Плутоний - первый искусственный элемент, увиденный человеческим глазом
"Ад" и "безумие"
Золото, полученное в атомном реакторе
Тайна золотого медальона

Радиоактивное золото - более ценное, чем природное

Обсуждая возможность искусственного получения золота из ртути, мы видели, что обратное превращение золота в ртуть не так уж невозможно. По существу, только благодаря капризу природы золото существует как природный элемент. Причина того, что золото естественным путем не превращается в ртуть, заключается в несколько большей устойчивости ядра 197 Au по сравнению с 197 Hg - всего на 1 МэВ. Если бы, наоборот, 197 Hg обладала бы большей устойчивостью, то вообще не существовало бы природного золота. Слитки из искусственного золота превращались бы в лужу ртути.

Весть о том, что золото пытались в научных целях превратить в другой элемент, например в ртуть, наверняка привела бы в недоумение тайных приверженцев алхимии. Каковы причины такой "алхимии навыворот"?

Одно время в измерительной технике особое значение приобрел изотоп ртути с массовым числом 198. Этот изотоп требовался в очень чистом виде. Выделить его из природной ртути либо не удавалось, либо нельзя было из-за огромных затрат. Оставался лишь один путь. Нужно было получить ртуть-198 искусственно, а для этого требовалось золото. Почему же для науки свет клином сошелся на этой ртути?

Метр - это одна сорокамиллионная часть окружности Земли по экватору. Так раньше учили в школе.
С 1889 года в Париже хранится эталон метра - стержень из сплава платины с иридием. Однако этот эталон является искусственной мерой, которая может изменяться.
В поисках постоянного, естественного стандарта длины вскоре нашли другую единицу: один метр соответствует 1553164,1 длинам волн красной спектральной линии кадмия, равных 6438 ангстрема (1 Â = 10 -10 м). При помощи такого стандарта достигли довольно высокой точности, достаточной для многих целей. Во время второй мировой войны британские конструкторы приборов для воздушной и морской навигации в целях секретности использовали лишь величины на основе красной линии кадмия.

Однако новая мера длины все же не соответствовала самым высоким требованиям. Кадмий - смешанный элемент, и каждый из его изотопов дает красную спектральную линию, длина волны которой чуть-чуть отличается от других. Поэтому еще в 1940 году американские физики Вайнс и Альварес предложили производить отнесение к зеленой линии спектра ртути-198 с длиной волны 5461 А. Эта линия резко ограничена и абсолютно монохроматична. Вайнс и Альварес бомбардировкой золота нейтронами в циклотроне в течение месяца получили ртуть-198 в количествах, необходимых для спектрального анализа.

Образовавшийся изотоп ртути они отделяли накаливанием. Его пары конденсировали в крошечных капиллярах.

После второй мировой войны в США в продажу поступили первые ртутные лампы Mercury-198 Lamps. Они содержали 1 мг ртути-198, которая была получена из золота в атомном реакторе. Другие государства вскоре также стали выпускать требуемый изотоп ртути. С 1966 года его получают в ГДР, в Центральном институте ядерных исследований в Россендорфе. В тамошнем атомном реакторе химики получили около 100 мг ртути-198 с изотопной чистотой 99% из 95 г чистого золота в результате его 1000-часовой бомбардировки нейтронами:

197 Au + n = 198 Au* + γ
198 Au* = 198 Hg + e -

На основе такого нового стандарта длины метр был вновь "перемерен". Он составляет 1831249,21 длин волн зеленой линии изотопа 198 Hg. В настоящее время ртуть-198 опять-таки вытеснена изотопом благородного газа криптона - 86 Kr, оранжевая линия которого длиной 6058 А более воспроизводима.

Один метр соответствует 1650763,73 длинам волн излучения атомов криптона-86 в вакууме.

Промежуточный продукт синтеза ртути-198 - радиоактивное золото-198 - также нашел применение. Этот изотоп излучает бета-лучи и распадается с периодом полураспада 65 ч до устойчивого изотопа 198 Hg. В настоящее время его используют как лекарственный препарат - в мелкодисперсном состоянии в виде золотого золя. Оно применяется для получения радиограмм органов человеческого тела и для лечения раковых опухолей. Для этой цели его впрыскивают в соответствующие ткани. Каждый атом золота действует как маленькая рентгеновская трубка и убивает раковые клетки в строго ограниченной области.

Такая терапия гораздо целесообразнее, чем облучение больших поверхностей. Радиоактивное золото значительно менее вредно, чем рентгеновские лучи. Весьма наглядны также случаи исцеления при обработке лейкозов, болезненном увеличении числа белых кровяных шариков. В борьбе с бичом рака искусственное радиоактивное золото уже оказало человечеству неоценимые услуги.

Современная наука вне всякого сомнения скажет: превращение элементов - да, превращение в золото - нет! Для чего? Сегодня золото растрачивают, не задумываясь, для синтеза других элементов, представляющих интерес для науки. Золото используют, чтобы искусственно получить изотопы франция и астата - элементов, которые, как известно, нельзя получить из природных источников. Здесь также алхимию ставят с ног на голову. Франций получают из золота, которое в современных ускорителях бомбардируют ионами кислорода или неона:

197 Au + 22 Ne = 212 Fr + 4 Не + 3n

Астат образуется путем превращения золота при обстреле последнего разогнанными ядрами углерода:

197 Au + 12 С = 205 At + 4n

Вот, каким "дорогим" стало золото для современной науки: она не стремится получить его искусственно, а, скорее, использует как "сырье" для синтеза других элементов.

