切伦科夫辐射在爱达荷国家实验室的先进试验反应堆核心中发光。(图片来源：阿贡国家实验室)当我们听到“辐射”这个词时，我们倾向于想到原子弹（比如落在广岛和长崎的那些），或者像《辛普森一家》中生活在斯普林菲尔德核电站外面的三眼鱼那样的环境事故。但辐射——这个词指的是能量通过波和粒子传播——并非总是破坏性的力量。“‘辐射’这个词比人们想象的要宽泛得多，”约翰·霍普金斯大学公共卫生学院医学物理学教授Johnathan M. Links说。“当人们说辐射时，他们通常指的是电离辐射，它具有足够的能量将电子从原子中弹出。非电离辐射不具备这种能力，这是一个重要的区别。当你将电子从原子中弹出时，可以破坏化学键，这就是辐射造成的微观和宏观损伤的原因。”通过破坏我们体内的化学键，电离辐射会破坏或损伤我们细胞的关键组成部分，导致损伤，在剂量足够高的情况下，甚至导致死亡。低水平的暴露会损伤我们的DNA，可能导致长期的有害突变。人类在环境中无处不在地暴露于辐射：加热剩菜或打开灯泡，你就会受到非电离辐射的照射。但即使是电离辐射——那种能够造成细胞损伤的辐射——也无处不在，从土壤到我们食用的食物。每年，人类都会暴露于300毫拉德的天然电离辐射，这被称为“背景辐射”。随着时间的推移，暴露于电离辐射（即使是小剂量）会增加患癌症的风险。但我们每年暴露的背景辐射量非常小，人类需要生活数千年才可能受到损害。然而，当人类在短时间内暴露于非常大量的电离辐射时，就会发生急性放射病（ARS）。“辐射病有一个非常明显的阈值，粗略地说，这个阈值大约是100拉德，”Links说。（作为参考，乳房X光检查只有0.4拉德，或大约7周的背景辐射暴露。）暴露于100拉德的人开始出现ARS的迹象，包括疲劳、恶心、呕吐、腹泻和癫痫发作——剂量越高，死亡的可能性越大。“根据剂量，你可能在2-3周内死亡，因为骨髓中的造血细胞停止工作，或者你可能在几天内死亡，因为你的胃肠道受到影响，无法吸收营养，”Links说。总的来说，任何超过600拉德的剂量都被认为是致命剂量。而且这种情况以前发生过，尽管这类事件相当罕见。无论是由于对辐射的影响和来源尚不完全了解，还是由于不幸的事故，人类以前都曾遭遇过致命剂量的辐射。以下是五个最值得注意的事件。
Ebenezer Byers
Ebenezer（“Eben”）Byers出生于1880年，是匹兹堡一位富有的社交名流和业余高尔夫冠军。1927年受伤后，Byers被医生处方服用一种名为Radithor的补品，希望它能缓解他的疼痛并改善他的健康。（事实并非如此。）在接下来的两年里，Byers喝了估计14,000瓶Radithor，导致他的下巴、牙齿和部分头骨溶解。在长期生病后，Byers于1932年3月死于辐射病，享年51岁。
Marie Curie
国际知名的化学家和物理学家玛丽·居里因发现放射性元素钋和镭，以及成为首位同时获得诺贝尔物理学奖和化学奖的女性而闻名。但她也因随身携带镭瓶放在她的实验室外套口袋里或存放在她的抽屉里，惊叹于它们不属于这个世界的蓝绿色光芒而闻名。不幸的是，这种习惯使居里暴露于高水平的电离辐射。她于1934年死于再生障碍性贫血，这是一种骨髓细胞不产生新血细胞的疾病。居里暴露于如此大剂量的辐射，以至于她的个人物品至今仍具有放射性，并且在未来1500年内仍将如此。想查看居里笔记本的访客科学家需要签署豁免书并佩戴防护装备。
镭女孩
在工厂工作的镭表盘绘画工人。(图片来源：Wikimedia Commons)1898年玛丽·居里发现镭后，镭开始无处不在。不仅出现在Radithor这样的补品中，还作为一种添加剂出现在从牙膏到化妆品的各种产品中。1916年，美国镭公司在新泽西州橙市开设了一家工厂，雇佣了70名年轻女性用发光油漆在手表上绘制数字。由于镭的毒性作用并不完全为人所知（事实上，女孩们认为接触镭会改善她们的健康），工厂的工人们把镭涂在指甲和皮肤上，欣赏它们在工作一天后发出的光芒。更糟糕的是，她们的雇主让女孩们用嘴唇抿笔尖来制作画笔的细尖——这意味着她们每天都在摄入镭。当这些工厂工人——现在被称为“镭女孩”——开始出现疾病和骨骼衰退的迹象时，她们起诉了美国镭公司——并胜诉。许多最初的镭女孩在五年内死于辐射病。
恶魔核心事件
在20世纪20年代的事件之后，人们对电离辐射暴露的急性和慢性影响有了更清晰的认识。多亏了“镭女孩”的直言不讳和媒体的报道，镭被从市场上撤下，平民暴露变得更加罕见。然而，科学家们开始研究核能，以开发用于军事用途的原子弹——有时，辐射病随之而来。
一个恶魔核心在事故发生时的复制品。(图片来源：洛斯阿拉莫斯国家实验室/Wikimedia Commons)
在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室，曼哈顿计划的物理学家 Harry K. Daghlian 在晚上独自进行一项实验，使用一个巨大的圆形钚球。这个球是核武器的裸露核心，Daghlian 试图用堆叠的碳化钨砖建造一个中子反射器，一种可以更容易地产生核反应的装置。球是稳定的，但随着越来越多的中子被反射回来，它越来越接近临界状态，即可持续核反应开始的点。当 Daghlian 堆砌砖块时，他的监测设备告诉他，核心即将变得超临界。Daghlian 试图移走一块砖——但却把它掉在了钚球上，使球变得超临界，并将自己暴露于数千拉德的电离辐射。他25天后死亡。
奇怪的是，一年后，另一位名叫 Louis Slotin 的物理学家对核心进行了类似的临界实验，并掉了它。球体发出一阵放射线，伴随着明亮的蓝光，Slotin暴露于同样强烈的辐射爆发。尽管他最初看起来没事，但 Slotin 很快出现了恶心、呕吐和辐射灼伤，他的白细胞数量急剧下降。他住院了，并在9天内死于辐射病。
萨拉戈萨放射治疗事件
电离辐射名声不好。尽管暴露于电离辐射会增加一生患癌症的可能性，但它也可以诊断和治疗癌症。自1895年发明以来，人们一直使用X射线来定位体内的癌肿瘤，并依靠放射治疗来缩小它们。在1990年的一次不幸事故中，在西班牙萨拉戈萨诊所接受放射治疗的癌症患者，由于设备故障，在治疗中受到了高达正常剂量的七倍的辐射。总共有27名患者受到了辐射，导致他们的皮肤和内脏受损。27名受到辐射的患者中有20人在五年内死于各种疾病，患上了辐射暴露引起的疾病。
辐射是一种强大的力量——既能杀死也能拯救生命。当辐射致死时，它可能是灾难性的——但这些灾难也教会了我们谨慎对待这种强大的现象。这真是一个来之不易的教训。
