Эффекты, вызываемые радиоактивным излучением

До сих пор для регистрации радиоактивного излучения наиболее часто используются самогасящиеся газоразрядные счётчики ( счётчики Гейгера ), работающие в режиме тлеющего разряда. Эти детекторы изготавливаются в виде цилиндра, по оси которого расположена тонкая нить, являющаяся анодом, а стенки являются катодом (стенки выполняются либо из металлического сплава, либо из стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесён металл или графит). При правильном выборе напряжения на аноде попадание даже одного электрона внутрь детектора вызывает лавинную ионизацию, распространяющуюся вдоль всей длины нити. Амплитуда импульса при этом не зависит от первичной ионизации. Для прекращения разряда применяются специальные добавки (гасящие добавки). Детекторы, выполненные с окошком в торцевой части, закрыты листком слюды, являются селективными для регистрации бета-излучения, так как альфа-частицы задерживаются слюдой, а эффективность регистрации гамма-излучения (которая определяется вероятностью ионизации рабочей среды счётчика вследствие фото-эффекта, комптон-эффекта или образования пары электрон-позитрон) при относительно малых энергиях невелика. При уменьшении толщины слюды будет частично регистрироваться и альфа-излучение. [c.105]

Таким образом, в зависимости от типа частицы, ее энергии, химического состава образца, времени облучения в смазочном материале происходят различные микроскопические изменения, начиная от ионизации атомов и молекул и кончая полным превращением одних атомов в другие. При этом разрываются химические связи и образуются свободные радикалы, ионы и радикал-ионы, которые обладают свободными валентностями и избыточной энергией. В результате в облучаемой среде возникают различные химические реакции синтез и разложение, полимеризация и деструкция, окисление и восстановление, изомеризация или любая комбинация из этих процессов. Совокупность микроскопических процессов, происходящих под действием радиоактивного излучения, вызывает возникновение макроскопических эффектов в смазочных материалах. Изменения, которые при этом претерпевают смазочные материалы, могут быть весьма значительными и зачастую приводят к полной потере их эксплуатационных свойств. [c.240]

Нейтронное излучение обладает большой проникающей способностью, так как нейтральные частицы не отталкиваются атомными ядрами и поэтому легко сталкиваются или соединяются с ними. Быстрые нейтроны (10 эв или более) могут выбивать протоны из ядер, с которыми они сталкиваются, или могут рассеиваться упруго (подобно биллиардному шару) в столкновениях без ионизации. Медленные или тепловые нейтроны (0,025 эв или менее) захватываются, давая новые ядра, которые могут обладать радиоактивностью и распадаться с испусканием р- или 7-лучей. Эффекты, вызываемые нейтронами в большинстве полимеров, по-видимому, являются почти полностью косвенными и обусловлены вторичными излучениями однако в металлах и ионных соединениях важные эффекты вызываются смещениями ядер в результате прямых столкновений. [c.28]

Несколько открытий, сделанных в конце прошлого столетия, совершили переворот в химии и физике. Одним из них было открытие в 1896 г. Анри Бекке-релем радиоактивности. Занимаясь изучением фосфоресценции, Беккерель обратил внимание на действие, как он предполагал, света на сульфат калия-уранила. Он заметил, что после выдержки урановой соли на свету, она испускала излучение, которое вызывает потемнение фотографической пластинки даже тогда, когда между фотопластинкой и солью находились тонкие слои различных непрозрачных материалов. Это наблюдение само по себе не было удивительным, поскольку использовался внешний источник энергии. Однако дальнейшее изучение привело к необычному результату. Беккерель нашел, что интенсивность лучей, испускаемых солью урана, совсем не зависит от длительности выдержки соли на свету. Кристаллы, полученные и содержащиеся в темноте, давали тот же самый эффект, что и кристаллы, которые предварительно выдерживались на свету. Кроме того, он отметил, что излучение не за висит от вида соединения урана, а зависит лишь от наличия урана в нем. Эти наблюдения показали что новый тип излучения является атомным явлением и не зависит от химического и физического состоя ния вещества. [c.383]

В усилителе с динамическим конденсатором дрейф усилителя вызывается изменением контактного напряжения модулятора. Только в очень чувствительных усилителях на дрейф усилителя влияют поляризационный эффект изоляторов и чувствительность вводного включения по отношению к радиоактивному излучению. [c.123]

