镭——救命又夺命的双刃剑

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

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