РАДИАЦИОННЫЕ ПОЯСА ЗЕМЛИ, внутренние области земной магнитосферы, в к-рых магнитное поле Земли удерживает заряженные частицы (протоны, электроны, альфа-частицы), обладающие кинетической энергией от десятков кэв до сотен Мэв (в разных областях Р. п. 3. энергия частиц различна, см. ст. Земля, раздел Строение Земли). Выходу заряженных частиц из Р. п. 3. мешает особая конфигурация силовых линий геомагнитного поля, создающего для заряженных частиц магнитную ловушку. Захваченные в магнитную ловушку Земли частицы под действием Лоренца силы совершают сложное движение, к-рое можно представить как колебательное движение по спиральной траектории вдоль силовой линии магнитного поля из Сев. полушария в Южное и обратно с одновременным более медленным перемещением (долготным дрейфом) вокруг Земли (рис. 1). Когда частица движется по спирали в сторону увеличения магнитного поля (приближаясь к Земле), радиус спирали и её шаг уменьшаются. Вектор скорости частицы, оставаясь неизменным по величине, приближается к плоскости, перпендикулярной направлению поля. Наконец, в нек-рой точке (её наз. зеркальной) происходит "отражение" частицы. Она начинает двигаться в обратном направлении - к сопряжённой зеркальной точке в др. полушарии. Одно колебание вдоль силовой линии из Сев. полушария в Южное протон с энергией ~ 100 Мэв совершает за время ~ 0,3 сек. Время нахождения ("жизни") такого протона в геомагнитной ловушке может достигать 100 лет (~ 3^.10⁹ сек), за это время он может совершить до 10¹⁰ колебаний. В среднем захваченные частицы большой энергии совершают до нескольких сотен миллионов колебаний из одного полушария в другое. Долготный дрейф происходит со значительно меньшей скоростью. В зависимости от энергии частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток. Положительные ионы дрейфуют в западном направлении, электроны - в восточном. Движение частицы по спирали вокруг силовой линии магнитного поля можно представить как состоящее из вращения около т. н. мгновенного центра вращения и поступательного перемещения этого центра вдоль силовой линии.

Рис. 1. Движение заряженных частиц, захваченных в геомагнитную ловушку. Частицы движутся по спирали вдоль силовой линии магнитного поля Земли и одновременно дрейфуют по долготе.

Рис. 2. Поверхность, описываемая частицей (электроном) радиационного пояса; основной характеристикой поверхности является параметр L; N и S -магнитные полюсы Земли.

Структура радиационных поясов. При движении заряженной частицы в магнитном поле Земли её мгновенный центр вращения находится на одной и той же поверхности, получившей название магнитной оболочки (рис. 2). Магнитную оболочку характеризуют параметром L, его численное значение в случае дипольного поля (см. Диполь) равно расстоянию, выраженному в радиусах Земли, на к-рое отходит магнитная оболочка (в экваториальной плоскости диполя) от центра диполя. Для реального магнитного поля Земли (см. Земной магнетизм) параметр L приближённо сохраняет такой же простой смысл. Энергия частиц связана со значением параметра L; на оболочках с меньшими значениями L находятся частицы, обладающие большими энергиями. Это объясняется тем, что частицы высоких энергий могут быть удержаны лишь сильным магнитным полем, т. е. во внутренних областях магнитосферы. Обычно выделяют внутренний и внешний Р. п. З., пояс протонов малых энергий (пояс кольцевого тока) и зону квазизахвата частиц (рис. 3), или авроральной радиации (по лат. названию полярных сияний). Внутренний радиационный пояс характеризуется наличием протонов высоких энергий (от 20 до 800 Мэв) с максимумом плотности потока протонов с энергией E_p > 20 Мэв до 10⁴ протон/(см^{2 .}сек^.стер) на расстоянии L ~ 1,5. Во внутр. поясе присутствуют также электроны с энергиями от 20-40 кэв до 1 Мэв, плотность потока электронов с E_е > 40 кэв составляет в максимуме ~10⁶-10⁷ электрон/(см^{2 .}сек^.стер).  

Рис. 3. Структура радиационных поясов Земли (сечение соответствует полуденному меридиану): I - внутренний пояс; II - пояс протонов малых энергий; III - внешний пояс; IV - зона квазизахвата.

Внутр. пояс расположен вокруг Земли в экваториальных широтах (рис. 4).  

Рис. 4. Распределение плотности потоков протонов различных энергий над геомагнитным экватором. Кривые соответствуют потокам протонов с энергией выше указанной: 1 - Е_р>1 Мэв; 2 - Е_р>1,6 Мэв; 3 - Е_р > 5 Мэв; 4 - Е_р >9 Мэв; 5 - Е_р > 30 Мэв.

С внеш. стороны этот пояс ограничен магнитной оболочкой с L ~ 2, к-рая пересекается с поверхностью Земли на геомагнитных широтах ~ 45°. Ближе всего к поверхности Земли (на высоты до 200-300 км) внутр. пояс подходит вблизи Бразильской магнитной аномалии, где магнитное поле сильно ослаблено; над география, экватором ниж. граница внутр. пояса отстоит от Земли на 600 км над Америкой и до 1600 км над Австралией. На ниж. границе внутр. пояса частицы, испытывая частые столкновения с атомами и молекулами атм. газов, теряют свою энергию, рассеиваются и "поглощаются" атмосферой.

Внешний Р. п. 3. заключён между магнитными оболочками c L~3 и L ~ 6 с макс. плотностью потока частиц на L~4,5. Для внеш. пояса характерны электроны с энергиями 40-100 кэв, поток к-рых в максимуме достигает 10⁶- 10⁷ электрон/(см^2.сек^.стер). Среднее время "жизни" частиц внешнего Р. п. 3. составляет 10⁵-10⁷ сек. В периоды повышенной солнечной активности во внеш. поясе присутствуют также электроны больших энергий (до 1 Мэв и выше).

Пояс протонов малых энергий (Е_р ~ ~ 0,03-10 Мэв) простирается от L ~ ~ 1,5 до L ~ 7-8. Зона квазизахвата, или авроральной радиации, расположена за внеш. поясом, она имеет сложную пространственную структуру, обусловленную деформацией магнитосферы солнечным ветром (потоком заряженных частиц от Солнца). Основной составляющей частиц зоны квазизахвата являются электроны и протоны с энергиями E < < 100 кэв. Внеш. пояс и пояс протонов малых энергий ближе всего (до высоты 200-300 км) подходит к Земле на широтах 50-60°. На широты выше 60° проецируется зона квазизахвата, совпадающая с областью максимальной частоты появления полярных сияний. В нек-рые периоды отмечается существование узких поясов электронов высоких энергий (E_е~ 5 Мэв) на магнитных оболочках с L ~ 2,5-3,0.

Энергетич. спектры для всех частиц Р. п. 3. описываются функциями вида: N (E) ~ E^y, где N (E) - число частиц с данной энергией E, или N (E) ~ е^-E/Eo с характерными значениями у ~ 1,8 для протонов в интервале энергий от 40 до 800 Мэв, E_o ~ 200-500 кэв для электронов внеш. и внутр. поясов и E_o ~ 100 кэв для протонов малых энергий.

История открытия радиационных поясов. Исторически первыми были открыты внутр. пояс (группой амер. учёных под рук. Дж. Ван Аллена, 1958) и внеш. пояс (сов. учёными во главе с С. Н. Верновым и А. Е. Чудаковым, 1958). Потоки частиц Р. п. 3. были зарегистрированы приборами (Гейгера - Мюллера счётчиками), установленными на искусственных спутниках Земли. По существу, Р. п. 3. не имеют чётко выраженных границ, т. к. каждый тип частиц в соответствии со своей энергией образует "свой" радиационный пояс, поэтому правильнее говорить об одном едином радиационном поясе Земли. Разделение Р. п. 3. на внешний и внутренний, принятое на первой стадии исследований и сохранившееся до настоящего времени из-за ряда различий в их свойствах, по существу, условно.

Принципиальная возможность существования магнитной ловушки в магнитном поле Земли была показана расчётами К. Стёрмера (1913) и X. Алъфвена (1950), но лишь эксперименты на спутниках показали, что ловушка реально существует и заполнена частицами высоких энергий.

Пополнение радиационных поясов Земли частицами и механизм потери частиц. Происхождение захваченных частиц с энергией, значительно превышающей среднюю энергию теплового движения атомов и молекул атмосферы, связывают с действием нескольких физических механизмов: распадом нейтронов, созданных космическими лучами в атмосфере Земли (образующиеся при этом протоны пополняют внутр. Р. п. З.); "накачкой" частиц в пояса во время геомагнитных возмущений (магнитных бурь), к-рая в первую очередь обусловливает существование электронов внутр. пояса; ускорением и медленным переносом частиц солнечного происхождения из внеш. во внутр. области магнитосферы (так пополняются электроны внеш. пояса и пояс протонов малых энергий). Проникновение частиц солнечного ветра в Р. п. З. возможно через особые точки магнитосферы (т. н. дневные полярные каспы, см. рис. 5), а также через т. н. нейтральный слой в хвосте магнитосферы (с её ночной стороны). В области дневных каспов и в нейтральном слое хвоста геомагнитное поле резко ослаблено и не является существенным препятствием для заряженных частиц межпланетной плазмы. Частично Р. п. З. пополняются также за счёт захвата протонов и электронов солнечных космич. лучей, проникающих во внутр. области магнитосферы. Перечисленных источников частиц, по-видимому, достаточно для создания Р. п. З. с характерным распределением потоков частиц. В Р. п. З. существует динамич. равновесие между процессами пополнения поясов и процессами потерь частиц. В основном частицы покидают Р. п. З. из-за потери своей энергии на ионизацию (эта причина ограничивает, напр., пребывание протонов внутр. пояса в магнитной ловушке временем т ~ 10⁹ сек), из-за рассеяния частиц при взаимных столкновениях и рассеяния на магнитных неоднородностях и плазменных волнах различного происхождения (см. Плазма). Рассеяние может сократить время "жизни" электронов внеш. пояса до 10⁴-10⁵ сек. Эти эффекты приводят к нарушению условий стационарного движения частиц в геомагнитном поле (т. н. адиабатических инвариантов) и к "высыпанию" частиц из Р. п. З. в атмосферу вдоль силовых линий магнитного поля.  

Рис. 5. Разрез магнитосферы Земли по полуденному меридиану для случая, когда ось земного магнитного диполя перпендикулярна направлению на Солнце. Стрелками указаны области, через к-рые частицы солнечного ветра проникают в магнитосферу.

Связь процессов в радиационных поясах Земли с другими процессами в околоземном пространстве. Радиационные пояса испытывают различные временные вариации: расположенный ближе к Земле и более стабильный внутр. пояс - незначительные, внеш. пояс - наиболее частые и сильные. Для внутреннего Р. п. З. характерны небольшие вариации в течение 11-летнего цикла солнечной активности. Внеш. пояс заметно меняет свои границы и структуру даже при незначительных возмущениях магнитосферы. Пояс протонов малых энергий занимает в этом смысле промежуточное положение. Особенно сильные вариации Р. п. З. претерпевают во время магнитных бурь. Сначала во внеш. поясе резко возрастает плотность потока частиц малых энергий и в то же время теряется заметная доля частиц больших энергий. Затем происходит захват и ускорение новых частиц, в результате к-рых в поясах появляются потоки частиц па расстояниях обычно более близких к Земле, чем в спокойных условиях. После фазы сжатия происходит медленное, постепенное возвращение Р. п. З. к исходному состоянию. В периоды высокой солнечной активности магнитные бури происходят очень часто, так что эффекты от отдельных бурь накладываются друг па друга, и максимум внеш. пояса в эти периоды располагается ближе к Земле (L ~ 3,5), чем в периоды минимума солнечной активности (L ~ 4,5-5,0).

Высыпание частиц из магнитной ловушки, в особенности из зоны квазизахвата (авроральной радиации), приводит к усилению ионизации ионосферы, а интенсивное высыпание - к полярным сияниям. Запас частиц в Р. п. З., однако, недостаточен для поддержания продолжительного полярного сияния, и связь полярных сияний с вариациями потоков частиц в Р. п. З. говорит лишь об их общей природе, т. е. о том, что во время магнитных бурь происходит как накачка частиц в Р. п. З., так и сброс их в атмосферу Земли. Полярные сияния длятся всё время, пока идут эти процессы,- иногда сутки и более. Р. п. З. могут быть созданы также искусственным образом: при взрыве ядерного устройства на больших высотах; при инжекции искусственно ускоренных частиц, напр. с помощью ускорителя на борту спутника; при распылении в околоземном пространстве радиоактивных веществ, продукты распада к-рых будут захвачены магнитным полем. Создание искусственных поясов при взрыве ядерных устройств было осуществлено в 1958 и в 1962 годах. Так, после амер. ядерного взрыва (9 июля 1962) во внутр. пояс было инжектировано ок. 10²⁵ электронов с энергией ~ 1 Мэв, что на два-три порядка превысило интенсивность потока электронов естеств. происхождения. Остатки этих электронов наблюдались в поясах в течение почти 10-летнего периода.

Р. п. 3. представляют собой серьёзную опасность при длит. полётах в околоземном пространстве. Потоки протонов малых энергий могут вывести из строя солнечные батареи и вызвать помутнение тонких оптич. покрытий. Длит. пребывание во внутр. поясе может привести к лучевому поражению живых организмов внутри космич: корабля под воздействием протонов высоких энергий.

Кроме Земли, радиационные пояса существуют у Юпитера и, возможно, у Сатурна и Меркурия. Радиационные пояса Юпитера, исследованные амер. космич. аппаратом "Пионер-10", имеют значительно большую протяжённость и большие энергии частиц и плотности потоков частиц, чем Р. п. 3. Радиационные пояса Сатурна обнаружены радиоастрономич. методами. Сов. и амер. космич. аппараты показали, что Венера, Марс и Луна радиационных поясов не имеют. Магнитное поле Меркурия обнаружено амер. космич. станцией "Маринер-10" при пролёте вблизи планеты. Это делает возможным существование у Меркурия радиационного пояса.

Лит.: Вернов С. Н., Вакулов П. В., Логачев Ю. И., Радиационные пояса Земли, в сб.: Успехи СССР в исследовании космического пространства, М., 1968, с. 106; Космическая физика, пер. с англ., М., 1966; Тверской Б. А., Динамика радиационных поясов Земли, М., 1968; Редерер X., Динамика радиации, захваченной геомагнитным полем, пер. с англ., М., 1972; Xесс В., Радиационный пояс и магнитосфера, пер. с англ., М., 1972; Шабанский В. П., Явления в околоземном пространстве, М., 1972; Гальперин Ю. И., Горн Л. С., Хазанов Б. И., Измерение радиации в космосе, М., 1972.

Ю. И. Логачёв.

РАДИАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В ТВЁРДОМ ТЕЛЕ, различные явления в твёрдом теле, вызванные воздействием ионизирующих излучений (потоков ядерных частиц, рентгеновского и у-излучений). Взаимодействуя с кристаллич. решёткой, частицы и кванты вызывают образование в ней вакансий и междоузельных атомов (см. Радиационные дефекты в кристаллах), ионизацию, иногда появление примесей за счёт деления атомных ядер, ядерных реакций. Облучение вызывает изменение физич. свойств кристаллов (механических, оптических, электрических и др., см. Дефекты в кристаллах). В ряде случаев облучение потоком ускоренных ионов применяется для изменения свойств поверхностных слоев твёрдых тел (см. Ионное внедрение).

Изменения свойств полимеров при облучении обусловлены радиационно-химич. превращениями (см. Радиационная химия).

РАДИАЦИОННЫЙ БАЛАНС атмосферы и подстилающей поверхности, сумма прихода и расхода лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой атмосферой и подстилающей поверхностью. Для атмосферы Р. б. состоит из приходной части - поглощённой прямой и рассеянной солнечной радиации, а также поглощённого длинноволнового (инфракрасного) излучения земной поверхности, и расходной части - потери тепла за счёт длинноволнового излучения атмосферы в направлении к земной поверхности (т. н. противоизлучение атмосферы) и в мировое пространство.

Приходную часть Р. б. подстилающей поверхности составляют: поглощённая подстилающей поверхностью прямая и рассеянная солнечная радиация, а также поглощённое противоизлучение атмосферы; расходная часть состоит из потери тепла подстилающей поверхностью за счёт собственного теплового излучения. Р. б. является составной частью теплового баланса атмосферы и подстилающей поверхности.

РАДИАЦИОННЫЙ ЗАХВАТ нейтронов, ядерная реакция (п, у), в которой ядро-мишень захватывает нейтрон, а энергия возбуждения образующегося ядра излучается в виде у-кванта. Вероятность Р. з. зависит от свойств ядра-мишени и от энергии нейтрона Е. Вероятность Р. з., как правило, уменьшается с ростом Е (исключения составляют т. н. резонансные реакции Р. з.). Для медленных нейтронов эффективное поперечное сечение Р. з. пропорционально Е^-1/2. Исследование спектра у-лучей Р. з. позволяет определять характеристики образующихся ядер (уровни энергии, спины, чётности). Р. з. широко используется для получения радиоактивных изотопов. Этим объясняется его применение в смежных областях. Р. з. является основным процессом, обусловливающим поглощение нейтронов в процессе работы ядерных реакторов', его используют для регулирования работы реактора.

Лит.: Демидов А. М., Методы исследования излучения ядер при радиационном захвате тепловых нейтронов, М., 1963; Мотц Г., Бэкстрем Г., Спектроскопия у-излучения, сопровождающего захват нейтронов, в кн.: Альфа, бета- и гамма-спектроскопия, под ред. К. Зигбана, пер. с англ., в. 2, М., 1969.

В. П. Парфёнова.

РАДИАЦИОННЫЙ КОНТУР, технич. система для циркуляционного переноса по замкнутому кольцу трубопроводов жидкого радиоактивного вещества из активной зоны ядерного реактора к месту использования радиоактивного излучения. Применяют, напр., Р. к. с индийгаллиевым сплавом (жидким уже при комнатной темп-ре). В реакторе под действием нейтронов стабильный изотоп ⁷¹Ga активируется, образуя у-радиоактивный изотоп ⁷²Ga (с периодом полураспада T_½= 14,2 ч), излучение к-рого используется для интенсификации нек-рых технологич. процессов, в частности процесса образования полимеров (см. Радиационно-химические процессы).

РАДИАЦИОННЫЙ ПИРОМЕТР, пирометр,применяемый для измерения радиационных температур, т. е. прибор для бесконтактного определения температур тел по их суммарному тепловому излучению во всём диапазоне длин волн.

РАДИАЦИЯ СОЛНЦА, см. Солнечная радиация.

РАДИЙ (лат. Radium), Ra, радиоактивный хим. элемент II группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 88. Известны изотопы Р. с массовыми числами 213, 215, 219-230. Самым долгоживущим является а-радиоактивный ²²⁶Ra с периодом полураспада ок. 1600 лет. В природе как члены естественных радиоактивных рядов встречаются ²²²Ra (специальное название изотопа - актиний-икс, символ АсХ), ²²⁴Ra (торий-икс, ThX), ²²⁶Ra и ²²⁸Ra (мезоторий-I, MsThI).

Об открытии Р. сообщили в 1898 супруги П. и М. Кюри совместно с Ж. Бемоном вскоре после того, как А. Беккерель впервые (в 1896) па солях урана обнаружил явление радиоактивности. В 1897 работавшая в Париже М. Склодовская-Кюри установила, что интенсивность излучения, испускаемого урановой смолкой (минерал уранинит), значительно выше, чем можно было ожидать, учитывая содержание в смолке урана. Склодовская-Кюри предположила, что это вызвано присутствием в минерале ещё неизвестных сильно радиоактивных веществ. Тщательное хим. исследование урановой смолки позволило открыть два новых элемента - сначала полоний, а чуть позже - и Р. В ходе выделения Р. за поведением нового элемента следили по его излучению, поэтому и назвали элемент от лат. radius - луч. Чтобы выделить чистое соединение Р., супруги Кюри в лабораторных условиях переработали ок. 1 т заводских отходов, оставшихся после извлечения урана из урановой смолки. Было выполнено, в частности, не менее 10 000 перекристаллизации из водных растворов смеси ВаСl₂ и RaCl₂ (соединения бария служат т. н. изоморфными носителями при извлечении Р.). В итоге удалось получить 90 мг чистого RaCl₂.

В СССР работы по выделению Р. из отечественного сырья были начаты вскоре после Окт. революции 1917 по прямому указанию В. И. Ленина. Первые препараты Р. были получены в СССР в 1921 В. Г. Хлопиным и И. Я. Башиловым. Образцы солей Р. демонстрировались в мае 1922 участникам 3-го Менделеевского съезда.

Р.- чрезвычайно редкий элемент. В урановых рудах, являющихся главным его источником, на 1 т U приходится не более 0,34 г Ra. P. принадлежит к сильно рассеянным элементам и в очень малых концентрациях обнаружен в самых различных объектах.

Все соединения Р. на воздухе обладают бледно-голубоватым свечением. За счёт самопоглощения а- и (3-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде ²²⁶Ra и его дочерних продуктов, каждый грамм ²²⁶Ra выделяет ок. 550 дж (130 кал) теплоты в час, поэтому темп-pa препаратов Р. всегда немного выше окружающей.

Р.- серебристо-белый блестящий металл, быстро тускнеющий на воздухе. Решётка кубич. объёмноцентрированная, расчётная плотность 5,5 г/см³. По разным источникам, t_пл составляет 700-960 ^оС, t_кип ок. 1140 °С. На внеш. электронной оболочке атома Р. находятся 2 электрона (конфигурация 7 s²). В соответствии с этим Р. имеет только одну степень окисления +2 (валентность II). По хим. свойствам Р. больше всего похож на барий, но более активен. При комнатной температуре Р. соединяется с кислородом, давая окисел RaO, и с азотом, давая нитрид Ra₃N₂. С водой Р. бурно реагирует, выделяя Н₂, причём образуется сильное основание Ra(OH)₂. Хорошо растворимы в воде хлорид, бромид, иодид, нитрат и сульфид Р., плохо растворимы карбонат, сульфат, хромат, оксалат.

Изучение свойств Р. сыграло огромную роль в развитии науч. познания, т. к. позволило выяснить многие вопросы, связанные с явлением радиоактивности. Долгое время Р. был единственным элементом, радиоактивные свойства к-рого находили практич. применение (в медицине; для приготовления светящихся составов и т. д.). Однако сейчас в большинстве случаев выгоднее использовать не Р., а более дешёвые искусственные радиоактивные изотопы др. элементов. Р. сохранил нек-рое значение в медицине как источник радона при лечении радоновыми ваннами. В небольших количествах Р. расходуется на приготовление нейтронных источников (в смеси с бериллием) и при производстве светосоставов (в смеси с сульфидом цинка).

Лит.: Вдовенко В. М., Дубасов Ю. В., Аналитическая химия радия, Л., 1973; Погодин С. А., Либман Э. П., Как добыли советский радий, М., 1971.

С. С. Бердоносов.

Радий в организме. Из естественных радиоактивных изотопов наибольшее биол. значение имеет долгоживущий ²²⁶Ra. P. неравномерно распределён в различных участках биосферы. Существуют геохимические провинции с повышенным содержанием Р. Накопление Р. в органах и тканях растений подчиняется общим закономерностям поглощения минеральных веществ и зависит от вида растения и условий его произрастания. Как правило, в корнях и листьях травянистых растений Р. больше, чем в стеблях и органах размножения; больше всего Р. в коре и древесине. Среднее содержание Р. в цветковых растениях 0,3-9,0 ^. 10^-11 кюри/кг, в мор. водорослях 0,2-3,2 . 10^-11 кюри/кг.

В организм животных и человека поступает с пищей, в к-рой он постоянно присутствует (в пшенице 20-26 ^. 10^-15 г/г, в картофеле 67-125^.10^-15 г/г, в мясе 8^.10^-15 г/г), а также с питьевой водой. Суточное поступление в организм человека ²²⁶Ra с пищей и водой составляет 2,3^.10^-12 кюри, а потери с мочой и калом 0,8 ^. 10^-13 и 2,2^.10^-12 кюри. Ок. 80% поступившего в организм Р. (он близок по хим. свойствам Са) накапливается в костной ткани. Содержание Р. в организме человека зависит от района проживания и характера питания. Большие концентрации Р. в организме вредно действуют на животных и человека, вызывая болезненные изменения в виде остеопороза, самопроизвольных переломов, опухолей. Содержание Р. в почве св. 1^.10^-7-10^-8 кюри/кг заметно угнетает рост и развитие растений.

Лит.: Вернадский В. И., О концентрации радия растительными организмами, "Докл. АН СССР. Сер. А", 1930, № 20; Радиоэкологические исследования в природных биогеоценозах, М., 1972.

В. А. Калъченко, В. А. Шевченко.

РАДИКАЛ (от лат. radix - корень), 1) член политич. партий (в капиталистич. странах), требующих в своих программах буржуазно-демократических реформ в рамках существующего строя. 2) Сторонник коренного решения каких-либо вопросов.

РАДИКАЛ (от лат. radix - корень), математический знак Y (изменённое лат. r), к-рым обозначают действие извлечения корня, а также результат извлечения корня, т. е. число вида корень в n-ой степени из а.

РАДИКАЛОВ ТЕОРИЯ, одна из ведущих хим. теорий 1-й пол. 19 в. В её основе лежат представления А. Л. Лавуазье об исключительно важном значении кислорода в химии и о дуалистическом (двойственном) составе химических соединений .

В 1789 Лавуазье, воспользовавшись термином "радикал" (от лат. radix, род. падеж radicis - корень, основание; предложен в 1785 Л. Б. Титаном де Морво), высказал мнение, что неорганич. кислоты - соединения кислорода с простыми радикалами (состоящими из одного элемента), а органич. кислоты - соединения кислорода со сложными радикалами (состоящими из углерода и водорода). Открытие циана (Ж. Л. Гей-Люссак, 1815) и аналогия между цианидами KCN, AgCN, Hg(CN)₂ и хлоридами КСl, AgCl, HgCl₂ (здесь и ниже все формулы даны в совр. написании) укрепили понятие о сложных радикалах, как о группах атомов, переходящих без изменения из одного соединения в другое. Такой взгляд получил авторитетную поддержку И. Берцелиуса (1819). В 1827 франц. химики Ж. Дюма и П. Булле предложили рассматривать винный спирт и эфир как гидраты "этерина" (этилена) С₂Н₄ ^.Н₂^О и 2С₂Н₄ ^. Н₂О. В 1832 Ю. Либих и Ф. Вёлер показали, что атомная группа бензоил C₇H₅O образует соединения C₇H₅OH (бензойный альдегид), С₇Н₅ОС1 (хлористый бензоил), (C₇H₅O)₂О (бензойный ангидрид). В 1834 Дюма и франц. химик Э. Пелиго ввели название "метил" для СН₃ (хлористый метил СН₃С1, метиловый спирт СН₃ОН), а Либих - "этил" для С₂Н₅ (хлористый этил С₂Н₅С1, этиловый спирт С₂Н₅ОН). Либих и Дюма считали (1837), что органич. химия - это химия сложных радикалов, а неорганическая - химия простых радикалов. В 1840-50 Р. т. под напором противоречащих ей фактов была вытеснена типов теорией. Тем не менее Р. т. сыграла прогрессивную роль как средство классификации органич. соединений и как одна из предпосылок к созданию химического строения теории. О современном состоянии учения о сложных радикалах см. Радикалы свободные. С. А. Погодин.

РАДИКАЛ-СОЦИАЛИСТЫ, члены французской Республиканской партии радикалов и радикал-социалистов.

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ, кинетически независимые частицы, характеризующиеся наличием неспаренных электронов. Напр., к неорганич. Р. с., имеющим на внешнем уровне один электрон (см. Атом, Валентность), относятся атомы водорода Н•, щелочных металлов (Na•, К• и др.) и галогенов (С1•, Br•, F•, I•), молекулы окиси •NO и двуокиси •NO2 азота (точка означает неспаренный электрон). Наиболее широко распространены Р. с. в органич. химии. Их подразделяют на короткоживущие и долгоживущие. Короткоживущие алкильные (R•) и арильные (Аr• ) Р. с. со временем жизни менее 0,1 сек образуются при гомолитич. расщеплении различных хим. связей. Впервые алкильные Р. с. метил (СН₃) и этил (СН₃СН₂) были обнаружены (1929) Ф. Панетом при термич. разложении тетраметил- и тетраэтилсвинца в газовой фазе. Для короткоживущих Р. с. характерны реакции рекомбинации (а), присоединения (б) и диспропорционирования (в), протекающие с очень высокими скоростями:

СН₃СН₂СН₂ + СН₃СН₂СН₂ = СН₃(СН₂)4СН₃ (а)

СН₃СН₂СН₂ + R = CH₃CH₂CH₂R (б)

СН₃СН₂СН₂ + СН₃СН₂СН₂ = СН₃СН₂СН₃ + СН₃СН=СН₂ (в)

С. Хиншелвуд и Н. Н. Семёнов показали важную роль короткоживущих Р. с. в цепных реакциях, механизм к-рых включает перечисленные выше типы реакций.

Значительное число Р. с. принадлежит к долгоживущим, или стабильным. В зависимости от условий (напр., наличие или отсутствие влаги и кислорода воздуха) продолжительность жизни их составляет от нескольких минут до нескольких месяцев и даже лет. Более высокая устойчивость этих Р. с. обусловлена следующими основными причинами: 1) частичной потерей активности неспаренного электрона в результате взаимодействия его со мн. атомами молекулы (т. н. делокализация неспаренного электрона); 2) малой доступностью атома, несущего неспаренный электрон, вследствие экранирования его соседними атомами (см. Пространственные затруднения).

Первый стабильный Р. с. - трифенилметил (С₆Н₅)₃С был получен (1900) амер. химиком М. Гомбергом при действии серебра на трифенилбромметан. Устойчивость этого радикала связана с делокализацией неспаренного электрона по всем атомам, что формально можно объяснить резонансом между возможными электронными структурами (см. Резонанса теория, Квантовая химия):

Известно большое число триарилметильных Р. с. К Р. с., стабильным благодаря пространственным явлениям, относятся продукты окисления замещённых фенолов, т. н. феноксильные Р. с., напр. три-трет-бутилфеноксил (I). Др. примеры долгоживущих Р. с.-дифенилпикрилгидразил (II), а также иминоксильные Р. с., напр., тетраметилпиперидиноксил (III) и бмс-трифторметилнитроксил (IV):

При окислении или восстановлении нейтральных молекул образуются заряженные Р. с.- катион-радикалы (напр., при окислении ароматич. углеводородов кислородом) или анион-радикалы (при восстановлении ароматич. углеводородов щелочными металлами):

Самостоятельную группу анион-радикалов представляют открытые (1932) нем. химиком Л. Михаэлисом продукты одно-электронного восстановления хинонов - семихиноны, напр, бепзосемихинон:

Р. с., содержащие два не взаимодействующих друг с другом неспаренных электрона, наз. бирадикалами; примером может служить углеводород Шлёнка:

К неорганич. бирадикалам относится молекула кислорода. Существуют также полирадикалы, содержащие более двух неспаренных электронов.

Р. с. исследуются различными физико-химич. методами (электроннаяспектроскопия, масс-спектроскопия, электрохимич. методы, метод ядерного магнитного резонанса). Наиболее эффективен метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), к-рым можно исследовать и ко-роткоживущие Р. с. ЭПР даёт уникальную информацию о физ. природе неспаренного электрона и характере его поведения в молекуле; эти данные весьма ценны для квантовохимич. расчётов.

Короткоживущие Р. с. - промежуточные частицы во многих органич. реакциях (радикальное галогенирование, сульфохлорирование, металлирование, реакции Виттига, Кольбе, Коновалова, разложение органич. перекисей и др.), а также в реакциях, протекающих под действием ионизирующих излучений. Долгоживущие Р. с. используются как стабилизаторы для легко окисляющихся соединений, как "ловушки" для короткоживущих радикалов, а также в ряде кинетич. исследований. Изучение катион-радикалов и анион-радикалов даёт ценную информацию о характере взаимодействия ионов в растворе. Р. с. играют большую роль в окислительно-восстановительных, фотохимических и каталитических процессах, а также в важнейших пром. процессах: полимеризации, теломеризации, пиролиза, крекинга, горения, взрыва, гетерогенного катализа.

Лит.: Уоллинг Ч., Свободные радикалы в растпоре, пер. с англ., М., 1960; Семёнов Н. Н., О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности, 2 изд., М., 1958; Бучаченко А. Л., В а с с е р м а н А. М., Стабильные радикалы. Электронное строение, реакционная способность и применение, М., 1973.

Н. Т. Иоффе.

В биологических системах мн. биохимич. реакции протекают с участием Р. с. в качестве активных промежуточных продуктов. Методом ЭПР показано, что все активно метабо-лизирующие клетки растений и животных содержат Р. с. в концентрации К)-⁶ -10~⁸ молей на 1 г ткани. Особенно значительна роль Р. с. в реакциях окисления биологического, где они участвуют в образовании переносчиков электронов типа хинонов и флавинов, входящих в мембранные структуры. Р. с. возникают также при перекисном окислении липидов в биологических мембранах.

В организме Р. с. могут генерироваться и при действии на него различных физ. и хим. факторов. В частности, влияние радиации на организмы связывают с образованием Р. с. как при радиолизе воды, содержащейся в клетках (радикалы 'ОН, НО'2), так и при воздействии излучений на молекулы органич. в-в и биополимеров клетки (см. Биологическое действие ионизирующих излучений, Кислородный эффект). Иминоксильные Р. с. широко применяют в биохимич. исследованиях для выяснения конфигурации белковых молекул (метод спиновой метки и метод парамагнитного зонда) и функциональных свойств биологич. мембран.

Лит.: Козлов Ю. П., Свободноради-кальные процессы в биологических системах, в кн.: Биофизика, М., 1968; Ингрэм Д., Электронный парамагнитный резонанс в биологии, пер.с англ., М., 1972.

Ю. Я. Козлов.

РАДИКАЛЬНАЯ ПАРТИЯ Болгарии, основана в 1905 под назв. Радикально-демократич. партия (с 1922 - Р. п.) фракцией, вышедшей из состава Демократич. партии (осн. в 1896). Охватывала часть гор. мелкой буржуазии и интеллигенции, выступавшей против самодержавия царя (до 1908 - князя) Фердинанда I. С начала 1-й мировой войны 1914-18 отстаивала нейтралитет Болгарии, но вскоре перешла на антантофильские позиции. В 1918-19 представители партии входили в пр-ва А. Малинова и Т. Тодорова. В 1922-23 вместе с Народно-прогрессивной и Демократич. партиями Р. п. входила в т. н. Конституц. блок. В 1924 правое крыло Р. п. вошло в состав фаш. партий "Демократич. сговор", левое крыло (возглавляемое С. Костурковым) перешло в оппозицию пр-ву фаш. диктатуры А. Цанкова. В 1931-34 Р. п. входила в состав т. н. Нар. блока. В 1934, после установления в Болгарии военно-фаш. диктатуры, Р. п., как и др. политич. партии, была распущена. Восстановлена в 1945, вошла в состав Отечественного фронта, признав цели и задачи, стоявшие перед ним. В марте 1949 23-й съезд Р. п. принял решение о её самороспуске и слиянии с Отечеств. фронтом.

РАДИКУЛИТ (от лат. radicula - корешок), наиболее частое заболевание периферич. нервной системы человека, возникающее вследствие поражения корешков спинномозговых нервов. Причины Р.: травмы, обменные нарушения; при множеств. поражениях корешков (полирадикулит), кроме того,- интоксикации.

В зависимости от уровня поражения корешков различают верхний шейный, шейно-плечевой, грудной и пояснично-крестцовый Р., к-рые по течению могут быть острыми и хроническими. При шейном Р. (поражение верхнешейных корешков) боль локализуется в области затылка, шеи, усиливается при поворотах головы, кашле, возникает защитная рефлекторная поза головы с наклоном назад. При шейном Р. на почве остеохондроза, спондилёза и т. п. корешковые боли могут сочетаться с головокружением, нарушением слуха, пошатыванием при ходьбе и др. признаками недостаточности кровоснабжения головного мозга. При шейно-плечевом Р. (поражение нижнешейных и верхнегрудных корешков) интенсивная боль, часто стреляющего характера, локализуется в области шеи, плечевого пояса, в руках, резко усиливается при движениях руками, а также при кашле, повороте и наклоне головы. При грудном радикулите (поражение средних и нижних грудных корешков) приступообразная, опоясывающая боль по ходу межрёберных нервов усиливается при движении, глубоком вдохе. Неврологич. исследование выявляет ряд характерных симптомов, зависящих от уровня поражения корешков.

Пояснично-крестцовый Р. (поражение поясничных и крестцовых корешков) встречается наиболее часто. Заболевание во многих случаях возникает на почве дегенеративных процессов в межпозвонковых дисках, связках, суставах позвоночника (остеохондроз, грыжа диска и др.), имеет тенденцию к хронич. течению с рецидивами. Боли разнообразного характера локализуются в пояснично-крестцовой области, по ходу седалищного нерва, усиливаются при движениях, ходьбе, наклонах туловища. Диагностич. значение имеют болезненность паравертебральных точек пояснично-крестцового отдела позвоночника, симптомы натяжения корешков и седалищного нерва. Часто наблюдаются искривление позвоночника (сколиоз - рефлекторная противоболевая поза), снижение коленного и выпадение ахиллова рефлекса, расстройства чувствительности и др. (см. также Ишиас).

Лечение Р. зависит от его причины и стадии процесса. Применяют болеутоляющие средства, новокаиновые блокады, препараты раздражающего действия (напр., пчелиный или змеиный яд), витамины комплекса В, биогенные стимуляторы (алоэ, стекловидное тело и др.), антихолинэстеразные препараты. При Р., обусловленном дистрофия, изменениями позвоночника, показаны различные виды вытяжения, физиотерапевтич. процедуры (ультрафиолетовое облучение, диадина-мич. токи, ультразвук, электрофорез с лекарственными препаратами, индуктотермия, радоновые ванны, грязь и мн. др.), леч. физкультура, массаж, иглоукалывание, санаторно-курортное лечение. Р., обусловленный выпадением межпозвонкового диска, при неэффективности консервативного лечения, а также при нарастании симптомов сдавления корешков и др. осложнений требует хирургич. лечения (удаление грыжи межпозвонкового диска ).

Лит.: Многотомное руководство по неврологии, т. 3, кн. 1, М., 1962; Канарейкин К. Ф., Пояснично-крестцовые боли, М., 1972.

В. Б. Гельфанд.

РАДИМИЧИ, древнерусское племенное объединение последних веков 1-го тыс. н. э. Земли Р. лежали в вост. части Верх. Поднепровья, по р. Сожу и её притокам. Терр. Р. удобными речными путями была связана с центр. областями Киевского гос-ва. Судя по археол. данным, по уровню экономич., социального и культурного развития, Р. не отличались от своих соседей. В 11-12 вв. на их земле известны феод. города: Гомий (Гомель) и Чичерск па Соже, Вщиж на Десне, Воробьин, Ропейск, Стародуб и др. Археол. памятники Р. исследованы недостаточно. Специфический этнич. признак Р. 9-11 вв.- семилучевые височные украшения из бронзы или серебра. О Р. сохранилось мало сведений. В сер. 9 в. они платили дань хазарам. В 885 Р. были присоединены кн. Олегом к Киевскому гос-ву; позднее упоминаются в составе войск Олега, ходивших в 907 на Царьград. Окончательно Р. потеряли политич. самостоятельность в 984, когда их войско было разбито на р. Пищане воеводой кн. Владимира Святославича Волчьим Хвостом. Впоследствии терр. Р. вошла в границы Черниговского и отчасти Смоленского княжеств. В последний раз Р. упоминаются в летописи под 1169.

Лит.: Третьяков II. Н., Восточнославянские племена, 2 изд., М., 1953; его ж е, Финно-угры, балты и славяне на Днепре и Волге, М.- Л., 1966.

Я. Н. Третьяков.

РАДИН Леонид Петрович [9(21).8.1860, г. Раненбург, ныне г. Чаплыгин Липецкой обл., - 16(29).3.1900, Ялта], профессиональный революционер, поэт, изобретатель. Учился в Моск. (1879-80) и Петерб. (1884-88) университетах. Ученик Д. И. Менделеева. Вёл пропаганду в с.-д. кружках, писал прокламации. В 1895 издана и распространена среди рабочих популярная книга Р. (псевд. Яков Пасынков) "Простое слово о мудреной науке. Начатки химии". В 1894-95 реконструировал эдисоновский мимеограф (аппарат для получения оттисков текста), к-рым снабдили с.-д. подпольные типографии. В 1896 Р.- один из руководителей Московского "Рабочего союза". Автор музыки и стихов знаменитого рабочего марша "Смело, товарищи, в ногу" (написан в 1896; опубл. в журн. "Красное знамя", 1900, № 3) и популярных среди рабочих песен "Снова я слышу родную „Лучину"" и "Смелей, друзья, идём вперёд". Неоднократно подвергался репрессиям.

Соч. в кн.: Революционная поэзия (1890 - 1917), Л., 1959.

Лит.: Конарский Ю., Наши подпольщики (Л. П. Радин и И. Ф. Дубровинский), [М.], 1925; Мартынов А. Ф., Для жизни новой, М., 1963.

РАДИН Николай Мариусович (наст. фам. - Казанков) [3(15).12.1872, Петербург, - 24.8.1935, Москва], русский советский актёр, засл. арт. Республики (1925). Внебрачный сын актёра М. М. Петипа, внук балетмейстера М. И. Петипа. Окончил юридич. ф-т Петерб. ун-та (1900). Выступал в любительских спектаклях.

В 1903-08 актёр моск. театра Корша. Затем работал в Одессе (труппа М. Ф. Багрова), Киеве (театр Соловцова), в 1914-18 в Московском драматическом театре Суходольских, в 1918-32 (с небольшими перерывами) в московском театре б. Корша (был здесь также режиссёром), в 1932-35 в Малом театре. Игра Р. отличалась тонким, изящным юмором, живостью и блеском комедийного диалога, мастерством отделки деталей, пластич. выразительностью жеста. Среди его лучших ролей: Дон Жуан ("Дон Жуан" Мольера), Болинброк ("Стакан воды" Скриба), лорд Горинг ("Идеальный муж" Уайльда), Хиггинс ("Пигмалион" Шоу), Дульчин ("Последняя жертва" Островского), Мерц ("Инженер Мерц" Никулина), Сирано ("Сирано до Бержерак" Ростана), Захар Бардин ("Враги" Горького).

Лит.: Дурылин С. Н., Н. М. Радин, М.- Л., 1941; Н. М. Радин. [Сб.], М., [1966].

