- -
- 100%
- +
Но в 1949 г. запрет на исследования по классической генетике дошел и до системы тюремных институтов. Поэтому группа Тимофеева-Ресовского переключилась на работу в области радиационной экологии. В короткий срок они разработали новые методы исследований по распределению разных радиоизотопов по лесным, полевым и другим биоценозам, по компонентам водоемов и создали теоретические основы радиационной биогеоценологии.
Общее руководство работой радиобиологического и радиологического центра осуществлял заместитель министра здравоохранения А. И. Бурназян, который одновременно имел и военное звание генерал-лейтенанта.
Когда радиобиологический центр переключился с генетики на радиоэкологию, возникла необходимость завербовать в него несколько молодых специалистов в области агрохимии и почвоведения. В 1949 г. я был студентом 4-го курса на факультете агрохимии и почвоведения Сельскохозяйственной академии в Москве, и у меня было много друзей среди выпускников – студентов, кончавших в мае 1949 г. последний, 5-й курс обучения. В СССР выпускники вузов подлежали так называемому распределению на место работы, где они обязаны были отработать три года после получения диплома. Разумеется, выпускникам факультета агрохимии и почвоведения предлагали в первую очередь потрудиться в области сельского хозяйства. В 1949 г. при распределении случилась сенсация, значение которой я понял лишь много лет спустя. В списке предложений оказалось шесть таинственных должностей в какое-то секретное учреждение на Урале, обозначенное как почтовый ящик № …. Три места из этих шести выделило Министерство здравоохранения и два Министерство внутренних дел. На эти вакансии были приняты лучшие выпускники, и эти люди исчезли из поля зрения на много лет. Только в 1964 г. я встретил некоторых из них в группе Н. В. Тимофеева-Ресовского, когда он переехал со своими сотрудниками в обнинский Институт медицинской радиологии.
В 1956 г., после секретного доклада Хрущева о преступлениях Сталина, тюремно-лагерный научный центр, возглавляемый Тимофеевым-Ресовским, перешел на положение открытой лаборатории и под названием «Лаборатория биофизики» вошел в состав Уральского филиала Академии наук СССР. Лабораторная база находилась в Свердловске, экспериментальная – в г. Миассе Челябинской области, у озера Большое Миассово в Ильменском заповеднике. С 1956 г. сотрудники лаборатории опубликовали несколько десятков статей и сборников по исследованиям в радиационной экологии.
После уральской ядерной катастрофы было бы естественно именно этому большому и опытному коллективу начать работы по изучению радиоэкологии на загрязненной территории. Однако научный центр с персоналом из бывших заключенных, из коих не все были формально реабилитированы, не подходил для строго секретных исследований. Поэтому и была создана дополнительная, параллельная, секретная научная база по соседству – там же на Урале. Открытая Лаборатория биофизики Уральского филиала Академии наук в период с 1958-го по 1966 г. публиковала свои работы в обычных научных изданиях, другая, закрытая научная организация готовила только секретные отчеты.
Я пишу здесь о параллельном существовании этих двух научных коллективов для того, чтобы отметить существенную разницу в методических основах их работы. Когда в 1966–1967 гг. сотрудники секретных станций стали частично публиковать свои результаты, то оказалось, что они ставили перед собой те же научные проблемы. Но если сотрудники Тимофеева-Ресовского всегда точнейшим образом описывали все основные условия экспериментов, дозы радиоактивности, сроки, способы постановки экспериментов, место их проведения, климатические и прочие условия, то работникам секретных лабораторий в своих публикациях приходилось многое скрывать, о многом умалчивать, а некоторые детали искажать. Кроме того, те задачи, которые Лаборатория биофизики решала на реальных моделях (искусственные водоемы создавались в больших стеклянных сосудах, искусственные системы типа «почва – растения» – в больших ящиках), секретная группа решала совсем в иных по масштабам условиях. Группа Тимофеева-Ресовского тоже использовала естественные условия и небольшие пруды, но всегда точно указывала сроки, количество и состав вносимых в них изотопов и полный баланс радиоактивности в конце опыта. В 1958–1963 гг. лаборатория Н. В. Тимофеева-Ресовского уже изучала в биоценозах судьбу семнадцати различных радиоактивных изотопов, коротко- и долгоживущих продуктов распада урана. Материалы, которые стали публиковаться позже секретными лабораториями, были связаны с распределением в биоценозах лишь Sr90 и Cs137 – изотопов, поведение которых в различных системах было к 1967 г. уже достаточно хорошо изучено в зарубежных и советских экспериментальных исследованиях.
