镭曾被誉为“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。
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她的丈夫皮埃尔·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”。
为了提取出纯粹的镭,居里夫妇进行了系列实验。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。
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-马斯登实验,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。
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”。贝克勒尔也有类似的经历: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。
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。
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过分。人们还给镭水取了个“液体阳光”的外号。
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。
然而,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。
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。至于美国镭业公司,则引出了一则影响深远的“镭女郎”事件。在镭被使用的鼎盛时期,美国镭业公司雇佣了数百名女工,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。
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。