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镭这种美丽的荧光背后 不仅是她本人

作者:admin 发布时间:2023-11-30 14:13:03 分类:书屋 浏览:146


它曾被誉为“伟大的革命者”,它的发现推动了科学的巨大变革;与此同时,它又曾被误用与滥用,使人类付出了沉痛的代价。

如今,当我们翻开这段久远的历史,仍可以得到深刻的启示。

它就是我们今天要谈论的主角——镭元素。

01

镭的发现

1896年,贝克勒尔发现了铀盐的放射性现象,这引起了居里夫人和他的丈夫皮埃尔·居里的极大兴趣。

居里夫妇通过检验各种复杂的矿物的放射性,发现沥青铀矿的放射性比纯粹的氧化铀强四倍多,这表明铀矿石除了铀之外,显然还存在放射性更强的元素。

不久,他们就确定在铀矿石里含有两种未被发现的元素,并把它们分别命名为“钋”和“镭”。

图 居里夫人和她的丈夫-皮埃尔?居里 图源| histmed.collegeofphysicians.org

为了提取出纯粹的镭,居里夫妇进行了一系列实验。

历经三年多的艰苦工作,直到1907年,他们才从数吨沥青矿渣原料中提取到了0.1克镭,并测定出了其准确的原子量为226。

镭的英文名称(radium)来源于拉丁文radius,含义即为“射线”。

这种银白色天然放射性元素能放出α射线并衰变为氡。

它会自发地发生衰变,因而它不用借助任何外力,就会发光发热。

图 发出绿色荧光的镭 图源| aisscience7elements.pbworks.com

镭的发现无疑是科学史上一件影响深远的大事。

1909年,卢瑟福通过盖革-马士登实验,用镭作为α射线源轰击金箔,推翻了汤姆逊的“均匀原子模型”,为现代核物理学奠定了基础。

居里夫妇围绕镭开展了大量放射性的研究,并于1903年和贝克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖。

居里夫人本人又于1911年被授予诺贝尔化学奖,以表彰其发现钋和镭这两种新元素,成为第一位两次获得诺贝尔奖的科学家。

02

治病救人

发现镭之后,皮埃尔·居里曾亲身实验镭对人体的作用。

他发现手臂被镭灼伤,“有6公分见方的皮肤发红了,样子像烫伤,不过皮肤并无痛楚”。

贝克勒尓也有类似的经历:有一次,他把一个装着镭的玻璃管放在背心口袋里,并因此受伤。

图 镭灼伤皮肤的图片 图源| histmed.collegeofphysicians.org

镭的惊人力量给皮埃尔留下深刻印象,他开始着手研究镭在动物身上的作用。

他发现利用镭的放射性可以杀死病变部位的细胞,从而治疗狼疮和其余几种癌症肿瘤。

后来,人们将这种治疗方法命名为:放射治疗。

1901年,巴黎圣路易斯医院的医生从居里夫妇手里拿到了一支装有0.398克硫酸镭的小镭管。

他们用这只小管治疗了一名狼疮患者,产生了较好的效果。

这是人类第一次进行疾病的近距离放射治疗。

镭所具有的摧毁人体细胞组织的能力让医学界惊讶,越来越多的医生使用含镭化合物来治疗疾病。

1903年,纽约的玛格丽特?A?克里夫斯实施了第一例妇科近距离放射治疗,她将700毫克溴化镭注入玻璃管,用于对不能手术的宫颈癌患者进行治疗。

1905年,纽约圣卢克纪念医院的罗伯特?阿贝在将病人的肿瘤切除后,用一个装有镭的管子对残余肿瘤进行照射。

镭的使用取得了令人瞩目的效果,从而极大地促进了放射治疗的发展。

图 正在使用镭做治疗的病人 图源| science101.com

03

滥用谋利

几乎从镭问世之日起,这种新元素就被誉为“历史上最伟大的发现”。

人们普遍认为镭是一种可以拯救生命、给人类带来健康的化学元素。

因此,人们围绕镭进行了各种开发利用。

公众的新奇、商家的吹嘘和媒体的炒作掀起了风靡一时的“镭潮流”。

从上世纪二十年代开始,美国市场上出现了各种打着镭旗号的“高科技”产品:镭奶油、镭化妆品、镭牙膏、镭保暖服……用“狂热”这个词来形容当时的美国人对镭的态度一点也不夸张。

