Den store dræber redder liv

Da major Andrei Durnovtsev smider bomben 10 km over Severny-øen i Barentshavet fra et specialbygget fly, ved han og besætningen, at de ifølge ingeniørernes beregninger kun har 50 procents chance for at overleve prøvesprængningen.

Kort efter stiger paddehatteskyen 62 km op i atmosfæren, lysglimtet kan ses på næsten 1000 kilometers afstand, og trykbølgen rejser flere gange rundt om Jorden.

Det er den 30. oktober 1961, og Sovjetunionen har detoneret Tsar Bomba – en atombombe af en størrelse, der aldrig siden er overgået.

Heldet er med flyets besætning, der overlever med nød og næppe. Selvom flyet er mere end 40 km væk, da bomben detonerer, får trykbølgen det til at falde næsten 1 km – på sikker afstand af den ildkugle, som eksplosionen udvikler på få sekunder.

I 2011, 50 år efter Tsar Bomba, får vietnameseren Do Quoc Hung stillet diagnosen uhelbredelig lungekræft. Fem år senere er han stadig i live, og det kan han takke atombomben for.

Strålebehandling med de selvsamme stoffer, som gav Tsar Bomba dens ødelæggende kraft, slår kræftcellerne i hans lunger ihjel og giver ham livet tilbage.

VIDEO: Dommedagsuret viser 100 sekunder i midnat

Menneskeheden er i dag tættere på at udslette sig selv, end vi har været siden 1953, da Sovjetunionen prøvesprængte sin første brintbombe. Det mener det forskerpanel, der står bag det såkaldte dommedagsur. I begyndelsen af 2020 blev viserne rykket til 100 sekunder i tolv. Baggrunden er især faren for atomkrig og klimaforandringer:

Bomben skabte kernemedicin

Tsar Bomba var på 50 megatons, det vil sige over 3000 gange større end den atombombe, der dræbte 135.000 mennesker i den japanske by Hiroshima i 1945.

Fem millioner milliarder milliarder watt, over en procent af Solens energiproduktion, blev udløst, da Tsar Bomba detonerede.

Større bombe er aldrig bygget, da det er unødvendigt for at opnå den totale ødelæggelse. Kernevåben er den ultimative dræber, men paradoksalt nok har de samtidig skabt en stribe afledte videnskaber og teknologier.

De samme mekanismer, der gør det muligt at bygge en atombombe, bruges i dag i både miljøvenlig energiproduktion og klimaforskning.

Men den største livgivende gevinst af de dødbringende våben er, at de har skabt en helt ny gren inden for lægevidenskaben – kernemedicin.

Uden atomkapløbet, som startede under anden verdenskrig, var forskningen i radioaktive stoffer aldrig nået dertil, hvor den er i dag, og de samme sjældne stoffer, som blev frembragt til brug i atombomber, begyndte kort efter krigen at blive anvendt til det stik modsatte formål.

Radioaktivt jod kurerede patient

En dag i 1943 får patienten “BB” pludselig stærke smerter i hovedet. 20 år tidligere har han fået fjernet sin kræftramte skjoldbruskkirtel, og lægen Sam Seidlin på Montefiore Hospital i New York forsøger sig nu med en helt ny medicinsk metode: Han giver BB en lille dosis radioaktivt jod.

Jod optages stort set kun af vores skjoldbruskkirtel, og med en geigertæller kan Seidlin tydeligt se, at kræften har spredt sig derfra, fordi udvæksterne, de såkaldte metastaser, optager jodet.

På grund af sygdommen har patienten en overproduktion af et bestemt hormon, men det radioaktive jod hæmmer produktionen.

Sam Seidlin får nu den idé, at han kan bekæmpe kræften målrettet ved at give en større dosis radioaktivt jod. Behandlingen er vellykket – BB’s smerter går væk, og spredningen af kræften stopper.

Sam Seidlins gennembrud er beskrevet i en berømt artikel fra 1946, som var med til at grundlægge en helt ny medicinsk disciplin, der hænger uløseligt sammen med udviklingen af atombomben.

Atombomber fungerer ved hjælp af meget flygtige radioaktive stoffer. Nogle findes i små mængder i naturen, mens andre må fremstilles i atomreaktorer og i partikelacceleratorer.

I 1942 blev reaktoren X-10 bygget i det hemmelige Oak Ridge-laboratorium i Tennessee i USA. X-10 var den første reaktor til fremstilling af plutonium-239, “brændstoffet” i en almindelig atombombe.

Her frembragte fysikerne det flygtige stof til atombomben ved at bestråle uran-238 med neutroner. Mens forskerne i Oak Ridge arbejdede på forskellige bearbejdninger af uran, opdagede de, at stoffet jod-131 kan fremstilles ved spaltning af uran-235 – en proces, som fandt sted i reaktoren.

