Az orvosi technológia területén a sugárterápia kiemelkedően fontos. A betegek, az orvosi személyzet és a nagyközönség védelmét szolgálja a különféle orvosi eljárásokban alkalmazott ionizáló sugárzás káros hatásaitól, például x -sugarak, CT -szkennelések és sugárterápia. Hagyományosan, az ólom volt a nagy sűrűségű és kiváló csillapítási tulajdonságainak köszönhetően a sugárzási árnyékolás anyagához. Az ólom toxicitása iránti aggodalmak azonban ösztönözték az alternatív anyagok keresését. Az egyik ilyen ígéretes jelölt a bizmut, és mint egy bizmut sugárzási árnyékoló beszállító, szeretnék merülni a kérdésbe: Használható -e a Bismuth az orvosi sugárzási árnyékolásban?
A sugárzási árnyékolás alapjai
Mielőtt feltárnánk a Bismuth potenciálját, elengedhetetlen megérteni, hogyan működik a sugárzása. Az ionizáló sugárzás, mint például az x -sugarak vagy a gamma -sugarak, árnyékoló anyaggal találkozik, az anyag felszívja vagy szétszórja a sugárzást, csökkentve annak intenzitását. Az árnyékoló anyag hatékonyságát az atomszám (Z), a sűrűség és a vastagság határozza meg. A magasabb atomszám és sűrűség általában jobb árnyékoláshoz vezet.
Bizmut: ígéretes alternatíva
A bizmut (BI) egy kémiai elem, amelynek atomszáma 83. Ez egy nehéz, törékeny fém, amelynek számos tulajdonsága van, amely potenciális jelöltvé teszi az orvosi sugárzási árnyékoláshoz.
Hasonló árnyékoló tulajdonságok az ólomhoz
A Bismuth atomszáma közel van az ólomhoz (PB, 82 atomszám). Ez az atomszám hasonlósága azt jelenti, hogy a bizmut képes felszívni és szórni a sugárzást az ólomhoz hasonló módon. Valójában a tanulmányok kimutatták, hogy a bizmut alapú árnyékoló anyagok hasonló szintű sugárzási csillapítást biztosíthatnak, mint az ólom alapú anyagok bizonyos típusú sugárzáshoz. Például a diagnosztikai X -sugarakban (30–150 keV) általánosan használt energiatartományban a bizmut ötvözetek olyan csillapítási együtthatókat érhetnek el, amelyek elfogadható ólomcsillapítási együtthatókon belül vannak.
Alacsony toxicitás
A bizmut egyik legfontosabb előnye az ólomhoz képest az alacsony toxicitás. Az ólom egy jól ismert neurotoxin, amely számos egészségügyi problémát okozhat, beleértve a kognitív károsodást, különösen a gyermekeknél, és a vesekárosodást. Ezzel szemben a bizmut viszonylag nem mérgező. Még néhány orvosi alkalmazásban is használják, például a bizmut -szubalikilátot, amely hatóanyaga az over -gyomornövények elleni gyógyszereiben. Ez az alacsony toxicitás miatt a Bismuth környezetbarátabb és biztonságosabb lehetőséget kínál hosszú távú orvosi létesítményekben.
A feldolgozás könnyűsége
A bizmutnak viszonylag alacsony olvadáspontja van (271,4 ° C), ami megkönnyíti a feldolgozást az ólomhoz képest. Allfémíthető más fémekkel, hogy javítsa a mechanikai tulajdonságait, és különféle formákat képezzen, például lapokat, lemezeket és egyedi árnyékoló alkatrészeket. Ez a könnyű feldolgozás lehetővé teszi a sugárzási árnyékoló termékek előállítását, amelyek testreszabhatók specifikus orvosi alkalmazásokhoz, például az árnyékoláshoz az x -sugárszobákhoz, a CT szkennerekhez és a sugárterápiás lakosztályokhoz.
Alkalmazások az orvosi sugárzási árnyékolásban
Mint aBizmut sugárzási árnyékolásSzállító, a bizmut alapú árnyékoló anyagokat több orvosi alkalmazásban láttuk.