人们还给镭水取了个“液体阳光”的外号。

图 1910年,德国一家烟草公司推出的含“镭”香烟,号称可以提神醒脑 图源|Museum of radiation and radioactivity

图 加入镭的护肤品 图源| Museum of radiation and radioactivity

美国吉拉德钢铁公司总裁拜尔斯是镭的铁杆粉丝。

1927年,拜尔斯摔伤手臂,医生推荐他使用“镭水”治疗。

拜尔斯对这种神奇的“液体阳光”爱不释手,对其“神奇的疗效”深信不疑,每天按时服用3瓶,2年内总共吞下了1400瓶“镭水”。

图 内壁含有镭的水壶,文字宣称喝壶里的水有益健康 图源| museum of radiation and radioactivity

因为镭具有强烈的放射性,它自身会放出绿光,也可以激发荧光材料使其发光。

这在当时人们的眼中不啻为一种奇迹。

商人们利用镭的这一特性,研发出夜光表、夜光仪表盘,乃至夜光门牌、儿童玩具等一系列商品。

1914年,创建了美国第一家镭荧光材料公司的萨宾·冯·索科基曾踌躇满志地说:“”。

索科基的公司后来改名为美国镭业公司,成为军方夜光表、飞机舰艇荧光仪表盘的主要供应商。

居里夫人也十分喜欢这种荧光现象,她曾在怀念皮埃尔?居里的文中写道:“”

然而,她和当时的人们并不知道,蕴含着无声无息的杀机。

03

深受其害

镭的半衰期为1600年,只要镭持续存在,它就会不断地衰变并发射α粒子。

通常,小剂量的α射线是无害的,它的穿透能力很差,用一张纸就可以挡住,也很难穿透人体的皮肤。

然而若它们进入了人体体内,就会变成微型机关枪,无时无刻的释放出大量的放射性粒子,对周围的正常组织造成持续的伤害。

居里夫人生前经常把钋盐、镭盐放在口袋里和抽屉里,这使得她的健康遭受了严重的损害。

1934年,因长期接触放射性物质,居里夫人死于白血病。

不仅是她本人,就连她和丈夫使用过的书籍、笔记本等也都带有强烈的辐射,只能保存在铅皮包裹的盒子里。

前文提到的富豪拜尔斯,因大量服用镭水身患多种病症,下颌坏死,牙齿脱落,颅骨出现空洞,5年后去世。

他的遗体被装殓在铅皮内衬的棺木中下葬。

华尔街日报报道了此事,文章的通栏标题是“镭水疗效很好,直到下巴烂掉”。

至于美国镭业公司,则引出了一则影响深远的“镭女郎”事件。

图 工作中的“镭女郎” 图源| cultofweird.com

在镭被使用的鼎盛时期,美国镭业公司雇用了数百名女工,用毛笔蘸取含有镭的夜光漆涂制钟表的钟面。

这些女工们很喜欢这份工作,觉得既轻松又体面,还可以随时享受到镭这种“高级用品”。

然而,她们工作的环境中满是辐射,空气中充斥着放射性粒子。

更致命的是,为了保持毛笔的尖锐,姑娘们常常会用嘴舔润笔尖,从而无意中吞服了大量的镭。

日积月累,镭在姑娘们的身体中越积越多,越来越多的女孩身患重病,甚至身体上长出巨大的肿瘤。

“镭女郎”们在意识到罪魁祸首就是镭之后,纷纷状告美国镭业公司,这就是著名的 “镭女郎”案。

据粗略统计,当年在北美先后有4000位“镭女郎”在美国镭业公司工作。

虽然1928年秋,法院判决“镭女郎们”胜诉,每位“镭女郎”获得大笔赔偿,可她们中的大多数都在痛苦和折磨中默默无闻地离开了人世。

美国镭业公司的始作俑者索科基也因镭辐射,于1928年11月病逝。

美国女作家斯旺森为悼念“镭女郎”写下这样的诗句:“”。

这是“镭女郎”没有安息的灵魂,向人世间发出的殷切叮咛和永恒告诫。

04

永恒警示

爱因斯坦曾在加利福尼亚理工学院的演讲中谈到:“关心人的本身,应当始终成为一切科学技术上奋斗的主要目标,关心这样一些至今尚未解决的重大问题,用以保证我们科学思想的成果会造福于人类,而不致成为祸害。

随着科技的迅猛发展,我们每个人都享受着科技带来的便利。

然而,在新科技的诞生和发展过程中,一些人因“滥用”和“误用”科技的力量而深受其害,甚至付出了生命的代价。

镭的故事已经过去近百年了,但它依旧警醒着我们——如何用好科技这把双刃剑,或许是人类面临的永恒考验。

作者| 李广儒

编辑 | 刘芳

#参考文献:

发光的骨头,上海教育出版社,凯特·摩尔

History of Brachytherapy, G?nül KEM?KLER, Turk J Oncol 2019;34(Supp 1):1–10.

居里夫人传,艾弗?居里,商务印书馆,2009年

记录片《文明的代价》,北京卫视,2015年

“镭姑娘”事件,鲁超,知乎

The Unbelievable True Story Of America’s Radium Girls, Richard Stockton, All that is interesting, 2021.10.28.

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来源:中科院近代物理所

编辑:小范


标签:美国治疗


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