Книга Рожденная веком - Самуил Петрович Ярмоненко

Львом Лазаревичем Гольдиным, В. С. Хорошковым и М. Ф. Ломановым. Ими осуществлен оригинальный вывод протонов в диапазоне 70—200 МэВ на 7-ГэВ-ном синхротроне с внутреннего участка ускорительной траектории (равновесной орбиты) в моменты, соответствующие определенным энергетическим ступеням. Этим обеспечивается моноэнергетичность пучка и возможность его использования независимо от работы ускорителя для физических целей.

Упсала и супермастодонты

Воспоминания о недавнем посещении Упсалы — древней столицы Швеции полны контрастами. Деревянные домики древних викингов, расположенные у подножия гигантских курганов, хранителей останков шведских королей, прекрасно сохранившийся мощный кирпичный замок одного из них рядом со старейшим Университетом, который, свято чтя память захороненного здесь Карла Линнея, располагает крупнейшей в Скандинавии библиотекой и самым современным Институтом Густава Вернера с его мощным ускорителем протонов — синхроциклотроном на 185 МэВ.

Душа биологических исследований на этом ускорителе— профессор Бёри Ларсон. Он физик и биолог по образованию — один из пионеров использования протонов высоких энергий в онкологии, начал эти работы еще в середине 50-х годов. Ларсон — автор проекта многоканального протонного комплекса, который рассчитан на одновременное лечение нескольких больных. Это очень интересный проект, однако он не находит своей реализации в Швеции, так как государство не идет на выделение требуемых для строительства больших денежных средств.

Но то, что невозможно в Швеции, абсолютно реально в Советском Союзе. У нас в Онкологическом научном центре предусмотрено Строительство аналогичного комплекса, который рассчитан на ежедневное лечение 100 пациентов, что полностью обеспечивает потребности региона с 8 млн. жителей.

Крайне интересны перспективы развития ядерных установок Дубны. Здесь проектируется реконструкция синхроциклотрона Лаборатории ядерных проблем, рассчитанная на повышение интенсивности внутреннего пучка протонов в 100—200 раз и на получение мощных потоков отрицательных пи-мезонов. Здесь же проектируется выведение пучков ускоренных многозарядных ионов. На всех этих ускорителях — супермастодонтах можно будет, кроме того, получать короткоживущие радиоактивные изотопы для диагностики многих заболеваний.

Интересны перспективы биологических работ на уже ныне действующих супермастодонтах — синхротроне ИФВЭ в Протвино, где энергия ускоренных протонов составляет 70 ГэВ (70 000 МэВ).

История мировой цивилизации никогда не забудет советского первопроходца космоса Юрия Гагарина. Защита его сегодняшних последователей и жизнеобеспечение будущих поколений астронавтов составляет актуальную задачу самой молодой области радиобиологии — космической радиобиологии. Ее становление в нашей стране было осуществлено Юрием Григорьевичем Григорьевым. Развитие космической радиобиологии во многом связано с освоением биологических эффектов ядерных частиц высоких энергий, ибо они составляют значительную долю постоянного радиационного фона в космосе и представляют основную опасность при его резком повышении.

В феврале 1977 года в Дубне собрались физики, радиобиологи и лучевые терапевты социалистических стран. Здесь обсуждались перспективы нейтронной радиобиологии. Особый интерес и возможности в этом плане представляет оригинальный импульсный быстрый реактор нейтронов ИБР-2, реконструируемый здесь на основе действующего, созданного по проекту академика Ильи Михайловича Франка, реактора ИБР-30. Детальное комплексное изучение радиобиологических эффектов быстрых нейтронов, планируемое в странах СЭВ, позволит разработать принципы их оптимального использования в лучевой терапии опухолей, тем более что уже сегодня специалисты из ГДР располагают опытом их клинического применения, которым поделились профессор Эйхгорн, профессор Магдон, физики Мачке и Меркле.

