47. Йонизиращи лъчения. Йонизационна способност и прониквателна способност на йонизиращите лъчения. Дозиметрия на йонизиращите лъчения. Естествени и изкуствени източници на йонизиращи лъчения.

47.1. Йонизиращи лъчения

Йонизиращи лъчения са всички корпускулярни и електромагнитни лъчения, които директно или косвено предизвикват йонизация . Към тях се отнасят:

• α лъчение
• β лъчение и позитронно лъчение
• неутронни потоци
• γ лъчение
• Rö лъчи
• ултравиолетови лъчи

Йонизиращите лъчения можем да характеризираме с 2 величини:

•  Проницаемост - това е максималната дълбочина на проникване на лъчението във веществото. Дефинира се при нормално налягане (една атмосфера ~ 1.01.10⁵ Pa). Измерва се в метри.
•  Йонизационна способност - броя на двойките йони, които създава един квант или частица при своето проникване във веществото. Йонизационната способност е пропорционална на кинетичната енергия на дадена частица или квант и на големината на електричния заряд на частицата.

47.2. Дозиметрия на йонизиращите лъчения.

Ефекта от действието на йонизиращите лъчения зависи най-общо от количеството на енергията, погълната от веществото при взаимодействието му с тях и от степента на йонизация на веществото. За оценка на ефектите от йонизиращите лъчения се въвеждат различни единици, базирани на погълнатата от веществото енергия или йонизационната им способност.

47.2.1. Погълната доза лъчение

Погълната доза лъчение e количеството енергия, погълнато от единица маса на облъченото вещество. Измервателната единица е Грей (Gy).

Един Gy е равен на дозата лъчение, при което на облъчено вещество с маса 1kg се предава енергия 1J. Използва се и извънсистемната единица rad. 1 rad = 10^-2Gy

47.2.2. Еквивалентна погълната доза.

Тъй като различните видове лъчения имат различно биологично действие, при едно и също количество погълната енергия, то се дефинира и единицата еквивалентна погълната доза. Тази единица отразява риска от дългосрочни ефекти от облъчването с ниски дози. Единицата за еквивалентна погълната доза в система SI е Sivert (Sv). Представлява погълнатата доза, умножена по коефициент, отчитащ нееднаквата радиационна опасност на различните видове лъчения. Този коефициент се нарича радиационен тегловен коефициент  w_R.

Следователно еквивалентната доза погълнато лъчение (H) ще бъде

H = w_R.D

При облъчване с няколко вида радиация, еквивалентната доза е сума от произведенията на погълнатата доза от всеки вид радиация и съответния радиационен тегловен коефициент. Извънсистемна единица за измерване на еквивалентна доза лъчение е rem - лъчение, въздействието на което е еквивалентно на действието на 1 rad Rö лъчение.

47.2.3. Ефективна еквивалентна погълната доза.

Трябва да се отчита също така и факта, че при човека и животните едни части от тялото са по-чувствителни към облъчване от други. Затова дозите на облъчване, получени от различните органи, трябва да се отчитат с различни коефициенти. Затова се въвежда величината ефективна еквивалентна погълната доза, отразяваща сумарния ефект на облъчването за организма. Измерва се също в Sv.

където H_i - ефективна доза в i-тия орган или тъкан, w_T - тъканен тегловен коефициент.

47.2.4. Експозиционна доза лъчение.

Непосредственото измерване на погълнатата доза лъчение е трудно, особено в тъканите и органите на живите организми. Затова се въвеждат и други единици, които се измерват по-лесно, и чрез които може да се оцени погълнатата доза.

За количествена характеристика на Rö и γ лъчение се въвежда величината експозиционна доза. Тя се измерва във въздуха непосредствено над повърхността на облъчвания обект и се дефинира чрез общия електричен заряд на йоните с еднакъв знак, създадени от лъчението в единица маса въздух.

