Физики выяснили, как много радиации поглотили кости жителей Хиросимы
Кости жертв ядерной бомбардировки из Хиросимы помогли физикам впервые точно измерить дозу радиации - 9,5 грэй, поразившей их организм и послужившей причиной их гибели. Их выводы были опубликованы в журнале PLoS One.
"Половины этой дозы хватило бы, чтобы убить человека. Мы надеемся, что наша методика поможет полицейским находить "грязные бомбы", заложенные террористами, и определять тех их жертв, кому больше всего требуется неотложная помощь", - рассказывает Освальдо Баффа (Oswaldo Baffa) из университета Сан-Паулу (Бразилия).
Вероятность выживания человека после облучения небольшими и средними дозами радиации зависит от того, смогут ли пережить эту экзекуцию его стволовые клетки, отвечающие за производство новых эритроцитов и лейкоцитов крови, эпителия кишечника, а также регенерацию костей, кожи и других компонентов организма, которые постепенно изнашиваются по мере течения нашей жизни.
Точную "минимальную" дозу радиации, гарантированно убивающую человека, как объясняют ученые, назвать достаточно сложно, так как эти клетки распределены по организму крайне неравномерно. Часть из них находится достаточно близко к границе между телом и окружающим миром, и поэтому они гибнут легко, а другие - живут в костях и других глубинных регионах организма.
Поэтому оценки сильно разнятся - от 4 и до 9 грэй для "медленной" смерти, и 10-20 грэй - для почти мгновенной гибели. Ситуация осложняется тем, что в истории человечества есть всего два примера подобных смертей - бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, последствия которых изучить достаточно сложно из-за отсутствия точных данных и почти нулевого уровня развития науки в 1945 году.
Баффа и его коллеги нашли способ решить эту проблему, обратив внимание на результаты опытов, которые их коллеги по университету проводили более 50 лет назад. Один из физиков, работавший с источниками гамма и рентгеновских лучей, обнаружил, что облучение костей подобными формами радиации "намагничивало" их, меняя структуру кристаллов апатита в их толще.
Изначально бразильские физики не придали этому открытию большого значения и начали использовать эту особенность костей для датировки различных археологических и палеонтологических артефактов. Позже, когда появились мощные современные компьютеры, Баффа и его коллеги осознали, что эту же методику можно использовать для того, чтобы очень точно измерить то, как сильно были облучены жертвы ядерных атак.
Для этого, как объясняют бразильские специалисты, нужно дополнительно "обстрелять" образцы костей пучками ионизирующих лучей и замерить то, как сильно поменяются их магнитные свойства после получения новой порции радиации, используя особый прибор, ЭПР-спектрометр, способный отслеживать даже малейшие изменения в структуре кристаллов апатита и в поведении электронов внутри них.
Как показали первые замеры, кости погибших жителей Хиросимы подверглись действию мощнейшей дозы радиации, около 9,5 грэй, чего было более чем достаточно для их гибели благодаря полному разрушению их костного мозга. В целом, эти значения совпадают с тем, как много радиации поглотили кирпичные стены зданий в Хиросиме и другие материалы, из которых был построен город.
Успешная проверка этой методики, как надеются Баффа и его коллеги, откроет дорогу для точной оценки последствий облучения и при изучении других ядерных катастроф, и поможет властям и силовым органам лучше справляться с актами ядерного терроризма.