В 1964 г., после отставки Хрущева, генетика обрела наконец в СССР легальный статус. Нужно было срочно создавать генетические центры и лаборатории. Т. Д. Лысенко потерял всякое влияние. В этих условиях было естественным для Н. В. Тимофеева-Ресовского возобновить свою работу в области радиационной и эволюционной генетики. В 1964–1965 гг. он с наиболее близкими сотрудниками переехал из «уральской ссылки» в Обнинский научный городок, где возглавил отдел генетики в недавно созданном Институте медицинской радиологии. Я переехал в Обнинск в конце 1962 г. для создания в этом же институте Лаборатории молекулярной радиобиологии. Моя лаборатория была в 1965 г. включена в отдел генетики и радиобиологии, главой которого стал Н. В. Тимофеев-Ресовский.
В период секретности исследований в области атомной энергии обычные для научного языка термины даже в секретных отчетах было принято заменять кодовыми словами. Эта практика возникла из недоверия к секретарям-машинисткам, курьерам и тем, кто с чисто технической или финансовой стороны может быть вовлечен в те или иные исследования. Секретный жаргон Тимофеев-Ресовский сохранил и в разговорах об уральской катастрофе. Взрыв, загрязнивший обширные территории Челябинской области, он называл «плевком», а хранилище отходов «юшкой». Слово «юшка» на уральском русском диалекте (см. Словарь русского языка В. И. Даля) означает густой навар при приготовлении ухи. Поскольку уху обычно варят в металлических котелках, то под словом «юшка» Тимофеев-Ресовский подразумевал котел с густым, концентрированным и горячим раствором радиоизотопов.
В 1965 г. проблемы экологии и хранения радиоактивных отходов меня мало интересовали. Я был занят в основном вопросами о механизмах дифференцировки и старения у животных и проявлением в этих процессах радиационных соматических мутаций.
Об исследованиях Тимофеева-Ресовского в области радиационной экологии на Урале до 1958 г. я хотел упомянуть здесь еще и потому, что именно он был действительным основателем в СССР этой отрасли науки. Из тюремного института одними своими анонимными секретными отчетами в 1948–1955 гг. он оказывал влияние на работы многих других групп. Некоторые данные из своих собственных отчетов уже после выхода из тюремных условий бывшие заключенные находили потом в публикациях других, свободных, участников атомных исследований. Научные сотрудники-заключенные делали научные выводы, а генерал-лейтенант А. И. Бурназян и другие получали за эти работы награды, титулы и премии. После 1956 г. Тимофеев-Ресовский уже мог публиковать материалы под собственным именем. За короткий срок и он, и его сотрудники опубликовали несколько десятков научных статей, сборников и книг в области радиационной биоэкологии и биогеоценологии. Для примера я хочу сослаться лишь на несколько основных трудов, в которых есть и полная библиография всей этой многочисленной серии исследований [4, 5, 6, 7, 8]. Работы Е. А. Тимофеевой-Ресовской и Н. В. Тимофеева-Ресовского [7, 8] были представлены как диссертации для получения ими ученых степеней, хотя каждый из них имел к этому времени больше ста научных работ и международную известность. Тимофееву-Ресовскому было 62 года, его жене 63. Но поскольку они до ареста жили в Германии, их прежние научные заслуги не принимались во внимание при оценке научной квалификации в СССР, поэтому для формального утверждения в должностях руководителей научных коллективов им нужно было написать и защитить диссертации, соответствующие советским стандартам. Утверждение этих ученых степеней в Москве было проведено лишь в 1965 г., после отстранения Т. Д. Лысенко от руководящих постов.