1C.kg^-1 е експозиционна доза лъчение, при което сумата от електричните заряди с еднакъв знак, създадени при облъчване на въздух с маса 1kg е 1С.

За измерване на експозиционната доза се използва и извънсистемната единица рентген (R). Рентгенът е експозиционна доза Rö или γ лъчение, при което в резултат на използването на пълната йонизационна способност на лъчението в 1 m³ сух, чист въздух при налягане 1 атмосфера (1.01.10⁵ Pa) и температура 0⁰С се образуват 2.08.10⁹ едновалентни йони.

1R=2.58.10^-4 C.kg^-1

За оценка на експозиционната доза корпускулярно лъчение (α, β и неутронно лъчение), се въвежда извънсистемната единица физичен еквивалент на рентгена (фер). При есспозиционна доза 1 фер в 1 грам въздух се образуват същото количество йони, както и при експозиционна доза 1 R.

47.2.5. Косвена йонизация

По своя път във веществото йонизиращото лъчение създава заредени частици, които могат да притежават достатъчно енергия, че да предизвикат йонизация на атомите и молекулите на веществото. Такава йонизация се нарича косвена йонизация. Мярка за косвената йонизация е величината Керма - съкращение от първите букви на английското наименование Kinetic Energy Released in Material - сумата от първоначалните кинетични енергии Е на всички заредени частици, образувани косвено от йонизиращото лъчение в единица маса вещество.

47.2.6. Мощност на погълнатата и експозиционната доза.

Биологичното действие на йонизиращото лъчение върху живите организми зависи не само от стойността на дозата, но и от интензивността на облъчването. Поради тази причина се въвеждат и величини, характеризиращи интензивността на облъчването, наречени мощност на съответната доза.

• Мощност на погълнатата доза - отношение на погълнатата доза ΔD към интервала от време Δt, за което е получена тази доза.

Измервателната единица е Gy.s^-1. Извънсистемната единица е rad.s^-1.

• Мощност на експозиционната доза - отношение на експозиционната доза ΔX към интервала от време Δt, за което е получена тази доза.

Извънсистемната единица е R.s^-1.

• Мощност на керма

47.3. Естествени източници на йонизиращи лъчения.

Основната част от облъчването на населението се получава от естествени източници на радиация. Голяма част от тях е такава, че облъчването не може да се избегне. Дозата на облъчване зависи главно от мястото на живеене и начина на живот. Естествените източници на радиация обуславят повече от 5/6 от годишната еквивалентна доза.

47.3.1. Космични лъчи.

Хората, живущи на морското ниво, получават средно ефективна еквивалентна доза около 300 μSv на година. Хора, живеещи над 2000 метра надморска височина получават няколко пъти по-голяма доза.

При полети на височина 12 000 метра се получава 25 пъти по-голяма доза, отколкото за същия период от време на морското равнище. Например при трансатлантически полет с продължителност 7.5 часа се получава доза приблизително 50 μSv.

47.3.2. Земна радиация.

Земната радиация е свързана с радиоактивните изотопи в земната кора. Това са главно . Най-важния от естествените източници на радиация е радона. Това е тежък газ, който се освобождава от земната кора, 7.5 пъти по-тежък от въздуха. Радонът, заедно със своите дъщерни продукти дава до три-четвърти от годишната индивидуална еквивалентна доза, получавана от населението от земните източници на радиация. Основната част от тази доза човек получава в закрити помещения, които не могат да се проветряват. В зоната на умерения климат в закрити помещения концентрацията на радона е средно 8 пъти по-голяма, отколкото във външния въздух.

47.3.3. Други източници.

Други естествени източници на радиация са някои слабо радиоактивни минерални води, пепел от въглища и т.н.

Естественият радиоактивен фон в България е 0.15 - 0.30 μSv/h, което прави от 1.3-2.6 mSv за една година. За различните страни на света годишната доза варира от 0.4 до 4 mSv за година. Радиационният риск за злокачествени заболявания от доза, равна на естествения радиоактивен фон е равен на риска за злокачествени заболявания поради изпушването на 1/10 цигара.

