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

Радионуклиды - источники ионизирующих излучений

Альфа-излучатели. Интенсивными источниками а-излучения являются некоторые радионуклиды с большим атомным весом (самарий-146, гадолиний-148, 150, полоний-210, радий-226, актиний-227, протактиний-231, нептуний-237), большинство изотопов тория (Th-228,-229,-230,-232), урана (U-232,-233,-234,-235,-236,-238), плутония (Pu-238,-239,-240,-241,-242), америция (Am-241,-243), кюрия (Cm-242,-243,-244,-245,-246), берклия (Bk-247) и калифорния (Cf-249,-250,-251,-252). При этом часть этих радионуклидов (самарий-146, галолиний-148,150, полоний-210, протактиний-231, плутоний-23 9,-240, нептуний-237) являются практически чистыми альфа-излучателями. Некоторые радионуклиды, кроме того, являются достаточно интенсивными источниками гамма-излучения сами или за счет дочерних нуклидов соответствующих рядов (радий-226, торий-232, уран-238). Большинство трансурановых радионуклидов являются к тому же и источниками нейтронов за счет спонтанного деления. Из-за очень малой проникающей способности альфа-излучение не представляет никакой опасности при внешнем облучении, т.к. не может проникнуть даже через поверхностный слой кожи. Но при попадании внутрь организма через органы дыхания или пищеварения оно может вызвать сильное повреждение живых клеток, т.к. в связи с высокой ионизирующей способностью при равной дозе облучения оказывает в 20 раз большее, чем гамма-излучение, вредное воздействие на живые клетки.

Бета-излучатели. Очень многие радионуклиды являются Р-излучателями (тритий, бериллий-10, углерод-14, натрий-24, фосфор-32, сера-35, хлор-36, калий-40, кальций-45, железо-59, никель-6З, медь-64, цинк-65, галлий-72, мышьяк-74,-76,-77, рутений-86, стронций-89,-90, иттрий-90,-91, цирконий-95, ниобий-95, молибден-99, технеций-99, рутений-103,-106, родий-106, палладий-109, серебро-110m,-111, кадмий-115,-115m, индий-114, сурьма-124,-125, йод-129,-131, цезий-134,-137, барий-140, лантан-140, церий-141,-144, празеодим-143, неодим-147, прометий-147, самарий-151, тербий-160, тантал-182, вольфрам-185, осмий-191, иридий-192, ртуть-203, таллий-204 и т.д.). Некоторые из них практически чистые Р-излучатели (тритий, бериллий-10, углерод-14, фосфор-32, сера-35, хлор-З6, кальций-45, никель-6З, стронций-89,-90, иттрий-90, рутений-106, йод-129, прометий-147, самарий-151, тербий-160, тантал-182, вольфрам-185, осмий-191, ртуть-203, таллий-204 и др.). Остальные являются еще и у-излучателями. Из-за слабой проникающей способности внешнее Р-излучение может поражать только кожные покровы и глаза человека. Особую опасность представляют Р-излучающие радионуклиды при попадании внутрь организма человека через органы дыхания и пищеварения. Поэтому при работе с ними следует использовать специальные защитные средства.

Гамма-излучатели. у-излучение представляет собой жесткое электромагнитное излучение. Оно является сильно проникающим и представляет опасность как при внешнем, так и при внутреннем облучении. Гамма-излучающими является абсолютное большинство радионуклидов. Из наиболее часто применяемых в промышленности следует отметить кобальт-60, церий-144, цезий-134,-137, иридий-192,селен-75, сурьму-124, европий-152,-154, тулий-170, радий-226. В приложении 4 приведены перечень  наиболее часто перевозимых радионуклидов и характеристики испускаемого ими гамма-излучения.

  Ведущая роль этих критических органов в гибели облученных животных, при облучении в соответствуещем интервале доз, показана на многочисленных экспериментах. Так, если экранировать участок костного мозга при тотальном облучении или пересадить смертельно облученным животным костный мозг необлученных животных, можно предотвратить или снизить количество погибших животных в при дозах до 10 Гр. Такие эксперименты проведены на различных животных и они свидетельствуют о том, что гибель особей в этом диапазоне доз обусловлен именно поражением системы кроветворения. О кишечном механизме смерти в диапазоне доз 10 - 30 Гр свидетельствуют эксперименты с локальным  облучением выведенного наружу кишечника. В этом случае гибель животных наступает в такие же сроки, как и при тотальном облучении такими же дозами. При локальном облучении головы животных дозами больше 100 Гр, гибель их наступает в первые сутки и часы после облучения, сопровождаясь судорогами, что указывает на поражение центральной нервной системы. 

Таким образом, при облучении животных и человека проявляется четкая зависимость степени выраженности радиационных синдромов от поглощенной дозы облучения. Характер такой зависимости обусловлен различиями, имеющимися в системах клеточного обновления соответствующих критических органов.

Устойчивое состояние динамического равновесия любой клеточной популяции в живом организме поддерживается системой клеточного обновления. Потеря любой клетки (вследствие гибели или миграции) в системе восполняется появлением новых клеток, что обеспечивает неизменность функций этой ткани или органа. Различные типы клеток характеризуются неодинаковой продолжительностью жизненного цикла, и соответственно, они различаются и по темпам обновления. В живом организме ежеминутно отмирают сотни тысяч отслуживших свой срок клеток и появляются взамен их новые клетки, которые через определенное время тоже отомрут, заменяясь другим поколением клеток. Такое устойчивое состояние динамического равновесия между гибелью клеток и появлением новых клеток является необходимым условием поддержания жизнеспособности организма. Любой взрослый, нормально функционирующий организм находится в состоянии строго сбалансированного клеточного обновления, которое имеет место в большинстве тканей и органов. Нарушение этого состояния, т.е. клеточного гомеостаза, приводит к гибели организма. Такие процессы, приводящие к нарушению клеточного гомеостаза, и происходят при действии ионизирующей радиации на животные организмы. В первую очередь, гибель млекопитающих при облучении происходит вследствие нарушения функционирования двух самообновляющихся клеточных систем – кроветворной и желудочно- кишечной. При очень высоких дозах облучения,  гибель животных наступает вследствие интерфазной гибели клеток центральной нервной системы, которые у взрослых особей практически не возобновляются.


На главную