РАДИО (от лат. radio - излучаю, испускаю лучи, radius - луч), 1) способ беспроволочной передачи сообщений на расстояние посредством радиоволн, изобретённый А. С. Поповым (1895). 2) Область науки и техники, связанная с изучением физ. явлений, лежащих в основе этого способа (радиофизика), и с его использованием для связи (радиосвязь), звукового вещания (радиовещание), передачи изображений (телевидение), сигнализации, контроля и управления (радиотелемеханика), обнаружения различных объектов и определения их местоположения (радиолокация) и во мн. др. целях (см. Радиотехника). 3) В ограниченном понимании - радиовещание как одно из наиболее массовых средств распространения информации (политической, культурной, учебной, познавательной).

В самостоят. (собирательном) значении термин "Р." стал употребляться с 10-х гг. 20 в.

РАДИО..., часть сложных слов, указывающая на их отношение к радио (напр., радиоволны) или к радиоактивности (напр., радиография).

"РАДИО", массовый ежемесячный научно-популярный радиотехнич. журнал, орган Мин-ва связи и ДОСААФ СССР. Издаётся в Москве с 1924, под совр. названием-с 1946 (до 1931 -"Радиолюбитель", в 1931-41 - "Радиофронт"). "Р." знакомит с важнейшими достижениями радиотехники, электроники и связи, пропагандирует радиолюбительское движение, популяризирует радиоспорт, публикует описания пром. и любительских электронных приборов и устройств, новинок измерит. техники и бытовой аппаратуры, справочные материалы, даёт радиотехнич. консультации. Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1974). Тираж (1975) 850 тыс. экз.

РАДИОАКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ, то же, что активационный анализ.

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ биосферы, попадание радиоактивных веществ (РВ) в живые организмы и среду их обитания (атмосферу, гидросферу, почву), происходящее в результате ядерных взрывов, удаления в окружающую среду радиоактивных отходов, разработки радиоактивных руд, при авариях на атомных предприятиях и т. д. Р. з. вызывается продуктами деления ядер (напр., ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ¹⁴⁴Се), наведёнными радиоактивными нуклидами (³Н, ²⁴Na, ⁵⁹Fe, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn и др.), естественно-радиоактивными тяжёлыми металлами (U, Th, Ra и др.) и искусств, трансурановыми элементами (Ри, Аш, Cm и др.).

Величину Р. з. определяют методами радиохимии, радиометрии, спектрометрии и авторадиографии и количественно выражают в единицах радиоактивности (распады в секунду в 1 г ткани, пкюри/м³ воздуха или воды, мкюри/км² суши или водоёма). Глобальное Р. з. составляло к 1973 более 1,5 Гкюри (гигакюри) в результате ядерных взрывов и более 5 Мкюри (мегакюри) - вследствие поступления в Мировой ок. радиоактивных отходов. Наиболее загрязнены районы умеренных широт, особенно в Сев. полушарии.

Попадая в реки, озёра, моря и океаны, РВ поглощаются водными растениями и животными как непосредственно из воды, так и из предыдущего звена пищевой цепи: из водорослей РВ переходят в зоопланктон, для к-рого водоросли служат пищей, а затем - в организм моллюсков, ракообразных, рыб. С поверхности почвы через корни и из атмосферных выпадений через листья РВ поступают в растения и, продвигаясь по пищевым цепям, а также с питьевой водой,- в организм животных, в т. ч. сельскохозяйственных, а вместе с их мясом и молоком - в организм человека (в частности, ⁹⁰Sr, попадая в организм человека с овощами или молоком, может накапливаться в костной ткани, особенно у детей). При поглощении РВ растениями или животными обычно происходит значит, повышение их концентрации в биол. объектах по сравнению с содержанием РВ в окружающей среде. Организмы, к-рые накапливают те или иные РВ в особенно высоких концентрациях, наз. "биоиндикаторами Р. з."; так, водоросль кладофора особенно интенсивно накапливает ⁹¹Y, a моллюск большой прудовик - ⁹⁰Sr (см. Аккумуляция радиоактивных веществ). При переходе от одного организма к другому происходит изменение содержания РВ. Напр., концентрация ¹³⁷Cs возрастает в цепи лишайники - мышцы оленей - мышцы волков (30, 85 и 181 пкюри/г сухой массы соответственно), а концентрация ⁹⁰Sr в этой же цепи уменьшается (7,2, 0,1 и 0,04 пкюри/г сухой массы). На Р. з. различных элементов биосферы влияют химич. форма и физич. состояние РВ, темп-pa и химич. состав окружающей среды, а также др. факторы. Заключение в Москве Договора о запрещении испытаний ядерного оружия 1963 в атмосфере, космосе и под водой способствовало уменьшению Р. з. Вместе с тем возрастающая роль ядерной энергетики ставит новые проблемы защиты от Р. з., связанные с возможным увеличением в окружающей среде искусств. РВ. Установлено, что хранение контейнеров с РВ на дне океанов не является надёжным, т. к. такие контейнеры относительно быстро разрушаются. Уже в 1957 опыт Окриджской нац. лаборатории в США показал, что РВ, сброшенные в старые шахты, нередко мигрируют на значит. расстояния.

Выяснением экологической значимости разных уровней ионизирующей радиации и созданием научных основ рекомендаций по защите от вредных последствий Р. з., включая составление прогнозов возможного нарушения структуры, продуктивности и самоочищения экосистем, занимается радиожология, а мед. аспектами Р. з.- гигиена радиационная. Координацию деятельности разных стран по предотвращению Р. з. осуществляет МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии). См. также Радиоактивность атмосферы.

Лит.: Павлоцкая Ф. И., Тюрюканова Э. Б., Баранов В. И., Глобальное распределение радиоактивного стронция по земной поверхности, М., 1970; Современные проблемы радиобиологии, под общ. ред. А. М. Кузина, т. 2, М., 1971; Хеморадиоэкология пслагиали и бентали, К., 1974; Ильенко А. И., Концентрированно животными радиоизотопов и их влияние на популяцию, М., 1974; Громов В. В., Спицын В. И., Искусственные радионуклиды в морской среде, М., 1975; Estimates of ionizing radiation doses in the United States 1960 - 2000, Wash., 1972; Radioactivity in the marine environment, Wash., 1971; Rodioactive contamination of the marine environment. Proceedings of a symposium IAEA, Vienna, 1973; The sea, v. 5, N.Y., 1974.

Г. Г. Поликарпов.

РАДИОАКТИВНОСТЬ (от лат. radio - излучаю, radius - луч и activus - действенный), самопроизвольное (спонтанное) превращение неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп (обычно - изотоп другого элемента). Сущность явления Р. состоит в самопроизвольном изменении состава атомного ядра, находящегося в основном состоянии либо в возбуждённом долгоживущем (метастабильном) состоянии. Такие превращения сопровождаются испусканием ядрами элементарных частиц либо других ядер, напр. ядер ²Не (а-частиц). Все известные типы радиоактивных превращений являются следствием фундаментальных взаимодействий микромира: сильных взаимодействий (ядерные силы) или слабых взаимодействий. Первые ответственны за превращения, сопровождающиеся испусканием ядерных частиц, напр. а-частиц, протонов или осколков деления ядер; вторые проявляются в (3-распаде ядер. Электромагнитные взаимодействия ответственны за квантовые переходы между различными состояниями одного и того же ядра, к-рые сопровождаются испусканием гамма-излучения. Эти переходы не связаны с изменениями состава ядер и поэтому, согласно современной классификации, не принадлежат к числу радиоактивных превращений. Понятие "Р." распространяют также на (3-распад нейтронов.

Р. следует отличать от превращений составных ядер, образующихся в процессе ядерных реакций в результате поглощения ядром-мишенью падающей на него ядерной частицы. Время жизни такого ядра значительно превышает время пролёта падающей частицей расстояния порядка ядерных размеров (10^-21-10^-22 сек) и может достигать 10^-13-10^-14 сек. Поэтому условно нижней границей продолжительности жизни радиоактивных ядер считается время порядка 10^-12 сек.

Типы радиоактивных превращений. Все известные виды Р. можно разделить на две группы: элементарные (одноступенчатые) превращения и сложные (двухступенчатые). К первым относятся: 1) альфа-распад, 2) все варианты бета-распада (с испусканием электрона, позитрона или с захватом орбитального электрона), 3) спонтанное деление ядер, 4) протонная Р., 5) двупротонная Р. и 6) двунейтронная Р. В случае В-распада достаточно большое время жизни ядер обеспечивается природой слабых взаимодействий. Все остальные виды элементарных радиоактивных процессов обусловлены ядерными силами. Замедление таких процессов до промежутков времени >= 10^-12 сек вызвано наличием потенциальных барьеров (кулоновского и центробежного), к-рые затрудняют вылет ядер или ядерных частиц.

К двухступенчатым радиоактивным превращениям относят процессы испускания т. н. запаздывающих частиц: протонов, нейтронов, а-частиц, ядер трития и ³Не, а также запаздывающее спонтанное деление. Запаздывающие процессы включают в себя В-распад как предварительную стадию, обеспечивающую задержку последующего, мгновенного испускания ядерных частиц. Т. о., в случае двухступенчатых процессов критерий Р. относительно времени жизни удовлетворяется только для первой стадии, благодаря её осуществлению за счёт слабых взаимодействий.

Историческая справка. Открытие Р. датировано 1896, когда А. Беккерель обнаружил испускание ураном неизвестного вида проникающего излучения, названного им радиоактивным. Вскоре была обнаружена Р. тория, а в 1898 супруги М. Кюри и П. Кюри открыли два новых радиоактивных элемента - полоний и радий. Работами Э. Резерфорда и упомянутых учёных было установлено наличие 3 видов излучения радиоактивных элементов - а-, (В- и у-лучей - и выявлена их природа. В 1903 Резерфорд и Ф. Содди выяснили, что испускание а-лучей сопровождается превращением хим. элементов, напр. превращением радия в радон. В 1913 К. Фаянс (Германия) и Содди независимо сформулировали правило смещения, характеризующее перемещение изотопа в периодической системе элементов при различных радиоактивных превращениях.

В 1934 супругами И. Жолио-Кюри и Ф. Жолио-Кюри была открыта искусственная Р., к-рая впоследствии приобрела особенно важное значение. Из общего числа (ок. 2000) известных ныне радиоактивных изотопов лишь ок. 300 природные, а остальные получены искусственно, в результате ядерных реакций. Между искусственной и естественной Р. нет принципиального различия. В результате изучения искусственной Р. были открыты новые варианты В-распада - испускание позитронов (И. и Ф. Жолио-Кюри, 1934) и электронный захват (Л. Альварес, 1938), предсказанный первоначально X. Юкавой и С. Сакатой (Япония, 1935). Впоследствии были обнаружены сложные, включающие В-распад, превращения, в т. ч. испускание запаздывающих нейтронов (Дж. Даннинг с сотрудниками, США, 1939), запаздывающих протонов (В. А. Карнаухов с сотрудниками, СССР, 1962), запаздывающее деление ядер (Г. Н. Флёров с сотрудниками, 1966-71). Предсказана возможность существования запаздывающих излучателей ядер ³Н и ³Не (Э. Е. Берлович, Ю. Н. Новиков, СССР, 1969). В 1935 И. В. Курчатов с сотрудниками открыли явление изомерии (существование долгоживущих возбуждённых состояний) у искусственно радиоактивных ядер (см. Изомерия атомных ядер). В 1940 К. А. Петржак и Флёров открыли спонтанное деление ядер. Существование протонной активности предполагалось ещё Резерфордом. Перспективы обнаружения 4-го типа Р. и основные его характеристики изучались Б. С. Джелеповым (1951, СССР) и др. Экспериментально элементарный акт радиоактивного распада с испусканием протонов (из изомерного состояния) впервые наблюдали Дж. Черны с сотрудниками (США, 1970). В 1960 В. И. Гольданский предсказал существование двупротонной Р., а в 1971 Гольданский и Л. К. Пекер (СССР) - двунейтронный радиоактивный распад ядер (только из изомерного состояния).

Закон радиоактивного распада. Единицы радиоактивности. Для процессов радиоактивного распада ядер (и элементарных частиц) характерен экспоненциальный закон уменьшения во времени среднего числа активных ядер. Этот закон отражает независимость распада отдельного ядра от остальных ядер. Обычно продолжительность жизни радиоактивных ядер характеризуют периодом полураспада - промежутком времени Т_½ на протяжении к-рого число радиоактивных ядер уменьшается в среднем вдвое. Поскольку продолжительность жизни отдельного ядра оказывается неопределённой , экспоненциальный закон распада выполняется лишь в среднем, причём тем точнее, чем больше полное число радиоактивных ядер.

Основная единица радиоактивности - кюри, первоначально определялась как активность 1 г Ra. В дальнейшем под 1 кюри стали понимать активность радиоактивного препарата, в к-ром происходит 3,7 • 10¹⁰ распадов в сек. Широко используются дробные единицы (напр.. мкюри, мккюри) и кратные единицы (ккюри, Мкюри). Другая единица радиоактивности - резерфорд, равна 1/3700 кюри, что соответствует 10⁶ распадов в сек.

Альфа-распад представляет собой самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием двух протонов и двух нейтронов, образующих ядро ₂Не. В результате а-распада заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4 единицы, напр.:

Кинетич. энергия вылетающей а-частицы определяется массами исходного и конечного ядер и а-частицы. Если конечное ядро образуется в возбуждённом состоянии, эта энергия неск. уменьшается, и, напротив, возрастает, если распадается возбуждённое ядро (в последнем случае испускаются т. н. длиннопробежные а-частицы). Энергетич. спектр а-частиц дискретный. Период полураспада а-радиоактивных ядер экспоненциально зависит от энергии вылетающих а-частиц (см. Гейгера - Неттолла закон). Теория а-распада, основанная на квантовомеханич. описании проникновения через потенциальный барьер, была развита в 1928 Г. Гамовым и независимо - англ. физиками Р. Гёрни и Э. Кондоном. Известно более 200 а-активных ядер, расположенных в основном в конце периодич. системы, за Рb, к-рым заканчивается заполнение протонной ядерной оболочки с Z - 82 (см. Ядерные модели). Известно также ок. 20 а-радиоактивных изотопов редкоземельных элементов. Здесь а-распад наиболее характерен для ядер с числом нейтронов N=84, к-рые при испускании а-частиц превращаются в ядра с заполненной нейтронной ядерной оболочкой (N=82). Времена жизни а-активных ядер колеблются в широких пределах: от 3 ^.10^-7 сек (для ²¹²Ро) до (2-5) ^.10¹⁵ лет (природные изотопы ¹⁴²Се, ¹⁴⁴Nd, ¹⁷⁴Hf). Энергия наблюдаемого а-распада лежит в пределах 4-9 Мэв (за исключением длиннопробежных а-частиц) для всех тяжёлых ядер и 2-4,5 Мэв для редкоземельных элементов.

Бета-распад представляет собой самопроизвольное взаимное превращение протонов и нейтронов, происходящее внутри ядра и сопровождающееся испусканием или поглощением электронов (е^-) или позитронов (е⁺), нейтрино (v_e) или антинейтрино (v_e).

Захват электронов происходит с одной из атомных оболочек, чаще всего с ближайшей к ядру К-оболочки (К - захват), реже - со следующих, L- и М-оболочек (L- и М-за хваты). В^--распад характерен для нейтроноизбы точных ядер, в к-рых число нейтронов больше, чем в устойчивых ядрах (а для ядер с Z>83, если число нейтронов больше, чем в В-стабильных ядрах, испытывающих только а-распад). В⁺-распад и электронный захват свойственны нейтронодефицитным ядрам, более лёгким, чем устойчивые или В-стабильные ядра. Энергия при В-распаде распределяется между 3 частицами: электроном или позитроном, антинейтрино или нейтрино и конечным ядром; поэтому спектр р-частиц сплошной. Бета-радиоактивные изотопы встречаются у всех элементов периодич. системы. Особенностью электронного захвата является слабая зависимость его скорости от хим. состояния превращающихся атомов. Ядро захватывает электрон с к.-л. из электронных оболочек атома, а вероятность подобного захвата определяется строением не только внутренней оболочки, отдающей ядру электрон, но и (в меньшей степени) более отдалённых оболочек, в т. ч. и валентных. Изменение заря-да ядра при В-распаде влечёт за собой последующую перестройку ("встряску") электронных атомных оболочек, возбуждение, ионизацию атомов и молекул, разрыв химических связей. Хим. последствия В-распада (и в меньшей степени др. радиоактивных превращений) являются предметом многочисл. исследований (см. Радиохимия).

Спонтанное деление представляет собой самопроизвольный распад тяжёлых ядер на два (реже - 3 или 4) осколка - ядра элементов середины периодич. системы. Спонтанное деление и а-распад ограничивают возможности получения новых трансурановых элементов.

Протонная и двупротонная Р. должны представлять собой самопроизвольный распад нейтронодефицитных ядер с испусканием 1 или одновременно 2 протонов, проникающих сквозь кулоновский барьер путём туннельного эффекта. Причиной возможности двупротонной Р. служит спаривание в ядре протонов с противоположно направленными спинами, сопровождающееся выделением энергии ок. 2 Мэв. В результате этого испускание из ядра одновременно пары протонов может потребовать затраты меньшей энергии, чем отрыв одного из них от другого, а в ряде случаев может идти даже с выделением энергии (причём за время > 10^-12 сек), тогда как испускание одиночного протона потребовало бы, наоборот, затраты энергии.

Трудности наблюдения протонной и двупротонной Р. обусловлены как коротким (по сравнению с др. типами Р.) временем жизни р- и 2р-радиоактивных ядер, так и тем, что эти ядра характеризуются очень сильным дефицитом нейтронов и потому могут быть получены в ядерных реакциях, сопровождающихся вылетом большого числа нейтронов и поэтому маловероятных. Протонную Р. до сих пор удалось наблюдать (см. выше) лишь при распаде не основного, а возбуждённого (изомерного) состояния ядра ^53MCo. Двупротонная Р. так же, как и двунейтронный распад, экспериментально пока не обнаружены.

Гамма-лучи. Ядерные изомеры. Испускание у-квантов сопровождает Р. в тех случаях, когда "дочерние" ядра образуются в возбуждённых состояниях. Время жизни ядер в таких возбуждённых состояниях определяется свойствами (спином, чётностью, энергией) данного уровня и нижележащих уровней, на к-рые могут происходить переходы с испусканием у-квантов. Длительность у-переходов резко возрастает с уменьшением их энергии и с увеличением разности моментов исходного и конечного состояний ядра. В ряде случаев эта длительность существенно превышает 10^-10-10^-9сек, т. е. наряду с основным состоянием данного стабильного или радиоактивного ядра может относительно долго (иногда годы) существовать его метастабильное возбуждённое (изомерное) состояние. Для многих ядерных изомеров наблюдается явление внутренней электронной конверсии: возбуждённое ядро, не излучая у-квантов, передаёт свою избыточную энергию электронным оболочкам, вследствие чего один из электронов вылетает из атома. После внутр. конверсии возникает вторичное излучение рентгеновского и оптич. диапазона вследствие заполнения одним из электронов освободившегося места и последующих переходов. Участие электронных оболочек в конверсионных переходах приводит к тому, что время жизни соответствующих изомеров зависит (хотя и очень слабо) от хим. состояния превращающихся атомов.

Известны изомеры, для к-рых преобладает не у-излучение с образованием др. состояния того же изотопа, но распад по к.-л. из основных типов Р. Так, изомер ₇₁^176М Lu (Т_1/2 = 3,7 ч) испытывает, как и основной изотоп _7l¹⁷⁶Lu, В-распад; изомер ₈₄ ^212МРо (Т_½=45 сек), как и основной изотоп ₈₄ ^212МРо, - а-распад; изомер ₉₅ ^242МAm (Т_1/2=14 мсек)-спонтанное деление.

Радиоактивные ряды (семейства). Во многих случаях продукты радиоактивного распада сами оказываются радиоактивными и тогда образованию стабильного изотопа предшествует цепочка из неск. актов радиоактивного распада. Примерами таких цепочек являются радиоактивные ряды природных изотопов тяжёлых элементов, к-рые начинаются нуклидами ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th и заканчиваются стабильными изотопами свинца ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb. Многие радиоактивные изотопы могут распадаться по 2 или нескольким из перечисл. выше осн. типов Р. В результате такой конкуренции разных путей распада возникают разветвления радиоактивных превращений. Для природных радиоактивных изотопов характерны разветвления, обусловленные возможностью а- и В^--распадов. Для изотопов трансурановых элементов наиболее распространены разветвления, связанные с конкуренцией а- (реже В^--)распадов и спонтанного деления. У нейтронодефицитных ядер зачастую наблюдается конкуренция В⁺-распада и электронного захвата. Для многих изотопов с нечётными Z и чётными А оказываются энергетически возможными два противоположных варианта В-распада: В^--распад и электронный захват или В^--и В+-распады.

Заключение. Открытие Р. оказало огромное влияние на развитие науки и техники. Оно ознаменовало начало эпохи интенсивного изучения свойств и структуры вещества. Новые перспективы, возникшие в энергетике, пром-сти и мн. др. областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности хим. элементов к самопроизвольным превращениям. За работы, связанные с исследованием и применением Р., было присуждено более 10 Нобелевских премий по физике и химии, в т. ч. А. Беккерелю, П. и М. Кюри, Э. Ферми, Э. Резерфорду, Ф. и И. Жолио-Кюри, Д. Хевеши, О. Гану, Э. Макмиллану и Г. Сиборгу, У. Либби и др.

Лит.: Кюри М., Радиоактивность, пер. с франц., 2 изд., М.- Л., 1960; Мурин А. Н., Введение в радиоактивность, Л., 1955; Давыдов А. С., Теория атомного ядра, М., 1958; Гайсинский М. Н., Ядерная химия и ее приложения, пер. с франц., М., 1961; Экспериментальная ядерная физика, под ред. Э. Сегре, пер. с англ., т. 3, М., 1961; Учение о радиоактивности. История и современность, М., 1973.

В. М. Голъданский, Е. М. Лейкин.

РАДИОАКТИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ, обусловлена присутствием в атмосфере радиоактивных газов и аэрозолей, попадающих в неё в результате процессов, происходящих в природе, и деятельности человека. Соответственно различают естественную и искусственную Р. а. Естеств. радиоактивные газы являются изотопами радона: ²²²Rn - радон, ²²⁰Rn - торон, ²¹⁹Rn - актинон, и образуются вследствие радиоактивного распада ²³⁸U, ²³²Th и ²³⁵U (см. Радиоактивные ряды). Они поступают в атмосферу с почвенным воздухом при обмене его с атмосферным (т. н. эксхаляция) или путём диффузии. При радиоактивном распаде изотопов Rn образуются аэрозольные продукты их распада (см. Радиоактивные аэрозоли), т. к. возникающие при этом хим. элементы относятся к металлам и не летучи при обычных условиях (Ро, Bi и др.). При этом ²²²Rn (период полураспада T_½= 3,8 сут) распространяется в пределах тропосферы, а его долгоживущие продукты распада ²¹⁰Pb(RaD), ²¹⁰Bi(RaE), ²¹⁰Po(RaF) обнаружены в стратосфере. Содержание ²²²Rn в воздухе над океанами на 2 порядка ниже, чем над материками, а концентрация над земной поверхностью уменьшается примерно вдвое на каждый км высоты. Торон и актинон вследствие малого значения T_1/2 (54 сек и 3,9 сек) присутствуют только у земной поверхности. Продукт распада торона ²¹²Pb(ThB) с T_1/2 = 10,6 ч обнаруживается в нижней тропосфере. В воздухе над океанами ²²⁰Rn, ²¹⁹Rn и их продукты распада практически отсутствуют.

Основная масса естеств. радиоактивных изотопов (⁷Be, ¹⁰Be, ³⁵S, ³²P, ³³Р, ²²Na, ¹⁴С, ³Н), возникающих при взаимодействии космич. излучения с ядрами атомов хим. элементов, входящих в состав воздуха, образуется в стратосфере, где и отмечаются наибольшие их концентрации.

Искусств. радиоактивные аэрозоли образуются при ядерных взрывах. Через неск. десятков сек после взрыва они содержат ~ 100 различных радиоактивных изотопов; наиболее токсичными из них считаются ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ¹⁴С, ¹³¹I. Высота заброса в атмосферу радиоактивных аэрозолей зависит от мощности и высоты ядерного взрыва, а характер их распространения - от размеров частиц и от высоты заброса их в атмосферу. Наиболее крупные частицы (сотни мкм и выше) быстро выпадают из атмосферы, распространяясь всего на сотни км от места взрыва (локальные выпадения). Однако в случае взрывов мощных ядерных бомб (эквивалентных десяткам мегатонн тринитротолуола) они попадают в стратосферу и, прежде чем выпадут на поверхность Земли, могут пройти в атмосфере тысячи км. Мелкие аэрозоли (размером не более неск. мкм), попавшие при взрыве в верхнюю тропосферу, обычно распространяются вдоль зонального пояса широт с запада на восток, а заброшенные в стратосферу выпадают на поверхность Земли в пределах всего полушария, а в нек-рых случаях - в обоих полушариях, поэтому выпадения этих аэрозолей наз. глобальными.

Основной механизм очищения атмосферы от радиоактивных аэрозолей - выпадение осадков (см. Радиоактивность осадков). Среднее время t пребывания радиоактивного аэрозоля в нижней тропосфере (до момента его выпадения на земную поверхность) порядка неск. сут, а в верхней тропосфере 20-40 сут. Радиоактивные аэрозоли, попавшие в нижние слон стратосферы, имеют t порядка года и выше. Величина т растёт с увеличением высоты заброса в стратосферу. Обычно большая часть радиоактивных продуктов деления остаётся в пределах того полушария, где проведён взрыв ядерной бомбы.

Концентрация продуктов деления в тропосфере растёт с высотой. Особенно большой рост отмечается при переходе через тропопазу. В стратосфере максимум концентрации продуктов деления по измерениям до осени 1961 отмечался на высоте 19-23 км (примерно на той же высоте, что и слой макс. концентрации нерадиоактивного аэрозоля). Радиоактивное загрязнение атмосферы от предприятий атомной пром-сти имеет чаще всего локальный характер; однако ⁸⁵Кr распределён по всей тропосфере.

Изучение распространения в атмосфере естеств. радиоактивных аэрозолей, а так, в зависимости от их происхождения колеблется в значит. степени (см. табл.).

Искусств. радиоактивные вещества в воды поступают вместе с осадками из атмосферы (см. Радиоактивность осадков). Так, в результате испытаний ядерного оружия концентрация ⁹⁰Sr в природных водах до 1968 непрерывно возрастала, достигая в отдельных случаях 10 пкюри/л. Другой осн. источник попадания искусств. радиоактивных веществ в водоёмы - сбросные воды предприятий по производству ядерного топлива.

Лит.: Белоусова И. М., IIIтуккенберг Ю. М., Естественная радиоактивность, М., 1961; Вопросы ядерной метеорологии. Сб. ст., М., 1962, с. 259 - 71; Радиоэкология водных организмов, [в. 1-2]. Рига, 1972-73. .

Г. А. Середа.

РАДИОАКТИВНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД, определяется содержанием в них радиоактивных элементов - членов радиоактивных рядов ₉₂²³⁸U, ₉₂²³⁵U, ₉₀²³²Th и радиоактивного изотопа ₁₉⁴⁰К. Содержание др. радиоактивных изотопов (₃₇⁸⁷Rb, ₆₀¹⁵⁰Nd и др.) существенно не влияет на общую Р. г. п., так как скорость их радиоактивного распада крайне мала. Среднее содержание обоих изотопов урана в земной коре (до глубины 16 км) составляет ок. 2,5 ^.10^-4% (вес.), тория 1,3^.10^-3%, радиоактивного изотопа калия 0,029% . Кроме того, в горных породах присутствуют продукты распада радиоактивных элементов, к-рые иногда мигрируют в окружающие породы и образуют в земной коре струи подземных газов (Не, Аr и т. д.). В почвах накапливается Rn, имеющий радиогенное происхождение.

Среди изверженных горных пород наибольшей радиоактивностью обладают кислые (U-3,5^.10^-4; Th-1,8 ^. 10^-3), наименьшей - ультраосновные породы (U-3^. 10^-7; Th-5^. 10^-7). В кристаллич. горных породах радиоактивные элементы частично входят в состав акцессорных минералов: ортита, циркона, монацита, апатита, сфена и др., а также частично присутствуют в форме окислов, химически не связанных с определёнными минералами.  

Происхождение воды	Концентрация в 10 12 кюри/л
	40К	226Ra	222Rn	238U
Подземные воды	_	4 (до 26)	до 200	2,4 (до 40)
Источники и ручьи	-	до 140	до 3. 104	до 4
Речные воды	8	0,2 (до 0,8)	0,2-0,3	0,2 (до 20)
Озёрные воды	13	1 (до 8)	--	3
Морская вода	300	0,08 (до 45)		0,7

Содержание радиоактивных элементов в осадочных горных породах (U-3,2 ^. 10^-4; Th-1,1 ^.10^-3) определяется их происхождением; макс. концентрации в органогенных осадках обусловлены присутствием углерода органич. происхождения, фосфатов и др. веществ, являющихся важными осадителями урана (напротив, хемогенные осадки - гипс, каменная соль - отличаются низкой радиоактивностью ).

В почвах отношение Th к U значительно выше, чем в коренных (массивных) породах, что связано с накоплением Th в неразрушаемых остатках пород и миграцией легкоподвижного U.

В молодых глубоководных мор. отложениях наблюдается значит. накопление иония (изотопа Th, члена радиоактивного ряда ₉₂²³⁸U), в десятки раз большее по сравнению с равновесным его содержанием в уране. Это обусловлено хим. особенностями иония, благоприятствующими выпадению его из воды с осадками, в отличие от U, удерживающегося в растворе.

Кристаллич. породы Луны (базальты, анортозиты) заметно обеднены радиоактивными элементами (U-0,24 ^.10^-4; Th-1,14^.10^-4), а породы Венеры характеризуются соотношениями U(2,2 ^.10^-4) и Th(6,5 ^. 10-⁴), близкими земным (каменные метеориты соответственно содержат U-1,5^.10^-6 и Th-4^.10^-6).

Англ. геолог Дж. Джоли впервые (1905) обратил внимание на то, что Р. г. п. имеет важное значение как источник тепловой энергии Земли. Расчёты показали, что если бы концентрация радиоактивных элементов в объёме всей Земли была такой, как в её поверхностном слое, то суммарное кол-во тепла, образующегося в результате радиоактивного распада, в несколько десятков раз превышало бы потерю Землёй тепла путём излучения его в мировое пространство; из этого следовал вывод, что все радиоактивные элементы сосредоточены только в верхней зоне земной коры. Такое предположение получило частичное подтверждение в 1970-е гг. после измерения концентрации U и Th (10^-6%) в образцах пород из мантии, извлечённых со дна океанов.

Норв. учёный В. М. Гольдшмидт показал (1923-27), что содержание радиоактивных элементов в основном в верхней (гранитной) оболочке Земли связано с хим. особенностями силикатов (изоморфным вхождением U и Th в их структуру). Выплавление силикатной земной коры из мантии по принципу зонного плавления неизбежно приводит к обогащению коры U, Th и щелочными элементами.

Лит.: Метеорология и атомная энергия, пер. с англ., под ред. Н. Л. Бызовой и К. П. Махонько, Л., 1971; Кароль И. Л., Радиоактивные изотопы и глобальный перенос в атмосфере, Л., 1972; Израэль Ю. А., Мирные ядерные взрывы и окружающая среда, Л., 1974.

С. Г. Малахов.

РАДИОАКТИВНОСТЬ ВОД, обусловлена присутствием в водах радиоактивных веществ, поступающих из атмосферы и вымываемых из почв и горных пород. В водах присутствуют как естественные радиоактивные изотопы (⁴⁰К, ²²²Rn, ²²⁶Ra, ²³⁸ U и др.), так и искусственные (в основном ⁹⁰Sr, ⁹⁰Y и ¹³⁷Cs), возникшие вследствие ядерных взрывов. Содержание естественных радиоактивных веществ в водах же продуктов ядерных взрывов позволило получить нек-рые характеристики физики атмосферы: скорость вымывания аэрозолей из атмосферы, оценку коэфф. макротурбулентной диффузии и скорости обмена между атмосферами полушарий, а также между стратосферой и тропосферой и т. д.

В начальную стадию развития Земли выделение радиогенного тепла (см. Геотермика), по расчётным данным сов. геофизика Е. А. Любимовой, было в 5 раз больше, чем в совр. эпоху. Это было связано с большей Р. г. п. вследствие более высокого содержания радиоактивных элементов (гл. обр. ₉₂²³⁵U и ₁₉⁴⁰К), а также, вероятно, полностью исчезнувших трансурановых элементов. См. также Радиоактивные минералы.

Лит.: Любимов Е. А., Термика Земли и Луны, М., 1968; Баранов В. И., Титаева Н. А., Радиогеология, М., 1973; Тугаринов А. И., Общая геохимия, М., 1973.

А. И. Тугаринов.

РАДИОАКТИВНОСТЬ ОСАДКОВ, обусловлена захватом радиоактивных аэрозолей и газов из атм. воздуха частицами облаков и осадков. Кроме того, сама вода осадков содержит атомы радиоактивного ³Н. Различают естеств. и искусств. Р. о., обусловленные вымыванием из атмосферы соответственно естеств. и искусств. аэрозолей и газов. Наибольший уровень радиоактивности приходится на короткоживущие продукты распада ²²²Rn: ²¹⁸Po(RaA), ²¹⁴Pb(RaB), ²¹⁴Bi(RaC), ²¹⁴Po(RaC').

Вымывание осадками - основной механизм очищения атмосферы от радиоактивных загрязнений. Распределение выпадений радиоактивных аэрозолей из атмосферы в региональных районах обычно соответствует распределению количества выпавших осадков. Захват радиоактивных аэрозолей происходит в основном в облаке за счёт конденсац. роста капель на радиоактивных пылинках как на ядрах конденсации и диффузионного захвата пылинок каплями. Захват радиоактивных частиц падающими дождевыми каплями и снежинками происходит гл. обр. под действием инерционных сил и конвективной диффузии. Концентрация радиоактивных аэрозолей в осадках зависит от вида осадков. Наибольшие её величины отмечаются в туманах и мороси.

С. Г. Малахов.

РАДИОАКТИВНЫЕ АЭРОЗОЛИ, естественные или искусственные аэрозоли с радиоактивной дисперсной фазой.

Естественные Р. а. возникают в результате радиоактивного распада изотопов радона, выделяемых с поверхности почвы в атмосферу, а также при взаимодействии частиц космич. излучения с ядрами атомов хим. элементов, входящих в состав воздуха. Образующиеся при этом радиоактивные атомы оседают па частицах нерадиоактивной атмосферной пыли. С поверхности почвы ветром уносится в атмосферу и пыль, содержащая радиоактивные изотопы калия, урана, тория и др. Нек-рое кол-во Р. а. попадает в атмосферу с космич. пылью и метеоритами.

Искусственные Р. а., содержащие продукты деления и радиоактивные изотопы с наведённой активностью, образуются в определённом радиусе при взрыве ядерной бомбы, а также при технологич. или аварийных выбросах на предприятиях атомной промышленности, на урановых шахтах и в обогатит. цехах (см. Радиоактивные отходы).

Состав Р. а. зависит от их происхождения и условий существования в атмосфере. См. ст. Радиоактивность атмосферы и лит. при ней.

РАДИОАКТИВНЫЕ МИНЕРАЛЫ, минералы, содержащие природные радиоактивные элементы (долгоживущие изотопы радиоактивных рядов ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th) в кол-вах, существенно превышающих величины их ср. содержания в земной коре (кларки). Известно ок. 250 Р. м., содержащих уран, торий либо оба эти элемента; радиевых минералов - достоверно не установлено. Разнообразие Р. м., принадлежащих к различным классам и группам, обусловлено нахождением урана в четырёх- и шестивалентных формах, изоморфизмом четырёхвалентного урана с Th, редкоземельными элементами (TR), Zr и Са, а также изоморфизмом тория с TR цериевой подгруппы.

Различают Р. м., в к-рых уран (урановые минералы) или торий (ториевые минералы) присутствуют в виде осн. компонента, и Р. м., в состав к-рых радиоактивные элементы входят в виде изоморфной примеси (уран- и/или торийсодержащие минералы). К Р. м. не относятся минералы, содержащие механич. примесь Р. м. (минеральные смеси) или радиоактивные элементы в сорбированном виде.

Урановые минералы подразделяются на две группы. Одна объединяет минералы U⁴⁺ (всегда содержащие нек-рое кол-во U⁶⁺), представленные окислом урана - уранинитом UO₂ и его силикатом - коффинитом U(SiО₄)_1-x (OH)_4x. Настуран (разновидность уранинита) и коффинит - гл. пром. минералы гидротермальных и экзогенных месторождений урана; уранинит, кроме того, встречается в пегматитах и алъбититах. Порошковатые окислы (урановые черни) и гидроокислы урана образуют существ, скопления в зонах окисления различных урановых месторождений (см. Урановые руды). Титанаты Урана (браннерит UTi₂O₆ и др.) известны в пегматитах, а также в нек-рых гидротермальных месторождениях. Вторая группа объединяет минералы, содержащие U⁶⁺,- это гидроокислы (беккерелит 3UО₃ -3Н₂О?, кюрит 2PbO-5UO₃ • 5Н₂О), силикаты (уранофан Ca(H₂O)₂U₂O₄(SiO₄) ^. 3H₂O, казолит Pb[UO₂][SiO₄]^.H₂O), фосфаты (отенит Ca[UO₂]₂[PO₄]₂^.8H₂O, торбернит Cu[UO₂]₂[PO₄]₂^.12H₂O), арсенаты (цейнерит Cu[UO₂]₂[HSO₄]₂^.12H₂O), ванадаты (карнотит K₂[UO₂]₂[VO₄]₂ • •ЗН₂О), молибдаты (иригинит), сульфаты (уранопилит), карбонаты (ураноталит); все они распространены в зонах окисления урановых месторождений.

Ториевые минералы - окисел (ториапит ThO₂) и силикат (торит ThSiО₄) - менее распространены в природе. Они встречаются в качестве акцессорных минералов в гранитах, сиенитах и пегматитах; иногда образуют существ, концентрации в различных россыпях (см. Ториевые руды).

Уран- и/или торийсодержащие минералы - титанаты (давидит), титанотанталниобаты (самарскит, колумбит, пирохлор), фосфаты (монацит), силикаты (циркон)-большей частью рассеяны в изверженных и осадочных горных породах, обусловливая их естеств. радиоактивность (см. Радиоактивность горных пород). Лишь небольшая часть из них (давидит, монацит) образует существ. концентрации и является источником получения урана и тория. В радийсодержащем барите предполагается изоморфное замещение бария радием.

Для мн. Р. м. характерно метамиктное состояние (см. Метамиктные минералы). Включения Р. м. в зёрнах др. минералов сопровождаются ореолами радиационных нарушений (плеохроичные ореолы и др.). Специфич. особенностью Р. м. является также способность к образованию авторадиограмм (см. Авторадиография). Накопление в Р. м. стабильных изотопов с постоянной скоростью позволяет использовать их для определения абс. возраста геол. образований (см. Геохронология).

Лит.: Гецева Р. В., Савельева К. Т., Руководство по определению урановых минералов, М., 1956; Соболева М. В., Пудовкина И. А., Минералы урана, М., 1957; Торий, его сырьевые ресурсы, химия и технология, М., 1960; Xейнрих Э. У., Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья, пер. с англ., М., 1962; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967; то же, т. 3, в. 1, М., 1972; Бурьянова Е. З., Определитель минералов урана и тория, 2 изд., М., 1972.

Б. В. Бродин.

РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ, жидкие, твёрдые и газообразные отходы, содержащие радиоактивные изотопы (РИ) в концентрациях, превышающих нормы, утверждённые в масштабе данной страны.

Жидкие Р. о. образуются в процессе эксплуатации атомных электростанций (АЭС), регенерации ядерного горючего из отработанных тепловыделяющих элементов, использования различных источников радиоактивных излучений в науке, технике и медицине. В СССР закон запрещает сброс Р. о. в открытую гидросеть во всех случаях, когда концентрация РИ в них превышает среднегодовую допустимую концентрацию (СДК). СДК установлены с таким расчётом, чтобы контакт с веществами, содержащими РИ, не оказывал вредного воздействия на человеческий организм и окружающую среду (см. Радиоактивное загрязнение). Поэтому все Р. о. в СССР подвергаются очистке с доведением содержания радиоизотопов до СДК или надёжному вечному захоронению.

Жидкие Р. о. по своей активности делятся на 3 категории: низкого уровня активности, удельная активность к-рых не превышает 10^-5 кюри/л, среднего уровня - от 10^-5 до 1 кюри/л и высокоактивные отходы - выше 1 кюри/л. Свыше 99,9% всей возникающей в процессе эксплуатации АЭС активности при регенерации ядерного горючего переходят в жидкие высокоактивные отходы, к-рые после концентрирования до небольших объёмов захораниваются в герметичных, как правило, подземных ёмкостях из нержавеющей стали, что исключает проникновение Р. о. в окружающую среду. Кроме того, во всех странах, обладающих атомной пром-стью, ведутся исследования по дальнейшему повышению безопасности захоронения высокоактивных отходов путём перевода их в твёрдые нерастворимые в воде формы. Жидкие отходы низкого уровня активности, т. н. нетехнологич. отходы, образующиеся за счёт обмывки помещений и при стирке спецодежды, после тщательной очистки от РИ методами коагуляции и ионного обмена либо дистилляцией направляются в произ-во для повторного использования или могут сбрасываться в канализацию. Извлечённые из этих отходов РИ, сконцентрированные в шламах или кубовых остатках (~0,5% от исходного объёма), представляют собой отходы среднего уровня активности и поэтому хранятся в стальных ёмкостях. Разрабатываются методы перевода этих концентратов в твёрдые формы путём включения их в битум или др. материалы, обладающие высокими гидроизолирующими свойствами.

К твёрдым Р. о. относятся не поддающиеся отмывке загрязнённые материалы, использованная спецодежда и др. Всё это переносится для вечного захоронения в бетонные траншеи и, как правило, заливается цементом.

На объектах атомной пром-сти и АЭС, кроме жидких и твёрдых отходов, возможны выбросы, содержащие летучие соединения РИ или сами РИ, такие как ¹³¹I, ¹²⁹I, ⁸⁵Кr, а также образование радиоактивных аэрозолей. Все эти выбросы проходят спец. очистную систему и затем удаляются в атмосферу через вентиляц. трубу. Общее кол-во РИ после очистной системы не должно превышать величину предельно допустимых выбросов, установленную для данного объекта с учётом преобладающих ветров, рельефа местности, характера растительности. Высота вентиляц. трубы (обычно 100-150 м) определяется из такого расчёта, чтобы к моменту, когда РИ из газовых выбросов попадут в приземные слои атмосферы, они были бы разбавлены до пределов, исключающих даже следовое воздействие на человеческий организм (как непосредственно, так и косвенно - через растительность и почву).

