5 курс / ОЗИЗО Общественное здоровье и здравоохранение / Создание_и_развитие_радиационной_медицины_на_первых
.pdf
41
месяцев, ужасно страдая от побочных эффектов радиации. У некоторых из них возникли неизлечимые некрозы кожных покровов, которые, в конце концов,
приводили к раку кожи или сепсису, а впоследствии и к смерти. Другие умерли от недоедания, потому что образовались болезненные язвы во рту, вызывавшие дискомфорт при приеме пищи. Данные об этих неудачных инцидентах и именах богатых клиентов в истории «Лаборатории Рад» долгое время оставались засекреченными91. Единственной врачебной ошибкой, которую официально признала команда Р.С. Стоуна, стало использование в лечении пациентов стронция-89, по своим свойствам напоминающего кальций. В результате,
больные, которым вводился этот изотоп с целью лечения онкологических заболеваний, получили от его инъекций неизлечимые опухоли костей в виде побочного эффекта.
Невролог Джозеф Гамильтон также начинал свою научную карьеру в лаборатории «Рад» Калифорнийского университета. Как и Эрнест Лоуренс, он часто публично заявлял о целебных свойствах радиоизотопов, особенно радиоактивного йода, который концентрировался в щитовидной железе. Для того,
чтобы продемонстрировать эффективность лечения с использованием радиоактивных веществ Гамильтон проводил неоднократные опыты и на самом себе (См. Приложение 6).
В 1942 г. Р.С. Стоуна и Дж. Гамильтона, уже имевших репутацию ведущих ученых и пропагандистов радиационной медицины, пригласили для работы над высокоприоритетным Манхэттенским проектом в Медицинский отдел
«Лаборатории Мэт».
В 1930-е гг. советские ученые также пытались использовать радиоизотопы в медицине, однако их представления в этом отношении были не конкретны,
аморфны, пессимистичны или оптимистичны, - в зависимости от взглядов и философии отдельных специалистов. В это время в отечественной медицине только начали использовать изотопы радия, тогда как американские ученые
91 Welsome E.Указ.соч.P.35.
42
проводили физико-химические и медицинские исследования с широким спектром радиоактивных материалов: стронцием, радиоактивным йодом, нептунием,
плутонием, ураном и другими радиоактивными элементами92.
Ввод в эксплуатацию в РИАНе в 1937 г. первого в Европе циклотрона открыл перед советскими учеными более широкие возможности по исследованию не только проблем ядерной физики, но и области радиационной медицины.
Огромное значение для мировой науки имели также поступившие в начале 1939 г.
сообщения из Германии об открытии О. Ганом и Ф. Штрассманом деления ядер урана, что, по сути, вело к практическому использованию ядерной энергии93.
В Советском Союзе после этих событий произошла определенная активизация усилий со стороны физиков-ядерщиков, биофизиков, радиохимиков.
В 1939 г. во Всесоюзном институте экспериментальной медицины имени Горького под руководством молодого тогда биофизика Г.М. Франка, ставшего потом первым директором Института биофизики Минздрава СССР, академиком,
начались эксперименты на животных больных туберкулезом с применением изотопа фосфора-32. В результате исследований установили, что под воздействием этого изотопа у животных формировалось заболевание хрупкости костей, то есть остеопороз.
Важное значение для становления радиационной медицины в СССР имело создание в 1940 г. в Институте экспериментальной медицины, так называемой,
Лаборатории радиоактивных индикаторов, где затем приступили к изучению влияния изотопов на обменные процессы в живых организмах, в том числе радиоактивного йода-131 на щитовидную железу.
Все эти факты свидетельствуют о том, что на рубеже 1930-1940-х гг. в
Советском Союзе активизировались работы не только в области внутриатомной энергии, но и радиохимических и радиологических проблем, формируются и специализированные научные коллективы по изучению радиоактивности,
92Атомный проект СССР: документы и материалы...Т.1.Ч.1.С.6.
93Гернек Ф. Пионеры атомного века. Великие исследователи: от Максвелла до Гейзенберга.
М.,1974. С.105–106, 334–335.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
43
создаются определенные заделы по радиационной медицине. Однако, начавшаяся в июне 1941 г. война и последовавшие затем тяжелые поражения в ее первые месяцы, остановили в СССР все исследования, связанные с освоением внутриатомной энергии.
