|
 Még az atomfizika legkiemelkedőbb szakértői közül is kevesen tudták 1942 reggelén, hogy az ember végre elsajátította az atomláncreakció titkos irányítását. Három évvel később, 1945-ben azonban a japán városok - Hirosima és Nagaszaki - tragédiája megrendítette a világot.
E városok felett szárnyaltak először mérgező gombák az atomrobbantásoktól. És ekkor tudta meg az emberiség - keserűen és érezhetően - az atommag pusztító erejéről.
A radioaktivitás jelenségének és a sugárzás élő szövetekre gyakorolt hatásának vizsgálata azonban jóval korábban - 1896-ban - megkezdődött. Ekkor a fiatal francia fizikus, Henri Becquerel az urán kémiai elemet tartalmazó sók iránt érdeklődött.
Az a tény, hogy sok urán-só képes foszforeszkálni, ha napsugárzással besugározzák őket. Becquerel úgy döntött, hogy részletesebben tanulmányozza ezt a tulajdonságot. Az urán-sókat napfénynek tette ki, majd fekete papírba csomagolt fotótányérra tette. Kiderült, hogy az urán-sók foszforeszkáló sugarai meglehetősen könnyen áthaladnak az átlátszatlan papíron, és annak kialakulása után fekete folt marad a lemezen. Becquerel volt az első, aki erre a következtetésre jutott. De hamar kiderült, hogy a foszforeszcens sugaraknak semmi közük hozzá. Az urán-sók, még előkészítve és sötétben is tartva, néhány hónapig még mindig hatottak a fényképezőlapon, és nemcsak papíron, de még fán, fémeken stb. Keresztül is. Ezen kísérletek alapján radioaktivitást fedeztek fel. Két évvel később két új radioaktív elemet, a polóniumot és a rádiumot fedezték fel híres tudósok, Maria és Pierre Curie házastársak. Ettől az időponttól kezdődött a radioaktivitás intenzív vizsgálata. De mi a radioaktivitás?
Gyerekkorunktól kezdve megszokhattuk, hogy az élettelen tárgyak általában évszázadokig léteznek. Mindenesetre, ha nem maguk a tárgyak, akkor azok az anyagok, amelyekből készültek. Bírálja meg maga: még akkor is, ha eltörtük a porceláncsészét, és az már nem töltötte be rendeltetését, szilánkok évezredekig hazudhatnak, és elvben semmi sem fog történni velük. Végül is a régészek megtalálják az edények és díszek maradványait, amelyeket az emberek évezredekkel ezelőtt viseltek!
A lényeg itt a szervetlen vegyületek molekuláinak és az azokat alkotó részecskék - atomok - rendkívüli erősségében rejlik. Valójában az egyes atomok nagyon hosszú ideig létezhetnek anélkül, hogy jelentős változásokat végeznének rajta. Valóban, az atom megsemmisítéséhez vagy "átdolgozásához" meg kell változtatnia annak magját, és ez túl nehéz feladat.
De a természetben, kiderült, vannak olyan atomok is, amelyeknek magjai spontán, spontán módon változnak, ahogy a fizikusok mondják. Ezeket a magokat nevezték radioaktívnak, mivel átalakulásuk során sugarakat bocsátanak ki. A radioaktivitás tehát olyan fizikai jelenség, amelyben az atommagok egyik vagy másik átrendeződése következik be. Ez általában háromféle sugárzás. A görög ábécé betűit nevezték el nekik: alfa, béta és gamma. Az alfa- és béta sugarak részecskék. Az alfa részecskék különösen a hélium atomjai, amelyek nélkül vannak az elektronjaik. A béta részecskék egy elektronáram, a gammasugarak pedig elektromágneses rezgések, tulajdonságaikban kissé hasonlóak a röntgensugarakhoz. Így egy radioaktív elem atomja, amely alfa- vagy béta-részecskét dob ki a magból, egy másik elem atomjává válik. Tehát például egy alfa-részecskét kibocsátó rádiumatom egy radon nevű elem atomjává alakul.
