Путешествие в страну РАИ - Дмитрий Николаевич Трифонов
Пожалуй, трудно отыскать человека, которому хотя бы раз не пришлось побывать в рентгеновском кабинете. И даже искушенного пациента, по специальности имеющего дело с приборами и машинами, всегда поражали сложность и громоздкость рентгеновской аппаратуры. Кроме того, обязателен источник тока. А если такового нет?
…На столе стоит небольшой ящик. На его передней стенке маленькое плексигласовое окошечко, на задней — выход толстой стальной трубки, от которой тянется приспособление, напоминающее спусковой тросик фотоаппарата.
С помощью этого ящика можно производить такие же снимки, как на рентгеновской установке. Но «просвечивающим элементом» здесь служат гамма-лучи, испускаемые радиоактивным изотопом редкоземельного элемента тулия. Препарат, содержащий этот изотоп, расположен внутри стальной трубки. Стоит нажать спусковой тросик, как препарат перемещается к плексигласовому окошечку. Можно производить снимок. И не нужно никакого источника тока.
Словом, гамма-дефектоскопия применительно к человеку!
Конечно, полученные таким путем «тулиевые» снимки не отличаются столь высоким качеством, как рентгеновские. Кроме того, необходимо большое время экспозиции.
Но ведь это начало. Применение тулиевых установок сулит много полезного для медицинской рентгенодиагностики, или, точнее, гамма-диагностики.
Ни тока высокого напряжения, ни высококвалифицированного персонала, ни специального помещения — ничего этого не требует маленький аппарат с радиоактивным тулием.
А весит он всего-навсего… три килограмма. Да и то в основном за счет защитного кожуха.
— Можно ли сказать, что со временем радиоактивные изотопы сумеют излечивать все болезни? — спросил Алеша. — Мне почему-то кажется, что сумеют.
— Опять ты в своем амплуа? — не отказал себе в удовольствии заметить Илья. — Между прочим, некоторые считали, что радиоактивные вещества — панацея от всех зол, пока не узнали, какой они могут принести вред. Некий аптекарь, чтобы излечиться от желудочного заболевания, проглотил ампулку с солью радия. Вскоре на его могиле плакала безутешная вдова! Видишь ли, Алеша, дело состоит в разумном сочетании самых разнообразных методов, в том числе и радиотерапии… Одна она, конечно, не сможет лечить все болезни!..
Майка посмотрела на часы:
— Уже семь. Будем ложиться спать?
— Похоже на то, — ответил Илья. — Тем более, что повестка дня в основном исчерпана.
— Нет, еще осталось кое-что! — заметил я. — Не думаю, что надолго займу ваше внимание. Вот представь себе, Наташа, такую картину: ты — завхоз туристской группы. Проблема еды в походе — сама знаешь! Кстати, потом объявишь, что у нас осталось из съестного… Допустим, через несколько лет мы снова пойдем в поход и вместо консервов ты будешь предлагать на ужин великолепные бифштексы, ростбифы, отбивные или свежую докторскую колбасу, которую так обожает Илья. Устраивает тебя такая перспектива?
— Ну, разумеется! Во всяком случае, не будете жаловаться на однообразие меню… Ты хочешь рассказать о каких-нибудь миниатюрных холодильниках?
— Нет, зачем. Я имею в виду радиационную стерилизацию продуктов питания. Чем вызвана их порча? Деятельностью вредных микробов, червей и насекомых. Излучение губит их. Сама же радиационная стерилизация осуществляется просто. Берут, например, бифштекс, помещают в герметическую упаковку и облучают гамма-лучами или потоком электронов. Организмы, вызывающие порчу и гниение, погибают. Это помогает значительно удлинить срок хранения продуктов.
— Однако есть здесь свое «но», — не удержался Илья. — Для стерилизации нужны большие дозы облучения, при действии которых из веществ продукта возникают новые химические соединения. Они могут придать ему неприятные вкус и запах. Как устранить эти явления, не снижая эффективности облучения над таким вопросом и работают сейчас ученые.
Радиоизотопы в сельском хозяйстве
— Дай уж мне закончить! — я посмотрел на своего напарника с укоризной. — Последняя лекция. Применение радиоизотопов в сельском хозяйстве. Здесь нужно различать два направления: радиоизотопы как меченые атомы для различных исследований и влияние излучений на рост и развитие растений. Известно, какую громадную роль в повышении урожайности самых разнообразных сельскохозяйственных культур играют удобрения. Однако изучить механизм действия удобрений, выяснить влияние отдельных химических элементов на рост и развитие растений — нелегкая задача.
Удобрения содержат столь необходимые для жизни растений элементы, как фосфор, азот, калий и другие.
Если ввести в удобрение незначительное количество какого-нибудь радиоактивного изотопа, например радиофосфора, то мы получим простой способ проследить, как усваивается фосфор растением. И сможем расшифровать, наконец, механизм перехода фосфора из удобрения в растение.
Для этого стоит лишь высушить растение и внимательно исследовать его с помощью счетчиков заряженных частиц. Взяв растения на разных стадиях развития и исследовав на содержание радиофосфора различные их части, можно прийти к интересным выводам.
Прежде всего, зная общее содержание фосфора в растении и его активность, можно найти количество фосфора, усвоенное из удобрения.
Установили интересный факт: раньше чем растение начинает усваивать фосфор, он подвергается в почве многочисленным превращениям. Следовательно, растение получает фосфор не прямо из удобрения, а после ряда превращений из почвы.
Радиоактивный фосфор помог узнать, что зерновые культуры потребляют фосфор в основном на ранних стадиях развития. Прослеживая дальше распределение фосфора в растениях, ученые выяснили, что элемент в значительных количествах накапливается в дозревающих зернах злаков.
Ранее иногда казалось удивительным, почему при возделывании различных культур фосфорные удобрения не только не оказывают благотворного действия, но в иных случаях даже снижают урожайность. Радиоактивные изотопы помогли найти объяснение. Многие растения отличаются избирательностью по отношению к фосфорным удобрениям. Это значит, что усвоение фосфора у них зависит от вида фосфорного соединения. Иными словами, такие растения способны усваивать фосфор только из определенных удобрений.
— Дополняю! — опять не дал мне договорить Илья. — С помощью меченых атомов удалось установить, как лучше внести удобрение. Например, суперфосфат — важнейшее фосфорное удобрение — усваивается лучше в виде маленьких гранул, чем больших, — так открыли возможность значительной экономии ценного удобрения.
— С помощью изотопов можно исследовать использование растениями азотных удобрений, — мне уже надоело одергивать Илью. — Правда, радиоактивные изотопы азота для этого непригодны, так как они имеют очень небольшие периоды полураспада, неудобные для проведения экспериментов. Выручает стабильный изотоп азот 15.
Он позволил ответить на два практически важных вопроса.
За счет чего растение удовлетворяет потребность в азоте? Откуда берет его в большем количестве: из удобрения или из воздуха, или же использует азот почвы?
Азот 15 помогает установить, что у бобовых растений поглощение азота воздуха уменьшается с увеличением количества азотного удобрения.
А когда выгоднее вносить в почву азотные удобрения? Изотоп азот 15 отвечает: под овес нужно вносить возможно раньше, так как при этом азот усваивается с наибольшей полнотой.
Как показали исследования последних десятилетий, для правильного развития растений нужны не только фосфор, азот и калий — основные элементы питания. Не менее важную, а в отдельных случаях просто необходимую роль играют микроэлементы.
Что мы называем микроэлементами? Это элементы, которые поступают в
