Содержание:
Введение……………………………………………………………………3
Применение радиоактивных источников в различных
сферах деятельности человека………………………………………………………….3
Химическая промышленность
Городское хозяйство
Медицинская промышленность
Радиационная стерилизация изделий и материалов
Производство радиоизотопных электрокардиостимуляторов
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
Предпосевное облучение семян и клубней
Радиоизотопная диагностика (введение в организм радиоактивного препарата)
Радиоактивные отходы, проблемы их захоронения…………………..8
Неразработанность метода……………………………………………………………....12
Давление внешних обстоятельств……………………………………………………....13
Принятие решений и технологическая сложность проблемы………………………...13
Неопределённость концепции…………………………………………………………...14
Введение
В настоящее время трудно найти отрасль науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и медицины, где бы не применялись источники радиоактивности (радиоактивные изотопы). Искусственные и естественные радиоактивные изотопы – мощный и тонкий инструмент для создания чувствительных способов анализа и контроля в промышленности, уникальное средство для медицинской диагностики и лечения злокачественных опухолевых заболеваний, эффективное средство воздействия на различные вещества, в том числе органические. Наиболее важные результаты получены при использовании изотопов как источников излучения. Создание установок с мощными источниками радиоактивного излучения позволило использовать его для контроля и управления технологическими процессами; технической диагностики; терапии заболеваний человека; получения новых свойств веществ; преобразования энергии распада радиоактивных веществ в тепловую и электрическую и др. Наиболее часто для этих целей используются такие изотопы как ⁶⁰CO, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и изотопы плутония. Для недопущения разгерметизации источников к ним предъявляются жёсткие требования по механической, термической и коррозийной устойчивости. Это обеспечивает гарантию сохранения герметичности в течение всего периода эксплуатации источника.
Применение радиоактивных источников в различных сферах деятельности человека.
Химическая промышленность
- Радиационно-химическое модифицирование полиамидного полотна для придания ему гидрофильных и антистатических свойств.
- Модифицирование текстильных материалов для получения шерстоподобных свойств.
- Получение хлопчатобумажных тканей с антимикробными свойствами.
- Радиационное модифицирование хрусталя для получения хрустальных изделий различного цвета.
- Радиационная вулканизация резинотканевых материалов.
- Радиационное модифицирование полиэтиленовых труб для повышения термостойкости и стойкости к агрессивным средам.
- Отвердение лакокрасочных покрытий на различных поверхностях.
В результате облучения мягкое дерево приобретает значительно низкую способность сорбировать воду, высокую стабильность геометрических размеров и более высокую твёрдость (изготовление мозаичного паркета).
Городское хозяйство
Радиационная очистка и обеззараживание сточных вод.
Медицинская промышленность
Радиационная стерилизация изделий и материалов
Номенклатура радиационно-стерилизуемой продукции включает свыше тысячи наименований, в том числе шприцы одноразового пользования, системы службы крови, медицинский инструментарий, шовные и перевязочные материалы, различные протезы, применяемые в сердечно-сосудистой хирургии, травматологии и ортопедии. Основное преимущество радиационной стерилизации состоит в том, что она может осуществляться непрерывно с большой производительностью. Пригодна для стерилизации готовой продукции, упакованной в транспортную тару или вторичную упаковку, а также применима для стерилизации термолабильных изделий и материалов.
Производство радиоизотопных электрокардиостимуляторов с источниками питания на основе ²³⁸Pu. Имплантируемые в организм человека, они применяются для лечения различных нарушений ритма сердца, не поддающихся медикаментозному воздействию. Применение радиоизотопного источника питания повышает их надёжность, увеличивает срок службы до 20-ти лет, возвращает больных к нормальной жизнедеятельности за счёт сокращения числа повторных операций по вживлению электрокардиостимулятора.
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
Сельское хозяйство – важная область применения ионизирующих излучений. К настоящему времени в практике сельского хозяйства и научных исследованиях сельскохозяйственного профиля можно выделить следующие основные направления использования радиоизотопов:
- облучение с/х объектов (в первую очередь – растений) малой дозой в целях стимуляции их роста и развития;
- применение ионизирующих излучений для радиационного мутагенеза и селекции растений;
- использование метода лучевой стерилизации для борьбы с насекомыми – вредителями с/х растений.
