Ядерные излучения и жизнь

Защитная камера служит для помещения исследуемого человека и детектора излучения. Для уменьшения влияния внешнего гамма-излучения и космических лучей стенки камеры делают из стали толщиной 13 - 15 см. Стальные стенки камеры снижают скорость счета от фонового излучения почти в 60 раз. Внутренние размеры камеры таковы, что человек в ней может разместиться в любом положении (сидя, лежа, стоя), в среднем - 2,4 X 2,4 X 2,2 м. Вес камеры 30 - 60 т. Камеру иногда устанавливают на глубине 5 - 10 м под землей для уменьшения фона от космического излучения. Связь и наблюдение за исследуемым осуществляются с помощью телевидения и двусторонней радиосвязи.

Чтобы внутрь камеры не попало радиоактивное загрязнение извне, исследуемый предварительно проходит через душевую, где его одежда заменяется другой, в которой нет радиоактивного загрязнения.

Детекторами для обнаружения и измерения излучений обычно служат большие кристаллы (размером 10 X 12 см) йодистого натрия, активированного таллием, в которых кванты излучения вызывают появление вспышек - сцинтилляций. Применение сцинтилляторов больших размеров позволило значительно повысить чувствительность современных установок: они могут обнаружить в теле человека 0,6 · 10^-9 кюри (0,006 мккюри) радия.

Таблица 6. Содержание естественно радиоактивных изотопов в теле человека (средние значения для человека весом в 70 кг)

При измерении радиоактивности человека часто бывает необходимо не только измерить величину радиоактивности, но и узнать, какими радиоактивными элементами она вызвана. Для этого необходимо знать пектральный состав излучения изотопов, содержащихся в организме исследуемого, так как каждый радиоактивный изотоп дает гамма-излучение одной (или нескольких) строго определенной длины волны.

Эту задачу выполняет входящий в состав установки анализатор, принцип действия которого в следующем. Различные радиоактивные вещества, находящиеся в теле человека, излучают гамма-кванты различной энергии. Кванты, попадая на сцинтиллятор, вызывают импульсы тока, величина которых пропорциональна энергии квантов излучения. Эти импульсы поступают затем в анализатор, представляющий собой сложное радиотехническое устройство, сортирующее импульсы соответственно их амплитудам. Счетчик анализатора показывает числа импульсов различных амплитуд, содержащихся в общей совокупности импульсов, поступающих от измеряемого объекта. Соответственно количеству групп, на которые разбивает анализатор поступающие импульсы по амплитудам, различают 50-, 100- и более канальные анализаторы. На основании данных, полученных от анализатора, строится амплитудный спектр импульсов, представляющий графически зависимость количества импульсов от их амплитуды (от энергии квантов излучения). Описанные выше установки позволяют определять содержание в организме человека только гамма-излучателей. Однако большое значение имеет присутствие в организме человека радиоактивного бета-излучателя стронция-90. Для его определения Ю. М. Штуккенбергом предложен специальный прибор, датчик которого содержит небольшой сцинтиллирующий кристалл, прикладываемый к зубам исследуемого. Количество радиоактивного стронция определяется по интенсивности бета-излучения, выходящего из зубов человека.

Защита от ядерных излучений

Мероприятия по физической защите от вредного действия ионизирующих излучений должны обеспечить такие обязательные условия работы, при которых работающие не подвергались бы воздействию доз, превышающих предельно допустимые. Они охватывают контроль над мощностью излучения, непосредственно действующего на работников, и обеспечение защиты всех, кто соприкасается с излучением, в том числе лиц, хотя непосредственно не имеющих с ним дело, но живущих или работающих вблизи от источников излучения. Практически защитные мероприятия в отношении лиц, работающих с радиоактивными изотопами, направлены на то, чтобы исключить возможность попадания радиоактивных изотопов на поверхность кожи и внутрь организма, а также на то, чтобы путем применения специальных защитных экранов, удаления работающих от источников излучения и выбора времени нахождения вблизи источников излучения уменьшить величину дозы от наружного облучения ниже предельно допустимых значений.

Целью защитных мероприятий является уменьшение дозы внешнего облучения человека ниже предельно допустимого уровня облучения и предохранение работника от возможного попадания радиоактивных изотопов на кожные покровы тела и внутрь организма. Первая задача решается путем увеличения расстояния между рабочим местом, где находится обслуживающий персонал, и источником излучения, сооружения защитных экранов и ограждений из материалов, поглощающих излучения, и сокращения времени пребывания в сфере действия излучения.