近日,诺贝尔奖正式公布了居里夫人使用的笔记本。
根据诺贝尔奖的说法,居里夫人于1934 年7 月4 日死于再生障碍性贫血,这是她在工作期间多年受到辐射造成的。即使在今天,她1899 年至1902 年的实验室笔记本仍然具有放射性,并且这种情况将持续1,500 年。
看到这里,你是不是觉得核辐射有点“阴魂不散”呢?事实上,这是由于科学家在最初发现核辐射现象时缺乏了解而造成的核污染。今天我们就来说说居里夫人那个时代的研究故事。
居里夫人(图片来源/WIKI)
史上最危险的文章
我们都知道居里夫人发现了放射性元素钋(Po)和镭(Ra)。她也是世界上第一位两次获得诺贝尔奖的人。她是19世纪末至20世纪初科学界最有权势的人物之一。
与今天对放射性保持警惕的人们不同,居里夫妇在刚开始研究镭和其他放射性材料时并没有完全意识到放射性材料的危险。于是他们直接将钍、铀、钚等物质放置在自己的家庭实验室中,长年受到辐射伤害。
此外,为了更好地观察钋和镭,居里夫人经常将它们放入小瓶中随身携带,并且没有穿戴具有防辐射功能的防护服,导致她长年暴露在核辐射污染之中。居里夫人去世后,为了控制辐射污染,连她的遗体都被放在一个装满铅的特制棺材里。
1978年,人们发现居里夫人家中仍然存在危险的放射性物质。研究文件、衣服、家具甚至食谱等所有物品都含有辐射。因此,居里夫人的家受到政府监视,暂时禁止进入。后来,在采取防护措施后,居里夫人故居对外开放。然而,有人测试了居里夫人经常触摸的门把手和座椅靠背。这里的辐射剂量仍然是每小时1.35微西弗(短期值在安全范围内)。
时至今日,居里夫人1890年后的重要遗物,包括世界上首次发现放射性的论文手稿,都因她无保护的研究而受到强放射性污染。它仍然密封在铅盒中以便妥善保管。任何想要阅读这些珍贵文件的人都必须穿上厚重的防护服。这些论文也被称为史上最危险的论文。
可以说,这是科学发展过程中不可避免的代价。当然,这也与居里夫人大胆无私的性格有关。随着人类对核技术的不断探索和对安全问题越来越重视,当前核技术的安全性得到了很大的提高。例如,2015年,我国首座动力堆燃料后处理研发设施——热室正式启用。其墙壁厚1.1米,安装7层铅玻璃观景窗(铅玻璃可屏蔽射线)。这种设施就是我国的核电站。为安全处理物质提供了充分的保障措施。如今的核电站,目前核电站周围一年的辐射量只有胸部X光检查的一半。每天吸20 支烟将使您一年内暴露在核电站周围50 倍的辐射之下。
钋的原子序数是84
为什么笔记本电脑会长时间保持放射性?
当我们谈论放射性物质时,我们总是有一种“令人难以忘怀”的感觉,因为它的放射性特性保留了很长时间。例如,新闻中提到,切尔诺贝利核电站事故现场的危险放射性将持续数千年。但事实是不同的物质具有非常不同的放射性持续时间。
中国科学院院士、核物理学家王乃彦指出,物体放射性的持续时间与其放射性核素的半衰期直接相关。在物理学中,放射性核素的半衰期是样品中的放射性原子衰变到其原始数量一半所需的时间。半衰期越短,原子越不稳定,每个原子衰变的概率就越高。
现在看来,居里夫人的笔记本长期带有放射性的主要原因应该是镭而不是钋。钋的原子序数为84,半衰期仅为138天。一百多年过去了,它的辐射已经基本可以忽略不计了。镭的原子序数为88,最稳定的同位素镭226,半衰期约为1600年。它的辐射强度需要1600年才能减半。减去刚刚过去的100年,正好需要1500年。这就是1,500 这个数字的产生方式。
核电站反应堆模型
半衰期与核辐射威胁没有直接关系
不过,看到1500的时间也不要太害怕,半衰期是指辐射减少一半的时间,并不代表辐射威胁很大。由此可见,居里夫人笔记本中的初始辐射强度并不高。只需要一个半衰期,就可以达到正常人能够承受的范围。因此,辐射强度大约是标准的两倍。可以看出,原来的实验使用的镭剂量并不大。
当然,这个数额并不大。居里夫人发现镭后,将其捐赠给巴黎大学实验室,当时价值数百万法郎。她放弃了镭的专利。后来,美国人民闻讯后,向居里夫人捐赠了一克镭,让她可以有镭用于自己的研究。
因此,我们应该理性面对核技术可能存在的危险,防范可能出现的问题,但没必要通过各种手段妖魔化核技术。
那么,我们现在有没有办法去除物体的辐射呢?其实,如果真想做也不是不可以,比如用清洁剂擦拭,但这只是转移了放射性物质,如果做得不好,很容易造成污染。所以这还没有完成。
当然,还有更彻底的办法,利用核反应将镭变成半衰期更短的物质,但对于笔记本来说,这有点大材小用了。
北京科技报记者撰稿
编辑丨刘钊
新媒体编辑丨陈振宇
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