@ 2016.04.22 , 10:00
63

前苏联科学家被质子束爆头,但他还活着

[-]
大型强子碰撞型加速装置CMS探测器

自从1984年提出这一设想,大型强子对撞机就一直在制造头条。多年以来,它给人类带来了无数宝贵的物理发现,帮助我们加深对宇宙真理的了解。

但是有个问题一直萦绕在我们心头:如果把头伸进对撞机会发生什么?

这听起来像是在漫威电影里处决超级反派的大招,但是在七十年代末期就有一个家伙把头伸进去了。

事情要追溯到1978年7月13号,那天前苏联科学家Anatoli Bugorski在自己的岗位上勤勤恳恳地工作着,他负责维护苏联最大的粒子加速器U-70。

本来只是一个平淡的工作日,Bugorski把头伸进了加速器里检查一个出了问题的部件,结果一不小心撞上了接近光速的质子束。被爆头的一瞬间,“1000个太阳还要明亮”的强光差点亮瞎了他的双眼。(曼哈顿博士:呵呵。)

尽管看到了如此的神迹,他却没有感到任何疼痛,但是潜在的伤害已经留下了。

[-]

为了更好理解这束粒子对Bugorski造成的伤害,我们首先要知道一个叫戈瑞(Gy)的计量单位。戈瑞是表示从电离辐射吸收的能量的国际单位。1戈瑞相当于1公斤被辐射物质吸收1焦耳的能量。通常来说,5戈瑞的辐射剂量就足以杀死一个人,一般会发生在被辐射的14天之后。

质子束进入Bugorski头部时是2000戈瑞。从另外一侧穿过时,读数达到了3000戈瑞。到这个级别,他的头部应该像被星战里的激光枪击中一样留下一个贯穿的大洞,但实际并没有。

虽然他看起来没事,但是强大的粒子束使得他头部左侧膨胀起来,粒子束经穿过的两处皮肤都脱落了,他的大脑还被烧穿了一道线。可是Bugorski却没有出现脑力衰退。

虽然医生们都说他会随时死去,Bugorski却活了下来,而且一直活到今天。当然,影响还是有的。他最终失去了左耳听力,脸部分瘫痪,而且会发作癫痫。但这并没有阻止他拿到一个PhD。

以下摘自维基百科:

事故过后,他继续从事科学工作,主持了一系列物理实验。因为涉及前苏联的核机密,Bugorski将此事保密了超过十年。他每年去莫斯科辐射诊所检查两次,而且接触了辐射事件受害者。他在1996年他提出申请残疾人身份以获得免费的癫痫药物,但失败了。他也不算有钱,以至于后来他想去西方与其他的研究人员取得联系的时候没有足够的钱离开普罗特维诺。他曾表示出兴趣接受西方科学家的研究,但是他没钱离开俄罗斯。

他的妻子叫Vera Nikolaevna,儿子叫Peter。

[-]

这次事故最诡异的发现在于质子束原来可以预防皱纹,因为Bugorski被爆头时质子束穿过的半边脸这些年来压根就没有衰老的迹象。(韩国人一定要推出质子束驻颜针了。)

所以简单的回答就是,如果你把头伸进粒子加速器,你会被烧穿一个脑洞。或者,如果你跟Bugorski一样把天赋都加在运气上了,脑洞算是躲过去了,但还是要面临其他的健康问题。但是其中的教训显而易见:永远,永远,永远不要把头伸进粒子加速器

[-]

本文译自 sciencealert,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.2
赞一个 (38)

TOTAL COMMENTS: 63+1

[2] 1 »
  1. 后浇带
    @1 year ago
    3122302

    1个人? 打准了能杀死几亿人

  2. riverorsand
    @1 year ago
    3121444

    @面瘫叔 现在放疗主流用x射线,好处是可以调强(IMRT),适形性好技术也成熟稳定,加加速器一断电就没辐射了污染小。Gamma刀也就是钴60最初目的是用于脑部肿瘤,后来国内一些公司硬是推出了体部治疗的设备,大医院基本上都淘汰了,只有一些包治百病的医院还在用。体内放射源理论上效果不会差,但是实际上很麻烦,还要开创,患者生活也很不方便,治疗效率低(医院不赚钱),用得很少。
    Sv是个人剂量监测单位,各种规章上会以这个单位做年照射日照射限制,基本上就是毛估估的一个东西,实际上也不可能做到精确测量。Gy是放疗用的单位,放疗的剂量是可以通过预设好的放疗方案和ct影像精确计算的,考虑生物效应另有一个GyE,用于描述质子碳离子的有效生物剂量。Gy和Sv两者量纲一样,用途不同。rad现在已经不用了,基本上见不到。
    确实应该是照射范围小的关系,放疗用质子出束也很细,需要在肿瘤区域来回扫描才能覆盖。

