Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ВВЕДЕНИЕ 3 страница. И только когда закон сохранения энергии был окончательно признан научным сообществом - благодаря не только экспериментальным работам самого Джоуля




И только когда закон сохранения энергии был окончательно признан научным сообществом - благодаря не только экспериментальным работам самого Джоуля, но также теоретическим работам Германа Гельмгольца и философским работам Роберта Майера – только тогда эксперименты Джоуля были признаны классическими. До тех пор Джоуль повторял свои эксперименты несколько десятилетий, увеличивая точность измерений. Стало ясно, что на самом деле расхождение в данных разных экспериментов следует отнести к случайным ошибкам и что одну калорию действительно связывает с одним джоулем коэффициент 4,19. В определенном смысле этот сюжет близок истории исследований Сноу и Земмельвейса, поскольку полное признание к Джоулю пришло только после существенного прогресса в теории изучаемого явления. Различия состояли в том, что, во-первых, исследование Джоуля относилось не к эпидемиологическим, а к экспериментальным. Во-вторых, в отличие от Сноу и Земмельвейса, статус Джоуля в научном сообществе был весьма высоким, его эксперименты привлекали всеобщее внимание, а статьи Джоуля печатались в ведущих научных журналах

Существенную роль в успехе Джоуля сыграла его личная убежденность в том, что механический эквивалент теплоты существует и может быть измерен. Именно эта убежденность стимулировала его на поиск такой методики измерений, которая свела бы к минимуму статистические погрешности, вызванные посторонними факторами. Так, влияние на ход измерений оказывало тепловое излучение тела самого экспериментатора. Именно по этой причине Джоуль не мог продемонстрировать свои измерения коллегам, поскольку присутствие в лаборатории наблюдателей внесло бы существенные искажения в ход измерений.

Небезынтересно также, что навыки прецизионных измерений температуры Джоуль приобрел в процессе работы профессиональным пивоваром (он был совладельцем пивоваренного завода) – поскольку пивоварение в Англии начала 19 века приобрело промышленный характер и требовало нового уровня точности измерений. Прежде всего точность требовалась при измерении температуры солода. Должный уровень обеспечивали изготавливавшиеся специально для пивоваров новые высокоточные термометры, и именно работа с такими приборами придавала Джоулю уверенность в успехе проводимых им измерений. Опыт пивовара-практика выработал у Джоуля необходимую экспериментатору интуицию, без которой его уверенность была бы ни на чем не основана …1

В истории с опытами Джоуля мы вновь сталкиваемся с экспериментами, "обгоняющими" теорию, с интуитивной верой исследователя в успех своих поисков устойчивого и постоянного в массиве цифр и измерений.

Совершенно по-другому отнесся к статистическому разбросу в данных своего эксперимента американский физик двадцатого столетия нобелевский лауреат Роберт Милликен (1868 – 1953).

История опытов Роберта Милликена. Весьма нетривиальна история с не менее знаменитыми экспериментами Роберта Милликена про измерению заряда электрона (также вошедшими в учебники физики). В этих экспериментах заряженные капельки масла двигались в воздухе, причем, кроме силы тяжести на них действовала сила со стороны специально созданного электрического поля. Скорость падения капли определялось массой капли, ее зарядом и напряженностью электрического поля. Проведя серию экспериментов, можно было вычислить изменения заряда капли; они оказались кратны некоторому числу. Очевидно, что это число и определяло элементарный электрический заряд – заряд электрона. Заряд гипотетической электрической корпускулы измерял в это время еще один физик – Эренхафт, весьма известный австрийский экспериментатор …Эксперименты Милликена и Эренхафта отличались весьма существенно. Эренхафт проводил свои эксперименты с капельками самых разных размеров – от очень маленьких до очень больших. Он также использовал так называемый ультрамикроскоп. Разрешающая сила этого ультрамикроскопа была в 500 раз больше, чем у обычного микроскопа.

