Университеты и научные учреждения второе переработанное и дополненное издание

изучение радиевых месторождений

Тщательное и возможно полное научное исследование ра­диевых месторождений в Союзе всегда было и осталось одной из главнейших задач Радиевого института. К моменту обра­зования институту было известно только Тюя-Муюнское радие­вое месторождение, которое весьма тщательно изучалось со стороны института акад. А. Е. Ферсманом, геологом Д. И. Щер­баковым, горным инженером С. П. Александровым, Б. К. Бру­новским и др.

еще только начинаются, но несомненно, что продолжение их даст материал, весьма интересный не только в научном, но и в практическом отношении.

ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ

Другая чрезвычайно важная для геологии проблема, вы­двинутая акад. В. И. Вернадским, — это проблема определения геологического возраста горных пород. Находя отношение урана к гелию или к свинцу и тория к гелию или свинцу в каком-либо минерале, можно определить промежуток времени, протекший с момента его образования, и, следовательно, гео­логический возраст связанных с ним горных пород. Этот метод был известен уже давно, но до последнего времени не поль­зовался доверием геологов. Однако правильность определения возраста на основе радиоактивных данных все больше и боль­ше подтверждалась, и в Соединенных штатах уже несколько лет назад был создан специальный комитет по определению возраста земли. Весной 1932 г. и у нас в СССР при Радие­вом институте также была создана специальная комиссия по определению геологического времени под председательством акад. В. И. Вернадского. Работа этой комиссии координиро­вана с работой американского комитета. Результаты этой ра­боты, помимо чисто теоретического интереса, должны иметь и большое практическое значение. В особенности сильное влияние должны оказать полученные таким образом данные о возрасте на дальнейшее развитие геолого-разведочных работ.

ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Радиевый институт принимал непосредственное участие не только в изучении радиевых месторождений, но и в выработке методов получения из сырья высокоактивных препаратов. Пер­вый в СССР высокоактивный препарат радия был получен проф. Хлопиным при участии сотрудницы института М. А. Пас­вик. Организация первого Радиевого завода, а затем и заве­дывание; им взял на себя проф. И. Я. Башилов. В течение первых нескольких лет своего существования Радиевый завод

Прибор для добычи эманации радия системы проф. Л. В. Мысовского, установленный в институте. Слева шкаф с раствором радия

выпускал лишь полуфабрикаты, которые для окончательного рафинажа пересылались в специальную кристаллизационную лабораторию Радиевого института. Тесная связь с Радиевым заводом сохранилась и до настоящего времени. Проф. В. Г. Хло­пин состоит консультантом завода, а сотрудник химического отдела П. И. Толмачев периодически командируется на завод для проведения окончательного рафинажа солей радия и руко­водства отделом высшей кристаллизации.

Отдельные проблемы, связанные с технологией радиевых руд, все время ставились и продолжают ставиться в химиче­ском отделе Радиевого института.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАДИЯ И ЕГО ИЗЛУЧЕНИЙ

Как известно, наибольшее применение радиоактивные ве­щества нашли в медицине. Так как медицинского отдела при институте нет, то роль его в этой области сводилась, главным

образом, к помощи аппаратурой, препаратами радия или эма­нацией тем медицинским учреждениям, которые начали приме­нять радиоактивные вещества для лечебных или научно-иссле­довательских целей. Кроме медицины, радиоактивные вещества применяются еще и в технике для производства светящихся красок постоянного действия. Впервые в СССР производство таких красок было поставлено в химическом отделе института. Выработанные методы были затем переданы на завод, где в настоящее время и производится регулярное изготовление светящихся составов, предназначенных, главным образом, для нужд военного ведомства. На совершенно новую область прак­тического применения препаратов радия было указано проф. Л. В. Мысовским в 1925 г. В физическом отделе института были произведены опыты, которые показали, что гамма-лучи радия могут быть применимы для просвечивания толстых ме­таллических отливок с целью обнаружения в них раковин и других дефектов. После сообщения об этих опытах в печати ими заинтересовались американские ученые, которые в свою очередь проделали целый ряд опытов по просвечиванию гамма-лучами радия. Такие же опыты поставлены были в последнее время и в Германии. Работа в этом направлении продолжается и у нас в СССР, при чем уже не только разрабатывается ме­тодика, но и решаются некоторые практические задачи, свя­занные с работой заводов тяжелой промышленности.

