Останки погибших от американских ядерных бомбардировок превратили в дозиметр

Бразильские ученые впервые провели ретроспективный анализ останков погибших во время ядерных бомбардировок японских городов Хиросимы и Нагасаки. Чтобы измерить поглощенную дозу ионизирующего излучения в образцах костей, ученые впервые использовали их в качестве своеобразного дозиметра. Для этого пригодился парамагнетизм, возникший в образцах в результате облучения. Результаты работы ученых из Университета Сан-Паулу опубликованы в журнале PLOS One.

Главным инструментом исследования стал метод спектроскопии на основе электронного парамагнитного резонанса (также известная как ЭПР-спектроскопия). Само явление открыл советский ученый Евгений Завойский в 1940-х годах. Оно заключается в том, что парамагнитное вещество, помещенное в постоянное магнитное поле, резонансно поглощает электромагнитное излучение. Спектры ЭПР можно наблюдать в основном в диапазоне сверхвысоких частот.

Интерес к этому методу спектроскопии в последнее время особенно вырос в связи с риском террористических атак, отмечает один из авторов работы, профессор Университета Сан-Паулу Освальдо Баффа. «Представьте, что кто-то в Нью-Йорке создал обычную бомбу с небольшим количеством радиоактивного вещества. Подобные методы могут помочь узнать, кто подвергся излучению и кому необходимо лечение», — объясняет Баффа.

Корни работы уходят в 1970-е годы, когда его ведущий автор, Серхио Маскареньяс, открыл, что рентгеновское и гамма-излучение придает человеческим костям слабые магнитные свойства. Это происходит благодаря тому, что поглощенные гидроксиапатитом в составе человеческих костей ионы углекислого газа в результате излучения теряют электрон и превращаются в CO₂^–. Этот радикал и служит маркером радиоактивного излучения. Первоначально ученый предлагал использовать этот метод для датирования археологических находок.

Вскоре после открытия Маскареньяса пригласили работать в США и там предложили протестировать метод на нижней челюсти погибшего в результате ядерной бомбардировки Хиросимы. Однако поскольку в то время метод был не идеален, и вычислительных мощностей для обработки результатов попросту не было, работа осталась незавершенной. Образец привезли в Бразилию.

За последовавшие 40 лет аппаратура стала намного более чувствительной, и к этой работе вернулась постдок Университета Сан-Паулу Анджела Киносита. С помощью своих старших коллег и новейшего оборудования она смогла разделить следы радиоактивного излучения, полученного в ходе бомбардировки, от шумовых следов, которые возникли, как считают ученые, из-за перенагрева образца во время тех катастрофических событий. В результате измеренная доза поглощенного излучения составила 9,46 ± 3,4 Грей, что соответствует другим измерениям, проведенным с небиологическими образцами — например, кирпичами или черепицей с места бомбардировки. Даже половина этой дозы была бы смертельна для человека.

Ученые уверяют, что в ближайшие месяцы усовершенствуют свой метод, сделав его в тысячу раз более чувствительным.

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки произошли 6 и 9 августа 1945 года. Это единственные в истории человечества примеры боевого применения ядерного оружия. От непосредственного воздействия взрыва погибло порядка 80 тысяч человек, по истечении пяти лет после взрыва их число могло превысить 200 тысяч. По данным на 2013 год, в живых осталось чуть более 200 тысяч хибакуся — людей, пострадавших от воздействия атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. 1% хибакуся страдает от разного рода онкологических заболеваний.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.