Säteilyn biologiset vaikutukset

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Säteilyn biologiset vaikutukset"

Transkriptio

1 Säteilyn biologiset vaikutukset Sisältö: Luento 1- Säteilylle altistuminen - Säteilyn biologisten vaikutusten fysikaalista ja biokemiallista perustaa Luento 2- Säteilyn biologiset vaikutukset - Solujen kasvusyklit ja soluvauriot Luento 3- Sädehoidon perusteita + esim. laskuja Sakari Kellokumpu, OY/Biokemia Puh , E mail: 1 Säteily on : sähkömagneettista tai hiukkasäteilyä : Ionisoivaa ja ionisoimatonta Ionisoiva: sisältää riittävästi energiaa irrottamaan säteilyn kohteeksijoutuvanaineenatomeista elektroneja jaetaan suoraan ja epäsuorasti ionis. säteilyyn: riittävästi kineettistä energiaa omaavat varatut säteilyhiukkaset (Helium ytimet, elektronit, positronit) ovat suoraan ionisoivia suora sähkömagneettinen vuorovaikutus kudoksen hiukkasten kanssa neutroni, γ ja röntgen säteily varauksettomia, jälkimmäiset fotoneja) ovat epäsuorasti ionisoivia vuorovaikutukset ovat käytännössä törmäyksiä (neutronilla ydinvoimista johtuvia, Sähkömagneettinen säteily on ionisoivaa kun < 100 nm (tämä vastaa energiana n ev) 1

2 Säteilylle altistuminen ja riskit Ionisoiva säteily kuuluu luonnollisena osana elinympäristöömme (kaikkialla) mittarit Ulkoinen altistuminen: Luonnon säteily (radon, kosminen säteily ), Keinotekoinen säteily > Laitteet (matkapuhelin, tukiasemat, mikroaaltouuni, solarium, voimajohdot, laserit, röntgen kuvaukset, ydinonnettomuudet) Sisäinen altistuminen: Luonnollista tai keinotekoista alkuperää olevia radioaktiivisia aineita kulkeutuu ihmisiin ruuan, juomaveden tai hengitysilman mukana imeytymiseen, kertymiseen ja poistumiseen vaikuttavat aineiden kemiallinen muoto, liukoisuus, hiukkaskoko ja kiertokulku elimistössä > ns. biologinen puoliintumisaika (esim cesium 137: 110 päivää) Säteilyn ja biologisen kudoksen väliset vuorovaikutukset Eri säteilylajien säteilyenergian absorboitumisessa kudoksiin keskeistä on, onko kudokseen osuva säteilyhiukkanen sähköisesti varautunut (esim. α ja β säteily) vai varaukseton (esim. neutroni ja γ säteily) Varauksettomien hiukkasten törmäyksillä on materiatiheydestä riippuva todennäköisyys (yksittäiset törmäykset siis stokastisia), jota kuvaa ns. vaikutusala hiukkasten ympärillä. Tarkasteltaessa suurta joukkoa tällaisia törmäyksiä päädytään eksponentiaaliseen vaimenemiseen: N Ne x 0, missä N 0 on aineen rajapintaan tulevien hiukkasten lukumäärä, x on rajapinnasta laskettu etenemissyvyys ja μ on ns. vaimennuskerroin, joka on kullekin aineelle ja säteilylle ominainen vakio ja sisältää mm. em. todennäköisyyden Varaukselliset hiukkaset menettävät energiaansa eri tavalla; niiden sähkökentät vuorovaikuttavat paljon suuremmilta etäisyyksiltä ja ovat siten yhtä aikaa vuorovaikutuksessa useiden väliaineen elektronien (ja ydinten) kanssa. Niiden energia absorboituu jo paljon ohuemmissa ainekerroksissa, mutta ollessaan runsasta aiheuttaa samalla paljon ionisaatiota/ tuhoa ympärilleen 4 2

3 Eksponentiaalinen vaimenemislaki ei sovellu kuvaamaan varauksellisten hiukkasten etenemistä aineessa/kudoksissa, vaan kyseessä on enemmänkin ns. jatkuva energian menetysprosessi Varauksellisten hiukkasten vuorovaikutukset jaetaan karkeasti kolmeen ryhmään niiden vaikutusetäisyyden mukaan: 1) Kevyet törmäykset (kaukana atomeista) 2) Kovat törmäykset (atomien sisällä) 3) Vuorovaikutukset ytimien kanssa (ks. aik. luennot ja Kliininen säteilybiologia ss ) Epäsuorastiionisoivan ionisoivan säteilyn absorptio biologiseen materiaaliin Primaarisen neutronisäteilyvuon kuvaamiseen soveltuu normaali eksponentiaalinen vaimeneminen (ks. edellä), mutta ei yleisesti koska neutronivuorovaikutuksissa syntyy sekundaarisäteilyä alkuainejakaumasta (kudoksissa törmäykset: H, O, C, N) ja neutronien energiasta riippuen; vaimeneminen tapahtuu yleensä mm etäisyyksillä. 5 Neutronisäteilyn vuorovaikutukset ja absorptio 1) elastinen sironta ytimistä: hallitseva, kun neutronien E kin > 100 ev, syntyy termisiä neutroneja 2) inelastinen sironta ytimistä: ydinreaktio, (n,n ), absorboituu harvoin kudoksiin, jos toistuu tarpeeksi usein, lopulta syntyy kuitenkin termisiä neutroneja 3) epäelastinen sironta ytimistä: (n,α), esim. tyypillinen biologisessa materiaalissa on 12 C (n, ) 9 Be ( ; lähes 2,2 MeV), absorboituu saa aikaan säteilyannosta 4) spallaatio: ydin hajoaa useiksi suuriksi partikkeleiksi (neutronin E kin oltava satoja MeV) 5) neutronisieppaus: tyypillinen termisillä ja hitailla (ns. epitermisillä) neutroneilla (E kin < 10 kev), joita syntyy myös sekundaarisäteilynä elastisessa ja inelastisessa sironnassa esim. 14 N (n,p) 14 C (protonin E 0,58 MeV) ja 1 kin H (n, ) 2 H ( -kvantin E kin 2,2 MeV): esim. lääketiede: käytössä ns. Boori-neutroni-kaappaushoito (BNCT) jossa Boori viedään kasvainsoluun + neutronisäteilytys 10 B (n, ) 7 Li α:n ja 7 Li:n E kin absorboituu solun sisällä ja tuhoaa sen 6 3

4 Fotonisäteilyn vuorovaikutukset ja absorptio: HUOM. γ säteily (sädehoito) ja röntgensäteily (kuvaukset) ovat fotonisäteilyä Vuorovaikutustavat: ks. tarkemmin aik. luennot Se mikä vuorovaikutusmekanismi on käytössä, määräytyy fotonin energian ja absorboivan atomin järjestysluvun perusteella: kun järjestysluku kasvaa > comptonin ilmiö osuus pienenee, muiden nousee Fotonisäteilykin vaimenee kudoksessa eksponentiaalisesti etäisyyden funktiona: N Ne x 0 Koska kysymys on eri tavoin vaikuttavista sähkömagneettisista vuorovaikutuksista, täytyy eri vaikutuksille määritellä omat vaimennuskertoimensa: (Compton ilmiö), (parinmuodostus) ja (valosähköinen ilmiö). Tällöin kokonaisvaimennuskerroin = + Tämä jaetaan usein väliaineen (kudoksen) tiheydellä, jolloin saadaan ns. massavaimennuskerroin / Tämä voidaan vielä muuntaa ns. massaenergiansiirtokertoimeksi, jonka avulla eri vuorovaikutus mekanismien vaikutuksia voidaan vertailla tulevien fotonien energian funktiona (Ks. aik. luennot tai Kliininen säteily biologia ss ) 10-1 Massaenergiansiirtokerroin tr / (m 2 /kg) tr 10 - tr tr fotonin E kin (MeV) 4

5 Säteilyn kantama: Mitä suurempi säteilyn energia ja mitä pienemmät varaus ja massa sekä väliaineen tiheys, sitä pitempi on sen kantama Mitä suurempi energia hiukkasella ja mitä suurempi väliaineen atomien järjestysluku Z, sitä enemmän sähkömagneettista jarrutussäteilyä Väliaineen jarrutuskyky: karkeasti verrannollinen hiukkasen massaan ja kääntäen verrannollinen sen liikeenergiaan Aineen lineaarinen jarrutuskyky (LET): ks Kliininen säteilybiologia ss. 33, 35, missä de Δ kuvaa en energian häviämistä elektronien törmayksiin vähennettynä sekundääri elektronien saamalla kineettisellä energialla, jotka > Δ. Jos Δ ~ oo, ei korkeaenergisia elektroneja > sama Kuvaa hiukkasen jättämän energian määrää aineeseen ja siten myös säteilyn haittaa biologisessa materiaalissa Alfahiukkanen suuri LET Elektroni säteily pieni LET 5

