Цивилизация
Один грамм на десять тонн
Ученые открыли радиоактивность в самом конце XIX века. В 1896 году француз Анри Беккерель заметил, что соли урана испускают лучи, по проникающей способности намного превосходящие рентгеновские. Эти лучи не были связаны ни с каким воздействием на материал, следовательно, радиоактивность была его внутренне присущим свойством.
Это свойство привлекло внимание множества ученых: они пытались выяснить, с чем связано испускание лучей, и найти другие радиоактивные материалы. Эти исследования вела и Мария Кюри, в первую очередь она изучала настуран (основную урановую руду) и торбернит (ураносодержащий минерал). Важнейшим инструментом в научных поисках был изобретенный Пьером Кюри, мужем Марии, высокоточный электрометр: оказалось, что чем более радиоактивен образец, тем лучше воздух вокруг него проводит электричество.
Так ученая обнаружила, что настуран в четыре раза активнее самого урана, а значит, в нем есть какое-то другое химическое вещество, которое за это отвечает.
Пьер и Мария пытались выделить это вещество путем различных физико-химических манипуляций. В основном они включали в себя истирание руды (после извлечения урана) в мелкую пыль, растворение ее в кислотах и проведение реакций над раствором, чтобы получить желаемый концентрированный остаток.
Опыты не приводили к успеху, пока растворению не начали подвергать многие сотни килограммов руды, — так мала была концентрация искомого вещества. Летом 1898 года наконец удалось получить соединение нового вещества, названного полонием — в честь Польши, родины Марии. По химическим свойствам он напоминал висмут, а поскольку висмута в настуране нет, проблем с выделением не было.
Пьер и Мария Кюри в своей лаборатории в Париже
Global Look Press
К концу 1898 года паре химиков удалось получить радиоактивную смесь солей, которая дала неожиданный результат при помещении в пламя горелки (стандартный метод определения химического состава). Смесь добавила в огонь ярко-зеленые оттенки, соответствующие барию, но кроме них при разложении света призмой виднелись карминно-красные линии. Химически новое вещество напоминало барий, но его соли были менее растворимыми, что и позволило его идентифицировать. В итоге 26 декабря 1898 года супруги Кюри сообщили Парижской академии наук об открытии нового элемента. Его назвали радий — от латинского слова «луч».
В 1902 году из тонны настурана выделили одну десятую грамма хлорида радия (соли), а чистый металл удалось получить лишь к 1910 году.
Заряжайте воду на уране
Открытия Кюри сыграли важнейшую роль в истории человечества, так как в конце концов привели к созданию атомной бомбы и появлению ядерной энергетики. Кроме того, объяснение физической природы радиоактивности потребовало создания научной модели атомного ядра, что привело к появлению понятий распада и синтеза, ответственных за химическое многообразие Вселенной.
Но интерес к радию возник не только в научной среде. В современном мире слово «радиация» часто используется как синоним незримой опасности, но в начале XX века об этом почти ничего не знали. Поэтому, как и всякое новое явление, его попытались использовать для лечения людей (что не стоит путать с современной ядерной медициной).
Когда появились надежные детекторы радиации, ученые стали измерять ее интенсивность в различных местах на Земле. В результате обнаружилось, что многие минеральные воды имеют повышенную радиоактивность из-за растворенного газа радона.
Люди тысячелетиями использовали природные горячие и минеральные источники для оздоровляющих процедур и основывали на них курорты. Поскольку никто не знал, чем именно они полезны, объяснение их целебного эффекта радиоактивностью было не хуже любого другого.
Предприниматели увидели новый источник заработка и стали продавать в бутылках радоновую воду. Например, как радиоактивная рекламировалась и хорошо известная на постсоветском пространстве «Боржоми». Когда стало известно об истинном влиянии радиации на организм, эту маркетинговую кампанию свернули.