47.4. Изкуствени източници на йонизиращи лъчения.

• Медицински изследвания и лечение - рентгенова диагностика, терапия с йонизиращи лъчения и др.
• Ядрени взривове и радиоактивни дъждове, вследствие ядрените опити в атмосферата през 50-те години. Голяма част от радиоактивните вещества, получени при ядрените опити в атмосферата през 50-те години, са изхвърлени в стратосферата на височина 10-50 км, от където се разсейват по цялата повърхност на Земята. Основен принос имат 4 радионуклеотида - въглерод ¹⁴C, цезий ¹³⁷Cs, цирконий ⁹⁵Zr и стронций ⁹⁰Sr. Те се разпадат за различно време. Периодът на полуразпад Т_1/2 за циркония ⁹⁵Zr е 64 денонощия, за цезий ¹³⁷Cs и стронций ⁹⁰Sr приблизително 30 години и за изотопа на въглерода ¹⁴C - 5730 години. Следователно ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr ще имат принос в облъчването приблизително до края на века.
• Ядрена енергетика
• Професионално облъчване - работещи в уранови мини и обогатителни фабрики, миньори, работещи с промишлени дефектоскопи, екипажи на самолети.
• Циферблати на светещи часовници.

Общо, средната годишна ефективна еквивалентна доза облъчване от естествени и техногенни източници на радиация са:

• естествена радиация - 2.5 mSv
• източници в медицината - 0.4 mSv
• радиоактивни дъждове - 0.02 mSv
• атомна енергетика - 0.001 mSv

48. Физически процеси, протичащи при взаимодействието на йонизиращите лъчения с веществото. Биологично действие на йонизиращите лъчения. Лъчеви увреждания. Хипотези за механизмите на лъчевите въздействия.

48.1. Физически процеси, протичащи при взаимодействието на йонизиращите лъчения с веществото.

Погълнатата доза зависи от физическите процеси, свързани с взаимодействието на лъчението с веществото.

За фотонно лъчение погълнатата доза зависи от поредния номер Z на елементите, изграждащи съответното вещество. Погълнатата доза във вещества, изградени от тежки елементи, е по-голяма, отколкото в тези, изградени от леки елементи. Това е свързано с факта, че фотоните взаимодействат с електроните в електронната обвивка на атомите. Колкото е по-голям Z, толкова повече електрони има в единица маса от веществото и следователно ще възникват повече актове на поглъщане на лъчението.

За неутронно лъчение дозата зависи от ядрения състав на веществото и от енергията на неутроните.

При топлинните неутрони поглъщането е свързано главно с два вида ядрени реакции:

¹H (n, γ) ²H

¹⁵N (n, p) ¹⁴C

При първата реакция възникват фотони с енергия 2.29 MeV, които дават съществен принос в дозата. При втората реакция се възникват протони с енергия 0.62 MeV и се образува радиоактивен ¹⁴C.

За бързи неутрони с енергия 0.5 - 10 MeV основния процес, определящ дозата е еластичното разсейване. След забавяне до топлинни скорости, се включват и процесите, характерни за топлинни неутрони.

За заредени частици - електрони, позитрони и α - частици, основен механизъм на отдаване на енергия е възбуждане и йонизация на атомите, които са първичните процеси. Вторични процеси могат да бъдат характеристично Rö лъчение, радиолуминесценция, химични реакции и др.

49. Биологично действие на йонизиращите лъчения. Лъчеви увреждания.

Биологичното действие е свързано с процесите, протичащи при поглъщането на йонизиращото лъчение и резултатите от тях.

