|
 Beberapa pakar yang paling terkenal dalam bidang fizik atom tahu pada pagi 1942 bahawa manusia akhirnya menguasai kawalan rahsia reaksi berantai nuklear. Tetapi tiga tahun kemudian, pada tahun 1945, dunia dikejutkan dengan tragedi bandar-bandar Jepun - Hiroshima dan Nagasaki.
Di kota-kota inilah cendawan beracun yang meletup untuk pertama kalinya. Dan ketika itulah manusia belajar - dengan pahit dan menyedihkan - tentang kekuatan merosakkan nukleus atom.
Walau bagaimanapun, kajian mengenai fenomena radioaktiviti dan kesan radiasi pada tisu hidup bermula lebih awal - pada tahun 1896. Pada masa itu, ahli fizik muda Perancis Henri Becquerel tertarik dengan garam yang mengandungi unsur kimia uranium.
Faktanya adalah bahawa banyak garam uranium mempunyai kemampuan untuk fosforori ketika mereka disinari dengan cahaya matahari. Becquerel memutuskan untuk mengkaji harta tanah ini dengan lebih terperinci. Dia mendedahkan garam uranium ke sinar matahari dan kemudian meletakkannya di piring fotografi yang dibungkus dengan kertas hitam. Ternyata sinar fosforasi garam uranium cukup mudah melewati kertas legap, meninggalkan titik hitam di piring setelah pengembangannya. Becquerel adalah yang pertama sampai pada kesimpulan ini. Tetapi segera menjadi jelas bahawa sinar fosfor tidak ada kaitan dengan itu. Garam uranium, walaupun disiapkan dan disimpan dalam kegelapan, masih bertindak pada plat fotografi selama beberapa bulan, dan bukan hanya melalui kertas, tetapi juga melalui kayu, logam, dan lain-lain. Berdasarkan eksperimen ini, radioaktiviti ditemui. Dan dua tahun kemudian, dua unsur radioaktif baru, polonium dan radium, ditemui oleh saintis terkenal, pasangan Maria dan Pierre Curie. Dari masa inilah bermulanya kajian intensif radioaktif. Tetapi apa itu radioaktiviti?
Kita terbiasa sejak kecil bahawa benda mati biasanya ada selama berabad-abad. Walau apa pun, jika bukan objek itu sendiri, maka bahan dari mana ia dibuat. Nilailah sendiri: walaupun kita memecahkan cawan porselin dan berhenti memenuhi peranan yang diinginkan, maka pelindungnya dapat bertahan selama ribuan tahun dan, pada prinsipnya, tidak ada yang akan terjadi pada mereka. Lagipun, ahli arkeologi menemui sisa-sisa pinggan dan hiasan yang dipakai orang sejak beribu tahun yang lalu!
Keseluruhan intinya terletak pada kekuatan molekul sebatian anorganik yang luar biasa dan zarah-zarah yang membentuknya - atom. Sesungguhnya, atom individu dapat wujud dalam jangka masa yang lama tanpa mengalami perubahan yang ketara. Memang, untuk menghancurkan atau "membuat semula" atom, anda perlu mengubah intinya, dan ini adalah tugas yang terlalu sukar.
Tetapi secara semula jadi, ternyata, ada juga atom yang intinya berubah secara spontan, spontan, seperti yang dikatakan oleh ahli fizik. Inti inilah yang disebut radioaktif, kerana, ketika mengalami transformasi, mereka memancarkan sinar. Oleh itu, radioaktiviti adalah fenomena fizikal di mana satu atau lain penyusunan semula inti atom berlaku. Ini biasanya tiga jenis sinar. Mereka diberi nama huruf abjad Yunani: alpha, beta dan gamma. Sinaran alfa dan beta adalah aliran zarah. Khususnya, zarah alfa adalah atom unsur helium, tanpa elektronnya. Zarah beta adalah aliran elektron, sementara sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik, agak serupa sifatnya dengan sinar-X. Oleh itu, atom unsur radioaktif, mengeluarkan zarah alfa atau beta dari nukleus, berubah menjadi atom unsur lain. Jadi, sebagai contoh, atom radium, yang memancarkan zarah alfa, berubah menjadi atom unsur yang disebut radon.
