Znajdź zawartość

W ostatnim czasie ukazały się dwa istotne badania dotyczące potencjalnych skutków zdrowotnych awarii w Czarnobylu. Autorzy jednego z badań nie znaleźli dowodów na to, by wystawienie na promieniowanie rodziców skutkowało zmianami genetycznymi u dzieci. Z kolei autorzy drugiego ze studiów udokumentowali zmiany genetyczne w guzach nowotworowych u ludzi z nowotworem tarczycy, którzy jako dzieci lub w życiu płodowym zostali wystawieni na promieniowanie z uszkodzonej elektrowni. Badania nad wpływem promieniowania na ludzkie zdrowie są prowadzone od czasu zrzucenia bomb atomowych na Hiroshimę i Nagasaki. Ponownie bardziej intensywnie zajęto się tą kwestią po awarii w Czarnobylu, a nstępnie w Fukushimie, mówi Stephen J. Chanock, dyrektor Wydziału Epidemiologii i Genetyki Nowotworów (DCEG) w amerykańskim Narodowym Instytucie Raka. W ostatnim czasie postęp w technologiach sekwencjonowania DNA pozwolił nam na zbadanie tych ważnych kwestii. W wyniku awarii w Czarnobylu miliony ludzi zostały narażone na kontakt z radioaktywnymi zanieczyszczeniami. Autorzy obu wspomnianych badań przeanalizowali próbki pobrane przed laty od mieszkańców Ukrainy. Autorzy pierwszego z nich chcieli dowiedzieć się, czy kontakt z promieniowaniem jonizującym z Czarnobyla doprowadził do pojawienia się zmian genetycznych, które zostały przekazane z rodziców na dzieci. W tym celu doktor Chanock i jego zespół przeanalizowali genomy 130 osób urodzonych w latach 1987–2002 oraz 105 par ich rodziców. Rodzice ci to osoby, z których co najmniej jedno albo brało udział w likwidacji skutków katastrofy, albo też było ewakuowane, gdyż mieszkało w pobliżu miejsca wypadku. Naukowcy szukali u ich dzieci mutacji de novo. To typ zmian genetycznych, które pojawiają się losowo w komórkach rozrodczych i mogą być przekazywane dzieciom, ale które nie występują u rodziców. Badania nie wykazały obecności zwiększonej liczby mutacji de novo u dzieci urodzonych pomiędzy 46. tygodniem a 15. rokiem po tym, jak ich rodzice zostali narażeni na promieniowanie z Czarnobyla. U dzieci takich rodziców liczba mutacji de novo nie była większa niż w całej populacji. Stwierdzono zatem, że wystawienie na działanie promieniowania jonizującego nie miało w tym przypadku zauważalnego wpływu na zdrowie kolejnych pokoleń. To bardzo dobra wiadomość dla osób, które żyły w okolicach Fukushimy w czasie wycieku. Wiadomo, że poziom promieniowania był tam niższy niż promieniowania z Czarnobyla, mówi Chanock. Autorzy drugich badań przeanalizowali zaś zmiany genetyczne w guzach raka tarczycy u 359 osób, które jako dzieci lub w życiu płodowym zostały narażone na promieniowanie z Czarnobyla. Wyniki analiz porównano z analizą u 81 osób, które urodziły się ponad 9 miesięcy po wypadku. Zwiększone ryzyko rozwoju raka tarczycy było bowiem jedną z najpoważniejszych obaw związanych z wypadkiem. Energia promieniowania jonizującego rozrywa wiązania chemiczne w DNA, prowadząc do różnego typu uszkodzeń. Najpierw autorzy wspomnianych badań zauważyli w guzach tarczycy szczególny rodzaj uszkodzeń DNA. Związek pomiędzy tym rodzajem uszkodzeń a wystawieniem na promieniowanie jonizujące był tym silniejszy, im młodsze było dziecko wystawione na promieniowanie. Następnie badacze zidentyfikowali kluczowe geny, zmiany w których prowadzą do rozwoju nowotworów. Tego typu geny zostały zidentyfikowane w przypadku 95% guzów. Niemal wszystkie zmiany dotyczyły genów z tego samego szlaku sygnałowego zwanego kinazy aktywowane mitogenami (MAPK). Zestaw genów zmienionych pod wpływem promieniowania jonizującego jest podobny do genów, o których wiemy, iż zmiany w nich prowadzą do rozwoju nowotworu tarczycy. Jednak badacze zauważyli w tym przypadku zmianę w rozkładzie typów mutacji. W