Как управиться с рентгеном. Российские ученые обладают технологией, способной обеспечить прорывы сразу в нескольких областях науки и техники

В конце 1970−х тридцатилетний доктор физико-математических наук Мурадин Кумахов из НИИ ядерной физики МГУ оказался в числе номинантов на Нобелевскую премию — настолько впечатлил мировую науку открытый им эффект изменения излучения в кристаллах.

Нобелевку молодой доктор наук тогда так и не получил, но его все равно знает весь мир — имя Кумахова носит второе его открытие, не менее яркое, чем первое. В начале 1980−х Мурадин Кумахов, в то время уже руководитель лаборатории в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова, развил свою теорию, связанную с каналированием, и первым в мире предложил способ, позволявший управлять рентгеновским излучением.

Ученый показал, что для того, чтобы повернуть рентгеновский луч на несколько градусов, его нужно запустить под определенным углом в узкий канал. Луч многократно отразится от внутренних стенок канала и выйдет из него уже в другом направлении. Данный прием позволяет также сфокусировать рентгеновское излучение. Для этого его нужно загнать в пучок из нескольких тысяч по-разному изогнутых каналов, каждый из которых повернет лучи на свой угол. В итоге на выходе получается фокусное пятно размером в несколько микронов.

«В качестве аналога кристаллической решетки, которая образует систему каналов в кристаллах, я использовал капилляры, расположенные по отношению к источнику рентгеновского излучения таким образом, чтобы каждый из них захватывал определенную порцию фотонов. И я показал на практике, что при определенном соотношении радиуса кривизны капилляра, его диаметра и угла падения рентгеновских фотонов эти фотоны можно поворачивать, — объясняет автор открытия. — Такой прием был предложен впервые в мире».

Веретенообразный блок управления рентгеновским излучением назвали линзой Кумахова. С ее помощью можно «увидеть» внутреннюю структуру практически любого объекта. При этом разрешение наблюдаемой «картинки» будет примерно в сто раз выше, чем у любого современного рентгеновского томографа.

Один из медицинских приборов, созданных по технологии Кумахова, позволяет точно подвести рентгеновское излучение на любую глубину тела — непосредственно к опухоли. При этом опухоль получает необходимую для разрушения раковых клеток дозу облучения, а окружающие здоровые ткани не облучаются вовсе. Эта альтернатива традиционной лучевой терапии, которая убивает в организме все. С помощью этого прибора можно адресно уничтожать в том числе неоперабельные опухоли — в головном мозге, печени.

Уже четверть века школа Кумахова сохраняет мировое научное лидерство.

Источник: Эксперт