В заключении отметим, что важнейшими предпосылками зарождения радиационной медицины стали поистине революционные научные открытия в области ядерной физики и химии на рубеже XIX-XX вв. Вместе с тем, после открытия рентгеновского излучения и радиоактивности перед учеными возникли
иновые проблемы, обусловленные вредным воздействием радиации на здоровье людей, а с другой стороны – появились и новые возможности для их лечения.
Несмотря на предупреждения со стороны некоторых ученых (А. Беккерель
идр.) о том, что радиация может представлять серьезную опасность для всего живого, в мире наблюдалось чрезмерное увлечение радием. Многие тогда, даже из числа крупных специалистов, рассматривали это химическое вещество, и в целом феномен радиоактивности, как чудодейственное средство, способное исцелить людей от самых опасных заболеваний.
Промышленное производство радия, а также продукции, изготовленной на его основе с последующей ее реализацией, особенно в США, получили широкое распространение. Американские частные корпорации и банки, преследуя в основном коммерческие цели, щедро субсидировали не только выпуск товаров,
составной частью которых был радий, но и различные научные программы в области радиационной медицины.
В целом в 1930-е гг. в США значительно активизировались научно-
исследовательские работы в области ядерной энергии и использовании радиоизотопов в лечебных целях. Огромное значение на повышение интереса ученых и многих американцев к проблемам радиации и ее опасных воздействий на человека оказал инцидент с «радиевыми девушками». В результате, на проблемы обеспечения безопасности в работе с радиоактивными веществами стали обращать самое серьезное внимание.
44
К началу 1940-х гг. США для создания радиационной медицины в будущей атомной промышленности располагали необходимой научно-технической базой,
подготовленными кадрами специалистов, значительными компетенциями при обращении с радиоактивными материалами и их использованием.
Несколько иная ситуация с радиационной медициной, как известно, в этом отношении имела место в Советском Союзе. В стране, обескровленной войнами и революциями, с большим трудом восстановившей свой экономический потенциал, не находилось необходимых средств для финансирования многих научных исследований в предвоенный период. Формирование радиационной медицины делало только первые шаги, которые были прерваны нападением нацистской Германии на СССР.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
45
1.2.Обеспечение медицинского контроля за состоянием здоровья персонала
ядерных объектов в контексте реализации атомных проектов
США и СССР
С началом Второй мировой войны резко возросла интенсивность исследований по использованию внутриатомной энергии в военных целях.
Осенью 1939 г. началась работа над урановым проектом в нацистской Германии,
и уже вскоре немецкие ученые знали, как надо делать ядерную бомбу. Однако,
завязнув в войне с Советским Союзом, это им оказалось не под силу.
В августе 1942 г. США и Великобритания, объединив свои усилия,
приступили к реализации атомного проекта, получившего кодовое название
«Манхэттен». Конечной его целью было создание атомной бомбы в кратчайшие сроки. В связи с этим предстояло впервые выполнить огромный объем научно-
исследовательских, проектно-конструкторских, производственных и технологических задач, обеспечить безопасные условия труда для персонала при работе с токсичными материалами. Решить все эти проблемы в условиях войны могли только США, обладавшие развитой наукой, мощной экономикой,
неограниченными финансовыми и людскими ресурсами. Причем США, по сравнению с другими странами мира, втянутыми в войну, находились в исключительно благоприятных геополитических условиях.
Следует отметить, что Манхэттенский проект не был чисто американским,
так как в нем принимали непосредственное участие Великобритания и Канада,
ученые-эмигранты, бежавшие из Германии, Венгрии, Дании, Италии. Среди 12-ти лауреатов Нобелевской премии, участвовавших в этом проекте, более половины являлись иностранцами.
При создании атомного оружия в США, а позднее и в СССР, главное внимание уделялось строительству и вводу в строй предприятий, способных производить высокообогащенный уран и оружейный плутоний, то есть взрывчатку для атомных бомб.
В конце 1942 г. в штате Теннесси, расположенном в юго-восточной части США, началось сооружение, а всего через 9 месяцев состоялся и пуск
46
специального завода, где из урановой руды (природный уран-238) получали уже высокообогащенный уран-235. Для обслуживания этого предприятия возник секретный город Ок-Ридж с населением почти 80 тысяч человек, который огородили и тщательно охраняли. Атомная бомба, сброшенная на Хиросиму, была получена из урана-235 в Ок-Ридже.
В рамках Манхэттенского проекта в 1944 г. запустили в эксплуатацию и другое предприятие в г. Ричленд по производству оружейного плутония, ставшего известным как Хэнфордский ядерный комплекс, в штате Вашингтон, на северо-
западе США. Первую атомную бомбу из плутония, наработанного в Хэнфорде, испытали 16 июля 1945 г. на полигоне в штате Невада, а третью – взорвали над городом Нагасаки (Япония).
