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“氡”是什么?“氡”在哪里?有什么疗效

2022-11-21 来源:科普中国

氡是第 86 号元素,在元素周期表中位于右下角。我们来看看,从这个格子我们能读出什么信息。

名字带“气”,表明它在常温下以气态存在。

位于最右列,表明它是个外层电子满格的惰性元素,和霓虹灯用的氦氖氩氪氙那些属于同一家族。它几乎不跟任何元素形成化合物。

位于下方表明它的原子序数非常大,在它的家族里几乎是最“胖”的,事实上,氡下面的一位元素“Uuo”是一个人造元素,也就是说在天然存在的惰性元素里,氡是最“重”的了——它的密度是空气的八倍,会像水一样,向低洼处积聚。

它的元素符号 Rn 印成红色,表明它是一种放射性元素,能够发出电离辐射。电离辐射是个真正危险的家伙,广岛原子弹、切尔诺贝利、福岛核泄漏,这些都是放射性的具体例子。

用一句话来概括上面这一大段,就是,氡是一种很“重”的天然放射性惰性气体。

氡在哪里?

自然界里的氡气是从镭的放射性衰变产生的,而镭则主要由铀衰变所得。因为铀普遍存在于地壳中(量少,但分布得很均匀),所以各种天然建筑石材如花岗岩或大理石都可能散发出氡气,来自地下岩隙的温泉或矿泉含氡的可能性也比较高。

氡的同位素比较多,其中寿命最长的同位素的半衰期只有约 3.8 天,就是说,最多过 3.8 天,它的总量会减半,再过 3.8 天,就只剩下四分之一。所以,一定量的氡很快就会衰变成其他元素,很难持续累积,即使累积,也会最终达到产生-消亡的平衡点。这个收支平衡点是极低的:平均每毫升 150 个氡原子。整个地球的大气里,任意时刻只有几十克的氡气总量。

虽然叫“氡”的这些原子产生后会很快消失,它们的源头和衰变后代却会长期存在,源头会持续补货,后代的“疗效”也能坚持多年。

根据氡气的产生源头和密度较高的物理属性,我们不难推知,它容易产生并积聚在洞穴、通风不畅的温泉、地下矿井或地下室里,地质组成为铀浓度较高的花岗岩或页岩地区尤甚。氡在海平面几乎没有,在开阔或地势高的室外也是比较少的。

那么,氡会怎么影响我们的星际开户呢?它真的有什么疗效吗?

氡的“疗效”

氡气的最显著的“疗效”就是导致肺癌……

原来,氡本身是气体,可以被人体直接吸入,或者在空中衰变成其他元素,后代原子吸附在气溶胶上,吸入人体。一旦入肺,这些衰变产物作为固体粉尘,可就不肯轻易出来了。

再来了解一下氡的后代,主要是这样一条衰变链:

氡 222(半衰期 3.8 天)

→钋 218(3.1 分钟)→铅 214(26.8 分钟)

→铋 214(19.9 分钟)

→钋 214(0.164 毫秒)→铅 210(22.3 年)

→铋 210(5 天)

→钋 210(138.4 天)→铅 206(稳定)

我们专门标黑的这些,都是 α 衰变。也就是说,每个氡原子要进行 4 次发射 α 粒子的电离辐射后,才能最终达到稳定。如果放射源在体外,α 粒子的轰击不算什么事,一张纸就能挡住,打到皮肤的角质层上也无大碍。但是,放射源在体内的话,α 粒子内照射的后果就很严重,它的辐射能量会被人体完全吸收,破坏细胞,造成癌变。

未标黑的链条部分,是 β 衰变,它的辐射强度也很高,只是内外照射的区别没有 α 射线那么显著罢了。另外,在衰变过程中还伴随着高能的 γ 射线(比医用的 X 射线还要高能),种种这些,都是破坏肺部细胞 DNA 的利器。

在美国,平均每年有 21000 例的肺癌死亡可归咎于氡气。世卫组织介绍,长期平均氡浓度每增加 100 Bq/m?(也就是说每立方米每秒衰变 100 个氡原子),肺癌的风险就增加 16 %,并且肺癌风险的增加与氡接触的增多呈正比。这一点很好理解,大家看看前面的衰变链,有半衰期 22.3 年的铅 210 阶段,它们是会长期累积打持久战的。

这些所谓的氡养生服务,常会提到“氡可以治肿瘤”——这句话本身是倒是基本属实,但广告里不会说的是,这个过程要严格控制、精确导引,将氡包在金等能屏蔽 α、β 粒子的材质里,并安置到病灶。而这些操作必须由专业医生操作才行,全身式的“氡养生”可没啥用。再说了,有癌才考虑放疗呢,没病治个啥?

拿放射性物质“养生”

后果很严重!

其实类似“氡养生”的概念并不新鲜,把放射性物质当灵丹妙药外敷内服的事,从一百年前,人类刚刚发现放射性物质时就有了。当时在欧美澳门星际集团,镭水、镭钍牙膏、镭浴盐、镭巧克力……等等放射性日用品曾盛行一时,“药效”和如今“氡养生”所说的一样:减肥降压、消除疲劳、增强免疫力、治疗关节炎、内分泌疾病、皮肤色斑……都是说不出物理原理也不出示医学证据,“你想治啥我就写啥”的广告词。比如,镭钍牙膏的广告词就是“Your teeth will shine with radioactive brilliance.”(你的牙齿将焕发放射性的光彩)。

后来呢?这些放射性物质进入人体后,大量累积在下颌关节的位置,α 粒子内照射把下颌关节“打”了个稀烂。一位名叫 Ebenezer M. Byers(读者可自行搜“拜尔斯 镭水”了解)的社会名流/高尔夫运动员,从 1927 年到 1930 年持续饮用镭水,当他 1932 年去世时,上颌骨只剩两颗门牙尚未切除,下颌骨整体不保,他的头骨以及全身的骨组织都形成了一些空洞,他的牙齿确实可以在感光胶片上留下“放射性的光彩”。

即使近些年,我们也仍能看到滥用放射性物质“保健” “保平安”,结果反受其害的星际官网,比如下边这种。

别说这些对放射性不怎么了解,用生命追求时髦的人了,就连科学家都受过严重的伤害。最早研究相关领域的那一代科学家,对放射性的危害了解不深,平时防护工作做得不够,因此他们的离世和放射性研究相关度极高。比如亨利·贝克勒尔,居里夫人的博士生导师,放射性活度的标准单位“贝克勒尔”的命名来源,他去世时“皮肤严重烧伤,疑与处理放射性物质有关。”

而居里夫人死于再生不良性贫血,这也是一种典型的放射病,她的手稿至今还是要穿着防护服才能阅读的。但他们不是放射性庸医,他们对放射性物质的研究推动了物理和医学的发展(皮埃尔·居里甚至以自己的星际开户为代价,去证实贝克勒尔反映的“镭能导致皮肤溃疡”),向他们致敬。

所以,这类拿着放射性物质搞养生的死亡游戏,咱们就别接着玩了吧。

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责任编辑:栗子