В настоящее время для наружного облучения больных злокачественными опухолями используется обычная 200-киловольтная рентгено- и телегамматерапия. При этих видах лечения обязательно подвергаются облучению окружающие опухоль нормальные ткани. Повреждение их во многих случаях препятствует подведению достаточной для разрушения опухоли дозы лучистой энергии. Поэтому все время ведутся поиски воздействия лучистой энергии на опухоль с минимальным повреждением окружающих здоровых тканей. С открытием искусственной радиоактивности и получением коротко живущих изотопов в виде коллоидов, появилась возможность сконцентрировать большую дозу лучистой энергии непосредственно в опухоли благодаря медленной резорбции коллоидных частиц из места введения. Положительным фактом является и то, что изотоп из места введения частично поступает в лимфатические пути и, таким образом, может воздействовать на опухолевые клетки, мигрирующие этими же путями.

Из радиоактивных коллоидов наибольшее распространение получило золото 198, оно имеет период полураспада Т равное 2,69 дня. В течение 11 суток происходит почти полный распад его (88%), а в первые 5 суток распадается до 70%. Таким образом, за короткий период времени в очаге поражения можно создать большую дозу.

Радиоактивное коллоидное золото, распадаясь, испускает 98,3% бета-частиц с энергией 0,957 мэв и гаммаквантов с энергией 0,412 мэв. Радиоактивное золото, как коллоид, является физиологически инертным, оно не участвует в обмене веществ, не растворяется в жидкостях организма и вследствие этого не является токсичным. В результате радиоактивного распада образуется продукт, безвредный для организма. Радиоактивное коллоидное золото используется как дополнительное средство лучевого воздействия при лечении многих локализаций опухолей, например, при раке яичников , легкого, шейки матки, предстательной железы, мозга, меланомах и т. д. Способы применения радиоактивного коллоидного золота различны:

1) внутриполостной, когда изотоп вводится в полость брюшины или плевры преимущественно при выпотах опухолевого происхождения;

2) внутритканевой - непосредственно в ткань опухоли, например, меланомы, метастазы в лимфоузлы и т. д.

3) внутрисосудистый: а) внутривенно - при опухолях печени и болезнях крови; б) внутриартериально - при раке легкого в легочную артерию пораженной доли.

Распределение и поглощение радиоактивных коллоидных частиц в организме определяется величиной частиц, а также способом введения их. Поэтому при внутритканевом введении, чтобы обеспечить действие главным образом в месте введения, используются крупные частицы размером 80-120. Применение меньшего размера частиц менее выгодно, так как чем меньше размер частиц, тем они легче и быстрее поступают в лимфатические пути и общий кровоток и, таким образом, создать в очаге поражения концентрацию частиц, несущих энергию, не представляется возможным.

При опухолях печени и крови, наоборот, используются растворы с менее крупными частицами - от 20 до 50, при такой величине частиц золото, циркулируя в крови, поглощается ретикулоэндотелиальными клетками печени.

Чаще радиоактивное коллоидное золото используется при лечении злокачественных опухолей яичников путем введения его в брюшную полость. При опухолях яичников оно применяется:

1) при I и II стадиях
а) сразу после радикального удаления опухоли;
б) с профилактической целью;
в) для снижения частоты рецидивов и метастазов.

2) при III стадии - сразу после операции полного или частичного удаления опухолевых узлов при наличии множественных мелких диссеминатов по брюшине;

3) при III и IV стадиях - при наличии асцита с целью замедлить накопление асцитической жидкости и тем самым облегчить страдание больных.

При I и II стадии злокачественных опухолей яичников после радикальной операции (экстирпации или надвлагалищной ампутации матки с опухолью придатков) применение радиоактивного коллоидного золота является наиболее целесообразным и перспективным, так как при злокачественных опухолях яичников даже в ранних стадиях у 50% больных обнаруживаются на брюшине мелкоузелковые опухолевые диссеминаты и свободные клетки опухоли в брюшной полости. Радиоактивное коллоидное золото этой группе больных вводится однократно в количестве от 75 до 150 тС во время операции.

При распространенных злокачественных опухолях яичников у большинства больных обнаруживаются различной величины опухолевые узлы на брюшине, в сальнике и других органах, а также очень часто определяется в брюшной полости асцитическая жидкость. Введение радиоактивного коллоидного золота в брюшную полость и этой группе больных является показанным. Оно приводит к уменьшению, а иногда и полному прекращению на длительный срок накопления асцитической жидкости. Но ввиду того, что золото 198 является в основном бета-излучателем и имеет небольшую глубину проникновения частиц в ткани (0,3-0,4 мм), то посредством его можно разрушить лишь плоские диссеминаты опухоли. Поэтому радиоактивное коллоидное золото целесообразно применять даже после нерадикальных операций удаления основных массивов опухоли.

При распространенных опухолях яичников после удаления основных массивов опухоли и однократного введения даже больших доз Аи198 все же трудно ожидать ликвидации опухолевой диссеминации, поэтому является целесообразным повторное введение радиоактивного золота. Изотоп этой группе больных вводится 2, а иногда 3 раза.

При распространенных опухолях яичников однократное введение золота бывает недостаточным для остановки опухолевого роста, поэтому этим больным золото 198 вводится в брюшную полость, 2, 3 и даже 4 раза в дозах 75-150 тС с интервалами в 25-30 дней. По этим же причинам лечение дополняется гамматерапией и иногда внутривлагалищной радиевой терапией.

I. Введение радиоактивного коллоидного золота в брюшную полость во время операции :

Перед зашиванием брюшины через нижний угол лапаротомной раны в полость таза на глубину 10-15 см вводится резиновый катетер или полиэтиленовая дренажная трубка. Брюшная стенка после этого зашивается послойно на всем протяжении, но в области введенного катетера накладываются 2 провизорные лигатуры, которые завязываются только после введения изотопа и извлечения катетера. Радиактивное коллоидное золото вводится посредством защитного шприца, при этом необходимо хорошо пригнать шприц к металлической канюли, вставленной в катетер для того, чтобы не было подтекания радиоактивного раствора. Проверка всей системы должна быть осуществлена заранее, используя для этого физиологический раствор. Радиоактивное коллоидное золото в брюшную полость вводится с удельной активностью в 0,2-0,5. Если удельная активность выше, то приходится снижать ее путем разведения соответственными количествами физиологического раствора или 74% раствором новокаина.

