ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
это многотонные громады электромагнитов, тигли для плавки. В этих тиглях образцы элементов дово дятся до газообразного состояния и направляются под шквальный обстрел ускоренных электронов. Происходит ионизация — атомы вещества становятся заряженными частицами. Тогда-то и начинаются лю бопытные трансформации. Оказывается, частицы обладают абсолютным музыкальным слухом. Каж дая из них слышит в мощном магнитном поле только свою мелодию и, следуя ей, исполняет единствен ный, присущий ей «танец».
«Танец»— постоянная, никогда не изменяющаяся траектория полета — определяется атомным весом. Именно поэтому атомы изотопов, веками выступав шие дуэтом, трио или квартетом — единым ансамб лем, расстаются, исполняя сольные номера.
Разделительная установка, пропуская «солистов» через своеобразное сито, направляет их в ловушки, в каждой из которых собираются только те танцов щики, которые исполнили абсолютно одинаковый та нец— присущую им траекторию полета.
Но даже такой тонкий ценитель и знаток танца, как разделительная установка, направляет подчас в одну ловушку солистов с очень похожими, но всетаки разными сольными номерами.
Поэтому атомы-солисты должны еще и еще раз
проходить через электромагнитное сито. |
Так полу |
|
чают драгоценные изотопы. |
|
|
Надо сказать, что они не залеживаются в сейфах. |
||
За чистым оловом «охотятся» |
геологи, |
используя |
его в специальном приборе (он |
называется Мак-1) |
для безошибочного экспресс-анализа оловянных руд. Изотоп железа незаменим, когда надо разгадать оче редную загадку того или иного кристалла. Изотоп рубидия имеет настолько фантастическую точность колебаний ядер, что использование его в качестве ма
70
ятника ядерных часов позволило добиться абсолют ной точности хода: ошибка не более одной секунды в три тысячи лет. Но особенно большой спрос на ра диоактивные изотопы. В металлургии и медицине, машиностроении и сельском хозяйстве, химии и био логии— всюду эти изотопы оказывают неоценимую помощь благодаря основному своему качеству — ра диоактивности. Просто не верится, что впервые люди узнали о возможности создать искусственно радио активность не многим более 35 лет назад. Произо шло это так.
Вначале 30-х годов в Париже, в Институте ра дия, приступили к исследовательской работе моло дые супруги-физики Фредерик и Ирен Жолио-Кюри. Ими руководила всемирно известная ученая Мария Кюри (Склодовская) — первооткрывательница радия
иполония. Именно полоний и явился «виновником» открытия искусственной радиоактивности.
Входе очередного эксперимента нужно было прекратить доступ альфа-лучей, испускаемых поло нием. Фредерик и Ирен поставили алюминиевую пластину, которая пропускала бета-лучи и задержи вала альфа-лучи. Опыт прошел благополучно, поло ний убрали, но... произошло чудо: обыкновенная алюминиевая пластина сама стала радиоактивной, она испускала лучи. Опыт повторили раз, другой, третий — пластина в течение нескольких минут про должала излучение.
Супруги Жолио-Кюри поняли, что излучение по лония действует на атомы алюминия так, что они сами становятся радиоактивными, правда на непро должительное время. Но почему, каким образом воз никает радиоактивность?
Смелость нужна не только в ходе эксперимента, но и в теоретических предпосылках. И молодые уче ные сделали дерзкое предположение: захват альфа-
71
частиц ядрами алюминия вызывает ядерную реак цию, в ходе которой алюминий и становится радио активным. Впрочем, алюминий ли? Конечно, нет. Раз ядро алюминия поглотило альфа-частицу, оно стало ядром другого элемента — фосфора. Новая се рия экспериментов, и Фредерик и Ирен доказали, что в результате действия альфа-частиц на ядра ато мов алюминия образовался не встречавшийся в при роде радиоактивный изотоп фосфора.
Еще и еще следуют эксперименты, уже с новыми элементами. И 15 января 1934 года ученые передали Французской академии наук доклад, в котором пи сали: «Впервые и окончательно была установлена возможность создать вызванную внешней причиной радиоактивность определенных атомных ядер, кото рая сохранялась в течение измеримого времени и после устранения возбудившей ее причины». Строки из этого доклада и породили известный ныне всем термин «радиоактивный изотоп». Уже через год после этого доклада учеными планеты с помощью об лучения нейтронами было получено свыше 50 радио активных изотопов.