В отличие от него, Милликен проводил свои измерения с капельками, размеры которых отличались друг от друга не так сильно, как у Эренхафта. Аппаратура, которой пользовался Милликен, была существенно более простой, историки даже называют ее примитивной. Парадокс состоит в том, что именно эти обстоятельства способствовали успеху опытов Милликена. Как стало ясно уже впоследствии, в более сложной установке на результат эксперимента начинали влиять разнообразные дополнительные факторы, исключить которые весьма сложно. Вспомним, что именно выделение основного фактора влияния и максимально возможное исключение побочных – одно из главных условий успеха исследований такого рода.

При этом успех Милликена объясняется его убежденностью в том, что наименьший электрический заряд равен e, что меньших по величине зарядов не существует. Обработку полученных им экспериментальных данных он проводит в полном соответствии со своей гипотезой. Те измерения, которые заметно расходятся с его гипотезой, он не обрабатывает, считая (заметим, не имея на то никаких оснований!) их погрешностями эксперимента.

Более того, Милликен и Эренхафт, основываясь на одной и той же серии экспериментальных данных, по-разному проводят усреднение, и с полным на то основанием приходят к разным выводам. Не вдаваясь в подробности, отметим следующее. Была получена формула для определения заряда, приобретаемого или теряемого заряженной частицей, если известна напряженность используемого в эксперименте электрического поля. Милликен сначала находил среднее (по серии экспериментов) значение электрического поля, а затем – величину заряда. Эренхафт же рассчитывал в соответствии с формулой величину заряда для каждого эксперимента, и только потом проводил усреднение. Он проделал это с данными самого Милликена и предложил совершенно иную интерпретацию проведенных Милликеном измерений. Из экспериментов Эренхафта(результаты которых были обработаны в полном соответствии в правилами математической теории погрешностей)следовало, что элементарный электрический заряд в три раза меньше, чем e - заряд электрона, который в настоящее время приведен во всех физических справочниках.

В отличие от своего оппонента, Милликен был убежден, что элементарный электрический заряд равен e. И в соответствии с убеждениями (включал в публикации в профессиональных журналах только те экспериментальные данные, которые соответствовали его концепции. Нормы научной этики он, естественно, грубо нарушил… Естественно, из публикаций следовало, что эксперименты подтверждают только его гипотезу. Эренхафт же, честно публиковавший все результаты своих измерений, подобного согласия теории и эксперимента продемонстрировать не мог и, таким образом, оказался проигравшим. Интуиция не подвела Милликена; как известно, в 1923 г. он получил Нобелевскую премию по физике "за работы по определению элементарного электрического заряда и фотоэлектрическому эффекту".

Ради исторической точности добавим, что непосредственно перед Милликеном величину элементарного электрического заряда пытался также измерить английский физик Г.А.Уилсон. Уилсон исследовал действие электрического поля на заряженное облако паров эфира; его метод был связан с усреднением движения микроскопических капелек эфира и разброс результатов Уилсона был весьма велик. Основываясь на этих результатах, некоторые физики даже считали, что разные электроны обладают разными зарядами. Заслуга Милликена была также и в том, что разработанный им метод позволял измерять заряд отдельной капельки.

В этой истории мы в явной форме видим неоднозначность, которая сопровождает интерпретацию статистических данных. И видим снова, как важна убежденность в собственной правоте. Впрочем, можно только предполагать, как повел бы себя Джоуль, будь у него конкурент, доказывающий, что теплового эквивалента механической энергии не существует. Напомним, что именно убежденность Иоганна Кеплера в правильности системного подхода (в сущности, ни на каких фактах не основанная) позволила ему стать автором трех законов движения планет.