Повторное введение радиоактивного коллоидного золота в брюшную полость, когда отсутствует асцит, производится посредством вскрытия брюшной полости на небольшом участке, лишь для того, чтобы ввести в брюшную полость катетер.

II. Введение золота 198 в брюшную полость при наличии асцита :

Брюшная полость не вскрывается, а введение изотопа осуществляется посредством пункции брюшной полости троакаром. Пункция обычно производится в нижних квадрантах живота, чаще слева на 3-4 поперечных пальца ниже горизонтальной линии, проходящей через пупок. Асцитическая жидкость выпускается и после этого вводится радиоактивное коллоидное золото. Во избежание осложнений, связанных с введением изотопа, необходимо перед введением золота 198 еще раз убедиться, что трубка, катетер и троакар находятся в свободной брюшной полости. Беспрепятственное прохождение испытуемой жидкости (74% раствор новокаина или физиологический раствор) будет говорить о правильном нахождении их в брюшной полости.

Сразу после введения радиоактивного коллоидного золота в брюшную полость через эту же систему вводится 150-200 мл физиологического раствора. Промывание системы физиологическим раствором дает снижение риска возможного истечения из трубки радиоактивного раствора большой активности. Введение жидкости способствует более равномерному распределению изотопа в брюшной полости и кроме того, этим достигается промывание системы. При извлечении катетера стремятся, чтобы жидкость, оставшаяся в катетере, не вылилась и не загрязнила ни белья, ни кожи живота больной, ни рук хирурга.

Для более равномерного распределения изотопа в брюшной полости в первые 2-3 часа после введения меняют положение больной в кровати: производится опускание головного, затем ножного конца кровати, повороты тела и т. д.

Противопоказаниями к применению радиоактивного коллоидного золота при злокачественных опухолях яичников III и IV стадии заболевания являются: ослабленное общее состояние больной, декомпенсированное состояние сердечно-сосудистой системы, органическое поражение печени, почек; изменения со стороны крови - анемия, лейко- и лимфопения; распространенность опухоли, большой спаечный процесс в брюшной полости с образованием карманов и т. д.

Основным противопоказанием к применению радиоактивного коллоидного золота сразу после радикальной или паллиативной операции является тяжелое общее состояние больной, обусловленное тяжестью оперативного вмешательства.

При лечении больных злокачественными опухолями яичников радиоактивным коллоидным золотом могут наблюдаться осложнения. Одна группа встречаемых осложнений обусловлена техникой введения изотопа в брюшную полость, другая - самим радиоактивным веществом.

Причиной осложнений первой группы являются: пункция брюшной полости с возможностью ранения кишечника и последующим развитием перитонита, каловых свищей; 2) введение изотопа не в свободную брюшную полость, а в толщу брюшной стенки с развитием флегмоны, вследствие некроза тканей. Опасность таких осложнений особенно велика у больных, ранее подвергавшихся оперативному вмешательству или пункциям брюшной полости для удаления асцитической жидкости; часто у этих больных отмечается спаивание кишечника с брюшной стенкой и т. д.

К осложнениям второй группы относятся: общие реакции, обусловленные введением радиоактивного вещества - общая слабость, снижение аппетита, тошнота, иногда рвота, энтерит изменения со стороны крови.

Для минимального облучения медицинского персонала работа с радиоактивным коллоидным золотом требует строгого выполнения требований санитарных правил.

Во избежание радиоактивной загрязненности необходима тщательность, аккуратность и четкость в работе и использование защитных приспособлений, как при введении радиоактивного золота, так и по удалению отходов. В набор приспособлений входят: 1) защитный стерилизатор, в котором кипятится запаянная ампула с золотом; 2) дистанционный инструмент для извлечения ампулы из транспортного контейнера и переноса в стерилизатор; 3) дистанционный инструмент для вскрытия ампулы; 4) защитный шприц; 5) защитный контейнер для сбора отходов.

При операционной должно быть выделено помещение, в котором производятся все манипуляции с золотом (начиная с кипячения до набора раствора в защитный шприц), кроме того, в данном помещении должна быть специально оборудованная мойка для мытья шприца и других загрязненных инструментов.

После манипуляции с радиоактивным коллоидным золотом для определения радиоактивной загрязненности следует произвести дозиметрические измерения поверхностей пола, операционного стола и других предметов, а также рук медицинского персонала, участвовавших в этой операции и т. д.

Лучше всего пользоваться дозиметром типа "ТИСС".

В заключение необходимо отметить, что лечение радиоактивным коллоидным золотом больных злокачественными опухолями яичников не может заменить классических методов хирургии и лучевой терапии. Радиоактивное коллоидное золото является лишь дополнительным средством лучевого воздействия как в ранних, так и поздних стадиях заболевания. При опухолях яичников наиболее эффективным методом является комбинированный, состоящий из оперативного удаления опухоли вместе с маткой, введения радиоактивного коллоидного золота и последующей телегамматерапии либо рентгенотерапии.

Телегамматерапия проводится через 12-20 дней после оперативного вмешательства, когда общее состояние больной восстановится.

При невозможности применить телегамматерапию, рентгенотерапию целесообразно проводить методом свинцовой решетки, при этом разовая доза увеличивается до 400-500 р на поле, а общая доза на поле - 3000-4000 р.

При оставлении в брюшной полости отдельных "неудаляемых" узлов опухоли, но при отсутствии мелкой множественной диссеминации по брюшине, наружное облучение может быть осуществлено целенаправленно только на эти оставшиеся узлы. При этом можно дать на поле дозу в 3000-4000 р.

При наличии узлов опухоли в малом тазу - вблизи культи влагалища, или при опухолевой инфильтрации влагалищной стенки, или при высыпаниях опухоли по брюшине малого таза целесообразно провести дополнительно внутриполостную радиевую терапию.

