Ефим Балабанов - Ядерные реакторы

Ежегодно миллионы тонн самых различных овощей поступают в овощехранилища. Эти огромные массы ценных продуктов надо хранить в течение всей зимы, весны и части лета, пока не будет получен новый урожай. Хранение овощей обходится очень дорого и не всегда проходит успешно. Надо не только уберечь, например, картофель от мороза и гниения, но и от прорастания. В ростки уходит все, что придает картофелю вкус и питательность. Уже довольно давно было известно, что задержать прорастание картофеля можно с помощью рентгеновских лучей. Но рентгеновские установки дороги, и вряд ли возможно облучить миллионы тонн картофеля рентгеновскими лучами.

И вот был найден источник облучения, который не требовал никакого ухода, был дешев и прост в обращении. Этим источником оказался радиоактивный кобальт. Облученный гамма-лучами кобальта 60, картофель может храниться годы без прорастания. На рис. 89 приведены клубни картофеля, которые пролежали в хранилище полтора года. Клубни справа и посредине получили различные дозы радиоактивного облучения. Наилучшие результаты дало облучение, длившееся 60 дней.

После такого облучения картофель сам не становится радиоактивным: гамма-лучи кобальта 60не вызывают искусственной радиоактивности. Происходит лишь усыпление, задержка жизненных процессов в картофеле. Облученный картофель, высаженный весной в почву, прорастает с некоторым запозданием, но дает не меньший урожай, чем обычный картофель. Аналогичные результаты получаются при облучении лука.

Малые дозы радиоактивного облучения семян различных растений часто вызывают бурное развитие ростков, что может дать значительное повышение урожая, иногда достигающее 20 процентов.

Хорошо известно, какую большую роль в свое время сыграли рентгеновские лучи и лучи радия для лечения злокачественных опухолей. Получение искусственных радиоактивных веществ открыло перед медициной неизмеримо бóльшие возможности. Малодоступный радий теперь заменяется дешевым и более эффективным кобальтом 60и другими радиоактивными изотопами.

Для лучевой терапии в настоящее время применяют разработанные советскими учеными телерадиевые установки. Они представляют собой свинцовую камеру, в которую вложен препарат радиоактивного кобальта. Открытое отверстие свинцовой камеры может быть направлено на подлежащую облучению ткань. Специальный механизм позволяет передвигать и наклонять тяжелый аппарат, посылая гамма-лучи кобальта 60в нужном направлении. На рис. 90 показано, как происходит облучение больного телерадиевой установкой. Лучевое лечение является ценным средством борьбы против опухолевых заболеваний, облучение полезно и после операции, так как гамма-лучи уничтожают те опухолевые клетки, которые остались после операции. Во многих же случаях облучение избавляет больного от операции.

Внешнее облучение — не единственный метод лечения радиоактивными препаратами. Эти вещества могут вводиться и внутрь организма. Для этой цели естественные радиоактивные вещества не пригодны, так как, обладая большим периодом полураспада и задерживаясь в организме уже после разрушения опухолей, могут сами произвести неизлечимые поражения тканей. В медицинской практике для введения внутрь организма используются искусственные радиоактивные вещества. У многих из них период полураспада измеряется не столетиями и не годами, а часами и днями. Такие вещества, разрушая клетки опухоли за короткое время своего действия, не успевают причинить ущерб здоровым тканям.

Различные вещества (металлы или металлоиды) обладают способностью накапливаться в определенных органах человека. Фосфор, например, концентрируется в костях, иод — в щитовидной железе. Некоторые радиоактивные изотопы, концентрируясь в тканях опухолей, интенсивно их разрушают. Достаточно принять внутрь несколько миллиграммов радиоактивного фосфора, иода или другого вещества, чтобы они, попадая в тот или иной орган, начали свое лечебное действие.

Радиоактивный фосфор применяется для лечения болезней крови. Особенно хороший эффект он дает при лечении полицитемии — заболевания, заключающегося в том, что в крови образуется излишнее количество красных кровяных шариков, приводящее к сгущению крови. Даже один прием внутрь небольшого количества радиоактивного фосфора прерывает болезнь и приводит к значительному улучшению состояния больного.

Радиоактивный иод применяют при усиленной деятельности щитовидной железы, так называемом териотоксикозе. Больному дают выпить раствор, содержащий небольшое количество радиоактивного иода, который через непродолжительное время концентрируется в щитовидной железе. Это накопление можно заметить счетчиком Гейгера-Мюллера. Таким путем можно даже определить степень заболевания. У здорового человека щитовидная железа накапливает 18–25 процентов введенного в организм иода, а у больного — 30–50 процентов. Радиоактивный иод применяется не только для диагноза, но и оказывает лечебное действие на щитовидную железу: щитовидная железа начинает нормально функционировать.

Радиоактивные вещества оказывают значительную помощь при лечении различных кожных заболеваний. Иногда удается вывести родимые пятна, прикладывая примочки с раствором некоторых радиоактивных веществ, например радиофосфора.

За последнее время радиоактивные препараты нашли новое и важное применение. Оказалось возможным часть энергии радиоактивного распада преобразовать сразу в электрическую.

Известно, что на границе двух соприкасающихся веществ, проводников или полупроводников, возникает небольшая разность потенциалов (рис. 91, А ). Но электрический ток от такой пары получить нельзя, так как если мы соединим эти два тела проводником (рис. 91, Б ), то электроны из одного тела перейдут в другое и разность потенциалов исчезнет. Чтобы по проводнику непрерывно шел ток, надо все время создавать новые электроны и тем самым поддерживать разность потенциалов. Для этой цели можно использовать некоторые полупроводники, в которых при поглощении ими излучений образуются электроны. Полупроводником с такими свойствами является кремний.

Если взять пластинку из кремния (рис. 92) и облучать ее электронами, получающимися при распаде стронция 90, то они будут этой пластинкой поглощаться. Но здесь-то и проявляются чудесные свойства кремния.