Радиация является постоянным спутником жизни человека. Мы живем в мире, в котором радиация присутствует повсюду. Свет и тепло ядерных реакций на Солнце являются необходимыми условиями нашего существования. Радиоактивные вещества естественного происхождения присутствуют в окружающей среде. Наше тело содержит радиоактивные изотопы 14 C, 40 K, 210 Po. Зарождение жизни на Земле и её последующая эволюция протекали в условиях постоянного воздействия радиации.
Долгоживущие радиоактивные изотопы
В природе существует ~ 45 радиоактивных изотопов, период полураспада которых
сопоставим или больше возраста Вселенной (13.7·10 9 лет).
В таблице 16.1 перечислены изотопы, период полураспада которых превышает 10 9
лет. Большинство долгоживущих радиоактивных изотопов в результате нескольких
последовательных распадов превращается в стабильные изотопы.
Явление радиоактивности широко используется в науке, технике, медицине,
промышленности. Рентгеновские лучи и радиоактивные изотопы используются в
медицинских исследованиях. Однако сразу же стало ясно, что радиация является
потенциально опасным источником для живых организмов. В больших объёмах
искусственные радионуклиды образуются в качестве побочного продукта на
предприятиях оборонной промышленности и атомной энергетики. Попадая в окружающую
среду, они оказывают негативное воздействие на живые организмы. Для правильной
оценки радиационной опасности необходимо чёткое представление о масштабах
загрязнения окружающей среды, о реальных механизмах действия радиации,
последствиях и существующих мерах защиты.
Радиация − обобщённое понятие. Оно включает различные виды излучений, часть
которых встречается природе, другие получаются искусственным путем. Прежде всего,
следует различать корпускулярное излучение состоящее из частиц с массой отличной
от нуля, и электромагнитное излучение. Корпускулярное излучение может состоять
как из заряженных, так и из нейтральных частиц.
Альфа-излучение
− представляет собой ядра гелия, которые испускаются при радиоактивном распаде
элементов тяжёлее свинца или образуются в ядерных реакциях.
Бета-излучение
− это электроны или позитроны, которые образуются при бета-распаде различных
элементов от самых лёгких (нейтрон) до самых тяжёлых.
Космическое излучение
.
Приходит на Землю из космоса. В его состав входят преимущественно протоны и ядра
гелия. Более тяжёлые элементы составляют менее 1%. Проникая вглубь атмосферы,
космическое излучение взаимодействует с ядрами, входящими состав атмосферы, и
образует потоки вторичных частиц (мезоны, гамма-кванты, нейтроны и др.).
Нейтроны
.
Образуются в ядерных реакциях (в ядерных реакторах и в других
промышленных и исследовательских установках, а также при ядерных взрывах).
Продукты деления. Содержатся в радиоактивных отходах переработанного топлива
ядерных реакторов.
Протоны, ионы
.
В основном получаются на ускорителях.
Таблица 16.1
Долгоживущие радиоактивные изотопы,
период полураспада которых превышает 10
9
лет
| Изотоп, массовое число | Период полураспада, лет | Канал распада | Изотоп, массовое число | Период полураспада, лет | Канал распада |
|---|---|---|---|---|---|
| K-40 | 1.25·10 9 |
β
(89%),
ε (11%) |
Ce-136 | ≥0.7·10 14 | 2ε |
| Ca-40 | ≥3·10 21 | 2ε | Ce-138 | ≥0.9·10 14 | 2ε |
| Ca-46 | >2.8·10 15 | 2β - | Ce-142 | ≥5·10 16 | 2β - |
| Ca-48 | 1.9·10 19 |
2β -
(75%),
β (25%) |
Nd-144 | 2.3·10 15 | α |
| V-50 | 1.4·10 17 |
ε
(83%),
β - (17%) |
Nd-150 | 0.8·10 19 | 2β - |
| Cr-50 | ≥1.3·10 18 | 2ε | Sm-147 | 1.1·10 11 | α |
| Zn-70 | ≥1.3·10 16 | 2β - | Gd-152 | 1.1·10 14 | α |
| Kr-78 | ≥2.3·10 20 | 2ε | Gd-160 | ≥3.1·10 19 | 2β - |
| Rb-87 | 4.8·10 10 | β - | Lu-176 | 3.8·10 10 | β - |
| Zr-96 | 2·10 19 | 2β - | Hd-174 | 2.0·10 15 | α |
| Mo-100 | 7.3·10 18 | 2β - | Ta-180 | 1.2·10 15 | ? |
| Cd-113 | 7.7·10 15 | β - | W-180 | 1.8·10 18 | α |
| Cd-116 | 3.1·10 19 | 2β - | W-182 | 8.3·10 18 | α |
| In-115 | 4.4·10 14 | β - | W-183 | 1.3·10 19 | α |
| Te-123 | ≥9.2·10 16 | ε | W-186 | 4.1·10 10 | α |
| Te-128 | 8.8·10 18 | 2β - | Re-187 | 3.1·10 19 | β - |
| Te-130 | ≥5.0·10 23 | 2β - | Os-184 | 5.6·10 13 | α |
| Xe-124 | ≥1.6·10 14 | 2ε | Os-186 | 2.0·10 15 | α |
| Xe-134 | ≥5.8·10 22 | 2β - | Pt-190 | 6.5·10 11 | α |
| Xe-136 | ≥2.4·10 21 | 2β - | Pb-204 | 1.4·10 17 | α |
| Ba-132 | 3.0·10 21 | 2ε | Th-232 | 1.4·10 10 | α |
| La-138 | ≥1.0·10 11 | ε (65,6 %), β - (34,4%) | U-235 | 0.7·10 9 |
α
(93%),
SF (7%) |
| U-238 | 4.4·10 9 | α |
Электромагнитное излучение имеет широкий спектр энергий и различные источники: гамма-излучение атомных ядер и тормозное излучение ускоренных электронов, радиоволны (таблица 16.2).
Таблица 16.2
Характеристики электромагнитных излучений
| Энергия, эВ | Длина волны, м | Частота, Гц | Источник излучения |
|---|---|---|---|
| 10 9 | 10 – 16 | 10 24 |
Тормозное излучение |
| 10 5 | 10 – 12 | 10 20 |
Гамма излучение ядер |
| 10 3 | 10 – 10 | 10 18 |
Рентгеновское излучение |
| 10 1 | 10 – 8 | 10 16 |
Ультрафиолетовое излучение |
| 10 – 1 | 10 – 6 | 10 14 |
Видимый свет |
| 10 – 3 | 10 – 4 | 10 12 |
Инфракрасное излучение |
| 10 – 5 | 10 – 2 | 10 10 | Микроволновое излучение |
| 10 – 7 | 10 – 0 | 10 8 | СВЧ |
| 10 – 9 | 10 2 | 10 6 | Радиоволны ВЧ |
| 10 – 11 | 10 4 | 10 4 | Радиоволны НЧ |
Различные виды радиации по-разному взаимодействуют с веществом в зависимости от
типа испускаемых частиц, их заряда, массы и энергии. Заряженные частицы
ионизируют атомы вещества, взаимодействуя с атомными электронами.
