澤仁卓嘎
最近,諾貝爾獎(jiǎng)的官方推特上發(fā)了一條推文,一下就上了熱搜。推特內(nèi)容中提到,瑪麗·居里于1934年死于罕見疾病再生障礙性貧血,這與她一直長期大量地暴露在放射性物質(zhì)中有關(guān)。即使到今天,居里夫人1899~1902年在實(shí)驗(yàn)室中使用的筆記本仍具有放射性,還將持續(xù)1500年!
居里夫人出生在波蘭華沙,是著名的物理學(xué)家、化學(xué)家,放射性研究的先驅(qū)者,被世人稱為“現(xiàn)代物理學(xué)之母”。居里夫人留下的科學(xué)遺產(chǎn)實(shí)際上是無法觸及的,她的實(shí)驗(yàn)室筆記被存放在法國巴黎國家圖書館一個(gè)襯著鉛皮的盒子里。
居里夫人的筆記本沾染了放射性元素釙和鐳,鐳雖然不是人類第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的放射性元素,但卻是放射性最強(qiáng)的元素。提到“放射性”,這一定義最早由居里夫人命名。
有許多物理學(xué)家對(duì)放射性物質(zhì)的研究作出了貢獻(xiàn)。1895年底,德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種穿透力很強(qiáng)的射線,因?qū)λ男再|(zhì)不了解,所以取名X射線。發(fā)現(xiàn)X射線的消息傳開以后,全世界都轟動(dòng)了。物理學(xué)家柏克勒爾聽聞之后匆匆趕回實(shí)驗(yàn)室,精心設(shè)計(jì)并做了一系列實(shí)驗(yàn)。他對(duì)這種鈾鹽晶體加熱、冷凍、研成粉末、溶解在酸里等做物理或化學(xué)上的加工,發(fā)現(xiàn)只要化合物里含有鈾元素,就有這種神奇的貫穿輻射。
從1896年起,居里夫人和她的丈夫一起進(jìn)行了系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),在各種元素與其化合物,以及天然物中尋找這種效應(yīng),利用鈾的強(qiáng)大放射性,能進(jìn)一步查明放射線的許多新性質(zhì),以使許多元素得到進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用。
那么放射線出來的力量究竟是從哪里來的呢?這種放射的性質(zhì)又是什么呢?
自然界中的一切物體,只要溫度在絕對(duì)溫度零度以上,都以電磁波的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量。物質(zhì)的放射線在不穩(wěn)定元素衰變時(shí),從原子核中放射出來的有穿透性的粒子束,分甲種射線、乙種射線、丙種射線,其中丙種射線貫穿力最強(qiáng)。另外,同一種放射性元素之所以會(huì)放射出幾種不同的射線,是因?yàn)樵雍酥車镔|(zhì)的多層分布:最外層物質(zhì)受原子核的束縛力最小,最容易逃離,但其自身的速度和能量也最小,穿透力也最小,波長較大,頻率較低;中間層物質(zhì)離原子核較近,需要較高的速度和能量才能逃離原子核的束縛,因此在放射時(shí)會(huì)有較高的速度和能量,穿透力也比較強(qiáng),波長較小,頻率較高;最里層物質(zhì)最靠近原子核,圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的速度也最快,逃離原子核時(shí)具有很高的速度和能量,有很強(qiáng)的穿透力,波長很短,頻率很高。
放射線對(duì)環(huán)境和人體也有一定的危害,我們常說的輻射就是放射線,在生活中都不能絕對(duì)地避免接觸放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)發(fā)出射線的劑量大小還有輻射時(shí)長,都決定著輻射危害的強(qiáng)弱。
放射性物質(zhì)有α、β、γ三種特性不同的衰變形式,對(duì)于我們身體危害程度各不相同。其中α射線的內(nèi)照射危害最大,因?yàn)樗纳涑潭痰揭粡埣埦涂梢宰钃踝≥椛?。α射線能夠集中在人體小范圍內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)烈的內(nèi)照射,會(huì)對(duì)小范圍的肌體組織造成損傷。如在呼吸道器官中的α粒子的射程,正好可以轟擊到支氣管上皮基底細(xì)胞核上,而造成嚴(yán)重的呼吸道疾病。射線對(duì)人體的危害不僅來自于α粒子的內(nèi)照射,也來自β、γ和其他射線的外照射。