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看完你会同意我说的:为什么说吸烟者的肺是世界上辐射最强的地方

丁香园2018-08-09 19:16:19

昨天我们给大家讲了一个有趣的小视频,科普了一些关于辐射的常识,并且 highlight 出一点:


吸烟者的肺,是世界上辐射最强的地方。(←点击蓝色字能重温文章,直接拉到底部吧,可能有很多你错过的评论值得一看。)


我们昨天预告过,卷烟里为什么有放射性元素?肺里的辐射是怎么测量的?一天抽一根跟抽一包是不是相同?现在来一一解答了。


故事,要钋 210,一种放射性元素说起





杀死特工的剧毒物

2006 年 11 月,在一次带有浓烈冷战色彩的暗杀行动中,苏联特工亚历山大 • 利特维年科在英国伦敦的一家医院死去。尽管利特维年科之死还笼罩着层层迷雾,但直接置他于死地的剧毒物质,是一种名为钋 210 的放射性同位素。



亚历山大 • 利特维年科


2004 年,74 岁的巴勒斯坦民族权力机构主席阿拉法特突发疾病并在 12 个月后死亡,一直精神十足、身体健康的民族斗士突然死亡,其死因曾引起广泛质疑。


时隔 8 年后,瑞士洛桑放射物理研究所研究人员在阿拉法特去世时所穿的衣服包括牙刷在内的个人物品中测量到了大量的、无法解释的钋 210。



阿拉法特



送检的阿拉法特遗物


钋 210 有多毒?众所周知的剧毒物质氰化物也称「闪电毒药」,德国纳粹高官都用氰化物自杀,0.1 克氰化钠能杀死一个人,放在牙缝里轻轻一咬马上就死。而钋的毒性是氰化物的 2.5 亿倍。


虽为剧毒物质,但是钋 210 的存在之广泛远超民众认知:全球烟民每年约消费 6 万亿支卷烟,每支卷烟都会将少量的钋 210 送入烟民肺部。在他们吞云吐雾的过程中,这种放射性物质也在不断累积。对于每天抽一包半卷烟的烟民来说,他们每年受到的辐射量相当于做了 300 次 X 光胸透。



偶然被发现

上世纪 60 年代上半叶,辐射,尤其是放射性尘埃,对人体健康的影响,是科学家及其他大多数人关注的焦点。


1964 年的某一天,美国哈佛大学公共卫生学院的放射化学家亨特在实验室里瞎转悠时,突然看到了一位同事留下的烟灰。


一时兴起,她决定用自己的新技术(用于检测极低浓度的镭和钋)测试一下烟灰的放射性。结果出来后,亨特惊讶地发现,烟灰中连的影子都没有。



放射化学家维尔马R亨特


环境中,痕量的放射性同位素是很常见的,这也是天然本底辐射的来源之一。在亨特研究过的包括植物在内的其他有机物中,只要有镭存在,钋的检测结果从来不会呈阴性(即不含钋)。


只不过,在卷烟熏燃的过程中,高温的作用会将钋变成气体。因此,她立即意识到,消失的钋必然进入了卷烟燃烧产生的烟雾里!这意味着,吸烟者会将钋直接吸入肺部!



烟草为何带有钋 210

在 1964 年,科学家就已经推测出了钋 210 进入烟草的两种可能途径:


一是大气层中天然氡 222 的子同位素(即衰变产物,包括铅 210)落在了烟草叶上;


二是化肥和土壤中的钋 210 等放射性元素被烟草植物根部吸收,进而富集在烟草中。


事实证明,这两种推测都是正确的。如果前者是「天灾」的话,那么后者就是「人祸」了。


「人祸」的一种解释是:烟草的含氮量低的话,卷烟就会比较「香」,而通过反复施高磷肥,可以降低烟草的含氮量。因此种植烟草时要大量地施加高磷肥。磷肥中含有微量的钋 210,钋 210 被烟草的根吸收,富集到烟叶中。在施肥时,落到烟叶上的钋 210 也会被吸附在烟叶表面。



如何造成肺部辐射热点?

亨特和同事在《科学》杂志上发表了这一发现,还公布了卷烟烟雾中钋含量的直接检测结果。不久后,哈佛大学的其他科学家开始研究卷烟和吸烟者肺部中的钋。


1965 年,放射化学家兼物理学家利特尔通过检测吸烟者的肺部组织样本证实,钋确实聚集在肺部的特定区域。由于我们的呼吸道会分叉,形成支气管、细支气管和肺泡,因此放射性同位素会停留并聚集在各个分叉处。它们成为放射性「热点」,不断发射出 α 粒子,对人体造成最严重的「内照射」。



少量多次危害大

对于铀矿矿工来说,在某一时刻突然受到大剂量钋 210 的辐射,造成的伤害反而不及长期接触小剂量的钋大。


尽管每支卷烟中钋 210 的含量相对较低,但吸烟者每吸一口烟,肺部的钋都会增加一点,长期下去,辐射剂量就会越来越高,患癌风险也就随之提高。


这一假设在 1974 年得到了利特尔及其哈佛大学同事威廉 • 奥图尔的证实:他们把钋注入仓鼠的气管,尽管注入剂量非常少,没在它们的体内引发任何炎症,但在注入频率最高的那一组仓鼠中,94% 都出现了肺部肿瘤。


当然,卷烟烟雾中的其他成分后来也被发现是强致癌物,今天不少专家认为,卷烟中最主要致癌物是多环芳香烃和亚硝胺之类的化合物。


但是,根据辐射造成的危害所做的保守估计,在吸烟所致的肺癌患者中,2% 都是由钋 210 导致的。按照这一比例,单在美国,每年因此死亡的吸烟者就有好几千人。




昨天的文章发布以后,后台大概有两三百条留言,其中不少是这样的:




你自己说,你是不是傻?


嗯啊,丁香园是来劝各位读者戒烟或者劝别人戒烟的。


作为医生,即使你不抽烟,劝说自己接诊到的每一位病人戒烟,或者转给身边的亲朋好友,也算是善莫大焉的。



本文由「核电那些事」授权修改转载。

责任编辑:猫羯座

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