Потребителей «радиоактивной» воды спасло то, что период полураспада радона составляет всего 3,82 дня. Пока продукт шел до покупателя, большая часть радиации уже исчезала. Когда это выяснилось, американская компания Radium Ore Revigator решила найти способ доставить радон до организма потребителей. Она создала емкость для воды со значительным содержанием минерала карнотита. В его состав входят уран и радий, а при распаде радия образуется радон, который попадал в воду. К несчастью для покупателей, это устройство реально работало и могло наносить вред здоровью. В наши дни от присутствия радона в человеческой жизни напротив стараются избавиться и при строительстве домов проверяют, не слишком ли радиоактивна грунтовая вода.
Марок «целебной» радиоактивной воды было множество. Например, в бутилированной воде Radithor содержались соединения радия. Известно, что ее употребление оказалось фатальным как минимум для одного человека, — американского промышленника Эбена Байерса. Он выпивал по три бутылки в день, и в 1932 году в Wall Street Journal вышел некролог с описанием его мучительных последних недель жизни под заголовком «Радиевая вода работала нормально, пока у него не выпала вся челюсть».
Лицо светится не от святости, а от радия
Методов «лечения» с помощью радиации шарлатаны в начале XX века изобрели множество. Самым губительным устройством, наверное, можно назвать «Радиэндокринатор».
Внутри небольшого корпуса находилась бумага, пропитанная большой дозой радиесодержащего вещества. Прибор необходимо было размещать напротив эндокринных желез, что могло вызвать тяжелые повреждения при длительном контакте.
В 1932 году французская компания Tho-Radia выпустила на рынок кремы для кожи, зубные пасты и мыло, содержащие радий. Например, в 100 граммах крема находилось 0,223 микрограмма бромида радия. Согласно лженаучным теориям той эпохи, небольшие дозы радиации способны «стимулировать» живые клетки и увеличивать их «энергию». В действительности живые ткани используют лишь энергию химических связей, а самое заметное воздействие радиации на клетки — разрушение ДНК.
Реклама радиоактивной косметики
Chemical Heritage Foundation
Тем не менее, продукт неплохо продавался, у него было множество аналогов. Радий пробовали добавлять даже в хлеб — хотя, к счастью, многие подобные товары были подделкой и не содержали достаточное количество радиоактивных веществ. В некоторых случаях получаемая человеком доза радиации была слишком мала для нанесения вреда. Например, до 1950-х годов были популярна терапия «урановым песком»: пациенты сидели в комнате на полу из обычного пляжного песка с небольшим добавлением уранового минерала карнотита.
«Никакого общеукрепляющего воздействия на организм радиация не оказывает. Терапия радиоактивными препаратами может быть полезна лишь при ограниченном списке диагнозов, тщательном подборе дозы и типа источника радиации. Ни абстрактно «лечить ткани», ни, например, бороться с инфекцией радием или радоном невозможно», — пояснил «Газете.Ru» Михаил Шульгин, врач-радиолог «Института ядерной медицины».
Полностью исчезли шарлатанские практики «лечения» радиацией лишь к 1960-м годам, им на смену пришла научно обоснованная ядерная медицина. В основном с ее помощью лечат рак и другие опухоли, например, диффузный токсический зоб — аутоиммунное заболевание щитовидной железы. Для его лечения пациенты проглатывают капсулы с радиоактивным йодом-131, который накапливается в тканях щитовидной железы и за счет радиации уничтожает опухолевые клетки.
Недавно в России освоили новый метод лечения с помощью радиоактивного лютеция-177. Его вводят в организм, присоединяя к радиоактивному материалу пептиды DOTATATE. У некоторых людей комплекс из этих пептидов и лютеция накапливается в опухолевых клетках, что позволяет прицельно уничтожать их радиацией. Такая терапия способна продлить человеку жизнь, но применяется лишь на поздних стадиях онкологического заболевания, когда все остальные методы уже испробовали.