Mengkaji elemen radioaktif (yang ternyata tidak begitu sedikit), saintis melihat dua ciri yang sangat menarik. Salah satunya terdiri daripada kenyataan bahawa kadar kerosakan (atau, lebih tepatnya, transformasi) atom radioaktif dengan jenis yang sama secara amnya tetap dan praktikalnya tidak dipengaruhi oleh faktor luaran. Itu hanya bergantung pada jumlah elemen radioaktif yang ada. Jadi, sebagai contoh, jika kita mempunyai satu gram radium, maka separuh daripada semua atom yang ada akan reput dalam masa tepat 1620 tahun. Selebihnya setengah gram akan merosot separuh (iaitu jumlahnya akan menurun setengah) juga setelah 1620 tahun, dan lain-lain. Lebih-lebih lagi, kadar pereputan untuk setiap jenis atom adalah sama tetap, dan sehingga dua jenis atom radioaktif mempunyai telah dijumpai yang mempunyai separuh hayat yang sama (maka adalah tempoh masa di mana separuh daripada semua atom mengalami transformasi).
Ciri lain adalah, ternyata, sinar radioaktif mampu bertindak pada tisu hidup. Dan yang pertama menemukannya adalah penemu radioaktif, Henri Becquerel. Untuk menunjukkan cahaya garam radium dalam kegelapan, dia membawa bersama-sama di dalam poket payudaranya gelas ampul yang berisi garam ini. Setelah beberapa lama, di badannya, di tempat yang bertentangan dengan ampul, dia mendapati sedikit kemerahan, menyerupai sedikit luka bakar, yang kemudian berubah menjadi sakit kecil. Saintis dengan tepat mengaitkan fenomena ini dengan tindakan sinaran radioaktif. By the way, ulser sembuh dengan sangat perlahan dan sembuh sepenuhnya hanya setelah beberapa bulan. Pada masa itu, hampir lima puluh tahun sebelum Hiroshima dan Nagasaki, atom radioaktif memberi amaran kepada orang-orang tentang bahaya mereka.
Apa itu terdiri?
Ternyata bahaya utama bukanlah zat itu sendiri, tetapi radiasi yang mereka pancarkan dalam proses transformasi radioaktif. Ketiga-tiga jenis sinar hingga satu darjah atau yang lain dapat berinteraksi dengan pelbagai bahan dari sifat bukan organik dan organik, termasuk "bahan" yang mana sel-sel organisma hidup dibina. Dan walaupun ketiga-tiga jenis radiasi berbeza secara signifikan antara satu sama lain, dalam perkiraan pertama, kesannya pada tisu hidup boleh dianggap sama.
Tetapi di sini, tentu saja, ada beberapa keanehan. Oleh kerana sinaran alpha adalah aliran inti atom helium yang agak berat (berbanding dengan zarah beta), nukleus ini, ketika melewati zat, menghasilkan gangguan terbesar pada molekul yang ditemui di jalan mereka. Dalam pengertian ini, sinar gamma adalah yang paling selamat - mereka paling sedikit berinteraksi dengan bahan yang dilaluinya. Zarah beta menempati kedudukan pertengahan dalam hal ini. Oleh itu, sinar alfa adalah yang paling berbahaya. Tetapi ada sisi lain untuk masalah ini. Faktanya ialah, kerana besarnya dan interaksi yang kuat dengan bahan, zarah alfa mempunyai "jarak" yang sangat kecil, iaitu jalan yang mereka lalui dalam bahan tertentu. Malah sehelai kertas nipis adalah penghalang yang tidak dapat diatasi untuk mereka. Secara khusus, didapati bahawa sinar alpha menembusi kulit manusia hingga kedalaman hanya beberapa mikron. Secara semula jadi, mereka tidak boleh menyebabkan lesi organ dalaman yang mendalam semasa penyinaran luaran. Pada masa yang sama, sinar gamma, walaupun lebih sedikit berinteraksi dengan jirim, tetapi kemampuan menembusnya sangat besar sehingga tubuh manusia praktikalnya tidak menjadi penghalang yang nyata bagi mereka. Reaktor nuklear dikelilingi oleh dinding konkrit tebal - pertama sekali, ini adalah jenis "perangkap" untuk sinar gamma yang muncul semasa operasi reaktor.Oleh kerana jalur sinar gamma di dalam tubuh manusia beribu-ribu kali lebih lama daripada jalur zarah alfa, adalah wajar bahawa mereka boleh menyebabkan pemusnahan banyak struktur kimia dan biologi yang "ditemui" di sepanjang jalan. Itulah sebabnya, apabila terkena bahan radioaktif luaran, dianggap bahawa sinar gamma menimbulkan bahaya terbesar. Benar, gambar berubah dengan ketara sekiranya bahan radioaktif memasuki badan. Maka yang paling berbahaya adalah sinar alfa, yang akan berinteraksi secara intensif dengan sel-sel tisu dalaman.
