首页 > 行业资讯 > 镭——救命又夺命的双刃剑

镭——救命又夺命的双刃剑

时间：2023-02-10 来源： 浏览：

镭——救命又夺命的双刃剑

中国物理学会期刊网
中国物理学会期刊网

cpsjournals

中国物理学会期刊网(www.cpsjournals.cn)是我国最权威的物理学综合信息网站，有物理期刊集群、精品报告视频、热点专题网页、海内外新闻、学术讲座，会议展览培训、人物访谈等栏目，是为物理学习和工作者提供一站式信息服务的公众平台。

收录于合集

以下文章来源于中科院近代物理所 ，作者李广儒

中科院近代物理所 .

聚焦中科院近代物理所科研成果及动态，传播科学知识。

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：“ 室内照明完全用镭，墙壁和天花板的涂料发出月亮的光辉，这一天必将到来 ”。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：“ 我们的乐趣之一是夜间来到实验室。看到四处都是柔和的辉光，勾勒出盛着我们产品的瓶子的轮廓。这的确是美妙的景观，常常出现新的变幻。发光的试管像是隐现的圣诞树彩灯。 ”
然而，她和当时的人们并不知道，这种美丽的荧光背后，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：“ 只有我们破碎的骨头，永远在黑暗的地下发光 ”。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。
本 文为近代物 理 所首届“科学与艺术”科普作品创作大赛获奖作品，得到了“全国中小学生研学实践教育基地”项目的支持（近代物理所于2018年入选全国中小学生研学实 践教育基地）。

作者  |  李广儒

         编辑  | 刘芳

# 参考文献：

  1. 发光的骨头，上海教育出版社，凯特·摩尔

  2. History of Brachytherapy, Gönül KEMİKLER, Turk J Oncol 2019;34(Supp 1):1–10.

  3. 居里夫人传，艾弗•居里，商务印书馆，2009年

  4. 记录片《文明的代价》，北京卫视，2015年

  5. “镭姑娘”事件，鲁超，知乎

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

本文转载自《 中科院近代物理所 》微信公众号

<iframe allowfullscreen="" class="video_iframe rich_pages" data-cover="http%3A%2F%2Fmmbiz.qpic.cn%2Fmmbiz_jpg%2F5PzRuz5G8iakcSFxEovLmwqk0E3TcVibg0R8UDXHEia5iceHxtGFTmtsxbF3hu0kz8wWaUKiarHOb1kVNqvezRibyXYw%2F0%3Fwx_fmt%3Djpeg" data-mpvid="wxv_2730921075018252290" data-ratio="1.7777777777777777" src="http://www.cnmhg.com/e/admin126459646/showimg.php?url=https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2730921075018252290" data-vidtype="2" data-w="1280" frameborder="0" style="border-radius: 4px;"></iframe>
//
《物理》50年精选文章

中子弹是怎么一回事？| 《物理》50年精选文章

晶体缺陷研究的历史回顾 | 《物理》50年精选文章

相变和临界现象(Ⅰ) | 《物理》50年精选文章

相变和临界现象(Ⅱ) | 《物理》50年精选文章

相变和临界现象(Ⅲ) | 《物理》50年精选文章

凝聚态物理的回顾与展望 |《物理》50年精选文章

声学与海洋开发 |《物理》50年精选文章

模型在物理学发展中的作用 |《物理》50年精选文章

我对吴有训、叶企孙、萨本栋先生的点滴回忆 | 《物理》50年精选文章

国立西南联合大学物理系——抗日战争时期中国物理学界的一支奇葩(Ⅰ) | 《物理》50年精选文章

国立西南联合大学物理系——抗日战争时期中国物理学界的一支奇葩(Ⅱ) | 《物理》50年精选文章

原子核裂变的发现：历史与教训——纪念原子核裂变现象发现60周年 | 《物理》50年精选文章

回顾与展望——纪念量子论诞生100周年 | 《物理》50年精选文章

我的研究生涯——黄昆 | 《物理》50年精选文章

中国理论物理学家与生物学家结合的典范——回顾汤佩松和王竹溪先生对植物细胞水分关系研究的历史性贡献(上) |《物理》50年精选文章

中国理论物理学家与生物学家结合的典范——回顾汤佩松和王竹溪先生对植物细胞水分关系研究的历史性贡献(下) |《物理》50年精选文章

为了忘却的怀念——回忆晚年的叶企孙 | 《物理》50年精选文章

从分子生物学的历程看学科交叉——纪念金螺旋论文发表50周年 | 《物理》50年精选文章

美丽是可以表述的——描述花卉形态的数理方程 | 《物理》50年精选文章

爱因斯坦：邮票上的画传 | 《物理》50年精选文章

趣谈球类运动的物理 | 《物理》50年精选文章

转瞬九十载 |《物理》50年精选文章

一本培养了几代物理学家的经典著作 ——评《晶格动力学理论》 |《物理》50年精选文章

朗道百年  |《物理》50年精选文章

以天之语，解物之道 |《物理》50年精选文章

软物质物理——物理学的新学科 |《物理》50年精选文章

宇宙学这80年 |《物理》50年精选文章

熵非商——the Myth of Entropy |《物理》50年精选文章

物理学中的演生现象 |《物理》50年精选文章

普渡琐记——从2010年诺贝尔化学奖谈起 |《物理》50年精选文章

我的学习与研究经历 | 《物理》50年精选文章

天气预报——由经验到物理数学理论和超级计算 | 《物理》50年精选文章

纪念Bohr的《伟大的三部曲》发表100周年暨北京大学物理专业建系100周年 | 《物理》50年精选文章

同步辐射历史及现状 |《物理》50年精选文章

麦克斯韦方程和规范理论的观念起源 |《物理》50年精选文章

空间科学——探索与发现之源 | 《物理》50年精选文章

麦克斯韦方程组的建立及其作用 |《物理》50年精选文章

凝聚态材料中的拓扑相与拓扑相变——2016年诺贝尔物理学奖解读 |《物理》50年精选文章

我所熟悉的几位中国物理学大师 |《物理》50年精选文章

量子力学诠释问题 |《物理》50年精选文章

高温超导研究面临的挑战 |《物理》50年精选文章

非常规超导体及其物性 | 《物理》50年精选文章

真空不空 | 《物理》50年精选文章

通用量子计算机和容错量子计算——概念、现状和展望 | 《物理》50年精选文章

谈书说人之一：《理论物理学教程》是怎样写成的？| 《物理》50年精选文章

奋斗 机遇 物理 |《物理》50年精选文章

关于量子力学的基本原理 |《物理》50年精选文章

时空奇点和黑洞 ——2020年诺贝尔物理学奖解读 |《物理》50年精选文章

凝聚态物理学的新篇章——超越朗道范式的拓扑量子物态 | 《物理》50年精选文章

物理学思维的艺术 | 《物理》50年精选文章

对于麦克斯韦方程组，洛伦兹变换的低速极限是伽利略变换吗？| 《物理》50年精选文章

杨振宁先生的研究品味和风格及其对培育杰出人才的启示 | 《物理》50年精选文章

庞加莱的狭义相对论之一：洛伦兹群的发现  | 《物理》50年精选文章

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息