6 Säteilysuureita (ks. tark. aikaisemmat luennot) Kerma (K): varauksettomien hiukkasten säteilyn annos (Kinetic energy release per mass unit) mittaa, paljonko kineettistä energiaa siirtyy epäsuorasti ionisoivalta säteilyltä varauksellisiin sekundaarihiukkasiin kohteessa (pienessä massa alkiossa) ts. mittaa varattujen sekundaarihiukkasten kineettistä energiaa niiden syntyhetkellä de( ), missä on siirtynyt energia, E( ) on odotusarvo operaattori ja m on massa, K Yksikkö: [K] = J/kg = Gy (gray) dm Energiasiirtymä voidaan kirjoittaa:, missä (R in ) u on varauksettomien (u = uncharged), tutkittavaan ( R ) ( R ) Q tilavuuteen tulevien hiukkasten säteilyenergia, (R out ) u vastaava in u out u poistuma ja Q on lepomassojen muutoksen energia käytännössä vaikea käyttää: vaatii paljon tausta ja alkuarvoja mm. alkuaineiden jakaumatietoa kohteessa, sädehoidon testimittauksissa käytössä kohdetta matkivat mallit saadaan arvio absorboituvasta energiasta 11 Cema (C): Varauksellisten hiukkasten aiheuttaman säteilyn annos ( Converted energy per unit mass) Kuvaa energiaa, jonka varatut primaarihiukkaset menettävät kohteen atomeihin/elektroneihin. Cemaan luetaan siis sekä sekundaarielektronien irrottamiseen kuluva että niiden sisältämä kineettinen energia yksikkö: [C] = J/kg = Gy (gray) (ks. Kerma) Ceman ja Kerman väliset erot: Cema mittaa suoraan ionisoivan ja Kerma epäsuorasti ionisoivan säteilyn annosta Kerma mittaa vuorovaikutuksen tapahtumapaikalta poistuville varatuille (sekundaari)hiukkasille luovutettua energiaa Cema puolestaan mittaa energiaa, jonka tapahtumapaikalle tulevat varatut (primaari) hiukkaset menettävät 12 6

7 Absorboitunut annos (D): kuvaa kudokseen absorboituneen energian määrää voidaan määritellä energian luovutuksena massaa kohti (ks. kerma ja cema) yksikkö [D] = J/kg = Gy (gray) ja annosnopeus Gy/s; johdannaisia esim. mgy, µgy mukana myös varaukselliset hiukkaset (alaviitteet: c = charged, u = uncharged) ( R ) ( R ) ( R ) ( R ) Q in u out u in c out c Eli absorboitunut annos = sis. tuotu energia luovutettu energia Käytännön säteilytyössä mittaaminen usein mahdotonta HUOM. 1 Gy on hyvin suuri annos ionisoivana säteilynä, mutta pelkkänä lämpönä siirtyvä vastaava energiamäärä on pieni (1 J/kg) > säteily katkaisee kemiallisia sidoksia, mutta ei juuri lämmitä (nostaa kehon lämpötilaa vain n. 0,0002 astetta) esim. annoksista 1 2 Gy Säteilysairaus 2 6 Gy hengenvaarallinen, potilas voi pelastua >12 Gy potilas menehtyy 2 viikossa >50 Gy kuolema 2 vrk:n kuluessa 13 Ongelma absorboituneen annoksen käytössä on se, että se ei kuvaa säteilyn haitallisuutta: ts. yhtä suuret annokset eivät välttämättä aiheuta yhtä suurta biologista vaikutusta Säteilyn haitallisuus riippuu säteilyn laadusta Esim. 0,1 Gy:n alfa säteily on huomattavasti vahingollisempi kuin 0,1 Gy:n betatai gamma säteily Kullakin säteilylajilla on siksi oma painotuskerroin: 7

8 Ekvivalenttiannos, H T Kuvaa säteilyn haitta astetta säteilylajista riippumatta Absorboituneen annoksen suuruus D T kerrotaan säteilylajin painotuskertoimella w R H T = w R x D T missä w R on säteilyn painotuskerroin säteilylaadulle R, D T,R onsäteilylaadusta R aiheutuva, kudoksen tai elimen T keskimääräinen absorboitunut annos Painotuskerroin perustuu asiantuntijaharkintaan Yksikkö J/kg, erityisnimi Sievert (Sv): yleisesti käytössä msv ja Sv 1 msv:n annos maksaan lisää syöpäriskiä saman verran (riippumatta säteilylajista) Jos keho altistuu yli yhden sievertin (eli 1000 millisievertin) säteilyannokselle lyhyessä y ajassa, seurauksena on säteilysairaus, 8 sievertin säteilyannos aiheuttaa kuoleman (vrt. Japani) Esim. Alfa säteilyn ekvivalenttiannos on 20 kertaa absorboituneen annoksen numeroarvo Sievertteinä Efektiivinen annos (E) Kaikki kudokset eivät ole yhtä herkkiä säteilylle. Elimistöön joutuneet radionuklidit voivat myös kertyä johonkin tiettyyn kudokseen, jolloin niiden säteilyn määrä suhteessakorkeampi kuin muualla (esim. jodi kertyy kilpirauhaseen, plutonium kertyy luustoon ja maksaan) Tämän korjaamiseksi ekvivalenttiannokset voidaan painottaa kudoksen painotus kertoimella, jolloin saadaan efektiivinen annos: E = W T x H T missä H T ekvivalenttiannos kudoksessa tai elimessä T ja W T kudoksen T painotuskerroin Efektiivinen annos on siten säteilylle alttiina olevien elinten tai kudosten painotuskertoimilla painotettujen keskimääräisten ekvivalenttiannosten summa Summa =1 8

9 Mahdollistaa säteilyaltistuksen/haitan vertailun eri säteilylajeille Esimerkki: Henkilö A saa säteilyä vain kilpirauhaseen ja henkilö B säteilyä keuhkoihin. Absorboitunut annos on molemmilla 50 mgy. Kummalla on suurempi terveydellinen haitta? Ekvivalenttiannokset:, hlö A: 1x 50 mgy 50 msv, hlö B: 20 x 50 mgy 1000 msv Efektiiviset annokset, hlö A: 0,05 x 50 msv = 2,5 msv, hlö B: 0,12 x 1000 msv = 120 msv Henkilöllä B 120/2,5 = 48 kertainen riski saada säteilystä terveydellinen haitta Säteilyannos, annosnopeus ja kokonaisannos (säteilyturvallisuus): Säteilyannos: suure, jolla kuvataan ihmiseen kohdistuvan säteilyn haitallisia vaikutuksia: Yksikkö on Sievert (Sv) suuri yksikkö, joten yleensä käytetään msv ja Sv Annosnopeus: ilmaisee, kuinka suuren säteilyannoksen ihminen saa tietyssä ajassa: yksikkö on Sievertiä tunnissa (Sv/h); taustasäteilystä johtuva annosnopeus vaihtelee 0,04 0,30 Sv/h Kokonaisannos: riippuvainen radionuklidin puoliajasta, ja kudosjakautumasta hitaasti poistuvat radionuklidit: aika jona kertymä lasketaan, on aikuiselle 50 vuotta ja lapselle 70 vuoden ikään asti jäljellä olevien vuosien määrä (yksikkö on Sievert, Sv) Väestöannos (säteilysuojelu): Tietyn väestöryhmän kaikkien yksilöiden yhteenlaskettu kokonaisannos (efektiivinen annos) yksikkö: mansievert (mansv) 9

10 Esim. Tsernobylin ydinvoimalaonnettomuus : aiheutti maapallon väestölle mansv:n kokonaisannoksen. Riskiarvionnin mukaan onnettomuus aiheuttaa x 5% (syöpäkuoleman riski n. 5 %) = syöpäkuolemaa > muita syöpäkuolemia huom. enemmän, joten tilastollista muutosta ei voida havaita Esim. (lähde: STUK) Suomalaisten eri lähteistä vuosittain saamat efektiiviset annokset sekä UNSCEAR 2000:n ilmoittamat vastaavat arvot maailmassa keskimäärin Suomi (msv ) Sisäilman radon 2,0 1,2 Luonnon radioaktiivisuus kehossa 0,36 0,31 Ulkoinen säteily maaperästä 0,45 0,48 Kosminen säteily avaruudesta 0,33 0,38 Lääketieteelliset röntgentutkimukset 0,5 0,4 Lääketieteelliset 0,03 0,03 radioisotooppitutkimukset Ydinasekokeet ja Tshernobyl-laskeuma 0,02 0,007 Yhteensä 3,69 2,81 Maailma/UNSCEAR 2000 (msv) Kokonaisannos keskivertosuomalaisella (lähde: STUK) Huom. pientaloasukas Tampereen Pispalanharjulla Asunnon radonpitoisuus 2000 Bq/m 3 34 msv/v Talousvesi paikallisesta vesilaitoksesta 0,05 msv/v Ulkoinen gammasäteily sisällä n. 0,33 msv/v ulkona 0,09 msv/v Avaruussäteilystä tä(kosminen säteily) 03 0,3 msv/v S/ Oman kehon kalium 40 0,2 msv/v yht. 35,0 msv/v. (10X) Esim. 2. Vaihtelu: asuinpaikka, ydinonnettomuudet 20 10

