為什麼當年新發現的鐳元素,差點會危及到全人類的生命?

2020-12-06 李論科學

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20世紀是一個基礎科學迅猛發展的時代,你睡一覺起來可能都會發現,又出了新成果,又發明出了新玩意,每天都不帶重樣的!但是整個社會相應的風險意識和對新事物的認識跟不上更新的節奏。我們現在知道鐳元素具有放射性,並且能治療癌症,但它剛出現的早期卻差點危機人類的生命。下面我們就先從鐳的發現說起。

鐳元素的發現

88號鐳元素是由瑪麗·居裡和她的丈夫皮埃爾於1898年在研究瀝青鈾礦時發現的。而鐳的放射性比鈾高了900倍。1903年,皇家科學院授予瑪麗·居裡和皮埃爾·居裡以及亨利·貝克勒爾諾貝爾物理學獎,使瑪麗成為了第一位獲得該獎項的女性。後來,在1911年,她因為首次分離出了純鐳,還發現了另一種元素(釙),以及她對放射性新現象的研究而獲得了第二個諾貝爾獎。

當時居裡夫人和皮埃爾知道鐳具有放射性,但並不知這种放射性對人體的傷害。因為在1900年的時候,皮埃爾親自在自己胳膊上測試鐳的放射性,很快在皮膚上造成了燒傷 ,於是就發現鐳能破壞正常細胞,隨後居裡夫婦在4年間發表了32篇論文上交給了科學院,並且證明了在鐳的強輻射下癌細胞比健康的細胞死得更快,這就是放射性治療腫瘤的應用,於是化療(當時稱為居裡療法)就此誕生了。

鐳被神化,人們對鐳的狂熱追捧誕生了一些「鐳人」的產品

由於鐳對癌症治療的作用,還有其在黑暗的環境下會發出幽幽的綠光,並且不需要陽光的照射,也不需要外在的能源,這讓人們覺得這玩意像是有源源不斷地能量,於是鐳就被神話了,受到了人們狂熱地追捧。當時人們也有這樣一種信念,跟我們中國人一樣,吃啥補啥。任何疾病和身體上的不適都是因為缺乏能量,從普通的疲勞到男人那方面的問題。而且當時大眾的觀點是,少量的食用一點鐳,對身體是有好處的。

上圖為鐳水的廣告

因此鐳就以某種方式變成了一種全能的保健補藥,就像我們今天服用維生素一樣,人們完全被鐳發出的幽靈綠光迷惑了。並且成為許多日常生活用品的添加劑,從牙膏到化妝品,甚至食品和飲料。其中一種叫做Radithor的製劑,只是蒸餾水中溶解了少量的鐳。大膽地宣傳為「活死人的治療」和「永恆的陽光」,還承諾這玩意能解決各種疾病,從關節炎到痛風。急功近利的商業行為,也促使了鐳走進了人們的生活。

你以為這樣就結束了,人們對這綠精靈那真是愛得不要不要的,消費者愛什麼肯定來什麼,隨後相繼推出了多拉瑪牙膏,它含有少量的釷,但放射性水平很低;To-Radia公司生產了一套由香水、乳膏、面部粉劑、口紅和其他美容產品組成的系列,產品中含有氯代釷和鐳,美女們也是愛得緊;還有放射性巧克力棒、鐳香菸!

治療男人那方面的放射性卡片,晚上可以揣內衣裡,有趣的是這位放射性卡片發明者於1949年死於膀胱癌;還有周末集體去泡溫泉,但裡面添加著鐳和氡,泡出來全身發著微弱的綠光。更重要的就是當時紅極一時的鐳手錶,錶盤晚上發著幽幽的綠光,你要是手上不戴個鐳公司生產的手邊,感覺都沒辦法和別人搭話!這就是20世紀初人們幹的傻事。

鐳的放射性危害

但不幸的是,這種看似明亮、神奇的元素有其黑暗的一面。鐳唯一穩定的同位素是鐳-226,它的半衰期為1600年。只要鐳存在,任何鐳樣本都會向各個方向發射α粒子,也就是氦原子核(兩個質子、兩個中子)。

正常情況下,小劑量的輻射是無害的,畢竟氦原子核比較重,其穿透力有限。在一般的廚房或浴室裡都能找到這種天然的輻射來源。即使是自然界也充滿α輻射,這種低能粒子很難穿透人體表層的皮膚。如果在體外,它實際上是安全的。

但是鐳在體內,會對身體組織造成嚴重的破壞。鐳能發光是因為在白天光子撞擊鐳原子,使其電子進入更高的軌道。當太陽落山時,這些電子會自發地墜入較低的軌道,同時釋放出一個粒子和一些光子。

當鐳被放置在人體細胞旁或血液中,比如當它穿過牙齦等黏膜時,就會變成一個微型的機關槍,在非常近的距離發射出一個又一個粒子,最終會使其周圍的細胞發生突變並殺死細胞。

鐳的原子核除了有放射性以外,它的化學性質還表現得非常像鈣,由於人體利用鈣來製造骨骼,攝入的鐳會被誤認為是鈣,並被吸收到骨骼中。因此,攝入鐳的主要健康風險是輻射導致的骨壞死和骨癌。

鐳女孩事件,停止瘋狂的「鐳人」用品

從1917年到1926年,在鐳的全盛時期,美國鐳公司僱傭了一百多名工人(大部分是女性),用發光專利漆給手錶和鐘面上漆。當時管理者告知這些女工,上色的漆是無害的,為了保證毛筆上色的均勻,工人們被教導用嘴來舔畫筆的筆尖。

工作一整天后顏料很自然地塗滿了女孩們的全身,她們下班回家後,衣服和皮膚都會容光煥發。姑娘們覺得這很有趣。

有些女孩甚至在周五穿上她們最好的舞會禮服去上班,這樣她們就能在周末的舞會上閃閃發光。女孩們在指甲上塗上鐳,在頭髮上撒上鐳片,甚至在牙齒上塗上鐳。

1922年1月,鐳女孩莫麗·馬吉亞首次出現了「鐳顎」,就是下顎生長的完全不受控制。1922年9月,也就是她第一次發現牙痛的8個月後,莫麗·馬吉亞去世了。莫麗不是唯一發生這種情況的女孩。鐳很容易通過血液進入牙齦,所以莫麗生病的時候,工廠裡的女孩們出現了各種奇怪的症狀。其中一個人的脊椎骨完全塌陷。還有一些人患上皮膚癌、白內障、喉癌和其他長期輻射暴露的症狀,如牙齒鬆動和脫髮。

這起事件也引起了社會對放射性的恐慌,隨後也證實了放射性塗料在攝入時確實是有害的。而鐳女孩案在1928年得到了解決。儘管鐳直到20世紀60年代還在鐘錶上使用,但在鐘面漆工身上出現急性輻射綜合症的新病例急剎車,不久,含鐳產品和玩具的流行也隨之停止。

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