Author: Седов А.И.  

Tags: народное хозяйство   радиоактивность   ядерная энергетика   радиология   радиоактивные вещества  

Year: 1963

Similar

Устройство контрольное УК-23. Техническое описание и инструкция по эксплуатации

Если решать комплексно

Советский образ жизни и идеологическая работа

Техническая документация. Испытательного прибора. Эксплуатационные документы. Альбом РР2.762.057 ОП

Text 
                    А.И. СЕДОВ


НАУЧНО - ПОПУЛЯРНАЯ Б И БЛИОТЕКА,
А. И. СЕД08
РАДИОАКТИВНЫЕ
, . ВЕЩЕСТВА
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВ0
МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР
МОСКВА - 1963


530.З
с2в
В настоящей брошюре рассказывается о радиоактивных веществах
и их применении в различных областях народного хозяйства. Исполь,­
з уя данные, опубликованные в иностранной печати, автор знакомит чи­
т ат ел е й так же с так на з ываем,ым радиологически м оружием - одним
и з средств мас с ового поражения, основанным на использовании радио­
активных вещ е ст13.
Книга рассчитана на широкий круг читат елей, особенно на военно ,
с л ужащих , которые интересуются радиоактижными . веществами.
*


ВВЕДЕНИЕ
В Советском Союзе с ка'ждым -годом все шире ис,поль­
зуется ядерная энергия n мирных целях. Еще в 1954 г.
сове11ские люди первыми в мире осуществили пуск атом­
ной электростанции и направили полученную энергию на
службу промышленности и сельскому хозяйству. В 1958 г.
вступила в строй первая очередь еще одной а11омной элек­
тростанции мощностью l00000 квт. Уопешно выдержал
испытания и ньще прокладывает путь в Северном Ледови­
том океане самый мощный в мире а·юмный ледокол «Ле­
ни,Н>>. В ближайшие годы вступят в строй новые а11омные
элеюростанции (Ново-Воронежская, Белоярская и др.),
новые корабли, работающие на ядерной энергии.
Важнейшим направлением использования энергии ато­
ма в мирных целях у на-с в Советском Союзе является
пр- именение радиоактивных изотопов !3 металлургии, ма­
ши1-юстроении, легкой и пищевой промышле;ююсти, сель­
с1юм хозяйстве, медицине. Видное место среди других
методов н·аучного исследования, ос·обенно в физике, химии
и биологии, занял метод меченых атомов.
В настоящее время в Сове11ском Союзе радиоактивные
изотопы и истuчники ядерных излучений применяют более
3000 заводов, инс11итутов, лечебных учреждений и других
организаций. J-jaшa промышленность производит более
300 различных радиоактивных и стабильных изотопо·в и
изготовляет из rних овыше 700 химических соединений.
Сове11сю1й Союз пров,одит поли11ику широкого сотруд­
ниче-ства со в,семи странами в деле мирного использования
ядерной энергии и радиоактивных веществ, активно уча­
ствует в различных международных научно-техническ,их
конференциях и совещаниях, поовященных использо,ванию
в интересах человечества величайшего открытия нашего
2 А. И. Седов
3


времени-'- расщепления ядра а11ома. Наша Роди•на по­
ставляет радиоактивные изотопы 32 странам мира.
Советс1ше люди проявляют огромный интерес к исполь­
зованию ядерной энерf\ии, радиоактивных веществ. Это и
понятно. Широкое применение ядерной энергии будет оп,о­
собствовать скорейшему построению коммунистического
общества.
В поставленных Программой КПСС задачах по строи­
тельству коммунистического общества указаны пу-ги ис­
пользования атомной энергии: «По мере удешевления про­
изводства атомной энергии разверне-гся строительс11во
атомных электростанций, особенно в районах с недостат­
ком других источников энергии, расширится применение
атомной энергии в мирных JJ:елях в народном хозяйс'Гве,
медицине, науке».
Однако ядерная энергия может быть по:ставлена и .на
службу войне. В империалистичес1шх странах, осо-бенно
в США, этому направлению использования ядерной энер­
гии уделяе11ся ооновное внимание. Вынашивая бредовые
планы войны против социалистических стра'Н за мировое
г осподство, агрессивные круги империалист;ич~ских госу­
дарств делают ставку на оружие массового поражения, и
в Пlсрвую очередь на ядерное оружие. Радиоактивные ве­
щества привлекают внимание империалистов как оружие
массового поражения, выгодное тем, Ч'Го о•но поражает
людей бе з разрушения материальных ценностей.
Uель настоящей брошюры - позна1<омить читателей с
использованием радиоактивных веществ в народном хо­
.з яйстве. В брошюрё приводя'Гся таюке некоторые сведения,
известные из иностранной печати, о прим енении радиоак­
тивных изотопов в военном деле, в частности в ракетной
тех:нике, а также о радиологическом оружии . Ч'Гобы обес­
печить понимание ядерных процеосов, пр9текающих при
действии радиоактивных излучений, в брошюре, кроме
того, кратко поясняется устройство атома и рассказывается
о радиоактивности.
Вполне понятно, что в небольшой по объему брошюре
нет возможности раосказать о всем многообразии исполь­
зования радиоактивных изотопов в :народном хозяйстве.
Более полные с.зедения по этому вопро·су читатель может
найти в литературе, указа_нной в конце брошюры.
*


Глава первая
МИР ИЗЛУЧАЮЩИХ АТОМОВ
Открытие радиоактивности -,
В 1896 г. французский ученый Беккерель обнаружил
странное явление_ Накануне он положил вещество, содер­
жзщее уран, на фотопластинку, обернутую черной бума­
гой; после проявJiения пластинки на ней был виден отпе­
чаток, подобный тому, какой получается под действием
света . Дальнейшие опыты кан: с чистым ура,ном, так и с
различными его соединениями показали, что отпечаток по­
лучается от неизвестных до того времени лучей урана, кото­
рые проходят сквозь бумагу.
Лучами урана заи нтересовалась Мария Кюри-Склодов­
ская *, тогда еще никому не известный физик. Прежде
всего Мария Кюри решила выяонить; есть ли в природе
другие элементы, обладающие овойством испускать, как
уран, невидимые лучи. Такое свойс11во вскоре было обна­
ружено еще у ,тория.
Обнаруженное свойство, проявляемое ураном и торием,
по предложению Марии Кюри стали называть рад и о­
а кт и внос т ь ю, а элементы , обладающие этим свой­
·ство.м,- радиоактивными. Название произошло от
латинского слова «радиус», что означает .пуч. Поэтому
можно сказать, что радиоактивные вещества - эrо лучеис­
пускающие вещества.
Изучением радиоактивности занялся также муж Марии
* В последующие годы Мария Кюри-Склодовс1<ая стала дважды
лауреатом НобеJiевской премии: в 1903 г. - по физике, в 19 l I г. - по
х имии.
2*
5


Кюри-Склодовской - Пьер Кюри, исследова!вший до этого
магн:итны'е явления.
,
Работами супругов Кюри было д:оказано, что испуска­
ние лучей радиоак11и вными веществами происх,одит само­
произвольно. Кусочек урана, н~пример, можно как угодно
нагревать и охлаждать, помещать на свет и в ,тем 1ноту,
пропускать через него электрический ток - и нич'ю не ока­
зывает на ра диоактивность никакого эффекта, интенсИ1в­
ность изл у чения остае11ся неизменной. Человек, таким об-
разом, не в состоянии
Альфа-пу11и
Гомма-лу,щ
ускорить или замедлить
процеос
лучеиспу{:ка-
бета- ния.
- лу1.1и
В посл едовании яв s
ления радиоактивности
впоследсwlИи приняли
участие мно1Гие ученые,
в том числе выдающийа
ся английский физи1~
Резерфорд.
.
Резерфорд проделал
инт ересный опыт. Не"
большое кол ичес1'ВО в е­
щеегв а, содержащего
радий, он поместил в
свинцовый цилиндр такj
что лучи радия могли
свободно выхощить уз4
Рис. 1. Распад излучения радия в маг- ким
пучком толь~d
нитном поле
вверх. (рис . 1) . Это'!\
пучок лучей был про ~
пущен между полюса,ми СJИльного магнита. Оказалось, что
под действием магнитного поля пучок распадается на rри
ча,сти: одна ча,сть отклоняе~гся влево, другая - вправо, а
третья сохраняет направление первоначального движения.
Тогда уже было известно, что в магнитном поле изменяют
наrправление движен1Ия только частицы, несущие электриче­
ский заряд. Составные чаеJ1И ис-следуемого излучения Резер- .
форд назвал по трем пер,вым буквам греческого алфавита :
лучи, отклоняющи еся, как положительно заряженные части­
цы, - альфа-лучами; лучи, ведущие себя, как поток отрица­
тельно заряженных частиц, - бета-лучами; луЧJи, идущие
без отклонений, - гамма-лучами .
Что представляют собой альфа- и бета-лучи? Почему
6


маг,11,ит не rв лияет н а ра,спр·остранение гамма-лучей? Ч1,о
происходит с атомами, коrгорые испу,скают альфа••, бета­
и гамма-лучи? На эТlи и ряд других вопросов можно отве­
rг,ить, лишь поз,накомивши,сь со строением атома.
Строение атома
Еще до открытия радиоакт,ивност,и ученые знали, что
любой атом состоит из ядра и окружающей его оболочки,
в которой движУ'гся электроны. Было известно также, что
электран -это мельчайшая заряженная отрицателыным
электричество.м частица, а в ядре атома имеют,ся даволь­
но тяжелые ча,стицы - протоны, которые обладают п_оло­
жительным электрическим зарядом, равным по величине .
заряду электрон?; маоса протона в 1838 раз больше мас­
сы электрщ1а. В обыч,ном (нормальном) состоянии атом
электр1ически нейтрален, а это знач·ит, что общий отрица­
тельный заряд электронов в -оболочке атома уравновеши­
вается положительным зарядом атомного ядра. Таким об­
разом, н етрудно сделать вывод о том, что в атоме число
электронов равно числу протонов.
В 1932 г . была открыта навая ядерная частица, не
имеющая электрического заряда, т. е. нейтраль·ная, и на ~
з ванная поэтому нейтроном. Маоса нейтрона приблизитель­
но равна мас!се протона. С открытием нейтрона было вы- ·
сказано предположение о том, что ядра атомов состоят из
протонов и н-ейтронов. В наст,оящее !Время прото1но - ней­
тро1Нная т,еория строения атомных ядер я,вляется общепри­
нятой.
В развит,и~и предста1влен.ий о строе.нии атома большую
роль сыграла периодическая система химических элемен­
тов Д. И. Менделеева. Как известно, в этой сист,еме в-се
химические элемент~~ расположены в определен:ном по­
рядке. · Номер того места, · которое за·н:имает элемент в пе­
рио дической системе, т. · е. его порядковый номер, или, как
его чаще называют, атомнь1й ном ер, в точности равен ко­
личеству электронов в ат-оме . Следовательно, число про­
тонов в ядре также равно атомному номеру .
Весьма важной характеристикой атома являе'гся также
общее чи,сло протонов и нейтронов в ядре, называемое
м11.ссо,вым числом.
Количест,во нейтронов ,в атомных ядрах одного и того
же элемента может быть неодинаково. Атомы, имеющие
ра зные ма·ссы за ,счет р;э.зного числа нейтронов при. одина-
7


ков ом за ряде ( одинаковом числе про'Гонов), называют
и з от оп - а ми данного химического элемента. Слово «изо­
топ» происходит от греческих слов \<изос» - равный и «то­
пос» - место. Значит, изотопы
-
это атомы, за:нимающие
в периодической системе Менделеева одинаковое место;
ат,омный номер у них одинаковый, а масс-овое число раз­
ное.
В настоящее время известны 103 химических элемента,
а изотопов более 1000, причем большая часть изо-юпов по­
л у чена искусс11венным путем.
Прив ед ем ·некоторые примеры изотопов. Химически чи­
стое железо состоит из изотопов с мас-совыми числами:
54 (5,810/о), 56 (91,640/о), 57 (2,21%) И 58 (0,340/о); ИС·
кусственным путем можно получить еще пять изотопов же­
леза с массовыми числами 52, 53, 55, 59 и 60. Природный
алюминий состоит из одного изотопа, а искусст,венно полу­
че:но пять изоrопов. Знакомое всем олово содержит десять
изо'Гопов, и, кроме того, девять изотопов его получены
искусственно . Спеuиальными методами и з отопы можно
ра зделить и исследовать; химические свойства у изотопов,
как и следовало а>kидать, одина~швы, а физические (удель­
ный вес, темп е ратура плавления и др.) немного ра з ли-
чаю'Гся.
~
Изотопы бывают стабильные и радиоактИ1вные. Радио­
активные изотопы отличаются от стабильных особыми
яде1рными свойствами, в остальном они ведут себя та1< же,
как и стабильные изотопы. Так, к примеру, если атом ста­
билыюго натрия, соединяясь с атомом хлора, дает моле­
кулу поваренной соли, то ;В результате реакции между
радиоактивным натрием и хлор о:м rюлуч.и'Гся опять-таки
поваренная соль .
,
Чтобы знать, о каком изотопе того или иного химиче­
ского элемента идет речь, принято при написании эле­
мента у1,азывать массовое число изотопа, например желе­
зо-54, алюмин.ий-27, калий-40, уран-235.
Естестве н ная радиоактивность
Химические элементы, существующие 1в природе и пре­
терпевающие самопроизвольный радиоакnивный распад,
на:швают естественными радиоактивными элементами.
Уже в первые годы нс-следования радиоактивнос1'И было
установJJено , что в пробирке с радием накапливается ра ­
д иоактивный г а з - радон . Когда радон отделяли , rro обн а-
8


руживался еще один газ, но нерадиоактивный, - гелий.
Это явление навело на мысль, что атомы радиоак-гивных
элементов, испуская невидимые лучи, претерпевают распад
и превращают,ся ,в атомы других элементов.
Дальнейшие опыты показали, что альфа-лучи, ис,пус­
каемые радиоактивными веществами, представляют еобой
поток альфа-частиц, которые по своему со·ставу одинако­
вы · с ядрами атомов гелия. При движении в воздухе' или
какой - либо другой среде (,в воде, дереве, железе) альфа- .
часнщы сталкиваются с атомами, скорость их движения
становится все меньше и меньше, !В ко-нце концов они при­
соединяют к себе по два электрона и становя'liся атомами
ге.rшя.
Что касае'liся бета-лучей, то они не что иное, как поток
электронов или позитронов, образующихся в атомном
я д ре в результате взаимных превращений про1'онов и ней­
тронов. Причем превращение нейтрона в протон сопрово:ж­
дает,ся излучением электрона, превращение протона в ней­
трон - излучением позитрона.
• Очень ча , сто при выбрасывании альфа- или бета-части­
цы ядро испускает еще и гамма-лучи. Гамма-лучи пр.ед­
стс1вляют -с:обой поток квантов (пор1щй) электромагнитного
и з лучения, напомю-1ающего ре.нтгеновское излучение.
Для работающих с радиоактивными веществами гамма­
лучи создают значительные трудности, так как легко про­
ходят черёз различные преграды; проходя ч е рез стальной
лист толщиной 1 см, гамма-лучи, например, радия ослаб­
ляют,ся всего лишь в два раза. Альфа-частицы можно за­
держать листом бумаги или металлической фольгой тол­
щиной 0,01 M;vt; для поглощения бета-частиц достаточно
1 мм железа .
Радиоакт1шные вещест,ва раападаются с различной ско­
ростыо: у одних превр·ащение заканчивае11ся за несколько
секунд, у других продолжае11ся миллиарды лет. Время, в
течение которого распадае11ся половина всех а'liомов дан­
ного радиоактивного вещес11ва, называют пер и од ом
пол ура спад а. У используемого в ядерных зарядах
урана-235 период полураапада составляет 713 млн. лет;
этот. уран распадается так медленно, что убыль его (т. е.
появление других атомов) можно обнаружить только спе­
циальными приборами. А вот у радона период полурас­
пада всего лишь 3,8 дня.
Бсте-ственные радиоаю~ивные элементы суще-с11вуют на
проrгяжениrИ !Всей l(!Стории Земли , они входят в состав жи-
9