См. лит. при статьях Радиоактивных веществ токсичность, Радиационная безопасность, Радиохимическая лаборатория, Атомная электростанция и др.

Б. С. Колычев.

РАДИОАКТИВНЫЕ ПРЕПАРАТЫ (мед.), предназначены для радиоизотопной диагностики заболеваний и лучевой терапии опухолей. Р. п. представляют собой радиоактивные изотопы или их соединения с различными неорганич. или органич. веществами. Из неск. сотен природных или искусств. радиоактивных изотопов для диагностич. целей применяются те, к-рые при введении в организм участвуют в исследуемых видах обмена веществ или изучаемой деятельности органов и систем. Эти Р. п. имеют короткий эффективный период полураспада, что обусловливает незначительную лучевую нагрузку на организм обследуемого, и характеризуются видом и энергией излучения (бета- или гамма-излучение), к-рые могут быть зарегистрированы методами радиометрии. Наиболее широко применяются различные соединения ^99МТс (диагностика опухолей головного мозга, изучение центр. и периферич. гемодинамики и др.), ¹³¹I и его соединения (исследования йодного обмена, функции почек, печени и др.), ¹¹¹In и ¹¹³In (исследование печени и др.), коллоидные растворы и макроагрегаты ^99МТс, ¹⁹⁸Аu, ¹³¹I, ¹¹¹In и др. (исследование лёгких, печени, головного мозга и др.), газообразные Р. п.- ¹³³Хе, ⁸⁵Кr, ¹⁵О и др. (исследование функции лёгких, центр. и периферич. гемодинамики и др.).

Осн. принцип выбора Р. п., предназначенных для лучевой терапии злокачественных опухолей, - возможность создания леч. дозы ионизирующего излучения в очаге поражения при макс. щажении окружающих тканей. Это достигается путём применения Р. п. в различных агрегатных состояниях (истинные и коллоидные растворы, суспензии, гранулы, стержни, иглы, бусы, проволока, аппликационные повязки и др.) и использованием изотопов, обладающих оптимальными радиофизич. характеристиками (вид и энергия излучения). В клинич. практике применяют растворы Na¹³¹I для лечения иодпоглощающих метастазов злокачеств. опухолей щитовидной железы, коллоиды и суспензии ⁹⁰Y, ¹⁹⁸Au, ³²Р и др. для внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии опухолей; гранулы, стержни, бусы, иглы (содержащие ⁹⁰Y, ⁶⁰Co, ¹⁹²Ir и др.) при лечении опухолей женских половых органов, рака слизистой оболочки рта и лёгкого, опухолей головного мозга и др.

В. З. Агранат, Ф. М. Лясс.

РАДИОАКТИВНЫЕ РУДЫ, руды, содержащие минералы радиоактивных элементов (долгоживущие изотопы радиоактивных рядов ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th). См. Урановые руды, Торцевые руды.

РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ, радиоактивные семейства, группы генетически связанных радиоактивных изотопов, в к-рых каждый последующий изотоп возникает в результате а- или (3-распада предыдущего. Каждый Р. р. имеет родоначальника - изотоп с наибольшим периодом полураспада T_1/2 Завершают Р. р. стабильные изотопы. Если ядро испускает а-частицу, его заряд (Z) уменьшается на 2, а массовое число (А) - на 4. При испускании В-частицы Z увеличивается на 1, а А не изменяется. Следовательно, в каждом Р. р. массовые числа изотопов могут или быть одинаковыми, или различаться на число, кратное 4. Если значения массовых чисел членов данного Р. р. делятся на 4 без остатка, то такие массовые числа можно выразить общей формулой 4n (где п - нек-рое целое число); в тех же случаях, когда при делении на 4 в остатке будет 1, 2 или 3, общие формулы для массовых чисел можно записать как 4n + 1, 4n + 2 или 4n + 3. В соответствии с этими формулами различают 4Р. р., родоначальниками к-рых являются ₉₀²³²Th (ряд 4n);

Сами Р. р. обычно называют по их родоначальникам. Поэтому говорят о Р. р. тория, нептуния, урана (²³⁸U) и актино-урана (²³⁵U). Иногда ряд ²³⁸U называют рядом урана-радия (наиболее устойчивый изотоп радия ²²⁶Ra - член этого Р. р.). Разумеется, радиоактивный изотоп может входить только в один какой-либо определённый Р. р.

В природе существуют ряды тория, актиноурана и урана-радия (естественные P.p.). Это связано с тем, что периоды полураспада ²³²Th(T_1/2 =1,41•10¹⁰₉ лет), ²³⁵U(T_1/2= 7,13^.10⁸ лет) и ²³⁸U (T_1/2 =1,41•10⁹ лет) соизмеримы с возрастом Земли (несколько миллиардов лет), и эти изотопы ещё не успели полностью распасться. Заканчиваются естественные Р. р. изотопами свинца ²⁰⁸Рb, ²⁰⁷Pb и ²⁰⁶Pb. Период полураспада ²³⁷Np составляет 2,14 ^. 10⁶ лет. Поэтому нептуния и членов его Р. р. в природе нет; все они были получены в 40-50-х гг. 20 в. искусственно, с помощью ядерных реакций. Завершается ряд ²³⁷Np стабильным ²⁰⁹Bi.

Каждый Р. р. содержит как долгоживущие, так и короткоживущие изотопы (см. рис. на стр. 348). Если изотоп принадлежит к естественному P.p., то он обязательно присутствует в природе, даже если скорость распада его ядер очень велика. Связано это с тем, что в Р. р. с течением времени устанавливается т. н. вековое равновесие. Время достижения такого равновесия во всём ряду приблизительно равно 10 периодам полураспада самого долгоживущего промежуточного члена ряда. При вековом равновесии скорости образования изотопа и его распада равны. Поэтому содержание такого изотопа остаётся практически неизменным в течение столетий. Оно с неизмеримо малой скоростью уменьшается лишь по мере распада родоначальника ряда. Установлением векового равновесия в естественных Р. р. объясняется присутствие в природе таких относительно малоустойчивых радиоактивных хим. элементов, как протактиний, актиний, радий, франций, радон, астат и полоний. Содержание каждого из них в природе тем ниже, чем меньше T_1/2 соответствующих изотопов - членов Р. р. Так, на 1 т урана в природе приходится всего ок. 0,34 г изотопа ²²⁶Ra, имеющего T_½ ок. 1600 лет.

Большинство членов естественных Р. р. имеет специальные названия и символы (см. рис.). Напр., изотоп ²³⁰Th наз. ионием (символ Iо); ²¹⁴Ро - радиемце-штрих (RaC'), a ²²⁸Ra - мезоторием-один (MsTh₁). Эти названия возникли исторически ещё до появления понятия об изотопах.

Нек-рые изотопы - члены Р. р.- распадаются не по одному пути (а- или В-распад), а по двум. Ядра таких изотопов в одних случаях испускают а-частицы, в других В-частицы. Напр., ²²⁷Ас в ряду актиноурана в 988 случаях из 1000 претерпевает а-распад, а в 12 случаях - В-распад. Вероятность распада по каждому пути (в процентах) указана числами около стрелок, соответствующих а- и [3-распаду такого изотопа.

Лит. см. при ст. Радиоактивность.

С. С. Бердоносов.

РАДИОАКТИВНЫЕ СЕМЕЙСТВА, то же, что радиоактивные ряды.

РАДИОАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, хим. элементы, все изотопы которых радиоактивны. К числу Р. э. принадлежат технеций (ат. н. 43), прометий (61), полоний (84) и все последующие элементы в периодич. системе Менделеева. К 1975 известно 25 Р. э. Те из них, к-рые расположены в периодич. системе за ураном, наз. трансурановыми элементами. 14 Р. э. с ат. н. 90-103 во многом сходны между собой; они составляют семейство актиноидов. Из природных Р. э. только два - торий (ат. н. 90) и уран (92) имеют изотопы, периоды полураспада к-рых (T_1/2) сравнимы с возрастом Земли. Это ²³²Th (T_1/2 = l,41 •10¹⁰ лет), ²³⁵U (T_1/2 = 7,13 ^. 10⁸ лет) и ²³⁸U (T_1/2=4,51 ^. 10⁹ лет). Поэтому торий и уран сохранились на нашей планете со времён её формирования и являются первичными Р. э. Изотопы ²³²Th, ²³⁵U и ²³⁸U дают начало естеств. радиоактивным рядам, в состав к-рых входят в качестве промежуточных членов вторичные природные Р. э. с ат. н. 84-89 и 91. Периоды полураспадов всех изотопов этих элементов сравнительно невелики, и, если бы их запасы не пополнялись непрерывно за счёт распада долгоживущих изотопов U и Th, они давно бы уже полностью распались.

 

Р. э. с ат. н. 43, 61, 93 и все последующие наз. искусственными, т. к. их получают с помощью искусственно проводимых ядерных реакций. Это деление Р. э. на природные и искусственные довольно условно; так, астат (ат. н. 85) был сначала получен искусственно, а затем обнаружен среди членов естественных радиоактивных рядов. В природе найдены также ничтожные количества технеция, прометия, нептуния (ат. н. 93) и плутония (94), возникающих при делении ядер урана - либо спонтанном, либо вынужденном (под действием нейтронов космич. лучей и др.).

Два Р. э.- Th и U - образуют большое число различных минералов. Переработка природного сырья позволяет получать эти элементы в больших количествах. Р. э.- члены естеств. радиоактивных рядов - могут быть выделены радиохим. методами из отходов произ-ва Th и U, а также из торий- или урансодержащих препаратов, хранившихся долгое время. Np, Pu и др. лёгкие трансурановые элементы получают в атомных реакторах за счёт ядерных реакций изотопа ²³⁸U с нейтронами. С помощью различных ядерных реакций получают и тяжёлые трансурановые элементы Тс и Рm образуются в атомных реакторах и могут быть выделены из продуктов деления.

Многие Р. э. имеют важное практич. значение. U и Pu используют как делящийся материал в ядерных реакторах и в ядерном оружии. Облучение тория (его природного изотопа ²³²Th) нейтронами позволяет получить изотоп ²³³U - делящийся материал. Pm, Po, Pu и др. Р. э. применяют для изготовления атомных электрич. батареек со сроком непрерывной работы до нескольких лет. См. статьи об отдельных радиоактивных элементах, а также Радиоактивные минералы, Ториевые руды, Урановые руды.

Лит.: Несмеянов Ан. Н., Радиохимия, М., 1972.

С. С. Бердоносов.

РАДИОАКТИВНЫЙ КАРОТАЖ, совокупность методов геофизич. исследований скважин, основанных на регистрации радиоактивных (точнее, ионизирующих) излучений. Существуют 2 основные группы методов Р. к.: у-каротаж и нейтронный каротаж. В свою очередь, методы у-каротажа делятся на измерение интенсивности (и энергетич. спектра) у-лучей, обусловленных естеств. радиоактивностью горных пород (поиски и разведка руд, содержащих U, Th, К), и измерение интенсивности вторичного у-излучения, возникающего в породе, облучённой источником у-лучей (у-у-каротаж), к-рый опускается в скважину вместе с детектором вторичных у-квантов. у-у-каротаж применяется для определения плотности пород (в частности, угольных месторождений) и опробования однокомпонентных руд тяжёлых металлов. Рентгенорадиометрический каротаж (руда облучается у-квантами, измеряется спектр характеристич. рентгеновского излучения отдельных элементов) служит для опробования руд тяжёлых металлов сложного минерального состава, гамма-нейтронный каротаж - для определения содержания Be.

РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ТОКСИЧНОСТЬ, вредное воздействие хим. веществ вследствие содержания в них в различных концентрациях радиоактивных элементов. Под воздействием ионизирующего излучения, испускаемого этими элементами, происходят изменения в жизнедеятельности и структуре живых организмов (см. Биологическое действие ионизирующих излучений). Радиоактивные вещества загрязняют окружающее пространство (см. Радиоактивное загрязнение), оборудование, рабочие помещения и воздух в них. Загрязнённость радиоактивными веществами воздуха и воды выражают в единицах кюри, а загрязнённость поверхностей - числом частиц (а- или В-), испускаемых с единицы поверхности в мин, или числом импульсов, регистрируемых радиометрнч. приборами в мин/см². Существующие радиометрич. методы позволяют обнаруживать даже незначит. кол-ва радиоактивного вещества (см. Радиохимический анализ, Радиометрический анализ). В ряде случаев вещества имеют двоякую токсичность: 1) собственно химическую, вызванную хим. свойствами элементов и соединений, входящих в данное вещество; 2) Р. в. т., иногда называемую, в отличие от химической, радиотоксичностью.

В зависимости от токсичности радиоактивных элементов они разделены на пять групп:

Группа А-изотопы с особо высокой радиотоксичностью, напр.: ²¹⁰Рb, ²¹⁰Po, ²²⁶Ra, ²²⁸Th, ²³⁰Th, ²³²Th, ²³²U, ²³⁷Np, ²³⁸Pu, ²³⁹Pu, ²⁴¹Am, ²⁴²Cm.

Группа Б - изотопы с высокой радиотоксичностью, напр.: ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹²⁴Sb, ¹²⁶I, ¹²⁹I, ¹³¹I, ¹⁴⁴Се, ¹⁷⁰Tm, ²¹⁰Bi, ²²³Ra, ²²⁴Ra, ²²⁷Th, ²³⁴Th, ²³⁰U, ²³³U, ²³⁴U, ²³⁵U, ²⁴¹Ru.

Группа В - изотопы со средней радиотоксичностью, напр.: ²²Na, ²⁴Na, ³²P, ³⁵S, ³⁶Cl, ⁵⁴Mn, ⁵⁶Mn, ⁵⁹Fe, ⁶⁰Co,⁸²Br, ⁸⁹Sr, ⁹¹Y, ⁹⁵Nb, ⁹⁵Zr, ¹⁰⁵Ru, ¹²⁵Sb, ¹³²I, ¹³³I, ¹³⁴I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, ¹⁴¹Ce, ¹⁷¹Tm, ²⁰³Pb, ²⁰⁶Bi, ²³¹Th, ²³⁹Np.

Группа Г - изотопы с малой радиотоксичностью, напр.: ¹⁴С, ³⁸Сl, ⁵⁵Fe, ⁶⁴Cu, ⁶⁹Zn, ⁷¹Ge, ^91mY, ⁹⁷Zr, ^96mTc, ^99mTc, ¹³¹Cs, ^134mCs, ¹³⁶Cs.

Группа Д - изотопы с наименьшей радиотоксичностью, напр. ³Н.

Степень опасности радиоактивного элемента ограничивается предельно допустимым его кол-вом, не требующим для работы с ним разрешения санитарно-эпидемич. службы.

Радиоактивное облучение организма разделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее облучение вызывается внешними по отношению к организму источниками излучения. Внутреннее облучение проявляется при воздействии ионизирующих излучений попадающих внутрь организма радиоактивных веществ (радиоактивные загрязнения кожного покрова человека относятся к смешанному типу воздействия). Для каждой группы особо чувствительных к облучению органов человека устанавливаются допустимые дозы внешнего и внутреннего облучения, отдельно для работающего персонала и населения. При работе с радиоактивными веществами обслуживающий персонал соприкасается со всеми видами ионизирующего излучения, принадлежащего радиоактивным элементам. Исходя из возможных последствий влияния радиоактивных веществ на организм, установлены три категории облучаемых лиц: персонал, отдельные лица населения, население в целом. В соответствии с этими категориями установлены предельно допустимые дозы облучения и предельно допустимое проникновение радиоактивных веществ в организм. Важным условием обеспечения безопасности при работе с радиоактивными веществами является организация рабочего места и меры индивидуальной защиты от излучения, исключающие возможности попадания радиоактивного вещества в организм. Работа с радиоактивными веществами производится под надзором медико-санитарной службы и службы дозиметрии, определяющей радиоактивность воздуха, загрязнённость поверхности оборудования, помещения, спецодежды, открытых рук и лица. При обнаружении нарушения установленных допустимых норм загрязнения принимаются меры, устраняющие загрязнения, в соответствии с "Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами". Радиоактивные отходы и загрязнённое оборудование являются источниками распространения радиоактивных веществ, удаление к-рых из рабочих помещений осуществляется в соответствии с имеющимися правилами.

Вопросами токсичности и установления норм безопасности при защите от излучения занимается специальная Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ). На основе материалов МКРЗ и трудов сов. учёных в СССР разработаны нормы радиационной безопасности (НРБ-69), к-рые являются обязательными для всех, работающих с радиоактивными веществами.

Лит.: Защитное оборудование, средства индивидуальной защиты и защитные материалы для работы с радиоактивными веществами. Каталог, М., 1966; Нормы радиационной безопасности (НРБ-69), М., 2 изд., 1972; Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-72), М., 1972; Рекомендации Международной комиссии по защите от излучений, пер. с англ., М., 1958.

З. В. Ершова.

РАДИОАСТРОНОМИЧЕСКИЕ ОБСЕРВАТОРИИ, научные учреждения, занимающиеся наблюдением электромагнитного излучения небесных объектов в радиоастрономич. диапазоне волн (примерно от 1 мм до 1 км) и изучающие эти объекты на основе наблюдений. Первая Р. о. созд. в конце 50-х гг. 20 в. в Великобритании (Джодрелл-Бэнк, близ Манчестера). Открытие небесных источников радиоизлучения (см. Радиоастрономия) привело к тому, что в кон. 40 - нач. 50-х гг. при ун-тах и научных учреждениях стали создаваться радиоастрономич. группы (Кембриджский и Манчестерский университеты в Великобритании, Военно-мор. исследоват. лаборатория в США, Физич. ин-т им. П. Н. Лебедева АН СССР и Горьковский ун-т в СССР, Сиднейский ун-т в Австралии). Радиоастрономич. отделы возникли в ряде астрономич. обсерваторий, в т. ч. в СССР - на Бюраканской астрофизич. обсерватории АН Арм. ССР, на Главной астрономической (Пулковской) обсерватории АН СССР, Крымской астрофизич. обсерватории АН СССР. В дальнейшем стали создаваться специализированные Р. о., научная тематика к-рых в значит. степени определяется возможностями их радиотелескопов. В 70-х гг. существует около 100 Р. о. Позднее, в соответствии с общей тенденцией развития науки, возникли нац. Р. о., прежде всего в тех странах, где существовало много мелких Р. о.

К числу осн. Р. о. в СССР относятся: Серпуховская Р. о. Физич. ин-та АН СССР (крестообразный радиотелескоп метрового диапазона размером 1 км, высокоточный параболоид диаметром 22 м и многоэлементная решётка метрового диапазона для исследования пульсаров), занимающаяся исследованием всех небесных объектов, от Солнца до внегалактических источников радиоизлучения; Р. о. Специальной астрофизической обсерватории АН СССР (600-м кольцеобразный радиотелескоп сантиметрового диапазона); Симеизская Р. о. Крымской астрофизической обсерватории АН СССР (точный полноповоротный 22-м параболоид для волн миллиметрового диапазона), в основном занимающаяся исследованием Солнца; Р. о. Ин-та радиофизики и электроники АН УССР (крупнейший радиотелескоп дециметрового диапазона), исследующая гл. обр. дискретные радиоисточники внегалактич. происхождения, а также нек-рыс объекты в нашей Галактике (сверхновые звёзды, пульсары); Р. о. Пулковской обсерватории (130-м радиотелескоп спец. формы для волн сантиметрового диапазона), осн. направлением исследований которой являются солнечная и галактич. радиоастрономия; Р. о. Радиофизич. ин-та в Горьком (точнейший 25-м телескоп для волн короткого миллиметрового диапазона), занимающаяся в основном планетной радиоастрономией.

Среди зарубежных Р. о. наиболее значительны следующие.

В США: Национальная Р. о. Грин-Бэнк, Зап. Виргиния (трёхэлементный интерферометр с переменной базой до 2,4 км, состоящий из 25-м антенн, 42-м параболоид для диапазона волн до 2 см, 91-м параболоид для диапазона волн до 6 см; 11-м параболоид для волн до 0,3 см - на Китт-Пик), занимающаяся всеми направлениями исследований, кроме изучения Солнца. Р. о. в Аресибо, Пуэрто-Рико (300-м земляная сферич. чаша для работы на волнах до 10 см), ведающая в основном картографированием планет, галактич. и внегалактич. радиоастрономией; Р. о. Оуэнс-Валли, Калифорния (интерферометр из двух 27-м параболоидов и 40-м параболоида).

В Великобритании: Р. о. Джодрелл-Бэнк, близ Манчестера (76-м параболич. радиотелескоп для волн до 20 см, два меньших параболоида, работающих в режиме интерферометра с 76-м параболоидом), занимающаяся галактич. и внегалактич. исследованиями; Р. о. в Кембридже [интерферометры для построения радиоизображения размером 5 см (8 элементов) и 1,6 км (3 элемента) для внегалактич. исследований на волнах дециметрового и сантиметрового диапазонов, антенная решётка метрового диапазона для исследования пульсаров и солнечного ветра].

В Австралии: Р. о. в Парксе, Новый Юж. Уэльс (64-м параболоид для волн до неск. см, к-рый может работать вместе с 20-м подвижным параболоидом), в основном ведущая галактич. и внегалактич. исследования; Р. о. в Молонгло (крестообразный 1,6-км радиотелескоп для Л = 75 см и 3 м).

Во Франции: Р. о. в Нансе (большой радиотелескоп 200 м х 40 м для волн дециметрового диапазона, а также неск. солнечных радиотелескопов); осн. направление исследований - изучение строения и динамики галактик.

В Нидерландах: Р. о. в Вестерборке (многоэлементный радиотелескоп размером 1 км, действующий на волнах 21 см и 6 см и состоящий из двенадцати 20-м параболоидов), ведущая в основном внегалактич. исследования.

В ФРГ: Р. о. в Бохуме (крупнейший параболоид диаметром 100 м для волн до 2 см, универсальный радиотелескоп для галактич. и внегалактич. исследований).

В Индии: Р. о. в Утакамунде, Сев. Индия (цилиндрич. радиотелескоп длиной 500 м для волн метрового диапазона для наблюдения затмений радиоисточников Луной).

Лит. см. при ст. Радиоастрономия.

Ю. Н. Парийский.

РАДИОАСТРОНОМИЯ, раздел астрономии, в к ром небесные объекты - Солнце, звёзды, галактики и др.- исследуются на основе наблюдений излучаемых ими радиоволн в диапазоне от долей мм до неск. км. Иногда к Р. относят также и радиолокационную астрономию, к-рую наз. в этом случае активной Р., в отличие от пассивной Р., занимающейся наблюдениями собств. радиоизлучения небесных объектов.

Наблюдения в радиодиапазоне электромагнитных волн существенно дополняют наблюдения небесных тел в оптическом и др., более коротковолновых, диапазонах (в т. ч. в рентгеновском). Уже в 19 в. были высказаны предположения о существовании радиоизлучения Солнца и предприняты попытки зарегистрировать его. Однако чувствительность применяемых приёмников радиации оказалась для этого совершенно недостаточной. Лишь в 1931 К. Янский (США) на волне 14,6 м случайно обнаружил ощутимое радиоизлучение Млечного Пути. В 1942 было обнаружено радиоизлучение спокойного Солнца, в 1945 - Луны, в 1946 был открыт первый "дискретный" (т. е. малого размера) источник радиоизлучения в созвездии Лебедя. Его физич. природа оставалась неизвестной вплоть до 1954, когда па месте этого радиоисточника наконец удалось увидеть в оптич. диапазоне удалённую Галактику.

В 60-х гг. 20 в. результаты радиоастрономич. наблюдений нашли широкое применение в изучении физических явлений, происходящих в небесных объектах.

Путём теоретич. исследований было установлено, что почти все наблюдаемые радиоастрономич. явления связаны с известными в физике механизмами радиоизлучения: тепловым излучением твёрдых тел (планеты и малые тела Солнечной системы); тормозным излучением тепловых электронов в полях ионов космич. плазмы (газовые туманности в Галактике, атмосфера Солнца и звёзд); магнитотормозным излучением тепловых, субрелятивистских и релятивистских электронов в космич. магнитных полях (активные области на Солнце, пояса радиации вокруг нек-рых планет, радиогалактики, квазары), различными коллективными процессами в плазме (вспышки радиоизлучения на Солнце и Юпитере и др. явления). Наряду со сплошным (непрерывным) спектром радиоизлучения, обусловленным перечисленными причинами, обнаружено также монохроматич. излучение небесных объектов. Осн. механизмами образования спектральных радиолиний являются квантовые переходы между различными атомными и молекулярными энергетич. уровнями. Среди атомных радиолиний большую роль в Р. играет линия нейтрального водорода с длиной волны 21 см, возникающая при переходах между сверхтонкими подуровнями в атоме водорода, и рекомбинационные линии возбуждённого водорода (см. Рекомбинации). Из многих десятков обнаруженных молекулярных радиолиний большая часть связана с переходами между подуровнями энергии, обусловленными вращением молекул (вращат. подуровнями).

Исследование космич. радиоизлучения проводится с помощью радиотелескопов. Для наблюдений сплошного спектра применяются широкополосные радиометры; спектральные линии регистрируются при помощи радиоспектрографов различного типа. Спец. устройства радиотелескопов - радиоспектрометры, радиополяриметры и др. позволяют исследовать спектральный состав, интенсивность, поляризацию и др. характеристики радиоизлучения. Сигналы, приходящие от космич. источников, как правило, очень слабы, вследствие чего для радиоастрономич. исследований сооружают радиотелескопы с очень большими антеннами, применяют наиболее чувствит. приёмные устройства. Так, площадь антенны крупнейшего радиотелескопа составляет ок. 100 000 м² (Т-образный телескоп под Харьковом, СССР), а самый чувствит. радиометр может зарегистрировать изменение темп-ры на 0,001-0,0001 К. Радиоизображения небесных объектов строятся как с помощью одиночных (напр., параболических) зеркал (как в оптич. астрономии), так и путём более сложных - радиоинтерферометрич. методов наблюдений (см. Радиоинтерферометр). Эти методы позволяют "синтезировать" радиоизображение небесных тел, в течение нек-рого времени накапливая излучение, приходящее от исследуемого объекта. Успехи в регистрации высокочастотных электрич. колебаний и стабилизации частоты позволили проводить интерферометрич. наблюдения, сопоставляя записи, получаемые в далеко разнесённых пунктах, не связанных между собой радиочастотными каналами связи. Большие расстояния между пунктами наблюдений обеспечивают высокую разрешающую способность при определении направлений на источники радиоизлучения. С помощью радиотелескопов проводятся поисковые обзоры неба и детально исследуются отдельные объекты. Обнаруженные радиоисточники заносятся в каталоги; к 1974 опубликовано ок. 100 каталогов, в к-рых приведены сведения о десятках тысяч объектов, большая часть из к-рых расположена далеко за пределами нашей Галактики.

По объектам исследования Р. условно делится на солнечную, планетную, галактическую и метагалактическую (внегалактическую).

Солнечная Р. изучает атмосферу Солнца (хромосферу, корону, сверхкорону, солнечный ветер). Осн. проблема - выяснение природы активности Солнца. Характер радиоизлучения Солнца различен в разных диапазонах. Радиоизлучение в миллиметровом диапазоне, связанное с тормозным излучением электронов плазмы солнечной хромосферы в электрич. полях ионов, относительно спокойно. В сантиметровом диапазоне радиоизлучение в значит. степени зависит от тормозного и магнитотормозного излучения горячей намагниченной плазмы над солнечными пятнами. Наконец, в метровом диапазоне волн радиоизлучение Солнца очень нестабильно и имеет форму всплесков над относительно стабильным уровнем тормозного излучения солнечной короны. Мощность всплесков иногда в десятки миллионов раз превосходит излучение спокойной короны. Эти всплески, по-видимому, вызываются прохождением потоков быстрых частиц сквозь атмосферу Солнца. Солнечный ветер исследуется по рассеянию в нём радиоволн, идущих от удалённых радиоисточников.

Планетная Р. исследует тепловые и электрич. свойства поверхности планет и их спутников, их атмосферы и радиационные пояса. Радиоастрономич. наблюдения существенно дополняют результаты, полученные в оптич. диапазоне; особенно это относится к планетам, поверхность к-рых скрыта от земного наблюдателя плотными облаками. Радиоастрономич. наблюдения позволили измерить темп-ру поверхности Венеры, оценить плотность её атмосферы; благодаря таким наблюдениям обнаружены радиационные пояса Юпитера и мощные вспышки радиоизлучения, возникающие в его атмосфере.

Радиолокационные методы позволяют с очень высокой точностью измерять расстояния до планет, периоды их вращения, осуществить картографирование поверхностей планет.

Галактическая Р. изучает структуру нашей Галактики, активность её ядра, физич. состояние межзвёздного газа и природу различных галактич. источников радиоизлучения. Мощными галактич. источниками радиоизлучения являются остатки сверхновых звёзд, а также облака газа, ионизованного ультрафиолетовым излучением звёзд. В 1967 были обнаружены пульсары - источники пульсирующего радиоизлучения. Эти объекты, по-видимому, связаны с быстровращающимися нейтронными звёздами, в мощной магнитосфере к-рых и возникает радиоизлучение. В том же году были обнаружены источники исключительно ярких и узких радиолиний гидроксила ОН, а затем и линий нек-рых молекул. Происхождение этих линий, вероятно, связано с действием мазерного механизма излучения (см. Мазеры). Другим мощным космич. мазером является водяной пар, находящийся в особых условиях в компактных облаках межзвёздного газа. Физич. условия в межзвёздном газе изучаются также с помощью радиолиний возбуждённого водорода и большого числа молекулярных линий. Зарегистрировано радиоизлучение новых звёзд нек-рых др. типов. Особое внимание привлекло изучение радиоизлучения тесных двойных звёзд, в к-рых один из компонентов, возможно, является "чёрной дырой". Галактич. Р. изучает также структуру магнитного поля Галактики и способствует решению проблемы происхождения космич. лучей.

Метагалактическая Р. изучает все объекты, находящиеся за пределами нашей Галактики. Подавляющее число этих объектов является т. н. нормальными галактиками. Для них характерно относительно слабое радиоизлучение, связанное с движением быстрых электронов в магнитных полях этих галактик. Галактики с более активными ядрами обладают радиоизлучением, мощность к-рого выше, чем у нормальных галактик, в сотни раз. Ещё в сотни и тысячи раз более мощное радиоизлучение характерно для радиогалактик. Подавляющая часть радиогалактик имеет двухкомпонентную структуру, так что оптич. объект (как правило, гигантская эллиптич. галактика) расположен между компонентами, причём часто также является источником очень слабого радиоизлучения. Каждая компонента обычно имеет яркую деталь вблизи края. По-видимому, компоненты радиогалактик были выброшены из ядер оптич. галактик и разлетаются с большими скоростями в стороны от них.

Энергия релятивистских электронов и магнитного поля в компонентах радиогалактик достигает огромной величины, насчитывающей 10⁶¹ эрг и, вероятно, пополняется при эпизодически происходящих взрывах в ядрах галактик. Причина столь бурной активности этих ядер пока (1975) остаётся загадкой.

Однако самыми мощными внегалактическими радиоисточниками являются квазары, видимые в оптическом диапазоне, но совершенно не похожие на обычные галактики. Радиоизлучение квазаров переменно: оно заметно изменяется за время от нескольких недель до нескольких лет, что может быть только при относительно малых линейных размерах радиоизлучающих областей в них. Это подтверждается прямыми наблюдениями структуры квазаров: с помощью интерферометров с большой базой обнаружены детали размером менее 10^-3 сек дуги, к-рые могут быть облаками или потоками ультрарелятивистских частиц, движущихся в магнитных полях. Детальная структура квазаров пока изучена недостаточно, а природа их ещё неизвестна.

Помимо дискретных внегалактич. радиоисточников, наблюдается также фоновое излучение метагалактики. Оно складывается из совокупного радиоизлучения большого числа не наблюдаемых раздельно слабых радиоисточников и изотропного излучения, соответствующего темп-ре ок. 2,7 К. Последнее представляет собой излучение вещества, заполняющего метагалактику на ранней стадии развития Вселенной, когда это вещество (плазма) было плотнее, чем в совр. эпоху, и имело темп-ру 3000-5000 К. Это излучение наз. реликтовым излучением. Т. о., обнаружение реликтового излучения свидетельствует о том, что ранее Вселенная не была такой, как сейчас,- она была плотней и горячей. Подсчёты числа внегалактич. радиоисточников также подтверждают предположение о том, что ранее либо пространств. плотность радиоисточников в окрестностях нашей Галактики была выше, либо они были в среднем значительно мощнее, чем в совр. эпоху. Вместе с этим оказалось, что видимая пространств. плотность радиоисточников на очень больших расстояниях (т. е. на ещё более ранних стадиях эволюции Вселенной) быстро падает. Это можно объяснить тем, что в ту эпоху не было источников радиоизлучения (а возможно, и галактик вообще). Однако падение пространств. плотности может быть результатом и сильного рассеяния радиоизлучения в метагалактич. газе.

Исследования в области Р. проводятся во многих астрономических обсерваториях и институтах; существуют специальные радиоастрономические обсерватории. Координацией их деятельности в СССР занимается науч. совет по проблеме "Радиоастрономия" АН СССР и Астрономический совет АН СССР. Деятельность радиоастрономич. учреждений в международном масштабе курируется Международным астрономическим союзом.

Лит.: Шкловский И. С., Космическое радиоизлучение, М., 1956; Каплан С. А., Пикельнер С. Б., Межзвёздная среда, М., 1963; Каплан С. А., Элементарная радиоастрономия, М., 1966; Кpayс Д. Д., Радиоастрономия, пер. с англ., М., 1973; Пахольчик А., Радиоастрофизика, пер. с англ., М., 1973.,

Ю. Н. Парийский,

РАДИОАСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ Академии наук Латвийской ССР, научно-исследовательское астрономич. учреждение. Организовано в 1967 па основе Астрофизич. лаборатории АН Латв. ССР. Наблюдательная база Р. о. находится в 5 км от пос. Балдоне (в 38 км от Риги). Гл. инструменты: телескоп Шмидта (диаметр зеркала 120 см), два 55-см рефлектора системы Кассегрена с электрофотометрами и радиотелескоп с диаметром параболич. антенны 10 м. Осн. направления исследований: фотометрич. и спектральные исследования звёзд поздних спектральных классов и исследование радиоизлучения Солнца в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Р. о. издаёт с 1973 тематич. сб. "Исследование Солнца и красных звёзд". Библиотека насчитывает св. 38 тыс. ед. хранения.

Лит.: Балклавс А. Э., Радиоастрофизическая обсерватория АН Латв ССР, "Изв. АН Латв. ССР", 1971, № 3, с. 69-79.

РАДИОБИОЛОГИЯ (от радио... и биология), наука о действии всех видов ионизирующих излучений на живые организмы, их сообщества и биосферу в целом. Р. граничит с науч. дисциплинами, исследующими биологич. действие электромагнитных волн инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов (см. Фотобиология) и радиоволн миллиметрового и сантиметрового диапазонов. Специфика Р. обусловлена большой энергией квантов и частиц (а-частиц, электронов, позитронов, протонов, нейтронов и др.), значительно превосходящей энергию ионизации атомов, и способностью частиц проникать в глубь облучаемого объекта, воздействуя на все его структуры, составляющие их молекулы и атомы.

Исследование биологического действия ионизирующих излучений началось почти тотчас за открытием этих излучений В. К. Рентгеном (1895), А. Беккерелем (1896) и открытием радия М. Склодовской-Кюри и П. Кюри (1898). В 1896 рус. физиолог И. Р. Тарханов опубликовал работу о возможном влиянии рентгеновских лучей "на ход жизненных функций". В нач. 20 в. в России влияние ионизирующих излучений на живые организмы изучал Е. С. Лондон, опубликовавший в 1911 монографию "Радий в биологии и медицине". В Германии в 1904 Г. Петере обнаружил нарушение деления в облучённых клетках, а П. Линзер и Э. Хельбер в 1905 - появление токсич. веществ в крови облучённых животных. В 1906 франц. исследователи Ж. Бергонье и Л. Трибондо обратили внимание на зависимость радиочувствительности клеток от интенсивности и длительности их делений (митозов), а также степени дифференцировки. К 20-м гг. накопилось много разрозненных наблюдений о действии рентгеновского и гамма-излучений на разные биологические объекты. Однако эти исследования проводились различными специалистами - физиологами, зоологами, ботаниками, медиками - в рамках своих наук.

20-30-е гг. принесли ряд крупных открытий и новых идей, ускоривших становление Р. как науки. В 1925 сов. учёные Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов открыли на низших грибах мутагенное действие рентгеновских лучей; работы по радиационному мутагенезу осуществили в США в 1927 Г. Мёллер (на дрозофиле) и в 1928 Л. Стедлер (на высших растениях). Эти открытия легли в основу радиационной генетики. В 1920 Г. А. Надсон и в 1925 П. Анцель и П. Винтембергер (Франция) пришли к выводу, что наблюдаемые радиационные повреждения клетки - результат двух противоположных процессов: развития повреждения и одновременно идущего процесса восстановления. Работами Ф. Дессауэра в Германии (1922), Дж. Кроутера в Великобритании (1924, 1927), Ф. Хольвека во Франции (1928-38) и др. были развиты представления о дискретности ионизирующих излучений, о процессе поглощения энергии как сумме единичных актов взаимодействия фотона или частицы с отдельными молекулами или структурами клетки. Общий закон фотохимии (см. Гротгуса закон), согласно к-рому химич. реакцию в веществе может вызвать только поглощённая часть падающего на него света, распространяется и на ионизирующие излучения. В кон. 20 - нач. 30-х гг. Дж. Кроутер, а также Ф. Хольвек и А. Лакассань, анализируя кривые зависимости эффекта (гибель клеток) от дозы облучения, для объяснения его вероятностного характера вводят представление о наличии в клетке особого чувствительного объёма - "мишени"; попадание ионизирующей) частицы в "мишень" и вызывает наблюдаемый эффект. Мишени теория как формальное обобщение мн. наблюдаемых явлений была окончательно сформулирована англ. учёным Д. Ли (1946), Н. В. Тимофеевым-Ресовским и нем. учёным К. Циммером (1947).

В 40-е - нач. 50-х гг. благодаря быстрому развитию ядерной физики и техники, а также в результате радиоактивного загрязнения окружающей среды вследствие испытаний ядерного оружия резко возрос интерес к последствиям биологич. действия ионизирующих излучений. Именно в эти годы Р. формируется как самостоятельная область науки. Перед Р. возникают новые проблемы: всестороннее исследование радиационного поражения многоклеточных организмов при их тотальном облучении, познание причин различной радиочувствительности организмов, роли радиации в возникновении вредных мутаций, изучение закономерностей и причин возникновения отдалённых последствий облучения (сокращение продолжительности жизни, возникновение опухолей, снижение иммунитета). Актуальными для Р. становятся такие практич. задачи, как изыскание различных средств защиты, организма от излучений и путей его пострадиационного восстановления от повреждений, прогнозирование опасности для человечества повышающегося уровня радиации окружающей среды, изыскание новых путей использования ионизирующих излучении в медицине, с. х-ве, пищ. и микробиологич. пром-сти.

50-60-е гг. характеризуются глубоким проникновением в Р. биофизич. и биохимич. методов исследования. К этому времени становится ясно, что в поражении клеточных структур и макромолекул, помимо прямого попадания в них квантов и частиц, участвуют радикалы воды и др. низкомолекулярных веществ, перекиси, гидроперекиси, семихиноны, хиноны и др. вещества, образующиеся в клетке при облучении в присутствии кислорода (косвенное действие радиации; см. также Кислородный эффект).

Вслед за работами, показавшими ведущее значение для ряда радиационных эффектов поражения клеточного ядра (Р. Циркл, П. Хеншоу в США; Б. Л. Астауров в СССР, и др.), последовали многочисленные исследования возникающих в результате облучения нарушений структуры и метаболизма дезоксирибонуклеиновой кислоты, радиационное поражение к-рой (прямое и косвенное) лежит в основе генетического действия излучений. В эти годы были открыты радиозащитные средства (т. н. радиопротекторы) - вещества, защищающие животный организм от действия радиации, разработаны георегич. предпосылки для эффективных методов лечения лучевой болезни.

В связи с интенсивными испытаниями ядерного оружия и повсеместным загрязнением Земли радионуклидами, в первую очередь долгоживущими нуклидами ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, перед Р. встают новые задачи изучения особенностей действия проникших внутрь организма (инкорпорированных) излучателей с их специфич. распределением по тканям, различной длительностью выведения из организма и хронич. облучением клеток. Проблемы хронич. действия малых доз радиации приобретают большую актуальность и в связи со всё убыстряющимися темпами развития ядерной энергетики.

Стр-во ускорителей ядерных частиц, применение в медицине плотноионизирующих излучений, проникновение человека в космос поставили перед Р. ряд новых проблем, в т. ч. исследование относительной биологической эффективности нейтронов и протонов больших энергий, многозарядных ионов, пи-мезонов; изучение одновременного действия радиации и др. факторов космич. полёта (невесомости, вибрации и т. п.); исследование действия радиации на высшую нервную деятельность человека в условиях космоса и др. Интенсивно развивающаяся ветвь Р.- космическая Р.- решает эти вопросы как в земных условиях (эксперименты с использованием совр. ускорителей, спец. стендов и т. д.), так и при полётах в космос.

Преимущества работы с микроорганизмами при проведении радиобиологич. исследований способствовали быстрому развитию и оформлению др. самостоятельной ветви Р.- радиационной микробиологии, основы к-рой были заложены в 20-е гг. 20 в. работами Г. А. Надсона. Микроорганизмы широко используются для выяснения общих закономерностей воздействия ионизирующих излучений на клетки или различные внутриклеточные структуры - органоиды и др., для выяснения механизмов радиационного мутагенеза и мн. др. проблем Р. Исследования по радиочувствительности микроорганизмов, показавшие поразительную устойчивость некоторых из них к облучению, значительно изменили наши представления о возможных границах существования жизни в экстремальных радиационных условиях.

