Специализация: фундаментальная и прикладная химия, радиохимия
Екатерина Борисовна, по какому принципу Вы выбирали специализацию?
Я еще в детстве заинтересовалась всем, что связано с ядерной тематикой. Сложно сказать, что послужило первопричиной: возможно, какой-то документальный фильм или репортаж про Чернобыль. Мои родители окончили физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, поэтому вопрос, в каком же вузе мне учиться, у меня практически не стоял — конечно, МГУ! Однако, к старшим классам стало понятно, что из всех направлений физики меня привлекает только ядерная, а самым любимым предметом стала химия. Поэтому я поступила на химический факультет, ну и, конечно же, на первом курсе сразу же пришла на кафедру радиохимии и попросилась к ним.
Как бы Вы простыми словами описали, что такое радиохимия?
Радиохимия — это вся химия вперемешку, и ядерная физика как вишенка на торте. Мы работаем с элементами всей таблицы Менделеева (и это значит, что надо очень хорошо знать неорганическую химию), мы работаем с микроколичествами веществ (привет, физхимия), для синтеза меченых соединений и их исследований нужны знания в органической химии, для выделения нужных нам изотопов (подвиды одного и того же химического элемента с разными свойствами — прим. ред.) из облученных мишеней — аналитической. Разумеется, при этом надо проводить ядерно-физические расчеты для изучения того, как нужные нам изотопы можно получить.
Где и как она применяется?
Вообще, радиохимия — это всеобъемлющее направление. Главная сфера — это, конечно же, ядерная энергетика: производство топлива для ядерных реакторов и, что гораздо важнее — переработка, регенерация и утилизация отработанного топлива. Разработаны очень сложные схемы химических процессов, которые учитывают всю опасность работы с высоко(радио)активными материалами, и эти схемы постоянно совершенствуются.
Радиохимия довольно широко применяется в геологических исследованиях: определение возраста пород, скоростей осадконакопления, ряд других процессов. По изменению содержания разных изотопов в геологических слоях (не только пород, но и льда, например) можно судить о климатических колебаниях в далеком прошлом. Дело в том, что радиоактивный распад — вещь постоянная; его скорость не зависит ни от каких природных факторов. Получается идеальный хронометр: соотношение количества распадающегося изотопа и образующегося из него дочернего позволяет рассчитать время существования этой системы (например, слоя породы). Кстати, очень часто определяют возраст всяких исторических артефактов по содержанию в них изотопа углерод-14. Так что и для изучения истории человечества радиохимия имеет значение.С помощью радиохимии получают источники радиоактивных веществ, которые затем используют в разных сферах: в промышленности (например, для обнаружения дефектов при сварке), в медицине (в рентгенаппаратах или КТ) и так далее.
Большую роль сыграли радиохимические методы в развитии аналитической химии и даже биологии во второй половине ХХ века. Дело в том, что можно легко обнаружить очень маленькие количества радиоактивных веществ — по их излучению. Их можно использовать как метки, чтобы изучать разные сложные процессы, в том числе в живых организмах. Этот метод так и называется — метод меченых атомов. Сейчас, конечно, большая часть таких исследований выполняется с помощью более современных методов.
Ну и, конечно же, ядерная медицина — направление медицины, в котором в организм человека вводят радиоактивные препараты. Многие думают, что ядерная медицина — это только про рак; действительно, бóльшая часть ее мощностей задействована под диагностику и терапию онкологических заболеваний. Однако, с помощью ядерной медицины можно диагностировать еще и нейродегенеративные заболевания на очень ранних стадиях (болезни Альцгеймера и Паркинсона, как пример), изучать нарушения в работе различных органов (почек, сердца, легких) и даже оценивать биологический возраст различных систем организма. Если мы говорим про терапию, то радиоактивные препараты помогают купировать боли при воспалительных заболеваниях суставов.
Какое химическое соединение Вы считаете самым интересным с точки зрения науки и почему?
Вода, H₂O — уникальное соединение с уникальными свойствами, основа всей нашей жизни. Может быть кислотой или основанием, может быть комплексообразователем; универсальный растворитель, образующий сложнейшие системы благодаря водородным связям.
Кого из ученых в области радиохимии Вы могли бы назвать своим примером или ориентиром?
Довольно сложно говорить о каких-то исторических личностях, чтобы не скатиться в банальщину. Ну, разумеется, Мария Кюри :) Лиза Мейтнер, хотя она больше физик... Полет мысли и масштаб работ Тимофеева-Ресовского очень впечатляет, но он скорее радиобиолог. Если говорить про современников, то есть довольно много коллег, чьи работы мне кажутся очень важными и интересными.
Что любите больше: писать научные статьи или выступать на конференциях? Почему?
Выступать на конференциях, конечно. Я довольно неусидчива, и скрупулезная работа с текстом мне дается тяжело. Напротив, доклад и его обсуждение с коллегами — это то, что дается мне довольно просто. К тому же, на действительно больших и интересных конференциях всегда можно почерпнуть какие-то новые идеи, которые можно интегрировать в свою работу.
Что, как правило, оказывается сложнее: работа с образцами, проведение экспериментов или интерпретация полученных результатов?
Самое сложное — подготовка нового эксперимента. Изучение литературы, составление плана, первые экспериментальные прощупывания новых для работы элементов и изотопов. Иногда появляются какие-то неожиданные эффекты — например, часть вещества связывается со стенками колбы, в процессе наработки изотопов может обнаружиться, что в исходном материале есть какая-то примесь, и она активируется и фонит (создает радиационный фон — прим. ред.), и так далее. Редко когда бывает, что первый эксперимент в новой системе идет так, как ожидалось.
Как Вы полагаете, какой прорыв в радиохимии может качественно изменить, например, медицину?
Именно в радиохимии как в науке вряд ли может произойти какой-то прорыв такого плана. Если говорить про медицину, то тут надо обратить внимание на разработку средств таргетной доставки изотопов к конкретным мишеням внутри организма. И, разумеется, очень важно банальное экстенсивное (способ развития, увеличения или использования ресурсов, основанный на количественном, а не на качественном улучшении, — прим. ред.) развитие — увеличение количества установок для наработки медицинских изотопов, радиохимических лабораторий для из выделения и синтеза препаратов, медицинских центров и установок ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография, высокотехнологичный метод, используемый для диагностики различных заболеваний на клеточном уровне — прим. ред.) и ОФЭКТ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография, высокочувствительный метод получения трехмерного изображения внутренних органов и оценки их функционального состояния, — прим. ред.) — все это существенно повысит доступность ядерной медицины для населения.
Представьте: если бы радиохимия была музыкой, какой жанр это был бы?
Про жанр мне сказать сложно; у меня радиохимия ассоциируется с ремиксами старых советских песен, которые сделали к игре Atomic Heart.
И еще один гипотетический вопрос: что Вы думаете о роботизации опасных экспериментов? Есть ли у этого перспективы? Почему?
Можно и нужно максимально автоматизировать работы с высокорадиоактивными веществами, сейчас очень много для этого делается. Просто потому что человек не может с этим работать без вреда для здоровья, и чем больше уровень автоматизации процессов — тем безопаснее переработка ядерного топлива или производство радиофармацевтических препаратов.
А ЕЩЕ ВАМ
МОГУТ ПОНРАВИТЬСЯ...