вых организмов как раст.ительного, так и животного про­
исхождения, содержатся в почвах, в природных водах и в
возду х е. Бстественная радиоактивность сопу'Гс11вует раз­
витшо ЖИЗНИ.
Искусственная радиоактивность
В 1919 г. Резерфорду удалось искусс11венным путем
п ревратить атомы одного химического элеме:н т а в атомы
другого. Однако радиоактивные изотоп ы .были получены
значительно позднее, лишь в 1934 г. Фредерику Жолио­
Кюри вместе с женой Ирен удалось решить эту проблему.
В одном из опытов супруги Жолио-Кюри на п равили по­
ток альфа-частиц на алюминиевую пластинку. После опыта
пластинка ис пускала бета-лучи, что указывало на обра­
зов~ние в ней каких-то радиоаК'гивных атомо'В. Это были
атомы фосфора-30; распадаясь, они выбрасывали бета­
ча,стицы и превращались в атомы изоrопа . кремния.
Но бомбардировка атомных ядер альфа-частицами ма­
лоэффективна: из сотен тысяч и даже миллионов альфа­
частиц лишь одна попадает в ядро. Гораздо успешнее ядер­
ные ~реакции протекают под воздействием нейтронов.
Метод получения радио а ктивных и з отопов в результате дей­
ствия н ейтронов на различные химические элементы яв­
ляе'Гся основным методом получения искуссwшrных радио­
а1павных вещес'Гв.
О промышленном производстве радиоактивных изото­
пов вопрос был решен в конце 1942 г. после создания атом­
ного реактора. В реакторе происходит непрерывное высво­
божде;-ше энергии , в результате деле!Ния ядер урана. На
каждый киловатт мощнос11и приходи'Гся 30000 млрд. де­
лений, так что в реакторе мощностью, скажем, 100000 квт
каждую секунду расщепляется 3 • 1018 ядер атомов. При
каждом расщеплении выделяются два - три нейтрона.
Следовательно, в реакторе, где идет процесс деления ядер,
пот,ок нейтронов дост,иrает огромной величины. Если этими
нейтронами воздействовать на какое-либо вещество, то в
нем пояпятся радиоактивные атомы . Таким путем можно
получить большое количество различных радиоаюшвных
изотопов.
На рис. 2 схематически показан разрез реактора, пред­
назначенного для получения радиоактивных из<лопов.
В опециальные каналы, сделанные в различных местах ре­
актора, загружают подлежащие облучению материалы:
ыеталл в виде проволоки или небольших брусочков, раст -
10


1
во1ры в г е рметически запаянных ампулах. Материал об­
л учают от несюольwи х чаоов до нескольких месяцев.
Способ получения радиюаюивны х изотопов путем об­
лучения стабильных образцов в реакторе ха1Рактеризуется
1В ысо1юй :произ водителыностью, несложной · техноло-гией и
12
J
Рис. 2. Схема ядерного реактора, предназначен-
ного для получения изотопов:
1__. активная
зона; 2 - отражатель: 3 - охладит е ль:
4,-
б е тонная защита; 5 - управ л яющий стержень ;
6 - 1еанал с облучаемыми образцами; 7 - nневмоканалы
для подачи облученных обра з цов в лабораторию
от:носитель·но ~низкой ,стаим1астью. Однако :не (В'Се радиоак­
rгинные ;ИЗО'IЮПЫ могут быть получены этим опо1с~01бом. Для
получения радиоактивных изотопов исполь з уют также про - '
дуь:ты деления ура:на, кwорых 1во 1Вре.мя раiботы реактора
накапливается боль:шое .1юличес11во. Ядро урана под дей­
·стВ1ием нейтрона ра,сщепляется на два новых ядра (их ча- .
сто 1называют осколками), я.вляющих,ся ядра-ми радиоак ­
rгИiвных изотоJюв ·более легыих элеме.н:тов : ,бария, стр01н­
Ц:Ия,. ~ крип'Го1На, ц:иркон:ия, йода и др. В небольшом коли­
честве радwоакти:вные 1изоrrопы могут ,быть ,аолучены, кроме
rгого, при помощи ·различных лаборатор·ных установок, на­
пример цикл~отрона .
В Роасии работы по получению радио-акт,швных веществ
были начаты в 1910 :г. выдающим-ся ученым-геохим1иком и
мин-ера.логом В . А . Вер;надс~<1им . Следует заметить, ч110 Вер­
надс%:ий еще 1В 1911 т. ,предв:идел широко е. иопо;Ль зова:ние
1В будущем энер·пии рад!1-юактив1-юго ра,спа да.
3 А. И. Седов
11


В науку о радиоаюи1вных веществах .и радиоакти~вных
превращениях I{рупный вклад внесли- мнолие оове11с1tие
ученые. В ·ча1ст.ност,и, под руководством радиохимика
В. Г. Хл.апи1на в 1918-1921 r.г. в Сове1101юй Роосши был по­
строен радиевый ,за,вод и получены первые препарать1 ра­
дия, обеспечИ!вавшие дальнейшее разв,mие у на,с работпо
радио·активtн•ости. Закон Х.пк:~ии,на ле:тит ,в основе -о,п,ного
нз меюдов :выделения очень малых кол1 ичеств радиоактив­
ных л зотттов, ч110 оrсобенно важ:но пр1и 11-юслед,овани1и но­
вых из,9топов, получаемы х путем ядер!НЫХ ,решщий ,в 1НИЧ­
тож1но малых кол,ичео11вах.
Измерение радиоа~пивных веществ
Количеотво ра,п:~юа·ктив·ноrо :вещества ,пр1И1ня-го харак •
теризовать его а·1tти1вностью. Единицей акти1в1НО1СТ!И я:вляе11ся
кюри, назва1нная rгак в 'Чесrгь Ма,ри1и и Пьера Кюри. Ча-
1С'ГО и1опользуются ,более мелыие единицы: миллuкюрu, рав­
ная 0,001 кюри, и .мuкрокюри, ,равная 0,000001 кюри.
Акти1Вностыо :в 1 кюри обладает 1 г ч1и,стог,о радия. Ис­
след:ования показали, что 1В 1 г ра,щия •ра,спадается ежесе­
кундно 37 ~млрд. а·юмов. В ,с1вяз1и с этим единице кюри
было да1-ю :сл,едующее определение: кю р ,и есть rr а к о е
кол, ,иче 1ст1во рад 1иоа,кт iи,в 1ного 1веще 1ства, в ко-
rгор,ом
,каждую
,секунду
ра,спадает·ся
37 млрд. атомов.
_
101·;~а 1·011>р11т о в Jl!l'l'J,flfC с1ю•1,1,птюс•11и, то в,сегда ука­
з ыu ·tю·г nр е мя се и з м ер ения, та.к ·1шк ,в,следс;тв,ие радиоак-
11и1вного ра1спада акти1В11-юсть изю1топа непрерывно ;ум ·ень­
шается. Пр1и1в1едем пр1имер.
Лаборатория по.лучила 2 лщллщ(юрu фосфора-32, у ко­
торого пер,иод полураопада равен 14 щ-шм. Какое 1юлiИче­
сrгво бета - частиц будет да1вать этоrr ,из,оrrо,п юпусrrя 2 · ме­
,сяца?
Прежде всего определим уменьшение активности. В двух
месяцах ,с,одержиmся приблизительно четыре пер&,да •полу­
распада фос:фора-32, ,следователь1Но, акт1Ив1нюс1.ъ изотопа
четыре ра,за будет умень:шаться вд,вое, т. е. сн1изи11ся 1в
16 раз, и через 2 ,месяца окажется ра,вной 2 : 16 = 0.125 мил­
ликюрu, ,ил~и 0,000125 кюри.
Каждый раопад(1ющийся атом фоофора-32 1Выбра1сьгвает
одну бета-ча,стицу, так •J.J'Гo количе011в1О ча·сrгиц, испускаемых
изотопом, рав:но - числу ра~е:падов. Сл,едрвательно, изотоп с
активностью 0,000125 кюри будет давать 0,000125 • 3,7 Х
Х 10 10 =4,6 1млн. бета-'Ча,стиц в секунду.
12


Рад,иоа·1<ти1вные ,излуче,н,ия - альфа-чаегицы, бета-ча­
стицы и гамма - кванты __,уносят часть энергии, имеющейся
в а:юмных ядрах. Энергию в атоМiной физике измеряют
специалыными единицаМ'и _ . :_ электронв-ольта,м,и
(эв), так
как измерять энергию, наriри,мер •.,бета-ча,с11ицы, _ в килограм-
1\юметрах .или калориях .неудоб;но - получаются чрезвы­
чайно малые числа. Миллион электронв1ольrr называют
мегаэлектронволь:гом и обоз:начают Мэв. Один миллиард
Мэв равен 0,000038 кал. ];3 атомном мире электронвольт
еов1сем не -малая величи,на: электро·н, имеющий энергию в
1 эв, ~ВiИЖе11Ся со 1екоростью около 600 км/сек.
Излуче:ния, обладающие боль1Шой энергией, лучше про­
х·одяr че.рез преграды. На,прим-ер, ,из·О'ГОП серы-35 испус­
кает бета - част.ицы ,с э:нергией О, 17 Мэв, а фосфора - 32 -
с .энер[lией 1,7 Мэв. Первые проходят через ,плаеnин:ку алю­
миния 11олщш1-юй О, 13 _,и,м, а вторые - 3 мм. Сл,едователь­
но, проникающая способность ·бета-ча1ст,иц фосфора-32 в
23 раза лзыше проникающей -спо•с1обности беrга-частиц·
серы - 35.
ОсJювным методом обнаружения 1и 1И-з мерен1ия раДJиоак­
тивных излучений, особе1н:н~о в .пол евых усло1виях, явля т,ся
метод, 1ос,1-юван:ный на ио:низаци,и га з а. Альфа-ча1стящы, бе ­
та-ча,сmицы и гамма-лучм, :с:галкиваясь ,с молекулами газа,
срывают ,с .них ,по одному ил:и -по нес1юльК'у эл,ентр,онов.
Образо.вавшиеся 1в р-езулыате этого . (~ионизации) iионы -
оrо-р,ва,н:ные от молекул газа электро1ны и поло:ж11тель:но
заряженные ,остатки молекул :газа - .могут быrгь зареги­
стрированы и по .ним можно судить о величИ!не радиоак­
Т'Иtвного излучения.
В приборах, предназначенных для измерения рад,иоак­
Т'Ив.ных излучеНlий и называемых дозимет:рически,ми, прием­
никами излучений (де'Гекторами) .служат ион1изацио1н1ные
камеры и газоразрядные - счетчики. В ·замкнутом газовом
объеме ЭТ'ИХ детекторов под действием излучений проис­
ходит ионизация газа. Количество ионов, обра-зующ,их•ся в
детекторе, зависит от в·ида и 1интен,сивно·сти излучения.
При присое_щиненюr к прибору источников rпитания
между электрода 1ми дете,кто-ров
•создается
электри-
ческое поле, в 1юrором и.оны, образова1t1,ные ·в результате
воздейс11вия раJIJиоакrгивною ,излучения, пр~иобретают на ­
;-rравленное дв,ижение: положиrгель:ные rи,о·ны - к отр,ица­
тельному электро,11.у, или 1~ катоду, отр,ица'Гельные ионы -
к положительному электроду, или к аноду. В1 результате в
,цепи прибора возникнет ионизационный ток, который будет
3*
13


rге.м больше, чем ,оильнее радиоак11ив:ное ~1злучени·е. По току
и судят о 1в-ел1ичи:не рад,иоактив:ного из.лучения.
Ионизационные камеры и газоразрядные счетчики ра­
ботают по,д ,разным по 1вел1ичине 'Напряже:н1ием: ио1н:изаци­
шшые ка,меры - в режиме на,сыщен,ия, газ1оразряд1ные
счетчиюи - в режиме газ·о1в·ог.о разряда. Это ,и определя,ет
их ,ра.зл1ич,ные конструкци~и 1и различ:ное использ,ова:ние'.
При помощи пр.и,боров, ,снабженных иоrНизацианrНыми
камерами, удае11ся измерить дозу рад1иоа·ытив:н,ого излуче­
ния, получе.н1Ную ·в единицу времени, rг. е. ,м,ощность д'О'ЗЫ,
за единицу которой обычно принимается рентген в час
(р/час). Пр~иборы, ,измеряющие мощJюсть д:озы, называют
ре-н11Ген~метра .м1и. В .народном хозяйс'I1ве ·ионизационные ка­
меры широко nрименяю'ГСЯ в приборах контроля технологи­
ческих процеосов.
Газоразрядные ,счетчики уста1на,вл,иваются 1в более чув­
стви:т-елt.ных, чем рентгенметры, пр;и.борах; с их ,помощью
мо:жно рег,истрировать очень малую мощность дозы ~излу­
чения и даже оrгделыные ча,ст. ицы.
Газоразрядные ,счетчики ,используются ,прежде в,сего в
рад,иометрах - при,борах, пр,едназначеJН:ных для определе­
ния ,степени зараж~ен1н0:с11и ,ради~оаю1ивными вещесmва!ми
людей, жи·в,отных, ,обмундирования, ,снаряжения, rводы, пр.о­
довольс11в1ия, поверхностей различных предметов и соо,ру­
ж ений; ,они, кроме того, 11-юпользуются в приборах для раз- ·
ведки радиоактивных руд, :в реrуля11орах уров:ня )!~идrюго
мет·алла, в измер,ит,елях влаж:ное11и поч,вы 1и т. д.
В ,последние .годы разработаны и освоены промышлен­
ностью так называемые ,сци,нтиллящионные ,счетчики, 1В де­
сятюи раз ~более чув,011вмтельные к гам,ма1излучен1ию, чем
газоразрядные ,счетчики. Сцин1:илляционные счетчики ши­
роко использую1.1ся при геологиче~;кой разведке, а также
в некоторых образцах лабораторных приборо1}3 ,и ,приборов
ко,Нlтроля.
Биологическое действие радиоактивных излучений
Биоло;rичеокое деikтвие лучей ура'на и раРJИЯ, ·как ~и са­
мо я,вл·ение рад:иоаю1ивнооти, было ,обнаружено случайно.
Од,нажды Беккерель положил 1в карман ,стеклянную тру­
бочку ,с н,ебол1:1шим кол,ичес:гвам радия и не IВЫН'Имал
несколыю ча:оов. Через :некоторое ;время ученый почув.ство-
13ал iсильное недомогание, пришлось ,обратиться к !Врачу.
Пр~и осмотре Беккереля ,в том месте, коrгорое находилось,
14