Те достаточно ясные формулы, выводы и экспериментальные данные, которые были получены в строго контролируемых модельных условиях и для семнадцати разных радиоизотопов и их смесей в 1957–1963 гг., неожиданно стали темой еще одной статьи, автор которой почему-то не ссылался на выводы Тимофеева-Ресовского и его сотрудников, хотя их легко было найти в таких журналах, как «Доклады Академии наук СССР», «Ботанический журнал СССР», «Бюллетень Московского общества испытателей природы» и др. Я нашел ее случайно, просматривая советский журнал «Атомная энергия». Ее автор Ф. Я. Ровинский не входил в список знакомых мне имен, но упоминался в одной из работ, о которой я расскажу ниже. Название статьи Ф. Я. Ровинского [9] было чисто теоретическим, и задача исследования была теоретической. Автор представлял воображаемый круглый непроточный водоем с изогнутым дном и толстым слоем донных отложений, которые постепенно адсорбируют однократно внесенный (теоретически) в водоем радиоактивный изотоп. Поскольку в биологических компонентах водоема изотоп задерживается временно, а в донных илистых отложениях постоянно, то предлагалось пренебречь биомассой и рассматривать водоем как двухкомпонентную систему. В этой двухкомпонентности и был главный принцип, позволявший вывести математическую формулу той скорости, с которой концентрация изотопа в воде будет снижаться во времени. Получалась теоретическая расчетная кривая быстрого снижения содержания изотопа вначале и постепенного приближения к равновесию (плато) примерно через год.
После получения формулы и теоретической кривой нужно было проверить ее применимость к естественным условиям. Ровинский не проводил для этого экспериментальных исследований, а получил откуда-то готовые цифры изменения радиоактивности в двух непроточных озерах, однократно загрязненных смесью радиоактивных изотопов, как короткоживущих, так и долгоживущих, из которых автор упоминает только Sr90. Работа Ровинского поступила в редакцию в мае 1964 г. Учитывая сроки оформления таких работ для разрешения в печать, нужно полагать, что последние измерения активности в этих озерах были сделаны не позднее осени 1963 г., то есть до того, как озеро покрылось льдом на 5–6 месяцев, что обычно для всех озер на 90 % территории СССР. Между тем измерения активности проводились 65 месяцев, то есть были начаты где-то между 1957 и 1958 гг.
Автор нигде не приводит абсолютных цифр реальной концентрации радиоизотопов в воде, оперируя относительными цифрами и логарифмами от исходных величин первичного загрязнения. Теоретические кривые и предоставленные в распоряжение автора экспериментальные измерения радиоактивности воды в основном совпадали. Однако недоумение вызвала приводимая в статье характеристика двух озер:
«Экспериментальными водоемами являлись озера автотрофного типа площадью 11,3 км2 (первый водоем) и 4,5 км2 (второй водоем). Дно озер плоское, блюдцеобразной формы. Они имеют мощные иловые отложения, полностью выравнивающие первоначальный рельеф дна. Берега часто зарастают тростником… хорошие условия для развития биомассы: высокие летние температуры, хорошая освещенность толщи воды и т. д. Гидрохимический состав озерных вод приводится в табл. 1» [9. С. 380].
Судя по таблице, гидрохимический состав озер был весьма различен, что говорит о разной геологической природе донных пород. Содержание натрия в воде второго озера было в 9 раз выше, чем в первом, калия – в 5 раз, магния – в 2 раза, хлора – в 20 раз. В то же время в первом озере было значительно больше кальция. Так что вряд ли эти озера находились рядом.
Возникает естественный вопрос: зачем вообще нужны были два озера и почему столь больших размеров? Решение задачи легко было получить в искусственных условиях, по типу опытов Тимофеева-Ресовского. Можно было при желании естественных условий найти маленькие пруды (1–2 га или меньше). Но ведь два озера общей площадью больше 15 км2 и с хорошей биомассой являются громадной ценностью для промышленного рыболовства, возле них обязательно есть деревни или поселки. Зачем же загрязнять их смесью изотопов?
Озера такого большого размера обозначены на учебных картах СССР масштаба 1:4 000 000, где 1 см соответствует 40 км. Самая богатая озерами область СССР – Карельская, но это север, а там нет «высоких летних температур». Среди десятков областей континентальной части России больше всего озер всех типов (проточных и непроточных) в Челябинской области: на моей карте указанного выше масштаба их около пятидесяти, и немало среди них как раз такого размера. Л. Тумерман, со слов уральских жителей, назвал г. Кыштым ближайшим к месту катастрофы, дорога, по которой они проезжали, находится в 40–50 км к востоку от Кыштыма, и вся эта территория буквально усыпана озерами проточного и непроточного типа, и несколько озер как раз подходят по площади.
Но это только мои догадки. Хотя размеры «экспериментальных» озер являются географически значимыми и такие озера имеют названия и упоминаются в основных справочниках по озерам мира, ни названий, ни географического положения тех озер Ф. Я. Ровинский не приводит. Не приводит он, как было отмечено, и реальной концентрации радиоактивности в воде. Весьма маловероятно, что эти озера, содержащие около 1011 л воды, загрязнялись для каких-либо опытов, да и Ровинский сам получил данные по изменению радиоактивности в готовом виде через пять лет. Даже для получения «индикаторных» экспериментальных доз стронция в воде в два озера такого размера нужно было бы внести не меньше 5 000 кюри Sr90 – это активность промышленного, а не экспериментального порядка. Любое озеро, возле которого расположен реактор или завод по переработке продуктов реактора, может быть загрязнено до таких пределов однократно случайным аварийным сбросом. Но в «опыте» было два изолированных озера, лежащих на разных геологических породах. При этом они были загрязнены одновременно. Как могла возникнуть такая ситуация? Пока остаются только вопросы и недоумение. Единственное, о чем из этой работы можно сделать определенный вывод, это то, что загрязнение озер смесью радиоизотопов произошло либо в 1957-м, либо в 1958 г.
Как видно из графика (рис. 1), воспроизводимого здесь из статьи Ровинского, теоретическая и экспериментальная кривые не совпадали лишь в течение первых 12–13 месяцев, а потом были идентичными.
Рис. 1. Сопоставление фактического () изменения (1) концентрации изотопов в воде и расчетной (0) кривой (2) изменения концентрации Sr90 в воде экспериментальных водоемов Sr90 в непроточных озерах [9].
Теоретические кривые, рассчитанные Ровинским, были сделаны для возможной судьбы стронция-90 в будущем. В реальных озерах, как объясняет сам автор, в течение первых двух лет учитывалась общая радиоактивность смеси радиоизотопов (состав смеси не приводится). Вполне очевидно, что в первые 12 месяцев в озерах в составе радиоактивного загрязнения было не меньше 40 % короткоживущих радиоизотопов, которые исчезли к сроку совпадения теоретической и экспериментальной кривых. Смесь радиоактивных изотопов, в которой 60 % приходится на долгоживущие продукты распада урана (в основном стронций), характерна для реакторных отходов после определенного срока хранения или для смеси старых и свежих отходов (с преобладанием старых). Но как и чем реально были загрязнены в 1957-м или 1958 г. эти озера, автор не упоминает. И высказанное выше соображение может пока служить для нас лишь гипотезой.
Озера, упоминаемые в статье Ровинского, содержали много кислорода и были богаты биомассой. Вне всякого сомнения, в этих озерах водилась и рыба – в Сибири и на Урале даже небольшие озера являются объектом промышленной добычи рыбы, а в Европейской части СССР рыбу разводят и в прудах. Поэтому было бы вполне естественным, если бы для серьезного изучения радиоэкологии рыб (их пищевых цепей) и водных растений (концентрирование разных изотопов из воды) два озера непроточного типа, упоминаемые в статье Ровинского, являлись объектами хозяйственного использования, и это создавало уникальные возможности. В небольших искусственных водоемах, служивших базой для работ группы Тимофеева-Ресовского, все эти проблемы радиоэкологии рыб было трудно изучать, у Ровинского же был большой географический водный радиоактивный биоценоз.
Между тем наиболее крупномасштабные в СССР исследования некоторых проблем радиационной экологии рыб и водных растений в условиях естественной среды были проведены в 1969–1970 гг. на значительно менее удобном для этих целей озере проточного типа. Ни название этого озера, ни его географическое положение в опубликованных статьях также не указываются.
