|
 Rất ít, ngay cả những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực vật lý nguyên tử, biết rằng vào buổi sáng năm 1942 rằng con người cuối cùng đã làm chủ được điều khiển bí mật của một chuỗi phản ứng hạt nhân. Nhưng 3 năm sau, vào năm 1945, cả thế giới rúng động trước thảm kịch của hai thành phố Nhật Bản - Hiroshima và Nagasaki.
Chính ở những thành phố này, lần đầu tiên nấm độc của các vụ nổ nguyên tử đã tăng vọt. Và chính lúc đó nhân loại đã biết - một cách cay đắng và sờ sờ - về sức mạnh hủy diệt của hạt nhân nguyên tử.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu hiện tượng phóng xạ và ảnh hưởng của bức xạ lên các mô sống đã bắt đầu sớm hơn nhiều - vào năm 1896. Vào thời điểm đó, nhà vật lý trẻ người Pháp Henri Becquerel bắt đầu quan tâm đến các muối có chứa nguyên tố hóa học uranium.
Thực tế là nhiều muối uranium có khả năng phosphoresce khi chúng được chiếu xạ bằng ánh sáng mặt trời. Becquerel quyết định nghiên cứu chi tiết hơn về tài sản này. Ông cho muối uranium tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và sau đó đặt chúng lên một tấm ảnh được bọc trong giấy đen. Hóa ra các tia lân quang của muối uranium khá dễ dàng xuyên qua lớp giấy mờ đục, để lại một vết đen trên tấm sau khi phát triển. Becquerel là người đầu tiên đưa ra kết luận này. Nhưng nhanh chóng trở nên rõ ràng rằng các tia lân quang không liên quan gì đến nó. Các muối uranium, ngay cả khi đã được chuẩn bị và để trong bóng tối, vẫn tác động lên tấm ảnh trong vài tháng, và không chỉ qua giấy, mà thậm chí qua gỗ, kim loại, v.v ... Trên cơ sở các thí nghiệm này, phóng xạ đã được phát hiện. Và hai năm sau, hai nguyên tố phóng xạ mới, polonium và radium, được phát hiện bởi các nhà khoa học nổi tiếng, vợ chồng Maria và Pierre Curie. Chính từ thời điểm này, một nghiên cứu chuyên sâu về hiện tượng phóng xạ đã bắt đầu. Nhưng phóng xạ là gì?
Từ nhỏ chúng ta đã quen với việc những đồ vật vô tri vô giác thường tồn tại trong nhiều thế kỷ. Trong mọi trường hợp, nếu không phải là bản thân đồ vật, thì vật liệu tạo ra chúng. Hãy tự phán xét: ngay cả khi chúng ta làm vỡ một chiếc cốc sứ và nó không còn hoàn thành vai trò đã định, thì những mảnh vỡ của nó có thể nằm trong hàng thiên niên kỷ và về nguyên tắc, sẽ không có gì xảy ra với chúng. Rốt cuộc, các nhà khảo cổ học tìm thấy dấu tích của bát đĩa và đồ trang sức mà con người đã đeo cách đây nhiều thiên niên kỷ!
Toàn bộ điểm ở đây nằm ở sức mạnh phi thường của các phân tử hợp chất vô cơ và các hạt tạo nên chúng - nguyên tử. Thật vậy, các nguyên tử riêng lẻ có thể tồn tại trong một thời gian rất dài mà không trải qua bất kỳ thay đổi đáng kể nào. Thật vậy, để phá hủy hoặc "làm lại" một nguyên tử, bạn cần phải thay đổi hạt nhân của nó, và đây là một nhiệm vụ quá khó.