Атомные бомбардировки японских городов, предпринятые США на исходе Второй мировой войны, в Кремле однозначно расценили как серьезную угрозу, с тем, чтобы лишить СССР результатов победы над фашизмом и как инструмент запугивания и шантажа. Все это способствовало тому, что по решению И.В. Сталина советскому атомному проекту придали размах общегосударственной программы № 1.
Страна, обескровленная войной, была вынуждена направить огромные материальные и финансовые средства на создание собственного ядерного оружия, атомной промышленности. 1 декабря 1945 г. и 9 апреля 1946 г. правительство
СССР приняло постановления о строительстве на Урале первых атомных предприятий – комбината № 813 по производству обогащенного урана (сейчас это Уральский электрохимический комбинат г. Новоуральск, Свердловская область) и плутониевого комбината № 817 (сейчас это «Производственное объединение «Маяк» г. Озерск, Челябинская область)94.
Первоначально руководители советского атомного проекта считали, что получить из природного урана обогащенный уран-235 для ядерной бомбы будет проще и быстрее, чем нарабатывать плутоний в промышленном атомном реакторе.
94Атомный проект СССР: документы и материалы…Т.2. Кн.1. С. 73.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
47
Однако из-за целого ряда технологических трудностей и недоработок ввод в
эксплуатацию комбината № 813 затягивался, поэтому все надежды на скорейшее получение делящихся материалов для атомного оружия советское руководство стало связывать с производством плутония на комбинате № 817, который и произвели здесь в конце 1948 года.
Как известно, в природе плутоний не существует, получить данное химическое вещество можно только искусственным путем, облучая в атомном реакторе в течение нескольких месяцев нейтронами природный уран-238. Затем необходима следующая опасная для здоровья людей технологическая операция, когда извлекают из реактора облученные урановые блочки, содержащие плутоний, и направляют на радиохимическое производство, где в результате сложных химических реакций происходит выделение плутония в виде жидкой суспензии. Цель производства этого химического вещества на последующей стадии состояла в том, чтобы получить плутоний в виде металла, который и являлся, в конечном итоге, взрывчаткой для атомных бомб.
Организация сложного и многоступенчатого технологического процесса получения оружейного плутония оказалась крайне трудной и опасной для здоровья производственного персонала и окружающей природной среды.
Проблема состояла еще и в том, что вплоть до начала 1949 г. в СССР
отсутствовало не только промышленное производство плутония, но не имелось ясного понимания особенностей его воздействия на все живое как мощного источника радиации. Даже на момент принятия решения о строительстве опытно-
экспериментального реактора в Лаборатории № 2 в Москве (декабрь 1945 г.) технология производства плутония, его физико-химические свойства были известны научному руководителю советского атомного проекта Игорю Васильевичу Курчатову лишь в самых общих чертах95.
Что касается США, то американские ученые, как отмечалось нами выше, еще в 1930-е годы, накопили значительную научную базу данных о целом ряде радиоактивных веществ, в том числе о радии, йоде-131, уране и др.
95 Атомный проект СССР: документы и материалы...Т.2. Кн.2. С.83,85.
48
В то время, когда в СССР в условиях войны исследования по ядерной тематике оказались фактически прекращенными, в лабораториях США,
созданных на базе Чикагского университета и Медицинской школы в г. Рочестер,
расположенных около Хэнфордского ядерного комплекса, велись интенсивные работы по изучению токсичного воздействия этих веществ на живые организмы.
Начиная с 1940 г. активные исследования велись в США и по изучению других химических элементов, в том числе плутония, которые также были строго засекречены и даже не имели своего названия. Работы в этом отношении возглавлял один из руководителей химического отдела Чикагской лаборатории профессор Гленн Сиборг. 20 августа 1942 г., получив небольшое количество плутония в циклотроне, он установил, что период полураспада этого элемента составляет более 24 тысяч лет, и что вредное его воздействие для всего живого является крайне опасным. Характеризуя плутоний, Г. Сиборг писал, что это
«абсолютно сумасшедший металл, имеющий различные цветовые оттенки, в
зависимости от его химического состава. Он мог быть зеленым, фиолетовым,
желто-коричневым, красным или розовым. Его небольшие количества, попав в воздух, моментально воспламеняются, поэтому с плутонием следовало работать в вакуумном пространстве. При некоторых искусственно созданных условиях плутоний трансформировался. Он мог быть твердым и хрупким, как стекло, или же легкоплавким, как свинец»96.