  3. riverorsand
    @1 year ago
    3121318

    @面瘫叔 是我弄错了,应该是5000cGy。

  4. octopus
    @1 year ago
    3121218

    一个核物理学家竟然穷得去不了其他国家,感觉好凄凉,我们应该去俄罗斯花钱多挖一些这样的科学家过来

    [13] XX [2] 回复 [0]
  5. 面瘫叔
    @1 year ago
    3121160

    @riverorsand: 感谢科普。查了下相关资料,传统全脑放疗整个疗程的剂量也就50Gy左右,单日剂量建议不超过2Gy。虽说不是纯的质子刀,因为传统放疗还是用放射性核素,可能βγ损伤力更强而降低了限值。现在描述对生物影响多用Sv单位,还要考虑到人体组织(水)对射线的吸收能力,一般认为全身辐照7~10Sv的剂量当量就可致死(空气中1Sv近似于1Gy),何况局部瞬间大剂量。
    个人臆测,你的5kGy是单位弄错了(rad?)…
    文中个体存活的情况应该还是因为是较纯质子束的原因,不易散射、高度准直、比释动能大,但是吸收剂量当量很低。

  6. 3121119

    无皱纹的问题,应该是因为左脸瘫痪导致,跟肌肉提拉有关,面瘫病人前额皱纹就会消失。

  7. 白痴
    @1 year ago
    3121118

    那啥,为什么大家会觉得入射端辐射量要更大呢,有什么理论支持这一猜测吗?
    顺便看到某些人说“资格”,我还真是笑了。知道吗,逗比就是自己不懂,用这样那样模糊的字眼去嘲讽别人。
    有这功夫,学学楼下几位,认真查资料再把干货发上来这才叫打脸。
    你呐,那叫煞笔。

  8. riverorsand
    @1 year ago
    3121098

    @Pstnk @胖叔叔
    1。质子和人体(水)反应截面在300MeV左右有个峰值,在BraggPeak之前就是深度越深剂量越大,因此不是标反了,质子刀的好处之一就是深处剂量可以更大。对撞机的粒子能量高于医用质子加速器很多,穿过脑子的厚度能量也降不到300MeV左右,也就还没到这个Peak,就质子束意外照射不考虑粒子通量就看能量的话(>500MeV)越高越安全。
    2。 轰击样品时样品不一定要放真空,末端有个腔室可以一直抽真空形成一头常压一头真空动态平衡的。出束打在样品上会有个亮斑。
    4。 放疗中全脑剂量限制可以做到5000Gy,这哥们才3000,虽然是单次大剂量不过粒子束路径又细,没影响到认知功能也完全合情合理,不是小概率事件吧

  9. 3121086

    前苏联的“集体领导”是一种高成本统治模式,要摆平各种利益。当这种高成本的统治模式在经济上无法承受的时候,只有两个选择,一是戈尔巴乔夫的选择,改革转型,最终导致共产体制垮台。另一个选择,就是斯大林的做法,即退回到极权的模式,通过政治高压、封杀异见、通过反腐败给各级官员制造政治恐惧,以延续政权。
    前苏联后期,大多数领导人工作时间都拿来巩固权力,用于国事时间不多,恶性循环之下,也就越来越坏了,不过这也给了一般前苏联民众政治避难的机会。

  10. 老蛋
    @1 year ago
    3121078

    @Pstnk:感谢 科……普,这么高深专业的见识真不是一般的科普,太冷门了。手动点赞!

  11. 3121072

    @面瘫叔: 这种事发生的概率不算小,因为检修,设备并没有真正关闭,随时需要射一束粒子进行测试。而整个设备有5公里长,直径1.5公里,靠喊话是绝对不可能的,必须使用对讲机。这么大的设备不可能就一两个人,起码有几十个人在线路上,稍不留心就会忽略警告。

    美国也有类似这样的事,50年代的时候,一个科学家在加速器终端调试设备,另一个科学家在加速器始端发射了一束质子做测试。结果质子束一下子射穿了前一个科学家的手掌。他在医院呆了一段时间,然后就没事了。十年以后,根本看不出任何痕迹。

    [10] XX [0] 回复 [0]
  12. 3121051

    @胖叔叔: 另外,被质子束爆头的也许就这一例,但被质子束打穿其他地方的则有不少。在这则新闻的原文评论里就有,一个学生的导师就曾被质子束打过,不过不是爆头而是穿手。几十年后,完全看不出迹象。导师的评论是:“当时的安全管理根本就是样子货。”那件事发生在美国。

    [11] XX [0] 回复 [0]
  13. 3121048

    这种高速质子流有一个特性,叫“布拉格尖峰”,意思是说它在穿透物体时只释放出少量能量,快要停止时才释放出大部分能量。这位苏联科学家之所以没死,也许跟布拉格尖峰效应有关。也就是说,大部分质子流穿透了他的大脑,但没有释放太多能量,因此也没有造成严重的损伤。另外,质子体积小,穿透力比较强。

    实际上,质子加速器已经用于癌症治疗,叫做“质子刀”,用于那些外科手术无法达到的区域。通过精确调节,质子刀会直接穿透皮肤及正常组织,到达癌症区域时才停止并释放出大量能量破坏癌细胞,而不损伤正常细胞。而且临床用的往往是更重的碳原子,这样对癌症组织的破坏作用更大。

    [21] XX [0] 回复 [1]
[2] 1 »

发表评论


24H最赞