Существенная роль в истории с Милликеном принадлежит вопросу точности измерений. Именно большая чувствительность аппаратуры Эренхафта затрудняла интерпретацию выполненных им измерений. Точно так же появление в двадцатом столетии принципиально новых каналов получения информации о прошлом климате Земли (изотопный анализ ледяных кернов, выяснение роли космических лучей и т.д.) повысили уровень неоднозначности в отношении проблемы проблемы эволюции климата.

 

Вопросы к главе 3.

 

1. Понятие о системном подходе - какое оно имеет отношение к истории открытия законов Кеплера?

2. В чем состоит принципиальное различие между законами Кеплера и законом Хаббла?

3. Какие события убедили Джоуля, что в его экспериментах действительно был измерен механический эквивалент теплоты 7

4. Приведите пример, показывающий, почему данные более точных измерений труднее анализировать?

5. Приведите пример ситуации, когда интуиция исследователя помогла правильно (как стало ясно впоследствии) интерпретировать полученные им экспериментальные данные.

6. Случаен ли тот факт, что гарвардский астроном Генриетта Левит, установившая корреляцию между яркостью переменных звезд и периодом ее изменения, была женщиной?

7. Объясните, почему Генриетта Левит не обнаружила бы никакой корреляции периода и яркости в том случае, если бы она исследовала все цефеиды? Почему ее успех был связан с анализом цефеид, относившихся к Магеллановым облакам?

8. Чем похожи и в чем различны подходы Джона Сноу и Джеймса Джоуля к разрешению возникших перед ними проблем?

 

Вопрос со страниц британского учебника. В какой степени наше знание о Вселенной отличается от того представления о Вселенной, которым обладало человечество 400 лет назад? Попробуйте назвать наиболее важные отличия в этих представлениях. Как вы считаете, то новое знание о вселенной, которым мы обладаем, влияет в какой либо степени на наш образ жизни?

 

Глава 4. Радон, ГМП и электросмог: каковы риски?

"Мы знаем, что живем в век статистики, но

недостаточно знаем, насколько она нами

владеет".

Ю.В.Чайковский

 

 

Философский детектив Станислава Лема. В качестве своеобразного введения в тему данной главы обратимся к художественной литературе – а именно к философскому детективу "Насморк" замечательного польского фантаста Станислава Лема. Сюжет романа следующий. В городе Неаполе в течение нескольких месяцев таинственной смертью погибают несколько человек, приехавших в Неаполь для лечения на сероводородных ваннах. Смерть почти во всех случаях связана с психическим помешательством: в одном случае … начинает биться головой о батарею, в другом – выбрасывается из окна гостиницы. Родственники одного из погибших нанимают частного детектива, которым становится несостоявшийся астронавт. Схема расследования предполагает, что детектив совершает все те же действия, что погибший.

Детектив определяет те черты, которые были общими для всех погибших. Выясняется, что все они: страдали аллергическим насморком (а потому принимали антиаллергенты), что им втирали мазь от облысения, что некоторые из них принимали лекарство для повышения потенции и, наконец, что все они принимали сероводородные ванны. С детективом. Однако, ничего не происходит. Он вылетает в Париж для консультаций с математиком – профессором Соссюром, занимающимся теорией вероятностей, ведет с ним долгую беседу и затем вылетает обратно в Неаполь. И вот тут-то происходят события, положившие начало развязке сюжета. Рейс на Неаполь задерживают, детектив идет ночевать в гостиницу, и там обнаруживает, что на него начинают накатываться волна психоза. А поскольку он следит за своим состоянием, он успевает приковать себя наручниками к батарее, дабы не выбросится из окна…. Утром он очнулся, с несколькими переломами, но живым. И вот тут-то выясняется причина происшедшего. Причиной был миндаль в сахаре… в той фабрике, где миндаль покрывали глазурью, морили тараканов и к моменту глазировки в воздухе оставались микроскопические концентрации морилки. Сама по себе она была абсолютно безвредной, н в сочетании с антиаллергентами, средством от облысения и сероводородными ваннами, микроскопические дозы морилки вызывали мощный психогенный эффект. Мораль романа Насморк – в том, что мир наполнен огромным количеством факторов, сочетание которых может приводить к самым неожиданным результатам.

