РАДИАЦИОННОЙ ГИГИЕНЫ
Изучение ионизирующего излучения началось с конца XIX в., когда были сделаны два выдающихся открытия: в 1895 г. Вильгельмом Конрадом Рентгеном был открыт новый, неизвестный до этого вид излучения, названный впоследствии рентгеновскими лучами. В 1896 году Анри Беккерель, изучая соли урана и случайно оставив их в темноте возле фотопленки, заметил на пластинке следы почернения — фототреки. Из этого следовало, что уран самопроизвольно испускает невидимые лучи. При распаде урана образуется радий, поэтому Мария Кюри назвала это явление радиоактивностью, а само излучение — ионизирующим излучением (ИИ).
Явление радиоактивности Мария Кюри и Пьер Кюри начали изучать в 1898 г. Один из элементов распада урана супруги назвали полонием в память о родине Марии Кюри Польше, а еще один — радием, поскольку по латыни это слово означает «испускающие лучи». Следует добавить, что буквально с открытия рентгеновских лучей, т. е. с 1895 г., они стали применяться в медицине и впервые — в Петербургском госпитале Военно-медицинской академии для целей диагностики.
Одновременно исследователи столкнулись с самым неприятным свойством ионизирующего излучения: с его воздействием на ткани живого организма. Беккерель положил пробирку с радием в карман и получил в итоге ожог кожи. Мария Кюри умерла, по всей видимости, от одного из злокачественных заболеваний крови. По крайней мере, 336 человек, работавших с радиоактивными веществами в то время, умерли в результате облучения.
Немало врачей-энтузиастов, рентгенологов и радиотерапевтов, стали жертвой поиска новых путей и методов облегчения страданий своих пациентов. Человечество высоко оценило их подвиг, воздвигнув им мемориал перед больницей им. Г. Е. Альберс-Шенберга в Германии, на котором высечены имена 186 рентгенологов и радиологов-врачей и ученых — жертв лучевых поражений. В 1959 г. в опубликованной «Книге почета» были напечатаны фамилии 360 человек (в том числе 13 фамилий наших соотечественников), умерших от радиационного поражения при работе с источниками ионизирующего излучения (ИИИ).
В 1899 г. виднейший английский физик Э. Резерфорд открыл α-и β-излучения, испускаемые при распаде радиоактивных веществ. В дальнейшем он создал теорию распада радиоактивных веществ и разработал теорию планетарной модели строения атома (1911 г.). В 1918 г. им же были открыты искусственные ядерные превращения, т. е. возможность превращения одних элементов в другие в результате бомбардировки протонами.
В 1930 г. было сделано одно из крупнейших открытий в области атомной физики — открытие нейтрона, элементарной частицы, не имеющей заряда и обладающей высокой проникающей способностью, так как она не притягивается и не отталкивается ядрами облучаемых атомов. С помощью бомбардировки нейтронами получено большое количество искусственных радиоактивных изотопов. Помимо этого, открытие нейтронов позволило высказать гипотезу, что атомные ядра состоят только из протонов и нейтронов. Эту гипотезу выдвинул советский физик Д. Д. Иваненко
в 1932 г.
В январе 1939 г. немецкие радиохимики О. Ган и Ф. Штрас-сман опубликовали результаты своих исследований по облучению нейтронами урана. Оказалось, что при этом происходит распад ядра урана, а Л. Мейтнер, О. Фриш и Ф. Жолио-Кюри показали, что при распаде ядра урана испускаемые осколки деления обладают огромной кинетической энергией. В этот период Э. Ферми, Ф. Жо-лио-Кюри и другие установили, что при делении ядра урана на осколки выделяется несколько свободных нейтронов, которые, по-
падая в соседние ядра атомов урана, могут вызывать деление их, т. е. реакция в этом случае приобретает цепной характер.
Открытие цепной реакции деления урана предоставило невиданные возможности практического использования ядерных реакций в самых различных областях: энергетической, химической, технической, медицинской и др.
Итальянский физик Э. Ферми уже 2 декабря 1942 г. создал в Чикаго первый атомный реактор. В США в спешном порядке начали изготовление атомных бомб, и в августе 1945 г. первые из них были сброшены на японские города Хиросиму и Нагасаки. В этот же период теоретически была установлена возможность осуществления реакции синтеза легких ядер — термоядерной реакции. После известия о применении ядерного оружия в Японии перед советскими учеными была поставлена задача чрезвычайной сложности: создать отечественное ядерное оружие в кратчайший срок. Под руководством И. В. Курчатова 25 декабря 1946 г. в СССР осуществлена управляемая цепная реакция деления ядер урана на первом ядерном реакторе. 29 августа 1949 г. была испытана первая советская атомная бомба. В 1953 г. в СССР была создана и испытана А. Сахаровым первая водородная бомба, т. е. создано термоядерное оружие.
Параллельно осваивался и мирный атом. В 1954 г. в г. Обнинске (под Москвой) была сооружена первая в мире АЭС, которая проработала 30 лет.
В настоящее время альтернативы ядерной энергетике нет. В мире эксплуатируются около 400 АЭС; имеются государства, где до 80 \% энергии вырабатывают АЭС (например, Франция). Во Франции на АЭС не было ни одной внештатной ситуации. В Ираке, где АЭС строили французы, не был поврежден ни один атомный реактор даже при прицельной бомбардировке военно-воздушными силами США (1992 г.), так как атомные реакторы опускаются под землю и закрываются плитой.
Энергия атома используется при производстве искусственных белков, для опреснения морской воды, в химической промышленности — для получения веществ и материалов с заранее заданными свойствами; в пищевой промышленности — для продления сроков хранения рыбы, птицы, мяса, овощей путем стерилизации и пастеризации изделий. Широкое применение в промышленности нашли всевозможные радиоизотопные приборы для контроля и автоматизации производственных процессов (уровнемеры, толщиномеры, дымоизвещатели).
Для обнаружения дефектов в отливках и сварных швах деталей широкое распространение получили методы гамма- и рент-
генодефектоскопии. Контроль изделий с помощью рентгеновского и гамма-излучений в настоящее время применяется в металлургии, судостроении, при строительстве газо- и нефтепроводов для проверки герметичности сварки каждого шва и т. д.
В легкой промышленности радиоактивные изотопы используются в установках для снятия зарядов статического электричества (особенно в производстве искусственного волокна). На пушных аукционах все шкурки проходят контроль с помощью ИИИ (измеряют толщину подпушка).
Создан новый арсенал средств борьбы с насекомыми посредством массовой стерилизации насекомых с помощью ИИ. Воздействие ИИ на семенной материал позволяет получить более продуктивные и устойчивые виды. Облучение зерна повышает сроки его хранения, уничтожает насекомых-вредителей. В ряде стран применяется облучение картофеля с целью предупреждения его прорастания. Облучением можно уничтожить трихинеллы в свинине и ленточных паразитов в мясе. Облучение фруктов и овощей позволяет задержать их созревание, уничтожить грибы и насекомых.
Широко применяется в науке метод меченых атомов: метод изотопного разделения, радиометрическое титрование, в частности в медицине. Значимость рентгеновского излучения в медицине в настоящее время трудно переоценить, а диагностика и лечение с помощью радиоактивных изотопов ряда заболеваний сегодня спасают жизнь десяткам тысяч больных.