今天小編分享的科學經驗:這種病,死狀甚慘,歡迎閲讀。
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NO.2224- 鐳
作者:子昱
校稿:朝乾 / 編輯:養樂多
19 世紀末 20 世紀初,西方社會正經歷着巨大變革,第二次工業革命所帶來的科技進步是過去幾千年想都不敢想的,每年都會湧現各種新發現、新發明。
新事物給各行各業帶來了翻天覆地的變化,也底改變了人們的生活方式。但這些新發現、新發明并非全都有益。如果對其認識不到位、使用不當,也可能對人體造成不可逆轉的傷害。
未知帶來變革,推動人類發展進程的同時
也可能帶來意外的附加傷害(圖:Flickr)▼
倫琴的發現
1895 年深秋,德國物理學家倫琴在研究陰極射線時意外發現了一種全新的射線,這種射線可以讓遠處的螢光幕發出微弱的閃光,意味着這種射線具有一定的穿透能力。
倫琴研究發現,這種射線可以輕松穿透玻璃、木頭、書本,甚至是人體的血肉,但會被骨骼、金屬等物質擋住。經過 6 個星期的反復研究,倫琴以妻子安娜的手為對象,拍下了一張足以載入史冊的照片。
朦胧中,安娜的骨骼,和她的婚戒依稀可辨
就這樣,人類歷史上第一張 X 光照片誕生了
(圖:wellcomecollection.org)▼
倫琴确信,他發現的是一種從未被前人報道過的射線。随後,他發表了文章《一種新的射線,初步報告》。由于倫琴暫時不清楚這種射線的本質,便以未知數的符号 "X" 予以命名,X 射線的名字就是這麼來的,并沿用至今。
倫琴公布他的發現後,立刻引起巨大轟動,他的報告被譯為多種語言并廣為傳播,使當時的歐洲人了解到這種全新事物的存在。
彼時,用一種無創的方式探索人體内部構造一直是醫學界的追求,由于 X 射線的特殊性質,很快便被引入了醫療領網域。
從被發現到被應用于醫學影像診斷,不過數月
(拍片,圖:wellcomecollection.org)▼
為了紀念倫琴的發現,X 光也被稱為倫琴射線
并被廣泛地應用到包括自然科學在内的各領網域▼
随後幾十年中,X 射線不僅在醫療行業大顯身手,同時也成為了其它各行各業的新寵,各國都開始瘋狂地研究、利用 X 光。
新婚夫婦用 X 光拍攝婚紗照;選美佳麗紛紛展示她們剛拍攝的 X 光照片,用最先進的技術秀出自己曼妙婀娜的身材;人們進商場買鞋子甚至也會使用 X 光機照一下,看看鞋會不會合腳。
生動诠釋了什麼叫——美人在骨不在皮
(會玩,圖:uselessinformation.org)▼
買鞋不量腳,照一照就好▼
瘋狂、過度地使用當時還缺乏認識的 X 射線,引發了許多惡果:發明大王愛迪生在多次使用自制的 X 光機後,逐漸感到視力下降、腸胃不适。他的助手也逐漸出現手部病變,而後雙手截肢,最終在不到 40 歲時死去。
各地的民眾因為接受過量 X 射線的照射,而出現足部發育異常、皮膚損傷。同時,癌症的發生率也在陡增。
長期接觸 X 射線而造成的手部壞死
(圖:wellcomecollection.org)▼
與 X 光打交道最多的醫務工作者更是深受其害。由于沒有足夠的認識,也沒有有效的防護手段和設備,這些人操作 X 光機時不會做任何防護。因此,最早開展 X 線攝影的醫務工作者,大多都在十年内因癌症去世。
慘痛教訓讓人們意識到這種射線的危害。各國紛紛出台法令禁止濫用X 射線,同時也對照射劑量做出了明文規定,X 射線造成的悲劇才告一段落。
在德國漢堡,有一座萬國 X 射線犧牲者紀念碑
記錄着早期因 X 射線輻射而身故的醫務人員之名
(圖:KUNST@SH/Jan Petersen)▼
" 萬能 " 的鐳
美國漫威超級英雄故事中,班納本是一位物理學家,一次意外使他受到了巨量的γ 射線輻射,進而變身為超級英雄——綠巨人浩克。