Предпосевное облучение семян и клубней (пшеница, ячмень, кукуруза, картофель, свекла, морковь) приводит к улучшению посевных качеств семян и клубней, ускорению процессов развития растений (скороспелость), повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды.
В области селекции проводятся исследования по мутагенезу. Целью является отбор макромутаций для выведения высокоурожайных сортов. Представляющие интерес радиационные мутанты уже получены для более чем 50-ти культур.
Применение ионизирующих излучений для стерилизации насекомых-вредителей на элеваторах и в зернохранилищах позволяет уменьшить потери урожая до 20%.
Известно, что ионизирующие γ-излучения предупреждают прорастание картофеля и лука, используются для дезинсекции сушёных фруктов, пищевых концентратов, замедляют микробиологическую порчу и продлевают сроки хранения плодов, овощей, мяса, рыбы. Выявлена возможность ускорения процессов старения вин и коньяка, изменение скорости созревания плодов, удаления неприятного запаха лечебных вод . В консервной промышленности (рыбной, мясомолочной, овощной и фруктовой) широкое применение имеет стерилизация консервов. Следует заметить, что исследование облучённых продуктов питания показало, что γ -облученные продукты безвредны.
Мы рассмотрели применение радиоизотопов, специфическое для отдельных отраслей промышленности. Кроме того, повсеместно в промышленности применяются радиоизотопы для следующих целей:
- измерение уровней жидкостей расплавов;
- измерение плотностей жидкостей и пульп;
- счёт предметов на контейнере;
- измерение толщины материалов;
- измерение толщины льда на летательных и других аппаратах;
- измерение плотности и влажности почво-грунтов;
- неразрушающая γ -дефектоскопия материалов изделий.
Далее рассмотрим применение р/а изотопов в других областях: медицине и других научно-прикладных областях.
Непосредственно в медицинской практике нашло клиническое применение радиоизотопных терапевтических аппаратов, а также клиническая радиоизотопная диагностика.
Освоены γ -терапевтические аппараты для наружного γ -облучения. Эти аппараты значительно расширили возможности дистанционной γ -терапии опухолей за счёт использования вариантов статического и подвижного облучения.
К отдельным локализациям опухолей используются различные варианты и способы лучевого лечения. Стойкие пятилетние излечения при 1, 2 и 3 стадиях получены соответственно у
90-95, 75-85 и 55-60% больных. Хорошо известна также положительная роль лучевой терапии в лечении рака молочной железы, лёгкого, пищевода, полости рта, гортани, мочевого пузыря и других органов.
Радиоизотопная диагностика (введение в организм радиоактивного препарата) стала неотъемлемой частью диагностического процесса на всех этапах развития заболевания или оценки функционального состояния здорового организма. Радиоизотопные диагностические исследования могут быть сведены к следующим основным разделам:
- определение радиоактивности всего тела, его частей, отдельных органов в целях выявления патологического состояния органа;
- определение скорости передвижения радиоактивного препарата по отдельным участкам сердечно-сосудистой системы;
- изучение пространственного распределения радиоактивного препарата в теле человека для визуализации органов, патологических образований и др.
К числу наиболее важных аспектов диагностики относятся патологические изменения сердечно-сосудистой системы, своевременное обнаружение злокачественных новообразований, оценка состояния костной, кроветворной и лимфатической систем организма, которые представляют собой труднодоступные объекты для исследования традиционными клинико-интрументальными методами.
В клинической практике внедрены Nay, меченный ¹³y для диагностики заболеваний щитовидной железы; NaCe, меченный ²⁴Na для изучения местного и общего кровотока;
Na₃PO₄, меченный ³³P для изучения процессов накопления его в пигментных образованиях кожи и других опухолевых образованиях.
Ведущее значение получил метод диагностики в неврологии и нейрохирургии с использованием изотопов ⁴⁴Tc, ¹³³Xeи ¹⁶⁹Y. Он необходим для уточненного диагноза заболеваний головного мозга, а также заболеваний сердечно-сосудистой системы. В нефрологии и урологии применяются радиоактивные препараты, содержащие ¹³¹Y, ¹⁹⁷Hg,
¹⁶⁹Yb, ⁵¹Cr и ¹¹³Yn. Благодяря внедрению радиоизотопных методов обследования улучшилась ранняя заболеваемость почек и других органов.