против труб.ыи с радие,м, врач обнаружил покра,снен·ие
кожи. Было 1вьюказа11ю пре,дщоложение, чrо покраснени.е
коЖJи, а ,также плохое ,самочувс11~ие ученого евязано с дей­
с тви ем ра,д:иоакт:ивното LlЗещества.
Первым, кrго -оознатель:но ,прове,р.ил 1На себе дей~ст,в,ие ра­
диоактивных 1излучеН1ий, был Пьер Кюри. Желая иосле­
довать '61ио,логиче,с·1юе действие радиоактив1юГ10 вещества,
он в rгечен~ие 10 ча,сов держал руку' пер,~д радиевым прела­
ратом. В результат,е облучения через 20 дней на ру1<е
ученого образовалась яз,ва, для лечения 1юторой потребо­
валось бтrее двух месяцев.
В дальнейшем, о,днако, вьшснилось, ч ·ю луч~и радия
могут оказывать и полезное действие, есди их правильно
использова ,ть.
Прл ра·боте ,с рад1иоактив1ными вещества,м1и воз молшы
два в,ида дейс11вия и,злучеНJий на человека : прrи попада-
1-I'ии радиоа1<атив:ных ,веществ :внутрь орга:н1изма (внутрен­
н ее облучение) ил.и на кожу и 1При 011суют,в1и:и непосред ­
ствен.нога •I<о1пакrга с радиоактизными веществам1и (~внеш­
нее облучение). К:огда человек применяет средства защиты,
т. е. :изо111ирован от ра,.1щоак11И1вных 'Вещ еств , :ю на 1, о жу
и :в организм эти .вещес11ва :не . ,попа да ю1' , пораж нн е мо ­
ж ет rбыть ·вследст1JЗие ,внешнего облуче!-!'ия ·в ос1ношюм гам ­
ма - лучами, котюрые обладают большой проникающей спо­
собноtС:тью. В.нешнее действие бета- и особенно альфа-лучей
малоолас1но, так как юни хорошо поглощаются различными
преградами.
Для мз,мер,ения дозы гамма-.излуч,енмя (а та~,же рент ­
r е 1-юнс1<1их лучей) •Вlведе:на специалыная .единица
-
рент­
ген (р), ,на з ва•нная та1к 1в честь 1Изв ес 11ного немецкого уче­
ного В. К. Рентгена. При оце:нке биологического дей1ств%я
радиации час1ю пользуются, I<ро,ме тог-о, едилицей бэр (на­
чальные бу1шы биолопичес-кого экв:и:валента ре,нтгена),
примен,им1ой для любого вида 111злучеН1ий . Под едJИницей
бэр поим.мают rгакое кол:иче,ство любой радиации, которое
пр:оизводит в живых тканях rю же биологич,есI<ое действие ,
что и о,11;ин рентген гамма -лучей.
Биологическое действие радиоакnи!В:ных изm учеш 1ий свя­
з ано с их 1способностью ионизировать атомы и молекулы
клет,ок :,юи:вой тка:ни. Одновр,еме,нно ,с· ионизацией nр,ои,сх,о­
днт ра1зрыв химичеС'ких ,связей в сложных молекулах. Бо­
лезнь, ,возН1икающая ,при 1и1нт,енс:ивном 11Зозд:ействии рад:ио­
акт~и·в,ных ~излучений ,на челавека, получила на з вание
лучев,ой боле.зн.и.
15


Тя.11\.е,с:ть .лучевого заболевания зависит пр :жде нее.го
,
от дозы .из.лучения. Большое знач_е:н:ие пр,и э~ом имеют об­
щее ооют~ояние здоровья облученного, ,индивидуальная
чунстБ1итеJiыно~с:ть к излучен1иям, как будет получена до-
за - в rгечение длителыноrо времеiНи или ,краткО!времен;но,
пр,и одном облучен:ии или при 1:нескю.hьКJих. Следует иметь
в :в1иду ;И характер облучения: . , будет ли доза рад~иации :вос­
пр1инята :нсем организ,мом !ИЛИ каким-л,и:б.о •О,дНIИМ ор,ганом.
РадиоакТ~и1вн,ое обл,уче1ние может быть острым и хрони­
чес1rим. О1с.трое ·а~блуч.ение 1на.блюдает1ся при дейсrтв:ии ра- --­
диоактивных излучений 1на орга1н1изм в ;течение корот1кого
пе1риода вр~мени - примерно -от неск:ольких секунд до су­
тси, а хрон1иче,ск,ое -1пр~и •продол:жительном дейст1вии из­
t,тrучений, например iB течение ,не~сколь:кшх лет.
В резулытате острого облучен:ия дозой до 50 р замет­
ных !Изменений .в 1орга1низ,ме 1Не :наблюдает.ся - могу.т быть
лиJnь ,незначит,ельные изменения в кров~и, к· о:тюрые, 01днако,
быегро ,прох-о:дят. --I1ри остром об.луче:ни,и доза,м1и в пре­
делах 50-100 .р .во.змо}к1ны отдельные случаи заболевания
лучевой болез1нью; ПрiИ более 1силы-ю1м облучении лучевая
боле1з:нь раз1в1и1вается, как пра\В1ило, ,во .в~с.ех ,случаях.
Хро:ниче~ск,ому облучению могут подвергать1ся .люди·, ра­
ботающие 'В атомiной пр-омыш.леннюсти, оотрудники рент­
генолq.личе~ских и радиологических ла6оратор!ий rи др.
В правилах работы ,с ра.д~иоакт;ив.ными вещест1вам;и, кот:о­
рые разрабатываю!~ся ,с учетом на,копленного опыта при­
менения радиоактивных в,ещест1в :и ие,~оч~н~и:ков из.луче~ния
в народном х~о.зяйс·т1не, указываются предельно до1Пуст1имые
дозы -внешнего облучения (wонцентращии радиоакли1в;ных
веrдест.в в :воздухе, 1в-01де , и .на поверхно~с;т,и разл~ичных пред­
метов*), :к:оrгорые челонек мо}кет ·получать ежеднев:но в
течеiние дл;ит1елрного ~времени без как:их-л1ибо sредiНЫХ по­
следст.!Вий.
В на,стоящее время :во многих ~странах проводятся боль­
rпие 1И1ссл д, ваr 1ИЯ по !Ио ЫСI а1нию 1сред1 ''13, ослабляющи • ·
вредное дейст1в1ие :излучений на чeJI неr а. Обнару}кен ряд
веществ, которые обладают доf2тат ч1-r' ,сильным профилак­
тичесr'\JИМ эффе~<том, од1на1 о для окончате.пь:ны r ~выводов об
использовании тех или иных препаратов пока еще недоста ­
точяо данных .
. * Подробнее об этом смотри «Санитарные правила ра·боты с ра­
диоактивнь~ми веществами и источниками ионизирующих излучений».
Медгиз, 1960,
16


\
Глава .вторая
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
.
I
В мирном использо!Зании энерпиш атом,ного ядра мож­
но на~метить ,два основных направления: атомную энерте­
ТИI'1У и приме:неrше ра,Д!иоак11ивных веществ (изотопов).
Аюм1ная энер:ге11ика - э:ю прежде 1в,с.его различные
ЭJIЕ:i-;,тростанции 1и ,суда, работающие 1На ' а11ом.ном тошшне.
Применение а11омной элергии зде:сь ,с:вяза'но с 60J1ьшимн
ра ,сходами, rюrгорые окулаю'Гся 1сравии'Гель.но медленно.
Использование радиоактивных изотопов ,не требует
больших капиталовложений, оно уж,е сегодiНя пр!И!НОСИII'
1пр,и-были. По данным Института экономики Академии наук
СССР, -ежеrодJный экономический эффект !В народном хо­
зяйст1ве от применения ра,щиоакmивных из·от·опов к:оста1вляет
более 200 млн. руб. На!l-rбольшую экиюмюо наро,Щное хо­
·зяйство получает схг применения рад1и.оак11и.вных веществ в
дефекто,с1юпии, ,при ко:нтрооrе и автома:гизащии различ·ных
,технолоnических пр ·оцессо,в, ,в ,научных исследованиях.
Ра,осмоrгр:им .некО'I'орые пу'ГIИ <и,с,полызова:ния рад:и·оак­
т1ив:ных в,ещес.тв в нарсщно,м хозяйс:тве.
Метод меченых атомов
Nlетка ·как средство научного ,июследо:вания приме­
няется очень да1в:но. Многие ,из чи.та,телей внают, как коль­
цуют п'flиц: ,на ногу птицы наде-вают ко.льцо, !На '!Юторо,м
записано, где и когда произведено коmьцевание. С по­
М'Ощью таких очень лросrгых меток удае.т:ся уста ,но.вить
маршруты и ,с·к~рость ,перелета разл1ич~ных п11иц на зимов­
ку, м•еста гне.здовья и ряд др,уiлих в·о.проюов.
Но как, 11-1а1пр,нмер, прос.лед:ить движение в о.рган.из.ме
химических эле ментов, которые принимает человек iВМе<сте
17


с 1водой и · пищей? Как определить вре~мя, в течение ,~ото­
рого раеге~ния уеваи:ваю•т 1внесен:ные ·в почву удобрения?.
Как :иселедовахъ \ИЗiнос как1ой-либо детал~и ма,ш1ины во 1Вре­
мя ее работы? Здесь ,и в подобных ~случаях кольцевания
не приме1н1ишь. На помощь приходит rгак называ1емый м,е"
тод .меченых атО1мов.
В методе меченых аrгомов очень хюро1шей меткой яв-­
ляю:11ся радиоактивные ,изот~опы. Радиоакт.ив,ные изотопы .
легко обнаруживают 1свое присутсшвие по тому \Излучению,
которое непрерывно rисюус~каю.т. Следуе'Л замелить - для
метода меченых а-гомов эТ~о очень ~ва:жсно, -что радиоак­
т,и.нные 1и ·стабильные атомы одного 1И rг-ого же элеменrга
ведут себя 1соверш1е:нно о:,Щинаково ;в болъш,и1нсrгве фи~з~ико­
хиМ:ических процессов. Например, поваренную соль, в К1О­
Т1орой атО1мы натрия радиоактив;ны, организм уе~ваивает.
,11очно \Так Л'е; ,как и обычную еоль." Пра:вда, при этом· ра­
д,иоак1;инность не дол}к.на быть ,с.с11ишко.м больш.ой, иначе
будет скаэыватыся 6иол~алическо·е дейсrгние и:ЗлучеН1ия.
Р.а·с.с1мотри1м неюкюлько ко,нкрет:ных пр1иtмеров, показы­
вающих :сущнос.ть мето~а меченых атомов. ·
И 1с.п:оль.з :ова;ние м ·ече:ных а ,томо1в 1в меrгал­
л у р г ,и и. Давно из:нее,тно, что ·огнеупорная фу:терО\в.ка до­
менных .печей ,с о временем разрушае.-лся и это может быть
причиной -выхо:да 1печи из 1строя. Во из6ежа~ние эт·о1го футе­
ровку 1Периощичееrrи 1ис1с.ле1дуют, оста~на·вливая доме.н1ный
процеос; если футеровка нач1ала разрушаться, ее немед­
ленно обновляют.·
ЗакО1номерен вопрос, нельэя ли 1сл~щитъ за ,сос~оянием
фу;т1ер0;в1~и, 1не .прекр?щая ,работ.у лечи? Оказывается" мож- ,
но. В этом помогают - радиоак,1ивные изо'Гопы. В 1соС1Т·а'В
огнеупорных матер;иалов вводят радиоашr~ив,ный изотоп,
обыч-но кобальт-60; после Э'Гого непрерывно из~меряют ин­
'Генсивнос.ть гамма-излучения 1 с;наруж~и печ!И. Пр1и ра:Зру­
u1енпи футеровки 1интеноив1носrгь 1.Излучения умень,шаеrvс.я и
печь мо:жет быть ·своеВ'ременно оста1нО1влена.
Вместо того чтюбы метить рав.но:мер!Но аз,сю фреродку,
можно В'води:ть ам,пулы rc, 'Радиоактив1ным 1кобальтом в
определенные 1ее уча1с:r'К:И 1на .зада:нную rJiy6инy. Пос.ле из­
носа футеровки ам1пулы обна~аю:тся; это можно з,а:меТ1ить
благодаря тому, чт10 ·са~ма продукция плавк~и, например чу­
гун, .становится радиоактивной.
В :нас.тоя1це~е время контроль за разгаром огне.упор,ной
.футеровr~и
до1менных печей с помощью радмоак1т~ивных
•изотопов осущес1твляе11ся почт,и !На •В:с.ех доменных печах ..
18


Та1<ой 1<01-проль п оз вол~ил ликвидировать аварии доменных
1tr ечей и з -за раэ рушен,ия футеров~<:и, этот метод сокращает
пепро,1,rз~водительные пр•ос11ои оборудО!ва,нiИЯ rи безвоз1врат­
ные поrгери чу.гуша.
К: он т 1Р о ль за износом дет алей. Большое прак­
тическое значение имеет ·контроль 1Из1-юса деталей в д'ВlИ­
гателях. Особенно важJНо это д.т~я ,оельского хозяйсТ!ва, где
работают ,сотни тысяч тракторов и ав11омашин, пр,ичем во
многих ,случаях работают ·в чрезвычайно трудных усло ­
нинх.
.
Обычно после некотор,ог.о пер1иода ра,боты дв.игателя ero
оста1На1Вл,и1вюо.т и 1измеряют вес 1и ра з1меры соотiзе11с11вую­
щих деталей, та,ким образом определяют 'Из:нос 'ИХ. Э11от
метод и~еет два .оуществен.ных ,недостатка: во-первых, для
нолучен.ия результа11ов ,требуется . довольно длитель:ный пе­
риод ра,боты дв1игателя; sо-1вторых, при · ,каждо'М и,змерении
двитат,ель 1приходи-nся разбирать и ч1исгить, а после из·ме­
ре.ний внооь собирать. Метод, .осно;ва!-I!ный 1На 1И1спользо:ва­
нин радиоакт1ивных 1изо'г,опов, ,свабод:е.н _ от указа 1н:ных недо-
ста гков.
.
Рассмо'Ijрим использование , Радиоактивных и з отопов
д.nя контроля ,за сосrюя:нием поршневых колец, от из1носа
к·оторых зав1иаит коэффициент полез1ного д,ейс'!'вия дв1ига-
теля и срок его службы.
.
Радиоа·к,nи1вность ,в -поршневых кольцах обычно создают
путем облучения ,их в я,дер,ном реакrюре. Иногда исполь­
зуют заранее по~добранный ,радиоактивный ~изотоп, на,пр~и­
мер кус.очки 1проволо:к~и из ,кобальта-60, S!ВОДЯ ,их в 'ВЬIТОЧ­
ки на цил1и1ндрической п,ов,ерхности -кольца. Пр:и работе
двигателя ча1сТ1ИЧ](]И •металла отрьц~ают,ся оrг кольца 1И по­
падают в с1ма,з•оч1-юе -ма:сло. По :В'еличине ращиоак11и1внос,Т!и
масла м·ож1но ,очень точ.но , определ,ить степень ,износа порш­
невого кольца.
Вначале этот 1метод •.пр-именялся для непрерывных из·ме­
рений .износа колец в дВ'игателя х , рабоrгающих в лабора­
тории на ,испытателыном ·стенде (рИlс. 3). В далынейшем
его •стали п.р.и,менять на дв1итаrгелях а:втомобилей и трак­
торо·в, работающих в полевых условиях : Износ поршневых
коJiец ·контрол1ируе11ся 1при различных топливах ,и ,смазках,
при изменении режима работы двигателя, скорости и т . п.
Радиоа·ктивные и.зоrгопы успешно .иопользуют-ся та.кже
для ~юнтроля ,износа ре,жущето 1иНiструмента ,в проц.ессе
его ,работы . По ·сра,вненюо ·с ~измерения.ми м:икр _ометром
метод, основанный на исполь з овании радиоактивны х. и з о -
4 А. И. Седов
19


