયમ-177
177 લુનું ઉત્પાદન પ્રતિક્રિયા અનુસાર થાય છે:
176 Lu+ 1 n = 177 Lu + γ
આધુનિક ન્યુક્લિયર મેડિસિન માટે રેડિઓન્યુક્લાઇડ 177 લુનું આકર્ષણ બીટા રેડિયેશનની પ્રમાણમાં ઓછી ઉર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને તે મુજબ, નરમ પેશીઓમાં ઓછી ઘૂસી જવાની ક્ષમતા, જે નાના ગાંઠોની સારવારમાં 177 લુનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. અસ્થિ પેશીઓમાં પેથોલોજીકલ ફેરફારોની સારવાર.
લુનું અર્ધ જીવન (6.65 દિવસ) આ રેડિયોન્યુક્લાઇડને તેના ઉત્પાદનના સ્થળથી એકદમ મોટા અંતર સુધી પહોંચાડવાની મંજૂરી આપે છે.
IRM JSC ના 99% થી વધુ રેડિયોઆઇસોટોપ ઉત્પાદનો યુએસએ અને પશ્ચિમ યુરોપિયન દેશો (ઇંગ્લેન્ડ, જર્મની, હોલેન્ડ) માં નિકાસ કરવામાં આવે છે. 40% રેડિયોઆઈસોટોપ ઉત્પાદનો ઉદ્યોગની જરૂરિયાતો માટે બનાવવામાં આવે છે, 60% - પરમાણુ દવા અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ માટે. JSC IRM આંતરરાષ્ટ્રીય બજારમાં રેડિયો આઇસોટોપ ઉત્પાદનોના સૌથી મોટા નિકાસકારોમાંનું એક નથી. પરંતુ નિષ્ણાતોના મતે, રેડિયોઆઈસોટોપ ઉત્પાદનનું આયોજન કરવાની કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, JSC IRM રાજ્ય કોર્પોરેશન રોસાટોમમાં અગ્રણી સ્થાન ધરાવે છે.
6. "માણસોની સેવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ" વર્ગનો કલાક યોજવો
આ પ્રોજેક્ટ પર કામ કરીને, "આઇસોટોપ્સ" વિષય પર સૈદ્ધાંતિક સામગ્રીમાં નિપુણતા પ્રાપ્ત કરી. પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનમાનવ જીવનમાં રેડિયોઆઇસોટોપ્સ," પ્રોજેક્ટના લેખકને રસ પડ્યો: શું આ વિષય શાળામાં ભણાવવામાં આવે છે? વિદ્યાર્થીઓ રેડિઓન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો અને માનવ જીવનના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તેમના ઉપયોગ વિશે શું જાણે છે?શાળામાં આ વિષયનો અભ્યાસ કરવા માટે 1 પાઠ ફાળવવામાં આવ્યો છે તે હકીકતને કારણે, પ્રોજેક્ટના લેખકે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સને સમર્પિત વર્ગનો કલાક તૈયાર કર્યો.
23 જાન્યુઆરી, 2018 ના રોજ, વિષયોના વર્ગના કલાકો "માનવોની સેવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ" યોજવામાં આવ્યા હતા, જ્યાં ઝરેક્ની સિટી ડિસ્ટ્રિક્ટના રિએક્ટર મટિરિયલ્સની સંસ્થાના રેડિયોન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો તેમજ તેના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ પર માહિતી રજૂ કરવામાં આવી હતી. IRM JSC ની પ્રવૃત્તિનો વિસ્તાર. ચાલુ વર્ગખંડના કલાકોઝરેચની મ્યુનિસિપલ મ્યુનિસિપલ શૈક્ષણિક સંસ્થા "માધ્યમિક શાળા નંબર 4" ના ધોરણ 8-11 ના 128 વિદ્યાર્થીઓ હાજર હતા. ઘટનાના અંતે, એક સમાજશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું (પરિશિષ્ટ નંબર 2,3).
7. સમાજશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણ.
"રેડિયોએક્ટિવિટી" વિષયો પર યુવા પેઢી પાસે શું જ્ઞાન છે તેના ડેટાને ઓળખવા માટે. કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ", "રેડિયોન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો", પ્રોજેક્ટના લેખકે એક સમાજશાસ્ત્રીય અભ્યાસ હાથ ધર્યો હતો જેમાં MKOU "માધ્યમિક શાળા નંબર 4" ના ધોરણ 8-11 ના 128 વિદ્યાર્થીઓએ ભાગ લીધો હતો (પરિશિષ્ટ નંબર 4,5).
પ્રશ્ન માટે "તમે રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ (ન્યુક્લાઇડ્સ) વિશે કેટલું જાણો છો?" 97% વિદ્યાર્થીઓએ નકારાત્મક જવાબ આપ્યો. આ સૂચવે છે કે આ વિષયનો પૂરતો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. વિદ્યાર્થીઓ માત્ર મૂળભૂત સૈદ્ધાંતિક સામગ્રી જ જાણે છે.
ધોરણ 8-11ના 67% વિદ્યાર્થીઓને વર્ગના કલાક દરમિયાન આપવામાં આવતી સામગ્રીમાં રસ હતો. વિદ્યાર્થીઓએ "રસાયણશાસ્ત્ર" વિષયના વૈકલ્પિક વર્ગોમાંના એકમાં આ વિષયનો વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કરવાનું સૂચન કર્યું.