Nhưng trong tự nhiên, hóa ra, cũng có những nguyên tử mà hạt nhân của chúng thay đổi một cách tự nhiên, ngẫu nhiên, như các nhà vật lý nói. Chính những hạt nhân này được gọi là chất phóng xạ, vì khi trải qua các phép biến đổi, chúng phát ra các tia. Như vậy, phóng xạ là một hiện tượng vật lý trong đó xảy ra sự sắp xếp lại một hoặc một số hạt nhân nguyên tử khác. Đây thường là ba loại tia. Chúng được đặt tên là các chữ cái trong bảng chữ cái Hy Lạp: alpha, beta và gamma. Tia alpha và tia beta là các dòng hạt. Đặc biệt, các hạt alpha là nguyên tử của nguyên tố helium, không có electron của chúng. Hạt beta là một dòng electron, và tia gamma là dao động điện từ, có tính chất tương tự như tia X. Do đó, một nguyên tử của một nguyên tố phóng xạ, phóng ra một hạt alpha hoặc beta từ hạt nhân, sẽ biến thành một nguyên tử của một nguyên tố khác. Vì vậy, ví dụ, một nguyên tử radium, phát ra một hạt alpha, biến thành một nguyên tử của một nguyên tố gọi là radon.
Nghiên cứu các nguyên tố phóng xạ (nhân tiện, không phải quá ít), các nhà khoa học nhận thấy hai đặc điểm rất thú vị. Một trong số đó là tốc độ phân rã (hay chính xác hơn là sự biến đổi) của các nguyên tử phóng xạ cùng loại hoàn toàn không đổi và thực tế không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ yếu tố bên ngoài nào. Nó chỉ phụ thuộc vào lượng nguyên tố phóng xạ có sẵn. Vì vậy, ví dụ, nếu chúng ta có một gam rađi, thì một nửa số nguyên tử hiện có sẽ phân rã trong chính xác 1620 năm. Nửa gam còn lại sẽ phân rã một nửa (tức là số lượng của chúng sẽ giảm đi một nửa) cũng sau 1620 năm, v.v. Hơn nữa, tốc độ phân rã của mỗi loại nguyên tử là không đổi, và cho đến khi người ta tìm thấy hai loại nguyên tử phóng xạ khác nhau. sẽ có cùng chu kỳ bán rã (sau đó là khoảng thời gian trong đó một nửa số nguyên tử trải qua sự biến đổi).
Một đặc điểm khác là, hóa ra, tia phóng xạ có khả năng tác động lên các mô sống. Và người đầu tiên phát hiện ra nó là người phát hiện ra hiện tượng phóng xạ, Henri Becquerel. Để chứng minh sự phát sáng của muối radium trong bóng tối, ông mang theo trong túi áo ngực một ống thủy tinh có chứa muối này. Một lúc sau, trên người anh ta, ở chỗ đối diện với ống thuốc, anh ta phát hiện ra một vết đỏ nhẹ giống như vết bỏng nhẹ, sau đó biến thành một vết loét nhỏ. Các nhà khoa học đã quy kết hiện tượng này một cách khá đúng đắn là do hoạt động của các tia phóng xạ. Nhân tiện, vết loét lành rất chậm và hoàn toàn chỉ sau nhiều tháng. Sau đó, gần 50 năm trước Hiroshima và Nagasaki, các nguyên tử phóng xạ đã cảnh báo mọi người về sự nguy hiểm của họ.
Nó bao gồm những gì?
Hóa ra mối nguy hiểm chính không phải là bản thân các chất, mà là bức xạ mà chúng phát ra trong quá trình biến đổi phóng xạ. Cả ba loại tia này ở mức độ này hay mức độ khác có thể tương tác với các chất khác nhau của cả bản chất vô cơ và hữu cơ, bao gồm cả "vật chất" mà các tế bào của một cơ thể sống được tạo ra. Và mặc dù cả ba loại bức xạ khác nhau đáng kể, nhưng trong một cách gần đúng đầu tiên thì ảnh hưởng của chúng đối với các mô sống có thể được coi là giống nhau ở một mức độ nào đó.