A radioaktív elemeket tanulmányozva (amelyek egyébként nem voltak olyan kevesek) a tudósok két nagyon érdekes tulajdonságra figyeltek fel. Ezek egyike abból állt, hogy az azonos típusú radioaktív atomok bomlási (vagy pontosabban átalakulási) sebessége szigorúan állandó és gyakorlatilag semmilyen külső tényező nem befolyásolja. Csak a rendelkezésre álló radioaktív elem mennyiségétől függ. Tehát például, ha van egy gramm rádiumunk, akkor az összes rendelkezésre álló atom fele pontosan 1620 év alatt elbomlik. A fennmaradó fél gramm a felére bomlik (vagyis számuk a felére csökken) 1620 év után is. Ezenkívül az egyes atomtípusok bomlási sebessége szigorúan állandó, és amíg két különböző típusú radioaktív atomot nem találnak ennek ugyanaz a felezési ideje lenne (akkor az az időtartam, amely alatt az összes atom fele átalakul).
Másik jellemzője az volt, hogy mint kiderült, a radioaktív sugarak képesek az élő szövetekre hatni. És elsőként a radioaktivitás felfedezője, Henri Becquerel fedezte fel. Hogy megmutassa a rádiumsók sötétben való ragyogását, a mellzsebében hordott egy üveg ampullát, amely ezt a sót tartalmazta. Egy idő után a testén, az ampullával szemközti helyen, enyhe égést idéző, enyhe vörösséget fedezett fel, amely aztán apró sebekké vált. A tudós ezt a jelenséget teljesen helyesen a radioaktív sugarak hatásának tulajdonította. Egyébként a fekély nagyon lassan gyógyult meg, és csak sok hónap után gyógyult meg teljesen. Akkor, majdnem ötven évvel Hirosima és Nagaszaki előtt, a radioaktív atomok figyelmeztették az embereket veszélyükre.
Miből áll?
Kiderült, hogy a fő veszélyt nem maguk az anyagok jelentik, hanem az a sugárzás, amelyet a radioaktív átalakulás során kibocsátanak. A háromféle sugár egy vagy másik fokozaton kölcsönhatásba léphet szervetlen és szerves természetű különféle anyagokkal, beleértve azt az "anyagot" is, amelyből az élő szervezet sejtjei felépülnek. És bár mind a három sugárzási típus jelentősen különbözik egymástól, első megközelítésben az élő szövetekre gyakorolt hatásuk bizonyos mértékben azonosnak tekinthető.
De itt természetesen van néhány sajátosság. Mivel az alfa sugárzás a hélium atom meglehetősen nehéz (a béta részecskékhez viszonyított) magjainak folyama, ezek az atommagok, amikor áthaladnak az anyagon, a legnagyobb zavarokat idézik elő az útjuk során tapasztalt molekulákban. Ebben az értelemben a gammasugarak a legbiztonságosabbak - legkevésbé az anyaggal lépnek kapcsolatba, amelyen keresztülhaladnak. A béta részecskék ebből a szempontból köztes pozíciót foglalnak el. Így az alfa sugarak a legveszélyesebbek. De van egy másik oldala is a kérdésnek. Az a tény, hogy az alfa-részecskék tömegüknek és az anyaggal való erős kölcsönhatásuknak köszönhetően nagyon kicsi az úgynevezett "tartománya", vagyis az az út, amelyen egy adott anyagban haladnak. Még egy vékony papír is leküzdhetetlen akadályt jelent számukra. Különösen azt találták, hogy az alfa sugarak csak néhány mikron mélységig hatolnak az emberi bőrön. Természetesen a külső besugárzás során nem vezethetnek a belső szervek mély elváltozásaihoz. Ugyanakkor a gammasugarak, bár sokkal kevésbé lépnek kölcsönhatásba az anyaggal, de behatolási képességük olyan nagy, hogy az emberi test gyakorlatilag nem jelent számukra kézzelfogható akadályt. Nem hiába veszik körül az atomreaktorokat vastag betonfalak - először is ezek egyfajta "csapdák" a gammasugarak számára, amelyek a reaktor működése során megjelennek.Mivel a gammasugarak útja az emberi testben sok ezerszer hosszabb, mint az alfa részecskék útja, természetes, hogy ezek számos kémiai és biológiai szerkezet tönkremeneteléhez vezethetnek. Ezért vélik úgy, hogy ha külső radioaktív anyagoknak vannak kitéve, a gammasugarak jelentik a legnagyobb veszélyt. Igaz, a kép jelentősen megváltozik, ha egy radioaktív anyag bejut a szervezetbe. Ekkor a legveszélyesebbek az alfa sugarak, amelyek intenzíven kölcsönhatásba lépnek a belső szövetek sejtjeivel.