Нейтроны и гамма-кванты, сталкиваясь с заряженными частицами в веществе,
передают им свою энергию, в случае гамма-квантов возможно рождение
электрон-позитронных пар. Эти вторичные заряженные частицы, тормозясь в
веществе, вызывают его ионизацию. Воздействие излучения на вещество на
промежуточном этапе приводит к образованию быстрых заряженных частиц и ионов.
Радиационные повреждения вызываются в основном этими вторичными частицами, так
как они взаимодействуют с большим количеством атомов, чем частицы первичного
излучения. В конечном итоге энергия первичной частицы трансформируется в
кинетическую энергию большого количества атомов среды и приводит к ее разогреву
и ионизации.
В органах и тканях биологических объектов, как и в любой среде, при облучении в
результате поглощения энергии идут процессы ионизации и возбуждения атомов. Эти
процессы лежат в основе биологического действия излучений. Его мерой служит
количество поглощенной в организме энергии.
В реакции организма на облучение можно выделить четыре фазы. Длительность
первых трёх быстрых фаз не превышает единиц микросекунд, в течение которых
происходят различные молекулярные изменения. В четвёртой медленной фазе эти
изменения переходят в функциональные и структурные нарушения в клетках, органах
и организме в целом.
Первая, физическая фаза ионизации и возбуждения атомов длится 10 –
13
с. Вo второй, химико-физической фазе, протекающей 10 –10
с образуются высокоактивные в химическом отношении радикалы, которые,
взаимодействуя с различными соединениями, дают начало вторичным радикалам,
имеющим значительно большие по сравнению с первичными сроки жизни. В третьей,
химической фазе, длящейся 10 –
6
с, образовавшиеся радикалы, вступают в реакции с органическими молекулами
клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул.
Описанные процессы первых трёх фаз являются первичными и определяют дальнейшее
развитие лучевого поражения. В следующей за ними четвёртой, биологической фазе
химические изменения молекул преобразуются в клеточные изменения. Наиболее
чувствительным к облучению является ядро клетки, а наибольшие последствия
вызывает повреждение ДНК, содержащей наследственную информацию. В результате
облучения в зависимости от величины поглощённой дозы клетка гибнет или
становится неполноценной в функциональном отношении. Время протекания четвёртой
фазы очень различно и в зависимости от условий может растянуться на годы или
даже на всю жизнь.
Бета-излучение
обладает большей проникающей способностью. Пробег
бета-частиц в воздухе может достигать нескольких метров, а в биологической ткани
нескольких сантиметров. Так пробег электронов с энергией 4 МэВ в воздухе
составляет 17.8 м, а в биологической ткани 2.6 см.
Гамма-излучение
имеет еще более высокую проникающую способность. Если
внешнее альфа- и бета-излучение поглощается как правило в одежде или коже и
представляет в основном опасность при попадании радионуклидов внутрь организма,
то при внешнем гамма-облучении его воздействию подвергается весь организм. Это с
одной стороны требует специальных мер защиты от гамма-излучения, а с другой
позволяет использовать его в разнообразных методах дистанционной диагностики.
Рис. 16.1. Схематическое изображение проникающей способности различных излучений.
Нейтроны
.
Биологический эффект от действия тепловых нейтронов в основном
обусловлен процессами H(n,
γ) 2 H
и l4 N(n,
p) l4 C.
Сечения этих реакций составляют соответственно 0.33 и 1.76 барн. Основной
эффект воздействия на биологическую ткань происходит под действием протонов,
образующихся в реакции (n,
p) и теряющих всю свою энергию в
месте рождения.
Для
медленных нейтронов
большая часть энергии расходуется на возбуждение и расщепление молекул ткани.
Для быстрых нейтронов
до 90 % энергии в ткани теряется при упругом взаимодействии. При этом основным
процессом является рассеяние нейтронов на протонах. Дальнейшее выделение
энергии происходит в результате ионизации среды протонами отдачи.
Дозы излучения и единицы измерения
Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облученных тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. В таблице 16.3 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.
Таблица 16.3
Основные радиологические величины и их единицы
| Физическая величина |
Единица, её наименование, обозначение (международное, русское) |
Соотношение между внесистемной единицей и единицей СИ | |
|---|---|---|---|
| внесистемные | СИ | ||
|
Активность нуклида в радиоактивном источнике |
кюри (Ci, Ки) |
беккерель (Bq, Бк) |
1 Ки = 3.7·10 10 Бк |
| Экспозиционная доза излучения | рентген (R, Р) | кулон/килограмм (C/kg, Кл/кг) |
1Р = 2.58·10 -4 Кл/кг |
| Поглощённая доза излучения | рад (rad, рад) | грей (Gy, Гр) = Дж/кг | 1 рад = 0.01 Гр |
| Эквивалентная доза излучения | бэр (rem, бэр) | зиверт (Sv, Зв) | 1 бэр = 0.01 Зв |
| Мощность экспозиционной дозы излучения | рентген в секунду (R/s, Р/с) | ампер/килограмм (A/kg, А/кг) |
1 Р/с = 2.58·10 -4 А/кг |
| Мощность поглощённой дозы излучения | рад в секунду (rad/s, рад/с) | грей в секунду (Gy/s, Гр/с) |
1 рад/с = 0.01 Гр/с |
| Мощность эквивалентной дозы излучения | бэр в секунду (rem/s, бэр/с) | зиверт в секунду (Sv/c, Зв/с) |
1 бэр/с = 0.01 Зв/с |
| Интегральная доза излучения |
рад-грамм (rad·g, рад·г) |
грей-килограмм (Gy · kg, Гр · кг) |
1 рад·г =
10 -5 Гр·кг |
Экспозиционная доза X. В качестве количественной меры рентгеновского и γ-излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу определяемую зарядом вторичных частиц dQ, образующихся в массе вещества dm при полном торможении всех заряженных частиц:
X = dQ/dm..