При отсутствии противопоказаний общего и местного характера радиевая терапия может быть применена сразу по окончании наружного дистанционного облучения. Доза при этом должна быть строго индивидуализирована.

При планировании дозы необходимо учитывать состояние тканей культи влагалища, прямой кишки и мочевого пузыря.
Женский журнал www.. А.

ЗОЛОТО (Aurum, Au ) - элемент первой группы периодической системы Д. И. Менделеева, металл, отличающийся низкой химической активностью, благодаря чему находит широкое применение в приборостроении, в т. ч. медицинском; 3., его сплавы и препараты используются в стоматологии, онкологии и др. 3. является главным валютным металлом и одним из основных ювелирных материалов.

3. используется человеком с древнейших времен: содержание его в земной коре равно 4,3-10-7 вес. %. Встречается оно в виде самородков (или песка), реже в виде теллуридов или селенидов; частицы 3. часто вкраплены в кварцевые горные породы. Обычно самородное 3. содержит примеси серебра, меди, платины, висмута, железа. 3. было обнаружено также в растениях, в рогах и копытах животных, растущих или обитающих в золотоносных местностях. В ничтожных количествах 3. содержится в воде Мирового океана (в воде полярных океанов его больше, чем в воде южных).

Порядковый номер золота 79, атомная масса 196,967. Природное 3.- металл желтого цвета, состоит из одного, практически стабильного изотопа. Период его полураспада ок. 3*10^16 лет. Плотность 3. при 20° 19,32 г/см 3 , t° пл 1064,4°, t° кип 2947°. 3. обладает большой электропроводностью, высокой ковкостью и тягучестью. Листовое золото (золотая фольга) толщиной 0,0001 мм просвечивает синевато-зеленым цветом. 3. непосредственно не соединяется с кислородом, устойчиво на воздухе и в воде.

В сильных к-тах (азотной, серной и др.) 3. растворяется только в присутствии сильных окислителей (HIO 3 , MnO 2); 3. растворяется также в горячей безводной селеновой к-те, в смеси азотной и соляной к-т (царская водка) и в насыщенной хлором соляной к-те. Легко растворяется 3. в р-рах цианидов щелочных металлов. Этим свойством пользуются для извлечения его даже из бедных руд. Растворяясь в ртути, 3. образует амальгаму; со многими металлами оно образует сплавы. Сплавы 3. с серебром, медью, кадмием, цинком и платиной применяются в стоматологии. При восстановлении разбавленных р-ров 3., а также при электрическом распылении их по методу Бредига получаются коллоидные р-ры 3., окраска которых зависит от степени его дисперсности. В хим. соединениях 3. может быть одно- и трехвалентным. Соединения трехвалентного 3. более устойчивы. 3. может образовывать комплексные соединения, в частности комплексные соли, напр, аураты - соли комплексной к-ты H, хлораураты - соли комплексной золотохлористоводородной к-ты H(AuCl 4) 4H 2 O. Из многочисленных солей этой к-ты наибольшее практическое значение имеет хлораурат натрия - Na(AuCl 4) 2H 2 O, так наз. золотая соль, ауронатрий хлористый. Соли 3., его коллоидные р-ры и органические соединения бактерицидны. Соли 3. являются также специфическими ингибиторами (см.) некоторых ферментов. Растворимые соли 3. действуют на кожу прижигающе. Металлическое 3. и его соединения использовались для внутривенных и внутримышечных инъекций при лечении некоторых инфекционных заболеваний, коллагенозов и т. п. Препараты 3., введенные парентерально, сравнительно быстро рассасываются, накапливаются преимущественно в легких и почках, активно фагоцитируются клетками ретикулоэндотелиальной системы, в крови обнаруживаются только в плазме. Соли 3. используются при гистол, методах исследования (см. Золочения методы).

При продолжительном контакте человека с 3. и его соединениями (напр., при работе на ювелирных производствах и т. п. в некоторых случаях отмечали возникновение специфических аллергических дерматитов; р-ры солей 3. обладают выраженной токсичностью для организма.

Радиоактивное золото и его клиническое применение

3. имеет ряд искусственных радиоактивных изотопов с различными массовыми числами: 194 Au, 195 Au, 196 Au, 197m Au, 198 Au, 199 Au, 200 Au.

B медицине применяют 3., меченное изотопом 198 Au. Получают его при нейтронном облучении природного 3. по реакции 197 Au (n, γ) 198 Au, сечение реакции 98,9 барн.

Период полураспада 198 Au составляет 2,698 дня. В процессе распада происходит испускание электронов с энергиями 0,29 Мэв (1%); 0,96 Мэв (99%); 1,38 Мэв (0,025%) и гамма-квантов с энергиями 0,412 Мэв (96%); 0,677 Мэв (1%); 1,09 Мэв (0,2%). Соотношение стабильного носителя и изотопа в облученной мишени достигает 109, уд. радиоактивность - не менее 100 мкюри/мг.

Дозиметрию излучения 198 Au на практике осуществляют путем детекции гамма-квантов с энергией 0,412 Мэв или электронов с энергией 0,96 Мэв (см. Дозиметрия ионизирующих излучений).

В биологии и медицине применяют только препараты металлического 3. меченного изотопом 198 Au, в виде коллоидных р-ров, стабилизированных желатиной, и 3. в виде штифтов (гранул). О получении и первом опыте клин, применения коллоидных р-ров радиоактивного 3. сообщили в 1946 г. Хан (Hahn) и Шеппард (Sheppard). Они обратили внимание на 198 Au потому, что металлический коллоид 3. был физиологически инертен и не вызывал побочных реакций; получение изотопа 198 Au весьма экономично, а период его полураспада удовлетворял требованиям производства и клиницистов. Наличие бета- и гамма- излучений позволяло создавать с помощью изотопа высокие тканевые дозы излучения и легко наблюдать локализацию изотопа в органах и тканях.

Коллоидные р-ры 3. вводят в кровеносные и лимф, сосуды, подкожно, внутримышечно, в опухоли и окружающие их ткани, в серозные полости и полости суставов. К райе редко, гл. обр. в научно-исследовательских целях, применяют другие пути введения коллоидных р-ров 3. в организм. Штифты (гранулы) с 198 Au имплантируют в опухоли и окружающие их ткани. Главной особенностью коллоидных р-ров радиоактивного 3., как и других коллоидов, является их депонирование в клетках ретикулоэндотелиальной системы и на структурах соединительной ткани. При этом в случае введения в лимф, или кровеносную системы препарат депонируется только в ретикулоэндотелии, фагоцитируясь клеточными элементами лимф, узлов, печени, селезенки, костного мозга. В случае внутриполостной или внутритканевой инъекций основное количество препаратов 3. связывается волокнистыми структурами и основным веществом соединительной ткани, до 15% препарата резорбируется из тканей в лимф, систему с последующим депонированием в ретикулоэндотелии регионарных лимф, узлов, печени, селезенке (аналогично поведению препарата при инъекции непосредственно в лимф, систему). Важной характеристикой коллоидного 3. является концентрация коллоидных частиц в препарате. Наиболее высокой концентрацией частиц при прочих равных условиях отличаются препараты со средним диаметром коллоидных частиц 5-13 нм и концентрацией 3. до 6 мг/мл. В практических целях достаточно учитывать только концентрацию 3. в рабочем р-ре препарата в мг/мл. Высококонцентрированные препараты 3. интенсивнее резорбируются из тканей в лимф, систему и более равномерно заполняют взаимосвязанные группы лимф, узлов. Разведение препарата 3. р-рами новокаина или изотоническим р-ром хлорида натрия существенно снижает резорбцию коллоида в лимф, систему, при этом поступившие в лимфу незначительные количества препарата поглощаются гл. обр. в первом лимф, барьере, что может быть ошибочно расценено как признак поражения вышележащих лимф, узлов.

Депонированные коллоиды 3. из организма практически не выводятся, и средств, способствующих выведению коллоидов 3. из организма, нет. Штифты (гранулы) 3. из тканей в области имплантации не выводятся.

Избирательное депонирование коллоидных частиц 3., содержащего изотоп 198 Au в клеточных элементах ретикулоэндотелия и структурах соединительной ткани, является принципиальной основой применения препаратов 3. с диагностической и леч. целями. При этом количественно депонирование 3. в органах и тканях оценивают путем регистрации гамма-квантов с энергией 0,412 Мэв; леч. эффект обеспечивается бета-излучением 198 Au с энергией электронов 0,96 Мэв. Леч. эффект при применении штифтов (гранул) с 198 Au определяется гамма-излучением изотопа, электроны поглощаются специальным платиновым фильтром штифта.

Для радиоизотопной диагностики применяют коллоидные р-ры 3. с различными размерами коллоидных частиц - 10-13 и 20-30 нм при концентрации 3. до 6 мг/мл и радиоактивной концентрации до 60 мкюри/мл (см. Радиоактивные коллоиды , Радиоактивные препараты). В качестве диагностического средства коллоидное 3. применяют для сканирования и определения кровотока в печени, определения состояния функции ретикулоэндотелиальной системы, определения регионарного лимфотока и сканирования лимф, узлов (см. Радиоизотопная диагностика).

С леч. целью применяют коллоидные р-ры 3. как с однородной дисперсностью, так и полидисперсные. Радиоактивная концентрация вводимого препарата не должна превышать 4 мкюри/мл, что достигается разведением исходного препарата 0,25-0,5% р-рами новокаина или изотоническим р-ром хлорида натрия. Внутритканевое введение препарата применяют при лечении небольших опухолевых узлов (опухоли кожи, молочной железы и др.) в тех случаях, когда другие методы лечения не могут быть использованы, в дополнение к другим методам лучевой терапии (см.). Препараты вводят также в остатки опухоли и окружающие ткани при нерадикальных оперативных вмешательствах. Внутриполостное введение препаратов 3. в серозные полости и суставные сумки применяют как паллиативное мероприятие с целью уменьшения экссудации, а также с профилактической целью после операций по поводу злокачественных новообразований желудка (см.), кишечника (см.), яичников (см.) или легких (см.) для воздействия на возможную диссеминацию опухолевых элементов по серозным покровам. Внутрилимфососудистое введение коллоидного 3. применяют для профилактического лучевого воздействия на возможные лимфогенные микрометастазы при комбинированном лечении прогностически неблагоприятных опухолей (меланома, рак молочной железы, рак полового члена и др.), а также при лечении системных поражений лимф, узлов (лимфогранулематоз, лимфосаркоматоз и др.).

При лечении небольших опухолевых узлов вместо коллоидного 3. применяют штифты (гранулы) с изотопом 198 Au.

В мед.-биол, исследованиях коллоидные р-ры 3. применяют гл. обр. для изучения функции ретикулоэндотелиальной системы и регионарного лимфотока.

Охрана труда при работе с препаратами 198 Au заключается в общепринятых мерах защиты от гамма-излучения (см. Изотопы , Радиологическое защитно-технологическое оборудование).

Библиография: Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, с. 307, М., 1960; Иванов И. И. и др. Радиоактивные изотопы в медицине и биологии, М., 1955; Hасонова В. А. и др. Фармакотерапия в ревматологии, с. 159, М., 1976; P и-пан Р. и ЧетянуИ. Неорганическая химия, пер. с румын., т. 2, с. 752, М., 1972.

Е. А. Максимюк; С. В. Серый (рад.).

В 1935 году американскому физику Артуру Демпстеру удалось провести масс-спектрографическое определение изотопов, содержащихся в природном уране. В ходе опытов Демпстер изучил также изотопный состав золота и обнаружил только один изотоп – золото-197. Никаких указаний на существование золота-199 не было. Некоторые ученые предполагали, что должен существовать тяжелый изотоп золота, ибо золоту в то время приписывали относительную атомную массу 197,2. Однако золото является моноизотопным элементом. Поэтому желающим искусственным путем получить этот вожделенный благородный металл все усилия необходимо направить на синтез единственного устойчивого изотопа – золота-197.