A fő veszély, amint azt fentebb megjegyeztük, a szervezet bizonyos molekuláinak pusztulásában áll, amikor a sugárzással kölcsönhatásba lép. Így például a vízmolekulák fokozott disszociáción mennek keresztül töltött hidrogén- és hidroxil-ionokká. De talán sokkal rosszabb, amikor a molekula a disszociáció helyett két semleges csoportra (az úgynevezett gyökökre) "hasít", amelyek ugyan rendkívül rövid ideig léteznek szabad formában, de nagyon magasak reakcióképesség.
Az ilyen átalakulások természetesen nemcsak vízmolekulákon, hanem más élő szervezetet alkotó kémiai vegyületeken is áteshetnek. Egy időben még azt hitték, hogy a sugárzás okozta testkárosodást éppen ezek a töredékek okozták, amelyek közül néhány nagyon veszélyes. Ezt a hipotézist azonban hamar elhagyták, mivel ennek ellentmondott a képződő anyagok rendkívül alacsony koncentrációja. Még a test intenzív besugárzása esetén sem szabad, hogy az ilyen töredékek tartalma meghaladja a gramm tízmilliárd részét. Most a tudósok azon a véleményen vannak, hogy valószínűleg az eredetileg képződött ionok és gyökök további kölcsönhatásba lépnek a még nem elpusztult molekulákkal. Az ilyen "másodlagos" reakciók termékei viszont kölcsönhatásba lépnek az új molekulákkal, így a romboláson átesett molekulák száma lavinaként növekszik, vagyis ebben az esetben úgynevezett láncreakció figyelhető meg. Ennek eredményeként az emberi test aktivitását szabályozó különféle anyagok (különösen vitaminok-enzimek) összetétele, valamint számos élettani funkció és biokémiai folyamat változása (a csontvelő hematopoietikus funkciója, a vér stb.) nagymértékben változnak. Ennek eredményeként a sugárzás intenzitásától függően a sugárbetegség egyik vagy másik formája jelentkezik. És bár mostanában hatékony módszereket fejlesztettek ki olyan gyógyszerek segítségével, amelyek megszakítják az átalakulások lánclavináját, az úgynevezett inhibitorok, az atom- és a termonukleáris fegyverek nemcsak használatának, hanem tesztelésének tilalma is döntő fontosságú a sugárbetegségek megelőzésében.
A radioaktív gyógyszerek alkalmazása számos betegség megelőzésére és kezelésére rendkívül célszerű. Még a radioaktivitás kutatásának úttörői is - Pierre és Marie Curie egyfajta gyógyszerkészítményként használták a rádiumkészítményeket. Jelenleg a radioaktív izotópokat széles körben használják a rosszindulatú daganatok különféle típusainak kezelésében. De valószínűleg a radioaktív anyagok legismertebb használata az ember vitalitásának fenntartására, számos betegség megelőzésére az úgynevezett radonfürdők használata.
Az a tény, hogy a radioaktív bomlás során a rádium radioaktív gázelemré válik. Az ilyen radioaktív gázzal telített víz egy radonfürdő. És bár jelenleg számos klinikán mesterséges radonfürdőket készítenek, a Szovjetunió radonvizeinek legismertebb természetes "lerakódása" a Tskhaltubo közelében található kaukázusi források. A terapeuták hosszú ideje tanulmányozzák őket.Megállapították, hogy a radonfürdők hatása nagyrészt a radon, különösen az alfa sugárzás jelenlétének köszönhető, amely a radon radioaktív bomlása során jelenik meg. Alfa részecskékkel való elhanyagolható besugárzás dózisa magyarázza a radonfürdők gyógyító tulajdonságait.
