где Id и I — интенсивности излучения за защитой (толщиной d ) и без неё, l — толщина материала, ослабляющая излучение в е раз (длина релаксации), зависящая от энергии излучения и защитного материала. Для расчёта интенсивности с учётом нерассеянного и рассеянного в защите излучений («широкий пучок») в формуле (1) вводится сомножитель, называется фактором накопления (отношение суммарных интенсивностей нерассеянного и рассеянного излучений к нерассеянному), зависящий от энергии излучения, геометрии и углового распределения излучения источника, компоновки, состава и размеров защиты, взаимной ориентации источника, облучаемых объектов и защиты. Его величина может достигать нескольких десятков.
Гамма-излучение сильнее поглощается материалами, содержащими элементы с большими атомными весами (вольфрам, свинец, железо, чугун и т.п.); нейтроны — материалами, содержащими элементы с небольшими атомными весами (вода, парафин, некоторые гидриды металлов, бетон и т.п.). Для замедления нейтронов с энергией > 1 Мэв целесообразно использовать вещества с большими А, на ядрах которых происходят неупругие рассеяния нейтронов. Т. к. в природе нет элементов, в равной степени ослабляющих g-кванты и нейтроны, то защита от смешанного g- и нейтронного излучений в ядерно-технических установках осуществляется материалами, являющимися смесью веществ с малыми и большими атомными весами (например, железоводные, железосвинцовые смеси). По конструктивным и экономическим соображениям защиту стационарных установок часто выполняют из бетона.
При расчёте интенсивности излучения за защитной конструкцией должны учитываться геометрическая расходимость пучка, поглощение и многократное рассеяние в защите, а также поглощение и рассеяние излучения в самом источнике. Расчёт защиты современных ядерно-технических установок — сложная задача. Он обычно производится с помощью ЭВМ. При расчёте, учитывают вклад от всех видов первичных и вторичных излучений. Например, захват замедлившихся до низких энергий нейтронов обычно сопровождается образованием жёсткого захватного g-излучения, поглощение b-частиц — генерацией тормозного излучения. Проникающая способность вторичного излучения часто определяет полную толщину защиты, поэтому для его уменьшения должны приниматься соответствующие меры. Например, для уменьшения захватного g-излучения в защитные материалы добавляют литий или бор.
При проектировании защитных устройств должно быть учтено прохождение излучения через неоднородности в защите (например, в случае ядерного реактора — аварийные, регулирующие и компенсирующие стержни, трубопроводы для охладителей и замедлителей, загрузочные, технологические и экспериментальные каналы, усадочные раковины, швы между защитными блоками и т.д.), что в некоторых областях за защитой определяет интенсивность излучения. Для хранения и транспортировки радиоактивных препаратов служат защитные контейнеры .
Не менее важной является защита от попадания радиоактивных веществ в организм человека. Защита биосферы предусматривает специальные меры снижения концентраций радиоактивных веществ в воде и воздухе до предельно допустимых. При организации работ с «открытыми» источниками излучения необходимо правильно выбирать расположение и планировку рабочих и вспомогательных помещений, проводить работы в специально оборудованных помещениях, обеспечивать обслуживающий персонал средствами индивидуальной защиты (комбинезоны, пневмокостюмы, респираторы, специальные ботинки, чехлы, перчатки и т.д.), строго контролировать соблюдение персоналом мер личной гигиены, правильно организовывать сбор, хранение, обработку и удаление в окружающую среду твёрдых, жидких и газообразных радиоактивных отходов и т.д.
Во всех учреждениях, где проводятся работы с источниками ионизирующих излучений, с целью предупреждения переоблучения работающего персонала осуществляется дозиметрический и радиометрический контроль. При работе с «закрытыми» источниками проводится измерение индивидуальных доз для всех видов облучения, периодический контроль мощностей доз на рабочих местах и в смежных помещениях, при проведении работ с большими источниками устанавливаются приборы с автоматической сигнализацией. При работе с «открытыми» источниками, кроме этого, проводится контроль содержания радиоактивных веществ в воздухе рабочих помещений, контроль загрязнения рабочих поверхностей, оборудования, рук и одежды работающих, контроль радиоактивности сточных вод и воздуха, удаляемого в атмосферу.