Известия об успешных опытах по изготовлению искусственного золота всегда вызывали беспокойство в финансовых и правящих кругах. Так было во времена римских правителей, так осталось и теперь. Поэтому не удивительно, что сухой отчет об исследованиях Национальной лаборатории в Чикаго группы профессора Демпстера еще недавно вызвал возбуждение в капиталистическом финансовом мире: в атомном реакторе можно из ртути получить золото! Это – самый последний и убедительный случай алхимического превращения.

Началось это еще в 1940 году, когда в некоторых лабораториях ядерной физики начали бомбардировать быстрыми нейтронами, полученными с помощью циклотрона, соседние с золотом элементы – ртуть и платину. На совещании американских физиков в Нэшвилле в апреле 1941 года А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета доложили об успешных результатах таких опытов. Они направили разогнанные дейтроны на литиевую мишень и получили поток быстрых нейтронов, который был использован для бомбардировки ядер ртути. В результате ядерного превращения было получено золото!

Три новых изотопа с массовыми числами 198, 199 и 200. Однако эти изотопы не были столь устойчивыми, как природный изотоп – золото-197. Испуская бета-лучи, они по истечении нескольких часов или дней снова превращались в устойчивые изотопы ртути с массовыми числами 198, 199 и 200. Следовательно, у современных приверженцев алхимии не было повода для ликования. Золото, которое вновь превращается в ртуть, ничего не стоит: это обманчивое золото. Однако ученые радовались успешному превращению элементов. Они смогли расширить свои познания об искусственных изотопах золота.

В основе “трансмутации”, проведенной Шерром и Бейнбриджем, лежит так называемая (n, p) -реакция: ядро атома ртути, поглощая нейтрон n, превращается в изотоп золота и при этом выделяется протон р.

Природная ртуть содержит семь изотопов в разных количествах: 196 (0,146%), 198 (10,02%), 199 (16,84%), 200 (23,13%), 201 (13,22%), 202 (29,80%) и 204 (6,85%). Поскольку Шерр и Бейнбридж нашли изотопы золота с массовыми числами 198, 199 и 200, следует полагать, что последние возникли из изотопов ртути с теми же массовыми числами. Например: 198 Hg + n = 198 Au + р

Такое предположение кажется оправданным – ведь эти изотопы ртути являются довольно распространенными. Вероятность осуществления какой-либо ядерной реакции определяется прежде всего так называемым эффективным сечением захвата атомного ядра по отношению к соответствующей бомбардирующей частице. Поэтому сотрудники профессора Демпстера, физики Ингрем, Гесс и Гайдн, пытались точно определить эффективное сечение захвата нейтронов природными изотопами ртути. В марте 1947 года они смогли показать, что изотопы с массовыми числами 196 и 199 обладают наибольшим сечением захвата нейтронов и потому имеют наибольшую вероятность превращения в золото. В качестве “побочного продукта” своих экспериментальных исследований они получили… золото! Точно 35 мкг, полученных из 100 мг ртути после облучения замедленными нейтронами в атомном реакторе. Это составляет выход 0,035 %, однако если найденное количество золота отнести лишь к ртути-196, то получится солидный выход в 24 %, ибо золото-197 образуется только из изотопа ртути с массовым числом 196.

С быстрыми нейтронами часто протекают (n, р)-реакции, а с медленными нейтронами – преимущественно (n, y)-превращения. Золото, открытое сотрудниками Демпстера, образовалось следующим образом:

196 Hg + n = 197 Hg * + y

197 Hg * + e- = 197 Au

Образующаяся по (n, y)-процессу неустойчивая ртуть-197 превращается в устойчивое золото-197 в результате K-захвата (электрона с K-оболочки своего собственного атома). Таким образом, Ингрем, Гесс и Гайдн синтезировали в атомном реакторе ощутимые количества искусственного золота! Несмотря на это, их синтез золота никого не встревожил, поскольку о нем узнали лишь ученые, тщательно следившие за публикациями в «Физикл ревью». Отчет был кратким и наверняка недостаточно интересным для многих из-за своего ни о чем не говорящего заголовка: «Neutron cross-sections for mercury isotopes» (Эффективные сечения захвата нейтронов изотопами ртути). Однако случаю было угодно, чтобы через два года, в 1949 году, чересчур ретивый журналист подхватил это чисто научное сообщение и в крикливо-рыночной манере провозгласил в мировой прессе о производстве золота в атомном реакторе. Вслед за этим во Франции произошла крупная неразбериха при котировании золота на бирже, начался обвал. Казалось, что события развиваются именно так, как представлял себе Рудольф Дауман, предсказавший в своем фантастическом романе «КОНЕЦ ЗОЛОТА».

Однако искусственное золото, полученное в атомном реакторе, заставляло себя ждать. Оно никак не собиралось затоплять рынки мира. Кстати, профессор Демпстер в этом и не сомневался. Постепенно французский рынок капитала вновь успокоился. В этом не последняя заслуга французского журнала «Атомы», который в январском номере 1950 года поместил статью: «La transmutation du mercure en or» (Трансмутация ртути в золото).

Хотя журнал в принципе признавал возможность получения золота из ртути методом ядерной реакции, однако своих читателей он уверял в следующем: цена такого искусственного благородного металла будет во много раз выше, чем природного золота, добытого из самых бедных золотых руд!

Сотрудники Демпстера не могли отказать себе в удовольствии – получить в реакторе некоторое количество такого искусственного золота. С тех пор этот крошечный любопытный экспонат украшает Чикагский музей науки и промышленности. Этим раритетом – свидетельством искусства “алхимиков” в атомную эру – можно было полюбоваться во время Женевской конференции в августе 1955 года.

С точки зрения ядерной физики возможны несколько превращений атомов в золото. Мы наконец откроем тайну философского камня и расскажем, как можно сделать золото. Подчеркнем при этом, что единственно возможный путь – это превращение ядер.