Детекторы. Действие детекторов радиоактивного излучения основано на различных процессах взаимодействия частиц с веществом [13, 15, 16]. Основными процессами, которые вызываются заряженными частицами, являются ионизация и возбуждение атомов и молекул. Нейтральные частицы (например, нейтроны, гамма-кванты) регистрируются по вторичным заряженным частицам, появляющимся в результате взаимодействия с веществом. В случае гамма-квантов — это электроны, возникающие в результате фотоэффекта, комптон-эффекта, и рождения электрон-позитронных пар. Быстрые нейтроны регистрируются по заряженным продуктам взаимодействия (ядрам, протонам, мезонам и т.д.), медленные нейтроны — по излучению, сопровождающему их захват ядрами вещества. [c.105]

Естественно, что радиоактивные вещества отличаются от стабильных своей высокой радиоактивностью. Хорошо известно, что радиоактивный распад соединений сопровождается возникающими в них как химическими, так и физически.ми изменениями. Но при низких концентрациях явление радиоактивности не сказывается в заметной степени на химических свойствах веществ, и лишь при высоких концентрациях химические эффекты, происходящие под воздействием излучения, могут быть весьма сильными. Эти химические эффекты вызываются не только собственной радиоактивностью образцов. Они могут возникать в стабильных веществах под действием внешних источников излучения. Поэтому, поскольку химические эффекты, вызываемые излучением, не являются свойствами самих радиоактивных веществ, они изучаются не радиохимией, а радиационной химией. [c.30]

Радиоактивные излучения вызывают также различные изменения в твердых телах. Результат воздействия может заключаться как в деструкции, так и в сшивании молекулярных цепочек (например, при облучении полимеров). В твердых телах радиационные эффекты могут заключаться также в возбуждении окислительно-восста-новительных реакций, сопровождающихся газовыделением в изменении характера химических связей и т. д. [c.155]

Рентгеновские лучи. Рентгеновские лучи занимают в спектре область от 2,0 до 0,005 нм (между ультрафиолетовыми лучами и -j-лучами радиоактивного излучения). Обычным их источником является обратный фотоэлектрический эффект. Поле, ускоряющее электроны, которые вызывают рентгеновское излучение, имеет напряжение порядка от тысяч до сотен тысяч вольт. Для разложения рентгеновских лучей в спектр дифракционными решетками служат грани кристаллов. [c.719]

Радиоактивные излучения могут вызывать соматические эффекты, проявляющиеся в течение всей жизни организма, в том числе в виде уменьшения числа лейкоцитов, заболевания лимфатических желез, рака крови (лейкемии). Кроме того, возможны генетические последствия, которые пока еще мало изучены. [c.524]

Высказывались предположения, что радиоактивное излучение меченых удобрений может сильно влиять на условия роста растений, однако,, как выяснили специальные исследования [1228, 1323, 1324], обычно применяемые для индикации дозы активности, по-видимому, не вызывают заметных эффектов, связанных с излучением. От этих сомнений во всяком случае совершенно свободны исследования с применением стабильных изотопов. [c.462]

Радиометрические методы анализа твердых и жидких веществ основаны на использовании явлений поглощения и отражения радиоактивных излучений веществом или на возбуждении вторичного излучения в анализируемой пробе. При анализе газов эти эффекты не подходят, так как газы вследствие их малой плотности почти не оказывают влияния на излучение. Важное значение имеет изменение электропроводности газов при воздействии излучения, обусловленное ионизацией атомов и молекул газа. Индуцированная электропроводность зависит от химических и физических свойств газов, что позволяет провести анализ газов или их смесей. На этом принципе основано действие ионизационных анализаторов. Ионизационный анализатор состоит из ионизационной камеры и прибора, измеряющего ток ионизации (рис. 6. 3). В камере закреплен радиоактивный препарат, излучение которого вызывает ионизацию пробы анализируемого вещества, находящейся в межэлектродном пространстве. Электрометром измеряют возникающий ионный ток, который при постоянной толщине радиоактивного препарата и постоянном электрическом поле зависит от плотности и состава газа. [c.324]