Перспективы медико-биологическОго изучения тяжелых заряженных частиц в Советском Союзе привлекают внимание научной общественности всего мира. В обсуждении этой проблемы, которое состоялось в Москве в декабре 1977 года, наряду с отечественными видными физиками, экспериментаторами и клиницистами приняли участие крупнейшие иностранные ученые Европы и США. В дружеской обстановке горячих дискуссий обсуждалось сегодняшнее состояние вопроса и его перспективы. По общему признанию, протоны высоких энергий оценены как оптимальное радиационное средство среди редкоионизирующих излучений при облучении труднодоступных опухолевых мишеней, а в сочетании с эффективными радиомодифицирующими агентами и при лечении других злокачественных опухолей, когда удается сформировать необходимое изодозное поле.

Имеющиеся в нашей стране реальные возможности использования достижений ядерной физики и техники в биологических и медицинских целях отражают аналогичные тенденции в других технически развитых странах. Например, в США (Лос-Аламосе) строится линейный ускоритель протонов с энергией 800 МэВ, на котором предполагается получить интенсивный пи-мезонный пучок — «фабрику» отрицательных пи-мезонов. По проекту Калифорнийского университета в Беркли планируется строительство мощного циклического ускорителя многозарядных ионов — омнитрона. Чрезвычайная дороговизна омнитрона обусловила ему конкуренцию с проектом реконструкции для этих же целей действующего ускорителя Бевалака — Беватрона.

Выведение мощных пи-мезонных пучков планируется также в Британской Колумбии и Швейцарии.

Мы совершили краткий маршрут от физики к биологии. Продолжим его теперь по главным магистралям нашей дисциплины.

КТО КРЕПЧЕ И ПОЧЕМУ? ФАКТЫ И ГИПОТЕЗЫ

Знание действия зависит от знания причины и заключает в себе последнее.

Б. СПИНОЗА

Если подвергнуть общему облучению какое-нибудь животное или человека в сравнительно небольшой дозе, не вызывающей даже видимых изменений в его состоянии, например, в дозе 50—100 Р, то оказывается, что некоторые клетки, например лимфоциты (одни из клеток белой крови), при этом погибнут. В то же время в водной «рубашке» атомного реактора в Лос-Аламосе (США) обнаружены размножающиеся бактерии, хотя доза в воде составляла более 1 млн. Р/ч. Таков огромный диапазон чувствительности кионизирующим излучениям в природе — естественной радиочувствительности. В первом случае речь идет о крайне радиочувствительных, а во втором об исключительно радио-устойчивых, или, как иногда говорят, радиорезистентных, объектах. Кстати, упомянутые бактерии даже получили соответствующее название — micrococcus radiodurans — радио-устойчивый микрококк.

Перед нами возникло противоречие только что приобретенному небольшому запасу знаний. Речь идет о несоответствии правилу Бергонье и Трибондо, согласно которому следовало ожидать противоположных результатов: лимфоцит — клетка неделящаяся, зрелая и должна быть радиоустойчивой, а бактерии — интенсивно делящиеся клетки и, казалось бы, должны легко поражаться (?).

А в чем вообще причина смертельного эффекта ионизирующих излучений? Прежде чем попытаться ответить на эти сложные вопросы, совершим несколько параллельных прогулок.

За ясностью

Короткий маршрут в область терминологии избавит нас от бессмысленных блужданий, связанных с терминологической путаницей, существующей вокруг самого понятия радиочувствительности, которая, как читатель уже легко догадался, является основным предметом радиобиологических исследований. Здесь уместно вспомнить высказывание Декарта о том, что споров не существовало бы, если бы люди договорились об определениях.

При сравнении чувствительности к ионизирующим излучениям можно использовать самые различные реги- . стрируемые реакции вне зависимости от их значения для жизнеспособности облучаемых объектов, подвергающихся сравнительному изучению. Обязательно, однако, чтобы эти реакции в принципе проявлялись у сравниваемых объектов. Между тем вследствие высокой степени дифференцировки, присущей даже отдельным клеткам, а тем более тканям и системам,