double arrow

Вопрос №2. История открытия радиоактивности и становление радиологии как науки

Зарождение, а в последствии и становление радиологии как науки относится к концу ХIХ началу ХХ веков. В основу радиологии легли три открытия, можно сказать великих события, в научном мире.

Первое открытие.

Все началось с открытия, которое сделал руководитель кафедры физики, ректор Вюрцбургского университета, немецкий физик, профессор Вильгельм Конрад Рентген (годы жизни – 1845-1923 гг.) 8 ноября 1895 года. В этот день он открыл Х-лучи, которые в честь ученого в дальнейшем были названы рентгеновскими.

В этот день, уходя поздним вечером из лаборатории и, погасив свет, В.К. Рентген обратил внимание на зеленое свечение в темноте, исходившее от кристаллов бария платиносинеродистого. Оказалось, что круксова трубка (стеклянный баллон, внутри которого воздух при пониженном атмосферном давлении и два электрода для подвода напряжения), завернутая в черную бумагу, через которую не проникали катодные лучи, не была выключена, а рядом на столе лежали кристаллы бария. При отключении напряжения от круксовой трубки свечение солей бария прекращалось, а при включении возникало вновь. Видимые лучи не могли проникнуть сквозь черную бумагу, значит в трубке возникает какое-то неизвестное излучение. Так были открыты новые невидимые лучи, названные Х-лучами. Пятьдесят суток работал В.К.Рентген над изучением данного явления, подготовил доклад на 17 страницах и к нему приложил «рентгеновский» снимок своей руки.

6 января 1896 года известие об открытии В.К. Рентгена было распространено Лондонским телеграфом по всему миру.

А.Ф. Иоффе, проработавший с В.К.Рентгеном около 20 лет, писал: «Из того, что Рентген опубликовал в трех первых сообщениях, не может быть изменено ни одного слова…»

10 декабря1901 года В.К. Рентгену была присуждена первая Нобе-левская премия по физике.

Рентгеновские лучи стали не только предметом глубокого изучения во всем мире, нашли практическое применение (рентгеновские снимки), но и послужили импульсом к обнаружению явления – естественной радио-активности.

Второе открытие.

Французский ученый физик, профессор Парижского музея естественной истории Анри Беккерель (1852-1908 гг.), изучая эффекты воздействия солнечного света на различные минералы, обнаружил, что соли урана испускают невидимые лучи. На завернутую в черную бумагу фотопластинку помещались соли урана, все это выставлялось на солнце, затем фотопластинка проявлялась и на ней появлялись очертания солей урана. Один из дней оказался пасмурным и А. Беккерель фотопластинку с солью урана, выложенной в форме креста, закрыл в стол. Через два дня, 1 марта 1896 года, день выдался солнечным. Движимый интуицией, А. Беккерель достал фотопластинку из ящика стола и решил проявить ее, не вынося на солнце. На фотопластинке отпечаталось очертание креста. Таким образом, было открыто, что уран самопроизвольно, независимо от солнечного излучения, испускает невидимые проникающие лучи, вызывающие засвечивание фотопластинки, и которые как было в дальнейшем выяснено представлены альфа-, бета- и гамма-излучения-ми. Тем самым А. Беккерелем (1 марта 1896 года) было открыто явление радиоактивности. В 1903 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике. Но сам термин «радиоактивность» был предложен Марией Склодовской-Кюри.

Третье открытие.

Наиболее значительные достижения в области исследования радиоактивности связаны с именем польского ученого-химика Марией Склодовской (1867-1934 гг.) и ее мужем французским исследователем Пьером Кюри (1859-1906 гг.). В 1898 году, исследовав ряд химических элементов, Мария Кюри и независимо от нее немецкий ученый Г. Шмидт нашли, что источником «лучей Беккереля» является не только уран, но и торий. Мария и Пьер Кюри также обнаружили, что уран после излучения радиации превращается в другие химические элементы. Так были открыты новые радиоактивные элементы радий (означает лучистый) в июле 1898 года, и полоний (назван в честь родины Марии Склодовской-Кюри – Польши) в декабре 1898 года. Мария и Пьер Кюри внесли большой вклад в исследование природы радиоактивного излучения, обнаружив различия в действии альфа-, бета- и гамма–излучения на разные вещества.

Мария и Пьер Кюри, их дочь Ирен с мужем Фредериком Жолио (открывшими искусственную радиоактивность в 1934 году) внесли столь большой вклад в науку, что им было присуждено 5 Нобелевских премий.

В своей речи 6 июня 1905 года в Стокгольме Пьер Кюри сказал: «Легко понять, что в преступных руках радий может представить серьезную опасность, и встанет вопрос: выиграет ли человечество от познания тайн природы, достаточно ли оно созрело, чтобы ими пользоваться, или это познание обратиться ему во вред?…Я отношусь к числу тех, кто думает, что человечество извлечет больше пользы, чем вреда из новых открытий».

Английский физик Э. Резерфорд в 1899 году открыл a- и b- излучения, испускаемые при распаде радионуклидов. Он также создал теорию распада радиоактивных веществ и разработал теорию планетарной модели строения атома.

Открытие радиоактивности стало началом новой эпохи в физике. Дало возможность понять строение атома и атомных ядер, открыть законы ядерных превращений. Оно позволило человечеству получить доступ к энергии ядра через ядерные реакции, создавать искусственные радиоактивные изотопы и пр.

Но ученые столкнулись и с отрицательными эффектами действия ионизирующего и радиоактивного излучений.