przypadku promieniowania jonizującego z Czarnobyla, nowotwór tarczycy, który rozwinął się w wyniku wystawienia w dzieciństwie na wyższe dawki promieniowania z większym prawdopodobieństwem rozwija się w wyniku fuzji genów. Tymczasem u ludzi, którzy nie byli wystawieni na promieniowanie jonizujące lub byli wystawieni na niskie dawki promieniowania, dochodziło do mutacji punktowych. Najbardziej ekscytującym elementem naszych badań była możliwość powiązania charakterystyk genetycznych guza z informacją o dawce promieniowania, czyli czynnikiem ryzyka wystąpienia nowotworu, mówi Lindsay M. Morton, zastępca Wydziału Epidemiologii Radiacji w DCEG. Uczona podkreśla, że przeprowadzenie badań było możliwe dzięki utworzeniu przed około 20 laty Chernobyl Tissue Bank, który umożliwił wykorzystanie najnowocześniejszych technik do zbadania tkanek pobranych przez laty od mieszkańców Ukrainy. « powrót do artykułu

Amerykańscy fizycy ostrzegają, że w przyszłości komputery kwantowe będą musiały być chronione grubą warstwą ołowiu lub... przechowywane głęboko pod ziemią. Są bowiem niezwykle wrażliwe na zewnętrzne zakłócenia, w tym na promieniowanie jonizujące. Promieniowanie to może znacząco skracać czas koherencji kubitów (kwantowych bitów), a to z kolei niekorzystnie wpłynie na możliwość praktycznego wykorzystania technologii kwantowych. William Oliver i jego koledzy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz Pacific Northwest National Laboratory zmierzyli i modelowali wpływ promieniowania jonizującego na aluminiowe kubity umieszczone na krzemowym podłożu. Podczas swoich eksperymentów naukowcy wykorzystali dwa kubity, które poddano działaniu dobrze znanego źródła promieniowania jonizującego, cienkiego dysku wykonanego z miedzi-64. Naukowcy mierzyli tempo dekoherencji kubitów. Badali też, jak łatwo w wyniku oddziaływania promieniowania w kubitach pojawiają się kwazicząsteczki. Uzyskane w ten sposób informacje połączyli z danymi dotyczącymi promieniowania jonizującego w laboratorium MIT, pochodzącego zarówno z promieniowania kosmicznego jak i z naturalnych izotopów radioaktywnych. W tym przypadku były to głównie izotopy obecne w betonowych ścianach laboratorium. Okazało się, że w warunkach panujących w laboratorium górna granica czasu koherencji kubitów wynosi 3–4 milisekund. Po tym czasie następuje dekoherencja, zatem kubity stają się nieprzydatne do przeprowadzania obliczeń. Uczeni zweryfikowali uzyskane wyniki za pomocą dodatkowego niezależnego eksperymentu sprawdzając, jak można kubity chronić przed promieniowaniem jonizującym. W tym eksperymencie siedem kubitów – a raczej pojemnik z chłodziwem, w którym je przechowywano – zostało otoczonych 10-centymetrową warstwą ołowiu. Podnosząc i opuszczając osłonę byli w stanie zbadać wpływ promieniowania jonizującego oraz osłony na te same kubity. Potwierdzili, że limit czasu koherencji wynosi około 4 ms. Jednocześnie odkryli, że 10-centymetrowa osłona wydłuża ten czas o około 10%. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że istnieją silniejsze od promieniowania jonizującego źródła dekoherencji kubitów, Oliver i jego zespół wyliczają, że 10-centymetrowa osłona wydłuża czas koherencji zaledwie o 0,2%. To niewiele, ale zdaniem naukowców stosowanie takich osłon będzie koniecznością. Zmniejszenie lub pozbycie się wpływu promieniowania jonizującego będzie krytycznym elementem praktycznego wykorzystania nadprzewodzących komputerów kwantowych, napisali na łamach Nature. Jedną z opcji, przynajmniej na początku rozwoju informatyki kwantowej, mogłoby być umieszczenie komputerów pod ziemią. To jednak wymaga dalszych badań. Oliver mówi, że najlepszym rozwiązaniem będzie stworzenie kubitów, które są mniej podatne na zakłócenia. « powrót do artykułu