居里夫人笔记本辐射将持续1500年，但也没必要谈辐射色变

日前，居里夫人的笔记本受到关注，这份笔记必须放在铅盒里保存，其所具有的放射性还将持续1500年。我们能提前处理吗？

撰文/记者 李鹏 编辑/刘昭

新媒体编辑/陈炫之

采访专家：

王乃彦（中国科学院院士、核物理学家）

陈肖华（军事医学科学院放射与辐射医学研究所研究员）

马伯强（北京大学物理学院教授、长江学者）

日前，一个笔记本受到了高度关注只因它曾属于一位科学巨星——居里夫人。11月8日，诺贝尔奖官方社交媒体公布了居里夫人使用过的笔记本。诺贝尔奖方面称，居里夫人于1934年7月4日死于再生障碍性贫血，这是她多年来在工作中受到辐射的结果。居里夫人自1899年至1902年在实验室中使用的笔记本依然具有放射性，并仍将持续1500年。

史上最危险的论文

居里夫人逝世以后，为了抑制辐射污染，就连她的遗体都被放进了注铅的特制棺材里。

但刚开始从事镭等放射物质的研究时，居里夫人夫妇并没有充分意识到辐射物质的危害，当时也还没有人关注到这些物质的辐射威胁。他们在家中的实验室里直接放置了钍、铀、钚等物质，长年累月暴露在辐射的伤害之下。除此之外，居里夫人为了更好地观察钋和镭，常常把它们装入小瓶带在身上，而且没有穿具有防辐射功能的保护服。

后来，他们逐渐意识到了辐射的危害性，居里夫人开始严格要求学生们一定要穿着铅服进行保护。但是对自我保护的问题，居里夫人还是有些漫不经心，总是违反操作规定。终于辐射造成的危害开始在居里夫人身上显现出来，她经常出现全身疲劳，肩膀、耳朵不断疼痛，并且出现耳鸣的症状，连双眼也几乎失明。但居里夫人只是把这一切归结为因为年老而出现的自然现象，从来不承认和镭的辐射有关。

1978年，人们发现居里夫人家里依旧存在危险的的放射性物质，各种研究文件、衣服、家具，甚至菜谱等一切物品都带有辐射。因此，居里夫人的家在政府的监视保护下，暂时禁止任何人进入。后来在采取防护措施后，居里夫人故居实行了开放，可有人对居里夫人经常接触的门把手以及座椅背部进行检测，这里的辐射剂量依然有1.35微希沃特每小时（短期值为安全范围之内）。

时至今日，居里夫人一生中最关键的1890年代的遗物，包括珍藏于法国国立图书馆、关于发现放射性的论文手稿，至今仍无法整理，因为这些纸张都因为居里夫人不加防护的放射性研究而沾染上了强烈的放射性，不得不封装在铅盒里严加保管。谁要参阅这些珍贵的文献，必须全身包裹厚重的防护服，居里夫人的论文也被称之为史上最危险的论文。

▲诺贝尔奖官方社交媒体展示居里夫人笔记本截图

为何笔记本的放射性还要持续1500年？

因为自己的伟大发现，居里夫人永远屹立在科学的天空。而居里夫人的很多研究过程，就真实地保留在她当年使用的一些笔记本上。很多人疑惑的是，为何直到今天，她所用过的笔记本仍具放射性，并将持续千年的时间？

▲居里夫人（图片来源/WIKI）

中国科学院院士、核物理学家王乃彦在接受北京科技报|科学加客户端记者采访时表示，这与放射性核素的半衰期直接相关。在物理学上，放射性核素的半衰期是指一个样本内，其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间。放射性核素的半衰期长短差别很大，短的远远小于一秒，长的可达数十万年甚至是更长的时间。半衰期越短，代表其原子越不稳定，每颗原子发生衰变的几率也越高。而半衰期越长，其原子就越稳定。