49.1. Лъчеви поражения

Биологичните ефекти от облъчването могат да настъпят както след няколко секунди, така и десетилетия след облъчването. Най-общо можем да ги разделим на два вида –детерминирани и стохастични. Детерминираните се проявяват само когато се получи облъчване над определена доза, наречена прагова. Повечето детерминирани ефекти са ранни – проявяват се сравнително скоро след облъчването. Стохастичните ефекти имат вероятностен характер. Вероятността за проявяване на ефектите нараства с увеличаване на дозата, но засега се приема, че липсва прагова доза. Стохастичните ефекти се разделят на соматични и генетични. Соматични са тези ефекти, които се проявяват в облъчения индивид, като най-голямо значение имат злокачествените заболявания. Генетичните ефекти се проявяват в следващите поколения на облъчения индивид и са свързани с мутации поради невъзстановими разрушения в хромозомите или изменения във веригите на ДНК.. Всички стохастични ефекти имат дълъг латентен период – от години до десетиления след облъчването.

Действието на радиацията зависи от вида на лъчението, дозата, разпределението на дозата с времето, пространственото и разпределение, генетичната природа на индивида, възраст, пол, заболявания и др.

Детерминираните ефекти се дължат на гибел или съществено увреждане на определен брой клетки в даден орган или тъкан. Стойностите на праговите дози за някои детерминирани ефекти след остро облъчване (еднократно кратковременно) на цялото тяло с γ – лъчение са представени в следващата таблица.

Прагови дози за детерминирани ефекти след остро облъчване на цялото тяло с γ – лъчение

Смята се, че при получени дози под 0.5Sv не се наблюдават клинични симптоми. Под тази стойност, например при 0.2Sv, може да се установи повишено ниво на хромозомните аберации в лимфоцитите на периферната кръв. При дози 0.12 - 0.15Sv намалява количеството на сперматозоидите при мъжете и е възможно да настъпи временен стерилитет. Между 0.2 – 0.5Sv може да се наблюдават слаби промени във функцията на костния мозък. Симптомите, които се наблюдават в човешкия организъм при определени дози остро облъчване са сумирани в таблица.

Децата са много чувствителни към радиацията. Неголеми дози при облъчване на хрущялна тъкан могат да забавят растежа на костите и да предизвикат аномалии в развитието на скелета. Много чувствителен към радиацията е мозъкът на плода, особено ако майката е облъчена между 8 и 15 седмица от бременността.

Най-съществените соматични стохастимни ефекти, са злокачествените новообразувания (различни форми на рак и левкози).

Фиг. 49.1. Вероятност за ракови заболявания при облъчване с малки дози

Първи от раковите заболявания се появяват левкозите - след латентен период 2 години и максимум след 6-8 години (Фиг. 49.1). Плътни тумори започват да се развиват след 10 12 години. Най-разпространените видове са рак на щитовидната жлеза, на млечната жлеза и на белите дробове.

49.2. Влияния на външни фактори върху лъчевото увреждане.

Лъчевото въздействие върху организмите зависи и от редица външни фактори.

• Изменението на температурата по време на облъчването влияе слабо върху лъчевото увреждане. Ако обаче след облъчването обектите се съхраняват при по-ниски температури, лъчевото увреждане се намалява. Това е т.н. температурен ефект.
• Радиочувствителността на живите обекти зависи от парциалното налягане на кислорода в тях по време на облъчването. Тя е толкова по-голяма, колкото налягането на кислорода е по-голямо.
• Степента на лъчево поражение се намалява от въвеждане непосредствено преди облъчването на някои химични вещества, които се наричат радиопротектори.

49.3. Хипотези за механизма на лъчевите въздействия

Нека имаме равномерно целотелесно облъчване на човек с маса 70 kg с доза4 Sv, като облъчването е причинено от гама-лъчение. Тогава тази доза ще бъде равна на 4 Gy (4 J.kg ^–1). Ако изчислим общата предадена енергия на този човек при облъчването, ще получим E = D.m = 4.70 = 280 J.  Тази енергия приблизително е равна на топлинната енергия, която ще получи човек при изпиване на една лъжичка чай с температура 60⁰ С. Следователно последствията от действието на радиацията не може да се обяснят с количеството на предадената енергия, която е много малка, и трябва да се търсят други механизми на действие на йонизиращите лъчения.