11 Säteilyn hyötykäyttö: Röntgentutkimukset Radioisotoopit Isotooppitutkimukset esim. 99m Tc; 140,5 kev, gammaa (m = metastabiili; T ½ = 6 h) syöpäkudosten kartoitus (luustokartta) toiminnan kuvaukset (esim. munuaiset) Sädehoito: Kudosten tuhoaminen Kilpirauhaskasvaimet; jodi 131; 600 kev, betaa kev, gammaa Huomattavaa: radioisotooppien fysikaaliset puoliintumisajat eivät vastaa biologisia puoliintumisaikoja aineiden poistuman ja kertymän vuoksi: aineet eivät jakaudu kudoksissa tasaisesti: esim. 131 I kertyy kilpirauhaseen jodin aktiivisen kuljetuksen vuoksi 21 Terveydenhoiton säteilymäärät: kerta annos, tutkimusten lukumäärä ja tiheys vaikuttavat Tutkimus Hammasröntgenkuvaus (tavanomainen) Kallo Keuhkot Mammografia (rintojen röntgentutkimus) Lanneranka Vatsan tietokonetomografiatutkimus (TT-tutkimus) Verisuoniston tutkimus Radiologiset toimenpiteet (esim. verisuonitukosten avaus) Tutkimusten lkm (Suomessa /vuosi) Efektiivinen annos millisievert i (msv) 0,01 0,1 0,1 0,1 2, (3-150) 60 (3-450) 22 11

12 Esimerkkejä säteilyannoksista 6000 msv annos, joka äkillisesti saatuna saattaa johtaa kuolemaan 1000 msv annos, joka alle vuorokaudessa saatuna aiheuttaa säteilysairauden oireita (väsymys ja pahoinvointi) 100 msv säteilytyöntekijälle suurin sallittu annos 5 vuoden aikana 4 msv suomalaiselle aiheutuva keskimääräinen annos vuodessa 2 msv annos, jonka lentokoneessa työskentelevä tök tl saa kosmisesta säteilystä vuodessa 0,1 msv keuhkojen röntgenkuvauksesta aiheutuva annos Henkilödosimetrin kirjauskynnykset 0,1 msv/kk syväannos 2 msv/kk pinta annos Esimerkkejä annosnopeuksista Becquerelin ja Sievertin suhde (ks. ST.7.3 annosmuuntokertoimet): esim. poronlihan Cesium 137 pitoisuus on keskimäärin 500 Bq/kg 500 g:sta poronlihaa (250 bq) aiheutuu 0,004 msv:n sisäinen säteilyannos 5 Sv/h Tshernobylin onnettomuuden aikana suurin mitattu annosnopeus Suomessa 5 Sv/h annosnopeus lennettäessä 12 kilometrin korkeudessa 0,45 Sv/h annosnopeus, jonka ylittyessä Suomen säteilyvalvontaverkon automaattinen säteilymittari hälyttää 0,04 0,30 Sv/h luonnon taustasäteily Suomessa keskimäärin ANNOSRAJAT SÄTEILYTOIMINNASSA JA SUOJELUSSA SÄTEILYANNOS, erillisistä tapahtumista tulevat yksittäiset altistukset ANNOSRAJA, suurin sallittu arvo säteilyannosten summalle Vuosittainen saantoraja, ALI (ks. laskuesim. Seur. Kerralla) Se säteilymäärä (Bq), josta aiheutuu vuosiannosrajan suuruinen efektiivisen annoksen kertymä jokaiselle radionuklidille oma, yksilön ikä myös huomioitu 12

13 Säteilyn vaikutukset biologisiin kudoksiin Säteilyn vaarallisuus riippuu kohteen saaman säteilyn energiasisällöstä ts. säteilylajista ja säteilyannoksesta (vrt. ionisoiva versus Ionisoimaton; vm. lähinnä lämpövaikutus) Vaikutuksen perusta: säteily luovuttaa kohteelle energiaa Seurauksenaterveyshaittoja: Säteilysairaus, geneettiset muutokset,synnynnäiset synnynnäiset epämuodostumat, syöpä Deterministiset (suorat) vaikutukset: Liittyvät suuriin kerta annoksiin lyhyessä ajassa (ei kuitenkaan kaikille sama), säteilyannos riittävä tappamaan tai estämään soluja tai elimiä toimimasta Stokastiset(satunnaiset) vaikutukset: Esiintyy pienemmillä säteilyannoksilla, ei varsinaista kynnysarvoa (esim 1 Sv annos lisää syöpäriskiä n. 5%), pitkäaikaisia, 25 OMINAISUUS SUORA VAIKUTUS SATUNNAINEN VAIKUTUS Esimerkkejä Säteilysairaus, palovamma, harmaakaihi, sikiövauriot Syöpä, geneettinen haitta Syntytapa Laajamittainen solutuho Yksi altistunut, eloonjäänyt solu Haitat ilmenevät Lyhyessa ajassa Vuosien päästä altistuksesta Esiintyminen Vaatii säteilyannoksen kynnysarvon ylityksen Satunnaisesti, ei kynnysarvoa Annoksen kasvu Haitan vaikeusaste nousee Haitan esiintymisen todennäköisyys kasvaa Säteilyn annosnopeus Vaikuttaa ratkaisevasti kynnysarvoon ja haitan asteeseen Ei vaikuta riskiin kovin paljon Säteilynsuojelussa tärkeä yksilöannos Väestön kokonaisannos 13

14 Suorat vaikutukset: Säteilysairaus: Fataalit vaikutukset ovat yleensä seurausta säteilyvauriosta, joka kohdistuu: Luuytimeen Ruoansulatuskanavaan: Ihoon: Keskushermostoon veren lymfosyyttitason lasku, vaikutus jo 0,5 Gy (sädehoito) ripuli, nestehukka, infektiot, häiriöitä ravinnon ja veden absorptiossa ja lopulta kuolema keuhkoihin keuhkokuume k ja myöh. keuhkorakkuloiden kk korvautuminen kollageenillä ja tukikudoksella (fibroosi) Ihon vaurioituminen: 2 Gy:n annos (yleensä >10 Gy): ihon punotus, palovammat, kantasolut tuhoutuvat Ei fataalit vaikutukset (2 Gy:n annos/24 h): ripuli, pahoinvointi, oksentelu, väsymys, suolistokrampit, hikoilu, kuume ja verenpaineen lasku Harmaakaihi ( 5 Gy akuutti): linssin samentuminen, matalilla säteilyannoksilla oireiden kehittyminen voi kestää vuosia Steriliteetti : siittiöiden määrän lasku ((0.15 Gy: tilapäinen aspermia), 3,5 6 Gy:n annos pysyvä; Munasarjat: 0,6 1,5 Gy:n akuutti annos > tilapäinen steriliteetti 27 Satunnaiset (stokastiset) vaikutukset Muista vuorovaikutuksista tärkein ja haitallisin on säteilyn vaikutus solujen DNA:han > törmäämisen todennäköisyys kuitenkin pieni Ei ole olemassa mitään tiettyä kynnysarvoa, joka aiheuttaisi syövän (vrt. tupakointi) Haitat tulevat ilmi vasta vuosien (2 10) kuluttua (ns. latenttiperiodi) Haitan todennäköisyys kasvaa kokonaisannoksen kasvaessa, annosnopeus ei vaikuta riskiin kovin paljon Seurauksena voi olla perinnöllisiä muutoksia: Mutaatiot jotka aiheuttavat epämuodostumia (teratogeeninen vaikutus): 8 15 viikon ikäisissä sikiöissä (100 msv epämuodostumat; > 1 msv lapsen leukemia > Raskauden aikana on syytä välttää turhaa altistusta säteilylle Sukusolujen (ja ituradan) vauriot/tuhoutuminen; steriiliteetti Syöpäkasvaimet: Tilastollisesti hankala osoittaa koska hukkuu tilastolliseen vaihteluun! Syöpäriski suhteellisen korkea muutenkin: Suomessa sairastuu syöpään vuosittain noin ihmistä, arvion mukaan luonnosta peräisin oleva säteily (radon) voi olla syynä noin syöpäkuolemaan vuosittain 14

15 Säteilyn vaikutukset solutasolla Kohdistuu pääosin veteen aiheuttaen sen radiolyysin Tai johonkin muuhun molekyyliin: DNA, solukalvot proteiineineen, solun tukiranka, muut makromolekyylit (todennäköisyys pienempi) p) Lipidejä eli rasvaaineita Vettä ja siihen liuenneita aineita (esim. ioneja) Vettä on kudoksissa suurin osa, joten säteilyhiukkasten vuorovaikutukset sen kanssa ovat todennäköisimpiä: ihmisellä solujen sisä- ja ulkopuolella on kokonaisväkevyydeltään n. 330 mosm vesiliuokset kudoksien nesteessä on siis liuenneita ioneja ja molekyylejä n mol/l 6, kpl/mol = 2, kpl/l veden pitoisuus on n. 998 g/l :18,0 g/mol = 55,4 mol/l eli vesimolekyylejä on n. 55,4 mol/l 6, kpl/mol = 3, kpl/l törmäysten todennäköisyyksien suhde (jos kaikkien molekyylien pinta-alat oletetaan samoiksi) on p(vesi/muut) = 334/2, Säteilyn aiheuttamat muutokset ja aikaskaala Fysikaaliset prosessit: hiukkas yms. reaktiot, ionisointi ( 10 fs), veden radiolyysi ( 1 ps) Kemialliset prosessit: radikaalien ja ionien i reagointi solujen muiden molekyylien kanssa; DNA vauriot, rasvojen härskiintyminen yms. ( 1 ms) Biokemialliset prosessit: DNA vaurioiden korjaus, antioksidanttientsyymien toiminta yms. ( muutama min) Biologiset prosessit: solujen ja yksilöiden uusiutuminen ja lisääntyminen ( tunteja tai vuosia) 30 15