ПРОБЛЕМА ПРИМЕНЕНИЯ СЛАБЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

На всесоюзной конференции, созванной в Государственном Радиевом институте в 1932 г., было постановлено учредить при институте комиссию по применению слабых активностей в народ­ном хозяйстве. Уже давно было известно, что в противополож­ность большим дозам радиоактивных излучений, оказывающих вредное действие на организм, малые дозы оказывают стимули­рующее действие на развитие и рост животных и растений. На конференции выяснилось однако, что опытов, проделанных в этом направлении как у нас, так и за границей, недоста­точно для того, чтобы вынести по этому вопросу окончательное суждение. Для выяснения той роли, которую могут сыграть

Общий вид установки для работ по расщеплению атома

слабые активности в различных отраслях народного хозяйства, и была по постановлению конференции учреждена специаль­ная комиссия в составе: акад. Г. А. Надсона, акад. В. И. Вер­надского, акад. В. И. Липского, акад. Е. С. Лондона, проф. В. Г. Хлопина, проф. Л. В. Мысовского, проф. В. И. Баранова, проф. М. И. Неменова, проф. А. Б. Вериго, проф. Е. С. Бурк­сера, проф. А. Н. Огильви, проф. В. И. Сухарева, проф. П. И. Бухмана, инж. С. В. Терпугова, инж. А. П. Кирикова, тт. П. Н. Любимова и П. В. Мятелкина.

В задачи этой комиссии входит организация работ и кон­сультация научным работникам, занимающимся различными вопросами, связанными с действием радиоактивных излучений на живые организмы. Председателем комиссии выбран акад. Г. А. Надсон, его заместителем проф. Л. В. Мысовский. Комис­сия приступила к работе и наметила несколько тем, имеющих научное и практическое значение. Темы эти распределились между научными работниками Ленинграда, Москвы, Ростова-на-Дону и других городов Союза.

РАБОТЫ В ОБЛАСТИ ХИМИИ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Главнейшие вопросы в области химии радиоэлементов, кото­рыми интересовались у нас и за границей за последние 15 лет, можно сгруппировать следующим образом: 1) изучение отдель­ных радиоэлементов и их соединений; 2) поведение радиоак­тивных элементов при реакциях соосаждения и адсорбции; 3) применение радиоактивных элементов в качестве индикато­ров при решении различных вопросов физики и химии; 4) кол­лоидное состояние некоторых радиоэлементов в растворах. Все эти вопросы тщательно и весьма успешно изучались в хими­ческом отделе института. В этом же отделе впервые был поста­влен в общей форме вопрос о законах рассеяния и обратной концентрации радиоэлементов. Вопрос этот в такой постановке имеет громадное научное и практическое значение, так как решение его приведет, с одной стороны, к знакомству с химией элементарных процессов, а с другой—даст возможность уяс­нить ряд важнейших проблем геохимии и техники. Эта гранди­озная проблема еще только что поставлена и для окончатель­ного решения ее потребуется весьма значительный промежу­ток времени.

За рассматриваемое время было изучено распределение хи­мических элементов, находящихся в состоянии рассеяния между твердой, кристаллической и жидкой фазой, выяснены условия, при которых может существовать равновесие между изоморф­ными смесями и раствором, из которого они выделились. Кроме того впервые была доказана приложимость простых газовых законов к разбавленным твердым растворам, теоретически пред­сказанная Вант-Гоффом и термодинамически обоснованная Ро­зебумом еще 40 лет назад. Работами химического отдела было установлено, что в зависимости от сложности кристаллической ячейки при кристаллизации какого-либо вещества требуется различная предельная концентрация раствора для того, чтобы могла наступить его кристаллизация в отсутствие твердой фазы. Интересные результаты были получены относительно коллоид­ных растворов радиоэлементов и связи между адсорбируе­мостью радиоэлемента и его коллоидным состоянием.