45% ઉત્તરદાતાઓ “રેડિયેશન” વિષય પર પાઠની સંખ્યા વધારવાની તરફેણમાં હતા. રેડિયોએક્ટિવિટી. "ભૌતિકશાસ્ત્ર" વિષયના પાઠમાં રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ.
95% વિદ્યાર્થીઓ માને છે કે રેડિયેશન છે મુખ્ય સ્ત્રોતમોટાભાગના કેન્સર. આ સંદર્ભે, માનવ જીવનમાં કિરણોત્સર્ગના મહત્વ અને તેના પરિણામો વિશે સમજૂતીત્મક કાર્ય હાથ ધરવું જરૂરી છે, વિદ્યાર્થીઓને સમજાવવા માટે કે માત્ર રેડિયેશન કેન્સરનું કારણ નથી, પરંતુ બિનઆરોગ્યપ્રદ જીવનશૈલી, ખરાબ ટેવોના પરિણામો પણ છે. તેમજ હાનિકારક કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ.
ગ્રેડ 8-11 ના 97% વિદ્યાર્થીઓ જાણતા ન હતા કે "રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલ્સ" શું છે અને કેન્સરના નિદાન અને સારવાર માટે તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે.
93% વિદ્યાર્થીઓને ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ રિએક્ટર મટિરિયલ્સ ઑફ ઝરેક્ની ખાતે ઉત્પાદિત રેડિઓન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો વિશે કોઈ ખ્યાલ નહોતો. તદુપરાંત, વિદ્યાર્થીઓ જાણતા ન હતા કે તેઓ કયા હેતુઓ માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા અને IRM રેડિયો આઇસોટોપ્સના ખરીદનાર કોણ હતા.
આમ, સર્વેક્ષણના ડેટાનો સારાંશ આપતાં, આપણે કહી શકીએ કે “માણસની સેવામાં રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ” વિષય પરના વર્ગના કલાકે વિદ્યાર્થીઓના અણુની રચના, કૃત્રિમ આઇસોટોપ્સની રચનાના ઇતિહાસ, વ્યવસ્થિત જ્ઞાન વિશેના જ્ઞાનને વિસ્તારવામાં ફાળો આપ્યો. રેડિયોએક્ટિવિટીની ઘટના અને માનવ જીવનના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સના ઉપયોગ વિશે. વર્ગના કલાક માટે આભાર, વિદ્યાર્થીઓ JSC IRM Zarechny ની પ્રવૃત્તિઓ વિશે વધુ વિગતવાર શીખ્યા. કેટલાક લોકો ભવિષ્યમાં તેમના જીવનને પરમાણુ ઉદ્યોગ સાથે જોડવા જઈ રહ્યા છે, અને હવે તેઓને અમારા શહેરના અગ્રણી સાહસોમાંની એકની પ્રવૃત્તિઓની વધુ સંપૂર્ણ સમજ છે.
નિષ્કર્ષ
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ માણસને તેના જીવનના ઘણા ક્ષેત્રોમાં સેવા આપે છે. આ ફરી એકવાર સાબિત કરે છે કે રેડિયેશનનો ઉપયોગ માનવતાના લાભ માટે, લોકોને મદદ કરવા માટે થઈ શકે છે.
અણુ દવા એ ભવિષ્ય છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્રના નિયમોનું જ્ઞાન વિજ્ઞાનને આગળ ધપાવે છે. લોકોએ રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ, રેડિઓન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો અને તેઓ જે લાભો લાવે છે તે વિશે જાણવું જોઈએ.
ચેર્નોબિલ પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં આપત્તિ, અને પછી યુએસએસઆરના પતનથી નકારાત્મક પરિણામો આવ્યા, સંશોધન સંસ્થાઓ બંધ થઈ ગઈ, અને રશિયાના શ્રેષ્ઠ દિમાગ વિદેશ ગયા. હાલમાં, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનું ઉત્પાદન એ પરમાણુ ઊર્જા ઉદ્યોગના વિકાસના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રોમાંનું એક છે.
સંશોધનના આધારે મોટા પ્રમાણમાં વૈજ્ઞાનિક સાહિત્ય અને ઈન્ટરનેટ સંસાધનોનું વિશ્લેષણ કરીને, અમે નીચેના તારણો કાઢી શકીએ છીએ:
1. તે સાબિત થયું છે કે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ દવા, કૃષિ, વિજ્ઞાન, ઉદ્યોગ, પુરાતત્વ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં માનવ સેવા આપે છે.
2. તે બહાર આવ્યું હતું કે JSC “ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ રિએક્ટર મટિરિયલ્સ” રેડિયોઆઇસોટોપ ઉત્પાદનનું આયોજન કરવાની કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં રોસાટોમ સ્ટેટ કોર્પોરેશનમાં અગ્રણી સ્થાન ધરાવે છે.
3. સંશોધન પ્રોજેક્ટના ભાગ રૂપે, લેખકે "માનવોની સેવામાં રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ" વર્ગના વિકાસ અને તૈયારીમાં ભાગ લીધો હતો, જ્યાં સામગ્રી રજૂ કરવામાં આવી હતી. આ પ્રોજેક્ટના, એક રજૂઆત તૈયાર કરવામાં આવી છે.
4. ગ્રેડ 8-11 ના વિદ્યાર્થીઓનો એક સમાજશાસ્ત્રીય સર્વે હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો આ એન્ટરપ્રાઇઝની પ્રવૃત્તિઓ.
5. માનવ જીવનમાં કિરણોત્સર્ગના મહત્વ અને તેના પરિણામો વિશે ગ્રેડ 8-11ના વિદ્યાર્થીઓમાં શૈક્ષણિક કાર્યની જરૂરિયાત ઓળખવામાં આવી છે.
