Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

Соответственно изменяется и биологический эффект излучения. Советскими исследователями установлено, что поток протонов с энергией 660 Мэв [13] Протоны с такой энергией получены па синхроциклотроне Объединенного института ядерных исследований в Дубне. , двигающихся с очень большой скоростью, по линейным потерям энергии и биологическому эффекту мало отличается от гамма-излучения. Относительная биологическая эффективность этого излучения по различным биологическим показателям составляет 0,6 - 1,0.

Применение средств химической защиты в этом случае оказалось приблизительно столь же эффективным, как и при облучении соответствующей дозой рентгеновских или гамма-лучей. Значительно ослабляют эффект протонного облучения цистеин, цистеамин, цистамин, АЭТ, понижение кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксия) и т. п.

При уменьшении энергии потока протонов возрастают линейные потери энергии и относительная биологическая эффективность. По существу то же наблюдается и при облучении нейтронами, альфа-частицами и более тяжелыми ядрами. Частицы, обладающие большой линейной плотностью ионизации и относительной биологической эффективностью 10 - 20, вызывают внутри облученной клетки значительно более грубые и серьезные повреждения, чем кванты электромагнитного излучения. На долю ядра, хромосом, отдельных молекул нуклеиновых кислот и белков приходится относительно гораздо больше ионизации и соответствующие повреждения бывают грубыми и значительно хуже поддаются восстановлению. Например, под влиянием плотно ионизирующих излучений гораздо больше случаев не восстанавливающихся разрывов обеих нитей в молекуле ДНК, чем при попадании гамма-квантов; соответственно выше доля необратимого поражения.

Наконец, особенность биологического эффекта плотно ионизирующих излучений - снижение доли поражения, зависящей от кислородного эффекта. Кислород препятствует взаимной нейтрализации (рекомбинации) возникших в результате облучения радикалов органических соединений и воды, способствует возникновению более долгоживущих радикалов и перекисей, что при гамма-рентгеновском облучении примерно втрое увеличивает поражение. Если в пределах одной молекулы биополимера возникает не одна, а несколько ионизации (это возможно лишь при действии плотноионизирующих излучений), сразу возникают грубые поломки, разрывы, и присутствие кислорода особого значения уже не имеет.

Так как действие радиозащитных препаратов направлено преимущественно против зависимой от кислорода части поражения, в условиях облучения организма потоками альфа-частиц, нейтронов, а также протонов относительно низких энергий, эффективность тиоловых препаратов (цистамина, цистеина, АЭТ и т. п.) оказыается значительно пониженной, а гипоксия, нитрит натрия, адреналин, серотонин либо совсем не дают эффекта, либо он незначителен. Очевидно, хорошо изученные, ставшие традиционными средства химической защиты мало применимы при лучевых поражениях, вызванных быстрыми нейтронами, альфа-частицами и т. п. Это подчеркивает необходимость активных поисков новых средств химической защиты, изыскания и изучения новых механизмов противолучевого эффекта, так как только в этом случае можно рассчитывать на положительный эффект при попытках вмешательства в течение лучевого поражения.

Если источник ионизирующей радиации проник внутрь организма, против него оказываются совершенно непригодными те методы борьбы, которые подробно рассмотрены выше и эффективны по отношению к внешнему облучению. Физическая защита от изотопов, попавших внутрь организма, невозможна. Наука не знает также и химических способов, с помощью которых можно было бы нейтрализовать изотопы, прекратить радиоактивный распад их ядер. Поэтому борьба против опасности внутреннего облучения организма строится на принципиально иных основах, чем защита от внешнего облучения. Наилучшие результаты, разумеется, дают те методы, которые предупреждают опасность поступления изотопов в организм или по крайней мере ее ослабляют.

Что же это за методы? Прежде всего важное значение имеют получение, хранение и работа с изотопами в условиях, исключающих возможность заражения ими. Для этого необходимо герметизировать источники излучения, использовать "механические руки" - дистанционные микроманипуляторы, которые помогают избежать соприкосновения с изотопом; хранить радиоактивные отходы атомной промышленности в специальных закрытых бетонированных хранилищах в условиях, обеспечивающих защиту почвы, воздуха, грунтовых вод от опасности радиоактивного загрязнения.

Однако все эти мероприятия не могут полностью предотвратить опасности радиоактивного заражения. Эта опасность реальна не только для работников атомной промышленности и научно-исследовательских радиоизотопных лабораторий, где не исключена возможность аварии, технической неисправности оборудования, ошибки управления и т. п. Радиоактивные изотопы необычайно широко используют в самых различных отраслях народного хозяйства: в геологоразведочных и геофизических исследованиях (так называемый нейтронный и гамма-каротаж); в металлургической, металлообрабатывающей, машиностроительной и других отраслях промышленности (в форме радиоактивных средств регулирования и контроля ряда производственных процессов); с целью гамма-дефектоскопии; для "холодной" стерилизации и пастеризации пищевых продуктов; для измерения массы, толщины, уровня материалов и т. п.

В перспективе следует ожидать еще большего расширения сферы применения радиоактивных изотопов. Следовательно, с каждым годом все больше людей будет соприкасаться с изотопами, г. е. будет увеличиваться опасность радиоактивного заражения людей в результате нарушения технических норм и правил, вследствие ошибок и аварий. А такие явления, как выпадение радиоактивных осадков при атомных испытаниях, вообще не поддаются контролю и оказывают влияние (пусть пока не ощутимое) на все человечество.

В 1959 г. вышла в свет книга известного американского ученого и писателя Ральфа Лэппа "Рейс "Счастливого дракона"", в которой подробно рассказано о судьбе японских рыбаков, ставших жертвами взрыва американской водородной бомбы в 1954 г. Описанный в ней факт, разумеется, исключителен, но разница между японскими рыбаками и миллионами людей, проживающих в сфере выпадения радиоактивных осадков, не качественная, а только количественная.

Что же можно сделать для уменьшения вредоносного действия изотопов, попавших внутрь живого организма? Обычные защитные препараты, применяемые при внешнем облучении, в данном случае малоэффективны, так как их кратковременное противолучевое действие не может оказать существенного влияния на размер поражений, вызываемых длительным внутренним облучением организма. Кроме того, особенностью действия большинства изотопов является преимущественное накопление в отдельных органах (и преимущественное их поражение). Противолучевой эффект может быть достигнут лишь в том случае, если защитный препарат тоже обладает свойством избирательного накопления в том же органе и действует также длительно, как изотоп. Такими препаратами наука пока не располагает.