И научные учреждения второе переработанное и дополненное издание

Вид материала

Документы

Содержание Государственный радиевый институт Изготовление специальной аппаратуры Проблемы геологического времени Технология радиоэлементов Практическое применение радия и его излучений Проблема применения слабых радиоактивных препаратов в различных отраслях народного хозяйства Работы в области химии радиоэлементов Изучение явлений радиоактивности и радиоактивных излучений

Подобный материал:

• Открытое общество и его враги. Том I. Чары Платона, 8727.87kb.
• К. С. Гаджиев введение в политическую науку издание второе, переработанное и дополненное, 7545.88kb.
• Учебник 3-е издание, переработанное и дополненное, 10138.23kb.
• Учебник издание пятое, переработанное и дополненное проспект москва 2001 Том 3 удк, 11433.24kb.
• Учебник издание пятое, переработанное и дополненное проспект москва 2001 Том 3 удк, 11230.01kb.
• Учебник. 3-е издание, переработанное и дополненное, 10586.44kb.
• Учебник для вузов издание второе, переработанное и дополненное, 6890.79kb.
• Линь Хоушен, Ло Пэйюй 300 вопросов о цигун Секреты китайской медицины, 4960.19kb.
• Кодексу российской федерации второе издание, дополненное и переработанное, 5704.11kb.
• Мировой кризис: Общая Теория Глобализации Издание второе, переработанное и дополненное, 15617.96kb.

орная астрофизическая обсерватория, конструкция и изго­товление больших оригинальных астрономических инстру­ментов, разработка новых методов наблюдений, связь физики и астрофизики — вот основные задачи второй пятилетки в об­ласти развития астрофизических исследований. Астрономиче­ский институт совместно с другими учреждениями ставит своей основной задачей проведение этого плана в жизнь.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИЕВЫЙ ИНСТИТУТ

оразительные научные открытия в области радиоактивных явлений, имевшие место за последние три года, поставили эту область в центр внимания не только физиков, но и всего человечества. Поэтому в настоящий момент особенно интерес­но подвести итог развития и роста такого научно-исследова­тельского учреждения, каким является Государственный радие­вый институт в Ленинграде.

Чтобы яснее представить себе все значение и весь этап развития Радиевого института, остановимся прежде всего на положении дел с изучением радиоактивных явлений до рево­люции. В период времени с 1909 по 1917 гг. только в Акаде­мии наук шла работа по изучению радиоактивных минералок под руководством акад. В. И. Вернадского. В каких трудных и неблагоприятных условиях протекала эта работа, можно видеть из того факта, что в то время в России не только не было лиц, знакомых с основными методами радиоактивных измерений, но не было даже и приборов и эталонов для вы­полнения такого рода измерений. Несколько русских радиоло­гов вынуждены были проводить свои работы за границей. Картина эта начинает резко меняться после Октябрьской ре­волюции. При Государственном рентгенологическом и радио­логическом институте, в составе его Физико-технического отдела, образуется радиевое отделение, которое в 1922 г. со­вместно с лабораторией Минералогического музея Академии наук и коллегией пробного Радиевого завода выделяется

в самостоятельный Радиевый институт, возглавляемый акад. В. И. Вернадским. Радиевый институт при своем образовании был подразделен на три отдела — физический, химический и геохимический-минералогический. Заведывание геохимиче­ским отделом взял на себя директор института акад. В. И. Вер­надский, заведывание химическим отделом было поручено за­местителю директора проф. В. Г. Хлопину, заведывание физи­ческим — проф. Л. В. Мысовскому. У вновь созданного Радие­вого института имелось в распоряжении всего 12 мг радия, весьма небольшое количество измерительных приборов и не­большой, почти совершенно еще неподготовленный к своей специальной работе кадр научных сотрудников.

Между тем задача Радиевого института заключалась не только в том, чтобы вести отдельные эпизодические научно-исследовательские работы, но и в том, чтобы всемерно со­действовать развитию в нашей стране радиевого дела в пол­ном его объеме. Удобнее всего будет судить о том, как спра­вился со своей задачей Радиевый институт, если мы в отдель­ности рассмотрим цели, которые он себе поставил, и те ре­зультаты, которых ему удалось при этом достигнуть.

