Միջուկային ռեակտոր կենդանի բջջում

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Բջիջների ներսում որոշ տարրեր փոխակերպվում են մյուսների: Այս էֆեկտի օգնությամբ հնարավոր է հասնել, օրինակ, ռադիոակտիվ ցեզիում-137-ի արագացված հեռացման, որը դեռևս թունավորում է Չեռնոբիլի գոտին։

- Վլադիմիր Իվանովիչ, մենք իրար ճանաչում ենք երկար տարիներ։ Դուք ինձ ասացիք Չեռնոբիլի ռադիոակտիվ ջրի հետ ձեր փորձերի և կենսաբանական մշակույթների մասին, որոնք ապաակտիվացնում են այս ջուրը: Անկեղծ ասած, նման բաներն այսօր ընկալվում են որպես պարագիտության օրինակներ, և ես երկար տարիներ չէի հրաժարվում գրել դրանց մասին։ Այնուամենայնիվ, ձեր նոր արդյունքները ցույց են տալիս, որ ինչ-որ բան կա այս …

- Աշխատանքային մեծ ցիկլ եմ ավարտել, որը սկսվել է 1990թ. Այս ուսումնասիրությունները ապացուցել են, որ որոշակի կենսաբանական համակարգերում կարող են տեղի ունենալ բավականին արդյունավետ իզոտոպների փոխակերպումներ: Շեշտեմ՝ ոչ թե քիմիական ռեակցիաներ, այլ միջուկային, որքան էլ ֆանտաստիկ հնչի։ Եվ խոսքը ոչ թե որպես այդպիսին քիմիական տարրերի, այլ դրանց իզոտոպների մասին է։ Ո՞րն է այստեղ հիմնարար տարբերությունը: Քիմիական տարրերը դժվար է նույնականացնել, դրանք կարող են հայտնվել որպես կեղտ, կարող են պատահաբար ավելացվել նմուշին։ Իսկ երբ փոխվում է իզոտոպների հարաբերակցությունը, դա ավելի հուսալի մարկեր է։

- Բացատրեք, խնդրում եմ, ձեր միտքը։

- Ամենապարզ տարբերակը՝ կյուվետ ենք վերցնում, մեջը կենսաբանական մշակույթ ենք տնկում։ Մենք ամուր փակում ենք: Միջուկային ֆիզիկայում կա, այսպես կոչված, Mössbauer էֆեկտը, որը թույլ է տալիս շատ ճշգրիտ որոշել ռեզոնանսը որոշ տարրերի միջուկներում: Մասնավորապես, մեզ հետաքրքրում էր երկաթի Fe57 իզոտոպը։ Այն բավականին հազվագյուտ իզոտոպ է, դրա մոտ 2%-ը ցամաքային ապարներում է, դժվար է առանձնանալ սովորական երկաթից Fe56-ից, հետևաբար՝ բավականին թանկ։ Այսպիսով, մեր փորձերում մենք վերցրեցինք մանգան Mn55: Եթե դրան ավելացնեք պրոտոն, ապա միջուկային միաձուլման ռեակցիայի արդյունքում կարող եք ստանալ սովորական երկաթ Fe56։ Սա արդեն վիթխարի ձեռքբերում է։ Բայց ինչպե՞ս կարելի է այս գործընթացը ապացուցել էլ ավելի մեծ հուսալիությամբ։ Եվ ահա թե ինչպես. մենք մշակույթ ենք աճեցրել ծանր ջրում, որտեղ պրոտոնի փոխարեն՝ մեկ օր: Արդյունքում ստացանք Fe57, նշված Mössbauer էֆեկտը միանշանակ հաստատվեց։ Նախնական լուծույթում երկաթի բացակայության դեպքում, կենսաբանական մշակույթի գործունեությունից հետո, այն ինչ-որ տեղից հայտնվել է նրա մեջ, և այդպիսի իզոտոպ, որը շատ փոքր է ցամաքային ապարներում։ Իսկ այստեղ՝ մոտ 50%։ Այսինքն՝ այլ ելք չկա, քան ընդունել, որ այստեղ միջուկային ռեակցիա է տեղի ունեցել։