钋元素的原子序数是84，是一种呈银白色的金属。根据研究，这种元素在地球上十分稀有，有剧毒，不过它的半衰期只有138天，如果居里夫人笔记本上沾染的是钋元素，如今其辐射基本可以忽略不计了。

但如果是镭元素，情况就大不一样了。镭元素的原子序数为88，是一种具有强放射性的元素。在镭的同位素家族中，最稳定的同位素为镭-226，半衰期约为1600年。这也意味着，经过一个半衰期，也就是经过1600年，其放射性强度才会降为初始值的1/2。

因此，居里夫人所用部分笔记本的放射性还要持续1500年就不奇怪了。

▲钋元素原子序数为84，有剧毒（图片来源/视觉中国）

半衰期越长，核辐射就越厉害吗？

截止目前，人类发现钚最稳定的同位素钚-244，半衰期约为8000万年。 那么，是不是半衰期越长，辐射危险程度就越大呢？

王乃彦院士告诉记者，现在很多社会公众对核物质并没有清晰的认知，就某种辐射剂量一定的核辐射物件或者装置而言，从理论上讲，衰变期越长，单位时间里辐射剂量就越小。但很多人错误的认为，半衰期越长，核辐射威胁就越大。

"一个辐射物体，辐射威胁究竟有多大，关键要看其辐射的起初强度，起初辐射越大，威胁就越大，在确定的半衰期里，平均辐射量也越大。"因此，王乃彦认为，当人们再看到核物质成千上万年的半衰期时，也不必过于紧张，只要搞清其最开始的辐射强度是否超过人体能够承受的标准就可以了。

对人体而言，则主要考虑的就是辐射物质的辐射剂量，其单位为希沃特（有效辐射当量剂量的单位，记作Sv），每千克人体组织吸收1焦耳能量记为1希沃特。它代表了受到电离辐射照射的个人的总伤害，反映的是各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。当这个剂量超过人体能够承受的标准时，就会受到辐射物体的伤害。

▲电离辐射则包括α粒子、β粒子、质子、中子以及X射线、γ射线等，在足够强度下会对人体造成伤害（图片来源/中国疾控中心）

5克的钚足以毒死所有人类？

人们听到最多的放射性核素可能是铀和钚，这两种物质是制造核武器的原料。它们通过核裂变反应释放出大量的能量，同时也释放出高强度的辐射。1945年8月9日美国投于日本长崎市的原子弹，就使用了钚制作内核部分。

王乃彦院士认为，多年来核物质的辐射威胁被人为地夸大了。譬如这些年关于核物质一直流传着一种谣言，称"5克的钚足以毒死所有人类"。其实钚的毒性并没有这么可怕。

钚的原子序数为94，是一种具放射性的超铀元素，半衰期为24万5千年。虽然钚产生的α射线会造成细胞及染色体的损伤，理论上可能导致癌症发病率的上升，但是α射线并不会穿透人体的皮肤而进入人体，这种影响也不会比其它能放出α射线的放射性物质危害更大。钚衰变时产生α射线的穿透能力非常弱，在空气中前进几厘米就将能量耗尽。相比之下，钚的半衰期很长，使得放射源固定的该种物质单位时间里的辐射量相对要小，危害也就更小。

王乃彦表示，对于环境中微量的钚，一般情况下并不用太担心。根据报道，中国核科学家邓稼先曾在1979年一次核航弹空投试验失败后，接触过用于制造其核装置的钚。而他最终活到1986年，可见钚并没有如谣言中所描述的剧烈急毒性。

▲"两弹元勋"邓稼先先生（图片来源/视觉中国）

短时辐射量低于100毫希沃特时，对人体没有危害

王乃彦院士表示，我们的生活环境，土地、食物、水、宇宙中都存在天然辐射，低剂量的辐射在人体的耐受范围之内，不会对人体造成危害。

并且在生活中，无线电台、基站天线、微波炉、电磁炉、电脑、电视机、吹风机、手机等和人们生活密不可分的家用电器，都会产生电磁辐射。其中，地球上每人每年平均会受到来自天然放射性核素的辐射剂量约为2.4毫希沃特，受人工放射性核素影响的辐射剂量为0.01毫希沃特，而这远远低于100毫希沃特的安全限量标准。因此人们完全必要谈辐射而色变。

