Ядерные излучения и жизнь

Активационный анализ явился ценным дополнением к методу меченых атомов. В приведенном выше примере с пыльцой растений поступили таким образом - пыльцу пометили ничтожными количествами стабильного изотопа. В таком виде она не представляла собой никакой опасности. Затем из ряда мест, где предполагалось наличие пыльцы, брали образцы. Их помещали в ядерный реактор, после чего исследовали излучение образовавшихся радиоактивных изотопов. Таким образом, можно было определить наличие или отсутствие в данном образце элемента, использованного для метки.

В настоящее время радиоактивационный анализ широко используется в биологии для решения самых разнообразных задач. Этим методом определено содержание микроэлементов (т. е. элементов, присутствующих в ничтожных количествах) в различных тканях и жидкостях организма человека и животных. Как показывают данные современной науки, микроэлементы, несмотря на небольшое количество, играют огромную роль в жизни человека, животных и растений. Радиоактивационным методом было определено содержание йода в крови нормальных людей и людей, страдающих расстройствами щитовидной железы.

Эффективным оказалось применение радиоактивационного анализа в токсикологии для обнаружения ничтожных следов ядов в организме. Так, при отравлениях мышьяком он легко, обнаруживается этим методом в волосах и ногтях, причем для исследования достаточно взять сотые доли грамма волос и ногтей. Если исследовать распределение наличия мышьяка по длине волоса, то, учитывая скорость роста волос, можно установить даже время отравления.

Так, проведенное расследование обстоятельств смерти Наполеона в 1821 г. показало, что содержание мышьяка в его волосах в 13 раз превосходило норму. Тщательные измерения, проведенные вдоль волоса (длина волос составляла 13 см), привели к выводу о том, что мышьяк вводился небольшими дозами в течение четырех месяцев.

Этим же методом была проверена историческая версия об отравлении ртутью шведского короля Эрика XIV в. 1568 г. При исследовании останков в них была обнаружена ртуть.

Изотопы ставят диагноз

Методика меченых атомов нашла широкое применение во многих областях науки. Один из наиболее интересных и практически важных случаев использования этой методики - применение ее в медицине для диагностики ряда заболеваний. Позволяя судить о перемещении тех или иных веществ в организме, характере накопления их в отдельных органах и тканях и выведения их из организма, они помогают обнаруживать начальные патологические сдвиги в организме, которые трудно, а подчас и невозможно обнаружить другими методами.

Первые попытки использовать радиоактивные изотопы для целей диагностики относятся к тому периоду, когда не было еще известно об искусственной радиоактивности. Так, в 1927 г. делались попытки использовать радиоактивный элемент - радий С для измерения скорости движения крови в организме. Попытка эта, однако, оказалась неудачной - радий С и долгоживущие продукты его распада накапливались в костях и очень плохо выводились из организма, представляя, таким образом, определенную опасность для больного. Только после открытия искусственной радиоактивности медики получили в свое распоряжение радиоактивные изотопы, пригодные для целей диагностики.

Началом радиоизотопной диагностики следует считать 40-е годы, когда начали появляться работы по применению радиоактивных изотопов в клинике для целей диагностики. В СССР в 1943 г. Г. М. Франк и И. Н. Верховская применили радиоактивный фосфор Р³² для изучения особенностей обмена фосфора в костях.

За прошедшие почти 30 лет метод радиоизотопной диагностики занял прочное место в клинической практике, показав свою высокую чувствительность и эффективность при диагнозе целого ряда заболеваний. В то же время тщательный подбор применяемых радиоактивных веществ и непрерывное повышение чувствительности методов регистрации излучений привели к значительному уменьшению доз, получаемых исследуемыми. Самые тщательные наблюдения в течение десятилетий над больными, которые подвергались обследованию с помощью радиоактивных веществ, не смогли выявить у них каких-либо вредных последствий. Большое достоинство данного метода - то, что при нем не происходит никакого нарушения нормальной жизнедеятельности организма.

В радиоизотопной диагностике в настоящее время используются радиоактивные изотопы натрия (Na²⁴), фосфора (Р³²), кальция (Са⁴⁷), хрома (Сr⁵¹), криптона (Кr⁸⁵), йода (I¹³¹, I¹³²), ксенона (Хе¹³³), золота (Аu¹⁹⁸) и др.