49.3.1. Хипотеза за мишените

Един от първите опити да се обясни защо малки като енергийна стойност погълнати дози предизвикват такива силни биологични ефекти е хипотезата за мишените. Според тази хипотеза в живата клетка има места “мишени”, с голяма радиочувствителност. Първоначално възникналите йони в мишената водят до последващи реакции, в резултат на които клетката загива. С помощта на теорията на вероятностите е била пресметната зависимостта между броя на поразените клетки и плътността на йонизиращия поток и теоретично пресметнатата вероятност и опитно получените данни съвпадат добре. Тази теория обаче не може да обясни някои факти като влиянието на външни фактори като температура, кислород, радиопротектори и др. върху лъчевото увреждане.

49.3.2. Хипотеза за непрякото действие

Според тази хипотеза, във водната фаза на живия организъм възникват химични продукти поради радиолизата на водата - йони, радикали и прекиси.

H₂O → H₂O*

H₂O → H₂O⁺ + e^-

H₂O⁺ + H₂O → H₃O⁺ + OH^.

H₂O + e^- → H₂O^-

H₂O^- → OH^- + H

H⁺ + e^- → H^.

От своя страна те взаимодействат с някои органични молекули и ги променят. Тази теория може да обясни редица закономерности от действието на йонизиращата радиация - зависимостта от температурата, влиянието на кислорода и т.н. Основен недостатък е игнориране на процесите, възникващи под действието на лъченията в органичния субстрат.

50.3.3. Хипотеза за прякото действие

Съществуват различни варианти на хипотезата на прякото действие. Една от тях е хипотезата за освобождаване на ензимите. Според нея увреждането на живите клетки настъпва поради увеличаване на проницаемостта на мембраните им и оттам загубите на някои ензими. Според друг вариант, в клетката възникват радикали на белтъци, нуклеинови киселини, липиди и др. биологично важни компоненти.тези радикали нарушават метаболитните процеси в клетките, което води до тяхното загиване. Недостатък на тези хипотези е, че те не обясняват първичните процеси на йонизиращото действие.

50.3.4. Хипотеза за верижните реакции

Според тази хипотеза биологичното действие на радиацията се определя от възникване и развитие в биологичните системи на химични реакции от автокаталитичен тип. Лъчевото въздействие може да се разглежда като съвкупност от няколко последователни физични, физико-химични и биохимични процеси.

• Йонизиращата радиация, проникнала в тъканите на организмите, губи енергия поради взаимодействие с електроните на атомите, до които преминава. Основният ефект от това взаимодействие е възбуждане и йонизацията на атомите или молекулите. При йонизацията се отделя електрон, а останалата част от атома или молекулата се превръща в положителен йон. Отделения електрон може по-нататък да йонизира и други неутрални атоми или молекули.
• И свободния електрон, и йонизирания йон или молекула не могат дълго време да съществуват в такова състояние и за време от порядъка на 10^-10s взаимодействат с други атоми и молекули, в резултат на което се образуват нови молекули, като свободни радикали и прекиси. Възникването на тези продукти може да протече както във водната фаза, така и в органичния субстрат. Практически може да се счита, че йонизиращото лъчение създава нови, несвойствени за организмите радикали, йони или възбудени групи. Всички тези продукти на първичните реакции притежават висока химична активност.
• За време от порядъка на 10^-6 s, образуваните свободни радикали реагират както помежду си, така и с други молекули, при което може да се отдели енергия във вид на кванти или чрез верижни реакции могат да предизвикат химични изменения на важни в биологично отношение молекули, необходими за нормалното функциониране на клетките, като липидите, които са богати на двойни връзки.
• Промените в биомолекулите могат да предизвикат промяна в проницаемостта на клетъчните мембрани, изменения в протичането на важни биохимични процеси, промяна в биопотенциалите на клетъчните и вътреклетъчните мембрани.

