Radioaktywni - ebook

PRZEDMOWA

Dla większości ludzi promieniowanie i radioaktywność przywodzą na myśl bomby atomowe zrzucone na Hiroszimę i Nagasaki, katastrofy w Czarnobylu i Fukushimie, strach przed zachorowaniem na raka, a może zdobycie supermocy. W końcu to właśnie one zmieniły Petera Parkera w Spider-Mana, a Bruce’a Bannera w Hulka! To może być przerażające, ale radioaktywność jest czymś naturalnym i istnieje wszędzie wokół nas, w naszych domach, w ziemi pod nami, na niebie nad nami i w jedzeniu, które spożywamy. Od czasu odkrycia radioaktywności ponad 120 lat temu jest ona wykorzystywana do wielu celów – w broni jądrowej, do produkcji energii, w procesach przemysłowych, diagnostyce medycznej i leczeniu oraz jako trujące narzędzie zbrodni. Kiedyś ludzie myśleli, że niewielka dawka promieniowania nie szkodzi. Można było kupować toniki zawierające rad i sodę atomową oraz zabierać przyjaciół na prześwietlenia rentgenowskie, aby zobaczyć, jak wyglądają w środku. Z czasem zaczęły się dziać dziwne rzeczy i wiele ludzi zmarło z powodu strasznych skutków narażenia na duże dawki promieniowania. Ale pozytywny był fakt, że promieniowanie mogło być również wykorzystywane do diagnozowania i leczenia raka. Jak na ironię wszystko sprowadza się do różnicy między trucizną a lekarstwem.

Miałem szczęście mieć fascynującą i satysfakcjonującą karierę zawodową. Pracowałem jako naukowiec kliniczny w dziedzinie fizyki medycznej i medycyny nuklearnej w Nottingham University Hospitals oraz jako pracownik naukowy w School of Medicine w Nottingham University. W tym czasie nie przestawałem zapoznawać się z zagrożeniami i korzyściami zastosowania promieniowania, a od czasu do czasu nieoczekiwane wydarzenia – takie jak katastrofa w Czarnobylu, zatrucie polonem w Londynie czy kryzys związany z medycznymi izotopami promieniotwórczymi – odrywały mnie od zwyczajnych aspektów klinicznej pracy naukowej. W tej książce przedstawiono krótką historię odkryć oraz zastosowań promieniowania i radioaktywności, które dosłownie zmieniły bieg historii. Zawiera ona zbiór opowieści i faktów, które gromadziłem przez lata i wykorzystywałem na prezentacjach konferencyjnych i w publikowanych artykułach. Starałem się uczynić ten temat bardziej przystępnym i poszerzyć krąg czytelników, więc opisując wydarzenia, używałem terminów naukowych w minimalnym stopniu. Aby jednak ułatwić zrozumienie tematu, musiałem zamieścić kilka najważniejszych terminów obejmujących promieniowanie, radioaktywność i dozymetrię promieniowania. Opisy podstawowych jednostek aktywności, dawek promieniowania i efektów biologicznych zostały pokrótce przedstawione w rozdziale 3, a bardziej szczegółowo w rozdziale 11.

Celowo skupiłem się na ludzkich aspektach odkryć, zastosowania i skutków promieniowania i radioaktywności oraz opisałem dobre, złe i wręcz paskudne konsekwencje, jakie z tego wynikły. Ludzkość musiała zrozumieć i zacząć szanować promieniowanie oraz nauczyć się, jak bezpiecznie z niego korzystać, zarówno w energetyce i przemyśle, jak i w medycynie. Są to historie o fascynującej nauce, tragicznych przygodach i złych zamiarach.

