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这种致命元素在成为暗杀武器之前,可能就害死了居里夫人的女儿 精选

已有 5021 次阅读 2018-2-9 23:52 |系统分类:科普集锦

 

  钋(pō)-210,一种毒性奇高却在自然界非常稀少的元素。

  同等重量下,它的毒性比氰化氢强250000倍。

  据保守估算,它大概1克就能让上千万人丧命。

  而它既是历史上最昂贵,又是最绝佳的暗杀武器。

  

  

  自然界的钋

  其中,最引人瞩目的钋中毒事件就是巴勒斯坦前领导人阿拉法特之死。

  他是1994年诺贝尔和平奖获得者,曾几度奇迹般躲过恐怖袭击,却躲不开离奇死亡的命运。

  在他离世的八年后,在他生前的遗物中检测到了大量的钋,是人体致命剂量的20多倍。

  

  阿拉法特有“中东不死鸟”之称

  而本该就此明朗的死因,却因钋-210的特性变得更加扑朔迷离。

  由于它半衰期短,大约2.5年后放射性基本消失。

  所以有人推算,若是阿拉法特去世8年后仍有如此高的钋剂量,就相当于他在生前吃掉了一整座核反应堆。

  尽管阿拉法特的真正死因依旧不能盖棺定论,这件事却将他遗物中的钋-210推上了风口浪尖。

  

  曼哈顿计划中的一座核反应堆

  早在19世纪末,居里夫人冒着生命危险研究放射性元素。

  在提纯沥青铀矿里的放射成分中,她成功发现了两种全新的放射性元素。

  一种是我们众所周知的“镭”;另一种则是衰变得更快的元素。为了纪念自己的祖国波兰,居里夫人将其命名为钋。

  

  居里夫人和她的丈夫

  钋是一种银白色金属,无色无味,还能在黑暗中发光。

  比起镭,钋的性质不太稳定,其化合物既能溶解于水,又容易被还原。

  尽管钋的辐射强度是镭的5000余倍,但它并不像镭那么多实际的用处。

  所以一直以来居里夫人常挂在嘴边的是镭,几乎同时被发现的钋则明显低调得多

  

  居里夫人最爱的镭

  可令她万万没想到的是,多年之后这不起眼的元素竟第一个害死了自己的女儿

  我们知道她的女儿伊伦·约里奥·居里,同样是位优秀的科学家,也曾获得1935年诺贝尔化学奖。

  但不幸的是在1946年,她所在的实验室发生了一次事故。

  

  一个装有钋的容器爆炸,伊伦直接接触了钋元素

  她开始反复出现呕吐、腹泻、出血,感染等症状。

  即便有抗生素和一系列手术暂时缓解了她的痛苦,她仍在1956年就去世了。

  

  伊伦·约里奥·居里与其丈夫

  而关于她的死因,一般说法是由于长期受X射线和γ射线辐照,使她患了急性白血病。

  但事实上,也有科学家指出这绝对与她早期感染了钋脱不了干系。

  正是她的死亡让科学家开始密切关注钋这一元素的毒性。

  21世纪以来,钋首次被广为人知当属前苏联特工利特维连科中毒身亡事件

  

  1993年利特维年科在克格勃任少校军官

  2016年的一天,利特维连科跟两位前特工同事吃饭后突然感到身体不适。

  一开始,他反复出现了恶心、呕吐、腹痛、腹泻等疑似食物中毒的症状。

  可当他被送进医院后,医生经过一番检查之后排除了这一可能。

  

  没过几天,他的咽喉就开始溃烂,痛到几乎无法正常进食。

  与此同时,他出现了脱发,血球计数下降等疑似白血病的症状。

  医生们根本无法确定他的病因,一直没办法对症下药。

  

  钋中毒前后对比图

  紧接着,他更是在几夜之间头发通通掉光,整个人虚弱到有苦难言。

  仅22天之后,他就被宣告不治身亡,年仅44岁。

  而在他死后第二天,英国卫生防护局从他的尿液里检测发现了钋-210,且含量极高。

  这表明利特维连科曾被人下毒。

  

  利特维年科的遗体仍有很强的辐射,只能放在一副铅封的金属棺材内下葬

  此时警方明白,利特维连科死前去过的每一个地方,都可能是犯罪现场,包括他自己的家。

  警方在他家周围的9个地方发现了钋的痕迹。

  那天跟他一起吃饭的两位同事也成为了重要嫌疑人。

  

  利特维连科和斯卡拉梅拉在Itsu寿司店会面

  当警方侦查之后发现他们所经过的酒店、餐厅、飞机上等四十处地方检测到了极少量钋-210的痕迹。

  这也是迄今为止在英国民用建筑中最严重的核污染事件

  

  就算确定了利特维连科被人毒死的,但案件一直悬而未决。

  一方面,这两位重要嫌疑人身份特殊,都曾是前苏联特工。

  其中一个还在案发后获得了俄总统普京颁发的荣誉奖章(用来表彰他为国家做的贡献)。

  另一方面,钋-210这种元素在自然界中的含量极其微小,只有通过人工合成方式制得的钋-210才能生产出致人于死命剂量的钋。

  

  根据利特维年科的症状,医生判断毒死他的钋-210足足价值上千万美元

  它也因此成为历史上最昂贵的投毒事件,创造了另类的吉尼斯记录

  因此,一些人认为只有国家级实验室运用核子反应器才能够生产那么高的剂量。

  他们更是直指这是一场堪比冷战时期的政治暗杀,背后的元凶极有可能是当时的俄总统普京。

  