Единица экспозиционной дозы − рентген (Р).Рентген − это экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучения, создающая в 1 см 3 воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества электричества. Экспозиционной дозе 1 Р соответствует 2.08·10 9 пар ионов . Если принять среднюю энергию образования 1 пары ионов в воздухе равной 33.85 эВ, то при экспозиционной дозе 1 Р одному кубическому сантиметру воздуха передается энергия, равная:
T = (2.08·10 9)×33.85×(1.6·10 -12) = 0.113 эрг,
а одному грамму воздуха:
T/ρ возд = 0.113/0.001293 = 87.3 эрг.
Поглощённая доза D − основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:
D = dE/dm.
Единица поглощённой дозы − грей (Гр).
1 Гр = 1 Дж/ кг = 100 рад = 10 4 эрг/ г.
Внесистемная единица рад определяется как поглощённая доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облучённого вещества.
Эквивалентная доза Н. Изучение результатов облучения живых тканей показывает, что при одинаковой поглощенной дозе различные виды радиации имеют различное биологическое воздействие на организм. Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению поглощённой дозы D r , созданной облучением r и усреднённой по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель W r , называемый ещё коэффициентом качества излучения (таблица 16.4).
H = ∑W r D r .
Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет
специальное наименование − зиверт
(Зв).
Влияние облучения носит неравномерный характер. Для оценки ущерба здоровью
человека за счет различного влияния облучения на разные органы (в условиях
равномерного облучения всего тела) введено понятие эффективной эквивалентной дозы
E эфф ,
применяемое при оценке возможных стохастических эффектов − злокачественных
новообразований.
Таблица 16.4
Коэффициенты относительной биологической эффективности (коэффициенты качества) W r для различных видов излучения
| Вид и энергия излучения |
Весовой
|
||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Фотоны, все энергии | 1 | ||||||||||||||||
| Электроны и мюоны, все энергии | 1 | ||||||||||||||||
|
Предельно допустимые дозы облученияНормы радиационной безопасности разрабатываются на международном уровне и
уровне государства и предназначены для регламентации облучения людей (табл.
16.5). в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников облучения; в результате радиационной аварии; от природных источников излучения; при медицинском облучении. Предел индивидуального пожизненного риска (вероятности возникновения у человека
какого-либо эффекта в результате облучения) в условиях нормальной эксплуатации
для техногенного облучения в течение года персонала принимается равным 1.0·10 -3 ,
а для населения − 5.0·10 -5 .
Уровень пренебрежимого риска составляет 10 -6 . персонал, работающий на предприятии атомной промышленности (группы А и Б); всё население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности. Таблица 16.5 Основные пределы доз |
|
|
* Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем
нормируемым величинам.
** Основные пределы доз, как и все остальные уровни облучения
персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А.
*** Относится к дозе на глубине 300 мг/
см 2 .
**** Относится к среднему по площади в 1 см 2
значению в базальном слое кожи толщиной 5 мг/
см 2
под покровным слоем толщиной 5 мг/
см 2 . На ладонях толщина
покровного слоя - 40 мг/
см 2 . Указанным пределом допускается
облучение всей кожи человека при условии, что в пределах усреднённого облучения
любого 1 см 2
кожи этот предел не будет превышен. Предел дозы при облучении кожи лица
обеспечивает непревышение предела дозы на хрусталик глаза от бета-частиц.
Воздействие радиации на человека
Таблица 16.6
Радиационные эффекты облучения человека
Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории (таблица 16.6):
- Соматические (телесные) − возникающие в организме человека, который подвергался облучению;
- Генетические − связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.
Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 16.7.
Таблица 16.7
Воздействие различных доз облучения на человеческий организм
|
Доза, Гр |
Причина и результат воздействия |
| (0.7 ÷ 2)10 -3 | Доза от естественных источников в год |
| 0.05 | Предельно допустимая доза профессионального облучения в год |
| 0.1 | Уровень удвоения вероятности генных мутаций |
| 0.25 | Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах |
| 1.0 | Доза возникновения острой лучевой болезни |
| 3 ÷ 5 | Без лечения 50% облученных умирает в течение 1–2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга |
| 10 ÷ 50 | Смерть наступает через 1–2 недели вследствие поражений главным образом желудочно-кишечного тракта |
| 100 | Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы |
Меры радиационной защиты персонала и населения регламентируются нормами
радиационной безопасности и основными санитарными правилами.
Меры защиты направлены на ограничение облучения дозой ниже порога возникновения
этих эффектов (нормирование годовой дозы).
В случаях аварийных ситуаций принимаются дополнительные меры защиты,
обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и
включающие:
отселение жителей (временное или постоянное);
отчуждение загрязненной территории или ограничение проживания и функционирования населения на этой территории;
Радиоактивность человека
Организм человека состоит из различных химических элементов, которые находятся в определённой пропорции. Среди этих химических элементов два элемента занимают особое положение, это углерод и калий. Их выделенность обусловлена тем, что среди различных изотопов этих химических элементов есть изотопы, которые имеют большой период полураспада, они накапливаются внутри организма и являются источником внутренней радиоактивности человека. Изотопный состав углерода приведен в таблице 16.8.
14 СТаблица 16.8
Изотопный состав углерода С
Радиоактивный углерод 14 С образуется на Земле при взаимодействии нейтронов космических лучей с ядрами азота атмосферы.
14 N + n → 14 С + p.
Ежегодно в атмосфере Земли под действием космических нейтронов образуется 8 кг радиоактивного углерода 14 С , столько же 14 С распадается в течение года, т.е. радиоуглерод находится в равновесии. Всего в атмосфере Земли находится ≈ 60 тонн изотопа 14 С , что составляет ≈ 1.2·10 -14 % относительно изотопа 1 2 С . Изотоп 14 С присутствует в экологической цепочке в виде соединения 14 С O 2 , молекулы которого равномерно перемешиваются с воздухом атмосферы и усваивается растениями в процессе фотосинтеза. Радиоуглерод в виде различных соединений входит в состав морской воды и океанов. Схема распада изотопа 14 С показана на рис. 16.2.
Рис. 16.2. Схема распада изотопа 14 С .
Известно, что в 1 г природного углерода за счет присутствия изотопа 14 С происходит 15.3 распадов изотопа 14 С в минуту. В человеке массой 70 кг содержится 14 кг углерода. Поэтому в организме человека будут происходить 15.3×70·10 3 = 1.1·10 6 распадов изотопа 14 С в минуту. Энергия β - -распада Q β = 0.16 МэВ.
40 KВ таблице 16.9 приведена распространенность долгоживущих изотопов K в земной коре.
Таблица 16.9
Изотопный состав калия K
На рис. 16.3 приведена схема распада радиоактивного изотопа 40 K.
