Облучение воды

Вопрос:

Здравствуйте! Сразу к делу. Так какой же длиной волны нужно облучать воду чтобы она была полезна для организма и растений? Спасибо.

Ответ:


Здравствуйте, уважаемый King!

Речь идёт об электромагнитном излучении миллиметрового диапазона низкой интенсивности (КВЧ-излучение), которое интенсивно изучается в последние 25 лет во всём мире на различных биологических объектах (от бактерий до тканей и органов человека) и модельных системах, а также используется в практической медицине, что привело к созданию КВЧ-терапии.

Уже сейчас можно с уверенностью сказать, что существуют механизмы взаимодействия миллиметровых (КВЧ волн) с клетками растительного или животного происхождения, которые затрагивают фундаментальные аспекты их жизнедеятельности и функционирование клеточных мембран.

Наиболее существенный вывод, сделанный на основе этих экспериментов, состоял в следующем: характер воздействия КВЧ-волн на биологические объекты отличается от обычного теплового воздействия электромагнитных волн и обладает свойствами "информационного" воздействия. Кроме того, многими исследователями были отмечены положительные воздействия КВЧ-излучения на разных живых объектах и изучены различные физиологические эффекты, вызываемые КВЧ-излучением: ускорение роста и увеличение биомассы, интенсификация процессов фотосинтеза, сопровождающаяся повышением выделения кислорода и содержания в клетках фотосинтезирующих пигментов, увеличение экскреции органических соединений в среду, изменение реакционной способности экзометаболитов, изменение транспорта ионов и др.

КВЧ-излучение при терапии острой лучевой болезни усиливает процессы пролиферации клеток, различные энергетические процессы и биосинтез белка. На это указывает более высокое содержание гемоглобина, ретикулоцитов и лейкоцитов по сравнению с контролем. Кроме того, КВЧ-излучение стимулирует образование предшественников эритроцитов и ретикулоцитов и способствует белковому обмену в них. А если воздействовать КВЧ-излучением на головной мозг, то повышается секреция гормонов передней доли гипофиза, оказывающих стимулирующее влияние на эритропоэз и синтез гемоглобина. При действии КВЧ-излучением на почки, половые железы и кору надпочечников также происходит увеличение количества гемоглобина и ретикулоцитов. Однако установлено, что КВЧ-излучение катастрофически снижает количественные показатели лейкоцитов. Общее количество лейкоцитов в контрольной группе в течение всего эксперимента было на 69-72% меньше, чем у необлучённых животных. Основная причина катастрофического опустошения костного мозга, происходящего в самые ранние сроки после облучения, состоит в резком торможении процессов клеточного деления.

Эффекты КВЧ-излучения связаны с:

  • синтезом АТФ (в клетках зелёного листа);

  • синтезом биологически активных веществ (в сине -зелёных водорослях);

  • изменением метаболизма микроорганизмов;

  • синтезом биологически активных веществ иммуно -компетентными клетками;

  • повышением урожайности сельскохозяйственных культур (предпосевная обработка семян);

  • резонансными частотами на графике зависимости "биологический эффект - длина волны миллиметрового излучения ";

Тот факт, что во всех живых веществах процент содержания воды очень высок, и определил направление поиска первичных механизмов взаимодействия ЭМИ КВЧ с биологическими объектами. Однако, поскольку последние представляют высокоорганизованные структуры, то это может привести к определенным сложностям при выявлении механизмов воздействия на них излучений, поскольку высокая организованность системы значительно усложняет картину ее реакции на внешнее воздействие.

Квант энергии КВЧ-излучения имеет очень малую величину по сравнению с тепловой энергией частиц той среды (в данном случае это вода), на которую это излучение воздействует:

где kT0 – тепловая энергия частиц среды (молекул воды), здесь k=1,38·10-23 Дж/К –
постоянная Больцмана, T0 – абсолютная температура среды;
есть энергия кванта электромагнитного излучения, здесь h=6,62·10-34 Дж·с – 
постоянная Планка, а ν – частота излучения.

Длина волны КВЧ-излучения составляет миллиметры. Следовательно, теоретически, резонансное воздействие, должно происходить на надклеточном уровне. Глубина проникновения в биоткани, характеризующая степень поглощения КВЧ-излучения веществом составляет всего 300-500 мкм. Таким образом, проблема КВЧ-воздействия на живые организмы является частью общей проблемы воздействия на них слабых внешних факторов разной физической природы, таких как электромагнитные волны, радиоволны и др. Метод КВЧ-излучения находит широкое применение в медицине.