50. Радиочувствителност на живите организми. Защита от йонизиращи лъчения. Приложение на радионуклидите в биологията, медицината и селското стопанство.

50.1. Радиочувствителност на живите организми.

Различните животински и растителни видове имат различна радиочувствителност. Общо растенията са по-нечувствителни към действието на радиацията от животните. От животните най-чувствителни са бозайниците, а между тях - човекът. По-малко чувствителни са земноводните и насекомите. Полулеталната доза за някои организми е: амеба и оса – 1 000 Sv; охлюв - 200 Sv; прилеп - 150 Sv; коли-бактерия 40 Sv; пъстърва - 15 Sv; плъх - 8 Sv; заек -7 Sv; куче 2.6 Sv; свиня 2.5 Sv.

50.2. Защита от йонизиращи лъчения.

В практиката поглъщателната способност на веществата, използвани за лъчезащита, се характеризират с дебелината на слоя вещество, която намалява интензивността на падащото лъчение е-пъти.

Ако приемем, че интензивността на лъчението намалява по експоненциален закон,

За различните лъчения се използват различни вещества за лъчезащита, в зависимост от механизма на взаимодействие лъчението с веществото.

За защита от α - лъчение е достатъчно лист хартия или слой въздух с дебелина няколко сантиметра. При работа с α - радиоактивни изотопи трябва да се внимава за попадане на радиоактивни изотопи в организма при дишане или хранене.

За защита от β - лъчение е достатъчна пластинка от алуминий, плексиглас или стъкло с дебелина няколко сантиметра. Допълнителна опасност е вторично рентгеново лъчение.

При рентгеново и γ лъчение отслабването на лъчението във веществото става по ескпоненционен закон и зависи от поредния номер на поглъщащото веществото и дължината на вълната.  Следователно трябва да се използват вещества с голяма плътност като олово, керамика, оловно стъкло, чугун и др.

За неутрони като забавители се използват вещества, изградени от леки елементи като вода, и поглътители на бавни неутрони като кадмий

50.3. Приложение на радиоактивните изотопи.

Използването на радиоактивни нуклиди и други източници на радиация в научните изследвания, промишлеността, селското стопанство, медицината и други области се разширява непрекъснато. Основните области на приложения са:

• Въвеждане в изследвания обект на малки количества радионуклид (белязани атоми) и регистриране на лъчението, получавано от тях с подходяща апаратура. Радиоактивните изотопи имат същите химични свойства, каквито имат и стабилните изотопи, влизат в същите взаимодействия. Развитието на електронната и ядрената техника доведе до създаването на високочувствителна апаратура, с която могат да се идентифицират различните радионуклиди и да се измерят с висока точност незначителни количества от тях. Всичко това намалява рисковете, свързани с използване на източници на йонизиращи лъчения, и същевременно дава много мощен метод за проследяване как определени елементи участват в биологичния процес, какво е тяхното поведение и как действат “in vivo”.
• Използване на източници на йонизираща радиация в различни уреди за технологичен контрол, дефектоскопия, анализ на вещества, медицинска диагностика.
• Чрез мощни облъчвателни уредби с радиоактивни източници или ускорители на частици се въздейства върху веществата и се предизвиква стерилизация, промени в структурата и състава, лечение на злокачествени новообразувания и др.

50.3.1. Приложения на йонизиращите лъчения в селското стопанство.

Оптималното използване на изкуствените торове е важен проблем. Торовете са скъпи, а използването им в по-големи от необходимите количества води до замърсяване на околната среда. Торове, белязани с радиоактивни нуклиди, позволяват да се определи какво количество тор е поето от растенията и какво е останало в околната среда. Аналогично чрез белязани с радионуклиди храни и фуражи (например с ¹⁵N) може да се проследи процеса на разграждане на хранителните вещества при човека и животните и степента на усвояването им.