В нашей стране тоже были сделаны открытия на пути создания новых, не существовавших в природе элементов. Сегодня таких элементов несколько сот. Многие из них получают путевку в жизнь в Государ ственном фонде изотопов.
Во имя здоровья человека
Фотография женщины с от крытым лицом, окруженным ореолом белых волос, обошла почти все газеты мира. Она стояла за трибу ной одного из самых больших залов Женевы и по тому казалась еще более миниатюрной, еще более
72
хрупкой, чем была на самом деле. На конференции по мирному использованию атомной энергии она представляла советскую науку, и участники форума с напряженным вниманием слушали речь, которая произносилась на чистейшем французском языке. Русская женщина говорила о достижениях медицин ской радиологии в СССР, о широком использовании радиоактивных изотопов в диагностике заболеваний.
Несколько позже, уставшая в равной степени и от вопросов зарубежных коллег, и от просьб настойчи вых любителей автографов, Маргарита Николаевна Фатеева стояла в холле и в широкое, во всю стену окно глядела на город.
Вэтом городе много раз проходили конференции
исимпозиумы, в названиях которых варьировались
слова «мир» и «атом». Фатеева смотрела на город, ко торому посчастливилось лишь понаслышке знать о войне. Маргарита Николаевна, возможно, мечтала о том времени, когда в названиях подобных конферен ций не нужно будет подчеркивать слово «мир», по тому что использовать атом в военных целях будет просто немыслимо, а слово «радиация», вошедшее в сердца людей синонимом слова «смерть», станет си нонимом жизни. Во имя жизни, не омрачаемой стра данием, майор медицинской службы Маргарита Ни колаевна Фатеева боролась с фашистскими оккупан тами, во имя жизни трудится в Обнинске коллектив Института медицинской радиологии.
Институт молодой. Он возник в 1961 году, возник потому, что широкое проникновение радиоактивных веществ во все сферы человеческой деятельности на стоятельно требовало решения проблем радиационной безопасности, постановки широкой работы, направ ленной на использование изотопов в борьбе за жизнь человека. Эта область медицины делала первые шаги, и даже менее того — лишь готовилась к пер
73
вому шагу. Но уже и тогда было очевидным, что изу чение комплекса вопросов, связанных с внедрением в медицинскую практику радиоактивных изотопов, потребует создания сложных приборов, уникальной аппаратуры, потребует творческого содружества ме диков и физиков. Следствием этого и явился тот факт, что в Обнинске на одном из строений, располо женных в сосновом бору, появилась вывеска: «Ин ститут медицинской радиологии». Вскоре на одной из обнинских улиц поднялись светлые здания лечебных корпусов. В главном корпусе разместился отдел ра диоизотопной диагностики, возглавляемый доктором медицинских наук, профессором Фатеевой.
Цель исследований, которую поставила перед со бой Маргарита Николаевна, была ясна — ранняя ди агностика при помощи радиоактивного препарата. Диагностика базировалась на физиологических свой ствах внутренних органов человека избирательно по глощать различные вещества — одни «любить», дру гие «не переносить». Щитовидная железа, например, «любит» йод, почки — ртуть, желудочно-кишечный тракт — коллоидное золото. Изотопы этих элементов, проникнув в организм и сообщая о скорости своего прохождения, густоте скапливания, выходя из орга низма, дали бы в руки врача необходимые для точ ного диагноза сведения. Изотоп, который способен дать объективные сведения о поражении того или иного органа, воистину изотоп с высшим медицин ским образованием, позволяющий своевременно рас познать коварное заболевание.
Это была сложная, упорная, но увлекательная ра бота.
Теоретические предпосылки, проверенные в мно гочисленных экспериментах на сконструированном совместно с физиками и инженерами сложном обору довании, получили полное подтверждение: диагно
74
стическая доза радиоизотопов настолько мала, что аб солютно безвредна, и вместе с тем достаточна, чтобы воссоздать картину поражения того или иного органа.
И все же для того, чтобы рекомендовать исполь зование радиоактивных изотопов в клинической практике, разработать методику, необходим был еще один эксперимент, эксперимент на человеке. Это по нимали все. И каждый сотрудник лаборатории пола гал, что именно он должен рискнуть.