Радиационными эффектами называют химические изменения, возникающие в веществах под действием излучений. Если вещество содержит радиоактивный изотоп, то испускаемое радиоактивными ядрами излучение, взаимодействуя со средой, вызывает ионизацию и возбуждение молекул. При этом возбужденные молекулы могут диссоциировать на ионы или свободные радикалы. Так, молекулы воды под действием излучения разлагаются, давая ионы Н2О+, Н+, ОН и другие и свободные радикалы Н, ОН, НО2 и др. Эти ионы и свободные радикалы вступают в различные химические реакции между собой и с нейтральными молекулами, в результате чего образуются перекись водорода, водород и другие продукты. [c.154]

Нейтроны. Нейтрон обладает массой приблизительно в 1800 раз большей, чем электрон, и имеет энергию от 0,01 эв (медленные нейтроны) до 10000 000 эв (быстрые нейтроны). Эти частицы вызывают радиационные эффекты только при прямом столкновении с ядрами атомов. При столкновении с атомом быстрый нейтрон передает кинетическую энергию ядру, которое увлекает за собой свое электронное облако при этом может происходить как потеря или возбуждение некоторых внешних электронов, так и деление ядра. Медленные нейтроны, будучи захвачены ядром, образуют новые ядра, которые могут оказаться радиоактивными и распадаться с эмиссией р- или "[-лучей. Действие нейтронов на полимеры подробно не изучалось, но, вероятно, оно обусловлено не этими первичными процессами, а возникающими в полимере вторичными излучениями. Изменения материала, вызванные начальным смещением атомов в результате упругого столкновения, маскируются эффектами ионизации и возбуждения. [c.146]

Реакция органов дыхания на загрязнение вдыхаемого воздуха пылью уже давно интересовала врачей и лиц, работающих в области промышленной гигиены. Еще в 1869 г. Тиндаль [363] показал, что в воздухе, покидающем легкие в конце выдоха, не наблюдается эффекта Тиндаля, характерного обычно для воздуха атмосферы. Следовательно, при прохождении через легкие воздух освобождается от основной массы частиц, на которых происходит рассеяние света. Обычно внимание исследователей привлекали нерадиоактивные аэрозоли, поскольку большие концентрации последних, наблюдаемые в рудниках, также могут вызывать вредные изменения в органах дыхания. Один из первых отчетов о таких исследованиях приведен в монографии Арнольда [10]. Следует упомянуть также и об обзорах литературы по этому вопросу (например, [383]). Для того чтобы получить некоторое представление о порядке величин доз, создаваемых в легких излучением отложившихся в них продуктов распада, мы рассмотрим ряд факторов, которые могут влиять на эти величины. Такими факторами следует считать содержание радиоактивных веществ в атмосфере, их распределение между частицами различного размера, формы и плотности, равновесные концентрации различных изотопов в радиоактивных семействах, вариации концентрации в пределах комнаты, а также некоторые факторы физиологического характера, например интенсивность дыхания, фильтрующие свойства различных участков дыхательных органов и скорость биологического выведения частиц из легочной ткани наконец, могут существовать любые кумулятивные физиологические эффекты и т. д. [c.56]

Если вытекающий раствор содержит радиоактивные изотопы, то для непрерывной регистрации можно применить один из двух приемов. Для измерения гамма-излучения раствор из колонки пропускают через спиралеобразную тонкостенную стеклянную трубку, в которой помещен счетчик Гейгера-Мюллера. При измерении бе-та-излучения используют проточную плоскую кювету, закрывающуюся тонким слюдяным окошком, которое располагают перед окном торцевого счетчика. Основная трудность конструирования и эксплуатации проточных кювет для радиоактивных растворов заключается в необходимости подавления эффекта памяти . Дело в том, что растворенные вещества, содержащие радиоактивный изотоп, довольно прочно адсорбируются стеклянными стенками кюветы. Это вызывает нарастание фона , сигналы от которого могут превысить сигналы от собственного излучателя. Для уменьшения адсорбции исследуемый раствор перед входом в кювету подкисляют (в кислых растворах адсорбция стеклом значительно меньше, чем в нейтральных и щелочных). Меньший фон наблюдается и при использовании кювет, стенки которых плохо смачиваются водой (плексиглас, тефлон). [c.120]