મને સોંપેલ કાર્યો ઉકેલાયા, લક્ષ્ય પ્રાપ્ત થયું.
વપરાયેલ સ્ત્રોતોની યાદી
ડેવીડોવ એ.એસ., અણુ ન્યુક્લિયસનો સિદ્ધાંત. - એમ., 1958.
માર્ગુલોવા T.Kh. અણુ ઊર્જાઆજે અને આવતીકાલે. - એમ.: ઉચ્ચ શાળા, 2016.
મુરિન એ.એન., રેડિયોએક્ટિવિટીનો પરિચય. - એલ., 1955.
સામાન્ય સંપાદન હેઠળ આધુનિક તબીબી જ્ઞાનકોશ/રશિયન આવૃત્તિ. જી.બી.ફેડોસીવા. - સેન્ટ પીટર્સબર્ગ: નોરિન્ટ, 2014.
રેડિયોએક્ટિવિટીનો સિદ્ધાંત. ઇતિહાસ અને આધુનિકતા. એમ. નૌકા, 2003.
ફરમાન વી.આઈ. વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીમાં પરમાણુ વિકિરણ. એમ. નૌકા, 1984.
હોલ ઇ.જે. રેડિયેશન અને જીવન/અંગ્રેજીમાંથી અનુવાદિત. - એમ.: મેડિસિન, 2012.
બાળકો માટે જ્ઞાનકોશ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. T.16/ એડ. વી.એ. વોલોડિના. - એમ.: અવંતા+, 2000.
સીડી રોમ « મહાન જ્ઞાનકોશસિરિલ અને મેથોડિયસ", 2015.
ઇન્ટરનેટ સંસાધનો:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Isotopes
https://ru.wikipedia.org/wiki/Radioactive_isotopes
https://infourok.ru/videouroki/413
http://irm-atom.ru
પરિશિષ્ટ નં. 1
1998-2014 માં રશિયાથી કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સની આયાત અને નિકાસની યોજના, $ મિલિયન.
પરિશિષ્ટ નં. 2
વર્ગનો સમય "માનવોની સેવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ"
પ્રશ્નાવલી પરિશિષ્ટ નં. 4
પ્રિય મિત્ર! રેડિયોન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનો (આઇસોટોપ્સ) પ્રત્યે તમારું વલણ નક્કી કરવા માટે અમે તમને આ પ્રશ્નાવલી ભરવા માટે આમંત્રિત કરીએ છીએ:
1. તમે રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ (ન્યુક્લાઇડ્સ) વિશે કેટલું જાણો છો?
2. શું તમને “રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ” વિષય પર તમારું જ્ઞાન વધારવામાં રસ છે. માનવ જીવનમાં ન્યુક્લાઇડ્સનો ઉપયોગ?
3. શું તમને લાગે છે કે માં પાઠની સંખ્યા શાળા અભ્યાસક્રમવિષય પર "આઇસોટોપ્સ. રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ" વધારવું જોઈએ?
4. શું તમને લાગે છે કે મોટાભાગના કેન્સર અને આનુવંશિક ફેરફારો રેડિયેશન સાથે સંબંધિત છે?
5. શું તમે જાણો છો કે રેડિયોફાર્માસ્યુટિકલ્સ રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ પર આધારિત છે, જે હવે કેન્સરની સારવારમાં સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે?
પહેલા જાણતા હતા
હવે મને ખબર છે
6. શું તમે જાણો છો કે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ રિએક્ટર મટિરિયલ્સમાં ઝરેક્ની મ્યુનિસિપાલિટીના પ્રદેશ પર તેઓ રેડિઓન્યુક્લાઇડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરે છે અને વિશ્વ બજારમાં સફળતાપૂર્વક વેચે છે?
પરિશિષ્ટ નં. 5
MKOU "માધ્યમિક ના વિદ્યાર્થીઓનો સમાજશાસ્ત્રીય અભ્યાસ
માધ્યમિક શાળા નંબર 4"
રાસાયણિક તત્વોના વિવિધ આઇસોટોપનો વ્યાપકપણે વૈજ્ઞાનિક સંશોધન, ઉદ્યોગ અને કૃષિના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં, પરમાણુ ઊર્જા, આધુનિક જીવવિજ્ઞાન અને દવામાં, પર્યાવરણીય અભ્યાસો અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. સ્થિર આઇસોટોપ્સને રસાયણશાસ્ત્રમાં (રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિ, દહન પ્રક્રિયાઓ, ઉત્પ્રેરક, રાસાયણિક સંયોજનોના સંશ્લેષણના અભ્યાસ માટે, સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીમાં), બાયોલોજી, ફિઝિયોલોજી, બાયોકેમિસ્ટ્રી અને એગ્રોકેમિસ્ટ્રીમાં (જીવંત સજીવોમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે) સૌથી મોટી એપ્લિકેશન મળી છે. પ્રોટીન, ફેટી અને એમિનો એસિડનું