Кон. 50-х - 60-е гг. ознаменовались в Р. открытием явлений восстановления - репарации - облучённых клеток, осуществляемых спец. ферментными системами, к-рые быстро ликвидируют радиационные повреждения молекул ДНК. Эти открытия побудили пересмотреть прежние выводы о формировании радиационных эффектов, об опасностях поражения при хронич. облучениях в малых дозах, а также по-новому оценить причины устойчивости генетич. аппарата клетки. Значительно расширились представления о причинах различной радиочувствительности клеток, значении для радиочувствительности объёма хромосом, числа сульфгидрильных групп, активности репарирующих ферментов и др. факторов. Формальные обобщения новых фактов и представлений нашли отражение в стохастической (вероятностной) концепции биологич. действия излучений. Исследования биохимич. сдвигов в облучённых клетках и тканях, радиационных повреждений ядра, митохондрий, биологич. мембран и др. органелл клетки позволили обосновать структурно-метаболическую гипотезу действия радиации. Согласно этой гипотезе, вероятностный характер радиационных эффектов является результатом взаимодействия процессов, возникающих в молекулярных и надмолекулярных структурах, обмене веществ в регуляторных системах облучённого организма.

Многогранность задач, стоящих перед совр. Р., привела к развитию радиоэкологии, радиационной генетики и др. разделов Р. Исследования в области Р. лежат в основе практич. применения ионизирующих излучений в лучевой терапии злокачеств. новообразований; на их базе разработаны эффективные методы лечения лучевой болезни, они послужили теоретич. фундаментом для использования ионизирующих излучений в борьбе с с.-х. вредителями, для выведения новых сортов с.-х. растений (радиационная селекци я), повышения урожая путём предпосевного облучения семян, продления сроков хранения с.-х. сырья, для лучевой стерилизации мед. препаратов. Данные космич. Р. необходимы для прогнозирования и обеспечения безопасности полётов человека в космос. Мн. открытия в Р. (напр., открытия радиационного мутагенеза, а также ферментов, репарирующих радиационные повреждения ДНК и др.) способствовали существенному развитию знаний об общих законах жизни.

В СССР исследования по Р. проводятся в Ин-те биологич. физики АН СССР (г. Пущино), в Ленингр. ин-те ядерной физики АН СССР (г. Гатчина) и др. ин-тах АН СССР, а также в ин-тах Мин-ва здравоохранения СССР и Мин-ва с. х-ва СССР, на кафедрах мн. вузов. За рубежом осн. центры радиобиологич. исследований: Брукхейвенская нац. лаборатория, Биологич. отделение атомного центра в Ок-Ридже и др. (США); Радиевый ин-т, Биологич. отделение атомного центра в Сакле (Франция); Лаборатория радиобиологии атомного центра в Харуэлле (Великобритания); Ин-т биофизики Чехословацкой АН (Брно); Ин-т биофизики во Франкфурте-на-Майне, Центр ядерных исследований в Карлсруэ, Ин-т радиационной ботаники в Гамбурге (ФРГ); Радиобиологии, отделе атомного центра в Тромбсе (Индия); Радиобиология, ин-т (Сиба, Япония) и мн. др. В 1955 Ген. Ассамблея ООН учредила спец. Науч. комитет по действию атомной радиации (участвуют 20 стран), к-рый собирает всю информацию о радиационной обстановке на Земле и возможных биологич. последствиях облучения человека и сообщает её в регулярно представляемых ООН докладах (1958-72).

Осн. периодич. издания по Р.: журналы "Радиобиология" (с 1961), "Radiation Research" (N. Y., с 1954), "International Journal of Radiation Biology ..." (L., с 1959), "Radiation Botany" (L.-N. Y., с 1961) и др. Междунар. ассоциация радиационных исследований, Европ. об-во радиобиологов, Науч. совет по проблемам радиобиологии АН СССР и др. регулярно созывают нац.. и междунар. симпозиумы (первый в Дании, 1953), конференции, конгрессы (первый в США, 1958).

Лит.: Бак З., Александер П., Основы радиобиологии, пер. с англ., М., 1963; Основы радиационной биологии, М., 1964; Корогодин В. И., Проблемы пострадиационного восстановления, М., 1966; Свердлов А. Г., Опосредованное действие ионизирующего излучения, М., 1968; Тимофеев-Ресовский Н. В., Иванов В. И., Корогодин В. И., Применение принципа попадания в радиобиологии, М., 1968; Хуг О., Келлерер А. М., Стохастическая радиобиология, пер. с нем., М., 1969; Кузин А. М., Структурно-метаболическая гипотеза в радиобиологии, М., 1970; его же, Молекулярная радиобиология клеточного ядра, М., 1973; Эйдус Л. X., Физико-химические основы радиобиологических процессов и защиты от излучений, М., 1972; Первичные радиобиологические процессы, 2 изд., М., 1973; Radiation biology, ed. by A. Hollaender, v. 1, N. Y.- Toronto - L., 1954.

А. М Кузин.

РАДИОБУЙ, морской буй, на к-ром установлен радиопередатчик с антенной ненаправленного излучения. Используется в навигационных целях - для обозначения границ судоходства, отдельных мест, опасных для плавания судов, и т. п. Сигналы, посылаемые Р., принимают судовые радиопеленгаторы (см. Радиопеленгация), определяющие направление на Р. Пассивный аналог Р.- радиолокационный буй (якорный морской буй, в верх. части к-рого укреплены металлич. уголковые отражатели с высокой отражат. способностью) имеет то же навигац. назначение, но может использоваться только судами, оборудованными радиолокационными станциями.

РАДИОВЕТРОМЕР автоматический (АРВ), разновидность радиогидрометеорологической станции, предназначенной для автоматич. измерения и передачи по радио значений скорости и направления ветра гл. обр. в открытых частях судоходных относительно мелких водоёмов (например, водохранилищ). Р. смонтирован на буе, который устанавливается на якоре. Р. содержит датчики скорости и направления ветра с системой привязки к странам света, программный, измерительный и кодирующий блоки, блок питания (батарею аккумуляторов) и радиопередающее устройство. Р. работает автономно в течение неск. месяцев по заранее заданной программе, обеспечивая дальность радиопередачи данных до 100 км.

Лит.: Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам, Л., 1971.

РАДИОВЕЩАНИЕ, передача по радио неограниченному числу слушателей речи, музыки и др. звуковых эффектов; одно из основных средств оперативной информации, массовой агитации и пропаганды, просвещения населения. В странах развитого Р. радиопередачи слушает 90% населения (1,5-2 ч в сут). Как форма организации досуга Р. уступает только телевидению.

Различают осн. жанры Р.: информационные общественно-политические (радиоинформация, -репортаж, -комментарий, -интервью, -беседа); художественно- публицистические (радиоочерк, -фильм, -композиция); художественные (радиоинсценировка, -пьеса и др.). Р., кроме того, использует в передачах трансляцию исполнения лит. и муз. произведений всех жанров; специально адаптированные для радио театр. драматич. и оперные спектакли. Наиболее популярные формы совр. Р.- информационный радиовыпуск, радиогазета, радиожурнал и др.

Р. осуществляется через передающие радиоцентры и принимается на радиовещательные приёмники индивидуального или коллективного пользования. Широкое распространение в СССР и ряде др. стран получило проводное вещание.

Приоритет в области изобретения радио и использования его как средства связи принадлежит России (А. С. Попов). В кон. 19 - нач. 20 вв. для передачи служебной информации построены первые русские радиостанции.

Радиовещание в СССР. С первых лет Сов. власти радио использовалось не только как средство связи, но и как источник информации. С ноября 1917 по радиотелеграфу передавались декреты Сов. пр-ва, сообщения о важнейших событиях в жизни страны, о междунар. положении, выступления В. И. Ленина. Одной из актуальных гос. задач было создание материально-технич. базы Р. В 1918 Совнарком создал комиссию для разработки планов развития радиотелеграфного дела; ряд мощных радиостанций воен. ведомства передан Наркомату почт и телеграфа; Совнарком принял декрет о централизации радиотехнич. дела в стране. Первые радиовещательные передачи велись в 1919 из Нижегородской радиолаборатории, с 1920 - из опытных радиовещательных станций (Москва, Казань и др.).

Коммунистич. партия и Сов. пр-во придавали исключительное значение радиофикации как основному средству развития Р. В 1920 Ленин писал М. А. Бонч-Бруевичу, руководившему Нижегородской радиолабораторией: "Пользуюсь случаем, чтобы выразить Вам глубокую благодарность и сочувствие по поводу большой работы радиоизобретений, которую Вы делаете. Газета без бумаги и „без расстояний", которую Вы создаете, будет великим делом" (Полн. собр. соч., 5 изд., т. 51, с. 130).

В 1922 в письмах И. В. Сталину для членов Политбюро ЦК РКП(б) Ленин сформулировал положения программы сплошной радиофикации страны (см. там же, т. 45, с. 194-96), в том же году начались первые (ещё нерегулярные) текстовые радиопередачи через громкоговорители; Нижегородская радиолаборатория передала в эфир первые радиоконцерты. Становлению и популяризации Р. в 20-е гг. способствовали массовое радиолюбительское движение (к-рое стало развиваться после открытия в 1922 в Москве радиостанции им. Коминтерна), деятельность организованных в 1924 Об-ва друзей радио, акц. об-ва "Радиопередача" (первоначально - "Радио для всех", его членами были Наркомпочтель, ВСНХ, РОСТА, Всероссийский электрич. трест з-дов слабого тока). Регулярное Р. началось 23 ноября 1924, когда в эфир был передан первый номер радиогазеты. В 1925 организована Радиокомиссия ЦК РКП(б) для общего руководства Р. и Радиосовет при Главполитпросвете Наркомпроса РСФСР для разработки основных направлений вещания .

В 20-е гг. складываются жанры Р. (радиорепортаж, радиобеседа, комментарий), формы передач (радиогазета, радиожурнал). В 1925 в эфире - первый радиорепортаж с Красной площади в Москве, посвящённый Октябрьским торжествам; детские передачи - "Радиооктябрёнок", "Радиопионер" (впоследствии "Пионерская зорька"); "Культурное наследие - детям"; молодёжная - "Молодой ленинец"; с 1926 - "Крестьянская радиогазета", "Рабочая радиогазета", этнографические концерты. Организуется регулярное Р. в союзных республиках - в 1925-27 начали работать радиостанции в Минске, Баку, Харькове, Ташкенте, Ленинграде, Киеве, Тбилиси.

С 20-х гг. традицией сов. Р. стали выступления гос. деятелей. Состоявшаяся в сер. 20-х гг. дискуссия об общественном назначении Р., его месте среди видов иск-ва и средств эстетич. просвещения способствовала развитию форм и жанров Р., особенно литературно-драматического (см. Радиоискусство).

В 1927 Совнарком принял постановление, направленное на улучшение художеств. программ. В подготовке лит. передач участвовали В. В. Маяковский, А. Н. Афиногенов, Д. Бедный, Э. Г. Багрицкий, Ф. В. Гладков, В. В. Иванов, Л. М. Леонов и др. Регулярные обзоры под рубрикой "Литература - массам" знакомили слушателей с творчеством сов. писателей и классич. лит. наследием. Р. популяризировало музыку народов СССР, лекции-концерты раскрывали осн. этапы истории мировой муз. культуры. В 20-е гг. прозвучали первые концерты по заявкам, трансляции оперных спектаклей из Большого театра СССР. С 1925 в программе Р. появились беседы и лекции на социально-политич. и научно-технич. темы. В кон. 20 - нач. 30-х гг. для целенаправленного образования населения были созданы рабочий, крестьянский, коммунистич., комсомольский радиоуниверситеты (до 80 тыс. радиозаочников).

С 1928 по 1933 мощность сов. радиовещательных станций увеличилась в 8 раз. В 1931 при Наркомпочтелс образован Всесоюзный комитет по Р., в 1932 - 12 местных радиокомитетов в республиках и областях. Появились новые, действенные формы и жанры радиопередач: радиоперекличка, всесоюзное радиособрание (1929), прямые радиорепортажи со строек (1930). Пост. ЦК ВКП(б) "О перестройке рабселькоровского движения" (1931) рекомендовало радиокомитетам шире применять формы массовой работы (рейды, выездные бригады), расширять сотрудничество с рабселькорами, развивать и создавать новые формы передач по письмам трудящихся.

В соответствии с пост. "О перестройке литературно-художественных организаций". (1932) расширились тематика, формы, жанры художеств. передач. В работе на радио участвовали писатели А. Серафимович, М. А. Светлов, Н. А. Островский, И. П. Уткин, К. Г. Паустовский, актёры Д. Н. Орлов, В. И. Качалов, И. М. Москвин, М. И. Бабанова и др. Новые произв. Д. Д. Шостаковича, Ю. А. Шапорина, С. С. Прокофьеву, Д. Б. Кабалевского и др. впервые исполнялись по радио. Муз. вещание знакомило слушателей с проф. исполнителями и с лучшими коллективами художеств. самодеятельности. В 1932 начались регулярные выпуски "Последних известий". В 1933 Совнарком утвердил "Положение о Всесоюзном комитете по радиофикации и радиовещанию при СНК СССР"; в составе комитета учреждались управления радиофикации, центр. вещания, местного вещания. В 1936 Радиокомитет ввёл в действие 5 программ вещания, составленных с учётом временного пояса, нац. языковых особенностей населения различных р-нов страны. Первый всесоюзный радиофсстиваль (1936) положил начало межреспубликанскому обмену радиопрограммами. В 30-е гг. в системе общественно-политич. вещания выделились самостоятельные редакции сел. передач, красноармейского, молодёжного, спортивного вещания. Видное место в программах Р. заняла оборонно-спортивная тематика, сформировался как жанр спортивный радиорепортаж (основоположник В. С. Синявский). Важную роль в улучшении Р. сыграла спец. печать по вопросам радио: журналы "Радиофронт" (осн. в 1925, до № 19 - "Радио всем"), "Говорит СССР" (1931), еженедельная газета "Новости радио" (1925) и др.

В годы Великой Отечественной войны 1941-45 передано 2 тыс. радиосводок Совинформбюро, 2,3 тыс. выпусков "Последних известий", св. 8 тыс. "Писем с фронта" и "Писем на фронт". Значит. место в программах занимали обзоры газет, информации ТАСС, корреспонденции с фронта (в выпусках "Последних известий" ок. 7 тыс. корреспонденции из действующей армии). В отличие от других стран, в СССР в годы войны Р. оставалось непрерывным и многопрограммным. Регулярно велись передачи для партизан и населения временно оккупированных р-нов. По Всесоюзному радио часто выступали руководители Сов. пр-ва. В 1944 Совнарком принял пост. о мероприятиях по укреплению материально-технич. базы Центрального радиовещания, в 1945 - о праздновании Дня радио 7 мая (7 мая 1895 А. С. Попов продемонстрировал в действии созданный им приёмник для беспроводной сигнализации).

В 1948 Всесоюзное радио перешло на трёхпрограммное вещание (общий объём передач 45 ч в сут). Началась сплошная радиофикация колхозов. В 1956 создана Гл. редакция вещания для молодёжи (осн. рубрика - радиогазета "Говорит комсомолия"). С 1 окт. 1960 Всесоюзное Р. стало круглосуточным. В 1961 объём вещания возрос до 78 ч в сут. В 1962 введено новое Положение о передачах Всесоюзного радио, в к-ром предусматривалось конкретное и точное определение содержания и жанра планируемых передач, организация сезонных (осенне-зимней и весенне-летней) сеток вещания. В 1962 прозвучала первая программа радиостанции "Юность". Появились первые молодёжные программы в республиканских и краевых радиокомитетах - "Молодые романтики Приморья", "Белорусская молодёжная", украинская "Молодая гвардия", "Клуб молодых репортёров Эстонии" и др. В 1963 начала функционировать 5-я программа - для сов. граждан, находящихся за рубежом, и зарубежных слушателей. В 1964 2-я программа реорганизована в информационно-муз. программу "Маяк". В 50-60-е гг. появились такие популярные рубрики, как "Ленинский университет миллионов", радиожурнал "Земля и люди" (для сел. слушателей), "У телетайпной лепты", "Международные обозреватели за круглым столом".

Детское вещание наряду с популярными передачами "Радиотеатра для детей", "Пионерской зорьки", "Клуба знаменитых капитанов", "Угадайки" и др. организует общественно-политич. радиожурнал "Ровесники" (с 1963), серии передач научно-художественных, образовательных, учебных (в т. ч. "Радио для урока").

50-летию Великой Октябрьской социалистич. революции были посвящены серии и циклы передач: "Хроника Великого Октября. Год 1917-й", "50 пламенных лет", ежемесячный "Ленинский альманах"; 100-летию со дня рождения В. И. Ленина - "Годы великой жизни. Страницы биографии В. И. Ленина", "Воспоминания о Ленине", "Подвиг партии и народа", "Ленинские уроки молодёжи", "Литературная Лениниана" и др.

В соответствии с пост. ЦК КПСС "О мерах по дальнейшему улучшению работы радиовещания и телевидения" (1962) повсеместно совершенствуются технич. условия приёма программ, расширяется обмен программами между Москвой, республиками и областями, организована подготовка кадров по радиовещанию и телевидению (в 1974 в 19 вузах и н.-и. ин-тах), к участию в создании вещательных программ стала широко привлекаться общественность.

Литературно-драматич. вещание пропагандирует лучшие произведения рус., сов. и зарубежной лит-ры. Инсценируются известные романы и повести, в радиотеатре выступают ведущие сов. актёры. Появились новые виды вещания: одноактный спектакль, инсценированный спектакль. Систематически готовятся муз.-образоват. передачи, концерты-лекции, концерты по заявкам слушателей, муз. обозрения, концерты художеств. самодеятельности, муз. радиоспектакли, радионовеллы, проводятся недели, декады, месячники музыки народов зарубежных стран. В создании передач участвуют муз. коллективы Всесоюзного радио: оркестры - Большой симфонический, эстрадно-симфонический, рус. нар. инструментов, Большой хор, хор рус. нар. песни, ансамбль сов. песни и др.

Популярны передачи по письмам слушателей - "Полевая почта „Юности"", "По вашим просьбам", "В рабочий полдень", "Поэтическая тетрадь", "В мире слов" и др., экономич. консультации, справки по разнообразным вопросам и др. Почта Всесоюзного радио (1974) - 511 тыс. писем.

Развивая традиции радиоуниверситетов 20-х гг., Р. организует цикл спец. уч. передач в помощь школе, общеобразовательных - в помощь политич. самообразованию, по лит-ре и иск-ву, в т. ч. "Радиоуниверситет культуры" (см. также Технические средства обучения).

Передачи внутрисоюзного Р. готовят гл. редакции Гос. комитета Сов. Мин. СССР по телевидению и радиовещанию - пропаганды, информации (программа "Маяк"), вещания для детей, для молодёжи (радиостанция "Юность"), литературно-драматич., муз. вещания, вещания для Москвы, для Московской обл. Проблемами организации Р. и выпуска передач занимаются также входящие в состав Гос. комитета: гл. дирекции программ Центр. телевидения и радиовещания (осн. в 1970); Центр науч. программирования (осн. в 1970), Дом радиовещания и звукозаписи, Всесоюзный н.-и. ин-т телевидения и радиовещания (1957), Ин-т повышения квалификации работников телевидения и радиовещания (1970).

Р. охвачена вся терр. СССР: передачи ведутся на более чем 60 языках народов СССР и 70 языках народов др. стран; среднесуточный объём вещания для населения СССР составил в 1975 св. 1 тыс. ч. По суммарной мощности радиовещательные станции СССР занимают 1-е место в Европе, располагая наиболее мощными радиостанциями в мире. Проводное вещание ведётся через 35 тыс. ретрансляционных узлов (в более чем 400 городах по трём программам). Насчитывается св. 60 млн. радиоприёмников и св. 50 млн. репродукторов. Развивается стерсофонич. вещание.

В 1975 Всесоюзное радио имело 5 осн. программ вещания (среднесуточный объём 150 ч).

1-я программа (основная) - общесоюзная информационная, общественно-политич. и художественная. Включает информационные выпуски "Последних известий", ежедневные обзоры центр. газет. Одна из старейших передач программы- "Рабочая радиогазета". Жителям села адресован радиожурнал "Земля и люди". Популярны передачи "Человек и закон", "Служу Советскому Союзу", "Здоровье", программа радиостанции "Юность", "Театр у микрофона", обозрение "Театр и жизнь", "Лит-pa и иск-во за рубежом", "Муз. вечера" и др. По 1-й программе звучат передачи для детей и др. Среднесуточный объём вещания 20 ч. Передают программу радиостанции трёх синхронных сетей.

Готовятся с учётом поясного времени три дубля 1-й программы: для Западной Сибири, республик Средней Азии (кроме Туркм. ССР) и Казахстана; Восточной Сибири; Дальнего Востока. 2-я программа ("Маяк") - круглосуточная информационная и музыкальная информирует радиослушателей о событиях внутр. и междунар. жизни, пропагандирует лучшие произв. сов. и зарубежной музыки (концерты звучат между 5-7-минутными информационными выпусками, передающимися каждые полчаса). Передаётся одновременно для всех р-нов страны. 3-я программа - общеобразовательная, лит.-музыкальная, включает документальные композиции и радиоспектакли, творческие портреты писателей, драматургов, композиторов, артистов, а также передачи для учащихся, составленные с учётом школьных программ. Среднесуточный объём 14 ч. 4-я программа - музыкальная, знакомит слушателей с произведениями мирового муз. иск-ва, с творчеством выдающихся исполнителей. Звучит на ультракоротких волнах. С февр. 1974 на волне 4,16 м транслируются стереофонические передачи (в среднем 4 ч в сут). 5-я программа - круглосуточная информационная, общественно-политич. и художественная, адресована сов. гражданам, находящимся за пределами страны (морякам, рыбакам, полярникам и др.).

Ежедневно ведут передачи 160 аппаратно-студийных комплексов. В 1974 действовали 164 краевых и областных комитета по телевидению и радиовещанию и 5 окружных радиоредакций.

В системе Гос. комитета Сов. Мин. СССР по телевидению и радиовещанию действует (1975) 14 комитетов союзных республик, 154 областных, краевых и окружных (85 - в РСФСР, 69 - в др. союзных республиках), 341 городская редакция Р. (164 - в РСФСР, 177 - в др. союзных республиках). Работа местных радиокомитетов по тематике, жанровой структуре передач, времени ежедневного выхода в эфир координируется с программой Всесоюзного радио. Местные комитеты регулярно готовят передачи о жизни республик, краёв, областей и для Всесоюзного радио.

Среднесуточный объём местного вещания превышает 1000 часов. В 1974 объём среднесуточного вещания республиканских радиокомитетов составлял (в часах): в Азерб. ССР - 32,5, Арм. ССР - 36,1, Белорус. ССР - 20, Груз. ССР -23,2, Казах. ССР - 37,5, Кирг. ССР -22, Латв. ССР -28, Литов. ССР - 32,5, Молд. ССР - 30,6, Тадж. ССР - 26,5, Туркм. ССР - 23, Узб. ССР - 35, Укр. ССР -39,6, Эст. ССР -29,6; объём вещания местных радиокомитетов РСФСР - 385 ч. Местные передачи ведутся, как правило, по 3 программам.

См. также раздел Печать, радиовещание, телевидение в статьях о союзных и автономных республиках; сведения о Р. в краях и областях СССР - в соответствующих статьях.

Регулярное вещание Московского радио на зарубежные страны началось с 1929, вначале на немецком, затем на франц., англ. и др. языках. Передачи раскрывают всемирно-историч. значение строительства коммунизма в СССР и социализма в странах мировой социалистич. системы. В годы Великой Отечеств. войны 1941-45 начались передачи на греч., тур., перс., норв. и др. языках, вещание на Индию, страны Бл. Востока, Китай, Японию, зап. часть США. Московское радио было источником объективной информации о ходе войны. По просьбе филиала амер. радиовещательной компании "Нэшонал бродкастинг компани" (ныне самостоят. радиотелекорпорация "Американ бродкастинг компани") была организована передача Московского радио для США, к-рая ретранслировалась 96 амер. станциями. В 60-е гг. среднесуточный объём вещания на зарубежные страны составлял 140 ч на 46 иностр. языках и 10 языках народов СССР. Увеличился объём передач на страны Африки, Д. Востока и Юго-Вост. Азии. В 1964 создана радиостанция "Мир и прогресс" - орган сов. общественных организаций. Большой популярностью у слушателей пользуются т. н. почтовые выпуски, ответы на вопросы слушателей. В 1974 общий объём иновещания составлял более 200 ч в сут, передачи велись па 70 языках. Почта в 1974 - св. 100 тыс. писем.

В муз. коллективах Всесоюзного радио работали: дирижёры - Б. А. Александров, Н. С. Голованов, А. В. Гаук, В. Н. Кнушевицкий, Ю. Ф. Никольский, А. И. Орлов, Л. П. Пятигорский, Г. Н. Рождественский; хормейстеры-И. М. Кувыкин и А. В. Свешников; солисты - Г. А. Абрамов, Д. В. Демьянов, В. А. Бунчиков, З. Н. Долуханова, Н. А. Казанцева. О. В. Ковалёва, В. А. Нечаев, Н. Д. Рождественская, Г. П. Сахарова, И. П. Яунзем и др. В создании литературно-драматич. и детского вещания активно участвовали артисты и режиссёры О. Н. Абдулов, Н. А. Александрович, Т. К. Алмазова, 3. А. Бокарёва, В. С. Гейман, Р. М. Иоффе, Н. С. Киселёв, Н. В. Литвинов, В. А. Спсрантова, Т. И. Чистякова, Н. С. Цыганова. Ведущие звукорежиссёры- В. В. Федулов, Г. А. Брагинский, А. В. Гросман, Д. И. Гаклин, А. М. Рымаренко; дикторы - М. И. Лебедев, Е. А. Отьясова, В. В. Соловьёв-Всеволодов, В. Н. Балашов, О. С. Высоцкая, Б. Б. Герцик, Ю. Б. Левитан, Н. А. Толстова.

В фондовой фонотеке Всесоюзного радио сосредоточиваются уникальные документальные, лит., муз. и др. записи (в 1975 св. 100 тыс. записей, более 140 млн. км магнитофонной ленты), ежегодно она пополняется новыми записями объёмом ок. 400 ч звучания.

Гос. комитет Сов. Мин. СССР по телевидению и радиовещанию издаёт: еженедельник "Говорит и показывает Москва" (осн. в 1958, до января 1974 - "Говорит Москва"), ежемесячный журнал "Телевидение и радиовещание" (осн. в 1957, до № 11, 1970 - "Советское радио и телевидение"), ежемесячный звуковой журнал "Кругозор" (с 1964) и детское приложение к нему "Колобок" (с 1969).

Зарубежное радиовещание. Первая регулярная радиовещательная станция за рубежом вступила в строй 2 нояб. 1920 в Питсбурге, США, компания "Вестингауз" (Westinghouse). В Зап. Европе первые радиопрограммы начались в 1922 в Лондоне, компания "Маркони" (Marconi) и в Париже - "Радио Пари" (Radio-Paris). В 1923 открылись радиостанции в Германии, Бельгии, Чехословакии, в 1924-26 ещё в 14 странах, в т. ч. в Венгрии, Польше, Румынии, Югославии, Японии, в 1929 - в Болгарии. С конца 40-х гг. передающая и принимающая радиосети получили повсеместное развитие, были созданы мощные передатчики. Каждое десятилетие т. н. мировой парк радиоприёмников более чем удваивается. В 1960 во всех странах мира насчитывалось 348 млн. приёмников, в сер. 70-х гг.- 845,6 млн. (при населении в 3739 млн. чел.), число радиоабонентов возросло (в млн.): в Зап. Европе - с 82,7 до 165,2, в социалистических странах Европы (включая СССР) - с 31,8 до 80,3, в Африке - с 5,7 до 20,9, в Америке - со 190 до 394,4 (в т. ч. в США - со 156 до 320), в Азии - с 32,2 до 155,4, в Австралии и Океании - с 3,2 до 10,8.

В Болгарии, ГДР, Польше, Румынии, Италии, Франции, Японии и мн. др. странах радиопередачи осуществляются по трём нац. специализированным программам (информация, развлечение и просвещение). В большинстве стран созданы круглосуточные музыкальные программы.

В социалистич. странах осн. принципы организации Р. и его задачи определяются гос. законами. Р., как правило, занимаются гос. комитеты по телевидению и радиовещанию. Р. охвачено практически всё население. В 1974 в ГДР насчитывалось 5,8 млн. приёмников, в Польше - 5,8 млн., в Чехословакии-3,9 млн., в Венгрии - 2,6 млн., в Румынии - 3,1 млн., в Болгарии - 2 млн., в Югославии - 3,8 млн., на Кубе - 2 млн. приёмников. Развивается проводное вещание: им охвачено в отд. странах 25- 30% населения. В основе координации радио- и телевизионных программ - принципы взаимодополняемости и контрастности.

В развитых капиталистических странах Р. носит преимущественно гос. характер, даже если оно осуществляется по лицензии полугос. организациями типа РАИ - "Радиоаудициони Италия" (Radioaudizioni Italia) - в Италии, Би-Би-Си- "Бритиш бродкастинг корпорейшен" (British Broadcasting Corporation) - в Великобритании, ОРТФ - "Оффис де радиодиффюзьон телевизьон франссз" (Office de Radiodiffusion Television Francaise) - во Франции. Только в США Р. ведётся частными компаниями, для к-рых источники финансирования - не абонементная плата и гос. дотации, а доходы от продажи крупнейшим монополиям вещательного времени для рекламы. Ряд стран (Япония, Австралия, Канада, Великобритания) имеет смешанную систему: гос. и коммерч. вещательные службы. В Европе (Люксембург) функционирует крупнейшая музыкально-развлекательная коммерч. радиостанция "Люксембург ".

Особое место в вещании капиталистич. стран занимает радио США, где нет общенац. централизованных радиопрограмм. Четыре радиосети - "Американ бродкастинг компани" (American Broadcasting Company), "Нэшонал бродкастинг компани" (National Broadcasting Company), "Коламбия бродкастинг систем" (Columbia Broadcasting System), "Мючюэл бродкастинг компани" (Mutual Broadcasting Company) ограничиваются тем, что снабжают свои филиалы - местные станции - преим. "новостями часа" - 5-минутными сводками, в к-рых 1,5 мин занимает реклама. Существующие в стране 7,5 тыс. радиостанций (действуют в радиусе 35-60 миль) передают рекламу (около 20-25% вещательного времени), музыку, общенациональные новости, дополняя их местной информацией. Есть "рок-н-ролльные", "дорожные", "народные" и другие муз. станции, а также "информационные" и "дискуссионные" (практикующие телефонные шоу с участием слушателей). Осн. цель коммерч. радио - макс. обеспечение аудиторией заказчиков рекламы. Рекламные доходы амер. радио ежегодно составляют 1,2 млрд. долл. (уступая только прессе и телевидению). Университетские и некоммерч. культурно-просветит. радиостанции (образующие т. н. общественное радио) не в силах конкурировать с коммерческими и имеют ничтожно малую аудиторию.

В развивающихся странах Азии, Африки и Лат. Америки Р. - наиболее массовое и общедоступное средство информации и просвещения. В 30-40-е гг. до завоевания независимости радиослужбы во многих из этих стран создавались колон. администрациями, копировавшими структуру европ. компаний и преследовавшими цель укрепления связи с метрополиями, поэтому нац. пр-вам пришлось не только обновлять и усиливать материально-технич. основу вещания, но и коренным образом пересматривать его задачи. Осн. тип вещания - государственный. Коммерч. радиостанции редки, наиболее известна среди них станция Шри-Ланка (Цейлон), развлекательные передачи к-рой принимает вся Юго-Вост. Азия. В программах радиослужб ок. 50% составляют передачи нац. музыки; остальное время примерно поровну делится между информационными, общественно-политич. и учебно-просветит. передачами. В ряде стран по инициативе ЮНЕСКО созданы т. н. радиофорумы для коллективного прослушивания радиопрограмм в клубах (программы для сел. радиофорумов посвящены вопросам личной гигиены, ведения с. х-ва, основам гражд. права и т. п.).

В становлении Р. развивающимся странам оказывают помощь ЮНЕСКО и др. междунар. орг-ции. Старейшая из них - Международный союз электросвязи (создан в 1865, штаб-квартира в Женеве), осн. функция к-рого состоит в распределении радиочастот. Союз объединяет практически все страны мира. Социалистич. страны входят в Международную организацию радиовещания и телевидения (1946, Брюссель), зап.-европейские - в Европейский радиовещательный союз (1950, адм. ц. - Женева, технич. ц. - Брюссель). Крупнейшие междунар. орг-ции радио и телевидения - Межамер. ассоциация вещателей (1946), Союз радио и телевидения Африки (1960) и Азиатский радиовещательный союз (1964).

См. также разделы Печать, радиовещание и телевидение в статьях о странах.

Лит.: Ленин о радио. [Сост. П. С. Гуревич и Н. П. Карцев, М., 1973]; Казаков Г., Ленинские идеи о радио, М., 1968; Очерки истории советского радиовещания и телевидения, ч. 1, 1917 - 1941, М., 1972; Проблемы телевидения и радио. [Исследования. Критика. Материалы], в. 1 - 2, М., 1967 - 71; Современность. Человек. Радио, в. 1 - 2, М., 1968 - 70; Зарва М., Слово в эфире. О языке и стиле радиопередач, М., 1971; Гальперин Ю., Человек с микрофоном, М., 1971; Марченко Т., Радиотеатр, М., 1970; Режиссура радиопостановок. Сб. статей, М., 1970.

С. Г. Лапин.

РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫЙ ПРИЁМНИК, радиоприёмник, предназначенный для приёма программ звукового вещания и их акустич. воспроизведения. В СССР выпускаются Р. п. (см., напр., рис. 1, 2), позволяющие принимать передаваемые радиовещат. станциями амплитудно-модулированные (AM) сигналы (см. Модуляция колебаний) в диапазонах длинных волн (ДВ) - 150-405 кгц (2000-740,7 м), средних волн (СВ) - 525-1605 кгц (571,4-186,9 м) и коротких волн (KB) - 3,95-12,1 Мгц (75,9-24,8 м), а также частотно-модулированные (ЧМ) сигналы в диапазоне УКВ - 66,0-74,0 Мгц (4,55-4,06 м). Границы условных диапазонов волн в радиовещании различны в разных странах и не совпадают с границами, принятыми в радиосвязи, радиофизике и т. д. (см. Радиоволны). В зависимости от осн. характеристик, состава диапазонов, а также эксплуатац. удобств в СССР Р. п. делятся на неск. классов. Различают 3 осн. вида Р. п. - стационарные (в т. ч. стереофонические для приёма на УКВ), переносные и автомобильные. Конструктивно Р. п. нередко объединяют с электропроигрывателем (радиола), магнитофоном (магнитола) или с тем и другим (магниторадиола).  

Рис. 1. Переносный радиовещательный приёмник 1-го класса "Рига-104", осуществляющий приём в диапазонах ДВ, СВ, KB, УКВ.

Рис. 2. Переносный радиовещательный приёмник 4-го класса "Селга-404", работающий в диапазонах ДВ и СВ.

Подавляющее большинство совр. (сер. 70-х гг. 20 в.) Р. п.- супергетеродинные радиоприёмники, в к-рых для усиления сигналов, преобразования их по частоте и детектирования используются полупроводниковые приборы (в т. ч. интегральные микросхемы), реже электронные лампы (см. Приёмно-усилителъные лампы). Осн. усиление полезного сигнала (в ~10⁴ раз) в Р. п. осуществляется т. н. усилителем промежуточной частоты. Усиление напряжения и затем мощности детектированных колебаний выполняется каскадами усилителя низкой (звуковой) частоты, в к-ром предусматривается регулировка громкости звука и его тембра. Колебания повышенной мощности подаются на акустич. систему, состоящую из одного или неск. громкоговорителей.

Настройка Р. п. на к.-л. радиовещательную станцию заключается прежде всего в выборе (при помощи переключателя соответствующих цепей Р. п.)диапазона частот, в к-ром находится несущая частота станции. Далее ручкой настройки устанавливают указатель (стрелку) на деление шкалы, соответствующее несущей частоте (или длине волны) станции; при этом вращается ротор блока конденсаторов переменной ёмкости или перемещаются сердечники катушек индуктивности (в автомобильных Р. п.) и в результате изменяется собственная резонансная частота колебательных контуров (входного и гетеродинного). В совр. Р. п. вместо механич. настройки получает распространение электронная (при помощи варикапов).

Лит.: Калихман С. Г., Левин Я. М., Основы теории и расчёта радиовещательных приёмников на полупроводниковых приборах, М., 1969; Белов И. Ф., Дрызго Е. В., Справочник по транзисторным радиоприёмникам, 2 изд., М., 1973.

Л. А. Штейерт.

РАДИОВЗРЫВАТЕЛЬ, неконтактный взрыватель, в к-ром для возбуждения взрыва снаряда используются радиоволны, излучаемые целью или отражаемые ею. В иностр. армиях применяются в арт. снарядах, ракетах и авиац. бомбах. Р. представляет собой объединённые в один блок миниатюрные радиопередатчик и радиоприёмник. Так, напр., при выстреле из зенитного орудия внутри Р. разбивается ампула с электролитом, приводится в действие батарея питания и передатчик начинает излучать радиоволны, к-рые, достигнув цели, отражаются от неё и принимаются приёмником Р. Отражённые сигналы отличаются от излучаемых по частоте и амплитуде, в результате чего вырабатывается сигнал рассогласования. По мере приближения снаряда к цели на определённом, достаточно близком расстоянии сигнал рассогласования превышает порог срабатывания инициирующего устройства. Благодаря этому через электродетонатор начинает проходить ток и снаряд взрывается. Для обеспечения безопасности в обращении с Р. их снабжают предохранителями, а на случай промаха - т. н. самоликвидаторами.  

Артиллерийский радиовзрыватель: 1 - антенна; 2 - восковая уплотнителъная масса; 3 - пластмассовая головка; 4 - детали радиооборудования; 5 - корпус; 6 - элементы батареи; 7 - ампула с электролитом; 8 - предохранители; 9 - самоликвидатор; 10 - детонатор.

РАДИОВИДЕНИЕ, получение видимого изображения объектов с помощью радиоволн; служит для изучения внутр. строения объектов, непрозрачных в оптическом диапазоне волн и наблюдения объектов, находящихся в оптически непрозрачной среде. Для Р. обычно используют радиоволны миллиметрового и сантиметрового диапазонов, что позволяет различать на оптич. изображении достаточно мелкие детали структуры объекта. Радиоволны, излучённые (при т. н. пассивном Р.) или рассеянные (при активном Р.) телами, несут информацию об их строении и состоянии. Эта информация содержится в распределении интенсивности и фазы радиоволн, в характере их поляризации, времени запаздывания и т. д. Осн. задача Р.- собрать информацию и отобразить её в видимом изображении. Это достигается с помощью спец. приборов - радиоинтроскопов (напр., радиовизоров).

В Р. используют различные физич. эффекты и явления. Так, в одном из радиовизоров использовано свойство нек-рых люминофоров изменять интенсивность свечения с изменением темп-ры. Осн. элемент этого прибора - экран - представляет собой натянутую плёнку из полиэтилентерефталата (лавсана) с напылённым на неё тонким слоем алюминия, к-рый покрыт слоем термочувствительного люминофора (рис. 1). Экран со стороны люминофора подсвечивается ультрафиолетовыми лучами и испускает неяркое, ровное свечение. При попадании на экран радиоизлучения со сложным пространственным распределением интенсивности алюминиевая подложка, поглощая его, нагревается, причём сильнее там, где интенсивность излучения больше. При нагреве люминофора от алюминиевой подложки его свечение ослабевает, и на экране возникает видимое негативное изображение. Такой радиовизор позволяет "видеть" объекты в волнах от инфракрасных до диапазона СВЧ с одинаковой чувствительностью; чувствительность экрана определяется характеристиками люминофора и мощностью излучения. Порог визуальной регистрации прибора составляет около 1 мвт/см². На экране радиовизора можно разглядеть детали изображения размером порядка десятых долей мм.  

Рис. 1. Схема устройства радиовизора: 1 - радиоизлучение; 2 - корпус прибора; 3 - полиэтилентерефталатная (лавсановая) плёнка; 4 - слой алюминия; 5 - ультрафиолетовые лучи; 6 - источники ультрафиолетового излучения; 7 - слой люминофора.

В радиоинтроскопах др. конструкций в качестве чувствит. элемента используют жидкие кристаллы, полупроводниковые монокристаллы, спец. фотоплёнки и т. д. У всех таких элементов при воздействии радиоволн изменяются оптич. характеристики - коэфф. отражения или прозрачность для видимого света.

Наиболее часто радиоизображения объектов получают методом сканирования узкого пучка радиоволн и приёма отражённых от объекта сигналов. Сканирование осуществляют, напр., механич. вращением излучающей и приёмной антенн либо электрич. способом, при к-ром фаза излучённых мн. источниками радиоволн изменяется т. о., что в пространстве образуется узкий пучок радиоволн, "осматривающий" объект или местность (см. Антенная решётка). Иногда используют способ формирования отражённых от объекта радиоволн при помощи радиообъективов, подобно тому как это делают в оптике.

Р. используют для обнаружения и опознавания летательных аппаратов, при посадке и взлёте самолётов в неблагоприятных метеорологич. условиях (туман, дождь, снег и т. д.), в морском и речном судоходстве, в космич. исследованиях, в пром-сти - для неразрушающего контроля материалов и изделий, в медицине - для диагностики различных заболеваний, а также при проверке качества и юстировке источников радиоизлучения, при определении толщины и структуры ледяного покрова в Арктике, Антарктике и в р-нах высокогорья и т. д. (рис. 2). Дальнейшее развитие Р. идёт в направлении использования принципов голографии, а также получения цветных изображений.

Рис. 2. Изображения местности, полученные в условиях плохой видимости: вверху - на обычной фотографии; внизу - на экране радиоинтроскопа, с помощью радиоволн восьмимиллиметрового диапазона, в пассивном режиме.

Лит.: Ощепков П. К., Меркулов А. П., Интроскопия, М., 1967; Радиовидение наземных объектов в сложных метеоусловиях, М., 1969; Ирисова Н. А., Тимофеев Ю. П., Фридман С. А., Люминесценция позволяет видеть невидимое, "Природа", 1975, № 1.

К. М. Климов.

РАДИОВОЛНОВОД, диэлектрический канал (направляющая система) для распространения радиоволн. Боковая поверхность канала является границей раздела двух сред, при переходе через к-рую резко меняются диэлектрическая е или магнитная м проницаемости и электропроводность (I. Боковая поверхность может иметь произвольную форму, но наиболее широко применяются цилиндрич. Р., в частности цилиндрич. металлич. полости, заполненные воздухом или к.-л. газом. Поперечное сечение металлич. Р. бывает прямоугольным, круглым, П- и Н-образным и т. п. (рис. 1). Обычно к Р. относят только каналы с односвязным сечением; распространение радиоволн в каналах с дву- и многосвязными сечениями рассматривается в теории длинных линий (напр., двухпроводная коаксиальная линия; рис. 1,3).  

