Вопрос №1. Радиология и радиобиология. Значение достижений и перспективы развития ядерной физики. Задачи. Краткая история возникновения и развития науки

Введение

 

Радиобиология – наука о действии всех видов ионизирующих излучений на живые организмы и их сообщества.

В своей работе я расскажу о таких понятиях, как радиология и радиобиология, о задачах, что стоят перед радиобиологией, а также изложу краткую историю возникновения и развития этой науки, распишу значение достижений и перспективы развития ядерной физики.

Тяжесть повреждения живого организма зависит от пути поступления радионуклидов, характера распределения, накопления и выведения, а также от физиологического состояния животных и их генетической устойчивости. В своей работе я расскажу о том, какими путями в организм животного поступают радионуклиды и как происходит распределение и накопление радиоактивных веществ в организме животного, а также о влиянии ионизирующих излучений на эндокринные железы.

 

 

Вопрос №1. Радиология и радиобиология. Значение достижений и перспективы развития ядерной физики. Задачи. Краткая история возникновения и развития науки

 

Радиология — раздел медицины, изучающий применение ионизирующих излучений для диагностики и лечения (радиотерапии) различных заболеваний, а также заболевания и патологические состояния, возникающие при воздействии ионизирующих излучений на организм человека. [3]

Радиационная биология или радиобиология — наука, которая изучает влияние ионизирующих излучений и радионуклидов на живые организмы и содружества, а также разрабатывает теорию и практику их применения в различных научных и производственных отраслях.

Задачи радиобиологии:

1. исследование биологического действия радионуклидов и ионизирующих излучений на живые организмы;

2. разработка методов и технологий защиты от биологического действия ионизирующих излучений;

3. исследование структурно-функциональной организации организмов с использованием радионуклидов и ионизирующих излучений;

4. использование радионуклидов и ионизирующих излучений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности; [6]

5. исследование роли радиации в возникновении мутаций;

6. изучение закономерностей и причин возникновения отдалённых последствий облучения;

7. познание причин различной радиочувствительности.

Возникновение радиобиологии обязано трём великим открытиям:

1. открытие Иваном Павловичем Пулюем (1880) и Вильгельмом Конрадом Рентгеном (1895) Х – лучей;

2. Анри Беккерелем естественной радиоактивности (1896);

3. Марией Склодовской и Пьером Кюри радиоактивных свойств элементов полония и радия (1898), что явилось основой рождения радиобиологии.

Этапы развития радиобиологии:

1. 1890—1921 г.г. – носит описательный, феноменологический характер, связан с накоплением данных и первыми попытками осмысления биологических реакций на облучение;

2. 1922—1944 г.г. – количественный, теоретический этап, в котором изучается связь эффектов с величиной поглощенной дозы, происходит становление фундаментальных принципов количественной радиобиологии, возникает теория точечного тепла, совершается открытие мутагенного действия ионизирующих излучений, развиваются радиационные генетика и селекция;

3. 1945г. – настоящее время – носит качественный, практический характер, происходит дальнейшее развитие количественной и появление качественной (объясняющей механизмы биологического действия ИИ) радиобиологии на всех уровнях биологической организации: молекулярная и клеточная радиобиология, разработка биологических способов противолучевой защиты, лечения лучевых поражений, создание ускорителей ядерных частиц, разработка радиосенсибилизирующих агентов, развитие радиобиологических принципов лучевой терапии опухолей. [2]

Открытия в области ядерной физики привели к созданию ядерной энергетики и ядерного оружия. В середине 1909 г. академик Владимир Иванович Вернадский (1863–1945), владеющий значительной теоретической подготовкой и аналитическим умом, сумел понять, каким образом из атомного ядра можно извлечь громадную энергию, и высказал идею цепной реакции и ядерного синтеза. 18 апреля 1913 г. он сделал доклад «О радии и его возможных месторождениях в России» и тем самым положил начало русской атомной программе.

Вклад В. И. Вернадского в дело овладения ядерными силами заставил его задуматься о совершенствования социального контроля над этими силами. В. И. Вернадский в начале прошлого века первым осознал масштабы скрытых в ядерном ядре сил, и в 1913 г. ученый предпринял попытку остановить Первую мировую войну. Для этого по его инициативе была начата программа создания мощного ядерного оружия. Для осуществления этой идеи он взял себе в помощники молодого талантливого физика-ядерщика М. И. Соболева, прошедшего в том же году стажировку в парижской лаборатории Кюри.

В феврале 1917 г. в Петрограде было положено начало прикладной радиохимии, началась подготовка к созданию атомного реактора и, следовательно, атомной бомбы.

Таким образом, основные идеи в области ядерной физики и радиохимии задолго до американских и германских работ были намечены В. И. Вернадским и его учениками.

Под руководством В. И. Вернадского были созданы ведущие институты, ставшие основой системы военно-промышленного комплекса (ВПК) по разработке и производству ядерного оружия.

Прикладные работы В. И. Вернадского дополнялись его размышлениями о ноосфере. Философия ученого состояла в том, что чем большими разрушительными силами овладевает человечество, тем совершеннее должны стать механизмы социального контроля над этими силами. Совершенствование этого контроля невозможно без философской платформы, которая может возникнуть в рамках теории ноосферы. Создание такой теории — первоочередная задача науки будущего.

Благодаря ядерной физике промышленность вооружилась атомными электростанциями и реакторами для опреснения воды и получения трансурановых элементов. Огромное значение имеют изотопные источники тока и тепла, которые применяют для энергоснабжения труднодоступных районов и автоматических станций (например, метеорологических или спутников Земли). Источники γ-излучения применяются для автоматизации различных операций (например, измерение плотности среды, толщины слоя угольного пласта и т. д.). В сельском хозяйстве нашли применение установки для облучения овощей и фруктов с целью предохранения их от гниения и плесени. Кроме того, разработаны способы выведения новых сортов растений путем генетических трансмутаций. Неоценима помощь ядерной физики в геологии, медицине, биологии и многих других областях знаний, так как с ее помощью можно получать невероятно точные и быстрые результаты.

Атомные бомбардировки, гонка ядерного оружия и многочисленные испытания его, аварии на предприятиях ядерной энергетики и их последствия локального и глобального масштаба привели к активному изучению действия ионизирующих излучений на живые организмы. [6]

Научиться использовать ядерную физику, максимально обезопасив окружающую среду и человека от возможных негативных последствий – новая задача, вставшая перед учёными.