રૂપાંતર, છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ, મૂળમાંથી પાણીની દાંડી સાથે પાંદડા અને ફળો સુધીની હિલચાલ). તેઓ ન્યુટ્રોન કાઉન્ટર્સના ઉત્પાદન માટે પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના સાધનોમાં પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે ન્યુટ્રોન મોડરેટર અને શોષક તરીકે પરમાણુ ઊર્જામાં ગણતરીની કાર્યક્ષમતામાં 5 ગણાથી વધુ વધારો કરવાની મંજૂરી આપે છે. ઉપરોક્ત, જોકે, આઇસોટોપના ઉપયોગના તમામ અસ્તિત્વમાંના અને સંભવિત ક્ષેત્રોને ખતમ કરતા નથી. તદુપરાંત, સંખ્યાબંધ વૈજ્ઞાનિક અને લાગુ સમસ્યાઓના નિરાકરણમાં અસરકારક સહાયક તરીકે તેમના ઉપયોગનો અવકાશ દર વર્ષે વિસ્તરી રહ્યો છે. તેથી જ, અલબત્ત, આઇસોટોપ ઉત્પાદન માટે સરકારી ભંડોળનું પ્રમાણ દર વર્ષે ઘટતું હોવા છતાં અને વ્યવહારીક રીતે નજીવું બનતું હોવા છતાં, તેના વિકાસ પર કામ છેલ્લા 10 વર્ષોમાં ચાલુ રહ્યું છે. વૈજ્ઞાનિક સંશોધન (ઉદાહરણ તરીકે, રાસાયણિક પૃથ્થકરણ) માટે સામાન્ય રીતે વિવિધ તત્વોના દુર્લભ આઇસોટોપની નાની માત્રાની જરૂર પડે છે, જેની ગણતરી ગ્રામ અને મિલિગ્રામમાં પણ થાય છે. તે જ સમયે, અણુ ઊર્જા, દવા અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા સંખ્યાબંધ આઇસોટોપ્સ માટે, તેમના ઉત્પાદનની જરૂરિયાત ઘણા કિલોગ્રામ અને ટન જેટલી પણ હોઈ શકે છે. આમ, પરમાણુ રિએક્ટરમાં ભારે પાણી D 2 O ના ઉપયોગને કારણે, છેલ્લી સદીના 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં તેનું વૈશ્વિક ઉત્પાદન દર વર્ષે લગભગ 5000 ટન હતું. હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ ડ્યુટેરિયમ, જે ભારે પાણીનો ભાગ છે, જેની સાંદ્રતા હાઇડ્રોજનના કુદરતી મિશ્રણમાં માત્ર 0.015% છે, ટ્રીટિયમ સાથે, તે ભવિષ્યમાં બની જશે, વૈજ્ઞાનિકોના મતે, થર્મોન્યુક્લિયર પાવરના ઇંધણનો મુખ્ય ઘટક ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન પ્રતિક્રિયાઓના આધારે કાર્યરત રિએક્ટર. આ કિસ્સામાં, હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ્સના ઉત્પાદનની જરૂરિયાત પ્રચંડ હશે.
બાયોલોજીમાં, આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ મૂળભૂત અને લાગુ જૈવિક બંને સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે થાય છે, જેનો અભ્યાસ અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા મુશ્કેલ અથવા અશક્ય છે. ટૅગ કરેલ અણુ પદ્ધતિનો ફાયદો, જે જીવવિજ્ઞાન માટે નોંધપાત્ર છે, તે એ છે કે આઇસોટોપનો ઉપયોગ જીવતંત્રની અખંડિતતા અને તેના મૂળભૂત મહત્વપૂર્ણ કાર્યોનું ઉલ્લંઘન કરતું નથી. આધુનિક જીવવિજ્ઞાનની ઘણી મોટી સિદ્ધિઓ આઇસોટોપ્સના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલી છે, જેણે 20મી સદીના બીજા ભાગમાં જૈવિક વિજ્ઞાનના વિકાસને નિર્ધારિત કર્યું હતું. હાઇડ્રોજન (2 H અને 3 H), કાર્બન (13 C અને 14 C), નાઇટ્રોજન (15 N), ઓક્સિજન (18 O), ફોસ્ફરસ (32 P), સલ્ફર (35 S), આયર્નના સ્થિર અને કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો ઉપયોગ કરીને 59 Fe), આયોડિન (131 I), વગેરે, પ્રોટીન જૈવસંશ્લેષણ અને ભંગાણની જટિલ અને પરસ્પર જોડાયેલ પ્રક્રિયાઓને સ્પષ્ટ કરવામાં આવી હતી અને તેનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, ન્યુક્લિક એસિડ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી અને અન્ય જૈવિક રીતે સક્રિય સંયોજનો, તેમજ જીવંત કોષમાં તેમના પરિવર્તનની રાસાયણિક પદ્ધતિઓ. આઇસોટોપ્સના ઉપયોગથી પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકૃતિ, તેમજ છોડ દ્વારા અકાર્બનિક પદાર્થોનું શોષણ સુનિશ્ચિત કરતી પદ્ધતિઓ વિશેના અગાઉના વિચારોમાં સુધારો થયો: કાર્બોનેટ, નાઈટ્રેટ્સ, ફોસ્ફેટ્સ, વગેરે. મોટી