Bahaya utama, seperti yang dinyatakan di atas, adalah pemusnahan molekul tertentu badan ketika berinteraksi dengan radiasi. Oleh itu, sebagai contoh, molekul air mengalami peningkatan pemisahan ke ion hidrogen dan hidroksil yang terisi. Tetapi, mungkin, ia jauh lebih buruk apabila, bukannya pemisahan, molekul "berpecah" menjadi dua kumpulan neutral (yang disebut radikal), yang, walaupun mereka wujud dalam bentuk bebas untuk waktu yang sangat singkat, mempunyai tahap yang sangat tinggi kereaktifan.
Transformasi seperti itu, tentu saja, tidak hanya mengalami molekul air, tetapi juga sebatian kimia lain yang membentuk organisma hidup. Pada satu masa, bahkan dipercayai bahawa kerosakan pada tubuh akibat radiasi disebabkan oleh serpihan-serpihan ini, beberapa di antaranya sangat berbahaya. Walau bagaimanapun, hipotesis ini segera ditinggalkan, kerana ia bertentangan dengan kepekatan bahan yang sangat rendah yang dapat terbentuk. Malah, walaupun dengan penyinaran badan yang kuat, kandungan serpihan tersebut tidak boleh melebihi satu seperseratus gram. Sekarang para saintis berpendapat bahawa, mungkin ion dan radikal yang terbentuk pada mulanya memasuki interaksi lebih jauh dengan molekul yang belum musnah. Hasil tindak balas "sekunder" seperti itu, pada gilirannya, berinteraksi dengan molekul baru, sehingga jumlah molekul yang telah mengalami pemusnahan meningkat seperti longsoran salju, iaitu, dalam hal ini, reaksi berantai yang disebut. Akibatnya, komposisi pelbagai bahan (khususnya vitamin-enzim) yang mengatur aktiviti tubuh manusia, serta perubahan sejumlah fungsi fisiologi dan proses biokimia (fungsi hematopoietik sumsum tulang, fungsi pernafasan darah, dan lain-lain) sangat berubah. Akibatnya, bergantung pada intensiti radiasi, satu atau lain bentuk penyakit radiasi berlaku. Dan walaupun kaedah rawatannya yang efektif kini telah dikembangkan dengan bantuan ubat-ubatan yang mengganggu rantaian longsoran transformasi, yang disebut sebagai perencat, larangan bukan sahaja penggunaan, tetapi juga pengujian senjata atom dan termonuklear sangat penting. dalam pencegahan penyakit radiasi.
Penggunaan ubat-ubatan radioaktif untuk pencegahan dan rawatan sejumlah penyakit sangat berguna. Malah pelopor kajian radioaktiviti - Pierre dan Marie Curie menggunakan persiapan radium sebagai sejenis persediaan perubatan. Pada masa ini, isotop radioaktif digunakan secara meluas dalam rawatan pelbagai jenis tumor malignan. Tetapi, mungkin, penggunaan bahan radioaktif yang paling terkenal untuk menjaga daya hidup seseorang, mencegah sejumlah penyakit adalah penggunaan mandi radon.
Hakikatnya ialah bahawa radium, semasa kerosakan radioaktif, berubah menjadi radon unsur gas radioaktif. Air yang tepu dengan gas radioaktif seperti itu adalah mandi radon. Dan walaupun pada masa ini di beberapa klinik disediakan mandi radon buatan, "deposit" perairan radon semula jadi yang paling terkenal di Kesatuan Soviet kita adalah mata air Kaukasia berhampiran Tskhaltubo. Ahli terapi telah lama mengkaji mereka.Didapati bahawa kesan mandi radon sebahagian besarnya disebabkan oleh kehadiran radon, khususnya sinaran alfa, yang muncul semasa peluruhan radioaktif radon. Ini adalah tindakan penyinaran dos yang boleh diabaikan dengan zarah alfa yang menjelaskan sifat penyembuhan mandi radon.
