昨天我們給大家講了一個(gè)有趣的小視頻，科普了一些關(guān)于輻射的常識(shí)，并且 highlight 出一點(diǎn)：
吸煙者的肺，是世界上輻射最強(qiáng)的地方。（←點(diǎn)擊藍(lán)色字能重溫文章，直接拉到底部吧，可能有很多你錯(cuò)過(guò)的評(píng)論值得一看。）
我們昨天預(yù)告過(guò)，卷煙里為什么有放射性元素？肺里的輻射是怎么測(cè)量的？一天抽一根跟抽一包是不是相同？現(xiàn)在來(lái)一一解答了。
故事，要釙 210，一種放射性元素說(shuō)起。
殺死特工的劇毒物
2006 年 11 月，在一次帶有濃烈冷戰(zhàn)色彩的暗殺行動(dòng)中，蘇聯(lián)特工亞歷山大 · 利特維年科在英國(guó)倫敦的一家醫(yī)院死去。盡管利特維年科之死還籠罩著層層迷霧，但直接置他于死地的劇毒物質(zhì)，是一種名為釙 210 的放射性同位素。
2004 年，74 歲的巴勒斯坦民族權(quán)力機(jī)構(gòu)主席阿拉法特突發(fā)疾病并在 12 個(gè)月后死亡，一直精神十足、身體健康的民族斗士突然死亡，其死因曾引起廣泛質(zhì)疑。
時(shí)隔 8 年后，瑞士洛桑放射物理研究所研究人員在阿拉法特去世時(shí)所穿的衣服包括牙刷在內(nèi)的個(gè)人物品中測(cè)量到了大量的、無(wú)法解釋的釙 210。
釙 210 有多毒？眾所周知的劇毒物質(zhì)氰化物也稱「閃電毒藥」，德國(guó)納粹高官都用氰化物自殺，0.1 克氰化鈉能殺死一個(gè)人，放在牙縫里輕輕一咬馬上就死。而釙的毒性是氰化物的 2.5 億倍。
雖為劇毒物質(zhì)，但是釙 210 的存在之廣泛遠(yuǎn)超民眾認(rèn)知：全球煙民每年約消費(fèi) 6 萬(wàn)億支卷煙，每支卷煙都會(huì)將少量的釙 210 送入煙民肺部。在他們吞云吐霧的過(guò)程中，這種放射性物質(zhì)也在不斷累積。對(duì)于每天抽一包半卷煙的煙民來(lái)說(shuō)，他們每年受到的輻射量相當(dāng)于做了 300 次 X 光胸透。
偶然被發(fā)現(xiàn)
上世紀(jì) 60 年代上半葉，輻射，尤其是放射性塵埃，對(duì)人體健康的影響，是科學(xué)家及其他大多數(shù)人關(guān)注的焦點(diǎn)。
1964 年的某一天，美國(guó)哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的放射化學(xué)家亨特在實(shí)驗(yàn)室里瞎轉(zhuǎn)悠時(shí)，突然看到了一位同事留下的煙灰。
一時(shí)興起，她決定用自己的新技術(shù)（用于檢測(cè)極低濃度的鐳和釙）測(cè)試一下煙灰的放射性。結(jié)果出來(lái)后，亨特驚訝地發(fā)現(xiàn)，煙灰中連釙的影子都沒(méi)有。
放射化學(xué)家維爾馬 · R · 亨特
環(huán)境中，痕量的放射性同位素是很常見(jiàn)的，這也是天然本底輻射的來(lái)源之一。在亨特研究過(guò)的包括植物在內(nèi)的其他有機(jī)物中，只要有鐳存在，釙的檢測(cè)結(jié)果從來(lái)不會(huì)呈陰性（即不含釙）。
只不過(guò)，在卷煙熏燃的過(guò)程中，高溫的作用會(huì)將釙變成氣體。因此，她立即意識(shí)到，消失的釙必然進(jìn)入了卷煙燃燒產(chǎn)生的煙霧里！這意味著，吸煙者會(huì)將釙直接吸入肺部！