Математик Соссюр комментирует происшедшее: «эта история не столько знамение нашего времени, cколько провзовестник грядущего. Это предзнаменование будущего, пока еще непонятное…Неаполитанскую загадку породило стечение случайных обстоятельств, и благодаря стечению случайных обстоятельств она была разгадана. В обоих звеньях вступил в силу закон больших чисел. Естественно, что, не выполнив хотя бы одного условия из необходимого множества, вы не отравились бы. Но рано или поздно кто-нибудь другой выполнили бы все эти условия…Это все равно произошло бы, п отому что мы живем в мире сгущения случайных факторов. В молекулярном человеческом газе, хаотическом и способном удивлять своими невероятностями только отдельные его атомы – индивидуумов».

Станислав Лем с присущих ему талантом сделал темой литературного произведения тему факторов риска. В то же время современная нам наука пытается с присущей ей настойчивостью определить эти факторы риска - иначе говоря, уловить закономерности в "мире сгущения случайных факторов". В данной главе мы обсуждаем различные ситуации, связанные с факторами риска в современном техногенном обществе. Формат обсуждения предполагает активное обращение к статистическим статистического методам исследования. В значительной части данная глава основана на материале британского учебника Science for Public Understanding.

Возвращаясь к содержанию предыдущей главы, попробуем ответить на вопрос: чем же актуален для нас детальный рассказ, к примеру, о том, как именно Сноу установил причастность Темзы к процессу возбудителей холеры? Чем эта история может быть интересна для нас, современников теории струн, молекулярной биологии и споров о роли темной материи в расширении Вселенной? Дело в том, что именно такой доступный своими деталями сюжет демонстрирует особенности научного метода – в тех ситуациях, когда отсутствуют приемлемая теория изучаемого явления.

В современных условиях сформировалась вполне определенная методология исследования таких ситуаций.

 

Эпидемиологические исследования. Эпидемиологическим принято называть разновидность статистического исследования, выявляющего причины заболевания посредством сбора данных для проверки гипотез о возможных связях между возникновением заболевания и особенностями образа жизни. Исследования того вида, о которых шла речь в гл. 2, обычно называют эпидемиологическими. Исследования же экспериментальные можно рассматривать как альтернативу и дополнение к эпидемиологическим исследованиям.

В чем преимущества эпидемиологического исследования над экспериментальным? Во-первых, в том, что, как мы видели, (Сноу и Земмельвейс), они очень часто позволяют обнаружить то, что невозможно выявить на уровне эксперимента. Во-вторых, в современных условиях объектом эксперимента становятся либо животное либо клетка. В случае экспериментов над животными современные исследователи сталкиваются с проблемами биоэтики, в случае же экспериментов с клетками следует принимать во внимание то обстоятельство, что любые лабораторные исследования не могут быть с уверенностью распространены на человеческий организм. Действительно, организм обладает некоторой целостностью, и отдельные клетки, входящие в состав организма, могут вести себя совершенно иначе

Существует два основных аспекта заболевания, которые рассматриваются в эпидемиологических исследованиях. Один связан с морбидностью заболевания – с числом заболевших людей. Установить морбидность не всегда просто. Это сделать проще, если заболевание легко диагностируется и вызывает ясно фиксируемые симптомы… далеко не все болезни столь просты для диагноза.

Другой аспект - мортальность заболевания - число людей, умерших вследствие данной болезни. Мортальность измерить проще; однако подход этот применим только в тех случаях, когда заболевание может стать причиной смерти. Когда эти сведения используются в контексте социальных и биологических факторов, они могут приводить к открытию причины заболевания.