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ РАДИОАКТИВНОСТИ И РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Да тех пор пока институт не получил в свое распоряжение достаточного количества радия и не был построен прибор для добычи эманации (в настоящее время в растворе в эманаци­онной машине находится 1 грамм металлического радия), нельзя было приступить к наиболее интересным опытам в обла­сти радиоактивных явлений. За этот период времени (1923— 1924 гг.) из теоретических работ можно отметить лишь работу проф. Л. В. Мысовского (1923 г.), в которой впервые было указано на существование уровней энергии для альфа-частиц. Лишь после того как в 1925 г. эманационная машина была построена и начала функционировать, можно было начать раз­вертывание экспериментальной работы в тех направлениях, ко­торые интересуют современных физиков. За истекшее время путем непрерывной и упорной работы в физическом отделе института созданы все главнейшие экспериментальные уста­новки и ведутся и велись работы по изучению альфа-лучей, бета-лучей, бета-спектров, гамма-лучей, нейтронов и резонанс­ного расщепления атомов альфа-частицами. Интересно отме­тить, что кроме тех тонких экспериментальных методов, кото­рые применяются за границей при изучении отдельных кор­пускул или импульсов гамма-лучей (камеры Вильсона различно­го типа и различные типы счетчиков Гейгера), в физическом отделе института применяется еще и метод проф. Л. В. Мысов­ского, разработанный им совместно со своими сотрудниками, — метод для изучения альфа-частиц и протонов. Сущность этого метода заключается в том, что пути альфа-частиц и протонов наблюдаются на специально приготовленных фотографических пластинках с толстым эмульсионным слоем. Толщина слоя тако­ва, что в нем, например, целиком помещаются вилки, образую­щиеся при расщеплении атома. Аспирант физического отдела А. П. Жданов во Многом усовершенствовал этот метод и выра­ботал приемы количественной оценки наблюдаемых внутри све­точувствительного слоя углов и пробегов. В настоящее время этот метод настолько разработан, что в некоторых случаях он не только заменяет метод камеры Вильсона, но и превосходит

20

его по своей чувствительности. Особое место среди работ физи­ческого отдела занимает изучение космической радиации. На­чаты эти работы были в 1925 г., в тот момент, когда даже самое существование космических лучей подвергалось сомнению. Ра­боты проф. Л. В. Мысовского и Л. Р. Тувима не только подтвер­дили факт существования космических лучей, но дали возмож­ность установить распределение их интенсивности по направле­ниям с вертикалью, установили зависимость интенсивности от давления атмосферы (Barometereffekt, как назвали его немец­кие ученые), от переходного слоя свинец — вода и от геогра­фической широты места. ¹ В настоящее время эти работы про­должаются в физическом отделе института аспирантом С. Н. Верновым. Большая работа была проделана по изучению транс­форматора Тесла с целью применить его для расщепления атома. Несколько позже аналогичные работы с Тесла-трансфор­матором были предприняты в Америке. В последнее время од­нако были предложены более сложные, но зато и более удоб­ные методы для получения пучка протонов с энергией в не­сколько миллионов вольт. В настоящее время в физическом от­деле института собрана грандиозная установка типа Лауренса и Ливингстона, которая по расчетам должна дать монохрома­тический пучок протонов с энергией до 15 млн. вольт. Так как по существу дела в эту установку входит как одна из состав­ных частей и трансформатор Тесла, то все предыдущие работы, проделанные с Тесла-трансформатором, легли в основу кон­струкции этой новой установки.

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ ИНСТИТУТА

В настоящее время во всех трех отделах института имеется всего 25 научных сотрудников. И вот, несмотря на такую ма­лочисленность, Радиевый институт за весь период своего су­ществования являлся центром, вокруг которого непрерывно развивалась деятельность различных научных и производствен­ных учреждений, имеющих то или иное отношение к радию. Всем этим учреждениям радиевый институт не только не отка-