Nhưng ở đây, tất nhiên, có một số đặc thù. Vì bức xạ alpha là một dòng hạt nhân khá nặng (so với hạt beta) của nguyên tử heli, những hạt nhân này khi đi qua chất này sẽ tạo ra nhiễu loạn lớn nhất trong các phân tử gặp phải trên đường đi của chúng. Theo nghĩa này, tia gamma là an toàn nhất - chúng tương tác ít nhất với chất mà chúng đi qua. Các hạt beta chiếm một vị trí trung gian về mặt này. Vì vậy, tia alpha, như nó đã từng, là nguy hiểm nhất. Nhưng cũng có một mặt khác của vấn đề. Thực tế là do khối lượng lớn của chúng và tương tác mạnh với vật chất, các hạt alpha có một cái gọi là "phạm vi" rất nhỏ, tức là con đường mà chúng đi qua trong một vật liệu cụ thể. Ngay cả một tờ giấy mỏng cũng là rào cản không thể vượt qua đối với họ. Đặc biệt, người ta phát hiện ra rằng tia alpha xuyên qua da người ở độ sâu chỉ vài micron. Đương nhiên, chúng không thể dẫn đến tổn thương sâu của các cơ quan nội tạng trong quá trình chiếu xạ bên ngoài. Đồng thời, tia gamma, mặc dù ít tương tác với vật chất hơn nhiều, nhưng khả năng xuyên thấu của chúng lớn đến mức cơ thể con người thực tế không thể tạo thành một rào cản hữu hình đối với chúng. Không phải vô cớ mà các lò phản ứng hạt nhân được bao quanh bởi những bức tường bê tông dày - trước hết, đây là những loại "bẫy" đối với các tia gamma xuất hiện trong quá trình vận hành của lò phản ứng.Vì đường đi của tia gamma trong cơ thể con người dài hơn hàng nghìn lần so với đường đi của các hạt alpha, nên điều tự nhiên là chúng có thể dẫn đến việc phá hủy nhiều cấu trúc hóa học và sinh học "gặp phải" trên đường đi. Đó là lý do tại sao, khi tiếp xúc với các chất phóng xạ bên ngoài, người ta tin rằng tia gamma gây nguy hiểm lớn nhất. Đúng vậy, bức tranh sẽ thay đổi đáng kể nếu một chất phóng xạ xâm nhập vào cơ thể. Sau đó, nguy hiểm nhất là các tia alpha, chúng sẽ tương tác mạnh mẽ với các tế bào của các mô bên trong.
Mối nguy hiểm chính, như đã nói ở trên, bao gồm sự phá hủy một số phân tử của cơ thể khi tương tác với bức xạ. Vì vậy, ví dụ, các phân tử nước trải qua quá trình phân ly tăng cường thành các ion mang điện tích của hydro và hydroxyl. Nhưng, có lẽ, điều tồi tệ hơn nhiều khi, thay vì phân ly, phân tử lại "tách" thành hai nhóm trung tính (được gọi là gốc), mặc dù chúng tồn tại ở dạng tự do trong một thời gian cực ngắn, nhưng lại có giá trị rất cao. khả năng phản ứng.
Tất nhiên, sự biến đổi như vậy có thể không chỉ trải qua các phân tử nước, mà còn trải qua các hợp chất hóa học khác tạo nên một cơ thể sống. Thậm chí có thời người ta còn tin rằng những tổn thương cơ thể do bức xạ chính là do những mảnh vỡ này gây ra, một số rất nguy hiểm. Tuy nhiên, giả thuyết này sớm bị loại bỏ, vì nó bị mâu thuẫn bởi nồng độ cực kỳ thấp của các chất có thể được hình thành. Thật vậy, ngay cả khi cơ thể bị chiếu xạ mạnh, hàm lượng của những mảnh vỡ như vậy không được vượt quá một phần mười tỷ gam. Hiện nay các nhà khoa học cho rằng, có lẽ, các ion và gốc được hình thành ban đầu tham gia vào tương tác sâu hơn với các phân tử chưa bị phá hủy. Đến lượt nó, các sản phẩm của các phản ứng "thứ cấp" đó lại tương tác với các phân tử mới, do đó số lượng các phân tử đã trải qua quá trình phá hủy tăng lên giống như một trận tuyết lở, trong trường hợp này, một phản ứng dây chuyền được quan sát thấy. Kết quả là, thành phần của các chất khác nhau (đặc biệt là vitamin-enzym) điều chỉnh hoạt động của cơ thể con người, cũng như thay đổi một số chức năng sinh lý và quá trình sinh hóa (chức năng tạo máu của tủy xương, chức năng hô hấp của máu, v.v.) thay đổi rất nhiều. Và kết quả là, tùy thuộc vào cường độ của bức xạ, một hoặc một dạng khác của bệnh bức xạ xảy ra. Và mặc dù các phương pháp điều trị hiệu quả hiện nay đã được phát triển với sự trợ giúp của các loại thuốc làm gián đoạn chuỗi biến đổi, cái gọi là chất ức chế, việc cấm không chỉ sử dụng mà còn cả việc thử nghiệm vũ khí nguyên tử và nhiệt hạch cũng có tầm quan trọng quyết định. trong việc phòng chống các bệnh do bức xạ.