Фактор риска. О факторе риска имеет смысл говорить, если мы имеем дело с заболеванием, явно обусловленном образом жизни и если вероятность такого заболевания существенно превышает среднюю. Следует соблюдать осторожность и отличать "фактор риска" от "причины" заболевания. Именно эпидемиологические исследования предоставляют исследователю возможность оценить фактор риска.

 

 

Выкуривая 10 сигарет в день   1: 200  
Грипп   1:5000  
ДТП   1: 8000  
Бытовое происшествие   1: 25000  
Излучение (для работника атомной промышленности) 1: 50000  
  Убийство   1: 100000  
Крушение поезда   1: 500 000  
Удар молнии   1: 10 000 000

 

Таблица 2. Риск смерти в течение года для жителя Великобритании

 

Обратите внимание, что в таблице приведен не риск заболеть гриппом, но риск смерти от гриппа. С чем это связано? В первую очередь с тем, что цифры, приведенные в таблице, отличаются высоким уровнем определенности (см. выше понятия морбидности и мортальности). Таблица, в которой были бы приведены риски заболеть гриппом, была бы намного менее точной – поскольку, как мы уже говорили, возможны ошибки в диагнозе. Напротив, статистика смертности от различных факторов отличается высоким уровнем достоверности. Соответственно для определения вероятности смерти от удара молнии необходимо располагать данными о количестве погибших от удара молнии за год и об общем количестве умерших за тот же год. Чтобы рассчитать, например, вероятность для курильщика заболеть раком легких, необходимо в качестве знаменателя дроби взять количество людей, которым диагностирован рак легких, а в качестве числителя - количество людей с данными диагнозом, являющихся активными курильщиками. В последнем случае возможны, однако, ошибки диагноза.

Вообще появление такой таблицы в учебнике по естествознанию для британских школьников не случайно и отражает высокую значимость темы рисков для человека современного западного общества. Так, в числе 10 наиболее важных идей современного мира эксперты британского журнала New Scientist назвали тему рисков. Джон Адамс, профессор географии из University College London, считает, что отношение к рискам изменилось за последние несколько веков весьма существенно. Когда-то несчастный случай списывался на бога и судьбу, затем его стали воспринимать просто как неудачу. В современном же мире хороший адвокат может представить несчастный случай как закономерное следствие чьей-то преступной халатности и предъявить соответствующий иск.

В западном обществе страхование рисков весьма распространено и именно потому количественным оценкам всевозможных рисков придается такое большое значение. Соответственно тема рисках приобретает отчетливо выраженное социально-экономическое измерение (см. выше историю судебного иска жителей региона, в котором расположена атомная электростанция). Следует сказать, что, обсуждая вероятности тех или иных рисков, мы в некотором смысле вносим упорядоченность в наш наполненный случайностями мир…

Попытками "просчитать риски" занято немалое количество людей. Тема рисков заметно влияет на наше мировосприятие, и мы нередко пытаемся представить себе будущее, обращаемся к своей интуиции и своему жизненному опыту, пытаемся оценить субъективные вероятности позитивного и негативного развития событий. И рассчитываем "просчитать" такое развитие событий, которое было бы для нас безусловно благоприятным. Как отмечает профессор Адамc, в действительности будущее так и остается неопределенным…однако, в стремлении во что бы то ни стало избежать рисков мы нередко забываем, что процесс познания сам по себе от рисков неотделим– будь то ежедневный поход в школу или экспедиция на Луну.[8]

Сам по себе разговор о факторах риска на языке вероятностей означает, что мы признаем невозможность выстроить цепочки причинно-следственных связей, приводящих к летальному исходу. В целом же сам факт существования таблицы вероятностей гибели от той или иной причины отражает сложность и многофакторность современного техногенного мира. Что же касается установления "окончательных причин" конкретного заболевания, то с этим сложнее.

В качестве примера научно-популярного материала, в котором отсутствуют грамотные оценки рисков и который именно поэтому приобретает характер своеобразной "страшилки", приведем отрывок из небольшой статьи, помещенной в авторитетном журнале "В мире науки" (2005, № 3). "Современные исследования показывают, что большинство микроорганизмов, живущих в зубном налете, способны отравить весть организм и привести к образованию сгустков крови, попадание которых в кровеносную систему чревато развитием инфаркта миокарда и других сердечно-сосудистых нарушений".Что характерно, на странице журнала, на которой размещена эта статья, мелким шрифтом набран знак копирайта и название cсоответствующего стоматологического центра. Хорошо было бы в этом месте привести численную оценку риска получить инфаркт именно вследствие пародонтита… подобное исследование представить, однако, весьма трудно, поскольку в этом случае мы должны с уверенностью исключить все остальные факторы возникновения инфаркта. Оценить, какой процент инфарктов связан именно с парадонтитом, вряд ли вообще возможно.

Ионизирующие и неионизирующие излучения. Два основных вида излучений присутствуют в нашей жизни – электромагнитное и радиоактивное. Одной из основных характеристик электромагнитного излучения является его частота; с увеличением частоты растет энергия одного кванта излучения. В отношении воздействия излучения на человеческий организм различают прежде всего ионизирующее и неионизирующее излучения. Энергия ионизирующего излучения достаточно велика, энергия его квантов достаточна для расщепления молекул на заряженные фрагменты – ионы. Соответственно уровень его воздействия на клетку достаточен для того, чтобы ее повредить. К ионизирующим относят обычно гамма -, рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, а также альфа - излучение и бета – излучение. Инфракрасное излучение, видимый свет, микроволновое излучение относят к неионизирующим.

Чтоб проиллюстрировать описанные выше методы, расскажем о некоторых эпидемиологических исследованиях, цель которых – определение уровня риска, связанного с: а) электромагнитным излучением сверхнизкой частоты (к таким излучениям относят излучение высоковольтных линий передачи); б) микроволнового излучения мобильных телефонов и в) воздействия малых доз радиоактивного излучения. Излучения вида а) и б) относятся к неионизирующим; (). В отношении неионизирующего излучения более-менее приемлемая модель воздействия на клетку отсутствует; имеющихся же статистических данных недостаточно для ответа на вопрос, вызывает ли оно необратимые повреждения клетки.

Остается также открытым и вопрос о том, имеется ли какая-либо опасность для организма со стороны малых доз ионизирующего излучения (когда энергия излучения недостаточна для повреждения молекулы ДНК). Поиски ответа на этот вопрос связаны пока исключительно со статистическими исследованиями. Что же касается экспериментальных исследований, то по вполне понятным причинам они проводятся на животных и, строго говоря, результаты этих исследований не могут быть безоговорочно распространены на людей.

Атомная электростанция и онкология: история судебного иска. Проблема выявления причинно-следственной связи отчетливо проявилась в истории с судебным иском относительно влияния атомной электростанции. Иск был подан жителями – гражданами Соединенного Королевства, проживавшими вблизи одной из атомных электростанции. Суду следовало установить связано ли с работой одной из атомной электростанций зафиксированный статистиками рост числа онкологических заболеваний у детей, живущих вблизи этой станции. В итоге судебного разбирательства, основываясь на исследованиях привлеченных экспертов, судья счел недостаточным массив данных, на которые ссылались заявители.

В авторитетном британском журнале New Scientist (за август 1999 года) были приведены результаты статистического исследования, авторы которого пришли к весьма неожиданными выводам.

Тщательный анализ статистических данных выявил информацию, ранее не замеченную.Исследователи из Университета Ньюкастла изучили состояние здоровья 120 000 детей, родившихся в интервале с 1969 по 1989 год в местности, прилегающей к атомной станции и установили, что вероятность заболеть лейкемией заметно выше у тех детей, у которых оба родителя жили ранее в другой местности - сравнительно с теми детьми, у которых только один из родителей был мигрантом. Тем самым нашла подтверждение выдвигавшаяся еще в 1988 году гипотеза, согласно которой дети мигрантов обладают пониженным иммунитетом к вирусам и бактериям, характерным для региона, в который переселились их родители.