топов, сокращает ,время более чем в 50 раз, ,при этом по­
вышается т·очность резуJrьта·гов изме_рений.
2
J
Рис. 3. Схема установки для изучения износа поршне­
вых i<алец двигателей:
1 - измерительный прибор; 2 - поршень с радиоактивным
кольцом; 3 - маслопровод; 4 - насос; 5 - счетчик
И ,спользо ·ва;ние меченых а .томов в с.трои­
те ль ,ст в е. В 1е,троителье11ве ,метод .меченых атомов ши­
роко применяется mрежде 1всего при 1и'Зуче11-1:и~и процессов
движ,е:Нlия различ,ных материалов, рас:гворов и жидкостей
по ,трубопрово~ам. Например, 1на сrгроtительстше Волrоград­
,ской ,rидроэлектростанци.и скорость перемещения бетонной
ма,осы ,по ·стальному .трубопроводу ,о,предеJfяла1сь с помо­
щью кобальта-60. Для эгото изотоп в виде ку~еочка прово­
локи активностью 0,6-0, 15 милликюри заделывали в от­
верстие, ,проеверлен:ное 1в щебенке; 1rю скор·ости движения
в rгрубе меченых щебенок, введенных 1J;3 бетонную мас,су,
олредеJJЯJJН скорость ее двнжения. ,
Среди ,средств, у,скоряюш.:их ,и обJ1·егчающих ,тяжелые и
трудоемкие работы при с,rроителыс:гве, _ широ·ко пр.име­
няются 1в.зрывчатые ;вещес'Гlва. С .помощью взрыва почти
М'г.новенно ·можно выброс,ить огромные маосы грунта и по­
луч1ить 1выемку для прокладки дороги или канала, котло­
ван для устройства фунда~1ента какого-либо большого
сооружеНlия, открыть дос,туп к полезным rис.1юпа,емым, за­
легающим не очень глубоко. Ощнако 1грунт при взрыве
20


ра зо j)асывае1'iся !}!а большйе ра,остюян,i1я •tИ может ,вьrз1ваiЪ
повреждения на ходящижя поблизости ,сооружений. Это
оообеJНно проя:вляется при ~взрывах в проч:ной скальной
поро.це.
а
6
б
Рис. 4. Исследование выброса 1 грунта при взрыве методом
радиоактивных индикаторов:
а - схема размещения радиоа~,тивных ·индиl{атороn; б - выброс грун­
та; в - воронка и навал, образовавшиеся в результате взрыnа
Для 1иослед,ова·н,ия распределения грунта, sЬr·бра,сывае­
мого при ,взрьшах, .применяют метод радиоакти1в1ных ме­
ТОI< - ющи1<аторов. Делае'Гся это ,та J< (рис. 4). Берут не-
4*
21


большие алюмини,е:'Вые ампулы (объемом меньше 1 см3 ),
!Нумеруют IИХ ,И .запШIIIНЯЮТ гамма-ак1%ВНЫМ ИЗОТОIПОМ. Пе­
р,е,д вз ,рывам ам ,пулы 1в определенн,ом порядк,е 11з:водят в
грун:т по узким скважина ' м 1В одном вер ,т:икалыном сечении.
После 1взрыва метки обнаруж1ивают пр1и ,помощи радио­
метра и по ра,оположению их ~судят о распределении вы­
брашен1ноло грунта, ч:ю учитывают .пр,тт ·в,зрывах 'В рас1по ­
лож:,ении сооружений.
Изо~опы помогают :исследова ,ть организм
ч е л о в е к а. Серьез1ные и весьма 1слюж1ны~ ,иоследо1ва:н1ия
выполнены _ с помощью радиоак11и:в1ных и,зо'Гопов, в,водимых
в н1ич'Гожшых кол1ичесmвах в организм человека.
Известно, ~например, что фосфор ~входит в оос'Гав бел­
ков, а также не~юrгорых ж1ир0в и ооединеш,ий, уча1сrгвующих
в образавании и распаде углеводо·в. Ч.то~бы ,проследить путь
фосфора в ортан,и,з,м,е, иопользую'Г его радиоактив1ный изо­
топ - фосфор-32. Атомы этого изатопа, вводят 1в молекулы
какого-либо фосфорнюг,о ,соединен1ия, например фо·сфа.та
натр1Ия. Будучи введенным ,~ , вену, 1 радJиоакrгив1ный фосфор
быстро ,и,счезает из крови, так как его уеваи1вают нара'в,не
с ,обычным фоофором ра.з личные ткани и '!<Летки. Большая
Часть фосфора О'ГКЛадыва е11СЯ 1В ·КОСТЯХ И IЮСШНОМ МОЗГУ,
меньшая часть - в печен1и и ,селез,енке. Из·отоп фосфора
очень быстро проникает в ,состав ·белых и красных кровя ­
ных телец и ,и,:пенсив:но поглощае11ся ·разл1ич'ным ,и опухо­
лями.
Чтюбы оп,р,еделить, где .и •В каком 1юличестве со:Дер­
)КИiТСЯ фасфор, берут пробы крови ил,и тка,ней 1и ,с .помощью
счетчика измеряют их радиоактивность. Поскольку изве­
стно общее •кюличеот,во 1вшедеп-нюго радиоак11ив11-юго из·оrгюпа,
·ю по да1н1ным изм-ерен1ий можно подсчитать, какая его
часть содержится в и1 сследуемом органе.
Та1<,им же путем ученые иоследуют <~поведение» в орга­
н1изме железа, кальпия, углерода и других хим1и·чеiС]{ИХ эле­
ментов.
Гамма-дефектоскопия
Повышению качества .выпу,с·каем-ой в ,народном хозяй­
с'!'ве лродукци,И уделяе:11ся очень большое внiима1н,ие. Реше­
ние этой проблемы в з1Начительной мере за1виаит оrг орга­
низации ,надетного I{Оlнтроля за качест,во:м металла, ,полу­
фабр,икатов , rот·овы х изделий и 1юнС1Г:рук,ций. ,
22


О"1н11им из эффекгивных методов ·1юнтроля качества про~
КЦИИ Я'ВЛЯ'е'ГI СЯ применен~ие ра,щио·а 1К11ИВ1НЫХ И,ЗОIГОПОВ ·С
елью выя1влеН1ия дефекюв при прос~вечи,ва1нии 1и~зделий и
еталлов гwм,ма-л1учами. Этот метод контроля получил на­
вание .га,м,ма-дефек11ос1юп1ии, а оою,твет.ствующие: yicrra-
' овюи ,стали называть гамма-дефектоскапа1м1и . Д.ля гамма-
ефе1<тоскоп1и1и в ,народном хозяй сrгве применяется более
ООО уста:ню.вок, .и з .них более полав,и·ны и,с,п-оль з уе'Гся 'В
1 машиностроении.
Для проювечива1н·ия металла и здав1На И;с-П'ользуются
рент.ге,новские лучи, однако гамма-деф ектос1югг.ия во мно­
nи х слу LХаях является ,более удобной и выгодной. Аппараты
с рад,иоа·к1швным1и и з отопа,м1и 1vюгут -ра,ботать бе з э лектри­
чества, что ос-обе1нно ,важ:н:о для пол евы х у~сJювий (~напри­
мер, при ;1ю•н •fiро.ле с,ва,р,ных шв,ов rво время 111роклад1<! и
,трубопрово~дов), они ,менее :гром~о•з д ки, 111 х легче лере:во­
з.иrгь 'И проще •обслуживать. Малые раз.меры ·га,м,ма-де:фе1<­
тоскопов дают 1в·озможность просвечивать уча ,сrrки, трудно­
до:ступ1ны,е или вов•се ,недоступные для рештг е~н·овс,ких уста­
новю,к. М·нопие ,сварные швы слож1ной ко1нфигурац:ии могут
· 1юнтрол1ироваться ,тольыо пр,и ,пом·ощи .га.м.ма-лучей .
Ра,1щоа·ктив:ные 1и зоrrопы, применяемые !В гамма-дефек­
:rос1юпии, должны иметь 6ольщой пе1р·иоs11. полураспада и
не обхо димую э;н е,ргию излуч,е,ний. Для просвечивания дета­
J1ей, оrглич а ющи хся толщи1ной 1и пло111-юстыо, 1и,с,пользуют
набор ,и~зооопав, дающи х гам.ма- л учи ,с р аз лично й эн е ртией.
В на1с,тоящее .время для дефектос1юп.и1и м еталло в 113 о с1нов­
но,м пр·именяют радиоактивные изоrгопы ко,бальта, ири дия,
цезия и тул,ия.
'
У1стан-ов1<1и д,тrя раз.м ёще.н,ия гам-ма-ак11ив,ных и.зоrгопов
м·огут 'быть р_а зличны1ми. На p11-nc . 5 показан гам ,ма-дефек­
то1скоп ГУП-Со-50 (гамма-у,ста,Н1овка дл я пром_ышлен:носrги
с 1кобаль11ом, ак11ианость катороrо экв,и!вал,е11-111на 50 г ра­
д,ия). До рабоrгы и-зоrгоп 1В целях без-опасности ,по1м~ещае11ея
в основном защитном I<ожухе; при просв·ечивании он с
помощью д:иста,нщио.нноrо управлен:ия переводи11ея в рабо­
чее ~положение.
К на,сrюящему .време:н:и ра.зра-бюrга1но 1Н ес·1<10.лько мето,а.ав
дефектоскопии. Наиболее распространен фот о р ад и о­
графический метод.
Изменение .интенсивности га,мма-лучей пр~и прохожде ­
нии че~рез просвечиваемую _ деталь при фоrо,радиоrрафиче­
•скам контроле реги,стрир уе'I'ся с помощью пле1-ш,и. Обычно
23


ис,поль з уется рентге1-r сщская пл енка . С хема ,пр'ос1вечива1-r.ия
сварного шва и в1нешн1ий вид у,становl\jи для прос.вечивания
С!ва·рной сфер~ичеокой детал:и пока з аны на рИ!с. 6. В местах
проrгив трещи:н и раков~и:н 1на пленке появляется более
с1ильное почернение. Гамма-снимки аварных швов 1поз1во-
Рис. 5. Г ам ма-установка для промышлвнного
про с вечи в ания ГУП-Со-50: -
1- основной защитный 1<ожух для хранения изо­
топа в нерабочем положении; 2- шланг; 3 - элек­
.
трический пульт управления с сигнальными лампоч ­
ками (а - «Хране11ие» ; б
-
«Перемеш:.ение» ; в -
«Работа») 11 кнопками (г - <Хранение» ; д
-
«Рабо­
та»); 4 - рабочий защитный кожух
ЛЯЮ'Г ;выяви,ть rга,кие ча,сто встре·чающиеся ,1I;ефе1иы, - как
,поры, непровар 1И трещины.
, Для проверки кач е ства , с, вар 1ных швов мет, ощ :rа.м , ма-де ­
фекrгосжапии 1пр~имеiняют за1воды Адм1иралтейский и Риж­
,с,юий ,судоремонт:ный, Ленинградский з авод «Руосl\jий ,ди­
зель», Таганроr1с1шй ,за1вод «Кра,с:ный 1ютельщию>, ТЭЦ
МЬ~сэ~нерго и ряд дру~их лр едпр1иятий.
•
24


\
\
Об э1<01-10мической эффектив,ноот1и этого метО!да дают
1редс,тавление ,следующие данные. Ка'к пока.зала прашги-
О руб . по сравнению с метод:0м ,механических иопытаний
ырезанного образца сварного шва . В текущей семилетке
fа, при проверке сварных швов на 1 км строящеrося газо ­
ровода фоторадиографирование дает экономию пр,имерно
/ф
.
4
4
Рис. 6. Просвечивание сварного шва сферической сварной
дета,1и (вверху слева показана схема . просвечивания):
1 - I<онтейнер с механизмом для передвижения изотопов: 2 - изо~
топ; 3 - сварная деталь; 4 - кассета с пленкой
в нашей стране будет построено около 50000 км различных
трубопроводов. Экономисты ,считают, что экономия от ис­
пользования радиоизотопов для проверки качества сварных
швов может превысить 0,4 млн. руб . .
Merroд фо1торадиогра:фи1и неудо6е:н rreм, что• rгребует
М'НО'ГО ·в1реМ(:j[-!,И на ЭК'С'ПОЗIИЦИЮ 'И обраrбо!Гку [1Л1€1ЮШ, а так­
же ,с1вя,з ан1 ,с боль:ши,м рас ходом пленюr. Эти недоотатки
отсутствуют в других метода х гамма-контроля: ионизаци ­
онном; rюерографичес1юм и телевизионном. Однако два
последних .мет-о~а •,нахОJдятся пока в ,стадии разработки.
Ионизацио:н1ный rме,тод дает воrз.моrжностъ осу­
щесrrвлять га-м.ма-дефектоскопию в поrrоч1ном произ:водс.тве
JИ ,в с1и~стем,е а·втама .тичес,1юг10 упра1в.щшия 1и рерулир,ова'Ния .
Гамма-дефектоскоп ,со оцинтилляцианным ,счетчиком на
з аводе « Уралхшммаш » при прос.в ечиrва:нии изделий rrолщи-
25


ной более 250 мм по зв олил увеличить лроизв-одитеJ1ьность
контроля более чем в 50 раз по сравнению с установкой
ГУП - Оо-50.
'
Ме'Год га.м,ма-дефектос~коп1ии пр1и1меня ет1ся · на м1ноr1их
п1редприятиях ,судостроитель,ной, металлурnической, м·аши­
ностроителыной :и химической промышл-ен1носс1:и. Од,на,1ю
э11от метод :не .всегда вытоден. В стационарных у,слов.ия х
част10 оказыв ае.11ся более прои з!Водительн·ой ультраз-ву-rювая
11ли 1магнит1ная де фектrоскопия, а .также ко1нтр1оль рентге- 1 .
HOBCI\I ИMi И лучами.
Радио а ктивные и з отопы в прибор ах контроля
и управления
1
Радиоа%11ив.ные ,изатопы широко ,исrпользую-гся дщi и з -
мер ения толщины 1ма .териаJ1а :в непrрерыв1ны х техно\Т!оги­
чески х прсще1асах. Осоlбенно большое ра,спростра:н-ение по­
луч-ил контроль rrюJiщины сталь.ной л енты в процеосе ее
про1< аrrки .
Тоmщину проката ,о:бычно .измеряю'!' раглич1ног-о рода
микромеrграм:и (руч1ными, 1шrевмат,ич ескими rили эл е ктр:иче­
скими). ЭтиМ'и 1конта-к11ными лр.иборам!И ~юж1но лр,оизво­
дить измерения :голько тогда когда лрюкатный стан оста­
но1влен :иЛ1и в крайнем ·случае когда скорость прокатки
невелика. Приборы с ,ради-оактИJвными изо'!'опа,м:и, та1к на­
зываемые rголщи~номеры, определяю'г то:лщИJну ленты без
кrонтакта ,с ней ,и абеспеч:ивают достаточню ,rо,ч1ное и-з1мере­
ние толщины быстродвижущейся ленты . Применение таких
приборов повышает 'Произ.водите.льность прокатных сrган,ов
за счет увел: ичен;ия с.коР'ос1:и пр,окаТЕiИ, снижает время 1юн­
троля, уменьшает брак по толщи,нrе, пюс-коль·ку в ада1Н1ная
толщи1на выд ерж,и:ва ет-ся бол ее тючнQ1
На р1ис. 7 :ПР'иrведена схема б е с 1к он т акт 'Н -ого из­
мерения толщины материала. Известно, что
поглощени е бета - ч g стиц и га м ма-лучей за в исит от тол­
щ1ины 1издел,ия : ч1ем mолще издел,ие, тем сильнее ~поглоще-
ние . Для -измерения тол-сты х ,и зделий (ст альной прокат,
1
стенки труб, паровые .котлы и др.) 1использ1уют гамма-лучи,
а -с помощью ,бета -'Час.11иц опр ~деляют rюлщи1ну фольги,
бума~и, лИJнолеума , 1Пла ,стмаосы и прочих пре.дметО'в (Ю\Т!-
щиной ,не :более 1нескольюих миллиметров. Излучени:е, про­
[llе,дшее через 1пла 1с-Т1ИiНУ, регИ1стр,ируе11ся счетчшюм :или
ионизационной камерой, которые в свою очередь свя-
·
25