Վիսոցկի Վլադիմիր Իվանովիչ

Այնուհետև մենք սկսեցինք մշակել գործընթացի մոդելներ՝ բացահայտելով ավելի արդյունավետ միջավայրեր և բաղադրիչներ: Մեզ հաջողվեց այս երեւույթի տեսական բացատրություն գտնել։ Կենսաբանական մշակույթի աճի գործընթացում այս աճն ընթանում է անհամասեռ, որոշ հատվածներում ձևավորվում են պոտենցիալ «փոսեր», որոնցում կարճ ժամանակով հանվում է Կուլոնյան պատնեշը, ինչը կանխում է ատոմի միջուկի և միջուկի միաձուլումը։ պրոտոն։ Սա նույն միջուկային էֆեկտն է, որն օգտագործել է Անդրեա Ռոսին իր E-SAT ապարատում: Միայն Ռոսսիում տեղի է ունենում նիկելի ատոմի և ջրածնի միջուկի միաձուլում, իսկ այստեղ՝ մանգանի և դեյտերիումի միջուկները:

Աճող կենսաբանական կառուցվածքի կմախքը ձևավորում է այնպիսի վիճակներ, որոնցում հնարավոր են միջուկային ռեակցիաներ։ Սա առեղծվածային, ալքիմիական գործընթաց չէ, այլ շատ իրական, արձանագրված մեր փորձերում:

- Որքանո՞վ է նկատելի այս գործընթացը։ Ինչի՞ համար կարող է այն օգտագործվել:

- Գաղափար հենց սկզբից. եկեք արտադրենք հազվագյուտ իզոտոպներ: Նույն Fe57-ը, 1 գրամի արժեքը 90-ականներին 10 հազար դոլար էր, հիմա կրկնակի թանկ է։ Հետո ծագեց պատճառաբանությունը՝ եթե այս կերպ հնարավոր է փոխակերպել կայուն իզոտոպներ, ապա ի՞նչ կլինի, եթե փորձենք աշխատել ռադիոակտիվ իզոտոպների հետ։ Մենք փորձարկում ենք կազմակերպել. Մենք ջուր ենք վերցրել ռեակտորի առաջնային միացումից, այն պարունակում է ռադիոիզոտոպների ամենահարուստ սպեկտրը։ Պատրաստել է ճառագայթման դիմացկուն կենսամշակույթների համալիր: Եվ նրանք չափեցին, թե ինչպես է փոխվում ռադիոակտիվությունը պալատում։ Կա քայքայման ստանդարտ ցուցանիշ: Եվ մենք որոշեցինք, որ մեր «արգանակում» ակտիվությունը երեք անգամ ավելի արագ է նվազում։ Սա վերաբերում է կարճատև իզոտոպներին, ինչպիսին է նատրիումը: Իզոտոպը ռադիոակտիվից վերածվում է ոչ ակտիվի, կայուն:

Հետո նրանք նույն փորձարկումն արեցին ցեզիում-137-ի վրա՝ ամենավտանգավորը նրանցից, որոնց «պարգևատրել» է Չեռնոբիլը: Փորձը շատ պարզ էր. մենք խցիկ դրեցինք ցեզիում պարունակող լուծույթով և մեր կենսաբանական մշակույթը և չափեցինք ակտիվությունը: Նորմալ պայմաններում ցեզիում-137-ի կիսատ կյանքը 30, 17 տարի է։ Մեր խցում այս կիսամյակը գրանցվում է 250 օր: Այսպիսով, իզոտոպի օգտագործման արագությունը տասնապատկվել է:

