Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора

Радиоактивное излучение Атомные реакторы и батареи

Источники частиц, протонов и атомов отдачи продуктов деления.

Обычно источником α- частиц является слой какого-либо нелетучего и долгоживущего α-излучающего элемента, отложенный на металлическую подложку (в нейтрализаторах статического электричества применяются эмалевые источники α-излучения). Промышленность выпускает источники альфа-излучения на основе таких радионуклидов, как америций-241, америций-243, кюрий-244, уран-234, плутоний-238, плутоний-239, Кюрий-244 и др.

Чистые альфа-излучатели (например, полоний-210) являются великолепными источниками энергии. Удельная мощность излучателя на базе 210Ро (период полураспада 138 дней) составляет более 1200 Ватт на кубический сантиметр. Полоний-210 послужил в качестве обогревателя советского «Лунохода-2», поддерживая температурные условия, необходимые для работы научной аппаратуры. В качестве источников энергии (а в паре с бериллием – и нейтронов), полоний-210 широко задействован в качестве источников питания удалённых маяков. Применяется он также для удаления статического электричества на текстильных фабриках, и ионизации воздуха для лучшего горения топлива в мартеновских печах, и даже для удаления пыли с фотоплёнок. Полоний-бериллиевые источники нейтронов применялись в первых атомных зарядах.

Для моделирования одновременного воздействия α-частиц и тяжелых заряженных частиц космического пространства на конструкционные материалы ракетных материалов и компоненты радиоэлектроники может используется изотопная установка α-частиц и осколков деления «Калифорний–252» на базе изотопа 252Cf (период полураспада 2,2 года).

На базе америция 241 (период полураспада 458 лет) выпускаются источники α -излучения АИА активностью 3*104 Бк

Выпускаются и низкоактивные источники, используемые в качестве эталонов альфа-излучения для калибровки радиометров и прочей дозиметрической или измерительной аппаратуры. Например, в России образцовые источники α-излучения изготавливаются на базе изотопов уран-234 и 238, плутоний-239.

Источником пучка ионов гелия, протонов или тяжелых ионов может быть ускоритель, например, циклотрон.

Циклотрон – ускоритель протонов (или ионов), в котором частота ускоряющего электрического поля и магнитное поле постоянны во времени. Частицы движутся в циклотроне по плоской развертывающейся спирали. Максимальная энергия ускоренных протонов 20 МэВ, в изохронном циклотроне до 1 ГэВ.

Третий этап развития радиобиологии характеризуется большим количеством целенаправленных экспериментальных работ по действию ионизирующих излучений на живые системы различных уровней организации. На этом этапе развертываются исследования по использованию ионизирующих излучений в различных областях биологии, медицины, сельского хозяйства, поиску способов защиты от поражающего действия радиации. В первую очередь, необходимо отметить  вклад сотрудников Ок-Риджской национальной лаборатории (США), где была реализована крупная программа исследований по оценке радиочувствительности сельскохозяйственных животных различных видов, по изучению воспроизводительной способности животных в ранние и поздние сроки после облучения, возможность использования продукции животноводства после облучения. В 60-70 -ые годы в Калифорнийской военно-морской лаборатории США был проведен цикл крупномасштабных исследований на домашних животных по изучению их радио- устойчивости, механизмов репарации клеток и тканей после радиационного поражения. Результаты этих экспериментов имеют большое общебиологическое значение. В нашей стране наиболее крупные работы о влиянии радиации на животных  проводились во Всероссийском институте экспериментальной ветеринарии, в ВНИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии, Московской ветеринарной академии.

Начиная с 50-х годов, интенсивные исследования действия ионизирующей радиации на метаболические процессы, на регуляторные системы клеток проводятся в Институте биофизики РАН под руководством А.М. Кузина. Фундаментальные работы по радиочувствительности растений в онтогенезе и возможности использования ионизирующей радиации в регуляции физиолого-биохимических процессов проведены Н.Ф.Батыгиным и другими сотрудниками  Агрофизического института РАСХН. Большие успехи в изучении проблемы радиоустойчивости растений и их защиты от поражающего действия ионизирующих излучений достигнуты и сотрудниками Института физиологии растени и генетики Национальной АН Украины (Д.И.Гродзинский). Большой вклад в изучение радиочувствительности растений внесли сотрудники Брунхейвенской национальной лаборатории США, возглавляемой А.Х. Спэрроу ( разработка теории мишеней, роль НК в радиационном поражении растений).

Большой удельный вес в современных радиобиологических исследованиях занимают работы по изучению миграции радионуклидов по биологическим и пищевым цепям. Исследования в этом направлении начались в 50-ых годах, после проведения большого количества ядерных взрывов на Земле, в результате чего в биосферу поступило большое количество радиоактивных продуктов. Быстрыми темпами увеличивалась зараженность поверхности Земли радионуклидами. Так, плотность загрязнения почвы 90Sr в районе г. Токио в конце 1954 года составляла 1 мКи/км2, в 1955 увеличилась до 2, в 1956 году повысилась до 5,5, а в 1957 году достигла 8 мКи/км2. Кроме проведения ядерных и термоядерных взрывов, сильному загрязнению больших территорий способствовали аварии на атомных электростанциях и в производствах военного назначения. В связи с этим, стали актуальными исследования закономерности загрязнения продуктов питания, миграции радионуклидов в цепи «почва - растения - животные - продукция животноводства – человек». Работы в этом направлении начались в нашей стране и за рубежом, положив начало появлению нового раздела радиобиологии -радиоэкологии. В 1948 году была создана биофизическая лаборатория под руководством проф. В.М.Клечковского в Тимирязевской сельскохозяйственной академии. В этой лаборатории, впервые в нашей стране, начались работы о закономерностях поведения радионуклидов в звене «почва –растение -животное». Ученые лаборатории выполнили фундаментальные исследования о сорбции и трансформации продуктов ядерных делении в почвах, о поступлении радионуклидов в культурные растения. Благодаря работам этих исследоваетелей была начата разработка методов и способов снижения поступления нуклидов в корма и продукты питания. В дальнейшем исследования аналогичного характера были начаты в Агрофизическом НИИ, Почвенном институте им. В.В. Докучаева, в институте геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского, МГУ им. М.В.Ломоносова, в Институте биологии Уральского филиала АН СССР и т.д. Большой вклад в оценку радиационно-гигиенической значимости продуктов питания как источников поступления в организм человека радионуклидов искусственного и естественного происхождения внесли ученые Ленинградского НИИ радиационной гигиены.


На главную