История человека, голову которого пробил луч ускорителя частиц

Если вы спросите физиков, что произойдёт, если засунуть какую-либо часть своего тела в ускоритель частиц, вы снова и снова будете получать один и тот же ответ: они не знают. У них может быть смутное представление о том, как это повлияет на ваше тело, но не будет ни одного чёткого ответа. Как и в случае с любым другим источником излучения, вам, в конечном счёте, не рекомендуется это выяснять.

За исключением того, кто всё-таки выяснил это. За всю историю человечества лишь один человек был поражён пучком из ускорителя частиц. Он стал предметом интенсивного изучения медицинскими исследователями своей страны из-за своей странной реакции на радиацию. Если бы это были научно-фантастическая сказка или мир комиксов, то, возможно, история этого человека была бы фантастической, полной сверхспособностей и повышенных умственных способностей или улучшенной способности видеть различные части электромагнитного спектра.

Эта история не о супергероях и захватывающих мутациях. Но и она протекала не так, как можно было бы ожидать. В тематическом исследовании Анатолия Бугорского есть как ожидаемые элементы, так и неожиданные.

Анатолий был учёным в конце 1970-х годов в Советском Союзе. Инцидент произошёл в середине июля на синхротроне У-70 (это сложная серебристая установка, опутанная змееподобным клубком синих и красных проводов). В то время это был самый большой ускоритель частиц в Советском Союзе. 

Назначение этих установок заключается в том, чтобы ускорять пучки частиц до экстремально высоких скоростей. Чтобы направлять и фокусировать эти пучки на нужной траектории, используются мощные магнитные поля. 

Внутри металлических труб, по которым перемещаются частицы, поддерживается почти идеальный вакуум без воздуха и пыли. Такие пучки частиц можно направить на столкновение с другим пучком частиц или в выбранную мишень, такую как лист металла. 

Когда происходят подобные столкновения, приборы регистрируют частицы и возникающее во время столкновения излучение. Эти приборы, несомненно, представляют собой одно из самых сложных чудес человеческой инженерии. С таким количеством элементов не удивительно, что иногда части установки выходят из строя.

Когда произошла авария, Анатолий проверял какое-то неисправное оборудование ускорителя. Операторы в диспетчерской не убрали пучок, несмотря на то, что знали — Анатолий собирается войти в камеру, чтобы провести осмотр. 

Дверь в камеру не была заперта, предупреждающий об активном пучке знак не горел. Поэтому он вошёл в комнату, наклонился в том месте, где пучок проходил от одной секции ускорительной трубки к другой, и сразу же был поражён пучком протонов, движущихся почти со скоростью света. В момент удара возникла вспышка света. Позднее Анатолий описывал, что она была «ярче тысячи солнц».

Радиационная доза пучка частиц на входе в голову Анатолия составила 200 000 рентген. Из-за столкновений частиц с веществом Анатолия измерение пучка на выходе из черепа Анатолия показало 300 000 рад. 

Радиация на уровне 400 рад способна убить половину людей, которых она коснётся. Радиация уровня 1000 рад и выше убьёт почти любого. Анатолий получил дозу радиации, в 300 раз превышающую смертельную. Несмотря на это, боли не было.

Как специалист по физике элементарных частиц, Анатолий понял, что произошло, хотя и не был уверен в оценке серьёзности ситуации. Он взял себя в руки, закончил свою работу в камере и отправился домой, никому не рассказав о случившемся.

Только на следующий день, когда начали проявляться тревожные симптомы, его отвезли в больницу. Левая сторона его лица распухла и стала неузнаваема, кожа начала покрываться волдырями, а в том месте, куда ударил пучок, начали выпадать волосы. 

Эти последствия были временными и несущественными по сравнению с тем, что последовало за ними. Все участники ожидали, что Анатолий умрёт. Врачи и медсёстры тщательно следили за его лечением, хотя, скорее всего, никто не ожидал, что он выживет — ему давали не больше трёх недель. И это как раз самая странная часть всего инцидента: Анатолий не умер.

Левая сторона его лица была навсегда парализована и старела медленнее, чем правая. Кроме того, Анатолий оглох на левое ухо. За всю свою жизнь он перенёс несколько сильных и повторяющихся мелких припадков, во время которых нарушалось его внимание. Он также был предрасположен к развитию рака в результате длительного воздействия радиации. Но всё же факт остается фактом: Анатолий не умер.

Его умственные способности остались нетронутыми: он защитил докторскую диссертацию, а затем работал на объекте, где произошёл этот несчастный случай. Как он смог пережить воздействие радиации, которая в 300 раз превысила смертельный уровень? Это одна из самых больших загадок, связанных с этим делом.

Возможное объяснение появилось совсем недавно. Мы не владеем всей информацией о случае Анатолия, поскольку, как только его госпитализировали и он рассказал персоналу о том, что произошло, все основные подробности, связанные с инцидентом и лечением, были немедленно засекречены. Тем не менее у нас есть некоторое представление о том, что могло произойти.

Излучение оставалось сконцентрированным в его голове и не распространялось на остальные части тела, потому что протонный пучок был достаточно узким. Этот пучок прошёл через голову Анатолия по пути, который позволил избежать ухудшения его умственных способностей или ослепления.

Кульминация пути протонного пучка известна как пик Брэгга. Пик Брэгга — это точка, в которой протоны передают большую часть своей энергии. Она обычно непосредственно предшествует концу пути протонов. Эта характеристика ценна для таких процедур, как протонная терапия, где пучки высокой энергии используются для лечения опухолей и раковых заболеваний. Однако это тщательно просчитанные процедуры.

Во время терапии протонные пучки направляются по очень специфическому пути, чтобы их пик Брэгга использовался для уничтожения вредных клеток в организме человека. Вполне вероятно, что протонный пучок ускорителя не достиг своего пика Брэгга в голове Анатолия и поэтому, к счастью, не передал большую часть своей энергии в черепе Анатолия. Полученная Анатолием доза радиации была намного меньше, чем могла бы быть, если бы его голова обладала останавливающей способностью для формирования пика Брэгга.

Конечно, это только предположения. К сожалению, исследования на эту тему — единичные случаи, и на основе такого ограниченного объёма данных трудно сделать сколько-нибудь надёжные выводы. 

Со времён Анатолия Бугорского не было ни одного человека, которому бы ударил в голову протонный пучок ускорителя. Верно то, что он входит в группу выживших после воздействия радиации; но также верно и то, что ни один другой человек на Земле никогда не испытывал того же, что и он. Всё это необходимо пережить на собственной шкуре. 

Во время ядерных катастроф или после войны люди могут искать утешения в том, что они не единственные. Но что происходит, когда катастрофа затрагивает только вас? А что происходит, когда война — в твоей голове, и ты единственный, кто выжил? Анатолий сказал по этому поводу: «Меня тестируют. Тестируют способность человека к выживанию».

Чтобы максимально обезопасить людей от подобных происшествий, конечно же, необходимо очень тщательно продумывать как полностью ручные рабочие процессы, так и лежащие в основе критически важных систем алгоритмы, исчерпывающе тестировать эти алгоритмы и обеспечивать отказоустойчивость важных компонентов и систем. Приходите на наши курсы, где опытные менторы и эксперты в своём деле расскажут, как нужно тестировать ПО, чтобы его надёжность была сравнима с надёжностью критических инженерных объектов.

Узнайте, как прокачаться и в других специальностях и навыках или освоить их с нуля:

• Профессия Data Analyst

• Курс по Data Engineering

• Курс "Математика для Data Science"

• Курс "Математика и Machine Learning для Data Science"