Наступление продолжается. Врачи следуют за физиками

Самое большое достоинство хорошо выполненной работы в том, что она открывает путь другой, еще лучшей рабо­те... Цель научно-исследовательской работы — продви­жение не ученого, а науки.

А.Лоуэлл

В течение полувека после открытия рентгеновского излучения и естест­венной радиоактивности стремительно развивалось наступление физиков на тайны микромира. Одно открытие влекло за собой другое* Сообщение А. Беккереля определило научную судьбу Марии Склодовской-Кюри. Она установила странный факт: урановая и ториевая руды оказались более «ра­диоактивными» (предложенный ею термин), чем чистый уран или торий. М.Склодовская-Кюри предположила, что в урановой руде должны содер­жаться очень радиоактивные примеси.

В оборудованной на собственные средства примитивной лаборатории М. Склодовская-Кюри и ее муж Пьер Кюри в продолжение 2 лет с порази­тельным упорством вели работу по выявлению этих примесей. «В этом скверном сарае,- вспоминала М. Склодовская-Кюри,- прошли лучшие, счастливые годы нашей жизни, целиком посвященные работе. Часто я тут же готовила себе и Пьеру что-нибудь поесть, чтобы не прерывать опытов. К вечеру я падала от усталости». Урановая руда была получена супругами Кюри в небольшом чешском городке Якимово. Она имела сложный состав

и содержала большое количество элементов: серебро, висмут, барий, сви­нец и др. Каково же было изумление ученых, когда выяснилось, что выде­ленные ими из руды фракции бария и висмута также были радиоактивны­ми, хотя чистый барий и висмут такими свойствами не обладают. Дальней­шую гигантскую работу супругов Кюри историки охарактеризовали как ве­личайший научный подвиг. Переработав около 7 т руды, они получили около 1 г нового элемента, который оказался в 1 млн раз активнее урана. Этот элемент был назван ими «радий», что в переводе на русский язык оз­начает «лучистый». Открытие радия и исследование его излучения явились новым этапом в развитии атомной физики. «Великий революционер —-радий»,— так называли его ученые в начале XX в. Супруги Кюри были удостоены Нобелевской премии по физике. Затем ими был открыт элемент, испускавший еще более интенсивное излучение, чем уран (в 10 млрд раз). Он был назван полонием в честь Польши — родины М. Склодовской-Кюри. В 1911 г. ей была присуждена вторая Нобелевская премия, на этот раз по химии. В последующие годы были обнаружены все другие элементы, способные к самопроизвольному распаду. Они были названы естественны­ми радиоактивными веществами.

А следом за авангардом физиков продвигался фронт врачей, инженеров и конструкторов, пытавшихся использовать новейшие достижения теории для практических медицинских целей. Применение в медицине рентгенов­ского излучения, как уже указывалось выше, началось в 1896 г. Первона­чально рентгеновские снимки производили главным образом для распозна­вания металлических инородных тел, переломов и болезней костей. В даль­нейшем были разработаны способы рентгенологического исследования сердца, легких, желудка и других органов. Одновременно исследователи приступили к глубокому изучению биологического действия рентгеновско­го излучения и излучения радиоактивных веществ. В 1896—1899 гг. появи­лись первые сообщения об успешном применении рентгеновского излуче­ния для эпиляции (удаления волос) и лечения некоторых дерматозов, а также о попытках провести рентгенотерапию опухолей различных внутрен­них органов.

Дальнейшие физические и радиобиологические изыскания открыли новые возможности для развития медицинской радиологии. Исключитель­ное значение имели работы Э. Резерфорда. В 1919 г. путем бомбардировки ядер атомов азота а-частицами он добился превращения их в ядра атомов кислорода, т.е. превращения одного химического элемента в другой. Полу­шутя, полусерьезно мы можем назвать Э. Резерфорда алхимиком XX в. Ученик Э. Резерфорда академик П.Капица вспоминал, что его шефа про­звали крокодилом. По-видимому, потому, что он всегда целеустремленно продвигался вперед и не мог, как и крокодил, двигаться назад. В 1920 г. Э. Резерфорд на заседании Британской ассоциации содействия развитию наук высказал предположение, которое, как это нередко случается в науке, не было понято и оценено современниками. Ученый предположил, что в созданной им модели ядра атома существует некая гипотетическая частица, которая по массе равна протону (протон тоже был открыт Э. Резерфордом), но в отличие от него не имеет заряда. Эту частицу Э. Резерфорд предложил назвать нейтроном. В эксперименте нейтрон обнаружил Д. Чедвик — уче­ник Э. Резерфорда. Открытие нейтрона позволило немецкому ученому В. Гейзенбергу и независимо от него российскому ученому Д.Д. Иваненко

создать теорию строения ядра, которую в течение многих лет использовали

в физике и радиологии. ₄ « _

Поворотным пунктом в развитии ядерной физики явилось открытие искусственной радиоактивности супругами Ирен и Фредериком Жолио-Кюри С целью получения нейтронов они облучали а-частицами различ­ные элементы. При облучении алюминия было установлено, что наряду с нейтронами он испускает еще одну частицу — позитрон. Последующие опыты показали, что при облучении ряда элементов а-частицами рож­даются новые химические элементы, которые обладают радиоактивнос­тью. Впервые появилась возможность получать радиоактивные элементы искусственным путем. В 1934 г. супругам Жолио-Кюри за открытие ис­кусственной радиоактивности была присуждена Нобелевская премия по химии.

Кстати, о роли юмора и случайности в науке. Акаде­мик А.С. Боровик-Романов рассказывал: «...Долгое время не удавалось напылить франций на германий. Тогда нидерландский физик Хендрик Казимир пред­ложил в качестве промежуточного слоя использовать рений. Логика его предложения состояла в том, что... между Францией и Германией в качестве «скрепляю­щего» природного элемента протекает река Рейн. Результат превзошел все ожидания». Добавим, что эта работа способствовала открытию сверхпроводи­мости при относительно высоких температурах.

Еще один важный шаг на пути становления радиологии сделал амери­канский физик З.Лоуренс. В 30-е годы он предложил использовать ускоре­ние элементарных частиц для придания им высоких энергий. Вскоре Э. Ло-уренс воплотил эту идею в жизнь, построив циклотрон, за что был удостоен в 1939 г. Нобелевской премии¹. Циклотрон стал одним из основных источ­ников получения искусственных радиоактивных элементов и генерации электромагнитных излучений высоких энергий. Появились даже специаль­ные циклотроны медицинского назначения.

Другой физик — итальянец Э. Ферми предложил эффективный способ получения радиоактивных элементов посредством облучения стабильных элементов нейтронами. Удостоенный за это открытие Нобелевской премии Э.Ферми вынужден был эмигрировать из фашистской Италии в США, где в 1944 г. запустил первый в мире атомный реактор. В настоящее время мно­гие радионуклиды получают в атомных реакторах.

та^Вви^'»^^^Ю Т"^ереСН0 У³**¹*, что на золотой Нобелевской медали вы-vSSS^S^S!^ ^{НаСЛаЖДеНИе ВЙЯет}* -"скую жизнь, облаго-