Исследования воздействия излучения на живую клетку насчитывают значительно более долгую историю, чем изучение его действия на синтетические полимеры. С точки зрения благополучия человечества и интересов науки первая область действительно более важна. Но обе эти области знания базируются на одних и тех же основных принципах, связаны, по-видимому, с одними и теми же основными реакциями и фактически представляют собой одно целое. И здесь и там задача заключается в том, чтобы выяснить, как происходят при облучении сшивание полимерных цепей, их деструкция и ряд других реакций. В живой клетке мы имеем дело главным образом с молекулами протеинов и нуклеиновых кислот. Строение и состав этих полимеров в общем виде нам известны, но наиболее важные вопросы до сих пор ускользают от нашего понимания. До настоящего времени нам неизвестно (за исключением единственного случая с инсулином) расположение структурных единиц — аминокислот и нуклеозидов. Еще меньше мы знаем о том, как действует на них излучение и каким образом инициированные излучение.м ре акции вызывают в организме явление лучевой болезни, стимулируют разрушение тканей и их рост (может иметь место и то и другое) и мутации генов. Непонятным и весьма важным является вопрос о том, как малые дозы облучения, недостаточные для того, чтобы вызвать заметные эффекты в большинстве полимеров in vitro, могут создавать в клетке или в организме в целом большие изменения, приводящие к их гибели. Эти вопросы приобрели большое значение уже с момента открытия в 1895 г. рентгеновских лучей и в 1896 г. радиоактивности (Веккерель) [c.8]

Если концентрации р-излучающих радиоактивных элементов в течение заметного времени составляют величину, превышающую 0,01 1С на 1 3 ткани, то при рассмотрении экспериментальных данных биологических экспериментов следует учитывать возможность прямого действия этого излучения. Альфа-излучатели при концентрациях еще в 50 раз меньших могут вызывать биологические эффекты, препятствующие применению метода меченых атомов. [c.196]

Влияние радиоактивного излучения на живые системы может быть соматическим или генетическим. Соматическое воздействие оказывается на организм в течение всей его жизни. Генетическое воздействие вызывает генетический эффект, влияя на потомство вследствие нарущений в генах и хромосомах, ответственных за воспроизведение потомства. Генетические эффекты 1руднее поддаются изучению, чем соматические, поскольку генетические нарущения могут проявиться лишь через несколько поколений. К соматическим воздействиям радиоактивного излучения относятся ожоги , т. е. разрушения молекул, подобные тем, которые возникают при действии высоких температур. Кроме того, они проявляются в форме раковых заболеваний. Эти заболевания вызываются нарущениями в механизме, регулирующем рост клеток, что заставляет их размножаться неконтролируемым образом. Как правило, радиоактивное излучение представляет наибольшую опасность для тканей, которые воспроизводят себя с наибольшей скоростью, например костного мозга, кроветворных тканей и лимфатических узлов. По-видимому, лейкемия является наиболее распространенным раковым заболеванием, вызываемым радиоактивным излучением. [c.264]

В последние годы большой интерес вызывает еще одно химическое соединение теллура, обладающее полуировод-никовыми свойствами,—теллурид кадмия С(]Те. Этот материал используют для изготовления солнечных батарей, лазеров, фотосохгротивлений, счетчиков радиоактивных излучений. Теллурид кадмия знаменит и тем, что это один из немногих полупроводников, в которых заметно проявляется эффект Гана. [c.65]

Радиоактивное излучение вызывает большое число химических реакций в газах, растворах, твердых веществах. Их обычно объединяют в группу радиационно-химических реакций. Сюда относятся, например, разложение (радиолиз) воды с образованием водорода, пероксида водорода и различных радикалов, вступающих в окислительно-восстановительные реакции с растворенными ветчествами. Радиоактивное излучение вызывает разнообразные радиохимические пренряш.ения различных органических соединений — аминокислот, кис пот, спиртов, эфиров и т.д. Интенсивное радиоактивное излучение вызывает свечение стеклянных трубок и ряд других эффектов в твердых телах. На изучении взаимодействия радиоактивного излучения с веществом основаны различные способы обнаружения и измерения радиоактивности. [c.266]

Попытки увеличить активность, возникающую под действием интенсивного излучения цепного котла, выявили третье условие, определяющее эффективность обогащения по методу Сциларда и Чалмерса. Интенсивное поле излучения (в основном Y-излучение и нейтроны) вызывает заметные химические изменения в бомбардируемых соединениях, независимо от эффектов, сопровождающих появление радиоактивности. Следует ожидать, что такие реакции могут давать продукты, подобные тем, которые получаются при ядерной реакции, так как обе реакции по существу являются реакциями разложения через возбуждение. В результате разложения под действиел излучения могут образоваться микроскопические количества тех химических соединений, в которых обнаруживается активность. [c.231]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология