Номер 4, страница 214 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 50. Шкала электромагнитных волн. Темы докладов и проектов - номер 4, страница 214.

Условие.

4. Использование рентгеновского излучения в медицине.

Решение.

Рентгеновское излучение — это вид электромагнитного излучения с высокой энергией и короткой длиной волны (от $10^{-12}$ до $10^{-8}$ м), которое способно проникать через непрозрачные для видимого света объекты. Его уникальные свойства, такие как проникающая способность и ионизирующее действие, обусловили широкое применение в медицине для диагностики и лечения заболеваний.

Рентгенодиагностика

Это основная область применения рентгеновского излучения в медицине. Принцип метода основан на различной степени поглощения рентгеновских лучей тканями организма, имеющими разную плотность. Плотные ткани, такие как кости, поглощают излучение сильнее и на рентгеновском снимке выглядят светлыми. Мягкие ткани (мышцы, органы) поглощают его слабее и отображаются в оттенках серого, а полости, заполненные воздухом (например, легкие), практически не поглощают лучи и выглядят темными. Это позволяет визуализировать внутреннюю структуру тела.

Основные методы рентгенодиагностики:

• Рентгенография — получение статического двумерного изображения на пленке или цифровом детекторе. Это наиболее распространенный метод для диагностики переломов костей, заболеваний легких (пневмония, туберкулез), обнаружения инородных тел.
• Рентгеноскопия (флюороскопия) — получение динамического изображения в реальном времени. Используется для исследования работы органов (например, желудочно-кишечного тракта с использованием контрастного вещества), контроля при проведении хирургических вмешательств (например, ангиопластики или установки кардиостимулятора).
• Компьютерная томография (КТ) — метод, при котором с помощью компьютера обрабатывается серия рентгеновских снимков, сделанных под разными углами. В результате создаются послойные (поперечные) изображения высокой четкости, которые позволяют детально изучать внутренние органы, кровеносные сосуды, мягкие ткани и кости. КТ незаменима для диагностики опухолей, внутренних кровотечений и сложных травм.
• Ангиография — исследование кровеносных сосудов путем введения в них рентгеноконтрастного вещества, что делает их видимыми на снимках. Применяется для выявления аневризм, тромбозов и атеросклеротических бляшек.

Ответ: В диагностике рентгеновское излучение используется для получения изображений внутренних структур организма благодаря разной степени поглощения излучения тканями различной плотности, что позволяет выявлять патологии костной системы, органов грудной клетки и брюшной полости, а также исследовать кровеносные сосуды.

Рентгенотерапия (лучевая терапия)

Это метод лечения, основанный на использовании ионизирующего действия рентгеновского излучения. Высокоэнергетические лучи направляются на патологические образования, чаще всего на злокачественные опухоли, с целью их разрушения. Излучение повреждает ДНК раковых клеток, лишая их способности к делению и росту, что приводит к их гибели. Современная лучевая терапия позволяет с высокой точностью сфокусировать пучок излучения на опухоли, минимизируя повреждение окружающих здоровых тканей.

Рентгенотерапия применяется:

• Как основной метод лечения некоторых видов рака.
• В сочетании с другими методами, например, для уменьшения размера опухоли перед хирургической операцией (неоадъювантная терапия) или для уничтожения оставшихся раковых клеток после нее (адъювантная терапия).
• Для облегчения симптомов на поздних стадиях заболевания (паллиативная терапия).

Ответ: В терапии рентгеновское излучение используется для разрушения раковых клеток и лечения онкологических заболеваний за счет своего ионизирующего действия, которое повреждает ДНК злокачественных клеток и останавливает их рост.

Биологическое действие и меры защиты

Рентгеновское излучение является ионизирующим, что означает его способность выбивать электроны из атомов и молекул. Это может приводить к повреждению живых клеток и ДНК. Поэтому при использовании рентгеновских лучей необходимо строго соблюдать меры безопасности. Основной принцип радиационной защиты — ALARA (As Low As Reasonably Achievable), то есть доза облучения должна быть настолько низкой, насколько это возможно для достижения диагностической или терапевтической цели. Для защиты пациента и медицинского персонала используются свинцовые фартуки, воротники и экраны, а также ограничивается время и площадь облучения.

Ответ: Биологическое действие рентгеновского излучения связано с его ионизирующей способностью, которая может повреждать клетки. Для минимизации вреда применяются строгие меры защиты: экранирование свинцовыми материалами, ограничение времени воздействия и использование минимально необходимых доз облучения.