16 Veden radiolyysi: Seurausta säteilyn absorboitumisesta vesimolekyyliin (70 80% vettä) Säteily voi virittää vesimolekyylin, synnyttäen ns. radikaaleja (molekyylejä, joilla on pariton määrä elektroneja eli ns. vapaa elektroni ulkokehällään tai ionisoida vettä, jolloin elektroni radikaalista syntyy johdannaisia n s kuluessa syntyy kolmea radikaalia, H, OH ja e aq OH on tehokkain ja vaarallisin, samoin OH + OH H 2 O 2 (vetyperoksidi) Radikaalit voivat aiheuttaa geneettisiä vaurioita esim. katkaisemalla DNAkaksoisjuosteen 31 Säteilyn aiheuttamat biologiset muutokset riippuvat olennaisesti hapen läsnäolosta Mittaukset soluviljelmissä: Runsaassa hapessa säteily on soluille haitallisempaa/tappavampaa Ilmiön voimakkuuden määrittäminen: mitataan OER (Oxygen Enhancement Ratio) Mistä johtuu? OER = B/A = 25,5 Gy/9,0 Gy 2,8 Happimolekyylit liittyvät herkästi säteilyn ja veden radikaalien synnyttämiin orgaanisten makromolekyylien radikaaleihin ja stabiloivat ne Estävät säteilyn suoraan tai veden radikaalien vaurioittamien makromolekyylien kemiallisen korjautumisen eli ns.rekombinaation A B vaurio/säteilyn vaikutus jää pysyväksi Tehostetaan syövän sädehoitoa! 32 16

17 Säteilyn vaikutus DNA:han Muutoksia todettu annoksilla jotka < 1 Gy Suora vaikutus: säteily itse Epäsuoravaikutus: vapaat radikaalit Stokastinen tapahtuma Tapahtuu, jos primaarimuutosten määrä on tarpeeksi suuri (huom. LET) Aiheuttaa vaurion, jos tapahtuu kriittisessä kohdassa DNA molekyyliä (esim. eksoni vai introni) Tappava kun absorboitunut annos > 1 Gy tällöin esim. n fotonia kulkee solun läpi hyvin lyhyen ajan kuluessa 33 DNA:n rakenne: Nukleotidien (A, T, C ja G) muodostama kaksoisjuoste, jossa perimän informaatio varastoitu näiden 4:n erilaisen molekyylin järjestykseen: j huom. A T ja C G Todettuja muutoksia: KORJAUSMEKANISMIT: Suora korjaus NER nukleotidikorjaus BER MMR 17

18 Yhden DNA juosteen katkos (Single strand break): Solu kykenee yleensä korjaamaan ehjän juosteen avulla: (esim) Glykosylaasi y poistaa vaurioituneen emäksen Endonukleaasi katkaisee DNA juosteen Juoste korjataan fosfodiesteraasin, DNApolymeraasin ja DNA ligaasin avulla Muut: nucleotide/base excision repair (N/BER) mismatch repair (MMR) Häiriöitä voi tulla: Korjauskoneisto voi ylikuormittua jatkuvassa säteilyaltistuksessa (kumuloituva annos) > virheitä Mutaatiot korjausentsyymien geeneissä voivat altistaa syövän syntymiseen: Esim. xeroderma pigmentosum; mutaatioita UV valosta; nucleotidikorjaus (NER) ei toimi 35 Kaksois juoste (Double strand) vaurio Molempien juosteiden katkos samalla alueella DNA juosteiden katkeaminen samalta kohtaa voi tapahtua käytännössä yhden osuman seurauksena khd kahden fotonijäljen osuminen samaan kohtaan molemmissa juosteissa kutakuinkin yhtä aikaa on erittäin epätodennäköistä jopa suurilla annoksilla pieni annos kudostasolla ei merkitse sitä, että annos osumakohdissa on pieni, vaan että todennäköisyys osumalle tiettyyn kohtaan on pieni vaikeampi korjata (ei templaattia, informaatio on menetetty, ei emäspariutumista palasten yhdistämiseksi johtaa joko yhden tai useamman emäksen muutoksiin (deleetio, insertio, inversio, translokaatio) Solun eri osien saamat annokset (J/kg) yhdestä fotonista. HUOM. Eri massat! 18

19 DNA molekyylin varioitumista pidetään siis pääasiallisena syynä kaikkiin säteilyn biologisiin haittavaikutuksiin (paitsi akuuttiin säteilysairauteen); solujen kuolema, mutaatiot, karsinogeneesi (syöpäsolujen kehittyminen) ja periytyvät haitat Jatkuva säteilykuormitus kuormittaa myös DNA:n korjausentsyymejä (ym. solujen aineenvaihduntaa), ja osittain siksi osa soluvaurioista on verrannollisia kumuloituvaan säteilyannokseen 37 Säteilyn aiheuttamat muutokset DNA:ssa voivat johtaa myös kromosomimuutoksiin tai -vaurioihin Esim. kromosomivaurio, jossa syntyy disentrinen kromosomi ja asentrinen fragmentti Kromosomivaurioita tunnetaan useita eri muotoja; ovat yleensä letaaleja eli tappavia solulle 38 19

20 Säteilyn synnyttämät radikaalit voivat vaurioittaa myös - solukalvon rasvoja (oksidaatio, härskiintyminen) - solukalvon proteiineja ja irrottavat hiilihydraattisivuketjuja solukalvon fluiditeetin (nestemäisyyden/juoksevuuden) muutokset ja proteiinien toiminnan muutokset - korjaus: ns. antioksidanttiset entsyymit (esim. SOD, katalaasi ja GTP) Pienillä annoksilla ei kovin haitallista: miksi? 39 Yhteenveto: ionisoivan säteilyn biologisista vaikutuksista Suurina annoksina ionisoiva säteily aiheuttaa massiivista solutuhoa, joka tuhoaa/tappaa soluja, jotka ovat aktiivisimpia: lisääntyminen, jakaantuminen, aineenvaihdunta säteilysairaus Pienempinä ja pitkäkestoisina annoksina ionisoiva säteily aiheuttaa ongelmia lähinnä 1) DNA vaurioiden kautta mm: Solujen viestinvälitystoimintaan, aineenvaihduntaan, kasvuun ja jakautumiseen, Ja erilaistumiseen : tarpeeksi vakavat häiriöt voivat johtaa myös ohjelmoidun solukuoleman käynnistymiseen apoptoosi 2) lisääntymistoimintoihin eli kasvusykliin, joka ei aina välttämättä johda apoptoosiin, vaan syöpäsolujen ja kasvainten muodostumiseen syöpä HUOM. Apoptoosi ja syöpä voivat toki käynnistyä myös monen muunkin tekijän (esim. karsinogeenisen kemikaalin tms.) vaikutuksesta, mutta aina näissäkin tapauksissa ko. haitta viimekädessä kohdistuu solun perustoimintoihin ja solusykliin 40 20

21 Solusykli ja sen vaiheet: Interfaasi (G1, S ja G2 vaiheet) ja mitoosi (M) Solun jakautuminen (mitoosi:profaasi, metafaasi, anafaasi) G2 jakautumispäätös, jos kaikki kunnossa (G2 = 2. välivaihe) M S G1 G0 DNA:n replikaatio l. kahdentuminen (S = synteesivaihe) Stabiili tila: - solu erilaistunut - ei jakaannu - voi palata sykliin Päätös solun jakautumisesta (G1 eli. 1. välivaihe) 41 Huom. telomeraasit Solusyklin tarkastuspisteet Tarkastuspisteet (check points) ovat syklin kohtia, joissa solujakautumisen ohjelma tarkistaa, onko edellä olevat tapahtumat saatettu päätökseen normaaleissa puitteissa. 1. tarkastuspiste on G1 vaiheen loppupuolell/juuri ennen S vaihetta: solukoko, ravinteet, kasvutekijät (engl. growth factors)? 2. tarkastuspiste on G2 vaiheessa: DNA kahdentuminen kudoksen yleistila? jollei ole ok mitoosi muuttuu apoptoosiksi l. ohjelmoitu solukuolema Mitoosi G2 Apoptoosi S G1 G0 > Normaali solujakautumisen eli solusyklin eteneminen siis vaatii paitsi tietyn mikroympäristön solussa myös erilaisia hormonien kaltaisia kudoksen kasvutekijöitä häiriöt näissä järjestelmissä voivat johtaa häiriöihin solusyklissä 42 21

