Беседы о рентгеновских лучах - Павел Власов

От такого "подмигивания" становится жарко даже тугоплавким металлам и другим жаропрочным материалам. Собственно, их так и долбят теперь, прожигая отверстия нужного диаметра сгустками электромагнитных волн, действующими как бронебойные снаряды, выпускаемые очередями из скорострельной пушки.

Не менее удивительные вещи обнаружились, когда сфокусированное лазерное излучение направили в газовую среду.

Могло почудиться, будто сверкала молния и громыхал гром. С характерным звуком, напоминающим щелканье бича, проскакивала длиннющая, в десятки метров, искра. А в ней возникало миниатюрное подобие тому огненному шару, который образуется при атомном взрыве. Выяснилось: так можно получать термоядерную плазму. Уже достигнуты температуры в 20 миллионов градусов (выше, чем в недрах Солнца).

Они все ближе к тем, которые необходимы, чтобы "пошел термояд", управляемый синтез легких ядер.

Эти и многие другие поразительные эффекты открыты и изучены в Физическом институте Академии наук СССР, где работают "отцы" квантовой радиоэлектроники - академики А. Прохоров и Н. Басов.

Ну а где же все-таки рентгеновская радиация, о которой мы не вправе забывать ни на миг? Ее тоже порождает удар лазерного "копья". Кстати, именно по ее характеристикам измеряются температуры плазменных сгустков, гибельные для любых термометров.

Пробуя в качестве испаряемых мишеней различные вещества, получили необычный источник рентгеновских лучей. Во-первых, сверхкомпактный, практически точечный. Во-вторых, весьма интенсивный: его мощность миллион киловатт! Правда, она опять-таки кратковременна (на миллиардные доли секунды). Впрочем, это может оказаться чрезвычайно полезным. Скажем, в медицине. Именно такие импульсы (огромной силы, но ничтожной длительности) позволяют проводить ювелирную операцию: приваривать отслоившуюся сетчатку на самом дне глаза. Нежный орган зрения нимало не повреждается световым "уколом".

Примеры бескровной хирургии с помощью квантового генератора, как, впрочем, и другие иллюстрации сказочных его возможностей, легко умножить, они ныне широко известны. Между тем до того, как он вышел из лабораторной колыбели, ни о чем подобном даже не помышляли. Думается, столь же трудно представить перспективы, которые откроет такой прибор, работающий в рентгеновской области. Он мог бы привести к еще более неожиданным или более сильным эффектам, чем уже известные. В частности, термическим, которые сегодня шире всех прочих применяются в лазерной технологии (резка, плавка, сварка, пайка и так далее). Если допустить, что его радиацию удастся фокусировать, как у нынешних квантовых генераторе!, в игольчатый пучок толщиной с длину собственной волны, кончик его оказался бы во много раз острее, а точечный укол - результативнее. Стало бы более тонким орудие проникновения в живую клетку, которое позволяет воздействовать на отдельные микроструктуры, не затрагивая остальных.

Увеличились бы возможности избирательно влиять на определенные химические связи. И таким образом лучше управлять различными превращениями веществ в человеческом организме, лабораторной колбе или заводском аппарате - реакциями синтеза, разложения, процессами катализа. Особое значение для такой селективности имеет возможность плавно перестраивать частоту. Существующими лазерами этого типа уже перекрыта сплошь довольно значительная полоса спектра, которая становится все шире.

Не исключено, что когда-нибудь к ним примкнут рентгеновские и гамма-квантовые генераторы. А там - кто знает? - появится, может быть, похожий излучатель корпускулярных потоков, столь же плотных, остронаправленных, дальнобойных. Возможность концентрировать их в такой пучок уже обсуждается, правда, пока на уровне гипотезы. Но их предтеча у читателей перед глазами - луч ускорителя: там ведь заряженные частицы собраны в узкий направленный пучок.

Что ж, и частицам в конце концов присуща волнообразность. Разумеется, ярче всего она выражена не у них, а у электромагнитных колебаний радиодиапазона. Но и там она постепенно убывает с ростом частоты - при переходе к инфракрасной области: то же самое - в оптической, ультрафиолетовой...

Ну а жесткие рентгеновские и особенно гамма-кванты напоминают уже скорее корпускулы; недаром они могут регистрироваться по отдельности, единичными импульсами. Так что переход к "настоящим" частицам не есть скачок через некую пропасть. Они ведь те же волны, даром что корпускулы.