За открытие плутония Гленн Сиборг в 1951 г. был удостоен Нобелевской премии по химии. Как первооткрыватель, он участвовал также в синтезе десяти других химических элементов – америция, кюрия, берклия, фермия, менделеевия и пр. Г. Сиборг являлся первым в мире ученым, кто стал всесторонне и тщательно изучать опасности, исходящие от плутония-239 для производственного персонала атомных объектов и природной среды. Под его руководством сотрудники лаборатории Чикагского университета установили, что это новое искусственное химическое вещество при проглатывании или вдыхании, попадая во внутренние
96 Seaborg Glenn T., Seaborg E. Adventures in the Atomic Age: From Watts to Washington. New York, 2001.P.102.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
49
органы человека, своим альфа-излучением способно нанести серьезный вред его здоровью.
Благодаря исследованиям ученых, к началу реализации Манхэттенского проекта США располагали значительной научно-технической информацией также о нейтронном и гамма-излучении, негативном воздействии внутреннего и внешнего облучения, средствах и методах радиационного и медицинского контроля.
Характерным является тот факт, что руководство создаваемой атомной отрасли в США внимательно и ответственно относилось к рекомендациям исследователей относительно возникающих проблем с радиационной безопасностью, заблаговременно приняло ряд организационных мер по медицинскому обеспечению здоровья производственного персонала и жителей населенных пунктов.
Теперь, когда предстояло создавать атомные предприятия, и медицинские риски в перспективе могли возрасти многократно, требовалось подойти к решению проблем радиоактивности особенно тщательно и всесторонне. В связи с этим отметим, что американским специалистам в целом удалось успешно решить все эти непростые задачи, правильно оценить опасности для человека и природы,
исходящие от радиации в процессе производства делящихся материалов.
В 1942 г., практически еще на стадии проектирования и сооружения первых ядерных объектов в Ок-Ридже и Ричленде, в рамках Манхэттенского проекта создали Медицинский отдел (Medical Department). В его состав входили три подразделения:
1)Медицинская секция, которая должна была осуществлять контроль за состоянием здоровья и условиями труда атомщиков;
2)Секция «Физика здоровья», ее основными задачами являлись разработка перспективных средств и методов защиты персонала от ионизирующего излучения, осуществление специальных научно-технических и организационных мероприятий по радиационной безопасности;
50
3) Секция биолого-радиационных исследований, в обязанности ее сотрудников входило изучение внешнего и внутреннего радиационного воздействия на живые организмы и их последствий97.
Одну из ведущих ролей в деятельности Медицинского отдела (Medical Department) играла секция «Физика здоровья», которую возглавил известный ученый-физик Эрнест Воллан, работавший в Чикагском университете. Сам Э.Воллан стал первым ученым в США, имевшим уникальную специальность
«физик здоровья». Во многом эффективность деятельности этого подразделения определялась тем, что его состав состоял не только из медиков, но и физиков,
химиков, биофизиков и других специалистов, в основном людей творческих и инициативных.
В начале 1943 г. Э.Воллан и его команда, в которую входили известные ученые Герберт Паркер, Карл Морган, Карл Гамертсфельдер и Джим Харт,
приступили к созданию программы радиационной безопасности. При её разработке они особое внимание уделяли созданию и использованию дозиметрических устройств, изучению поведения радионуклидов с тем, чтобы снизить риск облучения персонала плутониевого предприятия. Необходимо отметить, что каждый член команды «Физика здоровья» работал в определенной и близкой ему сфере деятельности.
Например, Г. М. Паркер, сотрудничая с Чикагской лабораторией, курировал запуск программы радиационной безопасности, разрабатывал новые приборы для обнаружения радиации и обучал сотрудников Манхэттенского проекта технике безопасности при работе с радиоактивными веществами98. Огромное значение для сохранения здоровья атомщиков имел открытый и внедренный им метод по удалению плутония с кожи рук с помощью диоксида титана («титановых белил»).
Кстати, в Советском Союзе не знали об этом и поэтому длительное время пользовались для смыва плутония неэффективными средствами.
97Смит Г. Д. Атомная энергия для военных целей: официальный отчет о разработке атомной бомбы под наблюдением правительства США. М., 2006. С. 145.
98Parker H.M. Health-Physics, Instrumentation, and radiation protection. Oak Ridge Tennessee: Atomic Energy Commission, 1947. P. 47.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/