После образования Радиевого института вопрос о подго­товке кадров специалистов-радиологов стал настолько остро, что ему пришлось уделить особое внимание. Прежде всего не­обходимо было позаботиться о том, чтобы основные методы измерений были усвоены самими сотрудниками института. С этой целью при Физическом отделе института был обра­зован практикум по радиоактивным измерениям. На этом одна­ко роль практикума не закончилась. Учитывая потребность в радиологах, пришлось предоставить возможность проходить курс основных измерений по радиоактивности тем лицам, кото­рые были так или иначе связаны с Радиевым заводом или с ра­ботами по изучению радиоактивных месторождений. За период времени с 1922 по 1933 гг. через радиоактивный практикум прошло не менее 300 чел. Наряду с подготовкой рядовых работников Радиевый институт непрерывно выделял из своей среды ответственных работников на радиевый рудник, Радие­вый завод и на поиски радиоактивных месторождений в Союзе. После учреждения аспирантуры подготовка специалистов-

радиологов высокой квалификации приняла систематический характер. Недостатком аспирантуры в институте являлось, главным образом, то обстоятельство, что в аспиранты приходи­лось принимать лиц, окончивших вузы по специальностям, далеко стоящим от радиологии. В 1931 г. Наркомпрос пред­ложил с помощью института организовать при Ленинградском университете кафедру радиологии для подготовки специали­стов-радиологов. Такая кафедра организована, и для заведыва­ния его институтом был рекомендован проф. Л. В. Мысовский. Несмотря на то, что студенты-радиологи дошли в настоящее время только до 4-го курса, почти все они в виду недостатка квалифицированных специалистов уже принимали участие в ре­шении различных проблем практического и теоретического ха­рактера. Существование такой кафедры полностью обеспечит потребность в радиологах на будущее время.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

В начале своего существования институт испытывал боль­шую нужду не только в кадрах, но и в научной аппаратуре. Для изготовления приборов при институте были организованы мастерские: механическая, столярная и стеклодувная. Перечис­лять все приборы и аппараты, которые изготовлялись в этих мастерских под руководством и наблюдением научного персо­нала института, будет слишком долго. Поэтому мы остановимся лишь на приборах, имеющих наибольшее практическое и науч­ное значение. Прежде всего были изготовлены специальные измерительные приборы для измерений по альфа-, бета-, гамма-лучам и по эманации. Для производства полевых работ были сконструированы и изготовлены универсальные электроскопы. Этими электроскопами снабжались не только разведочные пар­тии института, но и большое число экспедиций в самых разнооб­разных частях нашего Союза. Из крупных приборов в порядке их конструирования назовем: прибор для добычи эманации из раствора радия, приборы для анализа на гелий и другие благородные газы, прибор для анализа руды по гамма-лучам. Аппарат для добычи эманации радия системы проф. Мысовско­го впервые был установлен в эманационной лаборатории ин-



Прибор для анализа благородных газов системы проф. А. Г. Хлопина

и Э. К. Герлинга

ститута, и в течение нескольких лет добываемая при помощи этого прибора эманация шла не только для научных работ внутри института, но и распределялась между различными на­учными и медицинскими учреждениями Ленинграда и других городов СССР. Такие же приборы для добычи эманации уста­новлены Радиевым институтом в Московском рентгеновском институте и в Рентгенологическом и радиологическом инсти-

туте в Ленинграде. Прибор для быстрого определения содер­жания гелия в природных газах проф. В. Г. Хлопина и А. И. Лу­кашука позволил произвести быстрое определение содержания гелия ¹ в большом количестве проб природных газов. По мере развития этих работ были сконструированы и другие более сложные приборы для анализа благородных газов. Один из таких приборов изображен на рис. 1. Весьма чувствительная установка, в основу которой положен счетчик Гейгера—Мюл­лера, была сконструирована в недавнее время для геохимиче­ских и минералогических целей. Установка эта включается в штепсель обыкновенного переменного тока (110 вольт и 50 пе­риодов) и позволяет по отдельным гамма-лучам определять малейшие следы радиоактивности. Чувствительность ее на­столько велика, что ею отмечается, в какой степени заражен активным осадком сотрудник, работающий с открытыми пре­паратами радия. Кроме того, идя навстречу медицинским учре­ждениям Союза, институт выполнил ряд заказов на специаль­ную аппаратуру по применению радия в медицине. Сюда отно­сятся: платиновые иглы для лечения рака препаратами эма­нации, платиновые ампулы с препаратами радия, фильтры для поглощения гамма-лучей и др.