Рис. 16.3. Схема распада изотопа 40 K.
Q(β +) = 0.48 МэВ, Q(е-захват) = 1.507 МэВ, Q(β -) = 1.31 МэВ
Изотоп
40 K
может распадаться как в результате β + -распада и е-захвата, превращаясь в изотоп
40 Ar,
так 40 K и в результате β - -распада,
превращаясь в изотоп 40 Ca.
Относительные вероятности распадов приведены на рис. 16.3 в скобках.
В человеке массой 70 кг содержится 0.2% калия (140 г). Следовательно, число
ядер радиоактивного 40 K
составляет 2.5·10 20
ядер. Исходя из периода полураспада число распадов радиоактивного калия 40 K
в организме человека равно
.
Увидев знак, предупреждающий о повышенной радиоактивности, человек старается поскорее покинуть опасное место. Случившееся в Чернобыле, Хиросиме и Нагасаки, научило людей остерегаться радиации. И не зря. После произошедших трагедий человечество столкнулось с серьезными проблемами в состоянии здоровья, которые до сих пор дают о себе знать. Радиация губительно влияет на организм, иногда приводя к смерти. Поэтому важно знать о ее действии, свойствах и допустимых дозах.
Что такое радиация?
Человек сталкивается с радиацией на протяжении всей жизни. Его организм, в первую очередь, подвержен естественной радиоактивности, которая наблюдается в природных процессах. Радиоактивностью называют такие явления в природе, при которых ядра атомов распадаются произвольно, что становится причиной возникновения излучений. Обладая выраженной энергией, эти излучения характеризуются тем, что способны ионизировать среду, в которой распространяются. Ионизация приводит к изменениям физических и химических свойств вещества. Такая способность несет поражающее влияние на живой организм, так как в биологических тканях нарушается жизнедеятельность.
Если ионизирующая способность в излучении высока, то она проникает в организм меньше. Если же ионизация обладает низким уровнем, она способна проникать более глубоко. Это становится важным, когда речь заходит о радиации, и ее влиянии на человека.
Радиоактивное действие на человека проводится внешним и внутренним способами. Вещества, которые находятся вне границ организма, создают внешнее облучение. Если же организм получает радиоактивные элементы, которые проникли внутрь вместе с воздухом, пищей, водой, так возникает облучение внутреннее. Высокое проникающее свойство излучения влияет более мощно при внешнем воздействии. Внутреннее влияние усугубляется, если излучению характерна высокая ионизация.
Облучение, которое изнутри получает организм, считается более опасным, так как радиация влияет на ткани и органы, которые ничем не защищены. Этот процесс происходит на молекулярном, клеточном уровне. Защитным барьером при внешнем облучении служит кожа, одежда, защитные средства, стены помещений.
Радиоактивные излучения разделяются на несколько видов, которые отличаются свойствами и влиянием на человека.
Дозы и источники радиоактивного излучения
Излучение постоянно исходит от естественных источников. Такими источниками внешнего облучения являются:
- космические излучения,
- солнечная радиация,
- излучения горных пород,
- излучения воздуха.
Небольшой дозой радиации обладают даже стройматериалы, которые используются в постройке зданий.
Внутреннее влияние радиации несут газы, поступающие из недр земли, радиоактивный калий, торий, уран, радий рубидий, являющиеся составляющими воды, растений и пищи. Любые эти виды радиоактивного воздействия не приносят вреда, когда излучение идет в малых количествах.
Существует допустимая норма радиации для человеческого организма. Безопасной считается доза до 0,3-0,5 мкЗв в час. Предельно допустимым является излучение в 10 мкЗв в час, если оно воздействует на организм не долго. Уже при мощности в 50 мЗв в год облучение приводит к онкологиям. Смертельная доза для человека – 10 Зв в год. Летальный исход случается через несколько недель.
Человеческая деятельность приводит к тому, что радиационное воздействие увеличивается, выражаясь в загрязнениях окружающей среды. В основном это происходит из таких источников:
- радиоактивные реакторы,
- урановая индустрия,
- радиохимическое производство,
- переработка и захоронение отходов с радиоактивной способностью,
- радионуклиды в области народного хозяйства.
Радиация и ее влияние на человека может иметь и положительный опыт. Например, радиационное воздействие используется в медицине, к тому же, достаточно широко. Среди такого применения известны следующие способы проведения диагностики:
- рентгенография,
- флюорография,
- компьютерная томография.
Облучение при томографии интенсивнее. Но и результат диагностирования в данном случае выше.
Кроме того, радиация в медицине применяется в таких сферах:
- Радиотерапия. С ее помощью проводится лечение онкологических заболеваний. Правильное облучение способно убивать опухолевые образования.
- Радиохирургия. Здесь используется гамма-нож, который не приводит к разрезам на коже. Особенно интенсивно его употребляют в развитых странах.
Грамотный подход к использованию радиоактивности служит на благо человечеству. Тогда, как чрезмерная промышленная деятельность загрязняет природу, что приводит к различным проблемам со здоровьем.
Влияние радиации на человека
Радиация и ее влияние на человека может вызывать серьезные нарушения в здоровье. Поражение касается не только организма того, кто подвергся облучению, но и следующих поколений, так как радиация влияет на генетический аппарат. Поэтому радиоактивное влияние имеет два эффекта:
- Соматический – возникают такие заболевания, как лейкозы, онкологические образования органов, локальные лучевые поражения и лучевая болезнь.
- Генетический – приводит к генным мутациям и изменениям структуры хромосом.
Облучение хронического характера несет меньшую нагрузку на организм, чем разовое в той же дозе, ведь успевают происходить восстановительные процессы. Скапливание радионуклидов в организме происходит неравномерно. Более всего страдают дыхательные и пищеварительные органы, через которые в организм проникают радионуклиды, печень и щитовидная железа. Среди онкологий, вызванных радиацией, наиболее распространены рак щитовидки и молочной железы.
Лучевой лейкоз, то есть рак крови, может обнаружиться по прошествии четырех-десяти лет после облучения. Он особо опасен для тех, кто еще не достиг пятнадцатилетнего возраста. То, что радиация может приводить к этой болезни, свидетельствует ее рост у жителей Хиросимы и Нагасаки. Кроме того, было подмечено, что смертность среди рентгенологов увеличена именно по причине лейкоза.
Облучение радиацией также чревато онкологией легких. В частности, диагноз распространен среди шахтеров, работающих на урановых рудниках.
Самым известным последствием радиационного действия является лучевая болезнь. Ее провоцируют как разовые облучения, так и хронические. Большие дозы могут привести к летальному исходу.
