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Istituto di Radiologia “P. Cignolini” - Università di Palermo
RADIOBIOLOGIA
GLI EFFETTI DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI NEL TEMPO
- EFFETTI FISICI
- EFFETTI CHIMICI
- diretti
- indiretti
- EFFETTI BIOLOGICI
Ionizzazione specifica relativa per una particella α da 7,7 MeV in funzione della distanza in aria
Distribuzione spaziale dei fotoni emessi da un target sottile
Distribuzione energetica dei fotoni emessi da un target di tungsteno
Coefficiente massico di attenuazione in acqua e piombo per effetto fotoelettrico
Importanza relativa dei meccanismi di interazionefotoelettrica, Compton e per formazione di coppie infunzione del numero atomico del materiale assorbente edella energia dei fotoni.
Diverse forme di distribuzione di isodosi per diversi tipi di radiazioni e di energia
Rx 200 kV
Rx 20 MEVRx 6 MEV
γ di Co 60
Isodosi in un piano assiale per elettroni da 20 MEV (diametro del campo di 6 cm- A - e 15 cm - B)
A B
Rappresentazioni grafiche di modelli matematici di risposta dose/effetto
IL DANNO DA RADIAZIONI (1)
EFFETTI SOMATICI PRECOCI
Caratteristiche della esposizione acuta a dosi letali
Dosi letali Sviluppo sintomi Effetti (Gy) (tempo)
100 Ore o giorni Morte per lesioni SNC
10-50 1-2 settimane Morte per lesioni gastro-intestinali
3-5 5-6 settimane Morte del 50% degli esposti per sindrome midollare
IL DANNO DA RADIAZIONI (2)
EFFETTI SOMATICI RITARDATI
- sono effetti non “a soglia” in quanto compaiono per un ampio intervallo di dosi
- si tratta di effetti probabilistici, rilevabili dalla limitatissima frequenza di comparsa su un insieme di persone esposte
- il rischio cresce con il crescere delle dosi ricevute
- sono effetti non graduati (tipo si-no) indipendenti dalla dose
- sono effetti tardivi, trattandosi di forme tumorali che si manifestano dopo anni o decenni dalla irradiazione
LEUCEMIA TUMORI OSSEI
TUMORI POLMONARI CANCRO DELLA MAMMELLA
TUMORI DELLA TIROIDE
EFFETTI DELLE RADIAZIONI NEL TEMPO
Fisici
Chimici
Biologici
vita umanasecondi
ore
giorni
10 10 10 1 10 10 10-18 -11 -6 3 6 9
1 10 10 3 6
1 10 3
REAZIONI REAZIONI EFFETTI PRECOCI RADICALI LIBERI ENZIMATICHE
ECCITAZIONE PROCESSI DI EFFETTI TARDIVI RIPARAZIONE
IONIZZAZIONE PROLIFERAZIONE CELLULE
CARCINOGENESI
Curve di sopravvivenza dopo irradiazione in seduta unica (A) e frazionata (B)
Curve di sopravvivenza di cellule irradiate in ambiente ossigenato e anossico con radiazioni a basso e alto LET