  左:A Very Expensive Poison ;右:相关电影《叛变:利特维年科案》

  尽管我们无从知晓背后真相究竟是什么,但确定的是直接置人于死地的剧毒物质就是钋-210。

  钋之所以能毒死人,不是它本身的化学毒性大,而是因为它极强的放射毒性。

  这源于钋不断自发产生衰变放出α粒子的过程。

  

  其实,很多放射性同位素都会放出α粒子,但钋-210却是其中的佼佼者:

  1毫克钋-210在1秒钟内放出α粒子数量,大致与4.2克镭-226放出的数量相当。

  可见钋的放射性是多么地强大。

  

  钋的结构

  一般情况,它们发出的α粒子在空气中的射程很短,连纸都不能穿透,更别说人的皮肤,所以一般在体外是不会造成威胁的。

  然而,由于α粒子一碰到介质就会迅速释放巨大的能量

  这也就意味着,它一旦吸入、食入或者由伤口进入人体内,就与人体的DNA乱撞一团,干预细胞内的分裂等活动。

  

  钋使DNA断裂

  最终,它们轻则使人疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡等放射性病症;

  重则引起体内污染、造成出血、脱发、白血病、癌症等,甚至直接导致死亡。

  当身体接受的辐射能量越多,其放射病症状越严重,致癌、致畸风险越大。

  

  值得一提的是,只要发现得快,钋-210也像其它重金属一样拥有解救药

  早在1963年,我国解放军第307医院就曾收治过4例钋-210体内污染的病人。

  医生先检查全身,确定病人被钋-210污染的部位,接着立即带病人去淋浴,用肥皂水清洗皮肤。

  

  二硫基丙烷磺酸钠的结构

  之后,用我国当时研制的二硫基丙烷磺酸钠清洗污染部位,或是直接切除不易去污的创伤组织。

  若是钋-210进入了病人的肠道,就用催吐、洗胃、缓泻和利尿等方式使其从病人体内排除,同时肌肉注射二硫基丙烷磺酸钠。

  最终,这四位病人全都恢复了。就算在之后15年后的复检,也没出现异常的情况。而且他们生育的后代也全都很健康。

  

  利特维连科永远救不回来

  不过,若是过了最佳救治时间,就是神仙也无力回天了。

  就比如利特维连科因为中毒之后一直未找到病因,因此也难以再救回来了。

  可尽管它的放射性毒性之强,价格之贵,但它分布范围之广远远超过大多数人的认识。

  据统计,全球烟民每年约消费6万亿支香烟,每只香烟都会将极少量的钋-210送入烟民肺部

  

  烟民的肺吗每年接受的辐射量是最大的那个框!

  换句话说,世界上辐射量最大的地方,就是吸烟者的肺

  经科学家研究证明,钋随香烟进入人体后能聚集在肺部的特定区域,比如说我们呼吸道各个分叉处。

  它们会像移动热点一样不断发射出α粒子,让人体不断接收,并累积在某个特定的部位。

  

  为了确定其影响,物理学家利特尔及他的同事威廉·奥图尔在仓鼠身上做了实验。

  他们将钋注入仓鼠的气管,由于每一注入剂量非常非常少,所以当下不会在它们的体内引发任何炎症。

  可在注入频率最高的那一组仓鼠中,94%都出现了肺部肿瘤。

  

  胸部X光片(胸片)显示出肺部肿瘤(箭头所指处)

  这也就侧面说明,尽管每支香烟中钋-210的含量相对较低,并不会像利特维年科那样中毒身亡。

  但吸烟者每吸一口烟,肺部的钋都会增加一点。长期下去,人体内的辐射剂量就会越来越高,患癌风险也就大大提高了。

  

  比起香烟中最主要致癌物是多环芳香烃和亚硝胺之类的化合物,钋-210还算是次要的。

  据保守估计,在吸烟所导致的肺癌患者中,大概有2%是由钋-210的辐射导致的。

  而仅仅在美国,每年受到钋辐射死亡的吸烟者就有好几千人。

  

  早在50多年前,烟草行业就知道香烟中含有钋。香烟制造商甚至设计出一些生产工艺,是能明显降低香烟中钋-210的含量。

  但为了巨大的商业利益,他们有意采取不作为手段,并对这些工艺研究进行保密。

  结果,半个世纪过去了,香烟中的钋含量丝毫没有发生过任何改变。

  

  直到2009年6月,美国《家庭吸烟预防及烟草控制法》通过后,烟草商们才开始正式钋含量的问题。

  比起焦油或一氧化碳之类的其他有毒物质,钋是可以从香烟中除去的。

  如果烟草商们真的能将钋除去,成千上万的人将幸免于难。钋也将成为第一种被驱逐出香烟的“毒药”。

  

  无论是从扑朔迷离的暗杀行动还是烟草商们曾经的不作为来看,

  钋虽毒,但似乎永远毒不过人类追名逐利的心。

  *拓展阅读

  镭:这种剧毒物质曾被当作保健成分,受害者的遗骨竟能因此发光千年

  *参考资料

  钋.维基百科

  纪录片《追踪克格勃杀手》

  环球科学:烟草业黑幕:吸入肺里的放射源





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