军事医学科学院放射与辐射医学研究所研究员陈肖华表示，就是具有高辐射危险的核装置，只要做好防辐射工作，就没有必要担忧受到伤害。

当然，钚等一些核物质的危害性还是有的。近些年来，国内外也多次出现未能妥善处置的放射源对人造成伤害的一些悲剧。此外，一旦部分核物质进入到人体内，形成的内照射会对人体有一定的影响。譬如2011年日本福岛核电站发生核泄漏的事件后，在日本核电站周围检测到有放射性物质碘131和铯137。而碘131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。与此同时，铯137会造成人体造血系统和神经系统损伤。

王乃彦院士表示，人们需要科学认识放射性核素的威胁。"一种物质有放射性并不意味着一定会对人体造成伤害，关键是辐射的剂量及累积程度。其道理就像我们在日常生活中谈饮食中的农残等有害物质对人体的危害时，必须要谈剂量和累积程度一样。"

研究发现，当短时辐射量低于100毫希沃特时，对人体没有危害； 100到500毫希沃特时，没有疾病感觉，但血液中白细胞数在减少；1000到2000毫希沃特时，辐射会导致轻微的射线疾病，如疲劳、呕吐、食欲减退、暂时性脱发、红细胞减少等；2000到4000毫希沃特时，人的骨髓和骨密度会遭到破坏，红细胞和白细胞数量极度减少，有内出血、呕吐等症状；当剂量超过4000毫希沃特，在没有医学监护的情况下，有50％的死亡率；而当剂量超过6000毫希沃特时，则可能直接致命。

因此，人体受核物质威胁的程度，关键在于其在单位时间内受到辐射的强度。不过，一些放射性元素会在人体中富集，如果长期处于该环境中，可能暂时没有受到伤害，但时间长了，也会导致积累损伤。

北京大学物理学院教授、长江学者马伯强表示，这是因为放射性物质在人体富集，会与人体物质发生反应，改变物质组成，从而对人体造成伤害。

为了更充分地保障人们的安全，国际原子能机构对从事放射性工作的人员制定的剂量标准为：5年的辐射均量不超过20毫希沃特，单年的最高辐射剂量不超过50毫希沃特。只要受到辐射的总量不超过这一标准，则处于辐射环境工作的人也是安全的。

▲国际核事件分级表 （图片来源/中国疾控中心辐射防护与核安全医学所）

笔记本上的核放射物质有没有办法进行清除？

随着认识的深入，人类对放射性核素的防范意识也不断提升，并慢慢建立起相应的防护体系与处置举措。譬如现在对强放射性核素的处理都是在防范措施到位的热室进行，而热室是将放射性核素封闭包裹的特殊设施，可防止射线穿透或泄漏出来对人造成伤害。

2015年，我国首座动力堆燃料后处理研发设施热室正式启用，其墙体厚达1.1米，安装了7层厚的铅玻璃窥视窗（铅玻璃能屏蔽射线），这种设施为我国核物质的安全处理提供了充分的保障。

那么，居里夫人笔记本上的放射性核物质能否去除呢？办法并不是没有，比如可以用去污剂进行擦拭。但是王乃彦等一些专家认为，这并不是一种科学的处理方式，因为这种方法只能将放射性核物质转移，并不能将其消灭。转移到新的地方，又要带来新的问题。因此，对现在的笔记本进行防护处理是比较理想的方式。

当然，还有一种一劳永逸的处理方式，也就是借助核反应，将半衰期上千年甚至万年的长寿命核素嬗变成半衰期更短的核素。但是对一个小小的笔记本而言，是不值得这样大动干戈的。

出品：科普中央厨房

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