Այս արդյունքները բազմիցս հրապարակվել են մեր խմբի կողմից գիտական ամսագրերում, և բառացիորեն օրերս մեկ այլ հոդված այս թեմայով պետք է տպագրվի եվրոպական ֆիզիկայի ամսագրում` նոր տվյալներով: Իսկ հները տպագրվել են երկու գրքով. մեկը լույս է տեսել «Միր» հրատարակչության կողմից 2003 թվականին, այն վաղուց դարձել է մատենագիտական հազվադեպություն, իսկ երկրորդը վերջերս լույս է տեսել Հնդկաստանում անգլերենով «Կայունի փոխակերպումը և ռադիոակտիվության ապաակտիվացումը» վերնագրով։ թափոններ աճող կենսաբանական համակարգերում»:

Մի խոսքով, այս գրքերի էությունը սա է. մենք ապացուցել ենք, որ ցեզիում-137-ը կարող է արագորեն ապաակտիվացվել կենսաբանական միջավայրում: Հատուկ ընտրված մշակույթները թույլ են տալիս առաջացնել ցեզիում-137-ի միջուկային փոխակերպումը բարիում-138-ի: Այն կայուն իզոտոպ է։ Եվ սպեկտրոմետրը հիանալի ցույց տվեց այս բարիումը: Փորձի 100 օրվա ընթացքում մեր ակտիվությունը նվազել է 25%-ով։ Թեև, ըստ տեսության (30 տարի կիսամյակ), այն պետք է փոխվեր տոկոսի մասով:

1992 թվականից ի վեր մենք հարյուրավոր փորձեր ենք իրականացրել մաքուր մշակույթների, դրանց միավորումների վերաբերյալ և հայտնաբերել ենք այն խառնուրդները, որոնցում այս փոխակերպման էֆեկտն առավել ցայտուն է:

Այս փորձերը, ի դեպ, հաստատվում են «դաշտային» դիտարկումներով։ Բելառուսի իմ ընկերները, ֆիզիկոսները, ովքեր երկար տարիներ մանրամասն ուսումնասիրել են Չեռնոբիլի գոտին, պարզել են, որ որոշ մեկուսացված օբյեկտներում (օրինակ, կավե ամանի մի տեսակ, որտեղ ռադիոակտիվությունը չի կարող մտնել հող, բայց միայն իդեալական, էքսպոնենցիալ, քայքայվում է), և այսպես, նման գոտիներում երբեմն ցույց են տալիս ցեզիում-137-ի պարունակության տարօրինակ նվազում։ Ակտիվությունը նվազում է անհամեմատ ավելի արագ, քան պետք է լինի «ըստ գիտության»։ Սա մեծ առեղծված է նրանց համար։ Եվ իմ փորձերը պարզում են այս հանելուկը։

Անցյալ տարի կոնֆերանսի էի Իտալիայում, կազմակերպիչները կոնկրետ ինձ գտան, հրավիրեցին, վճարեցին բոլոր ծախսերը, ես զեկույց կազմեցի իմ փորձերի մասին։ Ինձ հետ խորհրդակցել են ճապոնական կազմակերպությունները, Ֆուկուսիմայից հետո աղտոտված ջրի հետ կապված ահռելի խնդիր ունեն, և նրանք չափազանց հետաքրքրված էին ցեզիում-137-ի կենսաբանական բուժման մեթոդով։ Այստեղ ամենապրիմիտիվ սարքավորում է պետք, գլխավորը ցեզիում-137-ի համար հարմարեցված կենսաբանական մշակույթն է։

- Ճապոնացիներին ձեր կենսամշակույթի նմուշը տվե՞լ եք։

-Դե, ըստ օրենքի, մաքսային ճանապարհով արգելվում է բերքի նմուշներ ներկրել։ Կատեգորիկ. Իհարկե, ես ինձ հետ ոչինչ չեմ տանում։ Պետք է լուրջ մակարդակով պայմանավորվել, թե ինչպես կարելի է նման առաքումներ կատարել։ Իսկ կենսանյութը տեղում պետք է արտադրվի: Դա շատ բան կպահանջի։

Անատոլի Լեմիշ

Հոդվածի վիդեո տարբերակը.