Мутации, которые проходят в генетическом аппарате в следствие облучения, на данный момент изучены не достаточно. Это обусловлено тем, что они способны проявляться через многие годы в разных поколениях. Тогда становится трудно доказать, по какой именно причине произошла та или иная мутация.
Иногда они проявляются сразу. Такие мутации называют доминантными. Существуют рецессивные мутации, дающие знать о себе через поколения. Хотя они могут не выявиться в новых поколениях вообще. Мутации выявляются физическими или психическими нарушениями в здоровье потомков. Для этого поврежденному гену нужно соединиться с геном, обладающим одинаковым с ним повреждением.
При внешних облучениях появляются ожоги кожных и слизистых покровов, разные по степеням тяжести.
Свободные радикалы и последствия их действия
Когда ионизирующая способность радиоактивного излучения интенсивна, это приводит к образованию активных молекул в живых клетках. Такие молекулы и есть свободными радикалами. Они повреждают и приводят к гибели живые клетки.
Их агрессивное воздействие направлено на жизненно важные функции организма. В первую очередь страдают клетки желудочно-кишечной и кроветворной систем и половые клетки. В данном случае возникают определенные симптомы: тошнота, рвота, повышенная температура, диарея, уменьшение клеток крови.
Клетки, которые делятся не так быстро, как вышеперечисленные, переживают изменения в сторону дистрофии. Если при облучении пострадали глаза, это может вызвать лучевую катаракту. Склероз сосудов и плохой иммунитет – также последствия работы свободных радикалов.
В борьбе со свободными радикалами организм сам запускает регенерацию поврежденных клеток. Но когда облучение сильное, он становится не способным побороть вредоносное действие. Вид радиации, ее интенсивность и индивидуальная восприимчивость человека играют в этом главную роль.
Заключение
Радиоактивное излучение в природе является нормальным явлением. Естественное облучение проходит в минимальных дозах, и человек переживает его на протяжении всей жизни. Ведь оно исходит от таких природных носителей, как солнце и воздух. Но там, где человек переходит предельную черту, загрязняя окружающую среду разными видами производства, радиация становится очень опасной для здоровья и жизни. Ее влияние при превышении допустимых доз способно наносить вред не только организму того, кто оказался под ее воздействием, но и потомкам такого человека. Влияя на генетику, радиация способна повреждать психические и физические способности новых поколений.
Кроме негативного радиационного воздействия, человек сталкивается с его положительной стороной, когда речь заходит о медицинских обследованиях и процедурах. Обернуть радиацию на благо смогли ученые, употребив ее в медицине.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Радиация. Это слово воспринимается многими людьми крайне неприязненно. Лучевая болезнь, рак щитовидной железы, лейкоз - всё это очень страшно. Большие дозы радиации самым негативным образом влияют на человеческий организм. Но не всё так однозначно. Радиация непрерывно, в течение всей жизни воздействует на человека, значит, есть и безопасные дозы радиации?! А каков он - допустимый уровень радиации? Как сохранить жизнь человека с точки зрения данной проблемы?
Актуальность темы «Роль радиации в жизни человека» растёт в связи с увеличением использования в хозяйственной деятельности человека источников радиоактивных излучений. С другой стороны, интерес вызывает вопрос о происхождении радиационного фона и его составляющих.
Для себя мы обозначили проблему так: роль радиации в жизни человека в большей мере положительная или отрицательная? Цель нашей работы была такова: выяснить роль радиоактивных излучений в жизни человека. Перед нами были поставлены такие задачи:
найти область применения радиоактивных излучений;
установить, в чем опасность радиации для человека;
познакомиться с принципом работы дозиметра;
исследовать уровень радиации на территории нашей школы.
Для решения поставленных задач мы применяли поисковый метод получения информации, работали с литературой, рекомендованной учителем, а также изучали электронные источники информации. Анализируя теоретическую информацию, не забывали и о практической работе - с дозиметром «Снегирь». Изучив устройство и принцип действия дозиметра, мы провели замеры радиационного фона в нашей школе на разных этажах, в кабинетах, в спортивном зале и на футбольной площадке. Еще в ходе работы мы посетили клинику «МEDCИ» в нашем городе, где медицинский персонал рентген - кабинета рассказал нам много интересного о своей работе.
- Теоретические сведения об ионизирующих излучениях.
Основная часть
На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре.
Химический элемент уран, открытый в 1840 г. химиком Пелиго Эжен Мелькиором, проявил свою способность к самопроизвольному излучению благодаря французскому ученому Анри Беккерелю. Эта способность позже была обнаружена и у других химических элементов и получила название радиоактивности. Такого рода исследованиями занимались Э.Резерфорд, П.Кюри, М.Склодовская- Кюри и др. Не сразу они поняли об опасности, исходящей от этих излучений. Многие из них впоследствии умерли от лучевой болезни.
Еще до открытия Беккереля профессор физики В.Рентген открыл Х-лучи, которые проникали через книгу, стекло и даже руку, предоставляя возможность видеть кости скелета на специальном экране. А если закрепить это изображение на фотопластинке? Так был получен первый «рентгеновский снимок».
Н.Тесла тоже экспериментировал с этими лучами, и именно он предложил использовать их для обнаружения опухолей человеческих органов. Ему удалось получить снимки животных, птиц и самого себя. Сначала он был уверен, что эти лучи безвредны и иногда даже засыпал под ними. Но после одного из опытов ученый получил сильный ожог и догадался об опасности этих лучей. Сейчас всем хорошо известно: рентгеновское излучение является ионизирующим.
Радиация (хотя специалисты говорят - ионизирующее излучение) - это поток частиц, способных ионизировать среду, то есть превращать нейтральные атомы и молекулы среды в частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд (ионы).
2.2. Применение радиоактивных излучений (положительная роль радиации).
Применение радиоактивных излучений:
Для исследования обмена веществ в организме человека
По химическим свойствам радиоактивные атомы не отличаются от обычных атомов. Их можно обнаружить по их излучению. Это своего рода метка, с помощью которой можно проследить за поведением данного химического элемента.
Таким способом было доказано, что за сравнительно небольшое время организм подвергается почти полному обновлению. Лишь железо, которое входит в состав гемоглобина, поступает в кровь в том случае, когда его запасы в организме иссякают, и оно начинает усваиваться организмом.
А вот еще пример. Известная фирма «Лего» добавляет в свою продукцию сульфат бария для того, чтобы обнаружить игрушку, попавшую в пищевод ребенка, ведь сульфат бария хорошо заметен в рентгеновских лучах.