在現實中,有一群女孩也遭到了過量 γ 射線輻射,迎接她們的并不是變身超級英雄,而是無盡的痛苦以及死亡。
19 世紀末,居裏夫婦在研究瀝青鈾礦時,發現它的放射性比純粹的氧化鈾強四倍多,他們斷定在瀝青鈾礦裏面,一定藏着别的放射性物質。
瀝青鈾礦是一種放射性的含鈾礦石
主要成分是二氧化鈾(圖:wiki)▼
此後,居裏夫婦從鈾礦石裏面提煉出了钋和鐳兩種元素。這一發現使得居裏夫人在 1911 年獲得諾貝爾化學獎。雖然居裏夫人知道鐳具有放射性,但并沒有認識到鐳對人體的危害,甚至經常把試驗品随身攜帶。
每噸瀝青鈾礦中大約只有七分之一克鐳
(居裏夫婦在進行鐳實驗,圖:wiki)▼
學術界認知不足,外界也并沒對這種新發現的物質予以足夠的警惕。和所有其它新出現的事物一樣,人們把鐳應用在了很多方面上。
19 世紀末 20 世紀初,随着放射學的進展,有人開始嘗試使用射線治療癌症。人們嘗試把發現的放射性元素挨個用于放療,事實證明鐳等放射性元素确實能夠殺傷癌細胞。
用放射線破壞癌組織的 DNA,致其細胞死亡
進而達到控制癌細胞生長、分裂的治療目的
(肺癌細胞,圖:wellcomecollection.org)▼
此後,商業的宣傳讓鐳聲名鵲起,人們甚至認為鐳是萬能的,不説讓人長生不老,至少也能延年益壽。于是鐳被大量應用在商業領網域,各種和鐳有關的產品開始熱賣。
最終,鐳的過量使用反噬了曾經認為它是 " 萬能神藥 " 的人。
從日用品到美妝個護,不一而足
從頭到尾,沒人意識到災難已悄然降臨▼
20 世紀初,美國陸軍流行一種 "夜光手表",這種手表的指針、數字會在夜間發出熒光。這是因為表盤上塗有鐳。
鐳企業主招募了大量工人制造夜光手表,在最關鍵的塗鐳環節裏,由于往表盤、指針上塗鐳需要精細技巧,大部分做這份工作的,都是年輕、靈活的女性。
接下來的戰争,使這種軍表的需求大幅增加
為了提高產量,相關制造企業開始不擇手段
(車間裏的塗鐳女工,圖:wiki)▼
女工們要用精致的駝毛刷把黏合劑、鐳粉和水的混合物塗到表面上,這些小刷子畫幾筆就會分叉,所以工廠的主管鼓動女工用嘴唇、舌頭把毛筆尖舔鋭,以便在細小的零件上塗準位置。
企業明知鐳有危害性,仍引導女工這麼做
原因只有一個——當利潤超過 300% 時……
(圖:《Radium Girls》劇照)▼
晚上下班後,她們全身都會發出螢螢綠光;還有的姑娘會把鐳塗在自己牙齒、指甲、頭發、臉上,就像化妝一樣。她們有一個統一的綽号—— "鐳女郎"。
很快,噩夢開始了。這些女性開始是牙痛,接着牙床開始潰爛,整個下巴,上颚,耳朵都開始形成巨大的膿瘡。她們的病情急速惡化,病魔很快奪走了她們的生命。
腫大後開始潰爛,直至下半張臉骨肉全無
一切都無力回天,受害者只能走向死亡
後期惡化圖片就不放了,不落忍▼
工廠拒絕承認這跟鐳的輻射有關,一些醫生也按照企業的要求隐瞞了真相。雖然 " 鐳女郎 " 們集體起訴,把鐳公司告上法庭,但關于鐳對人體的傷害只是猜測,沒有任何實據。面對這些指控,相關企業矢口否認。
鐳企業财大氣粗,到處都有關系網,甚至買通了主審的法官。幾個上訴的女工被病痛折磨,已經時日無多。
凱瑟琳 · 多諾霍是起訴者之一,她很快去世了
然後,世上少了一位母親,多了兩個孤兒
這是一場徹頭徹尾的人禍▼
僵持之下,法醫決定開棺驗屍,将死去的鐳女郎的骨灰放入暗房,裏層用黑紙包裹,外層再用 X 感光底片裹住;對照組使用正常人的骨骸,也做了相同處理。
10 天之後,法醫再次進入暗房。結果鐳女郎的骨灰讓底片布滿了白點。相比之下,對照組則漆黑一片。毫無疑問,這些鐳女郎們都具有放射性。
鐳女郎的悲慘遭遇驚醒大眾。在後來的鬥争中,鐳企業也選擇了和解。人們終于意識到,鐳不是什麼包治百病神藥,使用不當反而會致命。
一名美國作家為 " 鐳女郎 " 寫下的悼念詩:
" 只有我們破碎的骨頭,永遠在黑暗的地下發光 "
(多諾霍之墓,圖:shutterstock)▼
放射危害
我們通常所説的射線是由各種放射性核素,或者原子、電子、中子等粒子在能量交換過程中發射出的、具有特定能量的粒子束或光子束流。常見的有 α 射線、β 射線、γ 射線和 X 射線等。
目前,人們對電離輻射引起機體的損傷的原理認識并不完全充分,普遍接受和認同的一種理論是:電離輻射通過直接或間接的作用,導致機體的細胞中生物大分子(主要是 DNA)的結構破壞,機體在反復修復過程中出現錯誤修復,從而導致細胞死亡,或因遺傳信息的改變導致細胞變異。
不同射線可被不同物質、不同厚度所屏蔽
(橫屏,底圖:shutterstock)▼
事實上,除了醫療領網域中的 X 光機、CT 等,生活中到處都存在輻射。但一般來説,天然輻射本底的年平均劑量是 2.4mSv,這部分輻射是生活在地球上的人們無法避免的。
大多數普通民眾接受的輻射主要是醫療領網域中的放射性檢查。值得一提的是,核磁共振檢查是基于強磁場而非射線,因此沒有電離輻射。
在我國,根據國家标準 GB18871-2002 規定,除天然輻射外,普通人每年有效劑量是1mSv。對于因工作需要長期接觸放射源的人而言,連續 5 年的年平均有效劑量是20mSv。只要不超過這個阈值,都不用擔心健康風險。
無處不在,但不影響生活,也不影響健康▼
此外,家用電器所產生的輻射屬于電磁輻射,與電離輻射是兩種概念。且目前常用的電器,輻射值也遠遠低于安全阈值。因此,我們大可不必擔心日常生活中因輻射而致病。
早期人們對于 X 射線以及鐳的濫用最終讓一代人付出了慘重的代價,我們需要對輻射的危害有一定的了解,但也不用談 " 輻 " 色變。
畢竟,你吃的香蕉也會釋放微量的輻射。
3500 萬根香蕉的輻射劑量,才可致人死亡
但在輻射致死前,人會先被 3500 萬根香蕉撐死
(圖:Flickr)▼
參考資料:
[ 1 ] 周啓甫 . 正确認識核與輻射 . 現代物理知識 . 2011. 23 ( 04 ) : 52-56.
[ 2 ] 闵鋭 . 電離輻射的原發和繼發效應及危害評價 . 輻射研究與輻射工藝學報 . 2013. 31 ( 04 ) : 3-8.
[ 3 ] 周三元 , 池翠萍 , 魏錦萍 , 單增羅布 . 電離輻射與人體健康研究 . 中國高新科技 . 2021. ( 03 ) : 126-129.
[ 4 ] 塗雪萍 . 家電輻射可怕嗎 ? 别被 " 偽常識 " 忽悠了 . 福建質量技術監督 . 2015. ( 06 ) : 54-57.
[ 5 ] 李雨随 . 生活中的輻射及其控制 . 物理與工程 . : 1-5.
[ 6 ] https://www.163.com/dy/article/DTPAJSDA0514AT31.html
[ 7 ] https://c.m.163.com/news/p/0096/122978.html?spss=newsapp&spsw=4&spssid=30828b66e0c8c58265a83314ea0e36ce
[ 8 ] https://www.medsci.cn/article/show_article.do?id=fb4b4e139d5
[ 9 ] https://baijiahao.baidu.com/s?id=1721105238891948444&wfr=spider&for=pc
[ 10 ] https://www.sohu.com/a/519866937_121312637
* 本文内容為作者提供,不代表地球知識局立場
封面:舞台劇《Radium Girls》海報
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