22 Replikaatio: Replikaatioprosessissa on mukana lukuisia entsyymejä, joiden toiminnan on sujuttava koordinoidusti Voi tapahtua useassa paikassa samanaikaisesti (replication forks) Esim. Helikaasi avaa vanhaa DNA kaksoiskierrettä, DNApolymeraasit polymeroivat uusia juosteita vanhojen templaatin perusteella, jne. Kahdentuvan DNA:n on oltava normaalia, eli kaksoiskierteen on oltava jatkuva ja kierteen geometrian tulee olla oikea. Häiriöt (mutaatiot, esim. säteilyvauriot) johtavat DNA:n katkoksiin tai geometrian muutoksiin >> replikaation epäonnistuminen, joka voi johtaa apoptoosin käynnistymiseen ja olla täten solulle letaali eli tappava 43 Syklin säätely: sykliini B/Cdk on osa MBF proteiinikompleksia (engl. mitosis promoting factor) Säätelee useita mitoosin tapahtumia (mm. tumakotelon kontrolloitu hajotus ja tumasukkulan muodostuminen) synkronointi Muut proteiinit : jos vaurio jossain osallistuvassa proteiinissa tiii (geenissä) johtaa syklin epäonnistumiseen ja pysähtymiseen 44 22

23 Apoptoosi ja nekroosi: solu voi kuolla 1) vakavan puutteen (happi, ravinteet yms.) tai solusyklissä ilmenevien häiriöiden vuoksi apoptoosilla 2) ulkoisesta syystä (palovamma, runsas säteily, paleltuma jne.) syntyvän suuren vaurion vuoksi nekroosilla (solut särkyvät kappaleiksi) Säteilyvaurio voi siis olla seurausta nekroosista (säteilysairaus) tai apoptoosista. Apoptoosissa solu itse käynnistää kuolemansa: johtaa solun asteittaaseen hajoamiseen ja poistamiseen elimistöstä puolustusjärjestelmän syöjäsolujen avulla Tuma (DNA hajoaminen) Mitokondriot (energiatuotto) 45 Syövän kehittyminen: Ulkopuoliset ja solun sisäiset tekijät säätelevät solun jakaantumista, erilaistumista, ja kuolemaa Geneettisten muutosten seurauksena solu voi kuitenkin muuntua Mutaatioiden syynä voival olla esim. säteily, karsinogeeniset aineet, virukset Myös G0 vaiheen solu voi tällöin palata takaisin solusykliin ja alkaa jakaantua jopa normaalia nopeammin (telomeraasientsyymien aktivoituminen) Yksittäiset mutatoituneet solut elimistö pystyy tunnistamaan ja tuhoamaan, mutta joskus ei > syöpäkasvain Syöpä syntyy kroonisen altistuksen aiheuttamana (vie vuosia) 46 23

24 Syövän kehittymien ihmisen kudoksissa on monimutkainen ja pitkä tapahtumasarja, joka siis vaatii useita geenimuutoksia, joista useimmat vaikuttavat solujen jakautumiseen (Ks. taulukko): Syöpäkasvaimelle tyypillistä: 1) solukon rajoittamaton kasvu 2) metastasointi eli tytärkasvainten muodostaminen muualle elimistöön 3) häiritsee elimistön toimintaa siinä määrin, että isäntäelimistö lopulta kuolee 47 24

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen. Tapio Hansson Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Tapio Hansson Ionisoiva säteily Milloin säteily on ionisoivaa? Kun säteilyllä on tarpeeksi energiaa irrottaakseen aineesta elektroneja tai rikkoakseen molekyylejä.

Lisätiedot

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen

Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Säteilyannokset ja säteilyn vaimeneminen Tapio Hansson 26. lokakuuta 2016 Säteilyannos Ihmisen saamaa säteilyannosta voidaan tutkia kahdella tavalla. Absorboitunut annos kuvaa absoluuttista energiamäärää,

Lisätiedot

Säteilyvaikutuksen synty. Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio

Säteilyvaikutuksen synty. Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio Säteilyvaikutuksen synty Erikoistuvien lääkärien päivät 25 26.1.2013 Kuopio Säteilyn ja biologisen materian vuorovaikutus Koska ihmisestä 70% on vettä, todennäköisin (ja tärkein) säteilyn ja biologisen

Lisätiedot

S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E H U S.

S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E H U S. S Ä T E I LY T U R V A L L I S U U S K O U L U T U S 1 4. 9. 2 0 1 7 J U H A P E L T O N E N / J U H A. P E L T O N E N @ H U S. F I YMPÄRISTÖN SÄTEILY SUOMESSA Suomalaisten keskimääräinen vuosittainen

Lisätiedot

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa

Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Työturvallisuus fysiikan laboratoriossa Haarto & Karhunen Tulipalo- ja rajähdysvaara Tulta saa käyttää vain jos sitä tarvitaan Lämpöä kehittäviä laitteita ei saa peittää Helposti haihtuvia nesteitä käsitellään

Lisätiedot

SÄTEILYTURVAKESKUS. Säteily kuuluu ympäristöön

SÄTEILYTURVAKESKUS. Säteily kuuluu ympäristöön Säteily kuuluu ympäristöön Mitä säteily on? Säteilyä on kahdenlaista Ionisoivaa ja ionisoimatonta. Säteily voi toisaalta olla joko sähkömagneettista aaltoliikettä tai hiukkassäteilyä. Kuva: STUK Säteily

Lisätiedot

SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK

SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK Laivapäivät 19-20.5.2014 SÄTEILYN RISKIT Wendla Paile STUK DNA-molekyyli säteilyvaurion kohteena e - 2 Suorat (deterministiset) vaikutukset, kudosvauriot - säteilysairaus, palovamma, sikiövaurio. Verisuonivauriot

Lisätiedot

Säteilyn suureet ja yksiköt. Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky

Säteilyn suureet ja yksiköt. Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky Säteilyn suureet ja yksiköt Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä-Savon sairaanhoitopiirin ky n ESD Y CTDI CTDI FDA nctdi100, x FDD FSD 1 S 7S 7S D 2 Q BSF Sd 1 M

Lisätiedot

- Pyri kirjoittamaan kaikki vastauksesi tenttipaperiin. Mikäli vastaustila ei riitä, jatka konseptilla

- Pyri kirjoittamaan kaikki vastauksesi tenttipaperiin. Mikäli vastaustila ei riitä, jatka konseptilla LUT School of Energy Systems Ydintekniikka BH30A0600 SÄTEILYSUOJELU Tentti 26.1.2016 Nimi: Opiskelijanumero: Rastita haluamasi vaihtoehto/vaihtoehdot: Suoritan pelkän kurssin Tee tehtävät A1 - A4 ja B5

Lisätiedot

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). TYÖ 68. GAMMASÄTEILYN VAIMENEMINEN ILMASSA Tehtävä Välineet Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki). Radioaktiivinen mineraalinäyte

Lisätiedot

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

BI4 IHMISEN BIOLOGIA BI4 IHMISEN BIOLOGIA IHMINEN ON TOIMIVA KOKONAISUUS Ihmisessä on noin 60 000 miljardia solua Solujen perusrakenne on samanlainen, mutta ne ovat erilaistuneet hoitamaan omia tehtäviään Solujen on oltava

Lisätiedot

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme.

Ionisoiva säteily. Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoiva säteily Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat luonnollisena osana elinympäristöömme. Ionisoivan säteilyn ominaisuuksia ja vaikutuksia on vaikea hahmottaa arkipäivän kokemusten

Lisätiedot

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola Säteily ja suojautuminen 28.10.2016 Joel Nikkola Kotitehtävät Keskustele parin kanssa aurinkokunnan mittakaavasta. Jos maa olisi kolikon kokoinen, minkä kokoinen olisi aurinko? Jos kolikko olisi luokassa

Lisätiedot

Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo STUK SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY

Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo STUK SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Säteilevät naiset -seminaari 15.9.2004, Säätytalo Yleistä säteilyn käytöstä lääketieteessä Mitä ja miten valvotaan Ionisoivan säteilyn käytön keskeisiä asioita Tutkimusten on oltava oikeutettuja Tutkimukset

Lisätiedot

Jussi Aarnio sairaalafyysikko. Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky

Jussi Aarnio sairaalafyysikko. Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky z Säteilyn suureet ja yksiköt Jussi Aarnio sairaalafyysikko Lääketieteellisen fysiikan tulosyksikkö Etelä Savon sairaanhoitopiiri ky Kerma, K [J/kg, Gy] Kinetic Energy Released per unit MAss Kermalla

Lisätiedot

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority

SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA. Ihmisen radioaktiivisuus. Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority SÄTEILY- JA YDINTURVALLISUUSKATSAUKSIA Ihmisen radioaktiivisuus Säteilyturvakeskus Strålsäkerhetscentralen Radiation and Nuclear Safety Authority Ihmisen radioaktiivisuus Jokaisessa ihmisessä on radioaktiivisia

Lisätiedot

55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 55 RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 55.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu sähkövaraukseltaan positiivisista protoneista ja neutraaleista neutroneista hyvin tiheästi pakkautuneina (ytimen

Lisätiedot

ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS

ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS ANNOSKAKKU - SUOMALAISTEN KESKIMÄÄRÄINEN EFEKTIIVINEN ANNOS Maarit Muikku Suomen atomiteknillisen seuran vuosikokous 14.2.2008 RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Suomalaisten keskimääräinen säteilyannos

Lisätiedot

SÄTEILY JA SOLU. Riitta Mustonen ja Aki Salo

SÄTEILY JA SOLU. Riitta Mustonen ja Aki Salo 2 SÄTEILY JA SOLU Riitta Mustonen ja Aki Salo SISÄLLYSLUETTELO 2.1 Solun toiminta on tarkoin säädeltyä... 28 2.2 Säteilyn fysikaaliset vuorovaikutukset solussa... 28 2.3 Ionisoiva säteily vaurioittaa DNA:ta...

