На космическом корабле - [17]
— Из этого вытекает, что орбитальные полеты вокруг Земли таят в себе большую опасность. А ведь, насколько помню, советские космонавты, находившиеся в полете по несколько суток, нисколько не пострадали, а приборы отметили только минимальные дозы облучения.
— По-видимому, ты не очень внимательно читал сообщения. Действительно, у космонавтов доза облучения оказалась небольшой. После их приземления контрольные приборы, так называемые дозиметры, показали столь малые дозы облучения, что они не могли оказать сколько-нибудь заметное влияние на организм. Итак, к примеру, советский космонавт Попович, который находился в космическом пространстве 71 час, получил дозу облучения всего лишь 50 миллиардов, а Николаев, находясь на орбите в течение 94 часов — 65 миллиардов. Но необходимо помнить, что Попович и Николаев, как и все другие космонавты, летали на небольших высотах, примерно 150–330 километров над Землей, то есть там, где космические лучи весьма слабы. Пояса Ван Аллена начинаются на высоте 700 километров. Это значит, что космонавты летали в безопасной зоне. Где же наибольшая интенсивность космических лучей? Я уже говорил, что опасная зона начинается на высоте около 700 километров и простирается очень далеко. Первый пояс, утолщенный в районе земного экватора, на высоте около 3200 километров, обладает самой высокой интенсивностью излучения. Несколько выше интенсивность уменьшается, а потом, переходя во второй пояс Ван Аллена, снова возрастает. Наибольшая интенсивность космического излучения отмечена здесь на высоте около 20 000 километров над экватором земного шара. А теперь вернемся к нашему полету. Мы уже прошли первый пояс, и я как раз тогда спрашивал тебя об антирадиационных таблетках. Второй пояс много опаснее первого, и нам еще предстоит его пройти. Когда на Солнце возникают возмущения и появляются протуберанцы, космонавты могут быть уверены, что они скоро попадут в поток, или, как его иногда называют, ливень усиленного излучения, обладающего необыкновенной пробивной силой. В начале эры космических полетов люди длительное время не могли решить проблему защиты от столь сильной радиации.
— Как же была решена эта проблема?
— Первоначально пытались применять особые оболочки из твердой стали с примесью других металлов. Космические корабли сооружали из двух стальных оболочек с изолирующим слоем некоторых химических веществ; дополнительно защищали космонавтов с помощью стальных щитов, установленных вокруг кресел. Но эти методы оказались несовершенными. Броневые плиты были слишком тяжелы и слабо защищали от сильного потока излучения, в особенности во время появления протуберанцев на Солнце. Частицы, обладающие большой энергией, легко проникали через стальные плиты и поражали тело космонавта, вызывая к тому же вторичное излучение всех металлических частей, находящихся в кабине корабля, в том числе и щитов. Поэтому пришлось искать другие методы защиты. Чтобы найти медикаменты против вредного действия космического излучения, за работу взялись тысячи химиков и биохимиков.
— Расскажи об этом подробнее.
— Давай сначала рассмотрим последствия облучения. В биологии в качестве единицы облучения принята величина «рад», обозначающая интенсивность излучения в 100 эргов на 1 грамм тканей человеческого организма. По принятым в промышленности нормам при работах с рентгеновскими аппаратами или изотопами различных радиоактивных веществ безвредное для человека излучение находится в переделах до 25 радов.
Увеличение дозы облучения до 100 радов вызывает у человека ряд болезненных явлений — тошноту, головную боль и рвоту; облучение в 800 радов вызывает повреждение кровяных телец, нарушает работу желудка и спинного мозга; при облучении порядка 1000–1200 радов, человек погибает. По современным данным суточное облучение в размере 1/25 000 смертельной дозы безопасно для человека, даже если он будет длительное время находиться в зоне излучения. Правда, даже и такая минимальная доза приводит к повреждению некоторых клеток организма, но защитные силы легко с ними справляются, и поврежденные клетки заменяются новыми. Следует однако помнить, что вопрос еще недостаточно исследован, и взгляды ученых в этой области расходятся. Установлено, что приспособляемость отдельных людей к облучению различна. Доза в 1000 радов, которая для одного космонавта может оказаться смертельной, у другого вызовет только болезнь. Кроме того, по-разному воздействует на организм и само излучение. Много зависит от того, из каких частиц — альфа, бета, или гамма состоят космические лучи, являются ли они потоком нейтронов или протонов. Одни из этих лучей, относительно безвредные, называются «мягкими», другие — «жесткими».
— Как же столь маленькие частицы поражают организм?
— Трудно объяснить это во всех подробностях. Но достаточно сказать, что ионное излучение приводит к химическим изменениям в частицах живой материи, то есть в молекулах белка, нуклеиновых кислот и углеводных соединений. Мы уже давно знаем, что если клетки организма ощущают недостаток кислорода, то космическое излучение повреждает их в меньшей степени. При обилии кислорода в клетках последствия облучения могут быть опасными. Во время одного опыта крыса получила дозу облучения в 800 радов при дыхании обедненной смесью (только 5 процентов кислорода вместо 21 процента в нормальном воздухе). Крыса прожила 30 дней, тогда как другие крысы, получившие такую же дозу, но дышавшие нормальным воздухом, погибли сразу. Известно также, что существуют химические соединения, снижающие содержание кислорода в тканях организма. Отсюда, казалось бы, можно сделать простой вывод: надо найти лекарство, которое уменьшало бы количество кислорода в организме и увеличивало бы его стойкость к облучению. Но сделать это оказалось не так просто, как кажется. Ведь кислород необходим для жизнедеятельности организма, и любое уменьшение питания организма кислородом приводит к весьма тяжелым последствиям. Ученые испытали свыше 1800 химических соединений, из которых выбрали несколько пригодных. К ним принадлежат цианид, серотонин, пирогаллон, триптамин, цистеин и другие с весьма трудными для запоминания названиями. Но долгое время не удавалось решить проблему побочного вредного влияния этих лекарств на организм. Опыты на животных и людях показали, что эти средства прекрасно действовали против облучения, но сами оказывали нежелательное, вредное воздействие. И только лишь совсем недавно удалось создать сложное химическое соединение, которое оказалось безвредным и превосходно действовало против большой дозы облучения. Именно таблетки, изготовленные на основе упомянутого соединения, ты и принимал сегодня и несколько дней до начала нашего путешествия. Благодаря этому средству мы превосходно защищены от вредного влияния космических лучей.