煙草為何帶有釙 210
在 1964 年，科學(xué)家就已經(jīng)推測(cè)出了釙 210 進(jìn)入煙草的兩種可能途徑：
一是大氣層中天然氡 222 的子同位素（即衰變產(chǎn)物，包括鉛 210）落在了煙草葉上；
二是化肥和土壤中的釙 210 等放射性元素被煙草植物根部吸收，進(jìn)而富集在煙草中。
事實(shí)證明，這兩種推測(cè)都是正確的。如果前者是「天災(zāi)」的話，那么后者就是「人禍」了。
「人禍」的一種解釋是：煙草的含氮量低的話，卷煙就會(huì)比較「香」，而通過(guò)反復(fù)施高磷肥，可以降低煙草的含氮量。因此種植煙草時(shí)要大量地施加高磷肥。磷肥中含有微量的釙 210，釙 210 被煙草的根吸收，富集到煙葉中。在施肥時(shí)，落到煙葉上的釙 210 也會(huì)被吸附在煙葉表面。
如何造成肺部輻射熱點(diǎn)？
亨特和同事在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)，還公布了卷煙煙霧中釙含量的直接檢測(cè)結(jié)果。不久后，哈佛大學(xué)的其他科學(xué)家開始研究卷煙和吸煙者肺部中的釙。
1965 年，放射化學(xué)家兼物理學(xué)家利特爾通過(guò)檢測(cè)吸煙者的肺部組織樣本證實(shí)，釙確實(shí)聚集在肺部的特定區(qū)域。由于我們的呼吸道會(huì)分叉，形成支氣管、細(xì)支氣管和肺泡，因此放射性同位素會(huì)停留并聚集在各個(gè)分叉處。它們成為放射性「熱點(diǎn)」，不斷發(fā)射出 α 粒子，對(duì)人體造成最嚴(yán)重的「內(nèi)照射」。
少量多次危害大
對(duì)于鈾礦礦工來(lái)說(shuō)，在某一時(shí)刻突然受到大劑量釙 210 的輻射，造成的傷害反而不及長(zhǎng)期接觸小劑量的釙大。
盡管每支卷煙中釙 210 的含量相對(duì)較低，但吸煙者每吸一口煙，肺部的釙都會(huì)增加一點(diǎn)，長(zhǎng)期下去，輻射劑量就會(huì)越來(lái)越高，患癌風(fēng)險(xiǎn)也就隨之提高。
這一假設(shè)在 1974 年得到了利特爾及其哈佛大學(xué)同事威廉 · 奧圖爾的證實(shí)：他們把釙注入倉(cāng)鼠的氣管，盡管注入劑量非常少，沒(méi)在它們的體內(nèi)引發(fā)任何炎癥，但在注入頻率最高的那一組倉(cāng)鼠中，94% 都出現(xiàn)了肺部腫瘤。
當(dāng)然，卷煙煙霧中的其他成分后來(lái)也被發(fā)現(xiàn)是強(qiáng)致癌物，今天不少專家認(rèn)為，卷煙中最主要致癌物是多環(huán)芳香烴和亞硝胺之類的化合物。
但是，根據(jù)輻射造成的危害所做的保守估計(jì)，在吸煙所致的肺癌患者中，2% 都是由釙 210 導(dǎo)致的。按照這一比例，單在美國(guó)，每年因此死亡的吸煙者就有好幾千人。
昨天的文章發(fā)布以后，后臺(tái)大概有兩三百條留言，其中不少是這樣的：
你自己說(shuō)，你是不是傻？
嗯啊，丁香園是來(lái)勸各位讀者戒煙或者勸別人戒煙的。
作為醫(yī)生，即使你不抽煙，勸說(shuō)自己接診到的每一位病人戒煙，或者轉(zhuǎn)給身邊的親朋好友，也算是善莫大焉的。
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