Alan Perkins
Emerytowany profesor fizyki medycznej i nauk radiologicznych

School of Medicine
University of NottinghamPODZIĘKOWANIA

Jestem niezmiernie wdzięczny za pomoc, zachętę i rady, jakie otrzymałem od mojego bliskiego przyjaciela i kolegi Johna Leesa, emerytowanego profesora bioobrazowania w Centrum Badań Kosmicznych na Uniwersytecie w Leicester. Jego uważna analiza tekstu i komentarze były nieocenione i pomogły mi ukończyć projekt w czasie lockdownu w 2020 r. Jestem również wdzięczny kolegom z fizyki medycznej w Queen’s Medical Centre w Nottingham, zwłaszcza dr. Davidowi Pye za rady dotyczące fizyki promieniowania i ochrony przed promieniowaniem w rozdziale 11. Dziękuję również Pauline Perkins i Heather Perkins za staranną korektę i pomocne komentarze do manuskryptu.O AUTORZE

Alan Perkins jest emerytowanym profesorem fizyki medycznej w naukach radiologicznych w School of Medicine na Uniwersytecie w Nottingham, a wcześniej pełnił funkcję profesora klinicznego fizyki medycznej w School of Medicine oraz honorowego konsultanta ds. badań klinicznych w Nottingham University Hospitals NHS Trust, gdzie kierował działem wsparcia klinicznego ds. badań i innowacji. Ma ponad 35 lat doświadczenia w medycynie nuklearnej i fizyce medycznej oraz szerokie doświadczenie menedżerskie w National Health Service. Swój wkład w naukę kliniczną i wspólne badania wykorzystał w ponad 200 recenzowanych publikacjach i 6 wydanych podręcznikach, których jest autorem.

Profesor Perkins jest byłym prezesem Brytyjskiego Towarzystwa Medycyny Nuklearnej, byłym prezesem Międzynarodowej Grupy Badawczej Immunoscyntygrafii i Terapii, byłym wiceprezesem Instytutu Fizyki i Inżynierii w Medycynie, a obecnie prezesem i przewodniczącym Rady Strategii Badań organizacji Coeliac UK. Jest honorowym członkiem Royal College of Physicians of London (Królewskiego Towarzystwa Lekarskiego), byłym redaktorem brytyjskiego czasopisma „Nuclear Medicine Communications”, a przez ponad 9 lat reprezentował Wielką Brytanię w grupie wysokiego szczebla ds. bezpieczeństwa dostaw radioizotopów medycznych przy OECD w Paryżu. Jest konsultantem wielu organizacji komercyjnych i występował jako ekspert w procesach sądowych dotyczących farmaceutyków w USA.1
ZATRUTY KIELICH

Trucizna w małej dawce jest lekarstwem,
a lekarstwo w dużej dawce jest trucizną.

Alfred Swaine Taylor, XIX-wieczny toksykolog

1.1. Otrucie rosyjskiego uciekiniera

Rosyjski uciekinier leżał na szpitalnym łóżku. Został przyjęty po okresie choroby, której kulminacją były gwałtowne wymioty. Te ataki były tak silne, że czasami tracił przytomność. Lekarze wstępnie zdiagnozowali ostre zapalenie żołądka i zalecili pacjentowi odpoczynek. Przez 5 dni chory był leczony z powodu zapalenia żołądka, dostawał minimalną ilość leków i nie zlecono mu szczegółowych badań. Objawy nie ustępowały, a odwiedzający zauważyli zmianę koloru skóry pacjenta na głęboki miedzianoczerwony, który lekarze początkowo uznali za jego naturalną karnację. Szóstego dnia, po niespokojnej i nieprzyjemnej nocy, objawy pacjenta uległy zmianie. Obudził się i zobaczył, że jego poduszka jest poplamiona krwią. Gdy do pokoju weszła pielęgniarka, ze zdumieniem spostrzegła, że twarz mężczyzny jest opuchnięta, sina, a miejscami aż czarna. Wyszła w pośpiechu, aby szukać pomocy lekarza, a pacjent spojrzał w lustro i zobaczył swoją twarz: suchą, z ciemnymi plamami i sączącą się krwią. Miał spuchnięte powieki, które pękały od lepkiej wydzieliny. Sięgnął do głowy, badając kępkę włosów, którą przycisnął do skóry głowy. Gdy przesunął rękę na bok, włosy pozostały w jego dłoni. Znów sięgnął do góry, pociągnął za skórę głowy, chwytając pukiel włosów, który spadł obok niego i na podłogę.

