Μέθοδοι Ακτινοβολίας γ

Abstract

Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται οι δυο κύριες μέθοδοι που βασίζονται στην ακτινοβολία γ, την οποία εκπέμπουν οι ραδιενεργοί πυρήνες κάποιων βασικών χημικών στοιχείων του ανθρώπινου σώματος. Η ακτινοβολία αυτή εκπέμπεται είτε αυθόρμητα, από ενυπάρχοντα ραδιενεργά ισότοπα που βρίσκονται σε μεγάλη συγκέντρωση μέσα στο σώμα, είτε κατόπιν εξαναγκασμένης εκπομπής, όταν το σώμα ακτινοβοληθεί με νετρόνια. Στην πρώτη περίπτωση αναφέρεται η μέθοδος της Ολόσωμης Ακτινοβολίας 40Κ (ΤΒΚ), η οποία βασίζεται στην ύπαρξη ενός ραδιενεργού ισοτόπου του καλίου, τόσο μέσα στο φυσικό περιβάλλον, όσο και στο ανθρώπινο σώμα. Η ποσοτική ανίχνευση της ακτινοβολίας γ που εκπέμπουν οι πυρήνες 40Κ μας δίνει τη δυνατότητα να υπολογίσομε με ακρίβεια την ποσότητα καλίου που περιέχεται στο σώμα και, ως εκ τούτου, την κυτταρική μάζα και την άλιπη μάζα. Στη δεύτερη περίπτωση υπάγεται η μέθοδος της Ανάλυσης μέσω Ενεργοποίησης Νετρονίων (ΝΑΑ), κατά την οποία το σώμα ακτινοβολείται με δέσμη νετρονίων. Οι πυρήνες των βασικών χημικών στοιχείων των ιστών διεγείρονται εκπέμποντας ακτινοβολία γ, χαρακτηριστικής συχνότητας για κάθε ισότοπο και έντασης, η οποία είναι ανάλογη της συγκέντρωσης του ισοτόπου. Οι μέθοδοι αυτές χρησιμοποιούνται στο ατομικό επίπεδο μελέτης, έμμεσα όμως, συμβάλλουν στο μοριακό και στο κυτταρικό επίπεδο μελέτης, καθότι υπάρχουν συγκεκριμένες συσχετίσεις μεταξύ χημικών στοιχείων και των διάφορων ενώσεων / ομάδων κυττάρων. Στις δυο παρακάτω ενότητες παρουσιάζονται οι δυο αυτές μέθοδοι με την παραπάνω σειρά.

This chapter presents the two main methods based on gamma radiation emitted by the radioactive nuclei of certain basic chemical elements of the human body. This radiation is emitted either spontaneously, by inherent radioactive isotopes present in high concentration in the body, or following induced emission when the body is irradiated with neutrons. In the first case, the Total Body Potassium (TBK) method is mentioned, which is based on the existence of a radioactive isotope of potassium, both in the natural environment and in the human body. The quantitative detection of gamma radiation emitted by 40K nuclei allows us to accurately calculate the quantity of potassium contained in the body and, therefore, the cellular mass and fat-free mass. In the second case, the Neutron Activation Analysis (NAA) method is involved, where the body is irradiated with a neutron beam. The nuclei of the basic chemical elements of the tissues are excited, emitting gamma radiation of characteristic frequency for each isotope and intensity proportional to the concentration of the isotope. These methods are used at the atomic level of study but indirectly contribute to molecular and cellular level studies as well, as there are specific correlations between chemical elements and various compounds/cell groups. In the following two sections, these two methods are presented in the above order.