Рис. 1. Формы поперечного сечения нек-рых радиоволноводов (а, б, в, г) и коаксиальной двухпроводной линии (д).

Можно показать, что внутри Р. вдоль его оси распространяется волновое поле, к-рое является результатом многократного отражения волн от внутр. стенок Р. и интерференции отражённых волн. Это определяет гл. особенность Р., к-рая состоит в том, что распространение волн в них возможно только в том случае, если поперечные размеры Р. сравнимы с длиной волны X или больше X. Напр., для X = 30 см больший размер а сечения прямоугольного Р. ок. 20-25 см. Это обусловливает применение Р. гл. обр. в области сверхвысоких частот.

Р. служат направляющими системами в радиолокационных и др. станциях для передачи энергии от передатчика в передающую антенну, от приёмной антенны к радиоприёмнику. Направляющая система на СВЧ имеет вид волноводного тракта, состоящего из отрезков Р., различных по форме и размерам поперечных сечений; угловых изгибов; вращающихся соединений и многих др. волноводных узлов (рис. 2). Для сочленения Р. разных поперечных сечений применяются плавные волноводные переходы с переменным сечением (напр., рупорный переход 2, рис. 2).  

Рис. 2. Схема волноводного тракта: 1 - генератор СВЧ; 2 - рупорный переход; 3, 6 - отрезки прямоугольных волноводов; 4 - угловой изгиб; 5 - вращающееся соединение; 7 - рупорная антенна.

Осн. преимуществом металлич. Р. по сравнению с двухпроводной симметричной и коаксиальной линиями является малость потерь на СВЧ; это обусловлено практическим отсутствием излучения энергии в окружающее пространство и тем, что при одинаковых внешних размерах Р. и, напр., двухпроводной линии поверхность Р., по к-рой текут электрич. токи (при распространении волны), всегда больше, чем поверхность проводников двухпроводной линии. Так как глубина проникновения токов определяется скин-эффектом, то плотности токов, а следовательно, и потери на джоулево тепло в Р. меньше, чем в линии. Недостатки Р.: наличие нижнего предела пропускаемых частот (см. ниже); громоздкость конструкции на дециметровых и более длинных волнах; необходимость большой точности изготовления и спец. обработки внутр. поверхности стенок; сложность монтажа.

Поскольку поперечные размеры Р. сравнимы с X, то задача о распространении и возбуждении в них электромагнитного поля решается на основе интегрирования Максвелла уравнений при заданных граничных условиях и источниках поля. Методы решения этих задач составляют содержание теории Р.

Рис. 3. Прямоугольный волновод.

В случае прямоугольного Р. (рис. 3) для любой из проекций f электрического Е и магнитного Н полей теория приводит к волновому ур-нию:

где k = 2Пи/Л = w/с - волновое число, со - частота колебаний, с - скорость света. Решение этого ур-ния для бесконечно длинного прямоугольного Р. приводит к след. выражениям для комплексных амплитуд проекций векторов Е и Н:

Здесь а и b - размеры поперечного сечения прямоугольного Р., т и п - любые положительные целые числа, А_x, А_y, А_z, В_x, B_y, B_z - постоянные определяемые условиями возбуждения Р. Постоянная распространения 7, определённая из (2) п (1), равна:

Наличие тригонометрич. множителей в (2) говорит об образовании стоячих волн в направлениях, перпендикулярных стенкам Р. Касательные составляющие электрич. поля на стенках имеют узлы, а нормальные - пучности. Числа тик определяют число полуволн, укладывающихся соответственно вдоль размеров а и b. Чем больше т и п, тем сложнее поле в сечении Р.

В Р. волновое поле является суммой полей бесконечного множества типов волн. Все типы волн подразделяются на той класса: ТЕ (или Н)-волны, ТМ (или E)-волны и ТЕМ-волны; Т означает поперечность (трансверсальность). Каждый тин волн имеет свою структуру поля: в ТЕ-волнах электрич. поле сводится лишь к поперечным составляющим, но магнитное поле имеет и продольную, и поперечную составляющие; TМ-волны имеют только поперечные составляющие магнитного поля; продольную составляющую имеет лишь электрич. поле; ТЕМ-волны вообще не имеют продольных составляющих поля и могут существовать только в многосвязных Р. Волны с различными т и п записываются в виде ТМ_mn

И ТЕтп (или Е_тп, Н_тп). Волны с наименьшими индексами т и п наз. простейшими. В случае ТМ-волн (Н_z = 0) простейшей волной является волна ТМ₁₁(рис. 4).  

Рис. 4. Структура поля волны ТМ₁₁ в прямоугольном волноводе.

Волны TM₁₀ и TM₀₁неосуществимы, т. к. магнитные силовые линии должны быть замкнутыми. Более сложные волны возникают, если увеличить поперечные размеры Р. или частоту колебаний так, чтобы вдоль размеров а и b укладывалась более чем одна полуволна. При этом поперечное сечение Р., подобно колеблющейся мембране, оказывается разбитым на ячейки, тождественные по структуре поперечному сечению волны ТМ₁₁ (рис. 5).  

Рис. 5. Структура поля волны ТМ₃₂ в прямоугольном волноводе.

В случае ТE-волн (E_z =0) возможно существование волн при m=0, п не равнго 0 или п = 0, т не равно 0, т. к. линии электрического поля могут быть прямыми, начинающимися и заканчивающимися на противоположных стенках Р. (рис. 6, 7). Из волн ТЕ₁₀ и ТЕ₁₁, как из ячеек, составляются все сложные типы ТВ-волн (рис. 8).  

Рис. 6. Структура поля волны ТЕ₁₀ в прямоугольном волноводе.  

Рис. 7. Структура поля волны ТЕ₁₁ в прямоугольном волноводе.  

Рис. 8. Структура поля волн ТЕ₂₀ (а) и ТЕ₂₁ (б ) в прямоугольном волноводе.

Множитель e^-yz определяет изменения амплитуды и фазы волны при распространении её вдоль оси Р. При отсутствии потерь Y должна быть чисто мнимой величиной: y =~ia, т. е. k²= w²/c²> (т Пи /a)² + (n Пи/b)². Это соответствует условию для частоты:

к-рое означает, что Р. пропускает без затухания только колебания с частотой выше нек-рой граничной частоты w_rp; ей соответствует критич. длина волны Акр. Граничная частота w_rp тем выше, чем меньше а и b, т. е. размеры Р. При заданной рабочей частоте со нужны тем большие размеры Р. а и b, чем больше m и n, т. с. чем сложнее волна.

Длина волны в Р. Л оказывается большей, чем в свободном пространстве:

Фазовая скорость распространения волны в Р. равна:

т. е. всегда больше скорости света и зависит от частоты колебаний. Это означает, что в Р. имеет место дисперсия волн, вносящая искажения в передаваемые сигналы тем большие, чем шире спектр их частот.

Затухание волны в Р. описывается вещественной частью комплексной постоянной распространения у = В + iа и объясняется в реальных Р. потерями в стенках и в заполняющем Р. диэлектрике. В "идеальных" (без потерь) Р., если w<w_rp, электромагнитное поле затухает без потерь энергии (за счёт полного отражения). В Р. можно работать только на одном первом типе волны, выбрав размеры Р. определённым образом (напр., для прямоугольного Р. и волны Н₁₀, выбрав величину а из соотношения a < Л < 2а). Обычно берут а = 0,72 Л см, что даёт: a = 72 мм на Л = 10 см; a = 23 мм на X = 3,2 см (см. табл.).

Совокупность двух классов волн магнитного и электрического типов в каждом Р. образует полную систему волн. Это означает, что в Р. могут распространяться электромагнитные поля только таких структур, к-рые могут быть представлены как результат суперпозиции волн магнитного и электрического типов.

Для Р. круглых сечений основным ур-нием вместо (1) становится Бесселя уравнение с решениями в виде цилиндрич. функций. В круглом Р. также можно выбрать диаметр Р. для работы только на одном первом типе волны (см. табл.). Однако не всегда первый тип волны оказывается наиболее удобным. Напр., в силу осевой симметрии полей у волн TM_o1 и TE_o1 в круглом Р. (рис. 9,10) эти волны применяют во вращающихся соединениях. На рис. 11 и 12 показаны структуры поля волн ТМ₁₁ и TE₁₁ в круглом Р. Применение волн с относительно малым Л_кр  

Рис. 9. Структура поля волны в круглом волноводе.  

Рис. 10. Структура поля волны ТЕ₀₁ в круглом волноводе.  

Рис. 11. Структура поля волны в круглом волноводе.  

Рис. 12. Структура поля волны ТЕ₁₁ в круглом волноводе.

затруднительно, т. к. при обеспечении условий распространения для них одновременно в Р. будут распространяться и все предыдущие "ненужные" типы волн. Волна TE₀₁ в круглом Р. обладает тем исключительным свойством, что потери на стенках Р. непрерывно уменьшаются с укорочением Л. Пользуясь этим, можно строить волноводные линии связи в диапазоне миллиметровых волн с ретрансляционными станциями через 50-60 км. По этим линиям можно передавать до 1500 телефонных и 100 телевизионных каналов. Осн. трудность заключается в обеспечении необходимой "чистоты" поля волны TE₀₁ по всей линии устранением др. типов волн, возникающих под воздействием различного рода неоднородностей. В Р. с потерями понятие резкой границы пропускания при w_rp теряет простой смысл. В Р. с потерями проходят волны (хотя и слабо) "за критической волной" Л > Л_кр, рассчитанной для Р. без потерь.

Критические длины волн X для прямоугольных и круглых радиоволноводов

Тип волны	Прямоугольный волновод			Круглый волновод
	ТЕ10	ТЕ20	ТЕ10	ТЕ11	TM01	ТЕ21,	ТM11	ТЕ01
Лкр	2а	а	2b	3,41р	2,61р	2,06р	1,64p	1,64р

Для передачи сантиметровых и миллиметровых волн могут служить диэлектрич. Р., где поверхностью раздела, направляющей волну, служит внутренняя поверхность диэлсктрич. стержня. Диэлектрич. Р. чувствительны к внешним воздействиям и имеют дополнит. потери, связанные с просачиванием энергии за пределы Р., что затрудняет их практич. применение.

Р. с поверхностной волной представляют собой металлич. ленту или цилиндрич. проводник, на к-рых располагаются ребристая структура или диэлектрич. покрытие (рис. 13). Вдоль такого Р. могут распространяться волны различных типов, напр. ТМ₁₀. Энергия поля сосредоточена в окружающем пространстве: радиус поля (расстояние, на к-ром поле ещё ощутимо) зависит от ширины ленты и её проводимости и быстро уменьшается с укорочением X. Р. с поверхностной волной обладают меньшим затуханием, чем металлические Р., проще по конструкции и позволяют передавать большие мощности в широком диапазоне частот. Недостатки этих Р. связаны с тем, что поле поверхностной волны окружает Р. снаружи: различные неоднородности (деформации Р., крепления, соединения, окружающие предметы) приводят к излучению, т. е. к потерям энергии. Несмотря на это, Р. с поверхностной волной применяются как направляющие системы и как излучающие элементы в антеннах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн.  

Рис. 13. Радиоволновод с поверхностной волной: а - с ребристой поверхностью; 6 - с диэлектрическим покрытием.

Применяются 3 способа возбуждения поля в Р.: линейным проводником с током (штырём), витком и через отверстие в боковой стенке или торце Р. Штырь располагают параллельно электрич. силовым линиям, плоскость витка - перпендикулярно магнитным силовым линиям. Щель или отверстие прорезают в металлич. поверхности по ходу магнитных силовых линий на этой поверхности. При этом для большей связи элементы возбуждения располагают в пучностях электрич. или магнитного поля (рис. 14).  

Рис. 14. Способы возбуждения волны ТЕ₁₀: а - штырём; б - витком; в - отверстием.  

Рис. 13. Согласующие элементы: а - реактивный штырь; б - индуктивная диафрагма; в - ёмкостная диафрагма; г - плавный переход с переменным сечением.

Согласование отрезков Р. друг с другом и с нагрузкой осуществляется с помощью т. н. согласующих элементов (рис. 15) в виде комбинаций пассивных штырей, индуктивных или ёмкостных диафрагм, а также в виде плавных переходов с переменным сечением. Недостатком большинства согласующих устройств является их малая диапазонность: согласование удаётся обеспечить, как правило, в полосе частот 1-2% и только в нек-рых случаях ок. 10-20%.

Практич. значение имеет вопрос о передаче по Р. больших мощностей. Р. с размерами сечения, соответствующими распространению волн только первого типа, может пропустить мощность лишь порядка 3-4 Mвm. Если же размеры сечения Р. при заданной длине волн взять большими, то в нём будут распространяться и высшие типы волн.

Лит.: Введенский Б. А., Аренберг А. Г., Радиоволноводы, ч. 1, М.- Л., 1946; Кисунько Г. В., Электродинамика полых систем, Л., 1949; Вайнштейн Л. А., Дифракция электромагнитных н звуковых волн на открытом конце волновода М., 1953; Казначеев Ю. И., Широкополосная дальняя связь по волноводам, М., 1959; Коган Н. Л., Машковцев Б. М., Цибизов К. Н., Сложные волноводные системы, Л., 1963; Теория линий передачи сверхвысоких частот, пер. с англ., под ред. А. И. Шпунтова, ч. 1 - 2, М., 1951; Гуревич А. Г., Полые резонаторы и волноводы. Введение в теорию, М., 1952; Левин Л., Современная теория волноводов, пер. с англ., М., 1954; Ширман Я. Д., Радиоволневоды и объемные резонаторы, М., 1959; Вайнштейн Л.А., Электромагнитные волны, М., 1957; Каценеленбаум Б. З., Высокочастотная электродинамика, М., 1966; Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, 1970; Харвей А. Ф., Техника сверхвысоких частот, М., 1968; Фельдштейн А. Л. и др., Справочник по элементам волноводной техники, М., 1967.

И. В. Иванов.

РАДИОВОЛНЫ (от радио...), электромагнитные волны с длиной волны > 500 мкм (частотой < 6 ^. 10¹² гц). Р. имеют многообразное применение: радиовещание, радиотелефонная связь, телевидение, радиолокация, радиометеорология и др. Во всех перечисленных случаях Р. являются средством передачи на расстояние без проводов той или иной информации: речи, телеграфных сигналов, изображения. Р. используются для определения направления и расстояния до различных объектов (радиодальномер), для получения сведений о строении верхних слоев атмосферы, Солнца, планет и т. п.

Табл. 1. - Деление диапазона радиоволн на поддиапазоны

Название поддиапазона	Длина волны, м	Частота колебаний, гц
Сверхдлинные волныы	более 104м	менее 3. 104
Длинные волны	104-103 м	3.104-3.105
Средние волны	103-102м	3.105-3.106
Короткие волны	102-10 м	3.106- 3.107
Метровые волны	10-1 м	3.107- 3.108
Дециметровые волны	1-0,1 м	3.108-3.109
Сантиметровые волны	0,1-0,01 м	3.109-3.1010
Миллиметровые волны	0,01-0,001	3.1010-3. 1011
Субмиллиметровые волны	10-3-5 . 10-5	3.1011- 6.1012

Таблица 2

Диапазон радиочастот			Диапазон радиоволн
наименование диапазона		границы диапазонов	наименование диапазона		границы диапазонов
основной термин	параллельный термин		основной термин	параллельный термин
1-й диапазон частот	Крайне низкие КНЧ	3-30 гц	1-й диапазон	Декамегаметровые	100 - 10 Мм
2-й диапазон частот	Сверхнизкие СНЧ	30-300 гц	2-й диапазон	Мегаметровые	10-1 Мм
3-й диапазон частот	Инфранизкие ИНЧ	0 , 3-3 кгц	3-й диапазон	Гекто километровые	1000-100 км
4-й диапазон частот	Очень низкие ОНЧ	3-30 кгц	4-й диапазон	Мириаметровые	100-10 км
5-й диапазон частот	Низкие частоты НЧ	30-300 кгц	5-й диапазон	Километровые	10 - 1 км
6-й диапазон частот	Средние частоты СЧ	0,3-3 Мгц	6-й диапазон	Гектометровые	1-0,1 км
7-й диапазон частот	Высокие частоты ВЧ	3-30 Мгц	7-й диапазон	Декаметровые	100-10 м
8-й диапазон частот	Очень высокие ОВЧ	30-300 Мгц	8-й диапазон	Метровые	10-1 м
9-й диапазон частот	Ультравысокие УВЧ	0,3-3 Ггц	9-й диапазон	Дециметровые	1-0,1 м
10-й диапазон частот	Сверхвысокие СВЧ	3-30 Ггц	10-й диапазон	Сантиметровые	10 - 1 см
11-й диапазон частот	Крайне высокие КВЧ	30-300 Ггц	11-й диапазон	Миллиметровые	10 - 1 мм
12-й диапазон частот	Гипервысокие ГВЧ	0,3-3 Тгц	12-й диапазон	Децимиллиметровые	1-0,1 мм

Примечание. Диапазоны радиочастот включают наибольшую частоту и исключают наименьшую. Диапазоны радиоволн включают наименьшую длину и исключают наибольшую.

В первых опытах передачи сигналов при помощи Р., осуществлённых А. С. Поповым в 1895-99, использовались Р. с длиной волны от 200 до 500 м (частоты от 1,5 ^.10⁶ до 0,6 ^.10⁶ гц). Дальнейшее развитие радиотехники привело к использованию более широкого спектра электромагнитных волн. Нижняя граница спектра Р., излучаемых радиопередающими устройствами, порядка 10³ - 10⁴ гц.

В природе существует много естественных источников Р.: звёзды, в т. ч. Солнце, галактики, метагалактики, планеты. Исследование Р. от внеземных источников позволило расширить наши представления о Вселенной (см. Радиоастрономия). Нек-рые процессы, происходящие в земной атмосфере, также сопровождаются генерацией Р. Напр., Р. возникают при разряде молний (см. Атмосферики), при возбуждении колебаний в ионосферной плазме. При этих процессах возбуждаются Р. и более низких частот (вплоть до долей герца).

Р. различных частот по-разному распространяются в пределах Земли и в космич. пространстве (см. Распространение радиоволн) и в связи с этим находят различное применение в радиосвязи и в науч. исследованиях. С учётом особенностей распространения, генерации и (отчасти) излучения весь диапазон Р. принято делить на ряд поддиапазонов: сверхдлинные волны, длинные волны, средние волны, короткие волны, метровые волны, дециметровые волны, сантиметровые волны, миллиметровые волны и субмиллиметровые волны (табл. 1). Деление Р. на диапазоны в радиосвязи установлено международным регламентом радиосвязи (табл. 2).

Лит. см. при ст. Распространение радиоволн.

М. Б. Виноградова.

РАДИОВЫСОТОМЕР, прибор для определения высоты полёта летательного аппарата (самолёта, спутника и т. д.) путём измерения времени прохождения радиоволн между моментами излучения и приёма их прибором после отражения от подстилающей поверхности, от к-рой отсчитывают высоту полёта, полагая скорость распространения радиоволн известной. Различают Р. с частотной и импульсной модуляцией излучаемых радиоволн.

Первый тип Р. используют в авиации преим. при малых высотах полёта (при заходе самолёта на посадку и т. д.). В этом случае Р. излучает непрерывные радиосигналы, частота к-рых периодически изменяется по заданному закону. Высоту летательного аппарата определяют по показываемой индикатором прибора разности частот излучаемых и отражённых радиосигналов.

Второй тип Р. применяют в авиации (напр., при аэрофотосъёмке с больших высот) и в космич. полётах (напр., для подачи команды на включение тормозного двигателя летательного аппарата на заданной его высоте от поверхности планеты). В этом случае Р. излучает короткие импульсы радиосигналов. Высоту летательного аппарата определяют путём измерения времени запаздывания отражённых радиоимпульсов относительно радиоимпульсов, непосредственно поступающих в приёмник Р. из передатчика Р.

РАДИОГАЛАКТИКИ, галактики, для к-рых характерно радиоизлучение аномально большой мощности по сравнению с нормальными галактиками (такими, напр., как наша Галактика или Большая Галактика Андромеды). Р. составляют наиболее многочисл. группу внегалактич. радиоисточников и по характеру радиоизлучения примыкают, с одной стороны, к квазарам, а с другой - к нормальным (спиральным) галактикам. Однако не установлено (1975), составляют ли Р. особую группу объектов или это лишь особая стадия эволюции любой галактики. Подавляющее большинство Р. относится к типу гигантских эллиптич. галактик, к их числу принадлежат также галактики с особенностями в ядрах: ссйфертовские и N-галактики. Примерно для 100 Р. измерено красное смещение, и, т. о., может быть определено и расстояние. Самый удалённый объект из них - Р. ЗС 295 с красным смещением 0,46. Светимость Р. в радиодиапазоне составляет 10⁴⁰-10⁴⁵ эрг/сек (для нормальных галактик - 10³⁷ -10³⁸ эрг/сек).

Радиоизлучающие области обычно имеют довольно сложную структуру; для них характерно наличие протяжённых (прозрачных) и компактных (непрозрачных) областей. Большинство Р. состоит из 2 источников радиоизлучения, удалённых от оптич. компоненты галактики на значит. расстояние. Часто область радиоизлучения содержит неск. компонент меньшего размера. Радиоизлучение Р. обычно линейно поляризовано, что свидетельствует об однородности магнитного поля в большом масштабе. Для многих объектов характерна переменность радиоизлучения, относящаяся в основном к компактным областям. У нек-рых Р. наряду с переменностью радиоизлучения наблюдаются изменения их блеска в оптич. диапазоне.

Радиоизлучение Р., по-видимому, имеет синхротронную природу, т. е. возникает при движении ультрарелятивистских (движущихся со скоростями, близкими к скорости света) электронов в слабых магнитных полях. В соответствии с наблюдаемым потоком радиоизлучения энергия, приходящаяся на долю релятивистских частиц, оказывается чрезвычайно большой: ок. 10⁵² эрг в компактных источниках и 10⁵⁷-10⁶¹ эрг в протяжённых. Последнее составляет примерно 10^-4 от полной энергии галактики. Характер переменности (изменение интенсивности и поляризации с длиной волны и временем) свидетельствует о периодич. выбросах плотных облаков релятивистских частиц; эти облака в дальнейшем расширяются и становятся прозрачными. Мощность таких взрывов - ок. 10⁵² эрг. Для поддержания протяжённого источника требуется ок. 1 взрыва в год в течение примерно 10⁸ лет (при взрыве обычной сверхновой звезды выделяется ок. 10⁴⁸ эрг).

Самыми трудными являются проблемы эволюции Р., природы источников энергии и перехода её в энергию релятивистских частиц. Гипотезы, предложенные для объяснения явления Р., пока нельзя считать удовлетворительными.

Лит.: Пахольчик А. Г., Радиоастрофизика, пер. с англ., М., 1973; Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967.

И. В. Госачинский.

РАДИОГЕННОЕ ТЕПЛО Земли, тепло, выделяющееся при распаде радиоактивных элементов, содержащихся в недрах Земли. Определяющее значение имеют долгоживущие радиоактивные изотопы ⁴⁰К, ²³²Th, ²³³U, ²³⁸U, обладающие периодами полураспада 10⁹-10¹⁰ лет. Непосредственных данных о содержании калия, тория и урана в глубоких недрах Земли нет, и обычно для Земли оно оценивается по содержанию в метеоритах на основании предполагаемой близости их состава к составу мантии и ядра Земли (см. Геотермика).

РАДИОГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, комплексы радиотехнич. устройств, применяемых при аэрофотосъёмке, в геодезич., гидрографич. и геофизич. работах, а также в воздушной и морской навигации для измерения расстояний между подвижными и неподвижными объектами или пунктами (самолёт, спутник, корабль, точка земной поверхности и т. п.) или для определения их координат. Состоят из радиоприёмных и радиопередающих устройств, устанавливаемых па объекте-носителе или пункте, положение к-рого подлежит определению, и на опорных объектах или пунктах, координаты к-рых известны. Координаты носителя определяют путём измерения расстояний (приращения расстояний) или разности (приращения разности) расстояний носителя от опорных пунктов по времени и известной скорости распространения радиоволн (см. Радионавигация, Радиодальномер, Радиовысотомер).

РАДИОГЕОДЕЗИЯ, термин, к-рый применяют для обозначения методов и технологич. процессов измерения расстояний и определения координат подвижных и неподвижных объектов или пунктов в геодезич. работах при помощи радиотехнич. устройств (радиодальномера, радиогеодезических систем и др.).

РАДИОГЕОЛОГИЯ, ядерная геология, отрасль геологии, изучающая закономерности естеств. ядерных превращений в веществе Земли и их проявление в геол. процессах. Термин "Р." был введён В. И. Вернадским в 1937. Р. тесно связана с ядерной физикой, геохимией и космохимией. Она подразделяется на собственно Р., изотопную геологию и абсолютную геохронологию (см. Геохронология). Собственно Р. касается всех геол. процессов и явлений, в к-рых имеют значение процессы радиоактивного распада (см. Радиоактивность). Р. изучает эволюцию и вариации изотопного состава природных элементов. По скорости радиоактивного распада определяется абс. возраст минералов и горных пород (см. также Массспектроскопия); основываясь на этом, восстанавливают последовательность геол. процессов, протекавших на Земле за время её геол. истории.

В задачу Р. входит также: изучение энергетич. баланса процессов радиоактивного распада в земной коре, определяющего в значит. мере геотермику Земли; создание науч. основ для радиометрич. методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых (см. Нейтронный каротаж, Радиометрическая разведка); изучение ядерных реакций, протекающих в земной коре и атмосфере под влиянием космич. излучения. Это последнее направление Р. имеет общую задачу с космогонией - выявление эволюции атомных ядер в процессе развития Вселенной.

Лит.: Вернадский В. И., О значении радиогеологии для современной геологии, Избр. соч., т. 1, М., 1954; Войткевич Г. В., Проблемы радиогеологии, М., 1961; его же, Радиоактивность в истории Земли, М., 1970; Ларионов В. В., Ядерная геология и геофизика, М., 1963; Чердынцев В. В., Ядерная вулканология, М., 1973.

Г. В. Войткевич.

РАДИОГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ БУЙ, морской буй, на к-ром установлено радиоэлектронное устройство, предназначенное для обнаружения подводных лодок, движущихся в подводном положении, и определения их местонахождения, а также исследования условий распространения звука в океане, шумов моря и т. п. Р. б. делятся на пассивные - принимающие создаваемые подводными лодками акустич. колебания (шумы), и активные - принимающие отражённые от подводных лодок ультразвуковые сигналы, посылаемые буем. Пассивные Р. б. обнаруживают подводную лодку и определяют направление (пеленг) на неё, активные - определяют, кроме того, дистанцию до обнаруженной подводной лодки.

Р. б. ставят с самолётов, вертолётов, противолодочных кораблей партиями по неск. штук, образующими барьерные линии или замкнутые ограждения на направлениях действий подводных лодок, в р-нах предполагаемого нахождения их.

Р. б., снабжённые якорями, закрепляются в местах сброса; не имеющие якорных устройств - после постановки дрейфуют под воздействием ветра, волн и морских течений. Р. б. могут работать в режиме непрерывного действия или по заданной программе, нек-рые их типы снабжаются радиолокационным маяком -- ответчиком и световым сигнальным устройством, к-рые облегчают выход самолёта (вертолёта, корабля) на сигналящий буй. Первые образцы Р. б. появились после 2-й мировой войны 1939-45 и получили широкое распространение, особенно с развитием атомных подводных лодок, вооружённых ракетно-ядерным оружием. На базе Р. 6. за рубежом создаются автоматизир. системы обнаружения подводных лодок, оповещения и наведения, увеличивающие поисковый потенциал противолодочных сил. Дальность обнаружения подводной лодки с помощью Р. б. зависит от типа гидроакустического устройства буя, состояния водной среды, характеристик подводной лодки-цели и составляет от неск. сотен м до неск. км. Дальность действия радиолинии буй - самолёт может достигать неск. десятков км. Масса и размеры Р. б. зависят от его назначения и типа носителя.

Лит.: Карлов Л. Б., Шошков Е. И., Гидроакустика в военном деле, М., 1963; Хорбенко И. Г., Звуки в морских глубинах, М., 1962.

С. А. Барченков.

РАДИОГРАФИЯ (от радио... и ...графия), метод исследования различных объектов (изделий, минералов и др.), использующий воздействие излучения радиоактивного изотопа на фотослой. В Р. применяются внешние источники ионизирующего излучения - специально выпускаемые пром-стью радиоактивные изотопы, помещённые в закрытые металлич. ампулы; в авторадиографии (основной разновидности Р.) - внутренние: радиоактивный изотоп вводится в исследуемый объект.

Если с помощью фотоматериала регистрируется ионизирующее излучение, к-рым просвечивается к.-л. объект, то по фотографич. изображению можно судить о наличии в нём областей с большей или меньшей плотностью, т. к. ионизирующее излучение, проходящее через бездефектные области изделия и области, имеющие скрытые дефекты, ослабляется неравномерно. При этом образуется фотографическое (теневое) изображение скрытых дефектов, по к-рому устанавливают их форму и размеры. На этом основано применение Р. в качестве "неразрушающего" метода контроля литых, сварных, паяных, кованых и др. изделий и материалов - метод радиоизотопной дефектоскопии. Для целей Р. используются гл. обр. рентгеновские плёнки. В авторадиографии применяются разнообразные фотоматериалы, в т. ч. ядерные фотографические эмульсии, которые позволяют регистрировать не только суммарный эффект воздействия на фотослой потока ионизирующих частиц (в виде нек-рого его почернения), но и воздействие каждой отдельной частицы (в виде цепочки проявленных зёрен, образующих след, или трек, частицы в фотослое). Кол-во излучения измеряют с помощью характеристической кривой, установленной для данного типа фотоэмульсии и излучения; при этом оптич. плотность фотоматериала измеряется с помощью фотометров, в т. ч. денситометров и микрофотометров. Картину распределения оптич. плотности получают при сканировании фотографич. изображения относительно измерительной щели фотометра. Участкам объекта с большим содержанием радиоактивных атомов соответствуют участки фотографич. изображения с большим почернением; на этом основано радиографич. изучение распределения радиоактивного изотопа в твёрдом объекте.

Распределение радиоактивных атомов в микрообъектах (клетки растений и животных, зёрна металлов и др.) изучают с помощью микроскопа по распределению треков частиц или отдельных проявленных зёрен фотоэмульсии. Точность определения местонахождения изотопов в исследуемых объектах зависит от вида излучения, его энергии, толщины образца, толщины фотослоя, расстояния между образцом и фотоэмульсией и от нек-рых др. факторов. Кроме того, различные варианты Р., в зависимости от целей исследования, применяются, напр., для регистрации отд. заряженных частиц, измерения кол-ва радиоактивных атомов в отд. участках объекта, регистрации доз ионизирующего излучения (см. Дозиметрия).

Лит.: Радиография, [пер. с англ.], М., 1952; Коробков В. И., Метод макроавторадиографии, М., 1967; Брук Б. И., Авторадиографическое исследование металлов, применяемых в судостроении, Л., 1966; Роджерс Э., Авторадиография, пер. с англ., М., 1972. См. также лит. при статьях Авторадиография и Дефектоскопия.

В. И. Коробков.

РАДИОДАЛЬНОМЕР, устройство для измерения расстояний по скорости и времени прохождения радиоволн вдоль измеряемой линии и обратно после их отражения от конечной точки этой линии. Различают Р. с пассивным и активным отражением, а по виду излучаемых радиосигналов - с импульсным и непрерывным излучением.

В Р. с пассивным отражением на вход приёмника попадают два сигнала - прямой, непосредственно с радиопередатчика, и запаздывающий (относительно прямого), после отражения его от объекта, расстояние до к-рого определяется. В импульсных Р., где излучаемый сигнал представляет собой короткие радиоимпульсы, индикатор измеряет запаздывание t отражённого импульса относительно прямого; измеряемое таким Р. расстояние D = 1/2 vt, где v - скорость распространения радиоволн. В Р. с непрерывным излучением используются радиосигналы с периодически изменяющейся частотой, индикатор измеряет разность частот Q между прямыми и отражёнными колебаниями; измеряемое расстояние D = QT/2 дельта f ^.v, где Т - период модулирующих колебаний, дельта f - диапазон частот модуляции. Пассивное отражение используется в радиолокации, в радиовысотомерах.

В Р. с активным отражением применяются две станции - ведущая и ведомая, располагаемые на концах измеряемой линии. Радиосигналы могут быть импульсные и непрерывные - на одной несущей частоте или с модулированной несущей частотой и т. д. Радиосигналы, принимаемые ведомой станцией, преобразуются и ретранслируются. При использовании непрерывных колебаний измерение расстояний производится фазовым методом. Если сигнал выбран с одной несущей частотой f, то для определения расстояния волны, принятые ведомой станцией с одной частотой колебаний, можно трансформировать в волны с другой частотой колебаний, жёстко связанной с частотой исходных колебаний (напр., в отношении 2/3, 3/2 и т. д.), и их излучать. Для определения расстояния при этом необходимо индикатором на ведущей станции измерить разность фаз ф излучаемых и принимаемых волн после обратной трансформации их частоты; измеряемое расстояние будет равно

D=1/2 ^. ф/2 Пи ^. v/f.

Наибольшая точность измерения расстояний (ок. 3 ^.10^-6 от измеряемого расстояния) достигнута в фазовых Р., использующих модулированные радиосигналы в УКВ диапазоне радиоволн с измерением расстояния по сдвигу фаз модулирующих колебаний. Ведущая и ведомая станции в них излучают волны с модулированными по частоте или амплитуде колебаниями с несущей частотой соответственно f_А и f_В , причём f_А - f_В = f_пр, где f_пр - промежуточная частота в приёмниках станций. Разность частот модулирующих колебаний обеих станций f_А - f_В = дельта F выбирают низкой (порядка 1000 гц). Приёмники станций не имеют отд. гетеродинов, а для преобразования в смесителе несущей частоты в промежуточную используются колебания, наводимые с собственного радиопередатчика. На выходе усилителя промежуточной частоты приёмников получают колебания промежуточной частоты, модулированные по амплитуде синусоидальными колебаниями низкой частоты дельта F. На ведомой станции после детектирования эти колебания преобразуются в импульсы или в модулированные ими колебания поднесущей частоты и затем полученным сигналом дополнительно модулируют радиопередатчик. На выходе приёмника ведущей станции в результате образуются два низкочастотных сигнала, разность фаз между к-рыми измеряется индикатором; измеряемое расстояние D = 1/2 ^. ф/2 Пи ^. Л_А , где Л_А- длина волны модулирующих колебаний ведущей станции. Для получения высокой точности измерения выбирают Л_А << D, и поэтому возникает неоднозначность в измерениях, к-рую разрешают использованием yеск. модулирующих колебаний на различных частотах. Р. с активным отражением применяют в навигации, геодезии, в воен. деле.

Лит.: Пащенков В. З., Радио- и светодальномеры, М., 1972.

И.Л. Гилль.

РАДИОДЕФЕКТОСКОПИЯ, см. в ст. Дефектоскопия.

РАДИОДОМ, в СССР художественно-пром. предприятие, осуществляющее радиовещание, звукозапись всех видов и жанров, тиражирование фонограмм на магнитной ленте, хранение и реставрацию уникальных звукозаписей. В составе Р.- редакции, студии, аппаратные, монтажные, фонотека и др. службы, обеспечивающие создание, запись, контроль, усиление радиопрограмм и передачу их радиовещат. станциям, узлам проводного вещания и др. В СССР на 1 янв. 1975 действовало 177 Р. Центр всесоюзного радиовещания и производства звукозаписей - Гос. дом радиовещания и звукозаписи в Москве.

РАДИОЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА, радиопротекторы, химич. соединения, применяемые для защиты биологич. объектов - микроорганизмов, растений, животных и человека от ионизирующих излучений; вводятся в среду или в организм до или во время облучения. К эффективным Р. с. относятся вещества, содержащие сульфгидрильные (тиоловые) группы (-SH), напр. цистеин, а также меркаптоамины, индолилалкиламины и др. Р. с. обычно уменьшают все проявления последствий облучения, т. е. его летальное и нелетальное действие, в т. ч. генетическое. Р. с. оказывают действие, понижая внутриклеточное или внутритканевое напряжение кислорода или увеличивая содержание эндогенных тиолов, что сопровождается уменьшением окислит.-восстановит. потенциала. Величину действия Р. с. выражают в виде фактора уменьшения дозы (ФУД), равного отношению доз излучений, вызывающих одинаковый эффект в присутствии Р. с. и в их отсутствии. ФУД зависит от условий облучения и физич. свойств излучений: при облучении в условиях гипоксии он значительно меньше, чем при облучении в присутствии кислорода (см. Кислородный эффект), а при действии излучений с высокой линейной потерей энергии (ЛПЭ) (а-частицы, нейтроны, тяжёлые ионы) меньше, чем при действии излучений с низкой ЛПЭ (рентгеновские и у-лучи). Защитное действие Р. с. зависит также от особенностей биологич. объекта. Так, нек-рые Р. с. могут защищать микроорганизмы и клетки в культуре и не защищать млекопитающих. См. также Защита организма от излучений, Радиочувствителъностъ.

Лит.: Бак З. М., Химическая защита от ионизирующей радиации, пер. с англ., М., 1968; Романцев Е. Ф., Радиация и химическая защита, [2 изд.], М., 1968; Граевский Э. Я., Сульфгидрильные группы и радиочувствительность, М., 1969; Сумаруков Г. В., Окислительное равновесие и радиочувствительность организмов, М., 1970.

В. И. Корогодин.

РАДИОЗВЁЗДЫ, источники космич. радиоизлучения, связанные со звёздами нашей Галактики. Типичной нормальной Р. является Солнце. Все звёзды излучают в радиодиапазонс, однако это излучение обычно имеет малую мощность и из-за удалённости звёзд наблюдать его крайне затруднительно. Удаётся регистрировать лишь радиоизлучение, возникающее, напр., при вспышках красных карликов и новых звёзд, а также в двойных и рентгеновских звёздах. Особую группу объектов звёздной природы, излучающих радиоволны, составляют пульсары. В 50-х гг. 20 в. Р. называли все дискретные источники космич. радиоизлучения.

РАДИОЗОНД, аэрологический прибор, измеряющий давление, темп-ру и влажность воздуха и автоматически передающий по радио на Землю значения этих метеорологич. элементов с разных высот во время подъёма в атмосфере. Р. состоит из приёмников - чувствит. элементов (датчиков), преобразователей, превращающих малые перемещения чувствит. элементов в электрич. величины, кодового устройства и лёгкого коротковолнового передатчика. Поднимается Р. на шаре-пилоте на высоту до 30-40 км. При подъёме Р. автоматически посылает кодированные сигналы, соответствующие показаниям прибора. Сигналы принимаются радиоприёмником в месте выпуска. Дальность действия Р. ок. 150-200 км. Существуют аэростатные Р., к-рые могут измерять также скорость и направление ветра. Р. широко применяется при вертикальном зондировании атмосферы. Первый Р. был сконструирован сов. учёным П. А. Молчановым в 1930.

РАДИОИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА, электромагнитное излучение солнечной атмосферы в диапазоне волн от долей мм до неск. км. Р. С. было обнаружено в середине 30-х гг. 20 в., когда выяснилось существование помех радиоприёму, интенсивности к-рых согласовывались с изменениями солнечной активности. В 1942 наряду с этим Р. С.- т. н. радиоизлучением активного Солнца - было зарегистрировано также радиоизлучение спокойного Солнца в дециметровом диапазоне волн. Систематич. исследования Р. С. начались в 1946-47.

На волнах приблизительно от 1 мм до десятков м Р. С. исследуется с помощью радиотелескопов, расположенных на земной поверхности, а на более длинных и более коротких волнах - с космич. аппаратов. Р. С. на волнах длиннее нескольких км практически полностью поглощается в межпланетном газе и недоступно наблюдениям.

Радиоизлучение спокойного Солнца почти не меняется со временем и связано с тепловым излучением электронов в электрическом поле ионов невозмущённой атмосферы Солнца. Коротковолновое Р. С. (1-3 мм) исходит из фотосферы Солнца, радиоизлучение в сантиметровом диапазоне - от хромосферы, а в дециметровом и метровом диапазонах - из солнечной короны, простирающейся на большие расстояния от видимого диска Солнца и непрерывно переходящей в межпланетный газ. Факт возникновения метрового радиоизлучения спокойного Солнца в солнечной короне был впервые установлен в СССР при наблюдениях полного солнечного затмения в 1947. При этом было обнаружено что темп-pa солнечной короны составляет ок. 10⁵ К.

Медленно меняющееся Р. С. связано прежде всего с активными областями в атмосфере Солнца над солнечными пятнами, а также с флоккулами. Излучение также носит тепловой характер, однако, кроме тормозного механизма излучения, здесь, по-видимому играет роль и магнитогормозной механизм, т. е. излучение частично возникает вследствие искривления траекторий электронов магнитными полями солнечных пятен. Этот вид Р. С. преобладает в диапазоне волн 5-20 см и согласуется по времени с видимой в оптич. диапазоне волн активностью Солнца, в частности с площадью солнечных пятен. Такое Р. С. часто бывает сильно поляризованным по кругу, что свидетельствует о наличии сильных (до неск. тыс. эрстед) магнитных полей в области возникновения радиоизлучения.

Всплески Р. С. весьма разнообразны иногда превышают по своей мощности тепловое радиоизлучение спокойного Солнца в миллионы раз. Этот вид Р. С. преобладает в метровом диапазоне волн, хотя т. н. микроволновые всплески зарегистрированы даже в миллиметровом диапазоне волн. При вспышках на Солнце в р-нах солнечных пятен возникают релятивистские частицы, движение к-рых сквозь солнечную атмосферу приводит к сильному радиоизлучению Радиоизлучение связано либо с магнитотормозным механизмом, либо с возбуждением различных волн в солнечной плазме с последующим преобразованием плазменных волн в электромагнитные. Кроме того, зарегистрированы малые квазипериодич. флуктуации Р. С. с периодами в сотни и тысячи секунд весьма малой амплитуды. Природа этих флуктуации ещё (1975) не выяснена.

Результаты наблюдений Р. С. используются при построении модели атмосферь: Солнца, при изучении механизма воздействия Солнца на атмосферу Земли. Исследованием Солнца методами радиолокации занимается радиолокационная астрономия.

Лит.: Железняков В. В., Радиоизлучение Солнца и планет, М., 1964.

Ю. Н. Парийский.