Po badaniu przez głównego lekarza uznano, że u pacjenta wystąpiła rzadka reakcja alergiczna, podano mu więc zastrzyki z penicyliny, wapnia i suplementów witaminowych. Lekarze z pewnym zaciekawieniem przyglądali się pacjentowi. Wezwano zespół profesorów, aby przeprowadzili dalsze badania i przejrzeli listę leków, które pacjent otrzymał od momentu przyjęcia do szpitala. Szczególny niepokój wzbudziło wypadanie włosów. Profesor zbadał skórę głowy chorego, a następnie włosy na klatce piersiowej, które wypadały garściami. Zirytowany podniósł głos i zapytał:

– Proszę mi powiedzieć, czy pan coś brał?

– Co pan sugeruje? – odpowiedział pacjent.

– Czy próbował się pan zabić? – odpowiedział z gniewem profesor.

– Ja sobie tego nie zrobiłem. Nie próbowałem popełnić samobójstwa, ale są na tym świecie ludzie, którzy uznaliby za korzystne, gdybym został otruty, bo jestem Rosjaninem i niedawno opuściłem Związek Radziecki. Byli szefowie chcieliby wyrównać ze mną rachunki. Otrucie nie byłoby dla nich problemem. Takie rzeczy już się tam zdarzały!

Profesor wstał.

– W takim razie trzeba podjąć dalsze kroki i moim obowiązkiem jest powiadomić policję. Możliwe, że jedzenie czy jakąkolwiek substancję, którą podano panu, podano też komuś innemu.

Wcześniej nie brano pod uwagę mało prawdopodobnej możliwości otrucia, ale teraz zespół medyczny musiał potraktować to poważnie i dokonać pełnej ponownej oceny stanu pacjenta. Do jego zbadania sprowadzono wiele lekarzy specjalistów, a także pobrano kolejne próbki krwi do analizy laboratoryjnej. Jednak po zapoznaniu się z wynikami badań laboratoryjnych zespół był nadal zdezorientowany. Nie było dowodów na obecność powszechnie stosowanych trucizn, takich jak arszenik, strychnina i kwas cyjanowodorowy. Lekarze doszli więc do wniosku, że jedynym możliwym rozwiązaniem wobec stanu pacjenta jest podanie mu kombinacji trucizn, w skład której wchodził metal tal. Sprawa stała się nie tylko skomplikowanym przypadkiem medycznym, lecz także dochodzeniem kryminalnym o międzynarodowych implikacjach politycznych. Ponadto, wbrew temu, co czytelnik może przypuszczać, wydarzenia te nie miały miejsca w Londynie w 2006 r., a pacjentem nie był Aleksander Litwinienko. Był nim Nikołaj Jewgieniewicz Chochłow, rosyjski uciekinier otruty talem przez obcych agentów we Frankfurcie w 1957 r. W tamtych czasach celowe zatrucie promieniowaniem nie było nawet brane pod uwagę. Stan pacjenta pogarszał się, ale najgorsze dopiero miało nadejść.

