Ефим Балабанов - Ядерные реакторы

Биологическое действие зависит от характера излучения.

Различные виды ионизирующих излучений при взаимодействии с веществом вызывают неодинаковое число ионизаций. Большое значение имеет также энергия излучения — скорость частиц и длина волны гамма-кванта. Для обычных ядерных излучений можно принять, что на пути в один миллиметр в воздухе одна альфа-частица вызывает 6 тысяч пар ионов, одна бета-частица — 6 пар ионов, а десять гамма-квантов — одну пару ионов. Таким образом, наибольшим биологическим действием обладают альфа-частицы и наименьшим — гамма-лучи.

Однако мы уже знаем, что наибольшей проникающей способностью обладает гамма-излучение. Оно проникает через всю толщу организма и действует на все ткани и органы.

Лист писчей бумаги, полотняная ткань полностью поглощают альфа-излучение. Поверхностное облучение кожи человека альфа-частицами почти безвредно, так как излучение поглощается роговым слоем кожи. Альфа-излучение становится очень опасным только тогда, когда радиоактивный препарат попадает внутрь организма, в кровь и интенсивно воздействует непосредственно на ткани и клетки.

Бета-частица при наружном облучении непосредственно действует только на кожу и слизистые оболочки.

Радиоактивные вещества широко распространены в природе. Кроме того, живые организмы и клетки находятся под постоянным воздействием космического излучения. Однако многочисленные наблюдения показывают, что организм от этого излучения не только не страдает, но оно необходимо для его нормального существования.

Увеличенная доза [11] Доза излучения — это количество энергии, поглощаемое в единице объема облучаемого вещества. Единица дозы — рентген — излучение, создающее в одном кубическом сантиметре воздуха 2,08∙10 9 пар ионов. излучения плохо переносится живыми существами и растениями. Максимальная доза, переносимая совершенно здоровым человеком в течение длительного времени без вреда для здоровья, примерно в 60–100 раз превышает уровень естественной радиации и равняется 0,05 рентгена в день.

Ежедневное облучение более высокими дозами приводит к развитию лучевой болезни, а при внешнем облучении, например, только рук, возникают тяжелые поражения кожи, которые могут перейти в злокачественные образования (рак кожи).

При однократном облучении всего тела заметные изменения у здорового человека уже бывают при облучении свыше 50 рентгенами. Однако через некоторое время заболевание проходит бесследно. Доза в 100–200 рентген может вызвать тяжелое заболевание. И очень тяжелое заболевание вызывает облучение в 400 рентген. Доза в 600–700 рентген является очень опасной для жизни человека.

Степень заболевания зависит от размеров облученной поверхности тела. Облучение дозой в 600 рентген небольшого участка кожи вызывает ее покраснение, которое проходит довольно быстро. Облучение поверхности кожи в несколько десятков сантиметров действует уже сильнее. Появляется большая слабость, тошнота и головная боль, которые исчезают через сутки. Однократное облучение той же дозой трети поверхности тела вызывает тяжелое заболевание, а облучение половины — зачастую приводит к опасному для жизни человека заболеванию.

Степень заболевания зависит от общего состояния организма и состояния нервной системы. Люди уравновешенные обычно легче переносят воздействие излучения, чем люди с неустойчивой нервной системой.

Человек обычно наиболее устойчив к излучению в возрасте от 26 до 50 лет. У молодых и более пожилых чувствительность к излучению повышенная.

Первые симптомы лучевой болезни выражаются обычно в появлении слабости, повышенной утомляемости и головных болях. У больных появляется одышка при физической работе. Для начальной стадии болезни характерно некоторое изменение состава крови.

При более сильном облучении эти симптомы приобретают более тяжелый характер. Повышается утомляемость, снижается трудоспособность, заметно снижается память, возникают различные желудочные заболевания, наблюдается значительное понижение давления крови и изменяется ее состав в сторону уменьшения числа лейкоцитов и лимфоцитов, прогрессирует малокровие.

При хронической лучевой болезни заметно снижается сопротивляемость организма, его невосприимчивость к инфекциям. Это ведет к частым заболеваниям гриппом, ангиной и другими инфекционными болезнями.

Люди, страдающие лучевой болезнью, вызванной очень сильным облучением, являются тяжелобольными, требующими постельного режима. У этих больных ослабленный иммунитет к инфекциям, и они нередко погибают от случайных заболеваний, например от воспаления легких или общего заражения крови. У больных повышена температура, появляется сильное кровоизлияние, совершенно расстроена нервная система, появляется хроническое воспаление мозга.

Течение лучевой болезни у разных людей протекает по-разному. У некоторых людей даже сравнительно сильное переоблучение не вызывает серьезных заболеваний.

В нашей стране уделяется очень большое внимание лечению и профилактике лучевой болезни. Тяжелые заболевания возможны только при каких-либо значительных авариях. Однако и здесь врачам удается добиться выздоровления больного.

В атомных установках помещения для обслуживающего персонала отделяются от источников излучений толстыми защитными стенами. В этих помещениях установлены специальные приборы — дозиметры, которые позволяют обнаружить излучения даже небольшой интенсивности. Работники, находящиеся в особо опасных местах, имеют при себе индивидуальные дозиметры, регистрирующие степень облучения, которому они подвергаются в течение всего дня. Если кто-либо получил дозу облучения выше допустимой, он немедленно обследуется врачами, и в случае необходимости принимаются лечебные меры.

Периодическому медицинскому осмотру подвергается весь персонал. Люди, работающие с ионизирующими излучениями, получают бесплатное специальное питание и пользуются сокращенным рабочим днем.

Соединение легких ядер.Как известно, ядерную энергию можно получить как при делении ядер тяжелых, так и при соединении ядер легких элементов. Мы уже умеем получать и использовать энергию при делении ядер изотопа естественного урана — урана 235и ядер искусственных изотопов — урана 233и плутония 239.

Физики еще раньше, чем была открыта реакция деления урана, знали, что при бомбардировке легких ядер быстрыми заряженными частицами происходят ядерные реакции, в которых выделяется очень большая энергия. Например, при бомбардировке лития ядрами водорода — протонами выделяется энергия, примерно в два с половиной раза большая, чем при делении урана, если отнести эту энергию к единице веса вещества, входящего в реакцию. Еще большая энергия получается при образовании ядер гелия из различных изотопов водорода.