Устойчивое золото, 197Au, можно было бы получить путем радиоактивного распада определенных изотопов соседних элементов. Этому нас учит так называемая карта нуклидов, в которой представлены все известные изотопы и возможные направления их распада. Так золото-197 образуется из ртути-197, излучающей бета-лучи, либо из такой ртути путем К-захвата. Можно было бы также получить золото из таллия-201, если бы этот изотоп испускал альфа-лучи. Однако этого не наблюдается. Как же получить изотоп ртути с массовым числом 197, которого нет в природе? Чисто теоретически его можно получить из таллия-197, а последний – из свинца-197. Оба нуклида самопроизвольно с захватом электрона превращаются соответственно в ртуть-197 и таллий-197. Практически это была бы единственная, хотя и только теоретическая, возможность сделать золото из свинца. Однако свинец-197 тоже лишь искусственный изотоп, который надо сначала получить ядерной реакцией.

Изотопы платины 197Pt и ртути 197Hg тоже получают только ядерными превращениями. Реально осуществимыми являются лишь реакции, в основе которых лежат природные изотопы. В качестве исходных веществ для этого подходят только 196 Hg, 198 Hg и 194 Pt. Эти изотопы можно было бы бомбардировать разогнанными нейтронами или альфа-частицами с тем, чтобы прийти к следующим реакциям:

196 Hg + n = 197 Hg * + y

198 Hg + n = 197 Hg * + 2n

194 Pt + 4 He = 197 Hg * + n

С таким же успехом можно было бы получить искомый изотоп платины из 194 Pt путем (n, y)-превращения либо из 200 Hg путем (n, y) – процесса. При этом, конечно, нельзя забывать, что природное золото и платина состоят из смеси изотопов, так что в каждой случае приходится учитывать конкурирующие реакции. Чистое золото придется в конце концов выделять из смеси различных нуклидов и непрореагировавших изотопов. Процесс этот будет требовать больших затрат. От превращения платины в золото вообще придется отказаться из экономических соображений: как известно, платина дороже золота.

Другим вариантом синтеза золота является непосредственное ядерное превращение природных изотопов, например, по следующим уравнениям:

200 Hg + р = 197 Au + 4 He

199 Hg + 2 D = 197 Au + 4 He

К золоту-197 привел бы также (y, р) -процесс (ртуть-198), (y, р) -процесс (платина-194) или (р, y) либо (D, n)-превращение (платина-196). Вопрос заключается лишь в том, возможно ли это практически, а если да, то рентабельно ли это вообще по упомянутым причинам. Экономичной была бы только длительная бомбардировка ртути нейтронами, которые имеются в реакторе в достаточной концентрации. Другие частицы пришлось бы получать или ускорять в циклотроне – такой метод, как известно, дает лишь крошечные выходы веществ.

Если природную ртуть подвергнуть в реакторе действию потока нейтронов, то кроме устойчивого золота образуется главным образом радиоактивное. Это радиоактивное золото (с массовыми числами 198, 199 и 200) имеет очень малую продолжительность жизни и в течение нескольких дней вновь превращается в исходные вещества с испусканием бета-излучения:

198 Hg + n = 198 Au * + p

198 Au = 198 Hg + e- (2,7 дня)

Исключить обратное превращение радиоактивного золота в ртуть, то есть разорвать этот «Circulus vitiosus», пока не удается: законы природы не так легко обойти. Единственным стабильным изотопом золота является 197 Au 79 , что гарантирует его уверенное и экологически чистое получение. Причина того, что золото естественным путем не превращается в ртуть, заключается в том случайном факте, что ядро 197 Au несколько более устойчиво по сравнению с ядром 197 Hg – всего на 1 МэВ. Если бы, наоборот, 197 Hg обладала бы большей устойчивостью, то вообще не существовало бы стабильного, природного золота. Слитки из искусственного золота превращались бы в лужу ртути.

В этих условиях менее сложным, чем алхимия, кажется синтетическое получение дорогостоящего благородного металла – платины. Если бы удалось направить бомбардировку нейтронами в реакторе так, чтобы происходили преимущественно (n, y)-превращения, то можно было бы надеяться получить из ртути значительные количества платины: все распространенные изотопы ртути – 198 Hg, 199 Hg, 201 Hg – превращаются в устойчивые изотопы платины – 195 Pt, 196 Pt и 198 Pt. Конечно, и здесь очень сложен процесс выделения синтетической платины.

Фредерик Содди еще в 1913 году предложил путь получения золота ядерным превращением таллия, ртути или свинца. Однако в то время ученые ничего не знали об изотопном составе этих элементов. Если бы предложенный Содди процесс отщепления альфа и бета-частиц мог быть осуществлен, следовало бы исходить из изотопов 201 Tl, 201 Hg, 205 Pb. Из них в природе существует лишь изотоп 201 Hg, смешанный с другими изотопами этого элемента и химически неразделимый. Следовательно, рецепт Содди был неосуществим.

Писатель Дауман в своей книге «КОНЕЦ ЗОЛОТА», вышедшей в 1938 году, сообщил нам рецепт, как превратить висмут в золото: отщеплением двух альфа-частиц от ядра висмута с помощью рентгеновских лучей большой энергии. Такая (y, 2a)-реакция не известна и до настоящего времени. Помимо этого, гипотетическое превращение 205 Bi + y = 197 Au + 2a не может идти и по другой причине: не существует устойчивого изотопа 205 Bi. Висмут – моноизотопный элемент! Единственный же природный изотоп висмута с массовым числом 209 может дать по принципу реакции Даумана – только радиоактивное золото-201, которое с периодом полураспада 26 минут снова превращается в ртуть. Как видим, герой романа Даумана, ученый Баргенгронд не мог получить золото!