Недавно в Государственном Радиевом институте установлены приборы Академии наук СССР для получения тяжелой воды пу­тем электролиза.

изучение радиевых месторождений

Тщательное и возможно полное научное исследование ра­диевых месторождений в Союзе всегда было и осталось одной из главнейших задач Радиевого института. К моменту обра­зования институту было известно только Тюя-Муюнское радие­вое месторождение, которое весьма тщательно изучалось со стороны института акад. А. Е. Ферсманом, геологом Д. И. Щер­баковым, горным инженером С. П. Александровым, Б. К. Бру­новским и др.

С. П. Александров был выделен институтом для промыш­ленной организации Тюя-Муюнского радиевого рудника. Для консультации по вопросам, связанным с Табошарским месторо­ждением, были привлечены от института акад. В. И. Вернад­ский и проф. В. Г. Хлопин. Кроме того институт команди­ровал для работ на этом месторождении своих сотрудников Л. В. Комлева и В, П. Савченко. П. В. Мятелкиным собран обширный материал, который позволяет изучить распределе­ние радиоактивных элементов в Слюдянке и селе Лиственич­ном Восточной Сибири. Что же касается наиболее интересного в научном и практическом отношении радиевого месторожде­ния на Ухте, то после получения и обсуждения первых дан­ных о составе радиоактивных вод этого района институт вы­явил то громадное значение, которое могут иметь подобные месторождения. После открытия Ухтинского месторождения институтом было организовано планомерное обследование вод Союза на радиоактивность. Таким образом, на основе обсле­дования Ухтинского месторождения выросла большая геохи­мическая проблема, которая и разрабатывается в Радиевом институте под общим руководством акад. В. И. Вернадского и проф. В. Г. Хлопина. Систематическими работами, в кото­рых принимали участие проф. В. И. Баранов, Б. А. Никитин, Л. В. Комлев и их сотрудники, удалось выяснить, что бога­тые радиоактивными веществами воды нефтяных месторожде­ний представляют собой довольно обычное явление, которое до настоящего времени было пропущено радиологами. Попытка теоретического объяснения этого явления была дана Л. В. Ком­левым. В Радиевом институте же акад. Вернадским была поставлена геохимическая проблема международного мас­штаба. Эта проблема касается создания геологической ра­диоактивной карты. Такая карта дала бы нам географическое распределение радиоактивной энергии на земной поверхности. Так как энергия, выделяемая радиоактивными элементами, яв­ляется одним из главнейших факторов геологических процес­сов, то создание такой карты чрезвычайно облегчило бы по­нимание геофизических и геологических особенностей различ­ных участков земной коры. Работы по составлению карты

еще только начинаются, но несомненно, что продолжение их даст материал, весьма интересный не только в научном, но и в практическом отношении.

ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ

Другая чрезвычайно важная для геологии проблема, вы­двинутая акад. В. И. Вернадским, — это проблема определения геологического возраста горных пород. Находя отношение урана к гелию или к свинцу и тория к гелию или свинцу в каком-либо минерале, можно определить промежуток времени, протекший с момента его образования, и, следовательно, гео­логический возраст связанных с ним горных пород. Этот метод был известен уже давно, но до последнего времени не поль­зовался доверием геологов. Однако правильность определения возраста на основе радиоактивных данных все больше и боль­ше подтверждалась, и в Соединенных штатах уже несколько лет назад был создан специальный комитет по определению возраста земли. Весной 1932 г. и у нас в СССР при Радие­вом институте также была создана специальная комиссия по определению геологического времени под председательством акад. В. И. Вернадского. Работа этой комиссии координиро­вана с работой американского комитета. Результаты этой ра­боты, помимо чисто теоретического интереса, должны иметь и большое практическое значение. В особенности сильное влияние должны оказать полученные таким образом данные о возрасте на дальнейшее развитие геолого-разведочных работ.

ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Радиевый институт принимал непосредственное участие не только в изучении радиевых месторождений, но и в выработке методов получения из сырья высокоактивных препаратов. Пер­вый в СССР высокоактивный препарат радия был получен проф. Хлопиным при участии сотрудницы института М. А. Пас­вик. Организация первого Радиевого завода, а затем и заве­дывание; им взял на себя проф. И. Я. Башилов. В течение первых нескольких лет своего существования Радиевый завод



Прибор для добычи эманации радия системы проф. Л. В. Мысовского, установленный в институте. Слева шкаф с раствором радия

выпускал лишь полуфабрикаты, которые для окончательного рафинажа пересылались в специальную кристаллизационную лабораторию Радиевого института. Тесная связь с Радиевым заводом сохранилась и до настоящего времени. Проф. В. Г. Хло­пин состоит консультантом завода, а сотрудник химического отдела П. И. Толмачев периодически командируется на завод для проведения окончательного рафинажа солей радия и руко­водства отделом высшей кристаллизации.

Отдельные проблемы, связанные с технологией радиевых руд, все время ставились и продолжают ставиться в химиче­ском отделе Радиевого института.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАДИЯ И ЕГО ИЗЛУЧЕНИЙ

Как известно, наибольшее применение радиоактивные ве­щества нашли в медицине. Так как медицинского отдела при институте нет, то роль его в этой области сводилась, главным

образом, к помощи аппаратурой, препаратами радия или эма­нацией тем медицинским учреждениям, которые начали приме­нять радиоактивные вещества для лечебных или научно-иссле­довательских целей. Кроме медицины, радиоактивные вещества применяются еще и в технике для производства светящихся красок постоянного действия. Впервые в СССР производство таких красок было поставлено в химическом отделе института. Выработанные методы были затем переданы на завод, где в настоящее время и производится регулярное изготовление светящихся составов, предназначенных, главным образом, для нужд военного ведомства. На совершенно новую область прак­тического применения препаратов радия было указано проф. Л. В. Мысовским в 1925 г. В физическом отделе института были произведены опыты, которые показали, что гамма-лучи радия могут быть применимы для просвечивания толстых ме­таллических отливок с целью обнаружения в них раковин и других дефектов. После сообщения об этих опытах в печати ими заинтересовались американские ученые, которые в свою очередь проделали целый ряд опытов по просвечиванию гамма-лучами радия. Такие же опыты поставлены были в последнее время и в Германии. Работа в этом направлении продолжается и у нас в СССР, при чем уже не только разрабатывается ме­тодика, но и решаются некоторые практические задачи, свя­занные с работой заводов тяжелой промышленности.

ПРОБЛЕМА ПРИМЕНЕНИЯ СЛАБЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

На всесоюзной конференции, созванной в Государственном Радиевом институте в 1932 г., было постановлено учредить при институте комиссию по применению слабых активностей в народ­ном хозяйстве. Уже давно было известно, что в противополож­ность большим дозам радиоактивных излучений, оказывающих вредное действие на организм, малые дозы оказывают стимули­рующее действие на развитие и рост животных и растений. На конференции выяснилось однако, что опытов, проделанных в этом направлении как у нас, так и за границей, недоста­точно для того, чтобы вынести по этому вопросу окончательное суждение. Для выяснения той роли, которую могут сыграть



Общий вид установки для работ по расщеплению атома

слабые активности в различных отраслях народного хозяйства, и была по постановлению конференции учреждена специаль­ная комиссия в составе: акад. Г. А. Надсона, акад. В. И. Вер­надского, акад. В. И. Липского, акад. Е. С. Лондона, проф. В. Г. Хлопина, проф. Л. В. Мысовского, проф. В. И. Баранова, проф. М. И. Неменова, проф. А. Б. Вериго, проф. Е. С. Бурк­сера, проф. А. Н. Огильви, проф. В. И. Сухарева, проф. П. И. Бухмана, инж. С. В. Терпугова, инж. А. П. Кирикова, тт. П. Н. Любимова и П. В. Мятелкина.

В задачи этой комиссии входит организация работ и кон­сультация научным работникам, занимающимся различными вопросами, связанными с действием радиоактивных излучений на живые организмы. Председателем комиссии выбран акад. Г. А. Надсон, его заместителем проф. Л. В. Мысовский. Комис­сия приступила к работе и наметила несколько тем, имеющих научное и практическое значение. Темы эти распределились между научными работниками Ленинграда, Москвы, Ростова-на-Дону и других городов Союза.

