Радиоактивные изотопы и их применение

Манометр с альфа-излучающим препаратом. Советскими инженерами сконструирован манометр, с помощью которого можно измерять малые давления газов и паров в области от 1 микрона[11] до 10 миллиметров ртутного столба. Манометр основан на явлении ионизации газов альфа-лучами радиоактивного препарата, в качестве которого могут быть использованы долгоживущие радиоактивные изотопы, испускающие альфа-лучи.

Число ионов, которое образует альфа-частица при движении в газе на сантиметре пути, зависит от давления газа, через который она двигается. Оно тем больше, чем больше давление газа. Одной из основных частей манометра является небольшой стеклянный баллон, содержащий альфа-излучатель. Баллон присоединен к прибору, в котором производится измерение давления. Газ, находящийся в приборе, заполняет баллон. Ионы, образуемые в баллоне альфа-излучателем, создают ионный ток, который усиливается специальным радиотехническим прибором и регистрируется стрелочным прибором (миллиамперметром), проградуированным в единицах давления — миллиметрах ртутного столба.

Тахометр, использующий радиоактивное излучение. Радиоактивные изотопы позволяют сконструировать безинерционный счетчик оборотов — тахометр. На вращающийся объект (колесо, ось, вал) в определенном месте наносится радиоактивный изотоп, обладающий гамма-излучением.

На некотором расстоянии от него устанавливается счетчик, который закрыт от излучателя на всем пути его движения, кроме определенного положения, соответствующего каждому обороту объекта вращения. При прохождении излучателем положения, в котором излучение может действовать на счетчик, последний регистрирует группу импульсов тока. Таким образом, каждому обороту объекта вращения соответствует группа импульсов, которая передается на специальный счетчик оборотов (рис. 51).

Рис. 51. Схема прибора для счета числа оборотов:

1 — вращающаяся деталь; 2 — радиоактивный препарат; 3 — счетчик; 4 — регистрирующий прибор; 5 — защитная стенка

Этот принцип советскими инженерами был положен в основу целого ряда приборов, употребляемых для безинерционного счета предметов в производстве, например для счета бутылок на конвейере, мясных туш на транспортере и т. п.

Интересным вариантом подобного рода устройства является прибор для определения расхода газов и жидкостей. В трубопроводе ставится вертушка, число оборотов которой определяет расход газа или жидкости. На одной из лопастей вертушки крепится радиоактивный препарат. Каждый оборот вертушки заставляет срабатывать счетчик, который при этом попадает в зону действия излучения радиоактивного изотопа.

Электрические атомные батареи. С помощью действия излучения радиоактивных изотопов можно построить маломощные источники электрического тока. Электрическая батарея включает в себя, например, радиоактивный изотоп (прометий 147), излучение которого действует на фосфоресцирующее вещество. Световые кванты, получающиеся в фосфоресцирующем веществе, воспринимаются фотоэлементами, которые превращают световую энергию в электрическую. Батареи, построенные на этом принципе, могут быть размером с таблетку от кашля и могут обеспечить, например, бесперебойный и точный ход электрических часов без завода в течение 5 лет.

Радиодетали с радиоактивными изотопами. Радиолампы являются составной частью каждой радиосхемы. Большое значение в настоящее время приобрела радиолокация. Радиолокационная станция имеет большое количество радиоламп. Для таких станций, в частности, необходимы газоразрядные лампы с очень малым временем зажигания. Для уменьшения времени зажигания внутрь ламп вводят небольшие количества радиоактивного кобальта, который ионизирующим действием излучения резко уменьшает время зажигания лампы.

Радиотехника нуждается также в устойчивых больших сопротивлениях, которые могут быть изготовлены с помощью радиоактивных элементов. Такие сопротивления представляют собой стеклянную трубку, на концах которой имеются впаи. Трубка наполнена воздухом и содержит радиоактивный препарат. Благодаря ионизации воздух в трубке становится проводником тока, но сопротивление его велико.

3. Использование радиоактивного излучения в медицине