В 1895 году физик В.Груббе, работая с «рентгеновскими» Х-лучами, получил сильные ожоги руки. К 1914 году в литературных источниках описаны 114 случаев рентгеновского рака. А.Беккерель в течение 6 часов носил в кармане жилета ампулу с барием хлористым и радием, получил лучевой ожог. Однажды А.Беккерель сказал: «Я очень люблю радий, но я на него в обиде». И это потому, что на руках у него имелись незаживающие язвы. Пьер Кюри получил от радия ожог предплечья. Ожоги были и на руках Марии Кюри. В этот период, А.Беккерель и Пьер Кюри опубликовали статью «Физиологи-ческое действие лучей радия», в которой описывалось действие лучей радия на кожу. По данным зарубежной литературы 336 человек, работавших с радиоактивными материалами в то время, умерли в результате облучения. К 1959 году было известно уже о 359 специалистах-радиологах (из них 13 русских и советских), погибших от лучевого рака кожи или лейкемии. Мария, ее дочь Ирен с мужем Фредериком Жолио умерли от лучевых поражений.

Во время первой мировой войны Мария Кюри оборудовала 220 рентгеновских установок, работала на них и обучала персонал. Умерла от болезни – острая злокачественная анемия.

Пьер Кюри погиб раньше (1906 г.) в катастрофе под колесами фургона, но учеными доказано, что и он бы умер от лучевой патологии.

В отличие от ионизирующего рентгеновского излучения, сразу получившего применение в медицине, изучение и использование радиоактивных веществ шло медленнее.

К 1903 году Пьер Кюри с учеными медиками определили, что радий оказывает лечебное действие на «волчанку» и некоторые формы рака. Эти данные были подтверждены в 1903 году работами Семена Викторовича Гольдберга и Ефима Семеновича Лондона. А первым вкладом российских ученых в радиационную биологию была работа 1898 года Ивана Рамазовича Тарханова, который установил наличие различных реакций на облучение у лягушек и насекомых. В 1903 году Хейнеке (исследовал действие рентгеновских лучей на мышей) впервые описал анемию и лейкопению, а также обратил внимание на поражение органов кроветворения (атрофия селезенки).

В 1905 году Корнике установил торможение клеточного деления под влиянием ионизирующего излучения, а ученые Бергонье и Трибондо обнаружили различие чувствительности разных клеток к облучению.

Первую в мире монографию по радиологии опубликовал на немецком языке в 1911 году Е.С.Лондон. Книга называлась «Радий в биологии и медицине».

Первоначально исследования были направлены на решение проблем медицинской радиологии. По мере роста и развития материальной базы для радиобиологических исследований расширялся фронт работ по использованию радиации в биологии и сельском хозяйстве. В 1925-1935 годах широко получила развитие радиационная генетика. В 1925 году Г.А. Надсон и Г.Ф.Филиппов в опытах на дрожжах и плесневых грибах обнаружили действие ионизирующих излучений на генетический аппарат клетки, сопровождающегося наследственной передачей вновь приобретенных признаков. Л.Н. Делоне (1932 г.), А.А. Сапегина (1934 г.) использовали рентгеномутации для селекции растений. Под руководством П.Ф. Рокицкого в 1934-1935 годах были проведены работы по радиогенетике животных.

Интенсивное развитие исследований в радиобиологии началось после применения атомного оружия США в Японии в 1945 году, что поставило неотложные задачи по разработке способов противолучевой защиты и лечения радиационных поражений, а также изучения радиобиологического эффекта и патогенеза лучевой болезни.

Испытание первой советской атомной бомбы было произведено 29 августа 1949 года. 12 сентября 1954 года впервые в мире было испытано термоядерное оружие, а 22 ноября 1955 года – водородная бомба.

Поэтому с середины 40-х годов ХХ века в мире начали создаваться крупные научно-исследовательские центры. В Советском Союзе крупные исследовательские центры были созданы в Москве, Ленинграде, Киеве, Минске, Алма-Ате, Новосибирске, Свердловске.

Биофизическая лаборатория, созданная в 1948 году в Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева, первая в стране начала работу по изучению закономерностей поведения радиоактивных продуктов деления в звене миграции: почва - растения и изучению метаболизма осколков деления в организме животных. Значительное место в общей и сельскохозяйственной радиоэкологии заняли исследования по изучению миграции радиоактивных продуктов ядерного деления в цепи: корм – сельскохозяйственные животные – продукция животноводства. В первые годы испытания ядерного оружия были получены данные, что молоко, мясо и продукты их переработки являются важнейшими источниками поступления радионуклидов в организм человека.

Особую актуальность эти данные приобрели в связи с мирным применением атома. 27 июня 1954 года была пущена в действие первая в мире атомная электростанция в г. Обнинске.

По данным иностранных источников, первой в мире АЭС была атомная электростанция в Колдер Холле (Великобритания)1956 г.

В настоящее время в мире на АЭС насчитывается 437 действующих и 38 строящихся энергоблоков, соответственно в России – 30 и 3, США – 109 и 1, Японии – 51 и 3 , Франции – 56 и 4 и пр. Средний срок службы атомного реактора 30-50 лет. К 2010 году из эксплуатации надо вывести более 200 реакторов. Это огромная проблема и задача, стоящая перед мировой общественностью.

В Республике Беларусь Президентом А.М. Лукашенко с 1999 года на десять лет наложен мораторий на строительство АЭС в Дубровенском районе Витебской области.

В настоящее время ионизирующее излучение и радиоактивные источники излучения широко применяются в ветеринарии. Радионуклиды применяют как индикаторы в исследовательских работах в области физиологии и биохимии животных, в диагностики и лечении больных животных и пр.

Большой вклад в развитие ветеринарной радиологии внесли ученые

Г.Г.Воккен, В.А.Киршин, А.Д.Белов, А.М.Кузин, В.А.Бударков, Р.Г.Ильязов и др.


Сейчас читают про: