Záchranná radiačná sprcha.

Neverili by ste, ale ožiarenie gama lúčmi je ohľaduplnejší spôsob, ako ošetriť umelecké predmety bez použitia zdraviu škodlivých roztokov alebo plynov. Dlhé roky sa pri reštaurovaní kníh, obrazov či nábytku používali metódy, využívajúce chemické roztoky, ktoré v konečnom dôsledku ubližovali nielen umeleckým pamiatkam, ale aj samotným reštaurátorom. Vedci však prišli na lepšie riešenie.

Všetko sa to zrejme stalo náhodou, alebo bolo za tým šťastie? Rektorát prestížnej americkej Univerzity Johnsa Hopkinsa dostal v roku 1980 zvláštny telefonát. V opustenom dome na predmestí Baltimoru sa medzi odpadkami a mačačincami našli v rámci pozostalosti po zosnulom čudákovi písomnosti, ktoré by vraj vedcov mohli zaujímať. Z hromád papiera sa vykľuli denníky, poznámky a fotografie Williama Horsleyho Gantta, amerického psychiatra, ktorý začiatkom 20. rokov minulého storočia odišiel do Ruska a bol žiakom slávneho fyziológa Ivana Petroviča Pavlova.

Reštaurátorské oddelenie univerzity však cenný materiál odmietlo prevziať, pretože odstránenie vrstiev špiny a hniloby bolo príliš nákladné a zdĺhavé na to, aby Ganttovu pozostalosť zaradili do univerzitného archívu.

NENECHAL SA ODRADIŤ

Jednému archivárovi však prišlo na um osloviť Waltera Chappasu, jadrového fyzika Marylandskej univerzity. Dal sa nahovoriť na záchrannú akciu a Ganttove zápisky vystavil pôsobeniu gama žiarenia v odtienenej komore po dobu 45 minút. Pesimistické predpovede, podľa ktorých papier skrehne, zožltne a nakoniec sa rozpadne, sa nenaplnili. Ganttova zbierka je dnes súčasťou archívu Univerzity Johnsa Hopkinsa a bádateľom poskytuje ojedinelý prameň pri štúdiu ruských dejín. Použitá technika ožiarenia okamžite vyriešila problém s bujnejúcimi baktériami a mikroorganizmami. Jej dlhodobý vplyv na stav archiválií bol navyše za hranicou merateľnosti, povedal Chappas v roku 2000 pre časopis Nuclear News.

UŽITOČNÉ ŽIARENIE

Práve Ganttova zbierka slúži ako príklad použitia tzv. radiačnej dezinfekcie, v ktorej sa využívajú ničivé účinky gama žiarenia na štruktúru DNA baktérií, plesní, mikroorganizmov, ale aj najrôznejších vývojových štádií hmyzu. Ako zdroj žiarenia najčastejšie slúži izotop kobaltu 60. Je to rovnaký rádioizotop, ktorý sa používa v medicíne pri ožarovaní nádorov alebo v priemyselnej výrobe pri hľadaní skrytých mikroskopických trhlín a zvarov v materiáloch. Ožarované predmety sa umiestnia do špeciálnej odizolovanej miestnosti a vystavujú sa vopred vypočítanej dávke žiarenia. Tá sa začína na absorpčnom ekvivalente 500 grayov, čo je hodnota vhodná na spoľahlivé zneškodnenie lariev hmyzu. Dávka však stúpa až na 18 kGy, pri ktorej hynú huby a plesne. Žiarenie nad 25 kGy má potom sterilizačné účinky, je teda schopné likvidovať aj baktérie a vírusy. Výhodou ošetrenia pomocou gama lúčov je predovšetkým skutočnosť, že žiarenie preniká rovnomerne celým predmetom. Takýto efekt sa nedá docieliť žiadnym roztokom. Približuje sa k nemu síce použitie plynu, lenže bežne používaný etylénoxid je jedovatý a karcinogénny. Navyše, v knihách aj v umeleckých predmetoch na rozdiel od radiácie zostáva po ňom vždy stopové množstvo, ktoré sa odparuje a môže byť nebezpečné.

SVET POZNÁ GAMA LÚČE

Ožarovanie je pomerne rozšírená metóda v USA. V roku 1997 sa vďaka gama žiareniu ochránilo pred plesňou a hnilobou pol milióna kníh zo štátnej Coloradskej univerzity v Denveri, zničených masívnymi záplavami. Pozadu však nezostáva ani Európa. S gama žiarením má napríklad skúsenosti archív univerzity v nemeckom Lipsku a s tradíciou radiačnej dezinfekcie sa môže pochváliť aj Česko. Pri Stredočeskom múzeu v Roztokách pri Prahe funguje Konzervačné ožarovacie pracovisko, ktoré prijíma objednávky aj od súkromníkov. Ošetrovali tu napríklad vzácne hudobné nástroje zo zbierok českého Národného múzea, organové píšťaly z mnohých kostolov alebo pamiatkovo chránený historický kolotoč z Letenských sadov.

ZÁCHRANA KULTÚRNEHO DEDIČSTVA

Ochrana kultúrnych predmetov pomocou radiačného žiarenia na prvý pohľad pôsobí ako jednoduchá metóda. Napriek tomu aj tu prebieha výskum a vývoj. Príkladom môže byť ruský jadrový koncern Rosatom, ktorý nedávno prevzal riadenie moskovského Vedecko-analytického ústavu technickej fyziky a automatizácie (NIITFA). Ústav založený v roku 1960 sa vlani modernizoval a získal nové objednávky. Máme skúsenosti s mnohými produktmi širokej spotreby – od zložiek pleťových krémov až po jednorazové lekárske pomôcky, povedal serveru lenta.ru riaditeľ NIITFA Pavel Balakirev. Jeho ústav sa tiež dostal k záchrane kultúrneho dedičstva. Pre Štátny ústav ruského jazyka radiačne ošetril niektoré raritné edície diel Alexandra Puškina a Ivana Gončarova.

STAČÍ VYRÁTAŤ SPRÁVNU DÁVKU

Podobne ako v prípade ostatných výskumných pracovísk nejde len o prestížnu prácu, ale aj o vítaný zdroj príjmov. Komerčné aktivity nám umožňujú financovať našu prácu, no podporujú tiež aplikovaný výskum, vysvetľuje Balakirev. A v neposlednom rade prispievajú k pozitívnejšiemu vnímaniu jadrovej fyziky. Ako hovorí nestor v aplikácii gama žiarenia Walter Chappas: Keď sa povie radiačné žiarenie, veľa historikov umenia má strach. Pritom iba treba vypočítať správnu dávku.

*** Výhodou ošetrenia pomocou gama lúčov je skutočnosť, že žiarenie preniká rovnomerne celým predmetom.

GAMA ŽIARENIE

Žiarenie gama objavil francúzsky chemik a fyzik Paul Ulrich Villard v roku 1900 pri štúdiu uránu. Pomocou aparatúry, ktorú si sám postavil, pozoroval, že magnetické pole neohýba toto žiarenie. Spočiatku sa myslelo, že gama žiarenie má časticovú povahu, no britský fyzik William Henry Bragg v roku 1910 dokázal jeho vlnový charakter tým, že ionizuje plyn podobne ako röntgenové žiarenie. V roku 1914 Ernest Rutherford a Edward Andrade dokázali zmeraním vlnovej dĺžky gama žiarenia pomocou röntgenovej kryštalografie, že je to druh elektromagnetického žiarenia. Pomenovanie gama žiarenie zaviedol Ernest Rutherford ako obdobu alfa a beta žiarenia ešte v čase, keď nebol známy rozdiel vo fyzikálnej podstate týchto druhov žiarenia. Vysokoenergetická povaha žiarenia z neho vytvára účinný prostriedok na hubenie baktérii a plesní, čo sa využíva pri sterilizácii lekárskych nástrojov alebo pri ošetrovaní potravín. S výhodou sa používa tiež na červotočom napadnuté staré drevené umelecké diela, ktoré by chemikálie mohli poškodiť. Hoci gama žiarenie samo osebe spôsobuje rakovinu, v príslušných dávkach slúži aj na jej liečenie. Využíva sa tiež v nukleárnej medicíne na diagnostické účely. Účinky gama lúčov podľa veľkosti dávky v kilograyoch (kGy) Hubenie hmyzu, dezinfekcia 0,5 Tónovanie skla 1,5 Hubenie plesní a húb 18 Sterilizácia 27 Zdroj: Stredočeské múzeum v Roztokách pri Prahe