Теперь нам известно, как действительно получить золото. Вооруженные знанием ядерной физики рискнем на мысленный эксперимент: 50 кг. ртути превратим в атомном реакторе в полновесное золото – в золото-197. Настоящее золото получается из ртути-196. К сожалению, этого изотопа содержится в ртути только 0,148%. Следовательно, в 50 кг. ртути присутствует лишь 74 г. ртути-196, и только такое количество мы можем трансмутировать в истинное золото.

Вначале будем оптимистами и положим, что эти 74 г. ртути-196 можно превратить в такое же количество золота-197, если подвергнуть ртуть бомбардировке нейтронами в современном реакторе производительностью 10 15 нейтронов/(см 2 . с). Представим себе 50 кг. ртути, то есть 3,7 л, в виде шара, помещенного в реактор, тогда на поверхность ртути, равную 1157 см 2 , в каждую секунду будет воздействовать поток 1,16 . 10 18 нейтронов. Из них на 74 г изотопа-196 воздействуют 0,148%, или 1,69 . 10 15 нейтронов. Для упрощения примем далее, что каждый нейтрон вызывает превращение 196 Hg в 197 Hg * , из которой захватом электрона образуется 197 Au.

Следовательно, в нашем распоряжении имеется 1,69 . 10 15 нейтронов в секунду для того, чтобы превратить атомы ртути-196. Сколько же это, собственно, атомов? Один моль элемента, то есть 197 г. золота, 238 г. урана, 4 г. гелия, содержит 6,022 . 10 23 атомов. Приблизительное представление об этом гигантском числе мы сможем получить лишь на основе наглядного сравнения. Например, такого: представим себе, что все население земного шара 1990 года – примерно 6 миллиардов человек – приступило к подсчету этого количества атомов. Каждый считает по одному атому в секунду. За первую секунду сосчитали бы 6 . 10 9 атомов, за две секунды – 12 . 10 9 атомов и т. д. Сколько времени потребуется человечеству в 1990 году, чтобы сосчитать все атомы в одном моле? Ответ ошеломляет: около 3 200 000 лет!

74 г. ртути-196 содержат 2,27 . 10 23 атомов. В секунду с данным потоком нейтронов мы можем трансмутировать 1,69 . 10 15 атомов ртути. Сколько времени потребуется для превращения всего количества ртути-196? Вот ответ: потребуется интенсивная бомбардировка нейтронами из реактора с большим потоком в течение четырех с половиной лет! Эти огромные затраты мы должны произвести, чтобы из 50 кг ртути в конце концов получить только 74 г. золота, и такое синтетическое золото надо еще отделить от радиоактивных изотопов золота, ртути и др.

Да, это так, в век атома можно сделать золото. Однако процесс слишком дорог. Золото, полученное искусственно в реакторе, бесценно. Проще было бы продавать в качестве “золота” смесь его радиоактивных изотопов. Может быть, писатели-фантасты соблазнятся на выдумки с участием этого “дешевого” (в кавычках) золота?

«Mare tingerem, si mercuris esset» (Я море бы превратил в золото, если бы оно состояло из ртути). Это высказывание приписывали алхимику Раймундусу Луллусу. Предположим, что мы с помощью современной науки превратили не море, но большое количество ртути в 100 кг. золота в атомном реакторе. Внешне неотличимое от природного, лежит перед нами это радиоактивное золото в виде блестящих слитков. С точки зрения химии это – тоже чистое золото.

Какой-нибудь очень богатый человек покупает эти слитки по сходной, как полагает, цене. Он и не подозревает, что в действительности речь идет о смеси радиоактивных изотопов 198 Au и 199 Au, период полураспада которых составляет от 65 до 75 ч. Можно представить себе этого скрягу, увидевшего, что его золотое сокровище буквально утекает сквозь пальцы.

За каждые три дня его имущество уменьшается наполовину, и он не в состоянии это предотвратить; через неделю от 100 кг. золота останется только 20 кг, через десять периодов полураспада (30 дней) – практически ничего (теоретически это еще 80 г). В сокровищнице останется только большая лужа ртути.

198 Au используется в виде коллоидных растворов для радиоизотопной диагностики и в лучевой терапии.

1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .

Смотреть что такое "Золото радиоактивное" в других словарях:

Группа радиоактивных изотопов золота с массовыми числами в пределах от 187 до 203 и периодом полураспада от 2 сек. до 31016 лет; изотоп 198Au используется в виде коллоидных растворов для радиоизотопной диагностики и в лучевой терапии … Большой медицинский словарь

Au (лат. Aurum * a. gold; н. Gold; ф. or; и. oro), хим. элемент I группы периодич. системы Mенделеева; ат. н. 79, ат. м. 196,967. Природное З. состоит из стабильного изотопа 197Au. Получены 13 радиоактивных изотопов c массовыми числами… … Геологическая энциклопедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Золото (значения). 79 Платина ← Золото → Ртуть … Википедия

- (лат. Aurum) Au, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета. Состоит из одного устойчивого изотопа 197Au. Историческая справка. З. было… …

Золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (иридий, осмий, палладий, родий, рутений), получившие своё название главным образом благодаря высокой химической стойкости и красивому внешнему виду в изделиях. Кроме того, Золото,… … Большая советская энциклопедия

Драгоценные металлы - (Precious metals) Драгоценные металлы это редко встречающиеся металлы, которые отличаются блеском, красотой и стойкостью к коррозии История добычи драгоценных металлов, разновидности, свойства, применение, распространение в природе, сплавы… … Энциклопедия инвестора

Золото / Aurum (Au) Атомный номер 79 Внешний вид простого вещества Мягкий ковкий жёлтый металл Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 196,96654 а. е. м. (г/моль) Радиус атома … Википедия

Благородные металлы металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства базовых металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы золото, серебро, а также… … Википедия

Благородные металлы металлы, не подверженные коррозии и окислению, что отличает их от большинства базовых металлов. Все они являются также драгоценными металлами, благодаря их редкости. Основные благородные металлы золото, серебро, а также… … Википедия