1.3 X线的发现启蒙了放射毒理学

1.3 X线的发现启蒙了放射毒理学

19世纪末,物理学有三项重大的实验发现,即X 线[4]、放射性和放射性核素以及电子。正是这些重大发现,奠定了核物理的基础,催生了放射生物学和放射医学的形成,也孕育了放射毒理学的萌芽。

1895年11月8日,伦琴[5]在使用真空管进行高压放电效应实验时,一个偶然事件吸引了他的注意。当时房间一片漆黑,放电管用黑纸包严,他突然发现在不远处的荧光屏发出闪光。他很奇怪,就移远荧光屏继续试验。只见荧光屏的闪光仍随放电过程的节拍断续出现。他取来各种不同的物品,包括书本、木板、铝片等,放在放电管和荧光屏之间,发现不同的物品效果很不一样,有的挡不住,有的起到一定的阻挡作用。伦琴意识到这可能是某种特殊的射线,它具有特别强的穿透力,从来没有被观察到过,于是他立刻集中全部精力进行彻底的研究。他一连许多天把自己关在实验室里,连自己的助手和家人都不告知。他把密封在木盒中的砝码放在这一射线的照射下拍照,得到了模糊的砝码照片;他把指南针拿来拍照,得到金属边框的深迹;他把金属片拿来拍照,拍出了金属片内部不均匀的情况。他深深地沉浸在对这个新奇现象的探究中,达到了废寝忘食的地步。六个星期过去了,伦琴已经确认这是一种新的射线,才告诉了自己的亲人。1895年12月22日,他邀请夫人来到实验室,用他夫人的手拍下了第一张人手X 线照片。

伦琴的原始论文《一种新的X 线》于1895年12月28日发表。1896年1月5日,奥地利一家报纸报道了伦琴的发现。

X 线的发现对自然科学的发展具有极为重要的意义。科学家探索X 线的本质,发现了X 线的衍射现象,并由此打开了研究晶体结构的大门;根据晶体衍射的数据,可以精确地求出阿伏伽德罗常量。在研究X 线的性质时,还发现X 线具有标识谱线,其波长有特定值,和X 线管阳极元素的原子内层电子的状态有关,由此可以确定原子序数,并了解原子内层电子的分布情况。此外,X 线的性质也为波粒二象性提供了重要证据。可见,X 线的发现打开了近代物理学的大门,也启蒙了放射毒理学。

图93 威尔姆·康拉德·伦琴和他拍摄的第一张X 线片