Часть того, что мы собираемся здесь рассказать, уже известно читателю из замечаний, которые разбросаны по тексту книги. Применение ускорителей идет по нескольким направлениям. Об их основном применении — применении для ядерной физики и для физики элементарных частиц — уже было сказано достаточно. Сосредоточим теперь свое внимание на путях, по которым идет использование ускорителей в медицине и в народном хозяйстве.
Первые шаги в этом направлении были сделаны много лет назад. Первый циклотрон, построенный на самой заре ускорительной техники, предназначался не только для физики, но и для медицины. Его сооружение велось братьями Лоуренс, один из которых — изобретатель циклотрона — был физиком, а другой — врачом. Однако серьезное применение ускорителей в медицине и в промышленности началось всего 10—15 лет назад. Сейчас на каждый ускоритель, установленный в физических лабораториях, приходится около 100 установок, работающих в народном хозяйстве.
Ускорители, используемые в медицине и в промышленности, мало похожи па те гигантские установки, о которых мы рассказывали ранее. Сверхвысокие энергии, необходимые для генерации новых частиц, здесь не нужны. Энергии ускорителей, используемых в народном хозяйстве, не превышают, как правило, нескольких десятков мегаэлектронвольт. В то же время приобретают значение другие параметры ускорителей: их стоимость, надежность, безопасность, коэффициент полезного действия, сила ускоренного тока.
Чаще всего в практических целях применяют электронные ускорители, в которых все эти проблемы решаются особенно просто. К протонным ускорителям прибегают лишь тогда, когда электронами никак обойтись нельзя: например, при производстве радионуклидов (напоминаем, что электроны слабо взаимодействуют с атомными ядрами) и при прецизионной лучевой терапии, когда рассеяние электронов в тканях приводит к недопустимому «размытию» области поражения.
Радиоактивные нуклиды с каждым годом все шире применяются в медицине. Современная диагностика столь сильно опирается на радиоактивные вещества, что появилась даже новая наука, получившая название ядерной медицины. С помощью радионуклидов можно изучать метаболизм (обмен веществ) тканей. Радионуклиды широко используются также для обнаружения злокачественных опухолей.
При поиске опухолей в организм человека вводится (чаще всего внутривенно) радиоактивный препарат (например радиоактивный технеций 99тТс — изомерное состояние Тс с периодом полураспада 6 ч, или радиоактивный йод 131I с периодом полураспада 8 суток). Обмен веществ в опухолях происходит быстрее, чем в окружающих тканях, поэтому радиоактивные нуклиды быстрее всего накапливаются именно в опухолях. Через некоторое