Việc sử dụng thuốc phóng xạ để phòng ngừa và điều trị một số bệnh rất được khuyến khích. Ngay cả những người tiên phong trong việc nghiên cứu phóng xạ - Pierre và Marie Curie đã sử dụng các chế phẩm radium như một loại chế phẩm thuốc. Hiện nay, đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi trong điều trị các loại khối u ác tính. Nhưng, có lẽ, việc sử dụng các chất phóng xạ được biết đến nhiều nhất để duy trì sức sống của một người, để ngăn ngừa một số bệnh là việc sử dụng cái gọi là phòng tắm radon.
Thực tế là trong quá trình phân rã phóng xạ, radium biến thành một nguyên tố khí phóng xạ radon. Nước bão hòa với một khí phóng xạ như vậy là một bể chứa radon. Và mặc dù hiện nay tại một số phòng khám đang chuẩn bị các bồn tắm radon nhân tạo, nhưng "mỏ" nước radon tự nhiên nổi tiếng nhất ở Liên Xô của chúng ta là suối Caucasian gần Tskhaltubo. Các nhà trị liệu đã nghiên cứu chúng trong một thời gian dài.Người ta thấy rằng tác dụng của các bồn tắm radon phần lớn là do sự hiện diện của radon, đặc biệt là bức xạ alpha, xuất hiện trong quá trình phân rã phóng xạ của radon. Đó là tác động của các liều chiếu xạ không đáng kể với các hạt alpha giải thích các đặc tính chữa bệnh của bồn tắm radon.
Hóa ra, trong quá trình tắm radon, cơ thể không chỉ tiếp xúc với bức xạ từ bên ngoài mà còn từ bên trong. Vì radon ở thể khí nên nó dễ dàng xâm nhập vào cơ thể con người, cũng như qua da trực tiếp vào máu. Do đó, khi tắm radon, một sự chiếu xạ nhỏ đồng đều và rộng khắp cơ thể với các hạt alpha sẽ xảy ra. Hóa ra chỉ khoảng một phần trăm radon hòa tan trong nước có tác dụng chữa bệnh. Hơn nữa, hành động này rất hạn chế về thời gian. Vì radon ở thể khí nên trong vòng 1-2 giờ sau khi tắm nó gần như được loại bỏ hoàn toàn khỏi cơ thể. Trong thời gian này, chỉ có khoảng nửa phần trăm radon có thời gian phân rã. Như vậy, bạn có thể thấy, sự tiếp xúc của cơ thể trong khi tắm không chỉ rất ngắn mà còn không đáng kể. Tuy nhiên, chính những liều bức xạ tối thiểu này mới có tác dụng chữa bệnh. Người ta thấy rằng tắm radon ảnh hưởng không đáng kể đến co mạch da và co bóp tim. Đồng thời, có một chút giảm huyết áp, cũng như tăng tỷ lệ trao đổi chất. Ngoài ra, các chức năng của cơ quan tạo máu tăng lên. Tắm radon dẫn đến sự gia tăng các quá trình oxy hóa trong cơ thể, góp phần vào hoạt động quan trọng của nó. Tắm radon có tác dụng đặc biệt rõ rệt đối với hệ thần kinh. Đặc biệt, các quá trình ức chế của vỏ não được tăng cường, từ đó giúp cải thiện giấc ngủ. Người ta cũng lưu ý rằng bồn tắm radon có tác dụng giảm đau và chống viêm (mặc dù nhỏ). Người ta thấy rằng trong một số trường hợp, những bồn tắm như vậy loại bỏ các quá trình viêm mãn tính trong một số cơ quan của cơ thể con người (khớp và xương).