Словом, при всех отличиях мы не вправе забывать здесь об огромном сходстве, двуединстве противоположных на первый взгляд начал. Демаркационные линии, нанесенные нами на спектр, весьма и весьма условны. Если бы его оптическую область выделяли не мы, люди, а, допустим, существа с глазами пчел, отлично воспринимающими ультрафиолет, границы видимого на электромагнитной шкале передвинулись бы ближе к рентгеновскому диапазону.

13.

- А способно Ли воспринимать рентгеновскую радиацию хоть одно из живых существ?

- Вероятно, не одно, а множество.

- Быть может, есть и люди, которые ее хоть как-то воспринимают? Разумеется, без специальных приборов.

- Сомневаюсь. Положительные ответы на этот вопрос, правда, попадаются в литературе, но, увы, в публикациях, которые не заслуживают доверия.

- Хорошо, если немыслимо "экстрасенсорное" восприятие рентгеновских лучей, то разве исключено какоето иное, скажем, зрительное? Организм ведь так или иначе реагирует на них, если они его лечат и, бывает, калечат!

- На них реагирует не только живая, но и мертвая природа. Например, соль, способная к рентгенолюминесценции. Это не значит, что они воспринимаются специальными рецепторами в физиологическом смысле слова.

- А где, собственно, грань между такими вот особыми "приемниками" организма и какими-то иными механизмами его реакции?

- Сказать правду, вопросы непростые. Зато интересные. Давайте подумаем вместе.

Способен ли в действительности какой-то орган нашего тела испускать рентгеновские кванты? Почему бы и нет! Их источниками вполне могут стать там радиоизотопы, которые попадают в организм извне и обычно скапливаются в тех или иных тканях, а не распределяются равномерно.

Естественная радиоактивность (гамма-радиация)

животных почти на 90 процентов обусловлена присутствием калия-40. Регистрируя ее у посетителей выставочного павильона, где демонстрировался такой счетчик квантов, ученые сделали неожиданное открытие. Оказалось, она неодинакова у мужчин и женщин. Вероятно, потому, что калий-40 аккумулируется главным образом мышечными клетками. Тут же был предложен основанный на таком различии оригинальный способ распознавать не глядя, он это или она. Метод, очевидно, многообещающий в связи с укоренившейся модой на дамские брюки и мужские локоны, причем нет никакой гарантии, что мини-юбки типа шотландских не будут столь же популярны у представителей сильного пола, как шорты у прекрасной половины человечества.

Радиоактивностью своего тела мы обязаны разным изотопам не только калия, но и углерода, радия, урана...

Полная ее величина, измеренная снаружи, в среднем около 200 тысяч распадов ежеминутно. Внутри она больше: приведенный результат занижен потому, что не учитывает поглощение волн и частиц тканями. Детекторами в счетчике всего тела служат сцинтилляционные датчики - кристаллы йодистого натрия, которые регистрируют импульсы в виде вспышек-искорок на мерцающем люминесцентном экране. Как видно, и тут понадобился искусственный "всевидящий глаз". Наши естественные органы чувств здесь слепы и глухи. Тем, кто сомневается, предлагается проверить и убедиться на себе самом:

как-никак тысячи распадов в минуту на каждый килограмм живого веса. Только не стоит пугаться: это несравненно ниже предельно допустимых концентраций и доз.

Итак, все мы еще в материнской утробе, когда не приспело время собирать ни бутылочные наклейки, ни сигаретные пачки или иные "произведения искусства", становимся коллекционерами редкостей и древностей.

Древностей потому, что радиоизотопы появились на Земле раньше самой первой надписи на сосуде, раньше первого человека. Редкостей же потому, что их в окружающей нас среде сравнительно мало, они рассеяны повсюду в ничтожных количествах.

Правда, атомный век уже наследил у нас под ногами и над головой: на суше, на море и в воздухе. Глобальное радиоактивное загрязнение биосферы в 1973 году составило 1,5 миллиарда кюри в результате ядерных взрывов плюс 0,005 миллиарда кюри из-за поступления реакторных отходов в Мировой океан (1 кюри-37- 109 распадов в секунду). Самоочевидна настоятельная необходимость распространить договор, запрещающий испытания ядерных бомб в атмосфере и на поверхности Земли, на все государства, которыми он еще не подписан.

К счастью, средняя радиоактивность вокруг нас не столь велика. Но, накапливаясь в тканях животных и растений, она может стать в сотни и тысячи раз выше, чем в окружающей среде. Например, по стронцию-90 (гамма-излучатель) у зеленых водорослей - выше в 1600 раз.