зал ы со отр елоч:ным пр,ибор1ом. По :полож,ен.ию стрелки
можно ,судить о wолщине sь~пус,каемого изделiИЯ.
Пр ибор можно наiстроить так, чтобы стрелка с11ояла
на нуле , 1югда 'Идет прокат зада1нной толщины. Как толь­
ко 11олщина у~велич.и11ся rили умень:шится, сrлрелка пойдет
!В право или 1в,ле:вr0. Дв'иженше ,стрелки можно согласовать
с 1мех а1низмом •валков rи получить, :га.КiИiМ образом, автома­
т'и че с к,ое р егулирrование rrолщины проката.
J
Jапись показаний прибора
ODDODDODDDD
оа-ооооооаааа
Рис . 7. С х ема беск о нтактного толщиномера с радиоактивным
веществом:
1 - р адн оактнвн ос ве щес т во ; 2 - счетчик с усилителем:; 3 - измеритель­
ный прибор
Радиоак11ив:ные толщинамеры в насrrоящее !Время при­
меняют зав'Оiд «Запорожсrrаль», Магнитого,р,ск,ий металлур­
гический комбинат, завод «Краоный выбор,жец» и др. По
да1Нl!fЫМ И~нс11итута эка1юмики Академir1и наук СССР, при­
менен,ие радиоактивных rголщИ1номеров поз1в1оляет увеличить
выпуск _продукции э а ,счrЕ~т увеличения произ:вюд:ительности
панов и с н1Нзить бр,а к продукции по толщине. Средняя ве­
личина эконом ии, пр,й ходящей,ся на один работавший в
. 1960 г . на заводе «Красный Выборжец» толщиномер, соста­
• вила 38000 руб.
Прrиборы бесж антактного 1измерения и:споль,зую11ся так­
же для .к он т р ,о ля толщины а нт r:ик ,орrро"зийного
покрыrт 1ия металл -а, :напри.мер rтолщины слоя олова,
наа-ще!имого на жеать . Известно, что бе:лая, т. е. луженая,
же6ть широко июпользу,е11ся в пищевой про1мышле:н:но~ти.
В Советском Союзе ежегодно в ыпускаются миллиарды ба­
нок с различными консер1вами. Даж,е очень небольшо11
перерас ход олова на к ажд ой банке rв с;умме соота!ВИТ зна-
27


чительное колич,ест,во этого металла. Од~-1м,о нель з я до­
пускать и пробелы в покрытии, так как жесть без олова
нач~ИJН-ае,11 бЬ!lстро ржа1в-еrгь и консервы порrгятся .
Обычный ию:нтроль а:н.тикорроз1ийного по.крытия метал­
ла ·заН1имаеrг мною ~времени и определяет среднюю ,го-л­
щиJНу покрьпшя двух сторон. Бесконтактный радиоа,к11и1в­
ный црибор с большой точностью измеряет ПОКjрытие с
каждой 1стораны; -вре,мя 1изме,ре1Н1ия сокращае-гся более чем
3
Рис. 8. Схема прибора для измерения толщины
покрытия (исполь з уются отраж е иные бета­
частицы):
1 - радиоакт ивно е в е щ ество; 2 - СtJетчик радиоактив­
ности; З - измерительный прибор; 4 - защитный
Э I<ран; 5 - покрытие
в тр.и раза. Выс·о·кая точность измерен,ий позrволяет сн:изить
допу1ск, что дает э1юном·ию материала :пюкрытия. По
ориентировочным подсчета~м эконом1ия олова на гrюкрыТ1иях
ба,ню,к, используемых в пищевой промышленност;и, мож1ет
быть по 1с11ране ,на .су,м.му •I:Ie менее 1 млн. руб. в год.
Схема 1у1стройсrгва и ра-бо.ты прибора для ~измерения
толщины покры11ия металл1ичес.кой ленты при1веде1на :на
рис. 8. От радиоа,к11и1вн,ого 1шютrопа лучи направляюrг:ся на
лов·е,рхнасть ле,нты. Отражаясь, ча,еть лучей ~попадает на
счет.чик, ра1спол ожею-1ь1й ,с той же -стор·оны ленты; от пря­
мых -луч е й и зотопа счетч1ш, ,з ащищен ов,и;нцовым э1,ра1но:м.
К1оличество оrграж ен:ного ~и з лучения з а-висит от толщины и
шютно·сrи вещесrrва ,покры:r,ия !И са1мой ленты.
Приборы ,так,ого типа использую11ся для 1изм-ерен1Ия раз­
личных по к рытий ,из металла, резины, rrла 1с11м31осы, ,кра,с1<1и,
фоточу.в1ств1Нтелыюго сл1оя на плен,ке и rг. д.
Для rко:нтроля размеро:в детали 1В про­
цессе ее шJI'Ифования ,применяется ,прибор ,с исполь-
28


зо,ва,нием альфа - чаелиц. Схе ма .такого приб ора по1, а з аш1
на рис. 9.
Ра,ботает лри,бор ~следующим образом. При шлифова-
11ш1и, rнапр:и,мер, 1шлtиц ев диаметр ~вала по.степе:нно ум1ень­
шает,ся, прибЛ'ижансь к заданному размеру. Че1м меньше
размер .вала (по шл1ицам) , :тем ·больше опускае11ся и з.ме-
' Рис. 9. С х ема прибора с радиоактивным вещ е ­
ством для к о нтроля обработки шлиф о ва -
нием:
1 - шлифовальный круг; 2
-
обрабатыва ем ый вал со
шлицами; 3 - измерительна я скоба; 4
-
рычаг; 5 •-
источник альфа-частиц; 6 - счетчик альфа-ч а стиц;
7 - угловой рычаг с заслонкой: В
-
шток
р;ительная с1юба прибо р а . Связа~нный юо скобой рычаг п од­
нимает ш11ок, коrnорый юоворачивает углО'вой ·рыча г ; пр·и
этом сшсл·онка рычага перекрывает альфа-часrrица.м доступ
в rсчетч,ик, !В результа,те чего на измерительный цр:и6ор по­
ступает более ,сла,бый элек·трич еск,ий rгок и ~с11релка при­
бора ~изменяет свое положение. В 1вы х10дную электр~ичес,кую
цеп ь 1ечетчи.ка ,мож1но ,включить си~нал ь:ную лампочку и
механизм, упр,а·вляющий работо й шл иф овальноrо станка.
Таким образом будет дос11игнут автоматический :~юнтроль
проце с с а шлифования .
29


К~онт:р,оль и регул,и.рование ра1схода ж1идко,ст,и ·в некото­
рых теХ,нологическшх процессах ча·ст,о .весь. ма з ат,руднеJIЫ,
оообен1но в тех :случаях, ~югда ж~ид1юсть :находиrгся в, .тру­
бах ил.и сосудах под большим .да1вле:нием :или нагр,ета до
.высоюих rгемперш11ур, а rгакже при ра·боте о жидкасrгями,
ко'Горые юпасны для ра,6оrгающих (нз·рьuвоапа:е1ные, ядо1ви­
тые и rг. п.). На помощь приходят рад:иоактивные
уровнемеры и ра,сходомеры, шир,око применяе­
мые •в по1следнее 1в,ре:мя.
На рис. 10 пшшзана ,схема раJ]Jиоа~иш.вr-юго уро1в1немера,
предназначе:r-r:Н:оrо для измерения уров,ня жидк,осrи 1В баке.
1
\--
., __
4
Рис. 10. Определение уровня жидкости в баке с помощью радио­
активного излучения:
1 - радиоактивный изотоп; 2 - счетчик; 3 - усилитель; 4 - ;i з мернт ельный прибор
На одной 1снщке ба.ка по1мещае'Лся ,изотоп, обычн,о ко­
бальт-60, а на противоположной - счетчик излучения.
Бсл1и на пуrги гам'Ма-л,у~чей нахо~ится жидкость, кото·рая
их по:гл,ощает, rго С1'релка trр,ибора не оrгклошrется. Но ,ка•к
:галию уровень жид1юс11и стаJrе·г ,ниже местоположен1ий LИ.з~о­
топа и ечетч·ика, поглощение гам,ма-лучей жид1юстъю пре-
1~ра:11и11ся, на счетчик попаду,т, гамма-лучи и стрелка при­
бора ·откл,они11ся .от своего пер,воначаль,ного, положе~ния.
Для поддержания ур,овня ЖIИдкасти на определенной .вы­
сюте ,счетчtик через спещиальное устройство соеJщ1няют с
автома .т~ичесишм регуляторам расхода жидкю 1с1:и.
В .lfeкorropыx урав!Немерах радиоактивный ·изотоп поме ­
_щается ·в 1попла1вке, а над по,пла:ниом rусrгана 1вливае1·1Сл
30


\
счетчшк. При изменении уровня жмдк,ости из,ме~ниr,ся рае ,, \
стоян,ие между изотюпам и счетч,иком, а следавате.11ь11v, \
будут из.менятыся и показаiНия пр~ибора.
Уровне:меры ~использую11Ся для подде.ржа1ния уро·вня \
нефтепродуктов ,в за~<,ры:тых μи.с,тер.нах, .для ди;етанцианной
сигнализации уровня 'раздела двух сред различной плот­
:1-юсrги (1вода - пар, ~вода
-
керо1с,ин и .др.), для а:в-гома~иче­
с:к~JТ10 регул,ирования и указания уровня mид1юrю металла
и т. п. На .мета,ллургическ,о,м за'воде им. Киро1Ва ,уровнеме-
ры 11юпользуются для контроля за г,раницей раздела жид-
кого 1и газообраз1ного ?М1м.иака, на Бежецком сrгалел1Иrrей-
ном заводе - для ав-1,оматиза!.(и:и процеоса ра,зли,ва стали
(регулятор уров1ня УРУ-6), на а:втюза;воде ,Иiм. Лихачева -
для поддержа ,н1ия уров:ня масла .в закалочных 1Ваннах на
авто,ма11ических за,1,ало 1rных агрегатах (радиоакти~вный
уровнемер АРПУ). Радиоа,кт,иыше регулят,оры урю1в,ня пр'и­
меняю11ся на фабриках текатильной п,ро1мышленносrги (Пер-
вая ситценабивная, «Красная Талка» и др.).
В на,стоящее :время промышленн1dсть выпускает толщи­
номеры ,и уроВ,не.меры разл1Ичных 1юн1с.трукций. Наприм,ер,
Таллинский за,вод ко:н'Грольно - измер,ите.ль.ных пр1иборов IВЫ­
пускает ,измеритель ,толщины покры11ия ИТП-476, К1о'Горый
позволяе11 измерять оловянные пок,рытия толщиной
до 5 микрон* ,с rгоч1-юстыо 0,1 .мш,рона. Измеритель ~юл­
щины ,пр оката ИТУ - 495 определяет rroillщинy дв1ижущейся
стальной ленты ,в диапа,з·оне от 0,05 д10 1 м~. Для бrеокон­
та1<:11но110 1 а,в11ом атичес1юго определения ,верХJне~ гра:ницы
запол~нен,ия непрозрачных еосудов mидким.и ил1и ~сыпучими
вещес,1:ваМ1и и управ;Jiения напол,н1ительным устрой,с'!1вю,м
-
изrотовляешся гам.ма-измер·и,тель уровня ГИУ-1 1И др.
Советсwимiи июыенера,ми ,сконструирован грунтlОiмер, ча­
сто .на.зываемый пулыпомером. Этот прибор / и,спюль,з;уе11ся
при намыве плю11ин землесос1ным ,сна·рядом. Он подд~ржи­
вает ,посrгояrн~ную 1юнщштрац,ию песка rв пульпе (,во~опес­
чаной смеси), перекач1иваемой зе.мrснарядом. Действ,ие
пр1ибора основано :на ,из1мерени,и гшм,ма-:иалучен:ия, прl()!НИ­
кающего через пульпопровод. С IПО!мощью ,пр,ибора мож:н·о
поддержш1вать платность пульпы :постоянной: или ~изменять
ее ,в нужную сторону.
Ташкентс~ий завод выпускает измеритель плотности
пульпы земснарядов ИППЗ-1, 1с помощью котюрого ,можно
производ~ть бесконтактное непрерывное ди,станционное из-
*1 микрон = 0,00 l ,н,w. •
31


/ мер~нйе п.тN)тI-iости 11у.лыпы, движущейся по трубопроводам.
Прибор обеспечивает ,измерения при внутреннем диаметре
трубы от 120 до 50 с.м и толщине стенок от 3 до 6 мм.
Радиоактивные изотопы в медицине
В Со-ве1iс1юм Союзе радиоа1п,и;вные из•оrгопы уже мн9го
лет ,исп ользую11ся для диагностш~и Iи л1ечения бюльных .
С помощью радия, ,например, лечат <Злокач·ес:Т1венные
опухол1И. Луч,и радия ра зру,шающе дейсхвуют Iна ,ткани че ­
лов-Ежа, причем опух,олевые т1шни ,к :нIи·м более чув,сrг:ви­
.тельны , чем здоровые. Од~нако получить ра,дий очень rгруд­
I1ю ,и nрои з1в1одство его юб х о,д1нтся чр ез:в ычайно дорого. За
50 лет Iсо Iвреме~н,и открыти я радIИ'я :во :всем М'ире .получено
:всего около 2,5 кг радия. Ясно, что в леч ебных целя х ра ­
дий ,мож ет быть IНIСПОЛЬ З ОВан лишь В не1МНО1ГИХ с.пециаJ!Ь'НО
оборудО'ван·ны х 1,лиIнш<ах.
В тIеченIие :несколью1 х лет в меди1..1:ш-11ской практике для
лечения различных злокачес:т,вен!Ных опухолей, Iв том числе
и ра1ювых, широко пр:именяе11ся коба,льт-60. На р11-1<с. 11
по,каза:на гамма-у,с,танав•ка для лучев-ой rг,ерапи.и :в усло­
виях •специализи,р,ова.нного медицинскогю ·кабинета. Количе­
с1шо 1юбали.а :в :ней э1<в·и•вале11-1тно 400 г ,радия. Защитный
кожух, ,в кото,ром помещен ~изотоп, ПJ)'едста,в.ляет собой чу­
гу:н,ный ко))'пус, залитый сви;1-щом, ,с коничес1<им окном для
выхюда гамма-луч,ей. С ,помощью такой устаIновкIи уз·кий
пучок га:М1ма -л учей, ,излучаемых Nобальтом, можно напра­
вить Iв ~нужное .месrго.
НынЕ: м~ноги·м изнестны радоно1вьrе ванны, назначаемые
пр.и лечении ·ряда <Заболеваний, ,с,вязIаIнных с нарушением
обм,ена ,веще~стIв, а rга .кже при некоторых з а'болеваниях с:.у ­
ста,во:в и ,сердеч:но -:оосудиотой ,си:сrге.мы. На некоторых на­
ших ·курортах . Iимею11ся ест,есrгвенные радоновые IистО1Чншш.
В ,бю.ль-шинст:ве ·случаев прIименяют,ся ,искуюствен:ные радо­
новые ва~нны, предложенные профессор,ом Ба,рановым, В. И .
Иоку,с1ст,венные радоновые Iва1нны пр,иготавляют из ,воды, в
коrrорой ,пр едва р·ительн,о р а,сmвор я ет,ся рад о.н. ДостатоЧIНО
,и.м,еrгь 10 .мг радия, чтобы ежедн,евIню пр:итоrг,о,влятъ 10-20
искуск:твенных -радоновых ванн.
В дермат:олоnии для лечения кож11-1ых заболеваний при­
меняюТ1ся также бета-а:к11и-В1ные изотопы: фосфор-32, строн­
ций - 90, цезий-137. Иногда на болыное место нахладывают
1<1усок ·матер:ии, смочвн:ной радиоакт1иIв:ным фосфором, и IВЫ-
32