РАБОТЫ В ОБЛАСТИ ХИМИИ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Главнейшие вопросы в области химии радиоэлементов, кото­рыми интересовались у нас и за границей за последние 15 лет, можно сгруппировать следующим образом: 1) изучение отдель­ных радиоэлементов и их соединений; 2) поведение радиоак­тивных элементов при реакциях соосаждения и адсорбции; 3) применение радиоактивных элементов в качестве индикато­ров при решении различных вопросов физики и химии; 4) кол­лоидное состояние некоторых радиоэлементов в растворах. Все эти вопросы тщательно и весьма успешно изучались в хими­ческом отделе института. В этом же отделе впервые был поста­влен в общей форме вопрос о законах рассеяния и обратной концентрации радиоэлементов. Вопрос этот в такой постановке имеет громадное научное и практическое значение, так как решение его приведет, с одной стороны, к знакомству с химией элементарных процессов, а с другой—даст возможность уяс­нить ряд важнейших проблем геохимии и техники. Эта гранди­озная проблема еще только что поставлена и для окончатель­ного решения ее потребуется весьма значительный промежу­ток времени.

За рассматриваемое время было изучено распределение хи­мических элементов, находящихся в состоянии рассеяния между твердой, кристаллической и жидкой фазой, выяснены условия, при которых может существовать равновесие между изоморф­ными смесями и раствором, из которого они выделились. Кроме того впервые была доказана приложимость простых газовых законов к разбавленным твердым растворам, теоретически пред­сказанная Вант-Гоффом и термодинамически обоснованная Ро­зебумом еще 40 лет назад. Работами химического отдела было установлено, что в зависимости от сложности кристаллической ячейки при кристаллизации какого-либо вещества требуется различная предельная концентрация раствора для того, чтобы могла наступить его кристаллизация в отсутствие твердой фазы. Интересные результаты были получены относительно коллоид­ных растворов радиоэлементов и связи между адсорбируе­мостью радиоэлемента и его коллоидным состоянием.

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ РАДИОАКТИВНОСТИ И РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Да тех пор пока институт не получил в свое распоряжение достаточного количества радия и не был построен прибор для добычи эманации (в настоящее время в растворе в эманаци­онной машине находится 1 грамм металлического радия), нельзя было приступить к наиболее интересным опытам в обла­сти радиоактивных явлений. За этот период времени (1923— 1924 гг.) из теоретических работ можно отметить лишь работу проф. Л. В. Мысовского (1923 г.), в которой впервые было указано на существование уровней энергии для альфа-частиц. Лишь после того как в 1925 г. эманационная машина была построена и начала функционировать, можно было начать раз­вертывание экспериментальной работы в тех направлениях, ко­торые интересуют современных физиков. За истекшее время путем непрерывной и упорной работы в физическом отделе института созданы все главнейшие экспериментальные уста­новки и ведутся и велись работы по изучению альфа-лучей, бета-лучей, бета-спектров, гамма-лучей, нейтронов и резонанс­ного расщепления атомов альфа-частицами. Интересно отме­тить, что кроме тех тонких экспериментальных методов, кото­рые применяются за границей при изучении отдельных кор­пускул или импульсов гамма-лучей (камеры Вильсона различно­го типа и различные типы счетчиков Гейгера), в физическом отделе института применяется еще и метод проф. Л. В. Мысов­ского, разработанный им совместно со своими сотрудниками, — метод для изучения альфа-частиц и протонов. Сущность этого метода заключается в том, что пути альфа-частиц и протонов наблюдаются на специально приготовленных фотографических пластинках с толстым эмульсионным слоем. Толщина слоя тако­ва, что в нем, например, целиком помещаются вилки, образую­щиеся при расщеплении атома. Аспирант физического отдела А. П. Жданов во Многом усовершенствовал этот метод и выра­ботал приемы количественной оценки наблюдаемых внутри све­точувствительного слоя углов и пробегов. В настоящее время этот метод настолько разработан, что в некоторых случаях он не только заменяет метод камеры Вильсона, но и превосходит

20

его по своей чувствительности. Особое место среди работ физи­ческого отдела занимает изучение космической радиации. На­чаты эти работы были в 1925 г., в тот момент, когда даже самое существование космических лучей подвергалось сомнению. Ра­боты проф. Л. В. Мысовского и Л. Р. Тувима не только подтвер­дили факт существования космических лучей, но дали возмож­ность установить распределение их интенсивности по направле­ниям с вертикалью, установили зависимость интенсивности от давления атмосферы (Barometereffekt, как назвали его немец­кие ученые), от переходного слоя свинец — вода и от геогра­фической широты места.