Ternyata, dalam proses mandi radon, tubuh terkena radiasi tidak hanya dari luar, tetapi juga dari dalam. Oleh kerana radon bersifat gas, ia mudah meresap ke dalam tubuh manusia, dan juga melalui kulit secara langsung ke dalam darah. Oleh itu, semasa mandi radon, terdapat penyinaran kecil badan yang seragam dan meluas dengan zarah alfa. Pada waktu yang sama, ternyata hanya sekitar satu persen radon yang dilarutkan dalam air memiliki efek penyembuhan. Lebih-lebih lagi, tindakan ini sangat terhad dalam jangka masa. Oleh kerana radon bersifat gas, dalam 1-2 jam ia akan dikeluarkan sepenuhnya dari badan setelah mandi. Selama ini, hanya sekitar setengah peratus radon mempunyai masa untuk membusuk. Oleh itu, seperti yang anda lihat, pendedahan badan semasa mandi tidak hanya sangat pendek, tetapi juga tidak signifikan. Walau bagaimanapun, tepatnya dos sinaran minimum ini dapat disembuhkan. Didapati bahawa mandi radon secara tidak langsung mempengaruhi vasokonstriksi kulit dan kontraksi jantung. Pada saat yang sama, ada sedikit penurunan tekanan darah, serta peningkatan kadar metabolisme. Di samping itu, fungsi organ hematopoietik meningkat. Mandi radon menyebabkan peningkatan proses oksidatif dalam badan, yang menyumbang kepada aktiviti vitalnya. Mandi radon mempunyai kesan yang sangat ketara pada sistem saraf. Khususnya, proses penghambatan korteks serebrum ditingkatkan, yang seterusnya membantu meningkatkan tidur. Juga diperhatikan bahawa mandi radon mempunyai kesan analgesik dan anti-radang (walaupun kecil). Didapati bahawa dalam beberapa kes mandi seperti ini menghilangkan proses keradangan kronik pada organ tubuh manusia tertentu (sendi dan tulang).
Baru-baru ini, atom berlabel yang disebut telah meluas dalam amalan perubatan dan biokimia. Ini adalah atom unsur kimia biasa, hanya radioaktif. (Ahli kimia sering memanggil mereka isotop radioaktif.)
Peluang besar diberikan oleh isotop radioaktif kepada saintis semasa melakukan kajian mengenai metabolisme (baik pada organisma tumbuhan dan haiwan). Jadi, sebagai contoh, didapati bahawa protein telur ayam dibentuk (disintesis) dari makanan yang diberi makan kepada ayam sekitar sebulan sebelum bertelur. Pada masa yang sama, kalsium yang diberikan kepada burung eksperimen sehari sebelumnya digunakan untuk membuat kulit telur. Kaedah penunjuk radioaktif (atau atom berlabel) membolehkan para saintis mengetahui fakta kadar metabolisme yang sangat tinggi antara organisma hidup dan persekitaran. Jadi, sebagai contoh, sebelum ini dianggap diterima umum bahawa tisu diperbaharui setelah jangka waktu yang cukup lama, dikira dalam tahun. Namun, pada kenyataannya, penggantian semua lemak badan lama dengan yang baru dalam tubuh manusia hampir dua minggu. Penggunaan hidrogen berlabel (atom tritium) telah membuktikan bahawa organisma haiwan mampu menyerap soda bukan sahaja melalui saluran gastrointestinal, tetapi juga secara langsung melalui kulit.
Hasil yang menarik diperoleh oleh saintis menggunakan isotop besi radioaktif. Oleh itu, sebagai contoh, adalah mungkin untuk melacak perilaku dalam tubuh "sendiri" dan darah (penderma) yang ditransfusikan, yang mana kaedah penyimpanan dan pemeliharaannya diperbaiki dengan ketara.
Telah diketahui bahawa komposisi sel darah merah (eritrosit) darah termasuk hemoglobin - bahan kompleks yang mengandungi zat besi. Ternyata jika haiwan disuntik dengan makanan dengan isotop besi radioaktif, maka binatang itu tidak hanya memasuki aliran darah, tetapi tidak diserap sama sekali.Walaupun jumlah eritrosit dalam darah haiwan dalam satu atau lain cara berkurang, pada tahap pertama, zat besi masih tidak diserap. Dan hanya apabila bilangan eritrosit dengan mengorbankan simpanan besi lama mencapai norma, terdapat peningkatan asimilasi besi radioaktif. Zat besi disimpan dalam badan "dalam simpanan" dalam bentuk sebatian kompleks ferritin, yang terbentuk ketika ia berinteraksi dengan protein. Dan hanya dari "gudang" ini badan menarik besi untuk sintesis hemoglobin.
Sejumlah isotop radioaktif telah digunakan untuk diagnosis awal penyakit. Jadi, sebagai contoh, didapati bahawa sekiranya berlaku kerosakan kelenjar tiroid jumlah yodium di dalamnya menurun dengan mendadak. Oleh itu, yodium, yang dimasukkan ke dalam badan dalam satu bentuk atau yang lain, terkumpul agak cepat olehnya. Walau bagaimanapun, tidak mungkin untuk menganalisis yodium kelenjar tiroid orang yang hidup. Di sini sekali lagi atom berlabel datang untuk menyelamatkan, khususnya isotop radioaktif yodium. Dengan memperkenalkan ke dalam badan, dan kemudian memerhatikan jalan-jalan laluannya dan tempat-tempat pengumpulannya, para doktor telah mengembangkan suatu kaedah untuk menentukan tahap awal penyakit Graves.
Vlasov L.G. - Alam menyembuhkan
|