(Сульфат барияBaSO 4 - это средство для проведения рентгенологических исследований пищевода, желудка и кишечника человека. Оно не всасывается из желудочно-кишечного тракта и не попадает в системный кровоток. В промышленных масштабах сульфат бария получают из тяжелого шпата, который является природным минералом.)
Для лечения онкологических заболеваний, рентгенодиагностика, рентгенотерапия
Назначается курс облучения (лучевая терапия) для подавления раковых клеток на разных стадиях течения болезни (кобальтовая пушка), а также для диагностики, обследования человека.
В промышленности: контроль износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания; слежение за процессами в доменных печах; исследование структуры металлических отливок с целью обнаружения дефектов.
В сельском хозяйстве: увеличение урожайности при облучении семян растений; осуществлениеконтроля за усвоением растениями удобрений во время роста и созревания.
В археологии: определение возраста органических соединений, организмов методом радиоактивного углерода.
- Опасность радиации для человека (отрицательная роль радиации).
Периодически население нашей страны проходит медицинское обследование. При флюорографическом обследовании человека используют рентгеновские лучи, которые относятся к проникающей радиации. При воздействии радиации на организм человека процесс ионизации идет непосредственно в клетках тканей и органов. И если источник излучения обладает большой мощностью, это может привести к неприятным последствиям. Под действием ионизирующего излучения в живой клетке появляются чужеродные химически агрессивные соединения. Если таких соединений накапливается слишком много, то клетка гибнет. Опасность излучений осложняется тем, что они не вызывают никаких болевых ощущений даже при смертельных дозах.
Необходимо отметить, что все медицинские мероприятия, связанные с облучением человека, назначаются тогда, когда ожидаемый полезный эффект намного превышает возможный вред от воздействия радиации.
Компьютерная томография дает больше радиации, чем рентгеновский снимок, но позволяет выявить злокачественные опухоли и другие заболевания на ранних стадиях. Лечение назначается до того, как болезнь разовьется, и шансы на благополучный исход значительно возрастают.
Современные цифровые аппараты для флюорографического обследования позволяют снизить дозу в 10 раз по сравнению с устаревшей аппаратурой. Именно об этом нам рассказал врач-рентгенолог клиники «МEDСИ» Шустова В.Г. и рентген-лаборант Харитонова М.И.
К сожалению, на нашей планете не раз были случаи, приводящие к необратимым процессам в живых организмах. 6 августа 1945г американцы сбросили атомную бомбу на японские города Хиросима и Нагасаки. С 1949г по 1963г в Семипалатинской области (сейчас это в Казахстане) производились испытания ядерного оружия. Суммарная мощность всех взрывов в 2500 раз превышала мощность взрыва в японских городах. Жители активно выступали за запрещение ядерных взрывов и закрытие полигона. С 2001г в Семипалатинске возвышается мемориал «Сильнее смерти», как напоминание о страшных последствиях испытаний! 26 апреля 1986г произошел взрыв на Чернобыльской АЭС. Радиоактивные осадки выпали на территории многих стран. Вот уже более 30 лет прошло с тех страшных событий, но там не живут люди, территория продолжает быть брошенной и опасной… И не известно, через какое время люди поселятся там…
Радиоактивные изотопы, образующиеся в процессе деятельности предприятий атомной энергетики (без взрывов и опасных выбросов), называют искусственными или техногенными . В то же время, в каждой вещи, в каждом предмете, которые нас окружают, в том числе в питьевой воде и самом воздухе, содержатся природные или естественные радиоактивные изотопы.
(Изотопы - это разновидности данного химического элемента, обладающие одинаковыми химическими свойствами, но различающиеся по массе атомных ядер и своей радиоактивностью).
Именно природные изотопы вносят наибольший вклад в годовую дозу облучения человека. Опасными они становятся при сильной концентрации в различных технологических процессах (добыча и транспортировка нефти и природного газа, сжигание угля и мазута на тепловых электростанциях).
В грунте, строительных материалах всегда содержится некоторое количество радия Ra-226 (радиоактивный элемент), из которого образуется радиоактивный благородный газ радон (Rn-222). Газ радон не удерживается в строительных конструкциях, а свободно выходит в воздух. Он может накапливаться в закрытых, мало проветриваемых помещениях, а с воздухом попадает в легкие человека и разносится кровью по органам и тканям, что приводит к внутреннему облучению организма.
Наибольшее количество радона может скапливаться в душе, водяной пар способствует притоку радона.
Вот почему в строительстве надо использовать чистые материалы, прошедшие радиационно-гигиенический контроль. А в помещениях необходимо устраивать влажную уборку (ведь на частичках пыли могут оказаться продукты распада радона), регулярно их проветривать, над плитой обязательно должна быть вытяжка, а питьевую воду лучше кипятить. Все это позволит значительно снизить радоновую «дозу».
Так где же граница между безопасной и опасной дозой радиации? Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения. Поглощенной дозой излучения называют отношение поглощенной энергии ионизирующего излучения к массе облучаемого вещества. Она измеряется в грэях (Гр). Естественный фон радиации за год на человека составляет 0,002 Гр. По нормам, установленным Международной комиссией по радиационной защите, для работающих с излучением лиц предельно допустимая за год поглощенная доза составляет 0,05 Гр.
Для оценки действия излучения на живые организмы введена специальная величина - эквивалентная доза поглощенного излучения . Измеряется эта величина в зивертах (Зв) - в честь шведского ученого - радиофизика Рольфа Зиверта. Свое название она получила в 1979г.
1 Зв - эквивалентная доза, при которой доза поглощенного излучения равна 1 Гр.
Максимальное значение эквивалентной дозы, при получении которого происходит поражение организма, выражающееся в нарушении деления клеток, составляет 0,5 Зв.
Среднее значение эквивалентной дозы поглощенного излучения за счет естественного радиационного фона составляет 2 мЗв в год на человека.
Для обычного человека, не работающего с источниками радиации, допустимая годовая доза от техногенной радиации (исключая медицинское облучение) составляет 1 мЗв, а для сотрудников, работающих с источниками радиации - 20 мЗв.
Согласно Постановлению Главного государственного санитарного врача РФ Г. Г. Онищенко № 11 от 21.04. 2006г «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п.3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».
Во время посещения клиники «МEDСИ» врач Шустова В.Г. сказала, что врачи и сотрудники, обслуживающие рентгеновский аппарат и компьютерный томограф, пользуются индивидуальными дозиметрами. (Правда, сфотографировать томограф и дозиметр они нам не разрешили.)