સંખ્યામાં અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યા છે. જીવવિજ્ઞાન અને બાયોકેમિસ્ટ્રીના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં આઇસોટોપ્સની મદદથી. આ ક્ષેત્રોમાંના એકમાં બાયોસ્ફિયરમાં વસ્તીની ગતિશીલતા અને ગતિશીલતા અને આપેલ વસ્તીની અંદરની વ્યક્તિઓ, સૂક્ષ્મજીવાણુઓનું સ્થળાંતર, તેમજ શરીરની અંદર વ્યક્તિગત સંયોજનોનો અભ્યાસ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. ખોરાક સાથે અથવા ઇન્જેક્શન દ્વારા સજીવોમાં લેબલ દાખલ કરીને, ઘણા જંતુઓ (મચ્છર, માખીઓ, તીડ), પક્ષીઓ, ઉંદરો અને અન્ય નાના પ્રાણીઓની ગતિ અને સ્થળાંતર માર્ગોનો અભ્યાસ કરવો અને તેમની વસ્તીના કદ પર ડેટા મેળવવાનું શક્ય બન્યું. પ્લાન્ટ ફિઝિયોલોજી અને બાયોકેમિસ્ટ્રીના ક્ષેત્રમાં, આઇસોટોપ્સની મદદથી સંખ્યાબંધ સૈદ્ધાંતિક અને લાગુ સમસ્યાઓ હલ કરવામાં આવી છે: પ્રવેશના માર્ગો સ્પષ્ટ કરવામાં આવ્યા છે. ખનિજો, છોડમાં પ્રવાહી અને વાયુઓ, તેમજ છોડના જીવનમાં ટ્રેસ તત્વો સહિત વિવિધ રાસાયણિક તત્વોની ભૂમિકા. ખાસ કરીને, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે કાર્બન માત્ર પાંદડા દ્વારા જ નહીં, પરંતુ મૂળ સિસ્ટમમાંથી સ્ટેમ અને પાંદડા અને આ અવયવોમાંથી સંખ્યાબંધ પદાર્થોની હિલચાલના માર્ગો અને ગતિમાં પણ પ્રવેશ કરે છે; મૂળ સ્થાપિત થયા છે. પ્રાણીઓ અને મનુષ્યોના શરીરવિજ્ઞાન અને બાયોકેમિસ્ટ્રીના ક્ષેત્રમાં, તેમના પેશીઓમાં વિવિધ પદાર્થોના પ્રવેશના દરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે (હિમોગ્લોબિનમાં આયર્નનો સમાવેશ, નર્વસ અને સ્નાયુ પેશીઓમાં ફોસ્ફરસ, હાડકામાં કેલ્શિયમનો દર સહિત). મહત્વપૂર્ણ જૂથઆ કાર્ય શરીરમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પદ્ધતિઓમાં સંશોધનને આવરી લે છે. આમ, ઘણા કિસ્સાઓમાં મૂળ અને નવા રચાયેલા અણુઓ વચ્ચે જોડાણ સ્થાપિત કરવું, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં વ્યક્તિગત અણુઓ અને રાસાયણિક જૂથોના "ભાગ્ય" ને શોધી કાઢવા અને આ પરિવર્તનનો ક્રમ અને દર નક્કી કરવાનું શક્ય હતું. પ્રાપ્ત ડેટાએ જૈવસંશ્લેષણ અને ચયાપચય (મેટાબોલિક નકશા), ખાદ્ય પરિવર્તનના માર્ગોની આધુનિક યોજનાઓના નિર્માણમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવી હતી. દવાઓ અને જીવંત જીવોમાં ઝેર. આ જૂથના કાર્યમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પ્રકાશિત ઓક્સિજનની ઉત્પત્તિના પ્રશ્નની સ્પષ્ટતા શામેલ છે: તે બહાર આવ્યું છે કે તેનો સ્ત્રોત પાણી છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ નથી. બીજી બાજુ, 14 CO 2 ના ઉપયોગથી પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પરિવર્તનના માર્ગોને સ્પષ્ટ કરવાનું શક્ય બન્યું. "લેબલવાળા" ખોરાકના ઉપયોગથી શરીરમાં પોષક તત્ત્વોના શોષણ અને વિતરણના દરો, તેમના "ભાગ્ય" ની નવી સમજણ થઈ અને આંતરિક અને બાહ્ય પરિબળો (ભૂખમરો, ગૂંગળામણ, અતિશય કામ, વગેરે) ના પ્રભાવને મોનિટર કરવામાં મદદ મળી. ચયાપચય પર. આઇસોટોપ પદ્ધતિએ જૈવિક પટલ દ્વારા પદાર્થોના ઉલટાવી શકાય તેવા પરિવહનની પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. તે દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે પટલની બંને બાજુઓ પર પદાર્થોની સાંદ્રતા સતત રહે છે જ્યારે પટલ દ્વારા વિભાજિત દરેક માધ્યમની સાંદ્રતા ઢાળની લાક્ષણિકતા જાળવી રાખે છે. પ્રક્રિયાના અભ્યાસમાં પદ્ધતિનો ઉપયોગ થયો છે જેમાં શરીરમાં માહિતીનું પ્રસારણ નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે (આ પ્રકારની કાર્યમાં આઇસોટોપ પદ્ધતિની અસરકારકતા, ચેતા આવેગની વાહકતા, શરૂઆત અને સ્વાગત). એ હકીકતને કારણે છે કે સંશોધન સમગ્ર, અખંડ જીવો પર હાથ ધરવામાં આવે છે જે નર્વસ અને હ્યુમરલ જોડાણોની સમગ્ર જટિલ સિસ્ટમને અકબંધ રાખે છે. અંતે, કાર્યોના જૂથમાં જૈવિક બંધારણોની સ્થિર લાક્ષણિકતાઓના અભ્યાસનો સમાવેશ થાય છે, જે પરમાણુ સ્તર (પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ) થી શરૂ થાય છે અને સુપ્રામોલીક્યુલર રચનાઓ (રાઇબોઝોમ્સ, રંગસૂત્રો અને અન્ય ઓર્ગેનેલ્સ) સાથે સમાપ્ત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1 H 2 O, 2 H 2 O અને H 2 18 O માં પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડની સાપેક્ષ સ્થિરતાના અભ્યાસોએ બાયોપોલિમરની રચનાને સ્થિર કરતા બળોની પ્રકૃતિને સ્પષ્ટ કરવામાં ફાળો આપ્યો છે, ખાસ કરીને હાઇડ્રોજનની ભૂમિકા. જૈવિક પ્રણાલીઓમાં બોન્ડ્સ. આઇસોટોપ પસંદ કરતી વખતે, મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓમાં આઇસોટોપ વિશ્લેષણ પદ્ધતિની સંવેદનશીલતા, તેમજ કિરણોત્સર્ગી સડો અને કિરણોત્સર્ગ ઊર્જાના પ્રકારનો સમાવેશ થાય છે. સ્થિર આઇસોટોપ્સ (2 H, 18 O, 15 N, વગેરે) નો ફાયદો એ રેડિયેશનની ગેરહાજરી છે, જે ઘણીવાર અભ્યાસ હેઠળની જીવંત પ્રણાલી પર આડઅસરો ધરાવે છે. તે જ સમયે, તેમના નિર્ધારણ (સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ડેન્સિટોમેટ્રી) માટેની પદ્ધતિઓની પ્રમાણમાં ઓછી સંવેદનશીલતા, તેમજ લેબલ કરેલ સંયોજનને અલગ કરવાની જરૂરિયાત, જીવવિજ્ઞાનમાં સ્થિર આઇસોટોપ્સના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે. ગામા-સક્રિય આઇસોટોપ્સ (59 Fe, 131 I, વગેરે) રેકોર્ડ કરવાની ઉચ્ચ સંવેદનશીલતાએ જીવંત સજીવમાં રક્ત પ્રવાહની ગતિને માપવાનું શક્ય બનાવ્યું, લોહીનું પ્રમાણ અને તેના સંપૂર્ણ પરિભ્રમણનો સમય નક્કી કર્યો અને તેનો અભ્યાસ કર્યો. અંતઃસ્ત્રાવી ગ્રંથીઓનું કાર્ય.
દવામાં આઇસોટોપનો ઉપયોગ. આઇસોટોપ્સની મદદથી, સંખ્યાબંધ રોગોના વિકાસની પદ્ધતિઓ (પેથોજેનેસિસ) જાહેર કરવામાં આવી હતી; તેઓ ચયાપચયનો અભ્યાસ કરવા અને ઘણા રોગોના નિદાન માટે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે. આઇસોટોપ્સ ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જે કોઈપણ રોગવિજ્ઞાનવિષયક ફેરફારો કરવા માટે સક્ષમ નથી. શરીરમાં વિવિધ તત્વો અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે. આઇસોટોપ્સ સમાન રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે. આઇસોટોપના સડોથી ઉદ્ભવતા રેડિયેશનને રેડિયોમેટ્રિક સાધનો, સ્કેનિંગ, ઑટોરેડિયોગ્રાફી વગેરે દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. આમ, પ્રણાલીગત અને પલ્મોનરી પરિભ્રમણની સ્થિતિ, કાર્ડિયાક પરિભ્રમણ, રક્ત પ્રવાહ વેગ અને હૃદયના પોલાણની છબી સહિતના સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. 24 Na, 131 I, 99 Tc; 99 Tc, 133 Xe નો ઉપયોગ પલ્મોનરી વેન્ટિલેશન અને કરોડરજ્જુના રોગોના અભ્યાસ માટે થાય છે; 131 I સાથે માનવ સીરમ આલ્બ્યુમિનનો મેક્રોએગ્રેગેટ્સ ફેફસાં, તેમની ગાંઠો અને થાઇરોઇડ ગ્રંથિના વિવિધ રોગો માટે વિવિધ બળતરા પ્રક્રિયાઓનું નિદાન કરવા માટે વપરાય છે. 131 I, 198 Au સાથે બંગાળ ગુલાબ પેઇન્ટનો ઉપયોગ કરીને યકૃતની સાંદ્રતા અને ઉત્સર્જનના કાર્યોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે; 131 I-hippuran સાથે રેનોગ્રાફી દરમિયાન રેનલ ફંક્શન અને 203 Hg અથવા 99 Tc સાથે લેબલ થયેલ નિયોહાઇડ્રિનના વહીવટ પછી સ્કેનિંગ. આંતરડા અને પેટની છબીઓ 99 Tc, બરોળ 99 Tc અથવા 51 Cr સાથે લાલ રક્ત કોશિકાઓનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે; સ્વાદુપિંડના રોગોનું નિદાન 75 Se નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. 85 Sr અને 85 P પાસે પણ ડાયગ્નોસ્ટિક એપ્લિકેશન છે.