Маргарита Николаевна отшучивалась, посмеива лась над очень уж напористыми сотрудниками. И за несколько дней до эксперимента твердо заявила: «Исследуем печень. Препарат введете мне».
Для такого человека, как Фатеева, которая не раз видела смерть в лицо, это не было легкомыслием, бравадой. Такое решение диктовала ответственность, совесть врача.
Она лежала на столе, прикрытая белоснежной, накрахмаленной до хруста простыней. И рядом с нею стояла установка — плод коллективной мысли физи ков, инженеров, врачей — скейнер. Маргарита Нико лаевна называла ее «белой лошадью». Установка
ивпрямь напоминала это трудолюбивое животное. Свинцовый тубус скейнера нацелили на нее. До
статочно было приблизить его к любому участку тела, чтобы по числу импульсов на счетном устрой стве можно было определить присутствие радиоак тивного изотопа в крови.
Сестра, стараясь побороть волнение, ввела в вену Фатеевой шприц, в котором содержался раствор с краской, носящей поэтичное название «бенгальская роза». В растворе радиоактивный изотоп йод-131.
Войдя в кровь, «бенгальская роза» должна была устремиться по сложной кровеносной системе в пе чень. Именно в печень, хотя фильтрацией крови при званы заниматься и почки.
75
Это свойство «бенгальской розы» отлично знала Маргарита Николаевна. И она скомандовала:
— Проверьте, как очищается кровь.
Тубус нацелился на сердце. Устройство отсчиты вает импульсы. Кровь очищается быстро,— значит, печень работает хорошо.
—Приблизьте тубус к животу,— вновь скоман довала Фатеева.
Установка показала присутствие радиоактивного изотопа. Значит, и здесь все в порядке. А раз «бен гальская роза» уже в кишечнике, значит, с желч ными путями все обстоит нормально.
—Направьте на печень,— сказала Маргарита Ни
колаевна.
Тубус установили немного выше правой реберной дуги...
Тридцать долгих минут продолжался экспери мент. Он дал блестящие результаты. В больницах не принято выражать свои чувства громко: троекратное «ура» сотрудники Фатеевой прокричали шепотом.
С тех пор прошло несколько лет. Свыше сорока методик радиоизотопного диагностирования различ ных болезней было предложено сотрудниками от дела. С помощью этих методик в настоящее время врачи определяют поражения внутренних органов и заболевания крови. За каждой из этих методик — упорный, подчас изнуряющий труд, бесконечные по иски и разочарования, находки и вновь поиски. И каждая из этих методик еще один шаг к заветной цели — окончательной победе над болезнью.
Усыпальница изотопов
IУвы, радиоактивные изотопы не вечны. Изрядно потрудившись на металлургиче ских заводах и в лабораториях, на шахтах и в клини
76
ках, они постепенно теряют свои чудодейственные свойства. Хранение отслуживших, но все еще радио активных изотопов, их обезвреживание — дело серь езное. Станция радиационной безопасности, куда их вывозят,— своеобразный завод по переработке радио активных отходов. Здесь все механизировано и автоматизировано, здесь каждый грамм радиоактив ных изотопов, каждая пылинка берется на учет на дежно действующими приборами.
Вот на территорию станции въезжает машина. В ее кузове, отделенном от машины толстым метал лическим экраном, контейнер с радиоактивными от ходами. Машина проходит через системы дозиметри ческих устройств. Ссыпав или слив в подземный люк радиоактивные отходы, автомобиль попадает в мой к у — изолированное помещение, где механизирован ные устройства самым тщательным образом промы вают весь автомобиль специальным раствором. Рас твор весь, до единой капли, идет в систему очистки, выпаривания и вновь подается в моечное отделение.
Тем временем отходы попадают на автоматиче ские линии завода. Там их сортируют, сжигают, прес суют, смешивают с бетоном, выпаривают. Получен ные бетонные блоки направляют в специально обору дованные хранилища.
Контейнеры, в которых транспортировались ра диоактивные отходы, попадают в цех дезактивации. Там под струями раствора механические щетки об мывают их настолько тщательно, что ни одна радио активная пылинка не остается на них. Если же счет чики обнаружат, что степень радиации превышает допустимые нормы, контейнер идет под пресс, а за тем в захоронение, в могильники — помещения, где упакованные в металл и бетон, спрятанные от всего живого за толстенными стенами радиоактивные от ходы хранятся под постоянным контролем приборов долгие годы.