На каких же данных основываются ученые, считающие, что даже слабые дозы радиоактивного излучения могут быть ответственны за риск развития онкологического заболевания? Дело в том, что в случае больших и умеренных доз радиоактивного излучения существует вполне отчетливая корреляция между поглощенной дозой и риском возникновения онкологических заболеваний. Установлено, что в этом случае может быть поврежден ген, ответственный за деление клетки (отметим, что одним из признаков развития онкологического заболевания является повышенная делимость клеток). Возникает соблазн предположить, что корреляция (хотя и с меньшим коэффициентом) существует и в случае малых доз радиоактивного излучения. Многие специалисты в существование такой корреляции верить отказываются; по их мнению, существует пороговый уровень радиоактивного излучения, ниже которого риск онкологического заболевания отсутствует.

Молекулярно-биологической основой для такой точки зрения являются, в частности, данные о том, что клетки способны восстанавливать повреждения в молекулах. Высказываются даже предположения о существовании механизма адаптации клеток к излучению, обеспечиваемого слабыми дозами. В этом случае клетка с меньшей вероятностью будет повреждена большими дозами излучения. Только в случае последовательного действия нескольких квантов радиоактивного излучения на определенную клетку за короткий промежуток времени такие повреждения могут оказаться невосстановимыми..

 

Р адон и рак легких: эпидемиологическое исследование. Фактически та же тема – о влиянии слабого радиоактивного излучения на организм человека - активно исследуется в связи с вопросом о влиянии радиоактивного газа радона на организм человека. Одним из распространенных источников радиации является газ радон, излучение которого определяет две трети естественного радиоактивного фона. Радон присутствует в слое почвы, он выделяется в этот слой из горных пород. Радон (если быть точным, изотоп радона Ra – 222) является одним из промежуточных звеньев цепочки радиоактивных распадов, начинающейся нестабильным ураном (U-238) и заканчивающейся стабильным свинцом (Pb- 210) В некоторых горных породах содержание U - 238 существенно превышает среднее и именно из этих пород наиболее активно выделяется радон. Заметим, что наибольшая концентрация радона отмечена в закрытых помещениях тех зданий, фундаментом которых являются известняки либо гранитные разломы.

Исследователи из Оксфорда сравнили концентрацию радона в домах 982 больных легочными формами рака с концентрациями радона в домах 3185 представителей контрольной группы. С учетом фактора курения и принадлежности к разным социальным группам, исследователи пришли к выводу, что для граждан, в жилых помещениях которых активность радона превышает 200 беккерелей на кубический метр (утвержденный британским правительством уровень безопасности), вероятность заболеть раком легких была на двадцать процентов выше, нежели для тех, в чьих помещениях активность составляла 20 беккерелей на кубический метр – средний по Великобритании показатель. Заметим, что известны экспериментальные исследования, показывающие, что в случае слабых доз повышенная делимость клетки может проявиться уже после нескольких актов деления.

В этом направлении были проведены также экспериментальные исследования, в которых было установлено следующее. Двести пятьдесят тысяч мышиных клеток подвергали поодиночке действию одиночных альфа-частиц. При этом в одной из десяти тысяч клеток была зафиксирована повышенная скорость деления, что вполне можно отнести к статистической погрешности. В другой серии экспериментов условия были подобраны таким образом, чтобы в среднем на одну клетку приходилось по одной альфа-частице, но в реальности одна клетка испытывала воздействие нескольких альфа-частиц, другая – ни одной. В этом случае эффект мутационного деления был зафиксирован уже у трех из каждых десяти тысяч клеток. Такое отличие (в три раза) уже нельзя списать на статистическую погрешность.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 409; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.