держ1ивают определенное ,времл. / Вследствие малой прони­
,кающей опособности бета-лучей дей,ствию по,цвергаются
только ,поверхностные 1сл,Qи кожи. В не1ю:горых случаях
при лече,нии ,забюлева:ни й радиоакТ1ив1ные ~вещества в:в,одят
Рис. 11. Внешний вид стационарной медицинской гамма - уста­
новки ГУТ-Со-400
в организм, напр :им,ер радиоа~~т,и'Вl!-юе золото вводш11ся для
борьбы 1с .раком пече1-ш, а фосфор - 32 - для лече:н;ия неко­
торых заболеваний кожи. •
Радиоактивные методы разведки полезных и с копаемых
Радиоак1ш-в,ные ~изотопы помогаю·г .геюлюгам в поиоках
полезных ископаемых. Иаследования ,показали, что нефть,
каме<Нlный уголь, песчаники, ·в которы х может быть нефть,
обладают ючешь ·малой встес'!'венной радиактИ!в1ностью по
сравнению, :н·апример, с глиной, ,сл а нцами и другим,и по-
33


р,оrдами. Есл,И 13 ,скваЖ1и1ну опустить ио.н~изационную кам,е ру
или счетчик, rю их покавания будут 'В ,из'весrгной мере ха ­
рактеризовать ,с~войства пластюв.
Метод регистрацИJи естест1вен1ной гамма-радиоак11ив1но­
С1'И, называемый гамма-каро.тажем, наиболее }"Спешно при­
меняе-гся пр~и ра·зведке _запа,сов урана, -гор~ия и .J<,аЛ!ИЯ. Хо­
рошие результаты получаю 11ся при ,измерении ,излучения,
которое ;тт:оявляе11ся ·в породах при ОП:J'•СI<а:нии 1в скважину
источника нейтронов.
Небольwая (с 1напер1сток) ампула, ,содержащая смесь
1rюл он1ия или радия с бер1иллием, дает м~илл~ионы 1нейтро~нов
ежеоекундно. Вместе ,с э,той а:мпулой 1в 1сюважину, пр,оде­
ла1нную :в , породе, опу,скают счетчик радиоаъ."Ти1в1нос1iи, пр·и­
чем меж,ду ампулой и ,счетчиКЬiМ ~ата1вят св1и:нцовый экран,
чтобы ней.тр:оны ,в ,очетчик ;не п0падалtИ. При 1проН1икании
гв поро;11.у, окружающую и1сточн·ик, ;нейr;роны зам,едля:ются
1И поглощаются ядрами а.110.мов элемент,ов, из которых оо­
стои!Г •порадд. ЗаХiват нейтронов ,сопро1вождаетrся ,испуска­
ние1м гамма-лучей. Са:мопишущий прибор , соединенный со
счетчикам, <будет да1в·ать запись рег,ИJстр•аIЩI!И га.м:ма-1И:злуче­
tния, ко-горую затем ,обрабатьnвают 1и узнают, 1какие эле­
менты можно ожидать на той или иной тлуб:ине.
Чтобы павысиrгь ~степень ~извлечения нефти из недр зем­
ли, искусственно псщдерж~и1вают пла,отовое давлен~ие, на·ка­
ч:ивая ,воду -к•ак .в1нутрь ,самой залежи, rг,ак · и за ее ,ко:н'Гу­
ром. Практика показала, что в этом случае требуется тща­
тельно 1юн,т;рюлироваrгь гра1ницу контакта гводы с нефтью. ·
Очень 1эффе1~ти1вными ока,з-ались радiюметричес,кше м,етоды
~антроля. С ;их памощью маж1но по,выс,ить -ыоэффии:иент
,из·влечооия :за,па,оов .неф11и примерно на 10%. Это даст
стране дополнительно мн,отие м.иллионы iГOiНIH :н,ефт1и.
Поис.ки •полезных 1и,ско:ттаемых м,ожно uакже вести м,е­
:года'МИ, ос:нова1нными ,на 1рег.истрации р.а,ссеянных гамма~
л,учей (га,М!ма-гам1ма-ка·ротаж) иди нейтронов (нейтрон­
.нейтронный ,каротаж). Каждая порода по - своему раiсоеи-
1Зает тамма-луч·и ;и ,нейтрюны. Особенно оилынюе рас;сеяние
создают уг,оль, нефть, вода 1и друг:ие легкие 1вещеегва.
Применение ·радиоа,кт1иВ1ных методов 1при разведке и
добыче неф11и, газа и угля э1юном1ит десятки миллионов
рублей ежегодно. Тюшжо на промыслах Азербайджана
экономия в 1961 г. ·сюста1вила 1 млн. 380 тыс. руб.
Радиоа·к11и1вные 1изю11опы ·и ядерные излучения позв ·о­
ляют ,более бьютро 1и с 'Ме:ньшими затрата:Ми пр,ои-з:водить
раз·ведку ,природных богатств. В тех ,случаях, когда ре-
34


зультаты таwой раз.ведки недоютаточно (ГЮЧIНЫ, ОКQl}!Чатель­
ные ,выь-юды ,6 !Месторо~де;ниях делаю·т. ~на о· снава1нии 1сюпо­
е,т. авления Р,анных, полученных раал1и~чными ме:тодамiИ раз­
вмюи ..
Использование · радиоактивных изотопов
н сельском хозяйстве
В .сельском хозяйс(~ве радиоакт1и:вные 1изоrгопы iиспоJ1ь-
-
u
зую,-гся пр~е:жде ,вс.еrо для научных мс:ел~до~в.а~нии.
Больш1ое в1нимание уделяе'I!ся изучен~ию 1в,за1имо;Дей­
~ст1?~ИЯ между растениями, почвой и удоб.рения~ми ,с целр·ю
разработки 1рацио1наль;ных режимов ,в:несенrия удобреншй.
Ivlетодо:м ме~ченых а:то1мов ~было :вьrяснено 1в,л1ия.ние на раз­
вит1ие раоте1ний не.корневой подкормки, тлуби~ны внеоения
удобрен1ий и ряд друлих- вопр0~с10в.
И-селедо1ва1Ния :также ПlОК•а:Зали, что радиоа,:югивные из­
лучения: с:ущееnве1нным образ-ом вл1ияю!т, 1на рост и раз1в1и­
т:ие раеr,ений. Высоыие дозы облучения обычно iгубя:т, ра!с­
тения. Пр1и юr-rи1:ж:ени:;и доз, 'Когда ча1сть оiблученных расте­
ний . не погибает, излучения вызывают глубокие наслед­
етвеН1ные изме1нения, среди ·кот1орых 1в1с;т1речают1ся оче~нь
ценные. :VI1споль,зован~и:1е изю.топов, еледовательно, мюжет
намного у!скор~ить ра1боту селекцио1неров; ее.ли при обыч-
. ных
мет:одах ра.бrоть1 на !Выведение нО1вого ,сорта 'Ра1стений
требуется не~сколь-ко лет, rro пр;и :исполь,зовании изо11опов
в некоторых ,с,лучаях это может быть 1сдела~но эа не~сколь­
к,о месяцев. При дейсШвИiи слабых доз радиац.ии быстрее
идет, ,рост: 1И ,созревание ра1стений ;и иног1да у,лучш1ает1ся ,ка­
чество ,их прод:укI.1щи. Ускоряющее дейс11в~ие излучений за­
виюи"г от ,сюют: оян:ия се.мя~н, от 1т,емперат1уры и sла:жносrги
окружающей с:реды и ,некюторых друnих фа·кторов.
В Институте биологической физики . Академии наук
СССР изготовлена передвижн~я гамма-установка для
предпосевного облучения семян. С помощью этой установ­
ки можно облучить до 1000 кг семян в сутки. Вместе со
вспомогательными устройствами установка весит 1,6 т и
может быть смонтирована на автомобильном прицепе.
Опыт:ам1и и ,июс..ледава~ниЯ1м1и, проведенным1и .в И.нсти­
rгу~е биолюгичесп~ой физ:и1юи Академии наук СССР, дрка­
зано, чт:о ·предпосевное о6лучесние -семя1н бла1rо1тJвор,но дей­
ствуе·т на р.ост iи раз1в1и11ие .раегений. Н-апример, пре'дпосе1в-
н ое облучение 1семяш .моркови дозой гамма-лучей в 2600 р
урож. ай: 1кор неп лодов в с.редне1м на 22% е уве-
35


л-иче1нием ,содержания в1итамина С ,и 1<a p o1' 1,1,11 r1. l lp11 о.б,1 1 у ­
че.н1и,и ,семян кукурузы (доза 500 р), как пока з ыв а ют опы­
ты, про•веденшые . в Ла11вийской ССР, в Московской и Ле­
нинграде-кой обласrгях, урожай зе,пеной массы возрастает
на 17-22%. Предпосевное облучение семян ,ка,пусты до з ой
в 2000 р дает прибавку урожая 11-ia 20-21 % ,с увеличением
д:о 16% ,содерж,а,ния витамина С. Добав,ка к удо.брениям
изо:гопов 1с а•кти-в:ностью 011 оJ:tной миллиардной до о~ной
сrготысяч1Ной •дJоли кюри на кил-ограмм удJобрения дает хо~
рошие результаты для ,клевера, •ав-с.а, картофеля, пшеницы
и подсоонечника.
,
Рабо'tникам ,селыского хоэ яйства 'В ряде случаев необ ­
ходимо зпаrгь влажшос;Гь ,почвы. Обычно это делалось пу­
тем в з я11ия ;прюбы :и высушив,а1ния ее; ра-з,1-юсть весов 113 з я11ой
и высушенной пробы определя.ла 'ВJ1юк11-юсть по,чвы. Те,перь
Р.ижс,1'1ий з а,в м « Гидроме:теопр'и,бор» . -выпу.скае11 при,бор
М-30, 1,0--горый 1с помощью га.мма-J1,учей авмеряет 1Влаж­
:1-юс.ть почвы :в полевых условиях без ,выемки образцов
-поч,вы. Наша промышленность освоила также а1в1101ма,11и­
ческий радиоизотопный снегомер типа М - 55, позволяющий
измерять запа:сы .воды ·в ·rенежно.м покрове ,с передачей по
ради-о резуль,татов измерений.
Сохранение продуктов питания с помощью
радиоактивных излучений
Труднос.11и, с-вязанные ,с хранением :продук:тов питания ,
хорошо яз:в,есmны каждому. Попробуйте летом ку,пле:нное
мя,со оста1в1ить 1в•не холодильника, на друr~ой день оно бу­
дет ,не:пригмно 'В ~пищу. А ,сколыю nиiбiнет- фруктО1в и ово­
щей O'I ' гниения, 1сколыю зерна унич11ожае11ся различным1и
насеI<омыми -1вреirдтелями! Предохра:не:н:ие продук11ов J11ита-
1Н'ИЯ ·от порчи, ,увеличение 1ср,оков их хран-ения являwся
большой народнохозяйственной задачей. В Советском
Ооюзе 1и в ряде -социал1И1С'!1И'Ческшх ,с.трап прово,11.я11ся :ш1иро­
к,ие исследО1вания по изыска:н,ию эффективных спос.01бо'В
предохранения от ,порчи и уничтожения ,зер,на, картофеля,
фрукто1в, мясных и молоч·ных ~продуктов.
Как 1из1вест1но, порча :цр-одук1101в 1Пита1ния обу,сло.влена в
,осно1в,ном деятельное,тъю бактерий и других ,вредных орга­
низмов; большой ущер1б 1наносят чер:ви, 1Насекомые 11 другие
сельскохозяйстве:н;ные вредJители. В ,пос.шщнее время био­
логи обрат,шш :внима'1-1Ие на в::>зможно,сть уничтожения
36


микроорга,низмо;в •с помощью радиоакnивных !ИЗJiучений.
У,с1Га1Н:овленю, Ч'ГО облучен1ие картофеля дозами 5-6 тыс. р
!В комбинации с другим,и методамiи увел,ичивает, ,сроки его
хранения до 1,5 лет (;рИ!С. 12); ю~блучешие ювежих овощей и
фруктюlВ у,велrич;ивает срок их хра:нения более чем 1в 2 ра~За.
Облуч~нные ка1ртофеJ1ь, овощи и фруК,'Ты поJiностью сохра-
а
6
Рис. 12. Клубни картофеля, находящиеся в овощехрани- •
лище полтора года :
а - необлученные; б - облученные радиоактивным кобальтом
няют ,вкусовые ·качества 1и н,нешний в,ид. Облучение. дозам,и
10-50 тыс. р предохраняет ют порч,и верно, крупы, суше­
ные фрукrгы. Па,сrгери.защия и стер1илизация радиоак~И!В­
ными "'Излучениям1и ,происходят без повышения тем,перат:уры
обрабатываемых rпродук~ав.
В качесrг:ве иегочникав излучения при о~брабоmке про­
дукто113 пита1ния испоJi ьзуют 011ра ,боташюе ядерное горючее
или •радиоак11и1в1ные из,О'Гопы (кобальт-60). Ис1ку,с:ст.вен,ной
рад1иоактивности ·при ,облучении в пр,01дуктах не !Возникает.
Следует ,заметить, что пока еще r01юнчательно не реше­
ны многие 1практичес1и1е вопрюсыпо 1в1недрению луче1в•ой об­
рабсхrки ,продуктов питания. ПоJ1учен11-ше :рез1уJ1ьтаты в ряде
случаев Я'В,JIЯЮ'Гся предварительными, ,тем не менее пер-
спею~ивы этюго метод-а бе.с,спор.ны.
-
Велики ,и ,многообраз·ны воз можно1сти использова'I-1:ия ра­
диоакти·вных 1вещес11в 1в народном хозяйстве. Примеры, ·ко­
торые приводились •выше, о,трюкают лишь ча,сть того, чтю
37