Lisätiedot

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen

Lisätiedot

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N

Atomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N Atomin ydin ytimen rakenneosia, protoneja (p + ) ja neutroneja (n) kutsutaan nukleoneiksi Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N saman

Lisätiedot

Säteilyn käyttö terveydenhuollossa: sädehoito

Säteilyn käyttö terveydenhuollossa: sädehoito Säteilyn käyttö terveydenhuollossa: sädehoito Eloonjäämiskäyrät Sädeherkkyys: sädehoidon 4 R:ää Sädehoidon fraktiointi Annosnopeudesta Säteilysuojelusta ja laskuesim. 1 Periaate: Sädehoidossa syöpäkudokseen

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn vaikutus

Radioaktiivisen säteilyn vaikutus TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Sähkömagnetiikan laitos SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet Ryhmä 9: Radioaktiivisen säteilyn vaikutus Sirke Lahtinen Tuukka Ahonen Petri Hannuksela Timo

Lisätiedot

TERVEYTEEN SÄTEILYN VAIKUTUKSET. Wendla Paile LK STUK 2013

TERVEYTEEN SÄTEILYN VAIKUTUKSET. Wendla Paile LK STUK 2013 LK STUK 2013 SÄTEILYN VAIKUTUKSET TERVEYTEEN Wendla Paile α e - DNA molekyyli säteilyvaurion kohteena 2 Perusvaurio on DNA:n kaksoisjuosteen katkos (DSB) Yhden fotonin sekundaariset elektronit voivat aiheuttaa

Lisätiedot

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa

Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ydinfysiikka lääketieteellisissä sovelluksissa Ari Virtanen Professori Jyväskylän yliopisto Fysiikan laitos/kiihdytinlaboratorio ari.j.virtanen@jyu.fi Sisältö Alkutaival Sädehoito Radiolääkkeet Terapia

Lisätiedot

Säteilyn historia ja tulevaisuus

Säteilyn historia ja tulevaisuus Säteilyn historia ja tulevaisuus 1. Mistä Maassa oleva uraani on peräisin? 2. Kuka havaitsi röntgensäteilyn ensimmäisenä ja millä nimellä hän sitä kutsui? 3. Miten alfa- ja beetasäteily löydettiin? Copyright

Lisätiedot

YMPÄRISTÖN LUONNOLLINEN RADIOAKTIIVISUUS SUOMESSA professori Jukka Lehto Radiokemian laboratorio Helsingin yliopisto SISÄLTÖ Säteilyn lähteet Radioaktiivisuuden lähteet Suomessa Säteilyn terveysvaikutukset

Lisätiedot

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito SNP 14.1.2013 Tiina Immonen Biolääketieteen laitos Biokemia ja kehitysbiologia Jakson luennot Mitä on genomilääketiede? Dan Lindholm Genomin ylläpito Tiina Immonen

Lisätiedot

DNA:n informaation kulku, koostumus

DNA:n informaation kulku, koostumus DNA:n informaation kulku, koostumus KOOSTUMUS Elävien bio-organismien koostumus. Vety, hiili, happi ja typpi muodostavat yli 99% orgaanisten molekyylien rakenneosista. Biomolekyylit voidaan pääosin jakaa

Lisätiedot

Genomin ylläpito Tiina Immonen BLL Lääke8eteellinen biokemia ja kehitysbiologia

Genomin ylläpito Tiina Immonen BLL Lääke8eteellinen biokemia ja kehitysbiologia Genomin ylläpito 14.1.2014 Tiina Immonen BLL Lääke8eteellinen biokemia ja kehitysbiologia Luennon sisältö DNA:n kahdentuminen eli replikaa8o DNA:n korjausmekanismit Replikaa8ovirheiden korjaus Emäksenpoistokorjaus

Lisätiedot

Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista. Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi

Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista. Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi Sädehoidosta, annosten laskennasta ja merkkiaineista Outi Sipilä sairaalafyysikko, TkT Outi.Sipila@hus.fi 15.9.2004 Sisältö Terapia Diagnostiikka ionisoiva sädehoito röntgenkuvaus säteily tietokonetomografia

Lisätiedot

12/18/2013. Unohtuneita asioita. Vastekäyrä. Sisältö. L26-27 Säteilyn biologiset vaikutukset. Ekvivalentti annos H T [Sv] Säteilyn laatukerroin w R

12/18/2013. Unohtuneita asioita. Vastekäyrä. Sisältö. L26-27 Säteilyn biologiset vaikutukset. Ekvivalentti annos H T [Sv] Säteilyn laatukerroin w R Annosvaste ~ Vaikutuksen todennäköisyys 12/18/2013 Unohtuneita asioita L26-27 Säteilyn biologiset vaikutukset Radiolääkkeistä: Uusia PET-radiolääkkeitä on kehitetty runsaasti viime vuosina Syöpä: apoptoosi,

Lisätiedot

DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA

DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedekunta Energiatekniikan koulutusohjelma BH10A0200 Energiatekniikan kandidaatintyö ja seminaari DOSIMETRIA YDINVOIMALAITOKSISSA DOSIMETRY IN NUCLEAR POWER

Lisätiedot

Sädehoidon annossuunnitelmien säteilybiologinen vertailu Antti Vanhanen

Sädehoidon annossuunnitelmien säteilybiologinen vertailu Antti Vanhanen Sädehoidon annossuunnitelmien säteilybiologinen vertailu Antti Vanhanen Pro Gradu -tutkielma Jyväskylän yliopisto, Fysiikan laitos 20.04.2008 Ohjaaja: Juha Valve Kiitokset Esitän kiitokset pro gradu tutkielmani

Lisätiedot

SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA

SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA OHJE ST 12.4 / 1.11.2013 SÄTEILYTURVALLISUUS LENTOTOIMINNASSA 1 Yleistä 3 2 Lentotoiminnan harjoittaja selvittää säteilyaltistuksen määrän 3 3 Lentohenkilöstön säteilyaltistusta rajoitetaan ja seurataan

Lisätiedot

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol

Lisätiedot

Taulukko 1. Ionisoiva säteily. Kansallisena mittanormaalilaboratoriona tarjottavat kalibrointi- ja säteilytyspalvelut DOS-laboratoriossa.

Taulukko 1. Ionisoiva säteily. Kansallisena mittanormaalilaboratoriona tarjottavat kalibrointi- ja säteilytyspalvelut DOS-laboratoriossa. Säteilyturvakeskus Toimintajärjestelmä #3392 1 (7) SUUREET, MITTAUSALUEET JA MITTAUSEPÄVARMUUDET Taulukko 1. Ionisoiva säteily. Kansallisena mittanormaalilaboratoriona tarjottavat kalibrointi- ja säteilytyspalvelut

Lisätiedot

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko

Lisätiedot

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)

Lisätiedot

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka 1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää

Lisätiedot

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla 1. Avainsanat 2. Solut lisääntyvät jakautumalla 3. Dna eli deoksiribonukleiinihappo sisältää perimän

Lisätiedot

Lääketieteellinen kuvantaminen. Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen

Lääketieteellinen kuvantaminen. Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen Lääketieteellinen kuvantaminen Biofysiikan kurssi Liikuntabiologian laitos Jussi Peltonen 1 Muista ainakin nämä Kuinka energia viedään kuvauskohteeseen? Aiheuttaako menetelmä kudostuhoa? Kuvataanko anatomiaa

Lisätiedot

Säteilyn terveysvaikutukset Joditablettien oikea käyttö

Säteilyn terveysvaikutukset Joditablettien oikea käyttö Gynaecologi Practici 5.12.2012 Säteilyn terveysvaikutukset Joditablettien oikea käyttö Wendla Paile Säteilyturvakeskus α e - DNA-molekyyli säteilyvaurion kohteena 2 Ionisoivan säteilyn vaikutukset Suorat

Lisätiedot

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET 1 Yleistä 3 2 Annosrajat säädetään erikseen työntekijöille ja väestölle 3 2.1 Yleistä 3 2.2 Työntekijöiden, opiskelijoiden

Lisätiedot

Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy

Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy Mikä on säteilyannos ja miten se syntyy Sairaalafyysikko Minna Husso, KYS Kuvantamiskeskus Säteilyannoksen fysiikkaa Säteily on yksi energian ilmenemismuoto. Tämän energialuonteensa perusteella säteilyllä

Lisätiedot

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella IHMISEN JA ELINYMPÄRISTÖN KEMIAA, KE2 Alkuaineen suhteellinen atomimassa Kertausta: Isotoopin määritelmä: Saman alkuaineen eri atomien ytimissä on sama määrä protoneja (eli sama alkuaine), mutta neutronien

Lisätiedot

SUUREET JA YKSIKÖT. Olli J. Marttila

SUUREET JA YKSIKÖT. Olli J. Marttila 2 SUUREE JA YKSIKÖ Olli J. Marttila SISÄLLYSLUEELO 2.1 Johdanto... 66 2.2 Säteilykenttää luonnehtivia suureita... 66 2.3 Dosimetriasuureita... 68 2.4 Annosekvivalentti ja siitä johdettuja suureita... 76