В общих чертах, биологическое действие электромагнитных излучений оптического и микроволнового диапазонов не имеет принципиальных отличий. Считается, что в основе эффекта лежат структурно-функциональные изменения мембранных образований клеток и внутриклеточных органелл, которые являются мишенями резонансного колебания электромагнитного поля. В результате такого взаимодействия создается физико-химическая основа для изменения процессов метаболизма, связанного с переносов протонов и электронов в клеточных мембранах, а уже на этой основе возникают последовательные неспецифические реакции клетки и организма в целом. Различия существуют лишь в биофизических тонкостях взаимодействия электромагнитных полей и биотканей.

Была даже высказана интересная идея, что эти миллиметровые колебания возникли в процессе эволюции живой клетки и являются одним из главных механизмов поддержания процессов жизнедеятельности. Клетка с клеткой "разговаривает" на языке колебаний именно в миллиметровом диапазоне длин волн. Поэтому они так важны для всего живого.

Первичной мишенью любого излучения является вода. То, что вода играет существенную роль в процессе взаимодействия электромагнитных колебаний с биологическими объектами, известно давно. Например, экспериментально было обнаружено, что действие излучений сверхи крайне высоких частот стимулирует возникновение в воде перекиси водорода Н2О2. А это значит, что в ней должны присутствовать в достаточном количестве радикалы ОН. Тот же факт наличия Н2О2 наблюдается и при воздействии на воду радиационного излучения, которое хотя и имеет электромагнитную природу, но является более жестким (квант его имеет более высокую энергию), чем ЭМИ КВЧ.

Необходимо заметить, что вода представляет собой не совсем обычный объект. Вода - это ассоциированная жидкость с большой диэлектрической проницаемостью и большим дипольным моментом у молекул. Последнее её свойство и приводит к самоорганизованности воды.

Результаты целого ряда исследований можно объяснить, исходя из кластерно-фрактальной модели, которая рассматривает воду как смесь свободных молекул и фрагментов с упорядоченной гексагональной структурой, в вершинах шестиугольников которой находятся радикалы ОН.

Рис. Кластерно-фрактальная модель воды

Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Так как масса и заряд ядра кислорода больше чем у ядер водорода, то электронное облако стягивается в сторону кислородного ядра. При этом ядра водорода “оголяются”. Таким образом, электронное облако имеет неоднородную плотность. Около ядер водорода имеется недостаток электронной плотности, а на противоположной стороне молекулы, около ядра кислорода, наблюдается избыток электронной плотности. Именно такая структура и определяет полярность молекулы воды. Если соединить прямыми линиями эпицентры положительных и отрицательных зарядов получится объемная геометрическая фигура - правильный тетраэдр.

Строение молекулы воды: А – электронное; Б-пространственное

Благодаря наличию водородных связей каждая молекула воды образует водородную связь с 4-мя соседними молекулами, образуя ажурный сетчатый каркас в молекуле льда. Однако, в жидком состоянии вода – неупорядоченная жидкость; эти водородные связи - спонтанные, короткоживущие, быстро рвутся и образуются вновь. Всё это приводит к неоднородности в структуре воды.

Водородные связи между молекулами воды

Сейчас наукой доказано, что особенности физических свойств воды и многочисленные короткоживущие водородные связи между соседними атомами водорода и кислорода в молекуле воды создают благоприятные возможности для образования особых структур-ассоциатов (кластеров), воспринимающих, хранящих и передающих самую различную информацию.

Структурной единицей такой воды является кластер, состоящий из клатратов, природа которых обусловлена дальними кулоновскими силами. В структуре кластров закодирована информация о взаимодействиях, имевших место с данными молекулами воды. В водных кластерах за счёт взаимодействия между ковалентными и водородными связями между атомами кислорода и атомами водорода может происходить миграция протона (Н+) по эстафетному механизму, приводящие к делокализации протона в пределах кластера.

Вода, состоящая из множества кластеров различных типов, образует иерархическую пространственную жидкокристаллическую структуру, которая может воспринимать и хранить огромные объемы информации.

На рисунке в качестве примера приведены схемы нескольких простейших кластерных структур.

Некоторые возможные структуры кластеров воды

Переносчиками информации могут быть физические поля самой различной природы. Так установлена возможность дистанционного информационного взаимодействия жидкокристаллической структуры воды с объектами различной природы при помощи электромагнитных, акустических и других полей. Воздействующим объектом может быть и человек.