Ключевые исследования, анализ которых рождает много интересных вопросов, были опубликованы в двух статьях А. И. Ильенко [10, 11], а также в его книге [12], обобщающей работы автора не только по озерной биоэкологии, но и по зооэкологии в районах, несомненно находившихся рядом с изучавшимся озером (это видно по одновременным срокам взятия проб воды, вылова рыб и отлова и отстрела животных и птиц).
В 1969 г. А. И. Ильенко опубликовал большой обзор «Радиоэкология пресноводных рыб» [13] (сдан в печать в начале 1968 г.), но в этом обзоре еще нет никаких данных о собственных исследованиях, выполненных на озере, назовем его «X», которые мы обсудим ниже. Следует полагать, что этот обзор стал результатом методической и теоретической подготовки перед началом основных экспериментов. Первая, очень краткая статья по изучению озера «X» была опубликована уже в 1970 г. [10]. Название статьи «Накопление стронция-90 и цезия-137 пресноводными рыбами» и краткое описание методики говорит о том, что изучавшееся озеро (рыбы отлавливались летом 1969 г.) было загрязнено стронцием и цезием. Поскольку статья опубликована в разделе «Краткие сообщения», то в ней не следовало ожидать детального описания методов. Однако даже в столь кратком сообщении появились следующие количественные данные: концентрация Sr90 в воде озера «X» составляла 0,2 мккюри на литр; концентрация Cs137 в воде – 0,025 мккюри на литр; в озере обитало лишь четыре вида рыб – плотва (Rutilus rutilus L.), язь (Leuciscus idus L.), окунь (Perca fluviatus L.), щука (Esox lucius L.).
Для изучения концентрации радиоизотопов вылавливались только плотва и щука (щука питается плотвой). Цезий находится в основном в мышцах, стронций – в костях. Всего для анализа на содержание Cs137 и Sr90 было выловлено летом 1969 г. 44 плотвы и 32 щуки.
Прежде всего следует обратить внимание на то, что концентрация стронция, которая в 10 раз превышала концентрацию цезия, была также выше предельно допустимых доз стронция в воде, пригодной для питья или рыбного промысла по принятым в СССР стандартам [14]. По санитарным нормам, принятым в СССР и вошедшим во все основные руководства и в «Медицинскую энциклопедию» (1968), предельно допустимые концентрации стронция-90 в воде открытых водоемов и источников водоснабжения не должны превышать 3·10-11 кюри на литр, то есть они почти в 5 000 раз ниже тех, что были в изучавшемся озере. В экспериментальных водоемах, безусловно, можно эту дозу увеличить, но 0,2 мккюри на литр – это намного больше, чем необходимо только для экспериментальных целей.
Из статей А. И. Ильенко [13] и Г. М. Пархоменко [14] следует, что еще в 1960–1961 гг. Ильенко экспериментально изучал распределение Sr90 и Cs137 у рыб, обитавших в водоеме, загрязненном этими изотопами. В этом случае автор имел вдвое меньшую концентрацию стронция, но почти в четыре раза большую концентрацию цезия. Но то был экспериментальный водоем, в который был добавлен и радиоактивный фосфор. В опытах других авторов для экспериментальных целей применяются намного меньшие концентрации.
Однако в работе, опубликованной Ильенко в 1970 г., нет никаких данных, позволяющих судить о размерах озера. Вылов 32 щук и 44 штук плотвы не является достаточно надежным индикатором. На Урале (в Челябинской, Свердловской и других областях) имеется 5 тыс. км2 различных водоемов, которые используются для промышленного лова рыбы, и средняя промысловая продуктивность уральских озер равна 16–25 кг рыбы на гектар. Но щуки обычно составляют от 2 до 6 % улова [15]. У Ильенко щуки были по 3–6 кг, плотва – мелкая рыба. По грубым подсчетам, он за лето выловил около 150 кг щук. Для целей экологических исследований вылов не может быть выше промышленного, поэтому предварительно можно допустить, что озеро, упоминаемое в статье, было площадью не меньше 100 га, но его реальные размеры могли быть и значительно больше.