Diagnosztikai képalkotás
Az x - Ray és CT szkennelő helyiségekben a bizmut alapú árnyékolás felhasználható a falak, a padlók és a mennyezetek vonására a sugárzás szivárgásának megakadályozása érdekében. Ezek a pajzsok olyan panelek vagy lapok formájában lehetnek, amelyek könnyen telepíthetők, és hatékony védelmet nyújthatnak a környező területek számára. Ezenkívül a bizmut - az ötvözött kötényeket és mellényeket az orvosi személyzet viselheti az x -sugárzás során, hogy megvédje őket a szétszórt sugárzástól.
Sugárterápia
A sugárterápiában, ahol a rák kezelésére magas energiát használnak, a bizmut alapú árnyékolás felhasználható az egészséges szövetek és szervek védelmére a sugárzás káros hatásaitól. Az egyéni készítményű bizmut pajzsok úgy tervezhetők, hogy illeszkedjenek a beteg testéhez, pontos árnyékolást biztosítva, ahol a leginkább szükséges.
Kihívások és korlátozások
Míg a Bismuth nagy ígéretet mutat az orvosi sugárzási árnyékolásban, néhány kihívással is szembesül.
Költség
Jelenleg a bizmut drágább, mint az ólom. A nyers bizmut költségei és a bizmut alapú anyagok feldolgozása korlátozó tényező lehet a széles körben elterjedt elfogadáshoz. Mivel azonban az ólom iránti kereslet - az ingyenes alternatívák növekszik, és a termelési folyamatok hatékonyabbá válnak, a bizmut alapú árnyékoló anyagok költségei várhatóan csökkennek.
Magas energia sugárzás
Nagyon magas energia sugárzási szinteken, például a fejlett sugárterápiás technikákban alkalmazott szinteken a bizmut árnyékoló teljesítménye alacsonyabb lehet, mint az ólom. Ennek oka az, hogy nagy energiák esetén bizonyos sugárzási - interakciós folyamatok valószínűsége megváltozik, és a Lead nagyobb sűrűségének előnye van a magas energiájú fotonok elnyelésében.
Kutatás és fejlesztés
E kihívások leküzdése érdekében folyamatban lévő kutatást végeznek a bizmut alapú árnyékoló anyagok teljesítményének javítása érdekében. A tudósok különféle bizmut ötvözeteket és kompozit anyagokat vizsgálnak, hogy javítsák sugárzási tulajdonságaikat és csökkentsék a költségeket. Például, ha más elemek hozzáadása a bizmut ötvözetekhez javíthatja mechanikai erősségüket és sugárzási képességeiket.
Következtetés
Összegezve: a bizmut jelentős potenciállal rendelkezik az orvosi sugárzási árnyékolásban. Hasonló árnyékolási tulajdonságai az ólomhoz, az alacsony toxicitáshoz és a feldolgozáshoz, vonzó alternatívává teszik. Noha vannak olyan kihívások, mint például a költségek és a teljesítmény nagy energia sugárzási szinten, a folyamatos kutatás és fejlesztés valószínűleg foglalkozik ezekkel a kérdésekkel.
Mint aBizmut sugárzási árnyékolásSzállító, elkötelezettek vagyunk a magas minőségű bizmut alapú árnyékoló megoldások biztosításáért az orvosi ipar számára. Ha érdekli, hogy többet megtudjon termékeinkről, vagy szeretné megvitatni a potenciális beszerzési lehetőségeket, arra ösztönözzük, hogy forduljon hozzánk. Bízunk benne, hogy lehetősége van együtt dolgozni egy biztonságosabb környezet megteremtése érdekében az orvosi létesítményekben.
Referenciák
- John A. Eskin, "Az anyagok tudománya és tervezése", Wiley, 2017.
- Nemzetközi Radiológiai Védelmi Bizottság, "Védelem az ionizáló sugárzás és a sugárforrások biztonsága ellen: Nemzetközi alapvető biztonsági előírások", ICRP Publication, 115, 2014.
- Nemzeti Sugárzási és Mérési Tanács, "Biológiai hatások és expozíciós kritériumok az ionizáló sugárzáshoz", NCRP jelentés, 160, 2009.