Lisätiedot

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA

40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/7 40D. RADIOAKTIIVISUUSTUTKIMUKSIA 1. TYÖN TAVOITE 2. TEORIAA Työssä tutustutaan radioaktiiviseen säteilyn kuvaamisessa käytettäviin käsitteisiin ja fysikaalisiin lakeihin,

Lisätiedot

Ydinvoiman käytön terveysvaikutukset normaalioloissa ja poikkeustilanteissa

Ydinvoiman käytön terveysvaikutukset normaalioloissa ja poikkeustilanteissa ENERGIA-TERVEYS-TURVALLISUUS LSV 18.11.2006 Ydinvoiman käytön terveysvaikutukset normaalioloissa ja poikkeustilanteissa Wendla Paile RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Ydinvoiman käytön vaikutukset

Lisätiedot

Sädeannokset ja säteilyturvallisuus hampaiston kuvantamistutkimuksissa

Sädeannokset ja säteilyturvallisuus hampaiston kuvantamistutkimuksissa Sädeannokset ja säteilyturvallisuus hampaiston kuvantamistutkimuksissa Jarkko Niemelä Erikoistuva fyysikko Säteilysuojelukoulutusta hammaskuvauksista 16.11.2017 / TYKS 16.11.2017. Jarkko Niemelä, TYKS

Lisätiedot

SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7)

SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7) SKV-LAATUKÄSIKIRJA Ohje SKV 9.2 Liite 1 1(7) SUUREET, MITTAUSALUEET JA MITTAUSEPÄVARMUUDET Taulukko 1. Ionisoiva säteily. Kansallisena mittanormaalilaboratoriona tarjottavat kalibrointi- ja säteilytyspalvelut

Lisätiedot

3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS

3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS 35 3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS Säteilyn hiukkaset ja kvantit vuorovaikuttavat aineen rakenneosasten kanssa. Vuorovaikutusten aiheuttamat prosessit voivat muuttaa aineen rakennetta ja ominaisuuksia,

Lisätiedot

Radon aiheuttaa keuhkosyöpää

Radon aiheuttaa keuhkosyöpää 86 radonin hajoamisen seurauksena muodostuneet tytärytimet ovat kuitenkin haitallisia, koska ne ovat kiinteitä aineita ja voivat kulkeutua pölyhiukkasten mukana ihmisen keuhkoihin. Talon alla oleva maaperä

Lisätiedot

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1

FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko , klo 10-11, LS1 FL, sairaalafyysikko, Eero Hippeläinen Keskiviikko 19.12.2012, klo 10-11, LS1 Isotooppilääketiede Radioaktiivisuus Radioaktiivisuuden yksiköt Radiolääkkeet Isotooppien ja radiolääkkeiden valmistus 99m

Lisätiedot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan

Lisätiedot

TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA

TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA TYÖNTEKIJÖIDEN SÄTEILYALTISTUKSEN SEURANTA Säteilyturvallisuus ja laatu röntgendiagnostiikassa 19.-21.5.2014 Riina Alén STUK - Säteilyturvakeskus RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY Lainsäädäntö EU-lainsäädäntö

Lisätiedot

Hyvä tietää säteilystä

Hyvä tietää säteilystä Hyvä tietää säteilystä Sisällysluettelo Säteily on energiaa ja hiukkasia... 3 Ionisoiva säteily... 5 Hiukkassäteily... 5 Sähkömagneettinen säteily... 6 Ionisoimaton säteily... 6 Säteilyn käsitteet, yksiköt

Lisätiedot

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 1 Johdanto 1.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu positiivisesti varautuneista protoneista ja neutraaleista neutroneista. Samalla alkuaineella on aina

Lisätiedot

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian

Lisätiedot

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1)

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1) Biologia Pakolliset kurssit 1. Eliömaailma (BI1) tuntee elämän tunnusmerkit ja perusedellytykset sekä tietää, miten elämän ilmiöitä tutkitaan ymmärtää, mitä luonnon monimuotoisuus biosysteemien eri tasoilla

Lisätiedot

SISÄINEN SÄTEILY. Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku

SISÄINEN SÄTEILY. Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku 7 SISÄINEN SÄTEILY Matti Suomela, Tua Rahola, Maarit Muikku SISÄLLYSLUETTELO 7.1 Kehon radioaktiivisten aineiden käyttäytymismallit... 246 7.2 Annoslaskujen perusyhtälöt... 250 7.3 Radionuklidien biokinetiikan

Lisätiedot

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY

RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY RADIOAKTIIVISUUS JA SÄTEILY 1 Johdanto 1.1 Radioaktiivinen hajoaminen ja säteily Atomin ydin koostuu sähkövaraukseltaan positiivisista protoneista ja neutraaleista neutroneista hyvin tiheästi pakkautuneina

Lisätiedot

Tervekudosten huomiointi rinnan sädehoidossa

Tervekudosten huomiointi rinnan sädehoidossa Tervekudosten huomiointi rinnan sädehoidossa Onkologiapäivät 30.8.2013 Sairaalafyysikko Sami Suilamo Tyks, Syöpäklinikka Esityksen sisältöä Tervekudoshaittojen todennäköisyyksiä Tervekudosten annostoleransseja

Lisätiedot

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty.

Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. Fysiikan laboratorio Työohje 1 / 5 Radioaktiivisen säteilyn läpitunkevuus. Gammasäteilty. 1. Työn tavoite Työn tavoitteena on tutustua ionisoivaan sähkömagneettiseen säteilyyn ja tutkia sen absorboitumista

Lisätiedot

Säteily ja solu - solun toiminta on monimutkaista ja tarkoin säädeltyä Riitta Mustonen

Säteily ja solu - solun toiminta on monimutkaista ja tarkoin säädeltyä Riitta Mustonen Säteily ja solu - solun toiminta on monimutkaista ja tarkoin säädeltyä Riitta Mustonen Solun toiminta on tarkoin säädeltyä ja monimutkaista. Solu reagoi ulkoapäin tuleviin ärsykkeisiin - kuten säteilyaltistukseen

Lisätiedot

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio 1 Kemian kvantitatiivisuus = määrällinen t ieto Kemian kaavat ja reaktioyhtälöt sisältävät tietoa aineiden rakenteesta ja aineiden määristä esim. 2 H 2 + O 2 2

Lisätiedot

Alustusta kliiniseen säteilybiologiaan

Alustusta kliiniseen säteilybiologiaan Säteilybiologiaa Erikoistuvien päivät Kuopio 25-26.1.2013 Jan Seppälä Sairaalafyysikko Alustusta kliiniseen säteilybiologiaan Solukuolema johtuu pääosin DNAkierteiden vauriosta. Solu pyrkii korjaamaan

Lisätiedot

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET

SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET SÄTEILYALTISTUKSEN ENIMMÄIS- ARVOJEN SOVELTAMINEN JA SÄTEILY- ANNOKSEN LASKEMISPERUSTEET 1 YLEISTÄ 3 2 ANNOSRAJAT 3 2.1 Yleistä 3 2.2 Annosrajat työntekijöille, opiskelijoille ja väestölle 3 2.3 Muut enimmäisarvot

Lisätiedot

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto

Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä. FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Ionisoiva Säteily Koe-eläintöissä FinLAS Seminaari 3.12.2012 Mari Raki, FT Lääketutkimuksen keskus Helsingin yliopisto Sisältö Mitä ionisoiva säteily on Säteilyn käytön valvonta Työturvallisuus säteilytyössä

Lisätiedot

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm)

Z = VARAUSLUKU eli JÄRJESTYSLUKU (= protoniluku) N = NEUTRONILUKU A = NUKLEONILUKU; A = N + Z (= neutr. lkm + prot. lkm) SÄTEILY YTIMET JA RADIOAKTIIVISUUS ATOMI -atomin halkaisija 10-10 m -ytimen halkaisija 10-14 m ATOMIN OSAT: 1) YDIN - protoneja (p) ja neutroneja (n) 2) ELEKTRONIVERHO - elektroneja (e - ) - protonit ja

Lisätiedot

Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson

Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa. Tapio Hansson Suhteellisuusteoriasta, laskuista ja yksiköistä kvantti- ja hiukkasfysiikassa Tapio Hansson Laskentoa SI-järjestelmä soveltuu hieman huonosti kvantti- ja hiukaksfysiikkaan. Sen perusyksiköiden mittakaava

Lisätiedot

ICRP:N NÄKEMYS SÄTEILYN RISKEISTÄ JA SUOJELUPERIAATTEISTA

ICRP:N NÄKEMYS SÄTEILYN RISKEISTÄ JA SUOJELUPERIAATTEISTA 11 ICRP:N NÄKEMYS SÄTEILYN RISKEISTÄ JA SUOJELUPERIAATTEISTA Wendla Paile SISÄLLYSLUETTELO 11.1 ICRP:n rooli säteilysuojelussa... 152 11.2 Riskiarvio ja haitta-arvio... 154 11.3 Säteilysuojelun keskeiset

Lisätiedot

Opiskelijoiden nimet, s-postit ja palautus pvm. Kemikaalin tai aineen nimi. CAS N:o. Kemikaalin ja aineen olomuoto Valitse: Kiinteä / nestemäinen