I 1946, kort efter krigens afslutning, besluttede de amerikanske myndigheder, at reaktoren skulle fokusere på medicin frem for bomber. Det betød, at den radioaktive jod, Sam Seidlin samme år beviste kunne kurere kræft, nu kunne produceres i store mængder. Kernemedicinen var født.

Radioaktive stoffer blev fra slutningen af anden verdenskrig især brugt til at diagnosticere sygdomme. Stofferne er nyttige, fordi de kan målrettes netop den del af kroppen, lægerne vil undersøge.

Det grundlæggende princip er, at radioaktive stoffer kombineres med sporstoffer – stoffer, som man ved bliver optaget i bestemte organer eller kobler sig til celler, der er ramt af sygdom.

Blandingen sprøjtes ind i kroppen, og når bestemte celler er på overarbejde på grund af en sygdom, vil mere af stoffet koble sig til dem.

Med et såkaldt gammakamera kan lægerne derefter registrere strålingen og på den måde danne et detaljeret billede af en sygdom et bestemt sted i kroppen.

Det mest udbredte stof til diagnosticering i dag er technetium-99m, som er særligt velegnet, fordi det udsender let målbare gammastråler med omtrent samme bølgelængde som almindelig røntgenstråling.

Samtidig henfalder stort set alt stoffet til det stabile stof technetium-99 i løbet af et døgn, og derfor udsættes kroppen kun for en minimal samlet mængde stråling.

Cobalt-60 skærer som en kniv

Atomreaktorerne gjorde det muligt at producere en lang række forskellige radioaktive stoffer til medicinsk brug.

Et af dem er cobalt-60, som ikke findes i naturen, men kun kan fremstilles i en reaktor ved at bombardere cobalt-59 med neutroner. Cobalt-60 skulle vise sig at bane vejen for en revolutionerende teknik, der kaldes gammakniv.

Det er den behandling, der i 2011 reddede vietnameseren Do Quoc Hungs liv trods en lungekræftdiagnose, som tidligere ville have været udsigtsløs.

Gammaknivteknikken fungerer ved, at radioaktive stoffer stråles ind i kroppen, så de stort set kun rammer kræften, som hvis kirurgen brugte en ekstremt præcis kniv.

Det aktive stof i gammakniven udsender gammastråling, dvs. ekstremt kortbølget lys, der er stærkt nok til at slå elektroner løs fra atomerne i de kræftramte celler.

Derved skabes såkaldte radikaler – atomer, hvis ene elektronpar er brudt op. Radikalerne reagerer stærkt med atomerne omkring dem og slår på den måde kræftcellerne ihjel.

Behandlingsmetoden blev afprøvet for første gang i 1968, og det blev begyndelsen på den såkaldte radiokirurgi.

Igennem årene er metoden forfinet, og i dag bruger lægerne ofte en såkaldt roterende gammakniv, hvor strålingskilden kører rundt om patienten og stråler fra forskellige retninger.

Det gør metoden mere præcis og mindsker strålingen af raskt væv, så det er blevet muligt at kurere patienter som Do Quoc Hung.

I 1970’erne og 1980’erne førte de radioaktive stoffer til endnu et gennembrud.

Med de moderne skanningsmetoder – CT-, MR- og PET-skanning – der fungerer ved hjælp af radioaktive sporstoffer, er det blevet muligt at kortlægge fx kræftramte områder i kroppen i langt flere detaljer.

Det har gjort radiokirurgi endnu mere anvendelig, fordi lægerne nu kan sigte med større præcision.

Accelerator behandler kræft

Den teknologiske udvikling har gjort partikelacceleratorer mere udbredte, og med acceleratorerne kan lægerne producere stråling med højere energiindhold end ved den hidtidige radiokirurgi og derved slå kræftceller ihjel endnu mere effektivt.

Det nyeste inden for radiokirurgien er såkaldt microbeam radiation – en teknologi, der ventes at få stor betydning for kræftbehandling, fordi den er så ekstremt præcis.

Teknikken tager udgangspunkt i en såkaldt synkrotron, en cirkulær partikelaccelerator.

Et magnetisk felt accelererer partikler hurtigere og hurtigere rundt, og strålingen øges i takt med hastigheden.

Accelerationen får partiklerne til at udsende røntgenstråling, og strålingen fokuseres, så den stråle, der sendes ind i kroppen, måler helt ned til ti mikrometer (1/100.000 m) i diameter – omkring en tiendedel af et menneskehår.

Princippet i behandlingen er, at man skyder mange små, præcise pulser af stråling mod de kræftramte celler.

På den måde minimeres skaderne på raske celler. Microbeam-behandling ventes bl.a. at kunne bruges mod svulster i centralnervesystemet, der hidtil har været svære at behandle.

Atombomben blev skabt som et våben mod militære fjender og gjorde mennesket i stand til at ødelægge hele Jorden.

Men med dommedagsvåbnet fulgte en teknologi, der redder liv ved at bekæmpe fjender inde i kroppen med ekstrem præcision.