Някои насекоми са вредни и унищожават значителна част от селскостопанската продукция, пренасят болести по хората и животните. Разработена е и се прилага т.нар. “техника на стерилните насекоми”. Мъжки насекоми, развъдени при лабораторни условия, се облъчват с определени дози радиация, за да бъдат стерилизирани, и след това се пускат в даден район. Женските насекоми в този район не дават потомство и това води до рязко намаляване на броя на насекомите.

Друго полезно приложение на радиацията в селското стопанство е облъчване на семена с цел получаване на мутации, даващи на растенията желани свойства.

Радиация се използва за увеличаване на трайността на някои храни и за стерилизация на опаковки за храни.

50.3.2. Радиацията в хидрологията.

Изследването на водните ресурси е важно за селското стопанство, промишлеността и всекидневния живот. Ядрени методи се използват за измерване на количеството на валежите, скоростта и посоката на теченията, филтрацията на водите в езера, язовири и канали, скоростта на изпарение от тях, връзката между реките, езерата и подземните води, възрастта и произхода на водата в тях и др. Използват се както естествено разпространените в природата радионуклиди като ¹⁴С, ³Н, стабилният изотоп ¹⁸О, така и изкуствени радионуклиди.

50.3.3. Радиацията в промишлеността

Широко се използва методът на радиоактивните индикатори (белязаните атоми). Малки количества радионуклиди се включват в изследвания материал или процес и се проследява тяхното разпространение и разпределение. Така например при вентилационната техника се изследват скоростта на потоците и ефективността на филтрацията.

Широко разпространени са радионуклидните нивомери и превключватели за газове, течности и насипни вещества, особенно на места, където условията не позволяват директно измерване (високи температури, отровна или корозионна среда и др.).

Лъчение може да предизвика и желани химични реакции. Това позволява да се ускорят някои процеси, да се получат нови материали и изделия.

Сравнително слабо, но дълготрайно светещи смеси, съдържащи източници на бета лъчение, се използват за направа на циферблати, измерителни и навигационни инструменти в самолети и кораби. Радиоактивни източници се използват за направата на дълготрайни електрически батерии.

За неразрушаващ контрол на различни материали и детайли се използва рентгенова и гама дефектоскопия. Например практически всички заварки на тръбопроводи се проверяват чрез гама-дефектоскопия.

50.3.4. Приложение в медицината

Лъчевото лъчение е един от основните методи за унищожаване на злокачествени новообразования. 

При радионуклидната диагностика радиоактивни изотопи или техни съединения се въвеждат в пациента и изследването се провежда in-vivo. Може да се определи натрупването и разпределението на радионуклида в даден орган или тъкан. При функционалната диагностика се проследява движението на радионуклида в организма и оттам се съди за функцията на определени органи и системи.

При радиоимунологични изследвания кръвна или друга биологична проба от пациент се смесва с разтвор на антиген, белязан с подходящ радионуклид. При други методики се използват антитела, белязани с радионуклид и се определя тяхното свързване към алерген. Радиоимунологичните методи са много чувствителни при изследване на хормони, ензими, протеини, вируси и др.

50.3.5. Приложение в археологията

Възрастта на древни образци може да се определи чрез определяне на концентрацията на ¹⁴С. Той се образува в атмосферата под действието на космическото лъчение и има период на полуразпад 5730 г. Концентрацията му е приблизително постоянна. От растенията той се усвоява и участва в кръговрата на веществата. След смъртта на организма процесът на усвояване се прекратява и концентрацията на ¹⁴С намалява съгласно закона за радиоактивното разпадане. Ако се измери концентрацията му в обект, може да се определи датата на смъртта, а оттам и възрастта на находката.