કૃષિમાં આઇસોટોપનો ઉપયોગ (3 H, 14 C, 22 Na, 32 P, 35 S, 42 K, 45 Ca, 60 Co, 65 Zn, 99 Mo, વગેરે) જમીનના ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. અને તેમાં છોડના ખોરાકના તત્વો, જમીન અને ખાતરોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, છોડ દ્વારા ખનિજ ચરબીમાંથી પોષક તત્ત્વોના શોષણની પ્રક્રિયાઓ, પાંદડા દ્વારા છોડમાં ખનિજ ખોરાકનો પ્રવેશ અને જમીન વિજ્ઞાન અને કૃષિ રસાયણશાસ્ત્રના અન્ય મુદ્દાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે અનામત રાખે છે. આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ જંતુનાશકો, ખાસ કરીને હર્બિસાઈડ્સ, છોડના જીવતંત્ર પરની અસર નક્કી કરવા માટે થાય છે, જે પાકની તેમની સારવારની સાંદ્રતા અને સમયને સ્થાપિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આઇસોટોપ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, કૃષિ પાકોના સૌથી મહત્વપૂર્ણ જૈવિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે (જ્યારે સંવર્ધન સામગ્રીનું મૂલ્યાંકન અને પસંદગી કરવામાં આવે છે): ઉપજ, પ્રારંભિક પરિપક્વતા અને ઠંડા પ્રતિકાર. પશુપાલનમાં, પ્રાણીઓના શરીરમાં થતી શારીરિક પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, ઝેરી પદાર્થો (જેના નાના ડોઝ રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા નક્કી કરવું મુશ્કેલ છે) અને સૂક્ષ્મ તત્વોની સામગ્રી માટે ફીડનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આઇસોટોપ્સની મદદથી, ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને સ્વચાલિત કરવા માટે પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે, ઉદાહરણ તરીકે, ખડકાળ અને ભારે જમીન પર કમ્બાઇન વડે લણણી કરતી વખતે મૂળ પાકને પથ્થરો અને માટીના ગઠ્ઠોથી અલગ કરવા.
અલ્ફારાડ રેડિયોમીટરનો અભ્યાસ અને
હવામાં રેડોન-222 પ્રવૃત્તિનો અભ્યાસ"
ઉપકરણો અને એસેસરીઝ:રેડિયોમીટર RRA-01M-01.
કાર્યો અને કાર્યની પ્રગતિ:
1. તમારી જાતને પરિચિત કરો શૈક્ષણિક સામગ્રીદવામાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપના ઉપયોગ અને રેડિયોમેટ્રીના હેતુ પર.
2. રેડિયોમીટર માટે પાસપોર્ટ અને ઓપરેટિંગ સૂચનાઓનો ઉપયોગ કરીને,
· તેની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓને ઓળખો;
· રેડિયોમીટરના ઉપકરણ અને ઓપરેશનના સિદ્ધાંતનો અભ્યાસ કરો, તેની કામગીરીની વિશેષતાઓ;
· ઓપરેશન માટે ઉપકરણને તૈયાર કરો અને 1-એર મોડમાં પરીક્ષણ માપન કરો; 3-અભિન્ન; 4-ફૉન.
3. પ્રથમ વર્ગખંડની હવામાં પ્રવૃત્તિ (1-એર મોડ) નક્કી કરવા માટે પ્રાયોગિક અભ્યાસ કરો, અને પછી બહારની હવામાં (ખુલ્લી બારીની વિન્ડોઝિલ પર હવાનું સેવન); માપન પરિણામો કોષ્ટકના સ્વરૂપમાં રજૂ કરવામાં આવે છે. ઓછામાં ઓછા ત્રણ વખત પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કરો.
4. સમય વિરુદ્ધ વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવૃત્તિના આલેખ બનાવો.
કાર્ય સિદ્ધાંતની મૂળભૂત બાબતો
દવા અને રેડિયોમેટ્રીમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો ઉપયોગ
કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સના તબીબી કાર્યક્રમોને બે જૂથોમાં રજૂ કરી શકાય છે. એક જૂથ એવી પદ્ધતિઓ છે જે નિદાન અને સંશોધન હેતુઓ માટે આઇસોટોપિક ટ્રેસર્સ (લેબલવાળા અણુઓ) નો ઉપયોગ કરે છે. પદ્ધતિઓનો બીજો જૂથ રોગનિવારક હેતુઓ માટે જૈવિક અસરો માટે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપમાંથી આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના ઉપયોગ પર આધારિત છે. આ જૂથમાં રેડિયેશનની જીવાણુનાશક અસર પણ શામેલ છે.
ટૅગ કરેલ અણુ પદ્ધતિમાં શરીરમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ દાખલ કરવાનો અને અંગો અને પેશીઓમાં તેમનું સ્થાન અને પ્રવૃત્તિ નક્કી કરવાનો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, થાઇરોઇડ રોગનું નિદાન કરવા માટે, કિરણોત્સર્ગી આયોડિન અથવા આયોડિન શરીરમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, જેનો ભાગ ગ્રંથિમાં કેન્દ્રિત છે. તેની નજીક સ્થિત એક કાઉન્ટર આયોડિનનું સંચય રેકોર્ડ કરે છે. કિરણોત્સર્ગી આયોડિનની સાંદ્રતામાં વધારાના દરના આધારે, ગ્રંથિની સ્થિતિ વિશે નિદાન નિષ્કર્ષ કરી શકાય છે.
થાઇરોઇડ કેન્સર વિવિધ અવયવોમાં મેટાસ્ટેસાઇઝ કરી શકે છે. તેમનામાં કિરણોત્સર્ગી આયોડિનનું સંચય મેટાસ્ટેસિસ વિશે માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે.
શરીરના વિવિધ અવયવોમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સના વિતરણને શોધવા માટે, ગામા ટોપોગ્રાફ (સિંટીગ્રાફ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે આપમેળે કિરણોત્સર્ગી દવાની તીવ્રતાના વિતરણને રેકોર્ડ કરે છે. ગામા ટોપોગ્રાફ એ એક સ્કેનિંગ કાઉન્ટર છે જે ધીમે ધીમે દર્દીના શરીર ઉપરના મોટા વિસ્તારોમાંથી પસાર થાય છે. રેડિયેશનની નોંધણી રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, કાગળ પર રેખા ચિહ્ન દ્વારા. ફિગ માં. 1, એમીટર પાથ યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવે છે, અને ફિગમાં. 1, b- નોંધણી કાર્ડ.
