Академия наук СССР

Серия "Проблемы современной науки и технического прогресса"

Утверждено к печати редколлегией серии научно-популярных изданий Академии наук СССР

Редактор В. Н. Вяземцева

Художественный редактор В. Н. Тикунов

Художник В. Ф. Соболев

Технический редактор С. Г. Тихомирова

Около миллиарда лет тому назад на нашей планете начались сложные химические процессы, постепенно приведшие к образованию разнообразных, малых и гигантских, молекул, необходимых для возникновения жизни. Ядерная радиация являлась важным физическим фактором, способствовавшим этим процессам. В ту далекую эру существования нашей планеты количество радиоактивных веществ и уровень ядерной радиации на Земле были неизмеримо выше современных. Возникавшие под влиянием ядерной радиации активные свободные радикалы простейших углеродистых соединений давали начало все более сложным молекулам. Распад и синтез веществ шли тысячелетиями, подготавливая условия для зарождения жизни.

500 млн. лет отделяет нас от эры возникновения первых живых организмов. Первые миллионы лет существования простейших форм жизни протекали, по-видимому, в сильно радиоактивной среде. Первичные организмы значительно отличались от ныне существующих. Ядерная радиация изменяла структуру их макромолекул, хранящих в своем строении наследственную информацию, вызывала возникновение все новых и новых вариаций. Таким образом, ядерная радиация, являясь мощным мутагенным фактором, играла важную роль в эволюции жизни на Земле.

В процессе эволюции возникали и более или менее устойчивые к радиации разновидности. Проходили миллионы лет. Благодаря радиоактивному распаду, все более снижался уровень ядерной радиации на земле. В периоды эволюционного развития современных форм жизни радиоактивный фон нашей планеты стабилизировался. В последние сотни тысяч лет он был относительно постоянен. Это объясняет нам, почему у современных организмов в процессе эволюции не развились специальные органы восприятия ядерных излучений, как это произошло, например, с рецепторами на видимый свет, постоянно меняющийся в окружающей нас среде. Отсутствие таких рецепторов у человека привело к тому, что в течение своей тысячелетней истории человек и не подозревал о наличии ядерной радиации в окружающей его среде. Только около 70 лет назад радиация была открыта и началось ее интенсивное изучение.

Вновь открытый вид лучистой энергии (лучи Рентгена, лучи радия) усиленно исследовался. Изучение радиоактивности позволило проникнуть в тайны строения атома. Проблемы ядерной радиации и жизни стали привлекать внимание все большего круга ученых. В 40-х годах нашего столетия была открыта искусственная радиоактивность и найдены способы получения атомной энергии. Были созданы ядерный реактор и атомная бомба. Варварское применение американской военщиной первых атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки, гибель сотен тысяч людей от ядерных излучений привлекли к проблеме "ядерная радиация и жизнь" внимание всего человечества.

Начиная с 1954 г. в результате испытания ядерного оружия впервые за всю историю нашего существования радиоактивный фон окружающей нас среды стал неуклонно повышаться. Крупнейшие ученые Советского Союза обратились ко всем ученым мира с призывом, в котором указывали на серьезную опасность для жизни заражения нашей планеты радиоактивными осадками, на опасность, грозящую человечеству от военного использования ядерного оружия.

Но гонка ядерного вооружения не прекращается. Над человечеством висит угроза ядерной войны. Советский Союз, поддерживаемый передовыми силами мира, прилагает все усилия, чтобы предупредить возникновение ядерной войны с ее смертоносными ядерными излучениями.

С другой стороны, мирное использование атомной энергии, использование ядерных излучений в медицине, сельском хозяйстве, биопромышленности сулит богатые перспективы. Радиоактивные изотопы, новые источники ядерных излучений, вошли в нашу жизнь, стали доступны для использования в народном хозяйстве.

Последнее Десятилетие ознаменовалось новым Достижением человеческой мысли, науки и техники - прорывом в Космос. Здесь снова встала проблема космических излучений. Их действие на космонавтов и все живое в ракетах дальних космических полетов стало в центре внимания.

Из всего сказанного ясно, какой большой интерес и актуальность имеет тема этой книги. Авторы в популярной форме, но в то же время на достаточно высоком научном уровне увлекательно и интересно развертывают перед читателем проблему ядерной радиации и жизни в ее многообразии и сложности. Я уверен, книга будет с интересом встречена самым широким контингентом читателей.

Член-корреспондент АН СССР А. М. Кузин

В конце 1895 г. весь ученый мир был взволнован появившимися в печати сообщениями об открытии профессором Вюрцбургского университета Вильгельмом Конрадом Рентгеном лучей, обладавших необычными свойствами. Эти лучи, названные Рентгеном Х-лучами, свободно проходили через дерево, картон и другие предметы, не прозрачные для видимого света. Впоследствии они получили название рентгеновских лучей в честь открывшего их ученого.

Открытие Рентгена вызвало наряду с большим количеством новых серьезных исследований и появление своеобразной лучевой горячки. Одно за другим появлялись сообщения об открытии новых таинственных лучей, которые, впрочем, так же быстро и опровергались, (N-лучи профессора Греца в Мюнхене, N-лучи профессора Блондло в Нанси и другие) при попытках других ученых получить эти лучи.

По словам известного советского физика А. Ф. Иоффе, Рентген в то время говорил, что после его открытия появилось столько сенсаций, что они сделались "дурным тоном" у физиков: описания всяких излучений и их воздействий производили впечатление чего-то несолидного[1]. Может быть, по этой причине многими учеными не было замечено другое крупнейшее открытие конца прошлого столетия - открытие французским ученым Анри Беккерелем явления радиоактивности.

А началось это с одной научной ошибки. Подобно ученым всего мира, открытием Рентгена заинтересовались и французские ученые. И вот в один из понедельников зимой 1895 - 1896 г. (по понедельникам в Париже происходили заседания французской Академии наук) академик Пуанкаре демонстрировал первые снимки, изготовленные во Франции с помощью новых лучей, а также установку, на которой эти снимки были получены.

В первых рентгеновских трубках не было анода, и рентгеновские лучи возникали в том месте стеклянной стенки трубки, на которое попадал поток электронов; оно ярко флуоресцировало. Это навело Пуанкаре на мысль, что флуоресценция, независимо от ее происхождения, всегда сопровождается испусканием рентгеновских лучей. Проверить такое предположение, как мы теперь знаем, неправильное, взялся А. Беккерель, занимавшийся подобно своему отцу изучением явления флуоресценции.

Первоначально эксперименты как будто бы подтвердили предположение Пуанкаре. И уже через месяц, 24 февраля 1896 г. на очередном заседании Академии наук Беккерель сделал сообщение об открытии им нового проникающего излучения, вызванного действием света. Продолжая свои опыты, вдумчивый и внимательный экспериментатор Беккерель вскоре понял ошибочность своих выводов. Обнаруженное им излучение вовсе не являлось результатом флуоресценции использованной им в опытах соли урана и в этом отношении проведенные опыты были неудачными. Но, как говорят ученые, открытие часто начинается там, где кончается неудачный эксперимент. Так было и в данном случае. Вскоре Беккерель сообщил на заседании Академии наук, что наблюдавшиеся им лучи, проникавшие подобно рентгеновским лучам через непрозрачные для света предметы и вызывавшие почернение фотопластинки, спонтанно, без всякого вмешательства извне, излучаются некоторыми веществами. Так как было установлено, что новые лучи присущи веществам, в состав которых входит уран, вновь открытые лучи Беккерель назвал урановыми.