Вода является источником сверхслабого и слабого переменного электромагнитного излучения. Наименее хаотичное электромагнитное излучение создаёт структурированная вода. В таком случае может произойти индукция соответствующего электромагнитного поля, изменяющего структурно-информационные характеристики биологических объектов.

Поскольку электромагнитное излучение диапазона КВЧ сильно поглощается водой, а живые объекты содержат очень много воды, то основной эффект будет излучения должен наблюдаться вблизи той границы, на которую падает излучение, и по мере удаления от нее резко ослабевать. Однако, эксперименты с раствором белка этого не подтвердили. Исследователи обнаружили, что результат КВЧ-воздействия не зависит от глубины, или от расстояния до границы.

Например, работах М.В. Курика, Н.Д. Девяткова, В.И. Петросяна и др. изучались резонансные свойства воды в диапазоне миллиметровых волн. Для этого водная среда подвергалась воздействию электромагнитного излучения в широком диапазоне частот (от 4 до 100 ГГц), а ее реакция наблюдалась в диапазоне дециметровых волн с частотой около 1 ГГц (1ГГц=109 Гц). В диапазоне 1 ГГц регистрировалось собственное излучение воды.

Одним из результатов этих исследований явилось наличие у воды резонансов на частотах 50,8 и 51,3 ГГц, т.е. при действии ЭМИ КВЧ с такими частотами наблюдалось резкое увеличение мощности собственного излучения в диапазоне 1 ГГц. Указанные значения частот хорошо согласуются с теоретическими расчетами, если исходить из гексагональной структуры воды. Более подробно с данной работой можно познакомиться в журнале “Радиотехника” № 9 за 1996 г.

Учёные приводят еще одно подтверждение кластерной структуры воды - структура воды является своего рода матрицей, при образовании глобулярных белков. Матрица эта напоминает как бы удлиненную "ванну", вдоль оси которой образуются диссоциированные элементы Н+ и ОН.

Наличие у воды кластерной структуры позволяет предположить, что при ее разрушении возникнут диссоциированные элементы Н+ и ОН. Кроме того, идет постоянный обмен между двумя фазами воды: указанные элементы образуют молекулу и переходят в свободную воду, а молекулы свободной воды – в кластеры.

Другое очень интересное свойство воды было замечено учёными – что рН изменяется, если ее перемешать, например, переливать из одного сосуда в другой. А затем после достаточно продолжительного времени, после того, как вода отстоится рН принимает прежнее значение. Если принять во внимание кластерную организацию воды, то такое изменение рН становится понятным. Пока вода находится в устоявшемся состоянии, рН имеет одно значение, обусловленное внешними условиями. После перемешивания, или переливания, кластерная структура нарушается, и рН принимает другое значение. После "отстаивания" кластерная структура восстанавливается, и рН возвращается к прежнему значению.

Именно поэтому при изучении воздействия ЭМИ КВЧ на биологические объекты и выявлении первичных механизмов этого воздействия необходимо учитывать кластерную структуру воды. На фазовой границе (раздел между водой и газом или водой и твердым телом или, например живой тканью) кластеры выстраиваются вдоль соответствующей границы и объединяются в своем движении. Эта структура имеет большой дипольный момент, а значит должна как реагировать на внешнее электромагнитное поле, так и сама являться источником электромагнитного излучения определенной частоты при тепловом движении.

Таким образом, биологический (биофизический) механизм воздействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения в ММ -диапазоне длин волн на биологические объекты носит многофакторный (комплексный) характер.

Сейчас использование КВЧ-излучения в терапии и профилактике целого ряда заболеваний человека является одним из активно развивающихся направлений современной клинической медицины. Электромагнитные волны миллиметрового диапазона успешно применяются для лечения болезней органов кровообращения, дыхания, пищеварения, мочеполовой, нервной и других систем. Были получены первые обнадеживающие результаты по ослаблению с помощью предварительного воздействия миллиметровых волн последствий рентгеновского облучения на костный мозг, параметры эритроцитов крови, перекисное окисление липидов и др.

В заключении следует заметить, что хотя данные исследования и начались с вопроса о взаимодействии биообъектов и ЭМИ КВЧ, внешним фактором может быть и другое излучение, и механическое воздействие (например, ультразвук), также приводящее к искажению геометрии гексагональной структуры воды и аккумулированию в ней энергии такого воздействия.

С уважением,

К.х.н. О.В. Мосин