આઇસોટોપ ટ્રેસરનો ઉપયોગ કરીને, તમે શરીરમાં ચયાપચયનું નિરીક્ષણ કરી શકો છો. શરીરમાં પ્રવાહીનું પ્રમાણ સીધું માપવું મુશ્કેલ છે; તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, રક્તમાં કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપની ચોક્કસ માત્રા દાખલ કરીને અને સમગ્ર તેના સમાન વિતરણ માટે રાહ જોવાનો સમય રુધિરાભિસરણ તંત્ર, તમે લોહીના જથ્થાના એકમની પ્રવૃત્તિનો ઉપયોગ તેના કુલ જથ્થાને શોધવા માટે કરી શકો છો.
ગામા ટોપોગ્રાફ અંગોમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનનું પ્રમાણમાં રફ વિતરણ આપે છે. ઑટોરેડિયોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને વધુ વિગતવાર માહિતી મેળવી શકાય છે.
કિરણોત્સર્ગી પરમાણુઓ જીવંત સજીવમાં એટલી ઓછી માત્રામાં દાખલ કરવામાં આવે છે કે ન તો તેઓ અથવા તેમના સડો ઉત્પાદનો શરીરને વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ નુકસાન પહોંચાડે છે.
ઓળખાય છે ઔષધીય ઉપયોગકિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ મુખ્યત્વે જી-કિરણો (ગામા ઉપચાર) ઉત્સર્જિત કરે છે. ગામા ઇન્સ્ટોલેશનમાં સ્ત્રોતનો સમાવેશ થાય છે, સામાન્ય રીતે , અને એક રક્ષણાત્મક કન્ટેનર જેમાં સ્ત્રોત મૂકવામાં આવે છે; દર્દીને ટેબલ પર મૂકવામાં આવે છે.
ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા ગામા રેડિયેશનનો ઉપયોગ ઊંડા પડેલા ગાંઠોનો નાશ કરવાનું શક્ય બનાવે છે, જ્યારે સુપરફિસિયલ રીતે સ્થિત અવયવો અને પેશીઓ ઓછી વિનાશક અસરોને પાત્ર છે.
આમ, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનની જૈવિક અસર એ ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર બોન્ડ્સનો વિનાશ છે અને પરિણામે, શરીરના કોષોની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિનો અંત આવે છે. કોષો વિભાજનના તબક્કા દરમિયાન વિનાશ માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ હોય છે, જ્યારે ડીએનએ પરમાણુઓની હેલીસીસ અલગ અને અસુરક્ષિત હોય છે. એક તરફ, તે જીવલેણ ગાંઠ કોશિકાઓના વિભાજનને રોકવા માટે દવામાં વપરાય છે; બીજી બાજુ, આ સૂક્ષ્મજીવ કોષો દ્વારા પ્રસારિત શરીરની વારસાગત લાક્ષણિકતાઓના ઉલ્લંઘન તરફ દોરી જાય છે.
પરમાણુ ઉર્જાના વિકાસ અને વિજ્ઞાન, ટેકનોલોજી અને દવાના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના સ્ત્રોતોના વ્યાપક પરિચયએ સંભવિત ખતરો ઉભો કર્યો છે. કિરણોત્સર્ગ સંકટમનુષ્યો માટે અને કિરણોત્સર્ગી પદાર્થો સાથે પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ. ડાયરેક્ટ ધરાવતા લોકોની સંખ્યા વ્યાવસાયિક સંપર્કકિરણોત્સર્ગી પદાર્થો સાથે. કેટલીક ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ અને અણુ ઉર્જા અને શક્તિશાળી પ્રવેગકનો ઉપયોગ કિરણોત્સર્ગી કચરો પર્યાવરણમાં પ્રવેશવાનો ભય ઉભો કરે છે, જે હવા, પાણીના સ્ત્રોતો, જમીનને પ્રદૂષિત કરી શકે છે અને શરીર પર પ્રતિકૂળ અસરો પેદા કરી શકે છે.
આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશનમાં ઇલેક્ટ્રોન, પોઝીટ્રોન, ન્યુટ્રોન અને અન્ય પ્રાથમિક કણો, α-કણો, તેમજ ગામા અને એક્સ-રેનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે અત્યંત સક્રિય ઉત્તેજિત અણુઓ, આયનો અને રેડિકલ રચાય છે. જૈવિક પ્રણાલીઓના પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન કોષ પટલ અને મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના વિનાશનું કારણ બને છે અને પરિણામે, શરીરના કાર્યોમાં વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે.
દવાના કાર્યોમાંનું એક છે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનથી મનુષ્યનું રક્ષણ કરવું. ડોકટરો ઔદ્યોગિક જગ્યાઓ અને સુવિધાઓના કિરણોત્સર્ગી દૂષણની ડિગ્રી પર દેખરેખ રાખવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ બાહ્ય વાતાવરણ, કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ સામે રક્ષણની ગણતરી કરો.
રેડિયોમેટ્રીનો હેતુ કિરણોત્સર્ગી સ્ત્રોતોની પ્રવૃત્તિને માપવાનો છે. પ્રવૃત્તિને માપતા સાધનોને રેડિયોમીટર કહેવામાં આવે છે.