делает:ся Iс помощью радиюактиiв1ных изогготт:ов в раз.личных
облартях лро,мь1шл _енIн.о~1::rги и сель~скаг,о хозяйства, ,наукш
и - техники . Меченые атомы и радиоактIJ,вные 1И,ндика11оры,
прибо.ры контроля и дефект,оскопы, лучевая дезинсекция и
стер;ил.изадия, радиацион'ная поJ11имеризация и rг. д., не­
сомненно, найдут еще большее применеIние в бл,ижайшем
будущем.
В.месте ,с rгем н,ельзя за,бывать о rr-oIм, чтю радиоакт1иIв-
.Jюсть
может быть использ,ова1на во Iв,ред человечt:'Jству. Об
это,м предупреждал еще Пьер Кюри . Р1а6отая ,с ,радием ,и
наблюдая -его био,погичею~юе дейс11вие, он гоIв-орил: «Мож­
;,ю пр,едста,вить ·оебе Iи 110, что в прес11улных руках ра;щй
споюобен быть оче~нъ опа1аным».
Жизнь подтверждает предвидение учен-ого. М'Иiр яв­
ляется ,спз,идетелем того, как империаЛ'истичео1<1ие рав·бой­
ниКJи ,ста:Вяi'Г величайшее •011крыт,ие науКiи - ра,сщепле!Н'ие
а·юма - на •службу Iвойне. Ядер,ную энергию они прежде
~в,сего запрятали в атомнIую ,и ,водородную 1б0мiбы, радiИО­
активные .вещества они превратили в iр.адиололичес.кое
ору:жше.
В США, Англии, Франции и друг1их 1ИмпериалIи,стиче­
ских государствах много пишется о внедрении радиоактив­
ных веществ ,в различ1ные отрасди про,из-воД;ств·а и хозяй­
ства. Однакю э110 ВiНедрение в 1болыl!.и:нrст:ве ~случаев носит
не мирный, а военный характер. Вот некоторь1е примеры
использован·ия радиоактивных из:отопов · в а~мериканской
,праКТ1ИКе.
В журнале «Nucleonks» (.N'!! 1, 1960 г.) ю.письпвалось
ИIСПОЛЬ'30В •ан,ие радиоакТИВ!НЫХ iИЗО:Т10'ПОВ ДЛЯ И ,с С Л е ДО­
Вания температурных 1расширеIний в :газ•о­
•в ы х турбинах реактивных д :вига~телей.
Во время работы двигателя элементы 11урбины ,нагре­
ваю11ся, расширяются, ,в,следсnвие чего уменьшаеТ1ся зазор
между лопатками; в,озм-wкны даже ·их IсоприкосIновение и
поломка. Определить зара:нее 'Величину расширения эле­
мен11ов ,турб1ишы очень труд!ню, а про,из;в,одить ка,кие-либо
измерения во В!ремя работы ддшгателя iПрактическlИ невоз ­
можно из-за ,высок.их темпера:-гур и ,ск,оростей Iвращен,ия
,и в1следствие недошупнос'!1и · ,внутренней ча,сти двит:ателя.
Как сообщает указанный жуIрнал, многие трудности в из­
мерениях удалось ·преодолеть .с помощью радиоактивных
изо·юпов. В устаIно:в'Ке, ,схема которой Iпока.за:на Iна ри,с. 13,
применяю11ся два источНJика га·м,ма-излучения (в 1вIиде ку­
сочков лров·ол,ок,и): юдин крепи'Гся на кюрпусе д,вигателя,
38


другой в,сrга1вляется ·в отверстие, ,высверленное ,на лопатке.
Положение и1сточник,01в определяе11с.f{ ,оцинт,илляu:ион1ным
счетчи-ком, котюрый у,с11ановлеш ,в юви•нцо!Во,м ·к~ожухе с ;не­
болышим от,верс'Гlием для приема та,м1ма -лучей. После за­
пу,ска дв1ига.теля ючетч~ик ,начинает пере1меща ,тыся ~вдоль •~юр­
пу,са ,днигателя и, как rrолыю 011вер.стие будеrг над изото­
пом, даст импульс тока. На кривой, кот:орую чер,ТiИт сам10-
,..,..
5
_А_}(_
6
Вi
Рис. 13. Принципиальная схема установки для исследования темпера­
турных расширений в ~еактивных двигателях:
1 - компрессор; 2 - камера сгорания; 3 - счетчик (в свинцовом кожухе);
4 - измерительный блок; 5 - мотор; 6 - самописец; 7 - ротор турбины;
8 - сопловой аппарат
писец, появит,ся оотрый пик. Д1ви11ая,сь далее, ~счетчик ста­
не:т против дру:гого изотопа - н.а ·кри1вой :в,озник,н:ет вmор'ой
[ТИК. Ра •остояние ,м,ежду !Пиками к 4 к р.аз 1и характер:изует
велич1ину завюра.
В печати США ~сообщалось также, ч110 с помощью ра­
дJиоак11ив1ных ~иэ,отопов 1в ракетной (J",ехнике мож1но ,иосле­
до1вать ,ряд друrчrх 1Воюрасав, ,связанных 1с · 1вьюоким,и тем­
перату.ра:ми. Так, 1носовой rюп-rус баJiлистичеокой ра1кеты
при входе :в плотные ~слои а1;мосферы 1мож1е11 1На·rреться до
такой темпера.туры, что ·его ,поверХ1нюс1;ный к::лой будет
пла 1витьtя 1и разру'iшаrгь,ся. Для ис,следования это:го процес­
оа, т. е. для определе1ния ~износа .НК)СОJВого к,онуса ра:кеты,
одна и.з лабора11орий США предл~ожила •использовать ра­
диоаю1ивные ~изотопы (рис. 14). В ·конструкщию носавото
ко1ну~са 1рекюмендуе11ся ,в,ставлять пробку, 1на 6око1вую по­
ве~рхность •которой нане•сен . изоrоп; 1с помощью _пр,и,борО1в,
39


уста1-ювл е1нных внутри конуса, можно непр ,ерывно из !мерять
ради,оа,кти1в1-1:ость изотопа. По уменьшению актив:1-1:0:с~и - с.rу­
дя-т о степбНiИ 1ИЗ1НОС1а 'Носав-ою ·К1онуса ракеты.
КJ!Сmройстбу
(J(}patfomкu
результатоО
11;1мереншl
2
Рис. 14. Схема носового •конуса с аппа­
ратурой для определения стеntсни егu
разрушения при входе в атмосферу:
1 - носовой конус; 2 - пробка с радиоактив­
ным изотопом: 3 - сцинтилляционный счет ­
чик; 4 - измерительный прибор
Метод меченых а11ом.ов в США rкпользуется в ,пр о и -з­
вод1стве ·и пр:и ио111ы.та1н,ии т'Верды.х ракет-
нЫХ ТОПЛIИ'В.
.
Од1-гим из 1'J)ребовал,ий, кm1(}рые предъя-вляю11ся к ра­
кеrг;ным rгвердым 'ГОПЛИIВам, ЯIВЛЯеТ!СЯ ОjДНОродность их С'О­
ста:ва. НеоJIJнородные пороховые шашки порают :нера·в·но ­
мерно, а это :в конечном ,счете ,в.л1ияет на ~полет ракеты. Для
1юнтроля степени ОJЩО'рощности порохо1вой ,ма,с-сы в зави­
симости от ее сос!Гана ,и у,слав,ий перем~еши:вания ,ис,п оль ­
зую-гся радиоакnи,В1ные изото п ы: йод-131, ~серебро- 1 11 и же­
лезо - 59. Опытьr ~показал1и, что ·СТ•ешень однородности за1ви­
С'ИТ •О'Г фор1мы бака - смесителя и получается ,не 1везде оди­
наrювой. Врrемя, необходимое для ,получения однородной
массы, за,висит ,от ,сюорос'!1и перемешивания.
В амер,иканской печат,и сообщал,осъ, ч~то фирма Аэро­
д жет 1кпольз,овала ради,оа,Етивный ко~баль.т для обнару­
жения трещин 1в ша,ш1<ах .11верд01·0 топлива дщтгатмя
балл1истической ракеты «Поларис » . Ис:точ1ниr< ,коба .льта -60
п,омещал ,ся ВН У'ГРЬ двигателя; гамма-лучи, 1выходивш1ие
наружу, регисrгр1ировались ,специальным ~прибором. Со­
гла,сно данным фирмы, ,в шашках твердого топлива в ра­
кетном двигателе диаметром 1 м этим с~по-собом можно
обнаружИ1;,ь трещиа-iы до 0,7 мм.
Для ра,счета :полета ракеты очень важно
знать ,скорость ветра ,на траектории ракеты. В США раз-
40


рабо:тан с·nеци а л ьн ы й я.1немометр, обеспечи=ваю·­
щий 1измерение 1скоростiи ·ветра •В 1:инт:ер~ва.ле от О до
100 м/сек и позволяющий произ,воДJить из.м-ерения rнеза1ви­
оим:0 от напраrв.ления ,ветра. Основ1ной частью а~н~емометра
являеТiСЯ ионизационная кам,ера. Ilа:л~ожителыным электр:о­
д01м в ,камере ~служит не6оль1ш.ой ла1тiу~нный ,шар~ик, на по­
верхностъ 1ко-лорого ,на!не~сен тонкий ,с.лай ·радиоакт.ив~ного
по~ония, ·.испу,с кающеrо альфа-чаег;ицы; ,отрсицатель:ный
электрод выn0tJiiHeн -в 1в.иде :трех колец, закрепленных во­
круг ша,рика под лря~мым углом друг :к ,дру,гу. Альфа-ча­
егицы 1июяиз.ируют 'Воздух 'Между элект~родами, :и 1в цепи
ионизациО1нной камеры течет электриче~с1<шй rгок. Вет1ер к·ак
бы 1сдувае~т иоН1иЗ~иро1ва 1нный .воздух, и ток ·в цепи .камеры
умень·шает1ся. Ч.ем ·быстрее прох.одит 1fювдух мел{,ду э.J1ек­
~гродам1и кам-еры, .те1м 1с.лабее элек тричес~ий то к . Х арактер­
но, что . а1немо1 метр не ,имеет дв-игаю1ци х1ся ча,с;т:ей.
По данным • 1печати США, ·с помощью радиоактив1ных
индикаторов ~мож1но .оп ·редел ять_ ·р а 1с с ,е и iB а ,ни е _р а­
ке'Г при 1.стр~льбепо 1во.зду1шн,ой м1иш.е1ни.
Как :изве.с:т:но, для на.деж'но:ло пораже1ния \В:Оздушной
цел,и ракета должна лететь точно по \Намеченной ~рае:кто­
р1ии. Ч,гобы ~проверить, .обесiпечи,вают Л1И м~еха.низ:мы р'акеты
такой полет, пр ,иходит1ся проводить исюытания - и измерять
ми.нималыное. раос:тоя.н:ие п1ри ·с6л,иже1н.ии ракеты 1с целью.
В :качес.т~не цел;и обычно 1вы~бирают ка,кую-л~иб:о летающую
мишень.
Сущность ,метода пояеняеriся рис-. 1.5. Радиоак1'ивный
rизо'Гоп °' (кобальт-60 акт~ивностью 1 кюри) уютанавливает1ся
на ракете, а индJИкатор промаха, т. ,е. .прибор, регистри­
рующий га,мма-1из,лучение 'ИЗОТ'Опа, - на 1м'Иш.ени. Покава­
ния пр,и:'6ора .запrисы-ваю1ТLСЯ а,ппарат1у;р-ой, нахо~дящейся на
мишени, !ИЛИ 1передаю1'ся iНа землю ic- помощью радиотех­
нических 1с.рещст,в . Метю1д п~озiволяет ре:пи~с,три·ро.вшrь оmкл,о- .
нен:ие ра:кеты от М~И!Ш,е'Нlи до 90 .м_ при О:ТIНОСiИТlеЛЫНЫХ С'КО­
рОIС.ТiЯХ миш:ен1и и ракеты до 900 1vijceк.
В США радиоакт;ившые 1из·о1юпы ,используются rга,кже
для..бы-сrгрог
1
0 обнаружеr-iия и1с·пыт.ы'Ваемых
ра.кет:И ·упра1вля,емых ·Снарядов. Д.ля этого за
10 мин до напу,ска \ракеты (снаряда) изоrгоп кобалыг-60
1или ,суръма-124 устана1вливается~ в ~приборный отсек изде­
лия. Об:наруЖJиваетiСЯ издел;ие с самолето1в ил1и 1верт~о1лето1в,
«прочесыва:вш1их» 1район паде:ния его :ттоследова~т,елыно по­
люса·м1и п1.ириной 900 м -;до тех 1пор, пока бортовые ~е.цин-


Рис. 15. Изучение рассеивания снарядов методом
радиоактивных индикаторов:
1 _, снаряд с радиоактивным
изотопом ; 2 - мишень ;
3 - наземный радиотехнический пункт
тилляционные приборы 1не за,метят гам1ма-и з лучен:ие источ­
ника. Нек,оторые образцы ракеrг и ,сн арядов разрушались
во 1время палет,а, однако 1вюегда ·олределялось местонахож­
деiн1ие приборного отсека ,с и,з,оrrопом.
Приiмеры использования радиоакти1в1ных вещест1в в США
прИ'!~едены из ,одной отра,сл:и прю:из.в0,,11;ства - ра,кетнuй тех ;­
ниюи. Можно предполага:ть, что ращиоакrrив1ные изо'юпы
применяю'!1ся и 1в дру:гих отраслях ноенной ,техлики.
Было бы, однако, непра•вильно rпредставлять ,стрюш За­
пада, в :гом Ч1исл,е США, ,как •В!н·едряющие радJиоа:к.ти,в1ные
вещео11ва только в 1ноенные отра,сли . Ученые 1IШПИ'I"али1сmи­
ческото мира работают, конечно, над вопросам.и исполь­
зо1вания раД1иоа1и1ивных :вещес11в и ,в ·мирных целях. Од;на ­
КiО хозяева етих ученых предпочитают придавать ,их ра.з­
рабоrгкам 'ВОен:ное напра1вление, а подчас разрабоrгки ве­
ду11ся на деньnи непосредственно воен11-1ых ми:1-11иеrер,ств.
Приведем такой факт. Некоторое время наз ад в США
было абъяв.лено о разрабо"Гке лучевого (пр1и :помощи ра­
д1иоашrи1в:ных из•ОТОIПО'В) ·метода консер:виро;ваi!-Iия про,дук­
rгов. Факт, .~~азалось бы, за1служи1ва10 щий вн1има1-Iия и одоб -
42
1


рения. А вm другая сторона этого факта: разработан ме­
тод в лаборатории Даугвейского полигона, подчиненного
химическому корпусу а1рмии США, и внедрен прежде всего
для ко1нсервирования пищевых продуктов для нужд армии
и флота.
.
Таких примеров можно было бы привест,и очень м.ного.
Но дело не в примерах . Дело в том, что эти примеры
должны настораживать, все чес'tные люди должны повы­
шать бдительность, чтобы своевременно распознать ковар­
ные замыслы империалистов .
*


Глава третья
РАДИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ
Радиологическим орJ!ЖИем военные специалис'Гы капи­
талистических стран называют оружие, действие которого
основано на использ,овании радиоактив.ных вещес11в.
Как известно, 16 июля 1945 r. в США была испытана
первая атомная бомба. Вскоре после этого две такие
бомбы были сброшены с американс.1шх самолетов на япон­
с1ше города Хиросима и Нагасаки. ~'силия правительства
США, мобилизовавшего для со здания ядерного оружия
огромные промышленные ресурсы и лучшие научные силы,
в том числе большую группу ученых, эмигрировавших в
CillA из Европы в период фашизма, завершились успе­
хом, энергия атомного ядра была поставлена на елужбу
войне.
Однако монополия США на ядерное оружие быстро
1юнчилась . Сове'Гский Союз в 1<ороткие сроки освоил про­
изводство ядерного, а затем и термоядерного оружия и
успешно провел его испытания. Тогда в США насiалась
шумиха о ново~, невидат-юм до тех пор оружии - о «лу­
чах смерти», или о радиологическом оружии; одновремен­
но развернулась пропаганда радиологической войны.
Секрет раднологического оружия разгадывался чрез­
вычайно просто. Еще задолго до появления атомной бом­
бы ученым было известно, что при делении ядер урана
появляются радиоактивные вещес11ва, в то время и была
Еысказана мысль о возможном использовании радиоактив­
ных вещес'Гв и их излучений в военных целях. В США
вопрос о радио'активных вещес1,вах подробно был рас,смот­
рен в докладе Э. Вигнера и Г. Смита в декабре 1941 г.
Авторы доклада пришли к выводу о том, ч1ю продуктов
деления, полученных за один день работы ядерною реак-
44