РАДИОИЗМЕРЕНИЯ, измерения электрич., магнитных и электромагнитных величин и их отношений, характеризующих работу радиотехнич. устройств в диапазоне частот от инфразвуковых до сверхвысоких. Методы Р. возникли и развивались одновременно с зарождением и совершенствованием радиотехники и электроники и основываются на методах измерений электрических величин. Р. необходимы при разработке, производстве и эксплуатации аппаратуры радиосвязи, телевидения, радиолокации, средств автоматики, технич. диагностики и вычислит. техники, при изготовлении электронных приборов и элементов; методы Р. используются при исследованиях в физике, химии, биологии, медицине, геологии и др. областях науки. Особенность Р.- в многочисленности и широких пределах значений измеряемых величин (напр., от 10^-8 до 10³ в по напряжению, от 10^-16 до 10⁸ вт по мощности, от 10^-4 до 10¹²гц по частоте). Во мн. случаях для измерения параметров радиотехнич. устройств используют косвенные методы Р., что вызывает необходимость применения не только измерит., но и вспомогат. приборов - источников напряжения и тока различной частоты, работающих в режимах непрерывной генерации или с различными видами модуляции колебаний (эти приборы обычно также относят к радиоизмерительным приборам - РИП).

Выделяют следующие важнейшие сферы применения методов Р.: измерение параметров электро- и радиоэлементов (резисторов, конденсаторов электрических, индуктивности катушек, полупроводниковых приборов, интегральных схем); определение режимов работы полупроводниковых и электровакуумных элементов, приборов и устройств (по току, напряжению, мощности); определение вида и характера изменения радиосигналов (формы и спектра импульсных сигналов, глубины модуляции, манипуляции, девиации непрерывных сигналов); изучение характеристик электронных и радиотехнич. устройств (в т. ч. зависимостей амплитуды выходных сигналов от частоты и времени, выходной мощности от нагрузки, величины коэфф. стоячей волны, формы диаграммы направленности излучения антенн); градуировка и калибровка РИП, радиотехнич. блоков, устройств и систем (измерит. генераторов, ламповых вольтметров, ваттметров, радиоприёмников и передатчиков, радиолокационных станций и т. д.); измерение ряда электрофизич. параметров материалов и веществ.

Р. производятся в лабораторных, производств. и полевых условиях. РИП, используемые при лабораторных Р., отличаются высокой точностью и стабильностью параметров; наряду со стрелочным отсчётом и ручным регулированием в лабораторных РИП применяют цифровой отсчёт измеряемых величин.

В производственных условиях Р. слулсат гл. обр. для контроля параметров и характеристик выпускаемых изделий. Получили применение технологические радиоизмерит. установки с автоматич. регистрацией результатов измерений, а в ряде случаев и с передачей их для дальнейшей обработки на ЭВМ. Разрабатываются комплексные методы Р., воплощаемые в т. и. измерительно-информационных системах (ИИС), значительно (в сотни раз) увеличивающих производительность труда при измерениях, в службах управления и т. д. Радиоизмерительные информац. системы отличаются от др. ИИС тем, что, кроме коммутирующих, регистрирующих и вычислит устройств, в их состав входят устройства, обеспечивающие генерирование и передачу сигналов (имитирующих реальные) на исследуемый объект.

В полевых условиях Р. используются для оперативного контроля и измерения (с ограниченной точностью) параметров различных радиотехнич. устройств или окружающей среды, в частности уровня шумов, интенсивности излучения и т. д. С этой целью применяют гл. обр. переносные РИП.

Осн. требования, предъявляемые к РИП: малая погрешность, незначит. влияние на объект измерений, высокая надёжность и степень готовности к работе, удобство эксплуатации и ремонта и т. п. В 60-х гг. в связи с бурным развитием радиоэлектроники потребовалось резко увеличить быстродействие и частотные пределы измерений, ввести цифровой отсчет, снизить до минимума число ручных регулировок, максимально автоматизировать процесс измерений с представлением результатов в цифровом коде на ЭВМ. В нач. 70-х гг. парк радиоизмерит. аппаратуры общего назначения в СССР и за рубежом насчитывал св. 1000 типов различных приборов, к-рые можно классифицировать в соответствии с их назначением.

В группу измерителей напряжения входят электронные вольтметры постоянного и переменного тока, селективные, фазочувствительные и импульсные вольтметры, а также универсальные вольтметры и измерители отношения электрич. напряжений. В группу приборов для измерения мощности входят собственно мощности измерители, мосты измерительные для измерения мощности, измерит. тсрмисторные, термо-электрич. и болометрич. преобразователи, пироэлектрические приёмники.

Измерения параметров элементов и цепей с сосредоточенными постоянными производят индуктивности измерителями, ёмкости измерителями, добротности измерителями, омметрами, мегомметрами, заземления измерителями и др. приборами. При измерении параметров элементов и трактов с распределёнными постоянными пользуются измерительными линиями, приборами для измерения коэфф. стоячей волны и коэфф. отражения, комплексного коэфф. передачи, полного сопротивления и проводимости и т. п.

Измерения частоты производят с помощью волномеров, гетеродинных индикаторов резонанса, частотомеров, а также частоты, стандартов и эталонов, для к-рых получена наивысшая воспроизводимость физ. величины, составляющая, напр., для водородных генераторов (1-5)^.10^-14. В эту группу приборов входят также синтезаторы частот, калибраторы, преобразователи частоты и синхронизаторы частот радиосигналов.

Измерения сдвига фаз и группового времени задержки производят с помощью фазометров и измерителей времени прохождения сигналов на различных частотах. Получили применение приборы для наблюдения и исследования формы и спектра сигналов. В эту группу приборов входят осциллографы, модулометры, девиометры, анализаторы спектра и гармоник, нелинейных искажений измерители. К этой же группе относятся приборы для измерения амплитудно-частотных, фазочастотных и корреляционных характеристик, а также измерители коэфф. шума радиоустройств.

Особую группу РИП, развитию к-рых в совр. измерительной технике уделяется всё большее внимание, составляют приборы для импульсных измерений (измерители временных интервалов, длительности импульсов, их фронта и спада, счётчики импульсов, амплитудные анализаторы импульсов и т. п.). В 70-х гг. появились также приборы для голографич. измерений и измерений параметров устройств, работающих при низких темп-рах.

Важное значение для Р. имеют РИП, осуществляющие приём, усиление и генерирование радиосигналов: измерит. приёмники, усилители переменного и постоянного тока, широкополосные, селективные и универсальные усилители, приборы и установки для антенных измерений, измерительные генераторы, генераторы шумов, генераторы сигналов спец. формы (прямоугольной, пилообразной и т. п., с заполнением колебаниями несущей частоты и без заполнения), генераторы качающейся частоты (свип-генераторы) и мн. др.

Для нужд произ-ва и служб эксплуатации выпускают приборы для измерения параметров полупроводниковых диодов, транзисторов и интегральных микросхем, а также рассчитанные па массовые измерения ИИС, для к-рых важны не только точность измерения, но и высокая производительность. Для быстрого измерения параметров и характеристик электронных приборов применяют характериографы.

Для подключения РИП к измеряемым объектам используется вспомогат. аппаратура (в виде функциональных узлов): модули коаксиальных, полосковых и волноводных трактов, согласующие, переходные и симметрирующие трансформаторы, коаксиально-волноводные и полосковые переходы, механич. и электрич. переключатели коаксиальных и волноводных трактов, аттенюаторы, направленные ответвители, фазовращатели, детекторные преобразователи, ферритовые циркуляторы и вентили, фильтры, нагрузки, короткозамыкатели, соединит. элементы и пр. Практически все эти элементы применяются в 3 модификациях: волноводные, коаксиальные и полосковые.

В сочетании с различными преобразователями РИП применяют также для определения методами Р. неэлектрич. величин (линейных размеров, темп-ры, давления и т. д.). См. также Электрические измерения и Магнитные измерения.

Лит.: Момот Е. Г., Радиотехнические измерения, М.- Л., 1957; Измерения в электронике. Справочник, ред.-сост. Б. А. Доброхотов, т. 1- 2, М.-Л., 1965; Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, М., 1969; Кушнир Ф. В., Савенко В. Г., Верник С. М., Измерения в технике связи, М., 1970; Валитов Р. А., Сретенский В. Н., Радиотехнические измерения, М., 1970; Шкурин Г. П., Справочник по электро- и электронно-измерительным приборам, М., 1972.

Е. Г. Билык.

РАДИОИЗОТОПНАЯ ДИАГНОСТИКА, раздел радиологии, предмет изучения к-рого - использование радиоактивных изотопов и меченных ими соединений для распознавания заболеваний. Становление совр. Р. д. обусловлено открытием искусственной радиоактивности (1934), определившим возможности получения радиоактивных препаратов (изотопов или их соединений), к-рые позволяют при введении их в организм (in vivo) или в биологич. среды организма (in vitro) изучить состояние органов и систем в норме и патологии. Регистрация кинетики (во времени и пространстве) радиоактивных препаратов осуществляется методами радиометрии. Спец. аппаратура даёт возможность представить радиодиагностич. информацию в виде цифровых величин, графич. изображения и картины пространственного распределения препарата в органах и системах (сцинтиграммы).

В основе методов Р. д. лежат след. принципы: 1) оценка степени разведения радиоактивного препарата в жидких средах организма (определение объёма циркулирующей крови, водного обмена, обмена калия, натрия и др.); 2) определение изменения (во времени) уровня радиоактивности в органах и системах организма или очаге поражения (изучение центр. и периферич. гемодинамики, гепатография, ренография, радиопневмография, определение внутритиреоидного этапа йодного обмена, изучение динамики относит. уровня фосфорного обмена в очаге поражения и др.); 3) визуализация распределения введённого в организм радиоактивного препарата (методы скенирования и гаммасцинтиграфии органов и систем: головного мозга, щитовидной железы, лёгких, печени, почек, костного мозга, костей, лимфатич. системы и др.); 4) определение выведения радиоактивных препаратов из организма или их перераспределения в его биологич. средах (определение желудочно-кишечного кровотечения, белково-связанного йода в крови, всасывания нейтральных жиров и др.); 5) взаимодействие "in vitro" меченых соединений с составными частями биологич. сред организма (без введения радиоактивных препаратов в организм), в частности взаимодействие по типу "антиген-антитело" (определение тироксинсвязывающей способности сыворотки, концентрации различных гормонов в крови и др.).

В развитии Р. д. можно выделить 2 этапа. Первый этап связан с разработкой методик исследования; изысканием радиоактивных препаратов, наиболее адекватно отражающих состояние органов и систем ( Na¹³¹I, ¹³¹I - гиппуран, ⁷⁵Se - метионин и др.), создающих минимальную лучевую нагрузку на организм обследуемого (препараты, меченные ^99МТс, ¹¹¹I_n и др.); изготовлением спец. радиодиагностической аппаратуры (скеннеры, гамма-камеры, многоканальные радиометры и др.). Второй этап характеризуется профилизацией Р. д. соответственно потребностям различных клинич. дисциплин - нейрохирургии, онкологии, эндокринологии, кардиологии, нефрологии и др., что привело к созданию лабораторий Р. д. во мн. профилированных н.-и. центрах и в лечебно-профилактич. учреждениях. Методы Р. д. - часть совр. комплексного обследования больных. См. также Изотопные индикаторы.

Лит.: Фатеева М. Н. , Очерки радиоизотопной диагностики, М., 1960; Зедгенидзе Г. А. , Зубовский Г. А., Клиническая радиоизотопная диагностика, М., 1968; Quimby E., Feitelberg S. , Silver S., Radioactive isotopes in clinical practice, Phil., 1959; Medical radioisotope scintigraphy, 1972; International atomic energy agency, v. 1 - 2, Vienna, 1973.

B. З. Агранат, Ф. М. Лясс.

РАДИОИЗОТОПНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, в к-ром энергия распада радиоактивных изотопов идёт на нагрев рабочего тела или же рабочим телом являются сами продукты распада. Р. р. д. находятся в стадии изучения. Возможно, Р. р. д. найдут применение на космич. летат. аппаратах в комбинации с радиоизотопным тсрмоэлектрич. генератором.

РАДИОИНТЕРФЕРОМЕТР, инструмент для радиоастрономич. наблюдений, к-рый состоит из двух антенн, разнесённых на расстояния D (база) и связанных между собой кабельной, волноводной или ретрансляционной линией связи. Сигналы, принимаемые антеннами от источника радиоизлучения, подаются по линии связи на вход общего приёмного устройства (рис. 1, детектор), где они анализируются и регистрируются. В зависимости от угла между направлением на источник и нормалью к базе изменяются разность фаз сигналов, приходящих к точке сложения, мощность принимаемого сигнала U, и в результате в пространстве чередуются зоны наличия и отсутствия приёма; т. о., Р. имеет многолепестковую диаграмму направленности. Угловой период лепестков равен О_о = Л/D, огибающая определяется конечным размером антенн d, из к-рых составлен Р., ширина огибающей примерно равна Л/d (рис. 2). Многолепестковая структура диаграммы направленности определяет применение Р. гл. обр. для вычисления угловых размеров источников дельта О по глубине модуляции лепестков: или координат источника по фазе лепестков; |Г| = 1 в случае точечного источника (дельта О <<), |Г| < 1 и зависит от Д6 в случае протяжённого. Если использовать метод пространственных спектров, широко применяемый в радиоастрономии при исследовании распределения радиояркости источников излучения, то оказывается, что двухантенный интерферометр измеряет амплитуду Г одной пространственной частоты f_пр = D/Л в пространственном спектре источника, т. с. является аналогом узкополосного фильтра (Л - длина волны излучения). Путём последовательных измерений при разных значениях D можно получить весь пространственный спектр источника до частоты D_max/Л. и определить таким путём распределение яркости по источнику радиоизлучения. Такие Р. с переменной базой находят широкое применение в радиоастрономии для синтеза изображения источника в т. н. антеннах апертурного синтеза (см. Радиотелескоп).

Рис. 1. A₁, А₂ - антенны радиоинтерферометра; D - база; О - точка сложения принимаемых сигналов (U₁+ U₂); 0 - угол прихода волны; дет - приёмное устройство с квадратичным детектором; U_вых - напряжение на выходе радиоинтерферометра.

Рис. 2. Напряжение на выходе радиоинтерферометра при наблюдении протяжённого источника (|Г|<1); О_о = Л/D - период лепестков, О₁ - фаза интерференционной картины. Пунктиром обозначены диаграммы направленности отдельных антенн.

Связь между антеннами Р. не обязательно должна быть непосредственной: принятые сигналы могут быть записаны на двух или неск. антеннах независимо (но в одно и то же время), напр. с помощью магнитофонов. Затем записи свозятся в один пункт и совместно обрабатываются с помощью ЭВМ. Такая система позволяет разнести антенны Р. на очень большие расстояния, вплоть до межконтинентальных. При этом может быть достигнута разрешающая способность при измерении размеров и координат источников до 10^-4 секунды дуги, что значительно превышает возможность др. методов. Благодаря этому Р. со сверхдлинными базами находят всё более обширные применения как в астрономии, так и при решении многих прикладных задач геодезии, геофизики и т. п.

Лит.: Краус Д. Д., Радиоастрономия, пер. с англ., М., 1973; Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н., Радиотелескопы и радиометры, М., 1973.

Д. В. Корольков.

РАДИОИСКУССТВО, разновидность драматического словесно-звукового искусства, возникшая с развитием технич. средств радио. В понятие "Р." входят также трансформации лит., театр., словесно-музыкальных сценич. произв., к-рые в результате использования творческих приёмов и технич. средств радиовещания приобретают новые художественно-образные качества и новые свойства эстетич. воздействия. Наряду с киноискусством и телевизионным искусством Р. входит в ряд важнейших массовых иск-в, вызванных к жизни мировой научно-технич. революцией 20 в. и новыми потребностями массового общения людей.

Р. располагает собственными художественно-выразительными средствами, особыми условиями творчества и восприятия. Специфика художественно-выразительных средств Р. определяется его осн. отличительной чертой - незримостью происходящего в радиопьесе. При этом особое качество приобретают прочувствованное и осмысленное актёром звучащее слово и звук во всём его многообразии: реальные звуки действительности, звуки, искусственно созданные при помощи спец. приспособлений и электронной аппаратуры, музыка, различные акустич. эффекты, паузы. Т. к. во всяком иск-ве средства выражения должны соответствовать выражаемому (см. Г. Лессинг, Лаокоон, М., 1957, с. 187), то Р., лишённое зрительных образов, тяготеет в своём содержании не столько к миру видимому, к физич. действиям и поступкам (обязательным в зрелищных иск-вах), сколько к "жизни человеческого духа", конфликтам чувств и мыслей, выраженным преим. в словесных действиях героев - размышлениях-монологах, диалогах и т. п. Р. близко эпосу, лирике, музыке, драме (творчество древних рапсодов, монологи в театре Шекспира, "драмы для чтения" Гёте, стремление Шиллера к иск-ву театра, "которое ничего бы не изображало, а только значило", главенствующая роль слова в театре Островского и т. п.). Однако до рождения Р. никогда ещё драма не была невидимой и в то же время "актёрской", игровой. Это обусловливает эстетич. своеобразие, особый характер воздействия и восприятия радиодрамы; слушатель находится в обыденной домашней обстановке, действие радиопьесы и образы героев возникают не перед ним, как это бывает в зрелищных иск-вах, а в его сознании и богатство этого художеств. мира во мн. зависит от индивидуальных способностей воображения. Поэтому Р. требует от актёров мягкой, сдержанной, жизненно достоверной, психологически глубокой, тонко нюансированной голосовой игры. Исключительная в Р. роль звука, различных акустич. эффектов определяет специфику радиорежиссуры. Постановщик должен уметь особенно тщательно работать с актёрами над звуковой выразительностью текста, а также использовать магнитные записи, радиоэлектронную технику, соединять в гармоничный, целостный художеств. образ многочисл. звуковые компоненты. Большое значение на радио имеет деятельность звукорежиссёра (см. Звукорежиссура).

Р. возникло в нач. 1920-х гг. 15 янв. 1924 лондонская радиостанция передала в эфир первую в мире радиодраму "Опасность" Р. Хьюза. 25 дек. 1925 в СССР состоялась премьера радиопьесы "Вечер у Марии Волконской" (в день столетия восстания декабристов, текст и режиссура Н. О. Волконского). Затем появились т. н. радиофильмы: в Ленинграде - "Степан Халтурин" (1928), "Пётр Моисеенко" (1928), "Октябрь" (1929), "Перекоп" (1930); в Москве - "Камо" (1929), "Десять дней, которые потрясли мир" (1929), "Белморстрой" (1932) и др. В 1932 актёр и режиссёр Э. П. Гарин создал, поставил и исполнил советскую радиомонодраму "15 раундов" (по роману А. Декуэна). С конца 1920-х гг. закладываются основы теории Р. В "Тезисах по радиоискусству" А. В. Луначарский писал: "...для того, чтобы эта форма искусства была действенной, нужно, чтобы она ...создала свои приёмы и методы, основанные на специфических условиях невидимых восприятий и трансформированных механической передачей художественных эмоций" (цит. по ст.: Микрюков М., Радиотеатр - искусство, см. журн. "Театр", 1964, № 12, с. 44). В 1929 при Московском радиоцентре была организована "Мастерская радиотеатра". В качестве радиодраматургов выступали А. Н. Афиногенов ("Днiпрельстан", 1930), И. Ильф и Е. Петров ("Гибель Вороньей слободки", 1931), А. Т. Твардовский (радиопоэма "Путь к социализму", 1931), В. М. Инбер ("Белморстрой", 1932), Ю. К. Олеша ("Молодость века", 1932), К. Я. Финн ("Весь мир", 1932), А. С. Серафимович (радиоэпопея "Железный поток", 1932) и др. В репертуар сов. художеств. радио вошли радиопьесы нем. писателей-коммунистов - "Спасите наши души" ("„Красин" спасает „Италию"") Ф. Вольфа, "Последние новости Берлина" Э. Толлера (обе в 1931). Были созданы произв. Р. на материале классич. лит-ры ("Чипы и люди" по рассказам А. П. Чехова, 1932). К работе на радио стали привлекаться видные режиссёры, актёры, композиторы. В 1934 В. Э. Мейерхольд, используя специфич. звуковые средства Р., поставил на радио "Каменного гостя" А. С. Пушкина. Д. Б. Кабалевский написал музыку к радиопоэме "Галицийская жакерия" (на стихи Б. Ясенского) и радиокомпозиции "Дон Кихот" (по М. Сервантесу). С сер. 30-х гг. осн. внимание художеств. радиовещание начинает уделять популяризации достижений лит., сценич. и муз. произв. Созданы спец. лит. отделы и редакция "Театр у микрофона" (1935). В золотой фонд сов. радио вошли записи художеств. чтения и трансформации лучших произв. театра ("Егор Булычёв и другие" М. Горького, Театр им. Вахтангова; "Воскресение" по Л. Н. Толстому, МХАТ, и др.). Широкую известность получили передачи для детей и юношества (режиссёры Р. М. Иоффе, Н. В. Литвинов, Н. А. Герман и др.). Среди лучших звуковых трансформаций художеств. прозы: "Голубая чашка" и "Чук и Гек" по А. П. Гайдару, "Белеет парус одинокий" по В. П. Катаеву, "Приключения Чиполлино" по Дж. Родари, "Стальное колечко" и "Тёплый хлеб" по К. Г. Паустовскому, "Собака Баскервилей" и "Пляшущие человечки" по А. Конан Дойлу, "Певцы" по И. С. Тургеневу, "Золотой ключик" по А. Н. Толстому, "Маленький принц" по А. Сент-Экзюпери, "Пиквикский клуб" по Ч. Диккенсу.

С 1960-х гг. возрастает интерес к радиодраматургии как самостоятельной, созданной для микрофона лит. форме. На студиях поставлены радиопьесы: "День счастливый, мирный" (1967), "Окраина моря" (1969) и "Пять разговоров с сыном" (1971) А. Н. Мишарина, "Февральский ветер" (1966), "Путешествие по реке" (1972), "Засада" (1973) А. Л. Вейцлера, "Ждите нас утром" (1973) и "Сегодня и всегда" (1974) В. А. Сергеева и др. Р. развивается на Украине, в Узбекистане, Казахстане, Латвии, Литве и др. республиках. Значит. успехов Р. достигло в Эстонии (пост. радиопьес А. Лийвеса - "Шаги", 1960, "Пятое купе", 1961, "Стук в дверь", 1964, "Неоконченный портрет", 1971; Р. Каугвера - "Победа", 1958, "Девятый круг", 1961, "60 минут", 1967, и др.). Большой вклад в развитие Р. внесли актёры и режиссёры: Волконский, Гарин, О. Н. Абдулов, В. С. Канцель, В. И. Качалов, М. И. Бабанова, Р. Я. Плятт, А. А. Консовский, В. А. Сперантова, И. В. Ильинский, В. Н. Пашенная, Д. Н. Журавлёв, Д. Н. Орлов, М. М. Названов, 3. А. Бокарёва и др.; активно работают на радио А. Н. Грибов, В. И. Хохряков, А. В. Баталов, М. А. Ульянов, Ю. В. Яковлев, М. И. Казаков и др.

За рубежом среди авторов и режиссёров радиопьес - А. Зегерс, Б. Брехт (ГДР), Г. Бёлль, В. Борхерт, Г. Айх, З. Ленц (ФРГ), Я. Ивашкевич, Е. Шанявский, З. Посмыш, Е. Кшиштонь, Д. Мулярчик, И. Иредыньский (Польша), Д. Шош (Венгрия), Ф. Дюрренматт, М. Фриш (Швейцария), Ив. Наввар, Э. Ионеско (Франция), Л. Макнис, X. Пинтер, Д. Купер, С. Беккет (Великобритания), А. Мак-Лиш, О. Уэллс, Н. Корвин (США), И. Бергман (Швеция) и др.

За всё время существования Р. не сложилось общепринятых представлений о жанровой классификации художеств. радиопроизведений. В сов. и зарубежной практике различные по содержательным и формальным признакам словесно-звуковые произв., создаваемые для выпуска в эфир, получают определения радиодрамы, радиокомедии, радионовеллы, радиобаллады, радиомонодрамы, радиомонолога, радиопьесы-диалога, семейной серии (радиороман), романа в звуковом издании, радиокомпозиции и др.

В СССР и др. социалистич. странах Р.- активная сила в строительстве новой действительности, в воспитании нового человека. Р. в Польше, Венгрии, Чехословакии, ГДР, Румынии, Болгарии, Югославии, реалистично, насыщено идеями жизнеутверждения. В капиталистических странах прогрессивное, социально активное Р. развивается в постоянной борьбе с реакционными направлениями в радиодраматургии. Так, "новый хёр-шпиль", "тотальная звукопьеса" (ФРГ), "новая радиодрама" (Великобритания), аудиодрамы и звукопьесы некоторых французских, австралийских и скандинавских авторов возникают в русле таких "антилитературных" течений, как "новый роман", "театр абсурда", "стиль хеппенинг" и др. Выпускается также множество низкопробных "общедоступных" радиопроизв. (в стиле амер. "мыльных опер", финансируемых фабрикантами моющих средств, "пьес ужасов", "полицейских рассказов"), служащих средством отвлечения трудящихся от актуальных социально-политич. проблем, пропагандирующих бурж. идеологию.

Лит.: Белль Г., Семь коротких историй, [Радиопьесы, пер. с нем.], М., 1968; Канат альпинистов. Радиопьесы, М., 1971; Концерт для четырех голосов. Радиопьесы, [переводы], М., 1972; Падение города. Сб. американских радиопьес, пер. с англ., М., 1974; В стороне. Сб. скандинавских радиопьес, [пер.], М., 1974; Зайцев Я., На путях реконструкции радиовещания, "Радиослушатель", 1930, № 27; Миловидов И., Радиопьеса в Америке, там же, 1930, № 22; Смирнов Н., Радиоискусство, там же, 1930, № 14; Канцель В., Звуковой язык - ведущий радиоискусства, "Митинг миллионов", 1931, № 4-5; Вопросы радиодраматургии, [Сб. ст.], М., 1969; Режиссура радиопостановок. [Сб. ст.], М., 1970; Микрюков М., В поисках эстетики радиодрамы, в сб.: Проблемы телевидения и радио, [в. 2], М., 1971; Телевидение и радиовещание за рубежом, [сб. ст.], М., 1973; Giеlgud V. Н., British radio drama. 1922 - 1956, L., 1957; Barnow E., A history of broadcasting in the United States, v. 1-2, N. Y., 1966-68; Neues Horspiel. Essays, Analysen, Gesprache, Fr./M., 1970; Kaziow М., О dziele radio-wym. Z zagadnien estetyki oryginalnego sluchowiska, Wroclaw - Warsz. - Krakow - Gdansk, 1973.

М. П. Микрюков.

РАДИОКОЛЛОИДЫ, коллоидные системы, дисперсные фазы к-рых образованы малорастворимыми радиоактивными веществами в ультраразбавленных растворах. Как установлено работами И. Е. Старика и др. исследователей, природа Р. может быть двоякой. Во-первых, Р. могут представлять собой обычные коллоидные системы с твёрдыми частичками (дисперсной фазой), состоящими из молекул, содержащих радиоактивные атомы. Такие Р. называют истинными. Эти Р. могут возникать только тогда, когда содержание радиоактивного вещества в растворе превышает концентрацию, соответствующую насыщенному раствору этого вещества. Для малорастворимых веществ абс. значение концентрации насыщенного раствора может быть очень низким (10^-10 моль/л и ниже), и поэтому образование коллоидных частиц оказывается возможным в чрезвычайно разбавленных растворах. Во-вторых, к появлению Р. может привести сорбция радиоактивных атомов (или ионов и молекул, содержащих эти атомы) на твёрдых ультрамикрочастицах, обычно присутствующих в воде. Р. этого типа наз. псевдорадиоколлоидами; они могут существовать в растворах радиоактивных веществ, имеющих концентрацию как выше, так и ниже концентрации насыщенного раствора. Условия образования истинных Р. и псевдорадиоколлоидов различны; обычно в растворе содержится смесь Р. обоих типов. В результате образования Р. поведение радиоактивных атомов сильно меняется: они перестают участвовать в химич. реакциях или участвуют с очень малыми скоростями. Возникновение коллоидных частиц в ультраразбавленных растворах зависит в основном от физико-химических свойств элемента, а не от его радиоактивности. В аналогичных условиях как радиоактивные, так и стабильные атомы данного элемента образуют близкие по природе коллоиды.

С. С. Бердоносов.

РАДИОКОМПАС, автоматический радиокомпас, самолётный радиопеленгатор для автоматич. пеленгации наземных передающих радиостанций. Р. обычно представляет собой приёмоиндикаторное устройство, сопряжённое со следящей системой и имеющее 2 антенны (направленную - рамочную и ненаправленную - штыревую). В Р. происходит сложение сигналов пеленгуемой радиостанции, принятых обеими антеннами, и коммутация сигнала с рамки с частотой опорного генератора, в результате чего напряжение на входе приёмника оказывается промодулированным по амплитуде. Путём сравнения напряжений на выходах приёмника и опорного генератора вырабатывается сигнал ошибки, поступающий в следящую систему. Последняя автоматически поворачивает рамку в положение минимума сигнала с рамки, совпадающее с направлением на пеленгуемую радиостанцию. Угол поворота рамки посредством электрич. дистанционной передачи сообщается стрелочному индикатору, указывающему курсовой угол радиостанции (угол между продольной осью самолёта и направлением на радиостанцию). Р. обычно работают совместно с т. н. приводными радиостанциями (см. в ст. Радиомаяк), реже - с передающими радиостанциями др. назначения, напр. радиовещательными. Р. обеспечивают вывод самолётов в район аэродрома, заход их на посадку и решение нек-рых др. навигац. задач самолётовождения.

М. М. Райчев.

РАДИОЛА, радиотехнич. аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник и электропроигрыватель. Использование в Р. общих узлов - усилителя электрич. колебаний звуковых частот, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей - упрощает и удешевляет аппарат. Пром-сть выпускает (1975) Р. настольной и напольной конструкций, для монофонич. и стереофонич. (с выносными громкоговорителями) звуковоспроизведения. Их качеств. показатели соответствуют качеств. показателям радиоприёмников и электропроигрывателей аналогичных классов. В СССР выпускаются Р. "Урал-112", "Ригонда-102", "Эстония-006" и др.

РАДИОЛИЗ (от радио... н греч. lysis - разложение, распад), химические превращения вещества, происходящие под действием ионизирующих излучений. Обычно превращения состоят в разложении вещества на более простые (напр., вода разлагается на кислород и водород). Разложению могут сопутствовать также другие хим. или физ. изменения вещества (см. Радиационная химия).

РАДИОЛОГИИ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ Академии медицинских наук СССР, н.-и. учреждение, ведущее разработку проблем в области мед. радиологии и рентгенологии. Находится в г. Обнинске Калужской обл. Состоит из двух секторов: экспериментального (осн. в 1962; тогда же ин-т вошёл в систему АМН СССР) и клинич. (осн. в 1965). Ин-т разрабатывает методы распознавания и лечения различных заболеваний с помощью радиоактивных изотопов, ядерных и рентгеновского излучений. В составе ин-та (1974): клиника; отделы - рентгенологии, радиоизотопной диагностики, лучевой терапии с Всесоюзным центром по лимфогранулематозу, комбинированных методов терапии, радиохирургии, радиационной патофизиологии, фармакологии, токсикологии, дозиметрии, кибернетики и ЭВМ, а также лаборатории биохимии, иммунологии, нейтрон-активационных методов исследования и др.; ускорители и др. источники излучений. Является головным ин-том по проблеме "Научные основы рентгенологии и радиологии". Имеет аспирантуру, право приёма к защите докторских и кандидатских диссертаций.

РАДИОЛОГИЯ, медицинская науч. дисциплина, предмет изучения к-рой - теория и практика использования источников ионизирующих излучений для диагностики и лечения заболеваний, а также биологическое действие ионизирующих излучений.

Возникновение Р. на рубеже 19-20 вв. связано с открытиями рентгеновских лучей (1895) и естественной радиоактивности (1896). Развитие Р. как самостоятельной дисциплины определяется достижениями физики, химии, техники и биологии. Первоначальный этап, когда использовались рентгеновское излучение малой мощности и естественные радиоактивные изотопы, характеризовался разработкой принципов и методов, общих для Р. и радиобиологии (дифференциация этих науч. дисциплин наметилась позднее), основ рентгенодиагностики и лучевой терапии (в виде рентгенотерапии и кюритерапии). Открытие искусственной радиоактивности (1934), зарождение и развитие атомной энергетики способствовали появлению новых науч. направлений и разделов Р.: клиники и терапии лучевого поражения (см. также Лучевая болезнь); гигиены радиационной, задача к-рой - изучение влияния ионизирующих излучений на здоровье человека, разработка мероприятий по защите внеш. среды от загрязнения радиоактивными веществами и обеспечению радиационной безопасности населения; радиоизотопной диагностики, позволившей с помощью искусственных радиоактивных изотопов и их соединений изучить сложные био-химич., физиологич. и патофизиологич. процессы в организме. Появились методы дистанционной лучевой терапии с использованием мощных гамма-установок с изотопами ⁶⁰Со, ¹³⁷Cs и др., линейных ускорителей и бетатронов (см. Ускорители заряженных частиц), леч. препараты в виде растворов, игл, бус, аппликаторов и т. д., содержащие ¹⁹⁸Au, ⁶⁰Co, ⁹⁰Y и др., методы протонной, нейтронной, мезонной терапии; особенности их применения обусловлены различиями в распределении дозы излучения и относительной биологич. эффективности в облучаемой ткани. Большое кол-во использующихся в терапии источников ионизирующих излучений с различными характеристиками обусловило совершенствование клинич. дозиметрии, направленной па обоснование физич. параметров лучевой терапии, учитывающих закономерности реакции живой ткани на облучение. Теоретич. положения и методы Р. используются в различных разделах медицины, нередко влияя на принципы диагностики и лечения.

В СССР и нек-рых др. странах в назв. ин-тов, кафедр, обществ и журналов Р. и рентгенология разделены. Во мн. странах понятие Р. охватывает и рентгенологию; лучевую терапию и радиоизотопную диагностику в ряде стран именуют соответственно радиотерапией и ядерной медициной. Ведущие центры науч. исследований по Р.: Ин-т мед. радиологии АМН СССР, Центр. н.-и. ренггенорадиологич. ин-т Мин-ва здравоохранения СССР, Московский н.-и. рентгенорадиологический ин-т Мин-ва здравоохранения РСФСР; за рубежом - Ин-т Гюстава Русси и Ин-т радия (Франция), Госпиталь Андерсона и Ин-т опухолей (США) и др. Преподавание медицинской Р. в СССР проводится на кафедрах рентгенологии и Р. мед. ин-тов. Проблемы Р. освещаются спец. журналами "Медицинская радиология" (осн. в 1956) и "Вестник рентгенологии и радиологии" (осн. в 1920). О науч. об-вах, съездах, зарубежных периодич. изданиях см. в ст. Рентгенология.

Лит.: Козлова А. В., Лучевая терапия злокачественных опухолей, М., 1971; Переслегин И. А., Саркисян Ю. X., Клиническая радиология, М., 1973; Bases physiques de la radiotherapie et de la radiobiologie, P., 1963; Radiation dosimetry, ed. by G. I. Hine and G. L. Brownell, N. Y., 1956; Glocker R., Масheranuсh E.. Röntgen- und Kernphysik für Mediziner und Biophysiker, 2 Aufl., Stuttg., 1965.

B. З. Агранат, Ф. М. Лясс.

РАДИОЛОКАТОР, сокращённое наименование радиолокационной станции; в техпич. лит-ре термин "Р." малоупотребителен.

РАДИОЛОКАЦИОННАЯ АСТРОНОМИЯ, раздел астрономии, в к-ром тела Солнечной системы исследуются с помощью радиоволн, посланных передатчиком и отражённых этими телами (см. Планетный радиолокатор). Методы Р. а. используются для решения задач астрометрии и астрофизики.

Применение радиолокации дало возможность измерять расстояния до небесных объектов по времени, в течение к-рого радиосигнал достигает небесного тела и возвращается обратно. Точность этих измерений (<1 км) значительно превышает точность определения расстояний на основе астрометрич. наблюдений, в связи с чем они применяются для уточнения значений фундаментальных астрономических постоянных, параметров движения тел Солнечной системы, их размеров. Радиолокация ближайших планет способствует большей точности выведения космич. аппаратов к планетам, посадки их в заданных районах поверхности планет.

Измеренное радиолокационным путём расстояние до ближайшей к Земле точки поверхности планеты О (рис. 1) в сочетании с расстоянием до центра масс планеты С, положение к-рого определяется законами небесной механики, позволяет вычислить расстояние этой точки от центра планеты и таким образом - высоту её над нек-рой средней поверхностью.

При радиолокации планет в периоды их прохождения за Солнцем было обнаружено запаздывание момента прихода эхо-сигнала, обусловленное уменьшением скорости распространения электромагнитных волн в поле тяготения Солнца, в соответствии с теорией тяготения Эйнштейна. Обнаружение этого эффекта послужило одной из экспериментальных проверок общей теории относительности.

Рис. 1. Линии равных запаздываний (1 ) и равных доплеровских смещений (2) на поверхности планеты; РР' - ось вращения, О - центр диска, С - центр масс, В и В' - выделяемые участки поверхности планеты.

Решение многих астрофизических задач в Р. а. базируется на исследовании смещения и расширения спектральной линии эхо-сигнала вследствие Доплера эффекта, обусловленного движением объекта, отражающего радиосигнал, относительно наблюдателя. Этим методом изучается движение метеоров в атмосфере Земли, движение ионизованных образований в солнечной короне, вращение планет. Крупнейшим достижением Р. а. явилось определение периода и направления вращения Венеры и Меркурия.

Высокая проникающая способность радиоволн позволила преодолеть плотный облачный слой Венеры, непрозрачный для оптич. лучей, и получить первые сведения о её поверхности. Измерения интенсивности отражённого сигнала, к-рая зависит от величины коэффициента отражения материала поверхности, показали, что поверхность Венеры по электрич. свойствам близка к скальным породам на силикатной основе, к-рые широко распространены на Земле. В центре диска Венеры наблюдается яркий блик, а края тонут в тени, как у зеркально гладкой сферы. Это явление имеет место на радиоволнах и у др. планет с твёрдой поверхностью (в видимых лучах это явление не наблюдается). Юпитер и Сатурн, имеющие мощную газовую оболочку, не дают заметного отражения. В то же время кольца Сатурна оказались хорошим отражателем и рассеивают радиоволны подобно тому, как облака рассеивают видимый свет.

В Р. а. разработан метод получения изображения поверхности планет, основанный на выделении из всего отражённого планетой эхо-сигнала частей, соответствующих небольшим участкам поверхности планеты. В основе этого метода лежит анализ распределения интенсивностей эхо-сигнала по времени прихода на приёмную аппаратуру и по доплеровским смещениям частоты: время возвращения сигнала и смещение частоты зависят от расстояния до того или иного участка поверхности планеты и от лучевой скорости этого участка относительно антенны радиолокатора и закономерно изменяются от точки к точке. Точки, лежащие на некоторой окружности 1, плоскость к-рой перпендикулярна лучу зрения (рис. 1), находятся на одинаковом расстоянии от антенны радиолокатора; эта окружность является линией равных запаздываний эхо-сигнала. Точки, лежащие на окружности 2, плоскость к-рой параллельна лучу зрения и оси вращения планеты РР', имеют по отношению к антенне радиолокатора одинаковые лучевые скорости; эта окружность является линией равных доплеровских смещений. Рассчитав на основании известного движения планеты запаздывание и доплеровское смещение для точек окружностей 1 и 2, по этим величинам из суммарного эхо-сигнала выделяют сигналы, отражённые участком поверхности вблизи точки В, лежащей на пересечении окружностей, и измеряют их интенсивность. Разделение сигналов, отражённых точками В и В', для к-рых расстояние и лучевая скорость одинаковы, осуществляется за счёт пространственной избирательности антенны или радиоинтерферометра.

На рис. 2(А) представлено изображение участка Луны, полученное этим методом (Массачусетсский технологический институт, США). Качество изображения мало уступает фотографическому снимку, сделанному с Земли с помощью оптич. телескопа. Отражённый сигнал принимался одновременно двумя антеннами, что позволило измерить по разности фаз принятых сигналов отклонение лунной поверхности в каждой точке от некоторой средней поверхности. Измеренное отклонение высот показано на рис. 2(В), причём тёмным изображены более низкие места, а светлым - возвышенные. Применение этого метода особенно перспективно для Венеры, поверхность к-рой недоступна прямому фотографированию. К 1974 получено изображение небольшого участка поверхности Венеры, на к-ром заметны кратеры.

Рис. 2. А - изображение участка Луны с кратерами Птолемей, Альфонс, Арзахель, полученное радиолокационным методрм. В - карта высот, полученная в тех же измерениях. Переход от чёрного к светлому соответствует изменению высоты на 6 км.

Если при радиолокации планет и Луны изучаются радиоволны, отражённые их твёрдой поверхностью, то при исследовании Солнца принимается эхо-сигнал, отражённый ионизованным газом солнечной короны. С помощью радиолокации в солнечной короне обнаружены образования, движущиеся со скоростями до 200 км/сек как к периферии, так и к центру Солнца. При радиолокации метеоров радиосигнал отражается протяжённым ионизованным следом, возникающим при входе частиц в земную атмосферу.

Радиолокация метеоров и Луны была начата в 40-х гг. 20 в. Первые эхо-сигналы от солнечной короны были получены в 1959 (США), а от Венеры в 1961 (СССР, США, Великобритания). Осн. трудность радиолокационных наблюдений состоит в том, что интенсивность принимаемых сигналов убывает пропорционально расстоянию до исследуемого объекта в четвёртой степени. Это ограничивает возможности радиолокации пределами Солнечной системы.

Лит.: Котельников В. А. [и др.], Успехи планетной радиолокации, "Природа", 1964, № 9; Шапиро И., Радиолокационные наблюдения планет, пер. с англ., "Успехи физических наук", 1969, т. 99, в. 2; Дубинский Б. А., Слыш В. И., Радиоастрономия, М., 1973; Radar astronomy, ed. by J. V. Evans, N. Y. - [a. о.], [1968].

Б. А, Дубинский, О. Н. Ржига.

РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ (РЛС), радиолокатор, радар, устройство для наблюдения за различными объектами (целями) методами радиолокации. Основные узлы РЛС - передающее и приёмное устройства, расположенные в одном пункте (т. н. совмещённая РЛС) или в пунктах, удалённых друг от друга на нек-рое (обычно значительное) расстояние (двух- и многопозиционные РЛС); в РЛС, применяемых для пассивной радиолокации, передатчик отсутствует. Антенна может быть общей для передатчика и приёмника (у совмещённой РЛС) или могут применяться раздельные антенны (у многопозиционных РЛС). Важная составная часть приёмного устройства РЛС (после собственно приёмника) - световой индикатор на электроннолучевой трубке (ЭЛТ), а в совр. (сер. 70-х гг.) РЛС наряду с индикатором - ЦВМ, автоматизирующая многие операции по обработке принятых сигналов. Осн. характеристики РЛС: точность измерений, разрешающая способность, предельные значения ряда параметров (макс. и миним. дальность действия, сектор и время обзора и др.), помехоустойчивость. К осн. характеристикам относят также мобильность РЛС, её массу, габариты, мощность электропитания, срок службы, количество обслуживающего персонала и мн. др. эксплуатационные параметры.  

Появление и развитие РЛС. Первые РЛС были станциями обнаружения самолётов. 5 стационарных импульсных РЛС было установлено на юго-западном побережье Великобритании в 1936. Они работали на сравнительно длинных (метровых) волнах, были весьма громоздки и не могли обнаруживать самолёты, летевшие на малой высоте. Тем не менее вскоре цепочка таких станций была установлена вдоль всего английского побережья Ла-Манша; она показала свою эффективность при отражении налётов немецкой авиации во время 2-й мировой войны 1939-45. В США опытная импульсная РЛС была установлена на корабле и прошла всесторонние испытания в 1937. После этого работы по созданию РЛС различного назначения получили в США бурное развитие, и к нач. 40-х гг. были созданы РЛС сантиметрового диапазона волн для обнаружения самолётов, летящих на большом удалении.

В СССР первые опыты по радиообнаружению самолётов были проведены в 1934. Пром. выпуск первых РЛС, принятых на вооружение, был начат в 1939. Эти станции (РУС-1) с непрерывным излучением, модулированным звуковой частотой, располагались цепочкой вдоль нек-рой линии и позволяли обнаруживать самолёт, пересекающий эту линию. Они были применены на Карельском перешейке во время сов.-финл. войны 1939-40 и на Кавказе во время Великой Отечеств. войны 1941-45. Первая импульсная радиолокационная установка была испытана в 1937. Пром. выпуск импульсных РЛС (РУС-2, "Редут") начался в 1940. Эти станции имели одну приёмо-передающую антенну и помещались вместе с источником электропитания в кузове автомашины. Они позволяли обнаруживать самолёты при круговом обзоре возд. пространства на расстояниях (в зависимости от высоты полёта) до 150 км. В 1940 Ленингр. физико-технич. ин-том (руководитель работ Ю. Б. Кобзарев) было закончено сооружение стационарной РЛС для системы ПВО. Антенны станции располагались на большой высоте (20 м), что обеспечивало большую дальность обнаружения (~250 км) и давало возможность обнаруживать сравнительно низко летящие самолёты. Во время Великой Отечеств. войны, кроме станций "Редут", было развёрнуто производство надёжных портативных станций "Пегматит", к-рые можно было легко перевозить в упакованном виде и быстро устанавливать в любом помещении. Впоследствии станции "Пегматит" были усовершенствованы так, что они позволили определять, кроме дальности и азимута самолёта, его высоту. В конце войны совершенствование РЛС происходило в направлении как повышения дальности их действия и точности измерений, так и автоматизации отд. операций посредством автоматич. следящих систем для измерения дальности и слежения по угловым координатам (в станциях орудийной наводки), автоматич. счётных устройств (в станциях для "слепого" бомбометания) и т. д. После 2-й мировой войны, с развитием авиации (повышением высоты, скорости полёта и манёвренности самолётов), появилась необходимость создания. РЛС, способных работать в условиях сложной обстановки - при большом количестве объектов и действии умышленных помех. Повышение точности измерения координат (в т. ч. благодаря новым методам их измерения), сопряжение РЛС с вычислит. машинами и общей системой радиоуправления снарядами-ракетами существенно изменили технич. и тактич. параметры РЛС, ставших важнейшим звеном автоматизированной системы управления средствами ПВО.

Появление в 50-60-х гг. ракетной и космич. техники привело к созданию РЛС для решения ряда новых задач (см. в ст. Радиолокация). Были разработаны разнообразные РЛС для решения мн. задач науки и нар. х-ва (см., напр., Радионавигационная система, Метеорный радиолокатор, Планетный радиолокатор, Радиолокационная астрономия, Радиолокация в метеорологии и т. д.).

Основные типы РЛС. РЛС различают прежде всего по конкретным задачам, выполняемым ими автономно или в комплексе средств, с к-рыми они взаимодействуют, напр.: РЛС систем управления воздушным движением, РЛС обнаружения или наведения зенитных управляемых ракет систем ПВО, РЛС для поиска космич. летат. аппаратов (КЛА) и сближения с ними, самолётные РЛС кругового или бокового обзора и т. д. Специфика решения отдельных задач и их широкий спектр привели к большому разнообразию типов РЛС. Напр., для повышения точности стрельбы по самолётам в головках зенитных снарядов устанавливают миниатюрные РЛС, измеряющие расстояние от снаряда до объекта и приводящие в действие (на определённом расстоянии) взрыватель снаряда; для своевременного предупреждения самолёта о приближении со стороны его "хвоста" др. самолёта на нём устанавливают РЛС "защиты хвоста", автоматически вырабатывающую предупредит. сигнал. В зависимости от места установки РЛС различают наземные, морские, самолётные, спутниковые РЛС и т. д. РЛС подразделяют также по технич. характеристикам: по несущей частоте (рабочему диапазону длин волн) - на РЛС метрового, дециметрового (ДМ), сантиметрового (СМ), миллиметрового (ММ) и др. диапазонов; по методам и режимам работы - на РЛС импульсные и с непрерывным излучением, когерентные и с некогерентным режимом работы и т. д.; по параметрам важнейших узлов РЛС - передатчика, приёмника, антенны и системы обработки принятых сигналов, а также по др. технич. и тактич. параметрам РЛС.

РЛС точного измерения координат, наз. станциями орудийной наводки (СОН), определяют с высокой степенью точности координаты (азимут, угол места, дальность) воздушных, морских и наземных объектов (рис. 1). Для зенитной артиллерии появление этих станций означало технич. революцию. Резкое повышение точности измерения координат, в первую очередь угловых, стало возможным после освоения СМ диапазона волн, позволившего формировать в СОНах посредством антенн высоконаправленное излучение радиоволн. При этом резко повысилось использование излучаемой мощности в нужных направлениях и удалось в значит. мере избавиться от влияния Земли, местных предметов и ряда др. помех работе РЛС.  

Рис. 1. Радиолокационная станция орудийной наводки.

Использование СМ диапазона позволило создать панорамные самолётные РЛС кругового обзора земной поверхности (рис. 2), сыгравшие важную роль во время 2-й мировой войны при решении задачи "слепого" бомбометания, а также при поиске и уничтожении на море подводных лодок. Для этих станций характерна высокая степень различения отдельных деталей на земной поверхности (мостов, сооружений, жел. дорог и т. д.) или на море (перископов подводных лодок и т. п.). Освоение СМ диапазона привело также к созданию РЛС обнаружения самолётов и наведения на них самолётов-перехватчиков, к-рые, используя данные, полученные от РЛС дальнего обнаружения, или работая автономно, обнаруживают самолёты и одновременно измеряют их координаты - дальность, азимут и высоту полёта (напр., т. н. методом V-луча). Для реализации этого метода применяют 2 антенны, одна из к-рых имеет диаграмму направленности, узкую по азимуту и широкую в вертикальной плоскости, а другая - диаграмму направленности такой же формы, по отклонённую от вертикальной плоскости на угол, равный 45° (рис. 3). При совместном вращении обеих антенн азимут и дальность объекта определяются посредством первой антенны, а высота - по промежутку времени, через к-рый объект фиксируется второй антенной.  

Рис. 2. Схема кругового обзора земной поверхности с помощью самолётной РЛС.  

Рис. 3. Наземная РЛС обнаружения и наведения самолётов.

РЛС бокового обзора, предназначенные для картографирования земной поверхности, решения задач возд. разведки и т. д., имеют высокую разрешающую способность, определяющую качество радиолокационного изображения, его детальность. Это достигается либо значит. увеличением размера антенны, располагаемой вдоль фюзеляжа самолёта, что позволяет увеличить разрешающую способность по сравнению с панорамными РЛС кругового обзора на порядок, либо применением метода искусств. раскрыва антенны (рис. 4), позволяющего приблизиться к разрешающей способности оптич. средств наблюдения (рис. 5); при этом разрешающая способность не зависит от дальности наблюдения и длины волны зондирующего сигнала. В РЛС с искусств. раскрывом антенны часто используют сложные оптич. системы многоканальной (по дальности) обработки сигналов с когерентным накоплением их в каждом канале. Сопряжение таких систем с фотографич. устройствами позволяет получать высококачеств. запись информации.  

Рис. 4. Схема бокового обзора местности с помощью самолётной РЛС.  

Рис. 5. Радиолокационное изображение горной прибрежной местности.

РЛС систем ПРО крупных городов и пром. объектов (в США, по данным иностр. печати) образуют радиолокационный комплекс, включающий РЛС обнаружения, сопровождения и опознавания целей и РЛС наведения противоракет, работающие гл. обр. в СМ, реже в ДМ диапазонах волн (рис. 6). Такая многофункциональная РЛС содержит неск. сотен передатчиков с импульсной мощностью каждого от 0,1 до 1 вт, фазированную антенную решётку, работой к-рой управляет ЦВМ, неск. тыс. параметрических усилителей, установленных во входных цепях приёмников. За рубежом существуют проекты наземных систем ПРО на основе применения мощных лазеров, предназначенных для поражения целей. Такие системы должны работать совместно со средствами автоматич. слежения и фокусировки лазерного луча высокой интенсивности, в т. ч. с РЛС грубого слежения, обеспечивающей получение ориентировочных данных о приближающейся цели, с РЛС на лазерах для точного слежения за целью (см. Оптическая локация) и с системой распознавания истинной цели при наличии ложных целей. Благодаря возможности получения узкого луча и малым габаритам РЛС на лазерах их предполагается применять также на КЛА и спутниках.  

Рис. 6. Схематическое изображение луч чей многофункциональной РЛС системы противоракетной обороны.

РЛС слежения за искусственными спутниками Земли (ИСЗ) и измерения их траекторий различают прежде всего по составу и количеству измеряемых параметров. В простейшей однопараметрич. РЛС ограничиваются измерением только доплеровской частоты (см. Доплера эффект), по характеру изменения к-рой в месте расположения РЛС определяют период обращения ИСЗ и др. параметры его орбиты. Орбиту ИСЗ можно точно определить, применив на трассе полёта ИСЗ неск. РЛС СМ диапазона, напр. точных импульсных РЛС - радиодальномеров, работающих с ответчиком на борту ИСЗ, у к-рого нестабильность задержки ответного импульса относительно мала. Эти РЛС с параболич. антеннами обеспечивают в режиме слежения определение угловых координат ИСЗ с точностью порядка нескольких угловых минут при конич. сканировании и порядка 1 угловой минуты при моноимпульсном методе. Т. о., эти трёхпараметрич. РЛС являются нек-рым развитием СОН, отличаясь от них построением осн. канала автодальномера, многошкальностью и сохранением высокой точности слежения по дальности (ошибка измерения при космич. скоростях объекта порядка 10 м). Импульсный режим позволяет реализовать одноврем. работу нескольких РЛС с одним ответчиком. Применяют и четырёхпараметрич. РЛС с когерентным ответчиком на борту, в к-рых дополнит. измерение радиальной скорости космич. объектов обеспечивается при более простом режиме непрерывных колебаний. Сохранение импульсного режима и измерение радиальной скорости по частоте Доплера требует применения в РЛС импульсного когерентного режима, при к-ром вместо простого магнетронного передатчика применяется СВЧ усилитель мощности (напр., на клистроне) и более сложный импульсный когерентный ответчик. Станции, измеряющие 6 параметров движения объекта - дальность, 2 угловые координаты и 3 их производные (т. е. радиальную и 2 угловые скорости), - применяют, напр., при измерениях этих параметров, осуществляемых из одного пункта на активном участке полёта ракеты или КЛА. Сложность таких РЛС связана с построением многих каналов точного фазового измерения угловых координат (точность ~ 10 угловых секунд).

Другое направление использования РЛС для слежения за ИСЗ с высотой полёта в неск. сотен км и измерения их траектории основано на применении точных пеленгаторов ДМ диапазона со значительно более простыми (неследящими) антеннами фазовых угломерных каналов, обладающими в этом диапазоне достаточной эффективной площадью, а также экономичных и простых бортовых передатчиков, работающих в режиме непрерывных колебаний.

Для слежения за ИСЗ на расстояниях ~40 тыс. км (стационарные ИСЗ или ИСЗ с эллиптич. орбитой типа "Молния") применяют РЛС со следящими (по программе полёта - в ДМ диапазоне и автоматически - в СМ диапазоне) полноповоротными параболич. антеннами.

Планетная РЛС, измеряющая расстояние до планеты, параметры её движения и др. физич. характеристики, отличается большой эффективной поверхностью антенны, большой мощностью передатчика и высокой чувствительностью приёмного устройства. Длительность зондирующего сигнала таких РЛС ограничена временем прохождения радиоволн от Земли до планеты и обратно, к-рое равно, напр., для Венеры ~5 мин, для Марса ~ 10 мин и для Юпитера ~ 1 ч. Так, в планетной РЛС, посредством к-рой сотрудники Ин-та радиотехники и электроники АН СССР изучали Марс, дальномерные измерения проводились фазовым методом по огибающей колебаний с несущей частотой 768 Мгц, модулированных по амплитуде колебаниями с частотами 3 и 4 гц, а измерения радиальной составляющей скорости - доплеровским методом на несущей частоте. Принимаемый сигнал во время сеансов наблюдения запоминался (записывался магнитофоном), а задержка огибающей принятого сигнала определялась (в процессе его многократного воспроизведения за пределами сеанса связи) корреляционным методом - по максимуму выходного сигнала коррелометра при различных задержках опорного сигнала. Величина доплеровского смещения частоты определялась при помощи селективных электрич. фильтров, настроенных на определённые резонансные частоты.

Загоризонтные РЛС, используемые (в США, по данным иностр. печати) в декаметровом (коротковолновом) диапазоне волн для наблюдения на расстояниях в неск. тысяч км (напр., с целью раннего обнаружения пусков баллистич. ракет и грубого определения их координат, обнаружения ядерных взрывов, наблюдения за различными областями ионосферы, за полётом ИСЗ и т. д.), представляют собой наземные стационарные установки со сложными большими антеннами типа многоэлементных антенных решёток и мощными передатчиками с импульсной мощностью неск. десятков Мвт. Как правило, такие РЛС двух- или многопозиционные. Для них характерны многоканальное построение (напр., со 120 и более каналами в диапазоне частот 4-6 Мгц), возможность устанавливать различные длительности импульсных сигналов и частоту их повторения и соответственно регулировать ширину полосы частот в приёмнике и др. характеристики, находя оптимальный режим в зависимости от состояния ионосферы и характера поставленной задачи.

Лит.: Бартон Д., Радиолокационные системы, пер. с англ., М., 1967; Леонов А. И., Радиолокация в противоракетной обороне, М., 1967; Радиолокационные станции бокового обзора, под ред. А. П. Реутова, М., 1970; Мищенко Ю. А., Загоризонтная радиолокация, М., 1972.

А. Ф. Богомолов.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ПОМЕХИ (более точный термин - противорадиолокационные помехи), умышленные помехи, затрудняющие или нарушающие в военных целях нормальную работу радиолокационных (РЛ) средств: радиолокационных станций (РЛС), головок самонаведения управляемых ракет или авиабомб, радиовзрывателей и т. д. Различают активные и пассивные Р. п. Активные помехи создаются спец. приёмо-передающими или передающими радиоустройствами - станциями или передатчиками радиопомех, пассивные - различными искусств. отражателями радиоволн. (К пассивным помехам относят также отражения радиоволн от местных предметов и природных образований, мешающие работе РЛС; эти помехи не имеют непосредств. отношения к умышленному радиопротиводействию.) По характеру воздействия активные Р. п. делят на маскирующие и имитирующие (дезориентирующие). Маскирующие помехи создаются хаотическими, шумовыми сигналами, среди к-рых трудно выделить сигналы, полученные от объектов; имитирующие - сигналами, похожими на сигналы от объектов, но содержащими ложную информацию. Активные маскирующие помехи часто имеют вид радиочастотных колебаний, модулированных шумами, или шумовых колебаний, подобных собственным шумам РЛ приёмника. В зависимости от ширины частотного спектра их подразделяют на прицельные, имеющие ширину спектра, соизмеримую с полосой пропускания РЛ приёмника, и заградительные, "перекрывающие" определённый участок радиочастотного диапазона. Активные помехи могут также иметь вид зондирующих РЛ сигналов, модулированных по амплитуде, частоте, фазе, времени задержки или поляризации (их формируют из зондирующих сигналов, принимаемых на станции помех). Такие помехи наз. ответными, они могут быть как имитирующими, так и маскирующими.

Станции радиопомех размещают на защищаемых объектах или вне их. Совр. (сер. 70-х гг.) самолётные станции помех обладают мощностью ~10-10³ вт в непрерывном режиме и на порядок выше - в импульсном; макс. усиление антенны обычно 10-20 дб. Мощности наземных и корабельных станций помех, как правило, выше. В передающей части станций помех применяются широкополосные усилители на лампах бегущей волны и усилители с распределёнными постоянными, генераторы на лампах обратной волны, магнетронах (магнетронах, настраиваемых напряжением) и др. электровакуумных приборах, перестраиваемых в широком диапазоне частот. Разрабатывают станции помех с фазированными антенными решётками, в к-рых используются усилители и генераторы на полупроводниковых приборах и миниатюрных лампах бегущей волны.

Для создания пассивных помех используют дипольные, ленточные, уголковые и диэлектрич. линзовые отражатели, антенные решётки, надувные металлизированные баллоны и др. Широко распространённые дипольные отражатели имеют вид полосок из фольги или металлизированной бумаги либо отрезков металлизированного стекловолокна длиной ок. 0,5 длины волны, излучаемой РЛС. Диполи в большом числе выбрасывают или выстреливают в возд. пространство упакованными в пачки или без упаковки, при полёте они рассеиваются. Пассивные отражатели, как правило, не имеют своих источников энергии. Однако в 70-х гг. в связи с развитием полупроводниковой электроники и микроминиатюризацией радиоэлектронных элементов подобные отражатели начинают снабжать миниатюрными электронными усилителями и генераторами и т. о. они превращаются в активные средства радиопротиводействия - миниатюрные передатчики помех.

На индикаторах РЛС (на отд. участках экрана электроннолучевой трубки или по всему экрану) помехи создают шумовой фон или ложные отметки объектов, что в значительной степени осложняет обнаружение объектов, целераспределение и сопровождение их. Воздействуя на устройства автоматич. обнаружения и сопровождения объектов по азимуту и углу места, скорости и дальности, помехи могут вызывать перегрузку устройств автоматич. обработки данных, срыв автоматич. сопровождения объектов, вносить большие ошибки в определение местоположения и параметров движения объектов. Лит. см. при статьях Радиоэлектронная борьба, Радиоэлектронное противодействие.

Б. Д. Сергиевский.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МАЯК, приёмо-передающая радиоустановка навигационного назначения, работающая совместно с радиолокационной станцией (РЛС), установленной на движущемся объекте (напр., на самолёте, судне). Р. м. включается под действием сигналов бортовой РЛС и излучает кодированные сигналы, по к-рым РЛС определяет направление на маяк и расстояние до пего. Применяется в радионавигации для определения положения объектов относительно известного местоположения Р. м. и для обеспечения точного выхода их в пункт расположения Р. м.

РАДИОЛОКАЦИЯ (от радио... и лат. locatio - размещение, расположение), область науки и техники, предметом к-рой является наблюдение радиотехнич. методами (радиолокационное наблюдение) различных объектов (целей) - их обнаружение, распознавание, измерение их координат (определение местоположения) и производных координат и определение др. характеристик. Под Р. понимают также сам процесс радиолокац. наблюдения (локации) объектов. При наличии нескольких объектов Р. должна обеспечивать требуемое их разрешение (раздельное наблюдение). Задачи Р. решаются при помощи отд. радиолокационных станций (РЛС) и сложных радиолокац. систем. С Р. тесно связана радионавигация; часто их методы и аппаратура практически не различаются. Р.- одно из важнейших направлений совр. радиоэлектроники.

Для радиолокац. наблюдения используют: эхо-сигналы, образующиеся в результате отражения радиоволн от объекта, облучённого РЛС (т. н. Р. с зондирующим излучением); сигналы РЛС, переизлучаемые ретранслирующим устройством, находящимся на объекте, местоположение к-рого определяется (Р. с активным ответом); собств. радиоизлучение объекта - излучение радиоустройств, находящихся на объекте, или тепловое излучение самого объекта, определяющееся его темп-рой (пассивная радиолокация).

В Р. измеряют расстояние до объекта (дальнометрия, или дистанциометрия), направление прихода сигналов (пеленгация), радиальную и угловую скорости движения объекта и т. д. Радиолокац. наблюдение объектов позволяет также выявлять их мн. характерные особенности, напр. определять параметры ледового покрова водной поверхности, влагосодержание атмосферы, размеры и конфигурацию объекта и т. п. Данные измерений могут быть дискретными (вырабатываемыми через определённые интервалы времени) или непрерывными. Объекты могут быть одиночными или множественными либо представлять собой сплошные образования. Возможно сложное (комбинированное) наблюдение, напр. радиолокац. обзор пространства в нек-ром секторе, позволяющий производить поиск и обнаружение новых объектов в этом секторе и одновременно непрерывно получать текущие координаты уже обнаруженных объектов.

В основе наиболее распространённого вида Р.- Р. с зондирующим излучением - лежит явление отражения радиоволн. Простейшей характеристикой отражающих свойств объекта (в направлении на приёмную антенну РЛС при заданном направлении поля зондирующего излучения) является т. н. эффективная площадь рассеяния (ЭПР) объекта а, позволяющая определить плотность потока мощности поля у приёмной антенны РЛС П₂ через плотность потока мощности излучения у объекта П₁ по формуле

где R - расстояние от объекта до РЛС. По характеру отражения или излучения радиоволн радиолокац. объекты принято разделять прежде всего на сосредоточенные (под к-рыми понимают одиночные объекты с размерами, малыми по сравнению с размерами объёма, разрешаемого РЛС) и распределённые. Распределённые объекты, в свою очередь, могут быть поверхностными (напр., земная поверхность с пашней, кустарником, снегом и т. д., поверхность моря или Луны и т. д.) и объёмными (напр., всевозможные неоднородности в атмосфере - облака, дождь, снег, искусств. дипольные помехи и т. д.). Гладкие поверхности, у к-рых размеры неровностей составляют незначит. долю от длины облучающей волны (напр., спокойная водная поверхность, бетонное полотно и т. д.), отражают зеркально, т. е. при отражении наблюдаются определённые фазовые соотношения между облучающей волной и отражённой. При неровностях, соизмеримых с длиной облучающей волны или больших её, имеет место диффузное отражение волн, т. е. сложение волн со случайными фазами, отражённых от разных элементов поверхности. В общем случае реальные поверхности создают отражённые волны, содержащие как зеркальную, так и диффузную компоненту. Сопоставляя размеры одиночного объекта не только с объёмом, разрешаемым РЛС, но и с длиной волны, излучаемой ею, различают 3 случая: размеры объекта во много раз больше длины волны (т. н. оптич. рассеяние - поверхностное и краевое), размеры объекта и длина волны близки друг к другу (резонансное рассеяние), длина волны намного превосходит размеры объекта (рэлеевское рассеяние) (см. также Отражение света, Рассеяние света). Эти случаи различаются не только по интенсивности отражения, но и по характеру зависимости отражённого сигнала от длины волны и поляризации зондирующего сигнала. Особый практич. интерес представляет случай большой величины отношения размеров объекта к длине волны, поскольку в Р. наибольшее применение имеют волны сантиметрового (СМ) диапазона, в к-ром у большинства объектов (самолёты, корабли, ракеты, космич. аппараты) размеры поверхностей и краёв во много раз превосходят длину волны. Для такого (оптич.) рассеяния характерны независимость ЭПР от поляризации зондирующего сигнала и возможность разделить большой объект на отдельные, практически самостоят. части. Как и в оптике, здесь большую роль играют "блестящие точки" (явление интенсивного отражения волн от выпуклых частей объекта), а также зеркально отражающие гладкие участки поверхности. Расчёт поверхностного рассеяния волн основан на применении оптич. методов (преим. на использовании принципа Гюйгенса - Кирхгофа, согласно к-рому отражённое поле находится суммированием полей отд. участков "освещённой" поверхности). При резонансном рассеянии величина ЭПР резко зависит от длины волны и имеет максимум (это явление используют для создания эффективных помех работе РЛС посредством сбрасывания с самолётов металлизированных лепт длиной, равной половине длины волны). В области рэлеевского рассеяния ЭПР объекта обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны, прямо пропорциональна квадрату объёма объекта и не зависит от его формы. Такая зависимость объясняет выгоды применения в Р. сравнительно коротких волн (напр., волн СМ диапазона) для обнаружения мелких объектов (напр., снарядов, капель дождя и пр.).

Появление и развитие радиолокации. Явление отражения радиоволн наблюдал ещё Г. Герц в 1886-89. Влияние корабля, пересекающего трассу радиоволн, на силу сигнала зарегистрировал А. С. Попов в 1897. Впервые идея обнаружения корабля по отражённым от него радиоволнам была чётко сформулирована в авторской заявке нем. инж. К. Хюльсмайера (1904), содержавшей также подробное описание устройства для её реализации.

Интерференцию незатухающих радиоволн, приходящих к приёмнику по двум путям - от передатчика и, после отражения, от движущегося судна,- впервые наблюдали амер. инж. А. Тейлор и Л. Юнг в 1922, а интерференцию при отражении радиоволн от самолёта - амер. инж. Б. Тревор и П. Картер в 1932. В 1924 англ. учёный Э. Эплтон провёл измерения высоты слоя Кеннелли-Хевисайда (слой Е ионосферы) путём наблюдения чередующихся усилений и ослаблений сигнала, вызванных варьированием частоты колебаний в передатчике, приводящим (как и при движении отражающего объекта) к изменению разности фаз между колебаниями, пришедшими по двум путям. В 1925 англ. учёные Г. Брейт и М. Тьюв опубликовали результаты своей работы по определению высоты слоя Кеннелли-Хевисайда измерением времени запаздывания импульсного сигнала, отражённого от слоя, относительно сигнала, пришедшего вдоль поверхности Земли.

В СССР работы по Р. были развёрнуты с 1933 по инициативе М. М. Лобанова, под рук. Ю. К. Коровина и П. К. Ощенкова. Первые практически использовавшиеся РЛС, действие к-рых было основано на появлении биений при пересечении самолётом линии передатчик-приёмник, разработаны под рук. Д. С. Стогова в 1938. Импульсный метод Р. разработан в 1937 в Ленингр. физ.-технич. ин-те под рук. Ю. Б. Кобзарева.

Последующее развитие Р., её внедрение в различные виды вооружения и нар. х-во связаны с освоением диапазона СВЧ, совершенствованием методов Р., внедрением вычислит. техники и использованием достижений смежных наук. Особое значение имела разработка радиолокац. измерит. устройств для зенитной и корабельной артиллерии. Появление и применение (почти одновременно с Р.) противорадиолокац. средств - пассивных и активных помех, защитных покрытий и пр. (см. Радиоэлектронное противодействие), вызвали необходимость разработки спец. противопомеховых методов и устройств. Радиолокац. методами решаются разнообразные задачи нар. х-ва, связанные с навигацией (см. Навигация, Навигация воздушная), метеорологией (см. Радиолокация в метеорологии), аэрофотосъёмкой (см. Аэрометоды), разведкой полезных ископаемых и др.

Появление (в 50-60-х гг.) ракетной и космической техники усложнило и расширило задачи Р. Создание ракет и космических летательных аппаратов (КЛА) потребовало точного измерения траектории и параметров их движения с целью управления ими, прогнозирования траектории точной посадки КЛА на Землю и др. планеты, точной гсографич. привязки количеств. результатов науч. измерений, данных метеорологич. обстановки, фотоснимков и т. п. к координатам КЛА, измерения взаимного положения КЛА. Одно из достижений Р.- решение задачи поиска и сближения двух КЛА, включая их автоматич. стыковку. Для ряда космич. применений Р. характерна тесная связь радиолокац. систем с системами передачи информации (в области радиотелеметрии, космич. телевидения и радиосвязи) и передачи команд, а также с вычислит. устройствами автоматич. комплекса управления КЛА. Часто эти системы имеют общий канал связи (общие антенны, цепи передающих и приёмных устройств), а в ряде случаев работают с общим сигналом.

Важная область применения Р.- планетная радиолокация, позволившая путём приёма радиосигналов, отражённых от планет, с большой точностью измерить расстояние до них и тем самым снизить погрешность в определении осн. астрономической единицы, уточнить параметры орбит планет, определить (по расширению спектра отражённого радиосигнала) период вращения планет (в частности, Венеры) и осуществить радиолокац. наблюдение рельефа поверхности планет. В СССР Р. Венеры, Меркурия, Марса и Юпитера выполнил в 1961-63 коллектив учёных во главе с В. А. Котелъниковым. См. также Радиолокационная астрономия.

При создании систем противоракетной обороны (ПРО) Р. должна решать сложные задачи, связанные с уничтожением ракет противника, в т. ч. с обнаружением и сопровождением ракет и наведением на них противоракет.

Основные принципы и методы радиолокации. Среди многочисл. принципов и методов Р. следует выделить наиболее важные, связанные с дальностью действия РЛС, измерением дальности, пеленгацией, защитой от пассивных помех (метод селекции движущихся целей), разрешением (метод бокового обзора).

Дальность действия РЛС, использующих отражённые сигналы (в отсутствии пассивных помех), при расположении передатчика и приёмника в одном месте определяется согласно осн. уравнению Р.:

где R - дальность действия; Р - ср. мощность зондирующих сигналов; Т - время, в течение к-poгo должно быть произведено обнаружение объекта или определение его местоположения; S_э - эффективная площадь приёмной антенны; О - телесный угол, внутри к-рого ведётся наблюдение; Е_п - энергия отражённого сигнала, к-рая необходима для обнаружения объекта с заданной достоверностью или определения его местоположения с заданной точностью; L - коэфф. потерь, обусловленных отличием реальной системы от идеальной.

Модификации этого уравнения связаны со специфич. условиями применения РЛС. Так, в наземных РЛС обнаружения возд. целей, ожидаемых на нек-рой высоте, для рационального использования мощности, излучаемой антенной, выбирают антенны с такой диаграммой направленности, чтобы во всём рабочем секторе обеспечивалось постоянство принимаемых сигналов независимо от дальности. Уравнения дальности действия РЛС, использующих ретранслированные (радиолокационным маяком) сигналы, составляются раздельно для 2 одинаковых расстояний: РЛС - маяк и маяк - РЛС; для каждого из них в зависимость дальности от энергетич. потенциала радиоканала (от мощности передатчика и чувствительности приёмника) входит R², а не R⁴.

Дальность радиолокац. наблюдения в диапазоне СВЧ ограничивается кривизной земной поверхности и равна (в км)

где hi и h₂ - высоты расположения объекта и РЛС над поверхностью Земли (в км). Дальность действия значительно возрастает в диапазоне декаметровых (коротких) волн - благодаря их распространению с последоват. отражениями от ионосферы (в среднем на высоте 300 км) и от поверхности Земли (см. Распространение радиоволн).

Открытие сов. учёным Н. И. Кабановым в 1947 явления дальнего рассеянного отражения от Земли декаметровых волн с их возвратом после отражения от ионосферы к источнику излучения привело к появлению принципиальной возможности создания т. н. ионосферной, или загоризонтной, Р. Загоризонтная Р. может осуществляться в основном по двум схемам: "на просвет" - с большим разнесением передатчика и приёмника и наблюдением объектов, находящихся между ними, и с возвратно-наклоииым зондированием - с приёмом сигналов, приходящих обратно к месту излучения (рис. 1).  

Рис. 1. Схема загоризонтной радиолокации.

Рис. 2. Схема измерения дальности импульсным методом: г - расстояние до цели.

Измерение дальности по. отражённым сигналам обычно производится двумя способами. В основу первого (т. н. импульсного) способа положено излучение импульса и измерение времени запаздывания отражённого (или ретранслированного) объектом импульса относительно излучённого. Измерение облегчается, если отражённый сигнал не налагается на зондирующий, т. с. объект находится на достаточном удалении от РЛС. В простейшем случае (рис. 2) для реализации этого способа применяются импульсный передатчик, приёмник (обычно супергетеродинного типа), задающий генератор-синхронизатор для запуска передатчика и задания шкалы времени, индикатор осциллографич. типа, по шкале к-рого можно отсчитывать дальность. Модификациями этой схемы являются многошкальные схемы, построенные по принципу нониуса, и следящие схемы - авто дальномеры.

В (основу второго способа положено наблюдение интерференции двух непрерывных волн, связанных с зондирующим излучением и отражением от объекта (или ретрансляцией). При реализации этого способа с зондирующими колебаниями, частота к-рых модулирована по линейному закону, в смеситель приёмного устройства (рис. 3, а, б) поступают колебания передатчика и сигнала, в результате чего имеют место биения между ними с частотой, пропорциональной измеряемой дальности. После детектирования, усиления и ограничения сигналы поступают на частотомер - счётчик частоты биений, шкала к-рого может быть проградуирована непосредственно в единицах дальности.  

Рис. 3. Схема измерения дальности при непрерывных частотно-модулированных колебаниях (и) и кривые изменения во времени частоты зондирующего (fn) и отражённого (fo) колебаний (б): Тм - период модуляции; 2 г/с - временное запаздывание отражённого (желала (г - расстояние до цели, с - скорость света); t - время.

Радиальная скорость объекта, как правило, определяется с высокой точностью измерением частоты Доплера (см. Доплера эффект). При этом получение высокой разрешающей способности по скорости и высокой точности её измерения связано с применением сигналов большой длительности. Однако получение высокой разрешающей способности по дальности и высокой точности её измерения связано с применением широкополосных сигналов. Поэтому в Р. целесообразно применять сложные широкополосные сигналы с большой базой (с большим произведением ширины полосы спектра сигнала на его длительность). В случае простых сигналов (напр., одиночных монохроматичных импульсов) расширение спектра сигнала с целью получения лучшего разрешения по дальности сопровождалось бы ухудшением разрешения по скорости.

Пеленгация объектов может осуществляться при наблюдении из одного  пункта и при разнесённом приёме. В устройствах, расположенных в одном пункте, широкое применение получил метод пеленгации путём сравнения амплитуд сигналов - амплитудный метод, позволяющий получить высокую точность в сочетании с автоматич. слежением за целью по направлению и высоким отношением сигнал/шум. В простейшем случае достаточно сравнить амплитуды сигналов от объекта в двух положениях диаграммы направленности антенны (рис. 4), чтобы по знаку и величине разности этих сигналов (т. н. сигналу ошибки) судить о величине и знаке отклонения направления на объект от равносигналыюго (в к-ром сигнал ошибки равен нулю). После усиления сигнал ошибки подаётся в следящую систему, к-рая поворачивает антенну вслед за перемещением объекта ("следит" за равносигнальным направлением).  

Рис. 4. Схема пеленгации по методу сравнения; ОБ - равносигнальное направление; ОА и ОВ - 2 положения максимума диаграммы направленности.

Существуют 2 варианта этого метода. В первом (более простом) необходим только один приёмный канал связи с одной антенной. Путём механиЧ. или электронной коммутации соответств. цепей получают два положения диаграммы направленности антенны и вырабатывают сигнал ошибки, к-рый управляет следящей системой. Образование сравниваемых сигналов реализуется последовательно (во времени). Во втором, паз. моноимпульсным методом (см. Моноимпульсная радиолокация), существуют 2 отд. приёмных канала связи с 2 антеннами и образование 1-го и 2-го сигналов происходит одновременно. Моноимпульсный метод свободен от ошибок, вызываемых флуктуациями сигналов (неизбежными в первом варианте).

В РЛС СМ диапазона волн первый вариант пеленгации реализуется при коническом сканировании, т. е. при вращении радиолуча, отклонённого относительно оси зеркала антенны (равносигналыюго направления). Синхронно с вращением луча вырабатываются 2 ортогональных напряжения, используемых для коммутации (на выходе тракта сигнала) фазовых детекторов с целью выделения сигнала ошибки. Во втором варианте одновременно существуют 4 радиолуча и 2 сигнала ошибки (от каждой из ортогональных пар лучей).

Кроме метода сравнения, также применяется амплитудный метод анализа огибающей принимаемых сигналов, позволяющий получить примерно такую же точность пеленгации при одновременном обзоре узким лучом сектора, в к-ром может находиться неск. целей.

Методы разнесённого приёма позволяют достигнуть высокой точности пеленгации путём измерения разности времени прихода сигналов. В зависимости от вида принимаемых сигналов такое измерение может производиться импульсным, корреляционным и фазовым способами.

Большое развитие в Р. получил фазовый способ пеленгации, основанный на измерении разности фаз высокочастотных колебаний, принимаемых антеннами, разнесёнными на определённое расстояние, наз. базой. Его достоинство - высокая точность, достигаемая гл. обр. необходимым увеличением базы. Метод свободен от погрешностей, вызываемых флуктуациями сигнала, общего (по амплитуде) для каналов фазовой системы. При преобразовании радиочастоты в промежуточную (более низкую) частоту в супергетеродинном радиоприёмнике разность фаз сохраняется неизменной, и её измерение с точностью ~1° не представляет технич. трудностей. При реализации этого метода важно сохранять идентичность и стабильность фазовых характеристик отд. приёмных каналов, пропускающих колебания, разность фаз к-рых измеряется, а также поддерживать постоянство частоты принимаемых волн и базы (или осуществлять спец. контроль за их изменением).

Фазовый метод весьма удобен и для точного измерения угловой скорости излучающего объекта. Применяя увеличенную базу, можно во много раз повысить чувствительность системы к изменению угловых координат, получая измеримые разности фаз колебаний при ничтожных угловых перемещениях объекта. Сложность измерения этими системами угловых координат и их производных обусловлена многоканальностью их структуры, жёсткими требованиями к фазовым характеристикам каналов, необходимостью использовать для автоматизации обработки данных ЦВМ с высокой производительностью.

Развитие фазовых методов измерения угловых координат и их производных в Р. было использовано в радиоастрономии, где получили применение интерферометры со сверхдлинной базой (порядка неск. тысяч км); с их помощью достигают углового разрешения порядка тысячной доли угловой секунды.

Большое значение в Р. имеет метод селекции движущихся целей -обнаружения отражённых целями сигналов, маскируемых радиоволнами, отражёнными от местных предметов - зданий, холмов, леса (при наблюдении низколетящих самолётов и снарядов или объектов, движущихся по земле), либо от волнующегося моря (при наблюдении перископов подводных лодок), либо от "облака" пассивных дипольных помех (при наблюдении возд. объектов) и т. д. При этом методе, наз. также когерентно-импульсным, фаза излучённых радиоволн запоминается с тем, чтобы при приёме сигнала, отражённого от объекта, по мере движения объекта можно было фиксировать изменение разности фаз между принятым и посланным сигналами; для неподвижного или малоподвижного фона помех изменения разности фаз в соседних периодах повторений импульсов близки к пулю, и при помощи устройств компенсации можно эти сигналы подавить, пропустив на выход РЛС только сигналы от движущихся объектов. Известны 2 способа реализации такого метода: с передатчиком (напр., на клистроне, рис. 5), фаза колебаний в к-ром может управляться, и с передатчиком (напр., на магнетроне, рис. 6), фаза колебаний к-рого от посылки к посылке импульсного сигнала случайна. В последнем случае фаза СВЧ колебаний магнетрона запоминается путём принудит. фазирования когерентного гетеродина приёмника при каждой посылке зондирующего сигнала.  

Рис. 5. Блок-схема когерентной радиолокационной станции: F_Д, - частота Доплера движущейся цели; f_о - несущая частота; f_пр - промежуточная частота; УПЧ - усилитель промежуточной частоты; АН - антенна.

Рис. 6. Блок-схема псевдокогерентной радиолокационной станции с фазируемым когерентным гетеродином. Обозначения те же, что и на рис. 5.

Методы оптимальной обработки сигналов (в т. н. когерентных РЛС) позволили получать высокую угловую разрешающую способность у РЛС, движущихся относительно объектов (в т. ч. даже если размеры | антенны сравнительно невелики, т. е. при широком радиолуче). Так, для картографирования местности был разработан метод бокового обзора С синтезированным раскрывом антенны. В РЛС, использующих этот метод, антенна, вытянутая вдоль пути летат. аппарата (ЛА), принимает от каждой элементарной площадки местности сигналы, различающиеся временем запаздывания (в связи с перемещением ЛА) и частотой Доплера. Т. к. при оптимальной обработке сигналы запоминаются я суммируются с соответствующими фазовыми сдвигами, то можно получить эффект синфазного сложения сигналов, подобно тому как это происходило бы при неподвижной синфазной антенне с эквивалентным размером D вдоль линии пути, определяемым перемещением ЛА за время когерентного накопления сигнала Т:

D = v.T,

где v - скорость перемещения ЛА. Вследствие эффекта Доплера изменение частоты колебаний дельта f для элементов поверхности, разнесённых на ширину радиолуча 0 = Л/d (где X - длина волны, d - диаметр или сторона раскрыва антенны), равно

Следовательно, после оптимальной обработки сигнала длительность сжатого импульса t будет равна

что соответствует предельно достижимой продольной разрешающей способности вдоль линии пути, равной d = tv (или ½ d, если та же бортовая антенна используется не только для приёма, но и для облучения и обеспечивает т. о. удвоение фазовых сдвигов отражённых колебаний).

Лит.: Теоретические основы радиолокации, под ред. В. Е. Дулевича, М., 1964; Современная радиолокация, пер. с англ., М., 1969; Теоретические основы радиолокации, под ред. Я. Д. Ширмана, М., 1970; Вопросы статистической теории радиолокации, под ред. Г. П. Тартаковского, т. 1 - 2, М., 1973-74.

А. Ф. Богомолов.

РАДИОЛОКАЦИЯ В МЕТЕОРОЛОГИИ, применение радиолокации для метеорологич. наблюдений и измерений, основанное на рассеянии радиоволн гидрометеорами, диэлектрич. неоднородностями воздуха, сопутствующими атм. явлениям, частицами аэрозоля и др. Кроме того, пользуются искусственными отражателями (рассеивателями), выбрасываемыми в атмосферу, типа метализированных иголок размером ~ Л/2, где Л - длина волны, а также спец. радиолокационными отражателями или активными ответчиками - миниатюрными радиопередатчиками, поднимаемыми на шарахзондах.

Отражения радиоимпульсов от турбулентных и инверсионных слоев в тропосфере впервые отмечены в 1936 Р. Колвеллом и А. Фрейдом (США) на средних и коротких волнах. Первые сообщения об обнаружении осадков с помощью радиолокаторов сантиметрового (СМ) диапазона относятся к нач. 1941 (Великобритания). В 1943 в США А. Бентом и др. были организованы первые оперативные наблюдения за ливнями и грозами. В СССР В. В. Костаревым в 1943 начаты измерения скорости и направления ветра в высоких слоях атмосферы путём прослеживания движения шаров-зондов с пассивными отражателями.

При помощи радиолокаторов обнаруживаются облака, осадки, области повышенных градиентов тсмп-ры и влажности, ионизированные следы молниевых разрядов и др. Из радиолокац. наблюдений получают информацию о пространственном положении, перемещении, структуре, форме и размерах обнаруживаемых объектов, а также их физич. свойствах. При рассеянии радиоволн на частицах облаков и осадков в случае, когда размеры r этих частиц малы по сравнению с длиной волны X (рэлеевское рассеяние), величина радиолокац. сигнала ~ r⁶/Л⁴. Столь сильная зависимость величины отражённого сигнала от размера частиц приводит к тому, что при радиолокац. наблюдении за облаками и осадками выделяются наиболее крупнокапельные области, поэтому радиолокац. изображения не всегда совпадают с визуальными размерами объекта. Интенсивность рассеянных сигналов резко убывает с увеличением Л, кроме того, на миллиметровых (ММ) и более коротких волнах сигнал сильно ослабляется, что ограничивает диапазон частот метеорологич. радиолокаторов, к-рые поэтому, как правило, работают в СМ и ММ диапазонах волн.

Между средней мощностью отражённых сигналов и интенсивностью осадков установлены эмпирич. соотношения, на основании к-рых определяют распределение интенсивности и количества выпадающих осадков на площади радиолокац. обзора. Более высокая точность измерения интенсивности осадков и водности облаков достигается при измерении ослабления радиоволн. Для определения ослабления радиоволн используют двухволновые радиолокаторы. Если X сравнима с размером частицы, закон рассеяния существенно отличается от рэлеевского, и при известной частотной зависимости ослабления радиоволн измерения отражённых сигналов на нескольких длинах волн позволяют оценить размеры частиц осадков. Для несферич. частиц вероятность рассеяния зависит от их формы и ориентации. По степени деполяризации отражённых сигналов можно судить о форме частиц облаков и осадков и, следовательно, об их агрегатном состоянии. Движение рассеивателей приводит к смещению частоты отражённых сигналов вследствие эффекта Доплера. Измерение доплеровского смещения частоты, а также др. параметров спектра радиолокац. сигналов, отражённых от облаков и осадков, крупных частиц аэрозоля, искусств. рассеивателей, позволяет исследовать структуру различных движений в атмосфере (ветер, турбулентность, упорядоченные вертик. потоки). С помощью высокочувствит. радиолокац. станций обнаруживаются области повышенных градиентов показателя преломления, связанные с образованием устойчивых слоев в приземном и пограничном слоях атмосферы, а также с зонами интенсивной турбулентности при "ясном" небе па высотах до 10-15 км. Интенсивность турбулентности в "ясном" небе оценивается по величине отражённых сигналов, а также по ширине их спектра, обусловленного доплсровским смещением.

Благодаря применению Р. в м. оперативные данные о ветре на различных высотах получают при любых условиях погоды. Скорость и направление ветра вычисляются по измеренным координатам радиопилота. Определение ветра часто производится одновременно с измерением темп-ры, давления, влажности и др. параметров атмосферы, поэтому созданы радиолокац. станции для комплексного зондирования атмосферы, к-рые позволяют определять координаты радиозонда по сигналам его передатчика-ответчика и принимать телеметрич. информацию о метеорологических элементах.

Лит.: Атлас Д., Успехи радарной метеорологии, пер. с англ.. Л., 1967; Степаненко В. Д., Радиолокация в метеорологии, Л., 1966; Радиолокационные измерения осадков, Л., 1967; Калиновский А. Б., П и н у с Н. З., Аэрология, ч. 1, Л., 1961.

А. А. Черников.

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКАЯ СВЯЗЬ, связь, устанавливаемая в радиолюбительских диапазонах волн при помощи приёмо-передающих радиолюбительских станций. Цели Р. с.- эксперименты с приёмо-передающей аппаратурой и антенными устройствами, проведение соревнований по радиоспорту, установление связи с др. радиолюбителями (напр., "охота" за дальними и "редкими" странами), выполнение квалификационных норм (напр., для получения радиолю-бит. дипломов), коллекционирование карточек-квитанций и т. п. Радиолюбительство зародилось в 1919 в США. Первая любительская радиостанция в СССР вышла в эфир 15 янв. 1925 (Ф. А. Лбов и В. М. Петров, Ниж. Новгород).

Р. с. может быть установлена как при случайной "встрече" в эфире двух радиолюбителей, так и по предварит, договорённости между ними.

Режимы работы, используемые в Р. с.: телеграфный (передача сообщений кодом Морзе) и телефонный, с амплитудной, однополосной либо частотной (на ультракоротких войнах) модуляцией. В Р. с., особенно при телеграфном режиме работы, часто применяют радиолюбительские коды. При обычной Р. с. радиолюбитель паз. своё имя, город, сообщает сведения о разборчивости, силе и качестве сигнала, погоде, применяемой передающей и приёмной аппаратуре и т. д. Во время соревнований передаваемая информация ограничивается контрольными данными (т. п. номерами), как правило, включающими оценку сигнала и порядковый номер связи.

Лит.: К а з а н с к и и И. В., Радиоспорт в первичной организации ДОСААФ, М., 1971; его же, Как стать коротковолновиком, М., 1972; Степанов Б. Г., Справочник коротковолновика, М., 1974; Регламент радиосвязи, М., 1975.

И. В. Казанский.

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКАЯ СТАНЦИЯ, приёмо-передающая или приёмная радиостанция, служащая для радиолюбительской связи или для наблюдения за нею. Приёмо-передающая Р. с. состоит из передатчика, приёмника и антенны, приёмная - из приёмника и антенны. Последние устанавливают, как правило, начинающие радиолюбители для наблюдения за работой приёмо-передающих Р. с. Различают приёмо-передающие Р. с. индивидуального и коллективного пользования, коротковолновые и ультракоротковолновые. Кроме того, в зависимости от квалификации радиолюбителя - владельца индивидуальной или начальника коллективной станции - Р. с. подразделяют на 3 категории, различающиеся по предельной мощности передатчика, режиму работы и диапазонам радиоволн. В СССР разрешение на право установки и эксплуатации Р. с. выдастся Гос. инспекциями электросвязи Министерств связи союзных республик по ходатайству областного, краевого или респ. комитетов ДОСААФ СССР. По советскому законодательству (пост. Пленума Верховного суда СССР от 3 июля 1963) умышленное ведение радиопередач, связанных с проявлением явного неуважения к обществу, грубо нарушающих общественный порядок либо создающих помехи радиовещанию или служебной радиосвязи, квалифицируется как хулиганство.

Лит. см. при ст. Радиолюбительская связь.

И. В. Казанский.

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ДИАПАЗОНЫ ВОЛН, диапазоны радиоволн, выделенные для радиолюбительской связи (в т. ч. для соревнований по радиоспорту) и передачи сигналов на радиоуправляемые модели. Для связи, согласно международному регламенту радиосвязи, отведены 5 коротковолновых Р. д. в.- 80-, 40-, 20-, 14- и 10-метровые с частотами соответственно 3,50-3,65 Мгц; 7,0-7,1 Мгц; 14,00-14,35 Мгц; 21,00-21,45 Мгц; 28,0-29,7 Мгц и 6 ультракоротковолновых - с частотами 144-146 Мгц; 430- 440 Мгц; 1,215-1,300 Ггц; 5,65- 5,67 Ггц; 10,0-10,5 Ггц; 21-22 Ггц. Для радиоуправления моделями выделены частота (27,12 ± 0,05%) Мгц и неск. участков в диапазоне 28,0-29,7 Мгц и в диапазоне 144-146 Мгц. Внутри каждого Р. д. в. отводятся отд. участки для работы в телеграфном и телефонном режимах, для связи с ближними и дальними станциями и др.

Лит. см. при ст. Радиолюбительская связь.

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ КОДЫ, условные обозначения или сокращения слов, используемые в радиолюбительской связи. Наиболее широко Р. к. применяют при телеграфном режиме работы. Р. к. служат нек-рыс фразы международного т. н. Q-кода и, кроме того, общепринятые сокращения слов, гл. обр. английских, наз. иногда радиожаргоном. Каждая фраза Q-кода начинается с буквы Q и состоит из трёх букв, напр. QRS - "передавайте медленнее". Передаваемая без вопросит, знака фраза означает утверждение, с вопросит, знаком - вопрос. При отрицат. ответе к ней присоединяют отрицат. частицу по (до фразы) или not (после фразы). Сокращения слов служат для описания технич. данных аппаратуры станции, условий передачи и приёма сигналов, а также обозначают нек-рые общие понятия, необходимые при ведении связи, напр. Ab,t (about) - "около", "о"; Тх (transmitter) - "передатчик". Кроме того, применяют условные цифровые обозначения, напр. 73 - "наилучшие пожелания". Сов. радиолюбители применяют также ряд сокращений рус. слов, напр.: блг - "благодарю", дев - "до свидания", тов - "товарищ".

Лит. см. при ст. Радиолюбительская связь.

И. В. Казанский.

РАДИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, люминесценция, возбуждаемая ядерными излучениями (а-частицами, электронами, протонами, нейтронами, у-лучами и т. д.) или рентгеновскими лучами.

РАДИОЛЯРИЕВЫЙ ИЛ, разновидность совр. океанич. глубоководных кремнисто-глинистых илов, обогащённая скелетами простейших животных - радиолярий, ведущих планктонный образ жизни. Во влажном состоянии представляет собой коричневый, реже зеленовато-серый, чёрный алевритисто-пелитовый и пелитовый осадок. Состоит из опалового кремнезёма SiO₂ -nH₂O (5-30% ), глинистых минералов, вулканогенного материала, гидроокислов железа и марганца, иногда цеолитов. Р. и. распространён исключительно в экваториальной зоне Индийского и Тихого океанов на глуб. 4500-6000 м и более. Занимает ок. 3,4% общей площади дна Мирового океана.

В ископаемом состоянии Р. и. переходит в органогенную осадочную породу - радиолярит.

Лит.: Осадкообразование в Тихом океане, М., 1970 (Тихий океан, т. 6, кн. 1-2).

РАДИОЛЯРИИ (Radiolaria), лучевики, подкласс простейших класса capкодовых. Обширная группа (св. 7 тыс. видов) морских планктонных преим. тепловодных организмов. Размером от 40 мкм до 1 мм и более. Р. обладают внутренним скелетом - кожистой центр. капсулой, обычно пронизанной многочисленными порами, через к-рые внутрикапсулярная цитоплазма сообщается с внекапсулярной. Внутри капсулы расположена эндоплазма с ядром (или ядрами) и внутр. слой эктоплазмы. Внекапсулярная эктоплазма богата слизистыми включениями, каплями жира, что способствует уменьшению удельного веса Р. и служит приспособлением к парению в воде. В эктоплазме почти всегда присутствуют многочисленные симбиотические (см. Симбиоз) одноклеточные водоросли зооксантеллы. Снаружи тела Р. выдаются нитевидные, часто ветвящиеся псевдоподии (филоподии), служащие для улавливания пищи и увеличения удельной поверхности тела, что также способствует парению в воде., Р. обладают и наружным минеральным скелетом, состоящим из кремнезёма или (отряд Acanthria) сернокислого стронция. Скелеты часто слагаются из геометрически правильно расположенных отдельных игл, образуют решётчатые (иногда вложенные друг в друга) шары, многогранники, кольца и т. п.; лёгкие и прочные, они несут защитную функцию и способствуют увеличению удельной поверхности.  

Радиолярии: 1 - Hexastylus marginatus; 2 - Lithocubus geometricus; 3 - Circorrhegma dodecahedra; 4 - Trigonocyclia triangularis; 5 - Euphysetta staurocqdon; 6 - Medusetta craspedota; 7 - Pipetta tuba.

Ядро у мн. Р. содержит большое кол-во ДНК, что обусловлено очень высоким уровнем плоидности (в ядре присутствует св. 1000 гаплоидных хромосомных наборов). Размножаются Р. делением. У некоторых описано образование двужгутиковых одноядерных зародышей - бродяжек. У немногих Р. наблюдали половой процесс, протекающий по типу изогамной копуляции двужгутиковых гамет. Скелеты Р., опускаясь на дно, образуют радиоляриевый ил. В ископаемом состоянии известны с докембрия в составе мор. отложений. Имеют большое стратиграфич. значение. См. Органогенные горные породы.

Ю. И. Полянский.

РАДИОМАЯК навигационный, радионавигационный маяк, передающая радиостанция, установленная в известном месте на земной поверхности или на движущемся объекте (напр., самолёте-заправщике) и излучающая спец. радиосигналы, параметры к-рых связаны с направлением излучения. Принимая сигналы Р. на борту другого движущегося объекта (корабля, самолёта), можно определить направление на маяк (его пеленг). Р. относят к угломерным (азимутальным) радионавигац. устройствам (см. Радионавигация). В зависимости от того, ограничено или нет число направлений (курсов, зон), с к-рых может быть определён пеленг, различают Р. направленного и всенаправленного действия. Для пеленгации простейшего направленного Р. достаточно, как правило, иметь на самолёте или корабле обычный радиоприёмник с ненаправленной антенной. В зависимости от назначения Р. делят на морские и авиационные; существуют также Р., рассчитанные на одновременное обслуживание и морских, и воздушных объектов. В соответствии с методом радиотехнич. измерений выделяют Р. 4 осн. классов: амплитудные, фазовые, частотные и временные; наиболее распространены амплитудные Р., к-рые подразделяют на курсовые (зональные), пеленговые и маркерные.

Курсовые Р. предназначены для задания определённых курсов в горизонтальной либо вертикальной плоскости. В первом случае Р. обычно создаёт курсы (зоны), позволяющие ориентироваться на маяк или от него и т. о. выдерживать правильное направление движения объекта. Курсовые Р., предназначенные для задания летательным аппаратам направления снижения в вертикальной плоскости (глиссады) и наз. глиссадными, позволяют правильно выдерживать траекторию движения летат. аппарата при его планировании перед посадкой. Пеленговые Р. дают возможность определять пеленг на маяк путём сравнения положения вращающейся диаграммы направленности его излучения в момент отсчёта пеленга с известным её положением в др. момент времени. Маркерные Р. используются для обозначения (маркировки) пунктов, важных в навигац. отношении (напр., контрольных пунктов при заходе самолётов на посадку и при подходе судов к порту, пунктов излома маршрутов или фарватеров и т. д.); обычно у таких Р. антенны- с узкой диаграммой направленности.

Р., работающие в диапазонах километровых и более длинных волн, имеют дальность действия до 500 км. Они обеспечивают точность пеленгации их с борта объекта ~ 1-3° (по азимуту). Всенаправленные Р., работающие в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн, имеют дальность действия, практически ограничиваемую прямой геометрич. видимостью, и обеспечивают точность определения азимута до 0,1-0,25°.

К навигационным Р. условно относят также передающие радиостанции с ненаправленным излучением и с отличительными для каждой из станций сигналами (позывными); они имеют, навигац. назначение и получили назв. ненаправленных Р. Пеленгование ненаправленных Р. на объекте ведётся с помощью бортового радиопеленгатора. В авиации подобные Р. наз. приводными радиостанциями. Кроме того, к ненаправленным Р. условно относят и другие радиостанции с ненаправленным излучением, имеющие различные для каждой станции опознават. признаки (фиксированные радиочастоты, спец. позывные сигналы) и используемые наряду с их прямым назначением в навигац. целях: вещательные радиостанции, радиоакустич. маяки, радиобуи, радиолокационные маяки, аварийные радиомаяки.

М. М. Райчев.

РАДИОМЕТЕОРОГРАФ, устройство для метеорологич. наблюдений в свободной атмосфере, состоящее из радиозонда и установленного на земле радиоприёмника с регистратором, к-рый автоматически записывает сигналы радиозонда на бумаге. Кроме регистрации метеорологич. элементов (темп-ры, влажности и давления воздуха), Р. регистрирует углы возвышения и азимуты радиозонда в полёте через фиксированные промежутки времени, чтобы определить положение прибора.

РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ автоматическая (АРМС), метеорологическая станция, обеспечивающая автоматич. получение и передачу по радио информации о метеорологич. обстановке в месте её установки (часто необитаемом). Информация передаётся по программе в установленное время (отдельными видами АРМС также по запросу их радио) и содержит данные о темп-ре воздуха и воды, влажности воздуха, атм. давлении, скорости и направлении ветра, видимости, солнечном сиянии, облачности, осадках и др. Специализированные АРМС дают информацию по 1-2 элементам (напр., радиоветромер - скорость и направление ветра, радиоосадкомер - количество осадков). В зависимости от назначения АРМС имеют соответствующие датчики с преобразователями и блоки: программный, измерительный, кодирующий, радиопередающий (и приёмный) и блок питания. АРМС, предназначенные для длительного действия (ок. 1 года), комплектуются для подзарядки аккумуляторов ветроэлектрич. или изотопным термоэлектрич. генератором. В зависимости от места установки АРМС делятся на наземные, для водоёмов (на заякоренных буях), дрейфующие (ДАРМС, к-рые используются во льдах Арктики). Для исследований в морях и океанах применяются автономные радиоокеанографич. станции, позволяющие получить данные о спектре волн на поверхности и скорости и направлении течений на разных глубинах. Различные виды АРМС обеспечивают возможность приёма информации по радио в радиусе от 10 до 1000 км.

Лит.: Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам, Л., 1971; Суражский Д. Я., Соловьев Г. Н., Автоматическая радиометеорологическая станция М-107, "Тр. Научно-исследовательского ин-та гидрометеорологического приборостроения", 1973, в. 28; Стернзат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968.

М. С. Стернзат.

РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЯ, наука, в к-рой изучается, с одной стороны, влияние метеорологич. условий в тропосфере и стратосфере на распространение радиоволн (гл. обр. УКВ), с другой - метеорологич. явления в тропосфере и стратосфере по характеристикам принимаемых радиосигналов, в том числе собственного излучения атмосферы, как теплового, так и обусловленного электрич. разрядами.

Первые радиометеорологич. наблюдения проводились А. С. Поповым с помощью созданного им грозоотметчика. Излучения атмосферы, вызываемые грозовыми и тихими электрич. разрядами, занимают широкую полосу частот радиоволн от сверхдлинных до ультракоротких и наз. атмосфериками. Последние создаются не только разрядами при грозе, но и в конвективных облаках, пыльных и снежных бурях, областях высокой запылённости и др. Наблюдения за ними позволяют определять глобальное распределение грозовой активности, а также местоположение интенсивных фронтов атмосферных.

В 20-х -нач. 30-х гг. 20 в. установлено преобладающее влияние метеорологич. процессов на распространение УКВ. Распространение радиоволн в атмосфере сопровождается их преломлением, поглощением, отражением и рассеянием. Интенсивность этих явлений определяется свойствами пространственного распределения показателя преломления п воздуха, являющегося функцией давления, темп-ры и влажности, а также наличием и свойствами гидрометеоров (продукты конденсации влаги в атмосфере - капли дождя, тумана, облаков) и различных примесей. Соответственно радиосигналы могут содержать информацию о распределении плотности, темп-ры и влажности воздуха, поле ветра и турбулентности, водности облаков, интенсивности осадков и др. При распространении радиоволны ослабляются из-за потери электромагнитной энергии, к-рая поглощается и рассеивается молекулами кислорода О₂ и водяного пара, гидрометеорами, частицами аэрозоля и др. неоднородностями. В атм. газах ослабление наиболее существенно на волнах 0,25 и 0,5 см для О₂ и 0,18 и 1,35 см для водяного пара, где имеет место резонансное поглощение. Суммарное поглощение атм. газами и его сезонная изменчивость определяются климатич. особенностями каждого географич. района (рис. 1). В мелкокапельных облаках коэфф. ослабления пропорционален их водности. В осадках наряду с поглощением существенно рассеяние радиоволн, поэтому зависимость ослабления от их водности или интенсивности сложнее (рис. 2 и 3). В кристаллич. облаках и осадках ослабление существенно меньше, чем в капельножидких.

Рис. 1. Зависимость коэффициента полного поглощения К атмосферными газами от высоты Н над поверхностью Земли для района г. Вашингтона (США): 1 - февраль; 2 - август.

Рис. 2. Коэффициент ослабления а в дождях различной интенсивности I как функция частоты радиоизлучения.  

Рис. 3. Изображение поля осадков средней интенсивности на индикаторе обзора метеорологического радиолокатора (длина волны 3,2 см). Расстояние между масштабными кольцами 20 км.

Зависимость п, а также др. факторов, влияющих на перенос радиоизлучения, от основных метеорологич. параметров позволяет использовать методы анализа и прогноза гидрометсорологич. явлений для изучения и предсказания условий распространения радиоволн. Область Р., занимающаяся изучением сезонных изменений п, его вертикального профиля, поглощения атм. газами и ослабления облаками и осадками в различных климатич. районах, наз. радиоклиматологией. Метеорологич. условия, определяющие аномалии в распространении радиоволн, в частности образование атм. волноводов, длительные замирания, вызванные наличием приподнятых отражающих слоев или ослаблением в осадках, могут быть предсказаны на основе синоптич. анализа.

Среди методов исследования атмосферы, использующих распространение радиоволн, наибольшее практич. значение получили радиолокационные (см. Радиолокация в метеорологии). Измерения теплового излучения атмосферы, подстилающей поверхности и внеземных источников на сантиметровых и более коротких волнах в области интенсивных полос поглощения атм. газами используются для определения профилей плотности, влажности и темп-ры, а также оценки общего влагосодержания в атмосфере. На метеорологич. ИСЗ применяют сканирующие радиометры сантиметрового и миллиметрового диапазонов для получения изображений облаков и осадков.

Лит.: Бин Г. Р., Даттон Е. Дж., Радиометеорология, пер. с англ., Л., 1971; Нас и лов Д. Н., Радиометеорология, 2 изд., М., 1966; Пахомов Л. А., Пинус Н. P. и Шметер С. М., Аэрологические исследования изменчивости коэффициента преломления атмосферы для ультракоротких радиоволн, М., 1960; Степаненко В. Д., Радиолокация в метеорологии, Л., 1966; Измерение радиотепловых и плазменных излучений в СВЧ диапазоне, М., 1968.

Л. А. Черников.

РАДИОМЕТР (от радио... и ...метр), 1) прибор для измерения энергии электромагнитного излучения, основанный на его тепловом действии. Применяется для исследования инфракрасного излучения, солнечной радиации и др. (см., напр., Актинометр, Пиргелиометр). 2) Приёмное устройство радиотелескопа, к-рое в сочетании с антенной позволяет исследовать излучение астрономич. объектов в радиодиапазоне (см. Радиометр в радиоастрономии). 3) Прибор для измерения активности (числа актов радиоактивного распада в единицу времени) радиоактивных источников (см. Радиометрия). 4) Прибор для измерения давления звукового излучения (см. Радиометр акустический).

РАДИОМЕТР в радиоастрономии, радиотехнич. устройство для измерения мощности излучения малой интенсивности в диапазоне радиоволн (длины волн от 0,1 мм до 1000 м). Применяется в качестве приемного устройства радиотелескопов, а также в радиотеплокации для составления тепловых карт поверхности Земли. Мощность излучения, попадающего на вход Р. с антенны, принято выражать т. н. эквивалентной температурой излучения Т, определяемой с помощью закона Рэлея-Джинса: р = kT дельта f (k = 1,38 ^. 10^-23 вт/гц ^.град - постоянная Больцмана, дельта f - ширина полосы принимаемых частот). В этом случае чувствительность Р., т. е. минимальное изменение входной температуры дельта T, которое может быть зафиксировано инструментом, определяется выражением:

где х - время накопления сигнала; Т_ш - т. н. эквивалентная темп-pa входных шумов, характеризующая уровень собственных шумов Р.; а - коэффициент порядка единицы, зависящий от схемы Р. Параметр q = корень квадратный из дельта ft, часто называют радиометрич. выигрышем, Р. позволяет регистрировать сигналы, в q раз меньшие его собственных шумов.  

Блок-схема модуляционного радиометра: 1 - антенна; 2 - эквивалент антенны; 3 - модулятор; 4 - усилитель высокой частоты; 5 - детектор; 6 - усилитель низкой частоты; 7 - синхронный детектор; 8 - генератор опорного напряжения; 9 - преобразователь "аналог - код".

Наиболее распространена модуляционная схема Р. В этой схеме приёмник с помощью переключателя (модулятора) периодически подключается к антенне и к её эквиваленту, в качестве к-рого может служить, напр., небольшая антенна, направленная в "холодную" область неба. Таким путём исключается постоянная составляющая шумов и выделяется полезный сигнал, к-рый после усиления, детектирования и преобразования в числовой код подаётся на ЭВМ. Схема Р. строится обычно на основе приёмника супергетеродинного типа или прямого усиления. С целью снижения входных шумов на входе совр. Р. используются малошумящие параметрич. усилители или мазеры. Типичные параметры Р.:

при этом чувствительность дельта Т = 1,4 • 10^-2K. При охлаждении входных усилителей Р. до темп-ры жидкого гелия можно достичь Т_ш~20К и при дельта f = 10⁹ гц получить дельта Т~10^-3К.

Дальнейшее снижение Т_ш для системы радиотелескоп - радиометр, а соответственно, и дельта Т ограничивается на поверхности Земли шумовым излучением неба (атмосферного и космич. происхождения), составляющим в минимуме на сантиметровых волнах около 10К.

Лит.: Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н., Радиотелескопы и радиометры, М., 1973; Николаев А. Г., Перцов С. В., Радиотеплолокация, М., 1964.

Д. В. Корольков.

РАДИОМЕТР АКУСТИЧЕСКИЙ, прибор для измерения давления звукового излучения (радиационного давления звука) и в конечном счёте - ряда важнейших характеристик звукового поля - плотности звуковой энергии, интенсивности звука и др. Представляет собой лёгкую подвижную систему, помещённую в звуковое поле на упругом подвесе (типа обычного или крутильного маятника или весов). Сила, обусловленная радиационным давлением, смещает приёмный элемент (лёгкий диск, шарик, конус, размер к-рых больше длины волны) из положения равновесия до тех пор, пока действие её не будет уравновешено силами, зависящими от конструкции Р. а. В Р. а. маятникового типа (рис., а) - это компонента силы тяжести, возникающая при отклонении подвеса на угол а', в Р. а. типа крутильных весов (рис., б) - это упругий момент закручивания нити. В" компенсационном Р. а. приёмный элемент возвращают в исходное положение, прикладывая внеш. силу. (простейший тип такого Р. а. - чувствит. рычажные весы; рис., в). Давление звукового излучения рассчитывается по радиационной силе, зависящей от соотношения длины волны и размеров приёмного элемента Р. а., его формы и коэфф. отражения.

Схемы некоторых конструкций радиометров, а - маятникового типа: 1 - приёмный элемент, 2 - жёсткое коромысло с игольчатым креплением в агатовых подпятниках или нить подвеса; б - типа крутильных весов: 1 - приёмный элемент, 2 - жёсткое коромысло, 3 - упругая растянутая тонкая нить; в - в виде рычажных весов: 1 - приёмный конический элемент, 2 - рычажные весы, 3 - чашка с разновесами; стрелками показано направление распространения ультразвука.

Метод определения интенсивности ультразвука с помощью Р. а.- один из самых точных и простых методов. Однако Р. а. инерционен и подвержен влиянию акустич. течений, что снижает точность измерений.

Лит.: Матаушек И., Ультразвуковая техника, пер. с нем., М., 1962, гл. VJ, § 2, б; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970, гл. IV, § 17.

РАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА, комплекс методов разведочной геофизики, использующих проявления естественной радиоактивности для поисков и разведки руд радиоактивных элементов. В сочетании с др. методами применяется также при поисках и разведке нерадиоактивных руд (фосфоритов, редких земель, циркония, ванадия и др.), в составе к-рых содержатся примеси радиоактивных элементов. Как вспомогат. метод используется при геологич. картировании.

Методы Р. р. основаны на регистрации ионизирующих излучений с помощью ионизационных камер, газоразрядных (Гейгера - Мюллера) и кристаллич. счётчиков и др. детекторов ядерного излучения. Измерениями устанавливается источник радиоактивности и ср.содержание радиоактивных элементов в горных породах, рудах, водах, почвах, растительном покрове и в приземном слое атмосферы. На результаты измерений влияют как концентрации радиоактивных элементов, так и плотность и состав горных пород и руд, а также величина естественного фона радиоактивности.

Наиболее широко в Р. р. применяются методы, основанные на регистрации гамма-излучения, и эманационные методы. Гамма-спектроскопич. съёмки и гамма-поиски в самолётном (вертолётном), автомобильном, пешеходном и др. вариантах используются для изучения полей излучений и выявления скоплений радиоактивных элементов. Гамма-съёмки горных выработок применяются при разведке месторождений радиоактивных руд для уточнения представлений о строении рудных тел. По результатам у-опробования руд в коренном: залегании и в отбитых массах оценивается ср. содержание в них радиоактивных элементов. Радиоактивный каротаж проводится для литологич. расчленения разрезов скважин и выделения интервалов с повышенными содержаниями радиоактивных элементов. При разведке месторождений урана, тория и калийных солей гамма-каротаж служит осн. методом опробования скважин.

Эманационные методы Р. р. основаны на измерениях концентраций радиоактивных газов - радона (²²²Rn), торона (²²⁰Rn) и актинона (²¹⁹Rn) в почвенном воздухе. В связи с совершенствованием гамма-спектроскопии эманационные методы постепенно утрачивают ведущее поисковое и разведочное значение. К Р. р. относятся также поиски урановых месторождений по ореолам радиоактивных элементов в подземных водах, почвах и растительном покрове.

Методы Р. р. начали разрабатываться в 1922-24 в Германии и в СССР. Определяющую роль в создании и развитии Р. р. сыграли работы сов. учёных В. И. Баранова, Г. В. Горшкова, А. Г. Граммакова, А. П. Кирикова, А. К. Овчинникова, В. Л. Шашкина и др.

Лит.: Новиков Г. Ф., Капков Ю. Н., Радиоактивные методы разведки, Л., 1965; Методы поисков урановых месторождений, М., 1969.

А. Б. Каждан.

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, метод анализа химического состава веществ, основанный на использовании радиоактивных изотопов и ядерных излучений. В Р. а. для качественного и количественного определения состава веществ используют радиометрич. приборы (см. Детекторы ядерных излучений). Различают неск. способов Р. а. Прямое радиометрическое определение основано на осаждении определяемого иона в виде нерастворимого осадка избытком реагента известной концентрации, содержащего радиоактивный изотоп с известной удельной активностью. После осаждения устанавливают радиоактивность осадка или избытка реагента.

Радиометрическое титрование основано на том, что определяемый в растворе ион образует с реагентом малорастворимое или легкоэкстрагируемое соединение. Индикатором при титровании служит изменение, по мерс введения реагента, радиоактивности раствора (в 1-м случае) и раствора или экстракта (во 2-м случае). Точка эквивалентности определяется по излому кривой титрования, выражающей зависимость между объёмом введённого реагента и радиоактивностью титруемого раствора (или осадка). Радиоактивный изотоп может быть введён в реагент или определяемое вещество, а также в реагент и определяемое вещество.

Метод изотопного разбавления основан па тождественности хим. реакций изотопов данного элемента. Для его осуществления к анализируемой смеси добавляют некоторое кол-во определяемого вещества т_о, содержащего в своём составе радиоактивный изотоп с известной радиоактивностью Iо. Затем выделяют любым доступным способом (напр., осаждением, экстракцией, электролизом) часть определяемого вещества в чистом состоянии и измеряют массу т, и радиоактивность I₁ выделенной порции вещества. Общее содержание искомого элемента в анализируемом объекте находят из равенства отношений радиоактивности выделенной пробы к радиоактивности введённого вещества и массы выделенного вещества к сумме масс введённого вещества и находящегося в анализируемой смеси:

откуда

При активационном анализе исследуемое вещества облучают (активируют) ядерными частицами или жёсткими у-лучами, а затем определяют активность образующихся радиоактивных изотопов, к-рая пропорциональна числу атомов определяемого элемента, содержанию активируемого изотопа, интенсивности потока ядерных частиц или фотонов и сечению ядерной реакции образования радиоактивного изотопа.

Фотонейтронный метод основан на испускании нейтронов при действии фотонов высокой энергии (у-квантов) на ядра атомов хим. элементов. Кол-во нейтронов, определяемое нейтронными детекторами, пропорционально содержанию анализируемого элемента. Эта энергия фотонов должна превышать энергию связи нуклонов в ядре, к-рая для большинства элементов составляет ~8 Мэв (лишь для бериллия и дейтерия она равна соответственно 1,666 Мэв и 2,226 Мэв; при использовании в качестве источника y-квантов изотопа ¹²⁴Sb, с E_y= 1,7 и 2,1 Мэв, можно определять бериллий на фоне всех др. элементов).

В Р. а. применяются также методы, основанные на поглощении нейтронов, у-лучей, (3-частиц и квантов характеристич. рентгеновского излучения радиоактивных изотопов. В методе анализа, основанном на отражении электронов или позитронов, измеряется интенсивность отражённого потока. Энергия частиц, отражённых от лёгких элементов, во много раз меньше энергии частиц, отражённых от тяжёлых элементов, что позволяет определять содержание тяжёлых элементов в их сплавах с лёгкими элементами и в рудах. См. также Радиохимический анализ.

Лит.: Крешков А. П., Основы аналитической химии, кн. 3 - Физико-химические (инструментальные) методы анализа, 3 изд., М., 1970; Несмеянов Ан. Н., Радиохимия, М., 1972.

Ан. Н. Несмеянов.

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, проявление действия силы отталкивания между двумя поверхностями, поддерживаемыми при разных темп-pax (T₁>T₂) и помещёнными в разреженный газ. Р. э. вызывается тем, что молекулы, ударяющиеся о поверхность с T_1; отскакивают от неё, имея более высокую среднюю кинетич. энергию, чем молекулы, ударяющиеся о поверхность с T_2. Холодная пластина со стороны, обращённой к горячей, бомбардируется молекулами, имеющими в среднем более высокую энергию, чем молекулы, бомбардирующие пластину с противоположной стороны (со стороны стенки сосуда с Т = T₂). Благодаря разнице в импульсах, передаваемых молекулами противоположным сторонам пластины, возникает сила отталкивания. При достаточно низких давлениях газа р, когда средняя длина свободного пробега молекул больше, чем расстояние между поверхностями, сила отталкивания, приходящаяся на единицу площади:

При р более высоких F становится меньше, несмотря на то, что в передаче энергии участвует большее количество молекул, т. к. быстрые молекулы теряют часть своей энергии при столкновении с более медленными молекулами. Т. о., при низких давлениях сила F прямо пропорциональна р, а при высоких - обратно пропорциональна. При нек-ром промежуточном р значение силы F проходит через максимум. На Р. э. основано действие радиометрического манометра.

РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОГАЩЕНИЕ, отделение полезных минералов от пустой породы, основанное на свойстве минералов испускать излучения (эмиссионно-радиометрич. методы) или ослаблять их (абсорбционно-радиометрич. методы). В эмиссионно-радиометрич. методах используется естественная радиоактивность минералов, их люминесценция и др. В абсорбционнорадиометрич. методах используются рентгеновское, нейтронное и гамма-излучение.

Р. о. осуществляется с помощью радио-метрич. сепараторов (рис.1), в к-рых датчик регистрирует излучение и преобразует его в электрич. импульсы. Из датчика импульсы поступают в радиометр, в к-ром частота поступления импульсов сравнивается с заранее заданной "пороговой" величиной и при превышении её поступает команда на исполнительный механизм, разделяющий полезное ископаемое на обогащённый продукт и отходы (хвосты).  

Рис. 1. Схема радиометрического сепаратора для естественно-радиоактивных руд: 1 - ленточный конвейер; 2 - экран; 3 - датчик радиометра; 4 - шибер; 5 - электромагнит; 6 - радиометр.

Режимы радиомстрич. сепарации: по-кусковой, при к-ром регистрируется излучение отдельных кусков полезного ископаемого; порционный- регистрируется излучение порций, состоящих из нескольких кусков, и поточный - регистрируется излучение движущегося непрерывного потока полезного ископаемого. Покусковой режим технологически наиболее эффективен, но наименее производителен.

Р. о. получило распространение при обработке урановых руд, являясь осн. методом обогащения этого вида сырья. Кроме того, оно используется для обработки бериллиевых руд (фотонейтронный процесс), золотосодержащих руд и неметаллич. полезных ископаемых (фотометрич. процесс), алмазосодержащих руд (люминесцентный процесс), железных руд (гамма-абсорбционный процесс), борных руд (нейтронно-абсорбционный процесс) и др.  

Рис. 2. Радиометрическая контрольная станция: 1 - датчики радиометра; 2 - радиометры; 3 - весы.

Разновидность Р. о.- радиометрич. сортировка, с помощью к-рой сортируются загруженные полезным ископаемым транспортирующие устройства (вагонетки, автомашины, скипы и др.). Сортировка осуществляется радиометрич. контрольной станцией (рис. 2), к-рая работает с большой производительностью, но коэфф. обогащения полезного ископаемого при этом невелик. В связи с этим они используются гл. обр. для выделения из горной массы наиболее бедной части полезного ископаемого, удаляемой в отвал.

Лит.: Мокроусов В. А., Гольбек Г. Р., Архипов О. А., Теоретические основы радиометрического обогащения радиоактивных, руд, М., 1968; Крейндлин И. И., Марков а Р. А., Паска Л. М., Приборы для радиометрического обогащения руд, М., 1972.

В. А. Мокроусов.

РАДИОМЕТРИЯ (от радио... и ...метрия), совокупность методов измерений активности (числа распадов в единицу времени) нуклидов в радиоактивных источниках. Родоначальниками Р. можно считать Э. Резерфорда и X. Гейгера, впервые в 1930 осуществивших с помощью искрового счётчика определение числа а-частиц, испускаемых в 1 сек 1 г Ra (удельная активность).

Радиометрич. методы различают по способу приготовления источника, по геометрии измерений, по используемым физич. явлениям. К первой группе относятся методы: "бесконечно тонкого" и "бесконечно толстого" слоев, "перевода метки в газ", "полного испарения проб". Ко второй группе - методы определённого телесного угла и "4 Пи-счёта". К третьей группе методов относятся калориметрический, весовой, метод жидкостного сцинтилляционного счёта, методы счётчиков внутр. наполнения, ионизационных камер, масс-спектрометрический, эмиссионный спектральный, метод совпадений и др.

Для абс. измерений активности а- и В-излучателей широко применяют метод 4я-счёта, при к-ром регистрируются частицы, испускаемые из источника в любом направлении. Активность находят по формуле:

А = N/PK,

где N - скорость счёта с поправками на фон и "мёртвое время", Р - поправка на схему распада, К - коэфф., учитывающий поглощение в подложке, самопоглощение в источнике и пр. Для измерений твёрдых радиоактивных источников используют газоразрядные 4 Пи-счётчики. Геометрия измерений, близкая к 4 Пи, осуществляется также при применении жидкостных сцинтилляционных счётчиков, счётчиков и камер внутр. наполнения.

Для абс. измерений активности нуклидов, распад к-рых сопровождается каскадным излучением, применяют совпадений метод. Установки, включающие два детектора, настраивают так, чтобы раздельно регистрировались излучения разного рода или разной энергии. При этом измеряют активность источника с нуклидом, распад к-рого сопровождается каскадным испусканием именно этих излучений. Активность определяют по формуле:

где N₁ и N₂ - скорости счёта, получаемые с каждым из детекторов, N₁₂ - скорость счёта совпадений, a F - нек-рая функция от (N₁/N₂), стремящаяся к 1 при (N₂/N₁)->1. В наиболее простых случаях F(N₂/N₁₂) = 1.

Если источники обладают значительной активностью, применяют калориметрич. метод, основанный на измерении теплового эффекта, вызванного распадом нуклида в образце. Зная среднюю энергию, поглощаемую в системе образец - калориметр при одном акте распада, и общую интенсивность выделения энергии источником, рассчитывают активность нуклидов. Калориметрич. метод является одним из самых старых, но им широко пользуются до сих пор.

Если удаётся выделить нуклид в макроколичествах, его активность может быть найдена по формуле:

А = ЛМ,

где М - число атомов нуклида в образце, Л - постоянная распада (в сек^-1), Т - период полураспада (в сек). Этот метод наз. весовым, т. к. М рассчитывают, исходя из веса нуклидов в источнике. Весовой метод наз. масс-спектрометрическим или методом эмиссионного спектрального анализа, если относительное содержание нуклида в источнике определяют с помощью масс-спектрометра или эмиссионного спектрального анализа.

Массовые измерения активности осуществляют в основном относительными методами, сравнивая измеряемые источники с образцовыми (откалиброванными с высокой точностью радиоактивными растворами, жидкостями, газами, при создании к-рых используют методы абс. измерений активности). Относительные измерения активности нуклидов, распад к-рых сопровождается у-излучением, обычно осуществляют с помощью ионизационных камер, сцинтилляционных счётчиков и полупроводниковых детекторов. В случае В-излучающих нуклидов используют ионизационные камеры и газоразрядные счётчики. Массовые измерения активности низкоэнергетичных В-излучателей (¹⁴С, ³Н и др.) осуществляют методом жидкостного сцинтилляционного счёта.

Р. широко используется при решении самых разнообразных задач - от исследований с помощью меченых атомов (см. Изотопные индикаторы) до определения возраста горных пород (см. Геохронология) и в археологии.

Лит.: Караваев Ф. М., Измерения активности нуклидов, М., 1972; Коробков В. И., Лукьянов В. Б., Методы приготовления препаратов и обработки результатов измерений радиоактивности, М., 1973; Туркин А. Д., Дозиметрия радиоактивных газов, М., 1973; Ванг Ч., Уиллис Д., Радиоиндикаторный метод в биологии, пер. с англ., М., 1969; Техника измерений радиоактивных препаратов. Сб. ст., М., 1962; Манн У. Б., Селигер Г. Г., Приготовление и применение эталонных радиоактивных препаратов, [пер. с нем.], М., 1960.

В. А. Баженов.