Gần đây, cái gọi là nguyên tử được dán nhãn đã trở nên phổ biến trong thực hành y tế và sinh hóa. Đây là những nguyên tử của các nguyên tố hóa học thông thường, chỉ có tính phóng xạ. (Các nhà hóa học thường gọi chúng là đồng vị phóng xạ.)
Các đồng vị phóng xạ đã mang lại cơ hội lớn cho các nhà khoa học trong việc thực hiện các nghiên cứu về quá trình trao đổi chất (cả ở sinh vật thực vật và động vật). Vì vậy, ví dụ, người ta thấy rằng protein của trứng gà mái được hình thành (tổng hợp) từ thức ăn cho gà ăn khoảng một tháng trước khi trứng được đẻ. Đồng thời, canxi, thứ được cho chim thí nghiệm ăn ngày hôm trước, được dùng để tạo vỏ trứng. Phương pháp đánh dấu phóng xạ (hoặc các nguyên tử được dán nhãn) cho phép các nhà khoa học phát hiện ra thực tế là tốc độ chuyển hóa rất cao giữa một cơ thể sống và môi trường. Vì vậy, ví dụ, trước đây người ta thường chấp nhận rằng các mô được thay mới sau một khoảng thời gian khá dài, tính bằng năm. Tuy nhiên, trên thực tế, việc thay thế gần như hoàn toàn tất cả các chất béo cũ trong cơ thể bằng những chất béo mới trong cơ thể con người chỉ mất hai tuần. Việc sử dụng hydro được dán nhãn (nguyên tử triti) đã cho thấy rõ ràng rằng các sinh vật động vật có thể hấp thụ soda không chỉ qua đường tiêu hóa mà còn trực tiếp qua da.
Các nhà khoa học đã thu được kết quả thú vị khi sử dụng đồng vị phóng xạ của sắt. Vì vậy, ví dụ, có thể theo dõi hành vi trong cơ thể của máu “của chính mình” và được truyền (người hiến tặng), trên cơ sở đó các phương pháp lưu trữ và bảo quản đã được cải thiện đáng kể.
Được biết, thành phần của hồng cầu (hồng cầu) của máu bao gồm hemoglobin - một chất phức tạp có chứa sắt. Hóa ra là nếu một con vật được tiêm vào thực phẩm một đồng vị phóng xạ của sắt, thì nó không những không đi vào máu mà còn không được hấp thụ.Ngay cả khi số lượng hồng cầu trong máu của động vật bị giảm bằng cách nào đó trong máu, thì ở giai đoạn đầu, sự hấp thu sắt vẫn không xảy ra. Và chỉ khi số lượng hồng cầu tại kho chứa sắt cũ đạt đến tiêu chuẩn, thì sự đồng hóa sắt phóng xạ tăng lên. Sắt được tích tụ trong cơ thể ở dạng "dự trữ" dưới dạng một hợp chất phức tạp của ferritin, được hình thành khi nó tương tác với protein. Và chỉ từ "kho" này, cơ thể mới lấy sắt để tổng hợp huyết sắc tố.
Một số đồng vị phóng xạ đã được sử dụng để chẩn đoán sớm bệnh tật. Vì vậy, ví dụ, người ta thấy rằng trong trường hợp trục trặc tuyến giáp lượng iốt trong đó giảm mạnh. Do đó, iốt đưa vào cơ thể dưới dạng này hay dạng khác được nó tích lũy khá nhanh. Tuy nhiên, không thể phân tích iốt của tuyến giáp của người sống. Ở đây một lần nữa các nguyên tử được dán nhãn đã đến để giải cứu, đặc biệt là đồng vị phóng xạ của iốt. Đưa vào cơ thể, sau đó quan sát đường đi và nơi tích tụ của nó, các bác sĩ đã phát triển một phương pháp xác định các giai đoạn ban đầu của bệnh Graves.
Vlasov L.G. - Tự nhiên chữa lành
|