Mint kiderült, a radonfürdők felvétele során a test nemcsak kívülről, hanem belülről is sugárzásnak van kitéve. Mivel a radon gáznemű, könnyen behatol az emberi testbe, valamint a bőrön keresztül közvetlenül a vérbe. Így a radonfürdők felvétele során a test egyenletes és elterjedt kis besugárzása van alfa részecskékkel. Kiderült, hogy a vízben oldott radonnak csak körülbelül egy százaléka rendelkezik gyógyító hatással. Sőt, ez a cselekvés időben nagyon korlátozott. Mivel a radon gáznemű, 1-2 órán belül fürdés után szinte teljesen eltávolítja a testből. Ez idő alatt a radonnak csak mintegy fél százalékának van ideje lebomlani. Így, amint láthatja, a test expozíciója fürdés közben nemcsak nagyon rövid, hanem jelentéktelen is. Azonban éppen ezek a minimális sugárzási dózisok gyógyító hatásúak. Megállapították, hogy a radonfürdők jelentéktelen mértékben befolyásolják a bőr érszűkületét és a szív összehúzódásait. Ugyanakkor a vérnyomás enyhe csökkenése, valamint az anyagcsere sebességének növekedése tapasztalható. Ezenkívül a vérképző szervek funkciói megnőnek. A radonfürdők az oxidatív folyamatok növekedéséhez vezetnek a testben, amelyek hozzájárulnak annak létfontosságú tevékenységéhez. A radonfürdők különösen kifejezetten befolyásolják az idegrendszert. Különösen az agykéreg gátló folyamatai fokozódnak, ami viszont hozzájárul az alvás javításához. Megjegyezték azt is, hogy a radonfürdőknek (bár kicsi) fájdalomcsillapító és gyulladáscsökkentő hatása van. Megállapították, hogy egyes esetekben az ilyen fürdők kiküszöbölik az emberi test egyes szerveinek (ízületek és csontok) krónikus gyulladásos folyamatait.
A közelmúltban az úgynevezett atomok széles körben elterjedtek az orvosi és biokémiai gyakorlatban. Ezek a szokásos kémiai elemek atomjai, csak radioaktívak. (A kémikusok gyakran radioaktív izotópoknak hívják őket.)
A radioaktív izotópok nagyszerű lehetőségeket kínáltak a tudósok számára az anyagcsere vizsgálatának során (mind növényi, mind állati organizmusokban). Így például azt találták, hogy a tyúktojás fehérje olyan ételből képződik (szintetizálódik), amelyet körülbelül egy hónappal a tojásrakás előtt tápláltak csirkéknek. Ugyanakkor a kalciumot, amelyet előző nap a kísérleti madárnak tápláltak, használják a tojáshéj létrehozására. A radioaktív indikátorok (vagy jelölt atomok) módszere lehetővé tette a tudósok számára, hogy felfedezzék az élő organizmus és a környezet közötti nagyon magas anyagcsere-sebesség tényét. Így például korábban azt tartották általánosan elfogadottnak, hogy a szöveteket meglehetősen hosszú időközönként megújítják, évekre számítva. A valóságban azonban kiderült, hogy az emberi test összes régi testzsírjának szinte teljes pótlása csak két hétig tart. A jelölt hidrogén (tríciumatomok) használata egyértelműen kimutatta, hogy az állati organizmusok nemcsak a gyomor-bél traktuson keresztül, hanem közvetlenül a bőrön keresztül is képesek felszívni a szódát.
Érdekes eredményeket értek el a tudósok vas radioaktív izotópjainak felhasználásával. Így például sikerült nyomon követni a "saját" és a transzfúziós (donor) vér testben való viselkedését, amely alapján jelentősen javították tárolási és tartósítási módszereit.
Ismeretes, hogy a vér vörösvértestjeinek (eritrocitái) összetétele magában foglalja a hemoglobint - egy komplex, vasat tartalmazó anyagot. Kiderült, hogy ha egy állatot táplálékkal injektálnak egy radioaktív vas-izotóppal, akkor az nemcsak bejut a véráramba, de egyáltalán nem szívódik fel.Még akkor is, ha egy állat vérében az eritrociták száma valamilyen módon csökken a vérben, az első szakaszban még mindig nem következik be a vas felszívódása. És csak akkor, ha az eritrociták száma a régi vasraktárak miatt eléri a normát, fokozódik a radioaktív vas asszimilációja. A vas "tartalékban" lerakódik a testben egy komplex ferritin-vegyület formájában, amely fehérjével való kölcsönhatásakor keletkezik. És csak ebből a "raktárból" vonja a test a vasat a szintézishez hemoglobin.
Számos radioaktív izotópot használtak a betegségek korai diagnosztizálására. Így például kiderült, hogy meghibásodások esetén pajzsmirigy a benne lévő jód mennyisége élesen csökken. Ezért a szervezetbe ilyen vagy olyan formában bevitt jód meglehetősen gyorsan felhalmozódik általa. Ugyanakkor nem lehet elemezni egy élő ember pajzsmirigy jódját. Itt is megcímkézett atomok mentettek meg, különösen a jód radioaktív izotópja. Az orvosok bevezetik a testbe, majd megfigyelik annak áthaladásának útját és a felhalmozódási helyeket, és kifejlesztettek egy módszert a Graves-kór kezdeti szakaszának meghatározására.
Vlasov L.G. - A természet gyógyít
|
