6.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОНУКЛИДНОЙ ДИАГНОСТИКИ
В основе радионуклидного метода диагностики лежит явление естественной радиоактивности, открытое в конце XIX в. французским физиком Анри Беккерелем. Этот ученый впервые показал, что некоторые химические элементы способны испускать «невидимые лучи», которые засвечивают рентгеновскую пластину так же, как и рентгеновы лучи. За это открытие Анри Беккерель в 1903 г. был удостоен Нобелевской премии.
Открытие рентгеновского излучения и естественной радиоактивности стало фундаментом, на котором построены современная ядерная физика и медицинская радиология.
Излучение, обнаруженное Беккерелем, стали называть сначала беккерелевыми лучами - по аналогии с рентгеновыми. Однако оказалось, что новое излучение не однородное, а складывается из трех составляющих, которые стали именовать по первым буквам греческого алфавита - α-, βи γ -излучение.
α-излучение (4α2) представляет собой поток атомов гелия, лишенных электронов. α-частица имеет двойной положительный заряд (два протона и два нейтрона) и массу, равную 4 атомным единицам. Пробег α-частиц в теле человека составляет несколько десятков микрон.
β-излучение - это поток β-частиц - электронов (е-1) или позитронов (β+). Каждая частица обладает одним элементарным положительным или отрицательным электрическим зарядом. Масса электрона составляет всего около 1/1840 массы атома водорода. Электроны, образовавшиеся при распаде радионуклидов, проникают на несколько миллиметров в ткани человека.
γ-излучение - электромагнитное излучение, испускаемое при радиоактивном распаде. В отличие от тормозного рентгеновского излучения, спектр γ-излучения дискретный, так как переход ядра атома из одного энергетического состояния в другое осуществляется скачкообразно. Свойства γ-излучения определяются длиной волны (А) и энергией кванта (E). Энергия γ-квантов находится в пределах от десятков килоэлектрон-вольт до мегаэлектрон-вольт, поэтому они имеют высокую проникающую способность и оказывают выраженное биологическое действие.