Opiskelijoiden nimet, s-postit ja palautus pvm. Kemikaalin tai aineen nimi. CAS N:o. Kemikaalin ja aineen olomuoto Valitse: Kiinteä / nestemäinen Harjoitus 2: Vastauspohja. Valitun kemikaalin tiedonhaut ja alustava riskinarviointi. Ohje 09.03.2016. Laat. Petri Peltonen. Harjoitus tehdään k2016 kurssilla parityönä. Opiskelijoiden nimet, s-postit

Lisätiedot

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3 76628A Termofysiikka Harjoitus no. 1, ratkaisut (syyslukukausi 2014) 1. Muunnokset Fahrenheit- (T F ), Celsius- (T C ) ja Kelvin-asteikkojen (T K ) välillä: T F = 2 + 9 5 T C T C = 5 9 (T F 2) T K = 27,15

Lisätiedot

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI

GEIGERIN JA MÜLLERIN PUTKI FYSP106/K3 GEIGERIN J MÜLLERIN PUTKI 1 Johdanto Työssä tutustutaan Geigerin ja Müllerin putkeen. Geigerin ja Müllerin putkella tarkoitetaan tietynlaista säteilymittaria. Samaisesta laitteesta käytetään

Lisätiedot

SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT

SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT Sähkö- ja magneettikentät työpaikoilla 11.10. 2006, Teknologiakeskus Pripoli SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT Kari Jokela Ionisoimattoman säteilyn valvonta Säteilyturvakeskus

Lisätiedot

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet Kati Lassila-Perini Fysiikan tutkimuslaitos Miksi hiukkasia kiihdytetään? Miten hiukkasia kiihdytetään? Mitä törmäyksessä tapahtuu? Miten hiukkasia mitataan? Esitys hiukkasfysiikan

Lisätiedot

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö YDINVOIMA YDINVOIMALAITOS = suurikokoinen vedenkeitin, lämpövoimakone, joka synnyttämällä vesihöyryllä pyöritetään turbiinia ja turbiinin pyörimisenergia muutetaan generaattorissa sähköksi (sähkömagneettinen

Lisätiedot

7 SÄTEILYN KÄYTTÖ 7.1 TEOLLISUUS JA TUTKIMUS

7 SÄTEILYN KÄYTTÖ 7.1 TEOLLISUUS JA TUTKIMUS 99 7 SÄTEILYN KÄYTTÖ Radioaktiiviset aineet ja ionisoiva säteily kuuluvat ihmisen elinympäristöön. Haittavaikutuksista huolimatta säteilyä käytetään myös hyödyksi. Suomessa säteilyn käyttö voidaan jakaa

Lisätiedot

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] A) p 1, V 1, T 1 ovat paine tilavuus ja lämpötila tilassa 1 p 2, V 2, T 2 ovat paine tilavuus ja

Lisätiedot

Säteilyn aiheuttamat riskit vedenlaadulle

Säteilyn aiheuttamat riskit vedenlaadulle Säteilyn aiheuttamat riskit vedenlaadulle Turvallista ja laadukasta talousvettä! seminaari 27.11.2012 Kaisa Vaaramaa Esitelmän sisältö 1. JOHDANTO 2. LUONNOLLINEN RADIOAKTIIVISUUS 3. KEINOTEKOINEN RADIOAKTIIVISUUS

Lisätiedot

Vastaa lyhyesti selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Vastaa lyhyesti selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan 1 1) Tunnista molekyylit (1 piste) ja täytä seuraava taulukko (2 pistettä) a) b) c) d) a) Syklinen AMP (camp) (0.25) b) Beta-karoteeni (0.25 p) c) Sakkaroosi (0.25 p) d) -D-Glukopyranoosi (0.25 p) 2 Taulukko.

Lisätiedot

Säteily on useimmille ihmisille epämääräinen

Säteily on useimmille ihmisille epämääräinen Katsaus Säteilyriskit ja niiden torjuminen Tapio Rytömaa Altistuminen ionisoivalle säteilylle ja myös eräille muille säteilylajeille aiheuttaa terveydellisiä haittoja. Riski ei yksilötasolla yleensä ole

Lisätiedot

Kemiallinen reaktio

Kemiallinen reaktio Kemiallinen reaktio REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Johdantoa: Syömme elääksemme, emme elä syödäksemme! sanonta on totta. Kun elimistömme hyödyntää ravintoaineita metaboliassa eli aineenvaihduntareaktioissa,

Lisätiedot

Etunimi: Henkilötunnus:

Etunimi: Henkilötunnus: Kokonaispisteet: Lue oheinen artikkeli ja vastaa kysymyksiin 1-25. Huomaa, että artikkelista ei löydy suoraan vastausta kaikkiin kysymyksiin, vaan sinun tulee myös tuntea ja selittää tarkemmin artikkelissa

Lisätiedot

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1

Ydin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1 Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =

Lisätiedot

Sairaalafyysikot ry kiittää mahdollisuudesta saada kommentoida ehdotusta Valtioneuvoston asetukseksi ionisoivasta säteilystä (STM/2830/2017)

Sairaalafyysikot ry kiittää mahdollisuudesta saada kommentoida ehdotusta Valtioneuvoston asetukseksi ionisoivasta säteilystä (STM/2830/2017) Sairaalafyysikot ry kiittää mahdollisuudesta saada kommentoida ehdotusta Valtioneuvoston asetukseksi ionisoivasta säteilystä (STM/2830/2017) Alla Sairaalafyysikot ry:n kommentit ehdotukseen. Yhdistyksen

Lisätiedot

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta. K i n e e t t i s t ä k a a s u t e o r i a a Kineettisen kaasuteorian perusta on mekaaninen ideaalikaasu, joka on matemaattinen malli kaasulle. Reaalikaasu on todellinen kaasu. Reaalikaasu käyttäytyy

Lisätiedot

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää

Lisätiedot

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto.5.13 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä

Lisätiedot

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi Aurinko K E S K E I S E T K Ä S I T T E E T : A T M O S F Ä Ä R I, F O T O S F Ä Ä R I, K R O M O S F Ä Ä R I J A K O R O N A G R A N U L A A T I O J A A U R I N G O N P I L K U T P R O T U B E R A N S

Lisätiedot

Fysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto

Fysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto ysiikka 1 Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto 7.1.1 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä voi syntyä

Lisätiedot

Materiaalifysiikkaa antimaterialla. Filip Tuomisto Teknillisen fysiikan laitos Aalto-yliopisto

Materiaalifysiikkaa antimaterialla. Filip Tuomisto Teknillisen fysiikan laitos Aalto-yliopisto Materiaalifysiikkaa antimaterialla Filip Tuomisto Teknillisen fysiikan laitos Aalto-yliopisto Miksi aine on sellaista kuin se on? Materiaalien atomitason rakenne Kokeelliset tutkimusmenetelmät Positroniannihilaatiospektroskopia

Lisätiedot

Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360)

Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360) Hajoamiskaaviot ja niiden tulkinta (PHYS-C0360) Jarmo Ala-Heikkilä, VIII/2017 Useissa tämän kurssin laskutehtävissä täytyy ensin muodostaa tilannekuva: minkälaista säteilyä lähteestä tulee, mihin se kohdistuu,

Lisätiedot

Mitä säteily on? Ajankohtaista säteilyn riskeistä ja teknologiasta. Suomalaisen säteilyannos. Atomi, molekyyli ja ionisaatio

Mitä säteily on? Ajankohtaista säteilyn riskeistä ja teknologiasta. Suomalaisen säteilyannos. Atomi, molekyyli ja ionisaatio Mitä säteily on? Ionisoiva säteily voi olla sähkömagneettista säteilyä (esim. röntgensäteily) tai hiukkassäteilyä Toni Ihalainen 28.9.2013 Ajankohtaista säteilyn riskeistä ja teknologiasta Atomi, molekyyli

Lisätiedot

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen Lääketiede Valintakoeanalyysi 5 Fysiikka FM Pirjo Haikonen Fysiikan tehtävät Väittämä osa C (p) 6 kpl monivalintoja, joissa yksi (tai useampi oikea kohta.) Täysin oikein vastattu p, yksikin virhe/tyhjä

Lisätiedot

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ Valosähköisellä ilmiöllä ymmärretään tässä oppikirjamaisesti sitä, että kun virtapiirissä ja tyhjiölampussa olevan anodi-katodi yhdistelmän katodia säteilytetään fotoneilla,

Lisätiedot

Syövän lääkehoito. Salla Kalsi

Syövän lääkehoito. Salla Kalsi Syövän lääkehoito Salla Kalsi Syöpä Yleisnimitys maligneille (pahanlaatuisille) kasvaimille Karsinogeeninen = syöpää aiheuttava Syövän taustalla voi olla Ympäristötekijät, elintavat, perimä, eräät virus-

Lisätiedot

1. SÄTEILY JA IHMINEN SISÄLLYS

1. SÄTEILY JA IHMINEN SISÄLLYS 1. SÄTEILY JA IHMINEN SISÄLLYS 1. Mitä säteily on ja miten se voidaan jakaa? 2. Miten ionisoiva säteily vuorovaikuttaa (valosähköinen absorbtio ja compton sironta tarkemmin) aineen kanssa ja miten se vaikuttaa

Lisätiedot