Через два года Ильенко опубликовал более обстоятельную работу [11] по исследованиям в этом же районе и того же озера. По поводу местоположения объекта нет никаких сомнений, так как в ней есть ссылка на работу 1970 г. как на предварительное сообщение об одном и том же исследовании. Однако в этой более подробной работе изучалось распределение по пищевым цепям только Cs137, но не Sr90. Из книги Ильенко, опубликованной позже [12], очевидно, что стронций в последующих опытах в этом озере уже не изучался, только цезий. Причины такой избирательности не ясны и научно не обоснованы, так как оба изотопа имеют и в составе растений, и в рыбах совершенно разную локализацию и разный тип обмена. Странным является и то, что Ильенко ни в новой статье, ни в книге не упоминает вообще, что в этом озере кроме цезия был в воде и радиоактивный стронций. Все изложено так, будто Cs137 был единственным радиоактивным изотопом.
Раздела «Методика» в статье нет совсем, а характеристика озера и объяснение того, как попал в него радиоактивный цезий, представляют собой очевидную, хотя, по-видимому, и вынужденную фальсификацию. (К сожалению, с фактами явных фальсификаций нам придется встретиться еще много раз.) Рыбы (щука и плотва) отлавливались с июня 1969 г. по декабрь 1970-го. (Предварительное сообщение 1970 г. касается вылова только летом 1969 г.) Во введении [11. С. 174] автор указывает, что озеро было непроточным и что концентрация цезия в нем колебалась по сезонам в результате искусственно изменяемого содержания. Как это понимать, не ясно, но, по-видимому, следует предполагать, что Cs137 добавляли извне именно в 1969 и 1970 гг. (о вариациях концентрации цезия в сообщении 1970 г. ничего не сказано). Характер вариаций цезия в воде, а также в теле плотвы и щук приведен Ильенко в виде графика, который мы здесь воспроизводим (рис. 2).
Рис. 2. Содержание Cs137в воде водоема (1) и его концентрация в пище плотвы (2) и мышцах плотвы (3) и щуки (4) [11].
На графике видно, что концентрация Cs137 менялась в воде озера практически каждый месяц. За период с июня по сентябрь 1969 г. концентрация цезия равномерно росла с 0,005 до 0, 02 мккюри/л, то есть увеличилась в 4 раза. Если верить введению, это было связано с постоянным внесением цезия в озеро. Однако осенью концентрация продолжала расти и достигла максимума в декабре (0,04 мккюри/л). Непонятно, зачем нужно было увеличивать содержание изотопа к зиме, когда озера замерзают и практически замирает биологическая активность рыб. К весне (апрель) концентрация цезия в воде озера резко снизилась (в 8 раз), но увеличилась в мае, затем упала немного в июле 1970 г. и снова возросла вдвое (до 0,04 мккюри/л) в августе, но к декабрю снизилась до 0,01. Такие резкие колебания, если бы они были экспериментальными, не поддаются никаким логическим объяснениям, а для непроточного озера они вообще невозможны. Озеро, как видим, было достаточно крупным (несколько квадратных километров). В таком озере можно повысить концентрацию изотопа внесением извне, но, судя по формулам Ровинского [9], неожиданного резкого снижения в 8 раз за 2–3 месяца весной 1970 г. в непроточном озере не могло произойти. Даже если допустить, что это произошло за счет биомассы (что сомнительно для особенно резкого снижения в декабре – марте, когда озеро покрыто льдом и температура воды 3–4 °C), то снижение к декабрю 1970 г. тоже никак нельзя объяснить ростом биологического связывания. Цезий мог исчезать в таких количествах из озера только в результате обновления воды, типичного для проточного озера. Безусловно, существовал внешний мощный источник загрязнения озера Cs137 (и соответственно стронцием), действие которого не было регулярным, а зависело, по-видимому, от климатических факторов (осадков, стока грунтовых вод и т. д.). Имел место и процесс обновления воды, то есть озеро было проточным, о чем Ильенко не мог сказать. Ведь если есть проточность (это относится и к Sr90), то возникает вопрос: куда? Сток из проточных озер северной части Челябинской области (район Кыштыма) и из Свердловской области идет через систему небольших рек в мощную Обь и в арктические моря. Сток из южной части Челябинской области и из других мест на Южном Урале идет в Каспийское море. В обоих случаях по путям стока протяженностью в тысячи километров происходит биологическое и химическое связывание стронция и цезия. Сообщать об этом виде загрязнения радиоактивностью рек большой протяженности нельзя по цензурным причинам.