- Результаты исследования уровня радиации на территории школы.
Практическая часть нашей работы состояла в исследовании уровня радиационного фона на территории нашей школы. Разобравшись в принципе действия дозиметра «Снегирь», мы произвели замеры на первом этаже школы, где находится кабинет физики, в столовой, где учащиеся вкусно кушают, на втором этаже, где находится учительская, а также на третьем этаже нашей школы, в кабинете информатики, истории, в большом спортивном зале. Результаты таковы:
1 этаж - 0,11 мЗв; 2 этаж - 0,1 мЗв; столовая - 0,09 мЗв;
3 этаж - 0,1 мЗв; кабинет истории - 0,13 мЗв;
кабинет информатики - 0,14 мЗв; спортивный зал - 0,12 мЗв;
на футбольной площадке - 0,07 мЗв.
Эти исследования показали, что на территории нашей школы не превышен уровень радиационного фона.
- Заключение
Итак, мы многое узнали о радиации, выяснили, что ее воздействие на человека бывает часто отрицательным, негативным. Но и положительного действия в жизни человека, как оказывается, тоже достаточно. Познакомились с ранее неизвестным измерительным прибором (дозиметром) и теперь умеем пользоваться им. Благодаря дозиметру «Снегирь» мы теперь уверены, что вокруг нас - безопасная окружающая среда.
В заключении хотелось бы сказать, что может скоро наступит будущее, когда роль радиации (и атомной энергетики в целом) будет только положительная, и фантастические идеи станут реальностью.
«В недалеком будущем на автомобилях могут быть установлены портативные атомные двигатели, а заправку их необходимым ядерным горючим произведут один раз - при изготовлении машин на заводе… Самолеты будут совершать рейсы в стратосфере, где воздух сильно разрежен. Атомный двигатель даст самолету колоссальные возможности, которых он сейчас не имеет».
И. К. Цацулин «Атомная крепость».
- Список использованных источников и литературы
Акатов А.А., Коряковский Ю.С. Радиация: от космических лучей до компьютерного томографа - М. Информационный центр по атомной энергии, 2014
Благодаров В.С., Равуцкая Ж.И. Физика 7-11 классы. Организация внеклассной работы - Волгоград. : Учитель, 2011
Воронцов-Вельяминов Б.А.Очерки о Вселенной - М.: Наука, 1980
Перевод с английского Банникова Ю.А.: Радиация. Дозы, эффекты, риск - М.: Мир, 1990
https://ru.wikipedia.org/wiki/Зиверт,_Рольф
http://rudoctor.net/medicine2009/bz-qw/med-pmpur.htm
http://thelib.ru/books/caculin_ivan_k/atomnaya_krepost.html
Инфракрасное излучение или, простым языком, тепловое излучение, вид распространения тепла. Инфракрасное излучение отличается от обычного света тем, что, при попадании на предметы видимая часть спектра становится освещением, а инфракрасные волны поглощаются телом, трансформируясь в энергию тепла. Планета без него не могла бы существовать в том виде, в котором мы её знаем: не было бы жизни, не было бы нас с вами. Когда инфракрасное тепло распространяется в пространстве, потери энергии не происходит. Это излучение уникально тем, что каких либо негативных влияний на человека оно не оказывает. Мы его можем ощущать от солнца, печки, батареи. Рентгеновское и ультрафиолетовое излучение не имеют к нему никакого отношения. 80% солнечных лучей - длинноволновое инфракрасное излучение. Инфракрасный спектр имеет область с длинами волн от 7 до 14 мкм. Это средневолновая часть инфракрасного диапазона. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела. Поэтому наш организм, воспринимает внешнее излучение с такими длинами волн, как родное, и, поглощая его оздоровляется. Эти лучи человек не может увидеть или осязать, но когда эти лучи проникают в организм человека, происходит передача живительной энергии и общее состояние человека улучшается на клеточном уровне. Инфракрасное тепло, ускоряя движение жидкости в организме, ликвидируют инертность молекул воды. Это ведёт к улучшению работоспособности мозга, замедлению процессов старения, повышению иммунитета
Влияние на микроциркуляцию крови
.
Когда организм принимает тепловую энергию от инфракрасного излучения, сосуды расширяются, поток крови и других жидкостей ускоряется, происходит уменьшение давления на сердце. Капилляры, играющие важнейшую роль в обмене веществ и поставки кислорода, обретают в себе усиленную циркуляцию крови. Улучшенная микроциркуляция, в организме влечёт активизацию обмена веществ, токсины и шлаки, выводятся из организма с меньшими препятствиями. Почки и печень, перестают испытывать повышенную нагрузку.
Влияние на и суставы и мышцы. Мышцы, получая, благодаря инфракрасному излучению, ускоренное кровоснабжение, обретают улучшенное питание и ускорение метаболических процессов. Подвижности суставов так же повышается.
Все живые существа излучают инфракрасное тепло. Но, свойство человеческого организма таково, что с каждым годом, способность к этому уменьшается. Причиной служит экология, неправильное питание, недостаток солнечного тепла. Клетки зашлаковываются и «устают», организм стареет. Количество инфракрасного тепла, излучаемое ребёнком и стариком, различается в десять раз. Когда происходит такое угасание функций организма, требуется помощь из вне.
Лишь очень небольшой процент веществ на планете, при нагревании, излучает инфракрасное тепло. Это в основном, минералы вулканического происхождения, некоторые виды камней, в частности нефрит, а так же красная глина. В Корее есть озеро, образовавшееся в кратере вулкана. Люди заметили закономерность, что больные находясь вокруг него на застывшей лаве, получают исцеление от неизлечимых болезней. Это и есть, действие инфракрасного излучения, которое застывшая лава, нагреваясь отдаёт находящимся на ней, живым организмам.
Английский физик, о смерти которого сообщают даже женские журналы, прожил бурную жизнь.
Кажется, в последние десятилетия его космически продвинутой инвалидной коляски, синтезатора речи и тоненькой струйки слюны из уголка рта не замечал уже никто. Это были просто привычные детали цельного образа, важного совсем другим.
Стивен Хокинг. Физик и математик, изучавший теорию Большого взрыва и чёрных дыр, родился в 1942 году, умер в марте 2018-го, и всё это в Оксбридже. Более полувека прикован к инвалидному креслу. Свои озарения об устройстве Вселенной и её будущем Хокинг озвучивал с помощью специально для него созданного синтезатора речи, научные труды (в том числе суперпопулярную «Краткую историю времени», вышедшую в 1988-м) набирал одним пальцем с помощью мышки - пока этот палец ещё двигался. Стал отцом троих детей, лауреатом нескольких десятков премий. Просветитель, популяризатор науки.Он прожил так, что сейчас, после его смерти, никто не говорит, что Стивен Хокинг — человек, который вопреки... Нет, только: человек, благодаря которому...