зывал в помощи словом и делом, но даже выделял в случае надобности из своих немногочисленных кадров отдельных и весьма ценных сотрудников и посылал их на производство. Но если небольшой Радиевый институт мог удовлетворять запро­сам жизни в то время, когда радиевое дело у нас в СССР только начиналось, то совсем иначе дело обстоит теперь, когда изу­чение ядра является центральным пунктом физической науки не только за границей, но и у нас, и когда потребность в пре­паратах радия и эманации распространилась не только на медицинские, но и на многие научно-исследовательские инсти­туты самых разнообразных специальностей. Все эти обстоя­тельства были учтены Государственным радиевым институтом в начале второй пятилетки. На ближайшие годы намечено увеличение запаса радия, получение мезотория, намечено со­здание ряда фундаментальных установок во всех трех отделах института и, наконец, строительство нового здания, оборудо­ванного согласно новейшим научным данным. Чрезвычайно благожелательное отношение партии, правительства и широких кругов советской общественности ко всем начинаниям Радие­вого института служит залогом того, что и весь намеченный на вторую пятилетку план широкого развертывания института и нового строительства будет с успехом проведен к намечен­ному сроку.

20*

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИЙ, РАДИО­ЛОГИЧЕСКИЙ И РАКОВЫЙ ИНСТИТУТ

ентгенологический институт является первым научным учреждением, созданным советским правительством. Он основан в марте 1918 г., через месяц после издания декрета об организации Красной армии.

В это невероятно напряженное, бурное время, когда еще не­окрепшая молодая советская республика все туже охватыва­лась кольцом интервенции, когда и в советских городах непре­рывно вспыхивали белогвардейские мятежи, — партия и прави­тельство в лице тогдашнего наркомпроса А. В. Луначарского быстро и решительно пошли навстречу инициативе М. И. Не­менова, предложившего свой проект организации научно-иссле­довательского учреждения, полностью посвященного «невиди­мым лучам».

Со стороны небольшой группы людей, взявшихся под науч­ным руководством М. И. Неменова за организацию нового ин­ститута, не было никаких колебаний, никаких сомнений в успехе дела, несмотря на более чем скудные материальные возмож­ности и средства, несмотря на скептицизм тогдашних петер­бургских «ученых кругов», пророчивших близкую победу контр­революции. Нашлось несколько лиц, крупных ученых, кото­рые горячо взялись за дело и довели его до конца. Из них сле­дует назвать в первую очередь, кроме М. И. Неменова, акаде­миков А. Ф. Иоффе и Г. А. Надсона, проф. Г. В. Шора и проф. Е. С. Лондона. Кроме того нам удалось собрать группу молодежи — начинающих научных, работников, частью еще не

расставшихся окончательно со студенческой скамьей. В распо­ряжении последней группы имелся большой, неисчерпаемый за­пас энтузиазма, готовность отдать все силы новому институту — и этого было на первое время достаточно. Почти все молодые работники института еще не были тогда даже знакомы с той наукой, которой посвящались их труды. Зато в процессе ра­боты, строя новый институт и одновременно учась, все они с течением времени стали опытными заслуженными рентгено­логами и теперь с честью носят ученые звания.

Создание Государственного рентгенологического и радиологи­ческого института являет собою своего рода революцию. Из темных сырых подвалов, где ютилась рентгенология в русских больницах и клиниках, она сразу перенесена в свой собствен­ный дворец. Из подсобного метода рентгенология делается са­мостоятельной дисциплиной со своими собственными клини­ками, со своими собственными лабораториями.

Рентгенологический институт явился новым и оригинальным учреждением не только для России, в которой до революции рентгенология стояла на низкой ступени развития, — даже и. в высококультурных капиталистических странах не было, как нет и до сих пор, подобного самостоятельного института, на­учно-исследовательского комбината, изучающего новую дисци­плину — рентгенологию — во всем ее многообразии.

Открытие Рентгена и последовавшее почти одновременно от­крытие радия супругами Кюри произвели величайший перево­рот в науке. Целые отделы физики, биологии и медицины ока­зались устарелыми и потребовали новых напряженных иссле­дований. Невидимые ультракороткие электромагнитные волны расшатали прежние представления о строении материи и стали мощным орудием в руках естествоиспытателя и врача.

Предмет рентгенологии таков, что эта наука естественно де­лится на ряд дисциплин: физическую рентгенологию, изучаю­щую физику рентгеновых лучей; рентгенотехнику — занимаю­щуюся исследованием и конструкцией рентгеновской аппара­туры; рентгенобиологию, в область которой входит изучение биологического действия лучистой энергии, и, наконец, клини­ческую рентгенологию, применяющую достижения этих дисцип­лин для исследования и лечения больного человека.