В. П. Машкович.
З. о. от и. может осуществляться с помощью различных химических средств, вводимых в организм до или во время действия ионизирующей радиации и направленных на повышение радиорезистентности облучаемых, т. е. устойчивости их к действию радиации. Радиозащитные средства можно условно разбить на две группы: средства, повышающие общую сопротивляемость организма, и специфические радиозащитные вещества — радиопротекторы. Средства общебиологического действия повышают естественную радиорезистентность организма. Их вводят в количествах, не вызывающих, как правило, никаких вредных, токсических явлений, за несколько дней или недель до облучения. Защитное действие таких соединений наиболее выражено при облучении, вызывающем гибель 20—70% животных. К числу наиболее эффективных средств этой группы относятся липополисахариды, сочетания аминокислот и витаминов, гормоны, вакцины и др. Введение таких соединений подопытным животным до облучения облегчает течение лучевой болезни , увеличивает выживаемость, уменьшает степень нарушения процессов обмена веществ, кроветворения и др. Защитное действие этих средств, по-видимому, обусловлено повышением активности системы гипофиз — кора надпочечников, увеличением способности кроветворных клеток к размножению, стимуляцией ретикулоэндотелиальной системы, повышением иммунологической реактивности организма и т.д. Эти средства ускоряют процессы синтеза белка и нуклеиновых кислот в клетках, способствуют восстановлению уникальных генетических структур. Имеются факты, указывающие на способность этих средств повышать устойчивость организма не только к действию радиации, но и к др. патогенным воздействиям.
Радиопротекторы — препараты, создающие состояние искусственной радиорезистентности. К ним относятся соединения, оказывающие противолучевое действие при введении за несколько минут или часов до облучения. Наиболее выраженный защитный эффект наблюдается при общем облучении, вызывающем гибель 80—100% животных, и при применении радиопротектора в максимально переносимых (вызывающих возникновение ряда токсических реакций) дозах. К числу наиболее эффективных радиопротекторов относятся меркаптоамины, индолилалкиламины, синтетические полимеры, полинуклеотиды, мукополисахариды, цианиды, нитрилы и др. Наиболее эффективны смеси из нескольких радиопротекторов, относящихся к разным группам химических соединений. В условиях общего облучения собак в минимально смертельной дозе наиболее эффективные химических радиопротекторы способны увеличивать выживаемость животных на 60—80%.
В основе противолучевого действия этих соединений лежит способность предупреждать изменения в радиочувствительных органах и тканях, сохранять способность части клеток к размножению. Радиопротекторы защищают стволовые клетки кроветворных тканей больше, чем средства общебиологического действия. Под их влиянием в кроветворных органах и кишечнике ослабевают некробиотические процессы, уменьшается число клеток с хромосомными перестройками, происходит более быстрое восстановление митотической активности. Это может быть связано с вмешательством радиопротекторов в первичные физико-химические процессы лучевого поражения (перехват химически активных свободных радикалов
изменения физико-химических свойств молекул биосубстратов путём адсорбции на них радиопротекторов, взаимодействие протекторов с лабильными первичными продуктами радиолиза жизненно важных молекул, которые в их отсутствие подвергаются распаду, и т.д.), а также с изменением хода лучевой реакции на более поздних этапах (например, мобилизация репарационных систем организма, устраняющих хромосомные перестройки). Доказано, что в основе механизма действия некоторых радиопротекторов лежит их способность снижать напряжение кислорода в организме. Они препятствуют образованию некоторых радикалов и молекулярных продуктов радиолиза, вследствие чего создаются условия, исключающие окисление кислородом поврежденных радиацией жизненно важных молекул. Степень защитного действия радиопротекторов в значит. степени зависит от вида, суммарной дозы, мощности и способа облучения. Об эффективности противолучевых средств судят по «фактору уменьшения дозы» (ФУД), т. е. по отношению между дозами, вызывающими равный по степени выраженности эффект в присутствия и отсутствие защитного агента. Наибольшая защита у млекопитающих соответствует ФУД, равному 2. Путём комбинации защиты до облучения и последующего лечения получены более высокие коэффициенты.