тора мощностью 100000 квт, было бы «достаточно, чтобы
большую площадь превратить в пустыню»*.
В пропаганд~ радиологического оружия в США значи­
тельное место было отведено так называемой кобальтовой
бомбе. Утверждалось, что если водородный заряд поме­
стить в оболочку из кобальта, т. е. сделать корпус бомбы
1юбальтовым, .то при взрыве под действием образующихся
нейтронов возникнет большое количество радиоактивных
веществ. Обычный кобальт хорошо поглощает нейтроны,
превращаясь в радиоакгивный изотоп с периодом полу-
, распRдR 5,3 т. Буржуазная прес,са представила кобальто­
вую бомбу как новое абсолютное · оружие. Это явно было
рассчитано на политический эффект.
Вопрос о радиологическом оруж.ии, в том чи;сле и о
кобальтовых бомбах, наиболее интенсивно обсуждался в
50 - х годах, после чего в значительной степени утратил
свое значение. Дело в том, 1<ак указыва_i!ось в иностран­
ной печати, что применение радиоаК'ги~ных веществ эко­
номически невыгодно по сравнению с другими средствами
массового поражения. Кроме того, с1<0ль-либо значитель­
ных запасав радиоактивных веществ создать не представ­
ляется возможным, так как в процессе хранения такие ве­
щества распадаются и теряют свою активность; может ока­
зать,ся, что к моменту лримене,ния радиоакт1:r~вных веществ
активность их будет незначительна. Однако вопрос исполь­
зования радиологического оружия с повестки дня не снят.
Об этом, в частности, говори т 'ГОТ факт, что в США в по­
следние годы большое внимание уделяется созданию но­
вого образца этого оружия - нейтронной бом.бы, с помо ­
щью которой ( потоком излучающихся нейтронов), по
мысли прое1<т.ировщи~ов бомбы, будет умерщвлять·ся все
живое.
Основным способом ведения радиологической войны,
по сложившимся в главных капиталистических странах
взглядам, являет,ся создание сильного радиоактивного за­
ражения с помощью ядерных взрывов. При термоядерном
взрыве, например, прои зведенном США в Ти хом океане
1 марта 1954 г ., радиоактивному заражению подверглась
площадь 18000 км 2 ; находясь в этом районе 36 час, чело­
век мог получ.ить серьезное лучевое заболевание. Не иск-
* Г. Л. Смит. Атомная энергия для военных целей. Перевод с ан­
rлийс1шго. Гострансжелдориздат, 1946.
45


лючае11ся также использование радиоактивных вещест1в в
виде специальных порошков и растворов (боевых радиоак­
тив-ных вещес1'в).
Радиоактивное заражение при ядерном взрыве
Степень заражения местности радиоактивными продук- •
тами ядерного взрыва зависит главным образом от вида и
мощности взрыва.
При воздушном взрыве, когда ядерный боеприпас сра­
батывает на высоте нескольких сотен метров - и огненный
шар не касает,ся поверхности земли, образуеТ1ся неболь­
шой участ,ок •заражения с незначительной концентрацией
радиоактивных веществ; основная масса продуктов взрыва
уносится на большую высоту и ра-ссеивае11ся в атмосфере.
При взрыве у поверхности земли, т. е. при наземном взры­
ве, радиоактивное заражение получается гораздо более
сильным. В этом случае огненный шар соприкасается с
поверхностью земли, верхний слой почвы расплавляется,
перемешивается с радиоактивными вещест-вами и разбра­
сывается взрывной (ударной) волной; значительная часть
радиоактивных веществ остает,ся в районе взрыва, осталь­
ная же часть поднимается вм е-сте с облаком и выпадает
по пути движения облака.
Вполне понятно, что чем мощнее ядерный взрыв, тем
больше по площади и сильнее по степени при одинако­
вых видах взрыва будет радиоактивное заражение местно­
сти.
Высота подъема облака ядерного взрыва зависит от
мощности взрыва; при взрыве, например, ядерной бомбы
среднего калибра облако поднимае11ся на высоту 10-
15 кл1, и к концу подъеыа будет име:rь размеры в попереч­
нике в несколько километров. Поднимаясь вверх, облако
одновременно смещается под действием ветра. После того
ка1< подъем облака закончится, оно движется в направле­
Нi1И ветра, как и обычное облако.
-Радиоактивные частицы, находящиеся в . облаке ядер­
ного взрыва, прилипают к частицам пыли, поднявшимся
с земли, и медленно выпадают из облака на поверхность
земли, в результате чего по пути движения облака обра­
зуется радиоактивный след в виде длинной полосы зара­
,1, енной местности. На характер выпадения радиоактивных
вещест,в и на форму следа влияют направление и скорость
ветра во всех слоях воздуха от поверхшости земли до
46


верхней ~ромки облака. Если во вре,мя выпадения ради~­
активных 'Вещест,в ветер дует в одном направлении, Т·О
участок зараже,ния будет иметь форму вытянутого эллип ­
са (рис. 16).
Граница следа с заданно1м уроВнем ра8иации
R
Рис , 16. Форма следа радиоактивного облака наземного
ядерного вз,рыва
Мощность дозы, создаваемую излучением радиоактив­
ных вещесrгв на зараженной местности, принято называть
уровнем радиации. Значения уровней радиации при назем­
ном взрыве ядерной бомбы с тротил,о,вым эквивалентом
20000 т и скорости среднего ветра 25 км/час мо~ут быть
при~ерно следующие*.
Расстоя н ие
от центра взрыва
(по ветру), кл
1,6
3,7
8,3
18,5
35,0 ,
80,0
Уровень радиации.
р/•1ас
3000
1000
300
100
30
10
Уровни радиации, приведенные в таблице, · можно ожи­
дать через 1 час после взрыва при условии полного выпа­
дения всех радиоактивных продукт,о,в взрыва. С 1Гечением
времени уров,н,и радиации довольно быстро уменьшаются.
Если через 1 час после взрыза урове,нь радиации в дан­
ном месте составляет, например, 300 р/час, то через двое
суток он будет равен 3 р/час .
Ур•с,вни радиации по следу выпадения радиоактивных
веще,ств из облака ядерного взрыва, как видно из табли-
* «Действие ядерного оружия». Перевод с английского . Воениздат,
1960.
47


цы,~ неодинаковы. Большие уровни радиации наблюдают,ся
ближе к месту взрыва; по мере удаления от места взрыва
уровень радиации уменьшае11ся. По ширине следа боль­
шие уро,в:н и радиации бывают у оси следа, к бо1ювым гра­
ющам они уменьшают,ся.
Необходимо иметь в виду, чт,о на удале-нии от ме­
ста , взрыва выпадение радиоактивных веществ на землю
начинае11ся не ·сразу после взрыва, а спустя некоторое
время. Так, нап ример, на рас,стоян1ии 72 км при среднем
ветре 24 км/час выпадение радиоактивных веществ нач­
нет,ся примерно сп устя 3 час после взрыва.
Радиоактизные продукты ядерных взрывов загрязняют
атмосферу, почву, приро~ные в,оды. Наибольшую опас­
ность пр.и ядерных взрывах представляют долгоживущие
радиоакпшные изотопы, особенно •стронций - 90 и цезий-137.
Следует учитывать также и - то, что ,стронций - 90 и цезий-137
актявно поглощаются ра,стениями и с растительной пищей
попадают в орга,низм жщютного и человека, т. е. в1,Jrю­
чают,ся в биологиче,сыий круговорот веществ.
Боевые радиоактивные вещества
В иностранной печати указывалось, чт,о в качестве бое­
вых радиоактивных веществ могут применяться специаль ­
но приготовлен ные смеси, содержащие радиоа~,тивные изо ­
топы с п ериодом полураспада от нескольких н~дель до ,
нескольких меtяцев. Радиоактивные изотопы, обладающие
более длитель:ным, чем несколько месяце,в, периодом полу­
ра ,спада, выделяют излуче,ния слишком медленно и поэтому
не могут быть эффективными (если только не применят1,
их в больших количествах); изотопы с малым периодом .
полураспада, наоборот, распадают,ся слишком быстро и
не могут представлять опаености длительное время.
Боевые радиоактивные вещес11ва могут быть приме­
нены в виде порошков или растворо·в в боеприпасах оско­
лоч,но-фугас,ного, . зажигательного и радиационно - химиче­
ск;ого дейст,вия. Для применения боеприпасов с радиоак­
тивными веществами могут быть использованы самолеты
всех типов, а та1,же крупнокалиберные орудия и минометы.
В отдельных случаях заражение боевыми радиоакги·вными
веществами источников воды и запасов продоuЗольствия
может быть бсущест-влено путем диверсии.
На рис. 17 приведена схема одного из возможных ва­
риантов авиационной бомбы, снаряжен.ной радиоактивны-
48


М·и вещест:вами. Радиоактив:ные вещества в бомбе поме­
щаю-гся между корпусом и разръrв:ным зарядом. Бомбы
опособны разрываться в воздухе. При взрыве бомбы р·а­
диоактивные вещества дробятся, за­
тем оседают на землю, образуя уча­
сток заражения.
Участки заражения, созданные
с помощью боеприпасов, снаряжен­
ных радиоактивными , веществами,
характеризуются более ра,вномер­
ными, чем при ядерныг взрывах,
уровнями радиации (плотность вы­
падения радиоактивных
веществ
почти одинакова) и сравнительно
медленным ,и спадами их.
Боевые радиоактивные вещества
имеют, однако, суще.ственные недо­
·статки. В упоминавшейся уже книге
«Дейстние ядерного оруж,ия» отме­
чаю11ся трудности производства, сна­
ряжения и доставки к цели боепри­
пасов с радиоактивными вещества­
ми, которые интенсивно испуекают
гамма-лучи. Кроме того, невозможно
создать запасы радиоак11ивных ве­
ществ из-за непрерывного снижения
их активности. Иностранные специа­
листы считают недостатком · боевых
радиоактивных веществ и то, что
ими нельзя воспользоваться для до­
с11ижения быстрого успеха на поле
3
4
5
б
Рис. 17. Принципиальная
схема бомбы, снаряжен­
ной радиоактивными ве-
ществами:
1 - головной
взрыватель;
2 - 1;орпус бомбы; З
-
обо­
лочка разрывного заряда;
4 - разрывной заряд; 5
-
р.аднозктивное
nещество;
6 - донный взр .ыватель
боя, так как действие радиации на чело~ека
сразу.
проявляется не
*
*
*
По единодушному мнению инострщшых военных спе­
циал ист-ов, наличие радиоакти·вного за_ ражения может з·на­
чительно снизить подвижность войск на поле боя 11
затруднить выполнение •ими боевых задач, поэтому возни­
I<ает необходимость в проведении специальных меропр.ия­
тий, обеспечивающих успешные действия частей и подраз­
делений в условиях радиоактивного за1ражения. Радиоак­
т.ивное заражение может представлять большую опасность
и для гражданского населения, в том числе расположен-
49


ного глубоко в тылу; . н~обходимо .также проводить меро­
пр,ият:ия, обе,спечивающие защиту гражданского на-селения
от воздейств,ия рад:иоактив.ных веществ. К числу таких
мероприятий, проводимых как в ,войсках, так и по линии
гражда:нской оборо:ны, 011нося11ся прежде ,всего радиаци­
онная раз·ведка, 1Использовапие ·средств защиты, санитар­
ная обраб011ка, дезактивация.
Изучение и знание овойств радиоакТ1ивных вещес11в об­
легчит о,ртанизацию и провеление защиты от их воздей­
оовия.
1


ЛИТЕРАТУРА
(рекомендуется для глубокого изучения вопросов, зат,ронутых
в настоящей брошюре)
I
.
•
Радиоактивные изотопы и ядерные излучения в народном хозяи-
стве СССР. Труды Всесоюзного совеща н ия 12-16 апреля 1960 r. Гостоп­
техиздат, 196 1.
Труды Ташкентской конференции по мирному использованию атом ­
ной энергии. Изд. АН Узб . ССР, Ташкент, 1960 .
Труды Второй международной конференции по мирному использо ­
ванию атомной эн е ргии. Доклады советских ученых. Том . 4. Получение
и применение изотопов. Атомиздат , 1.959.
Труды Второй международной конф е ренции по мирному использо ­
ванию атом ~'tой энергии . Из бранные доклады иностранных ученых.
Том 10. Прои з водств о и прим е нение изотопов. Атомиздат, 1959.
Румянц е в С . В. Применение радиоактивных изотопов в дефек ­
тоскопии. Атомиздат, 1960.
К аз а к о в Н . Ф. Радиоактивные изотопы в исследовании износа
режущего инструмента. Машrиз, 1961.
Тат о ч е н к о А. К. Радиоактианые изотопы в · приборостроении.
Атомиздат, 1960.
.
'
Брод а Э., Ш е н ф е JI ь д Т. Применение радиоактивности в тех­
нике . Пер . с нем. Физматгиз , 1959.
Петр о в Н. П., Сыр не в В. П. Радиоактивные излучения и и х
измерения. Воениздат, 1960. •
И ван о в А. , Рыб к ин Г . Поражающее действие ядерного
взрр1аа. Воениздат, 1960.
Действие ядерного оружия. Пер. с англ. Воениздат, 1960.
Н и с н е в и ч А. И. Применение радиоактивных изотопов для изу ­
чения долговечности деталей машин. 1962.
Михее в Г. Ф., П о ст н и к о в В. Н. Эффективность применения
радиоактивных изото п ов в -народном хозяйстве. Госатомиздат, 1962.
*


ОГЛАВЛЕНИЕ
ввёдёниё.••
.
•. •.
.
.
.
.
.
.
.
.
Гл а в а 1. Мир излучающих атомов
Открытие радиоактивности . ;
Строениеатома........
Естественная радиоактивность .
Искусственная радиоактивность . . ..
Измерение радиоактивных излучений . . . . . . .
Биологическое действие радиоактивных излучений
Гл а в а 2. Использование радиоактивных веществ
Методмеченыхатомов............
Гамма-дефектоскопия . . . . . . ;
.
.
....
Радиоактивные изотопы в приборах контроля и управления
Радиоактивныеизотопывмедицине..... ......
Радиоактивные методы разведки полезных ископаемых ...
Использование радиоактивных изотопов в сельскоr,,. хозяй-
стве....
.
....
..........
..
.
.
Сохранение продуктов питания с помощью радиоактивных
излучений . . ..... ... ...... .
Гл а· в а 3. Радиологическое оруж ие
......
.
Радиоактивное заражение при ядерном взрыве
Боевые радиоактивные вещества
Литература ....... .
*
Седов Анатолr~й Иваноои•1
РАДИОАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
М., Воениздат, 1963, 52 с.
Редактор Чу гасов А. А.
Технический редактор Муханова М. Д.
Корректор Козлова Л. И.
Gтр.
3
5
7
8
10
12
14
17
22
26
32
33
35
36
44
46
48
51
Сдано в набор 20.04 .63 г.
Г-90997.
Подписано к печати 12.7 .63 г,
Формат бумаги 84XI08i/82 - 13⁄4 печ. 11. = 2,665 усл. печ . л. 2,621 уч . -изд. л.
Тираж 33 ООО экз.
ТП63г.No67
Изд. No 6/2824.
Зак. 994.
1-я типография
Военного издательства Министерства обороны СССР.
Москва, .J(-6, проезд Скворцова-Степанова, дом 3
Цена 8 коп.
щ
О')


~
'1


Цена 8 коп.
i
J