Соответственно с этим Рентгенологический институт в пер­вый год своего существования состоял из трех отделов: медико-биологического (которым руководил директор института М. И. Неменов), физико-технического (под руководством акад. А. Ф. Иоффе) и радиевого, посвященного физике радия и радиогео­логии (во главе последнего стоял молодой, к сожалению, рано погибший талантливый ученый Коловрат-Червинский). Однако физико-технический отдел, расширяя свою работу, вскоре вы­делился в самостоятельный институт под тем же названием, ныне заслуживший мировое признание. Радиевый отдел также вскоре превратился в крупный самостоятельный институт. Та­ким образом основание Рентгенологического института факти­чески привело к появлению трех родственных между собою научных институтов, приобретших себе крупное международ­ное имя.

Для разработки вопросов физики и техники лучей Рентгена и радия в составе институте имеется физическая лаборатория (зав. В. М. Дукельский), на базе которой был позднее органи­зован физико-технический отдел (зав. инж. А. И. Тхоржев­ский), имеющий целью изучение и испытание новых рентге­новских аппаратов и конструкций. Этот отдел тесно связан с ленинградскими заводами «Буревестник», «Светлана» и др. Кроме того в институте имеется радоновая лаборатория для добывания эманации радия (радона), широко применяемой для радиотерапии в клиниках института. Запас радия, имеющегося в институте, достигает цифры в 1,5 грамм, — и в этом отноше­нии институт стоит на одном из первых мест в мире.

Деятельность Рентгенологического института с самого начала приняла экспериментальное направление не только в области «теоретических» дисциплин, но и в такой, казалось бы, сугубо практической области, как клиника. Виднейшее место в работе института занимает исследование проблемы биологического дей­ствия лучей Рентгена и радия. Как изменяется растительная или животная клетка под влиянием проникающих в ее прото­плазму невидимых лучей, какие процессы происходят в тканях и в целом организме, реагирующем на «освещение», — вот круг вопросов, охватывающих морфологию, химию и физиоло-

гию живых существ, подвергаемых воздействию мощного внеш­него фактора — лучистой энергии.

Лучи Рентгена, как установлено исследованиями проф. М. И. Неменова, ускоряют темп жизненных процессов клетки и в ус­ловиях эксперимента ведут к быстрому старению организма. Они же, эти лучи, заставляют «таять», буквально на глазах ис­чезать, злокачественные опухоли (рак, саркома), перед кото­рыми хирург безнадежно опускает руки.

В биологическом отделении института, состоящем из несколь­ких лабораторий, ставится целый ряд интереснейших исследо­ваний, открывающих новые пути и перспективы в науке. Так, например, проф. М. И. Неменов (лаборатория общей радио­биологии) впервые применил методику исследования условных рефлексов (по академику И. П. Павлову) для изучения влия­ния рентгеновых лучей на работу мозговых полушарий (у со­бак).

Таким образом найден объективный метод для изучения явле­ний, не поддающихся другим способам исследования.

Биологическое действие лучистой энергии изучается в ин­ституте всесторонне, на различных объектах и различными ме­тодами. В ботанико-микробиологической лаборатории (зав. акад. Г. А. Надсон) исследуется влияние лучей Рентгена и ра­дия на низшие растительные организмы. Отсюда вышли круп­нейшие по своему значению в науке работы Г. С. Филиппова, установившие появление новых рас дрожжевых грибков под действием рентгеновых лучей. Эти новые «радиорасы» значи­тельно отличаются от исходной формы целым рядом биологи­ческих свойств, не говоря о морфологических особенностях. Даже неопытный глаз может их легко отличить; от родоначаль­ных форм по внешнему виду культур. Систематик, впервые встретивший «радиорасы», описал бы их как новые самостоя­тельные виды дрожжевых грибков. «Радиорасы» оказываются стойкими, они передают свои новые свойства из поколения в поколение. Таким образом доказано экспериментально влияние внешних факторов (в данном случае лучистой энергии) на воз­никновение новых органических форм, аналогичное мутациям высших организмов. Автор этих исследований, имеющих боль­шую ценность для сельского хозяйства и некоторых отраслей