Учёные вспоминают его прорывы в изучении космоса; пацифисты — выступления за мир; обыватели — то, как он сделал Большой взрыв понятием, о котором стало модно болтать за обедом; те, кто верит в Бога, — о том, как он верил в свою удачу: повезло прожить единственную жизнь на Земле! Дети вспоминают Симпсонов, в которых есть персонаж на коляске, «Самый умный человек на планете», а таблоиды — два его брака и два развода.
И ещё кое-что.
Великий учёный открыл особое излучение чёрных дыр и назвал его своим именем. И оно, конечно, не только про космос.
Излучение Хокинга — это излучение жизни. То, как излучал её он — из чёрной дыры, в которую попало его тело. И то, как продолжит излучать даже после того, как ранним утром 14 марта он спокойно вдохнул воздух через дырочку в шее в последний раз в своём доме в Кембридже.
«Во Вселенной не было бы особенного смысла, если бы она не была домом для любимых людей», — сказал Хокинг однажды.
Джейн и путешествие в бесконечность
В его Вселенной остались любимые. Жизнь с одной из них сделала его Стивеном Хокингом, была не раз ею спасена, экранизирована и даже удостоена «Оскара». Жизнь с другой была «пылкой и бурной», становилась достоянием таблоидов и интересовала полицию. И всё это было. Не вопреки. А благодаря. Излучение Хокинга.
Жажда жизни, даже когда врачи говорят, что осталось всего 2 года, а тебе 20, у тебя первая любовь и пульсирующее в голове научное открытие, готовое созреть и лопнуть. Благодарность за шанс родиться и хлебнуть счастья на этой планете. Вера в то, что «для сломанных компьютеров (с ними он сравнивал погибающий человеческий мозг) не существует небес и бессмертья», а значит — надо успеть всё сейчас. Излучение жизни.
Он всё успел. Успел влюбиться в Джейн Уайлд , а она — в него. «Хокинг из сумасшедшей семейки», гениальный студент, ставящий ультиматумы профессорам и выбрасывающий в мусорную корзину свои работы, стеснительный молодой человек с низко падающей на закрытые очками в мощной оправе глаза неряшливой чёлкой.
«Он был эксцентричным феноменом, нонсенсом в пуританском и сонном Сент-Олбансе», — напишет Джейн спустя три десятилетия брака в своей книге «Путешествие в бесконечность».
Научные озарения, любовь и диагноз «Боковой амиотрофический склероз, нейродегенерация, от силы два года, молодой человек, ну два с половиной» совпали в пространстве и времени.
Хокинг собирался жениться и стать великим учёным, а предстояло — и уже началось: руки не слушались, ноги подкашивались — потерять контроль над всем телом и умереть от удушья, когда откажут и дыхательные мышцы.
Стивен перестал отвечать на телефонные звонки. Тогда Джейн пришла своими ногами.
Они поженились, и он стал великим учёным.
Джейн постаралась.
«В нашем браке нас было четверо»
Пока тело Стивена неумолимо проваливалось в свою чёрную дыру, мышца за мышцей (так, что в конце его жизни осталась только одна, мимическая, на щеке, она — при участии компьютера, конечно, — и помогала ему управлять всей своей жизнью), разум отвоёвывал себе всё новые территории, Джейн год за годом несла тихую службу: рожала детей (троих, Люси , Роберта и Тима , и это тоже было чудо), измельчала мужу пищу, застёгивала на нём пуговицы и, опоясавшись младенцами, летала с ним по всему миру.
«Проблема нашего брака была в том, что в нём было четыре партнёра: я, Стивен, болезнь и физика».
Стивен Хокинг с первой женой Джейн Уайлд и их детьми Робертом и Люси жарят барбекю, 1977 г. pic.twitter.com/QKzYTJDG6k
— Фотографии прошлого (@HISTORYofPHOTOS) 26 июня 2017 г.
Хокинг стал настолько великим, а она настолько святой, что, как вспоминала Джейн уже в 2015-м, их отношения стали похожи на отношения «хозяина и раба». Многочисленные воздыхатели Стивена портили семейную жизнь («О, ты такой умный! Я должна целовать землю под твоими стопами — в данном случае колёсами» — согласитесь, это не то, что обычно жена говорит мужу), а сменяющиеся сиделки делали её просто невыносимой.
«Я чувствовала, что больше не могу, и несколько раз была на грани самоубийства». Любовь, разбившаяся о быт ухода за человеком, который понимает о мире больше, чем целый научный институт, но не может даже почесать себе нос, любовь, истончившаяся до ниточки, задавленная десятилетиями жертвования, любовь, которую не спасал уже даже знаменитый хокинговский юмор...Теперь спасать надо было Джейн.
И Хокинг пошёл на это. Жена начинает петь в церковном хоре. Чтобы набрать полные лёгкие, отвлечься, подумать о себе... Встречает другого человека. Он обычный, земной, которому ничего не надо от Джейн — кроме самой Джейн.
Шляпка, перчатки, нитка жемчуга вокруг шеи. Музыка. И никакой физики... Джонатан Джонсон , руководитель хора, становится другом семьи. Помогает Джейн, восхищается Стивеном, молчит о своём.
Хокинг тоже теряет голос. Буквально. Во время тяжелейшей пневмонии, когда учёный был безнадёжен, врачи предлагали жене отключить его от аппаратов. Но Джейн приняла другое решение. Она подарила мужу ещё много лет, отказавшись от отключения.
Хокингу провели трахеотомию: пробили в горле ход для воздуха. Он смог дышать, но перестал говорить. Так за него стал говорить компьютер, и в многочисленных интервью по телевидению хокинговские предсказания о будущем Земли, озвученные металлическим голосом робота, стали звучать совсем инфернально.Чем меньше в нём оставалось тела, тем больше было излучения — которое порой выжигало близких... Хокинг встречался с британской королевой и Бараком Обамой , парил в невесомости и снимался в роли самого себя в телешоу, его книга «Краткая история времени» расходилась миллионными тиражами, он стал звездой — блеск которой порой холоден и колет так, что хочется зажмуриться...
Queen Elizabeth meets Stephen Hawking during a reception for Leonard Cheshire Disability charity at St James"s Palace in London May 29, 2014. pic.twitter.com/uOhnScNOyD
— Boateng Duka Kofi (@DukaKofi)