1.2. Trucizny i truciciele

Trucizna może być opisana jako „każda substancja, która po wprowadzeniu do żywego organizmu lub wchłonięciu przez niego niszczy życie lub szkodzi zdrowiu”. W starożytności człowiek używał najpierw substancji roślinnych, takich jak kurara i akonit, aby zatruć strzały myśliwskie i groty. Szybko stało się jasne, że to, co może powalić zwierzę, może również zabić człowieka. Słowo „toksyna” wywodzi się od greckiego słowa toxikon, oznaczającego truciznę, w której maczano strzały. Angielski termin intoxicated (zatruty), który pochodzi z łaciny, oznacza chorobę wynikającą z zatrucia. Toksykologia, czyli nauka o truciznach, zajmuje się badaniem negatywnego wpływu substancji chemicznych lub czynników fizycznych na organizmy żywe. Uszkodzenia tkanek i organów mogą przybierać różne formy: od natychmiastowej śmierci po subtelne zmiany, niewidoczne aż do miesięcy lub lat po zatruciu . Paracelsus (1493–1541), powszechnie znany jako „ojciec toksykologii”, ustalił, że trucizna roślinna lub zwierzęca zawiera specyficzne substancje chemiczne odpowiedzialne za toksyczność. Przede wszystkim udokumentował on, że reakcja organizmu na te substancje chemiczne zależy od ilości otrzymanej substancji (dawki). Często cytowane jest stwierdzenie Paracelsusa: „Wszystkie substancje są trujące; nie ma takiej, która nie byłaby trucizną. Właściwa dawka odróżnia truciznę od lekarstwa”. Jego praca stanowi podwaliny pod przekształcenie nauk medycznych z praktyki średniowiecznej w nowoczesną. Wierzył on, że niektóre substancje, takie jak arszenik, rtęć i ołów, mogą być korzystne w leczeniu chorób, jeśli są podawane w bardzo małych, kontrolowanych dawkach. W określaniu toksyczności ważna jest droga narażenia. Niektóre substancje mogą być wysoce toksyczne po podaniu jedną drogą, ale nie inną, na przykład wiele jadów węży jest bardzo toksycznych, jeśli dostaną się do krwiobiegu, ale mogą być nieszkodliwe, gdy zostaną połknięte. Dwie główne przyczyny takiego stanu rzeczy to różnice we wchłanianiu i rozprowadzaniu w organizmie. Na przykład substancje chemiczne wchłonięte z jelita mogą zostać rozłożone przez kwaśne środowisko żołądka i są najpierw rozprowadzane przez żyłę wrotną do wątroby, gdzie mogą być poddane detoksykacji przez metabolizm. Same metabolity mogą być bardziej toksyczne, mniej toksyczne lub o równoważnej toksyczności w stosunku do spożytej substancji chemicznej.

José Matteo Bonaventure Orfila był hiszpańskim lekarzem, który żył w latach 1787–1853 i stworzył podstawowe zasady nowoczesnej toksykologii sądowej. Określił on korelację między chemicznymi a biologicznymi właściwościami trucizn swoich czasów i wykazał wpływ trucizn na określone tkanki przez analizę materiałów z autopsji na obecność toksyn i ocenę powiązanych z tym uszkodzeń tkanek. We francuskiej medycynie prawnej najbardziej znany jest z wykazania obecności arsenu w tkankach za pomocą „testu Marsha”, który został opracowany w 1836 r. przez Jamesa Marsha, brytyjskiego chemika.

1.3. Zatrucia środowiskowe i nieumyślne

Wiele substancji naturalnych jest niebezpiecznych, zwłaszcza jeśli występują w skoncentrowanych ilościach. W XVIII i XIX w. rtęci używano do produkcji filcu, materiału powszechnie stosowanego do wyrobu kapeluszy. U pracowników przemysłu kapeluszniczego w Luton w Bedfordshire w Anglii w wyniku zatrucia rtęcią wystąpiły objawy podobne do demencji, co dało początek potocznemu określeniu „szalony jak kapelusznik”. U producentów kapeluszy w Danbury w stanie Connecticut w USA zaobserwowano później podobne symptomy, w tym niewyraźną mowę, drżenie, potykanie się, a nawet halucynacje – stan znany lokalnie jako „drgawki z Danbury”.

Bardziej rozpowszechniony przykład długotrwałego zatrucia to efekt używania ołowiu, ciężkiego gęstego metalu, który łatwo uzyskać z rudy przez kruszenie i ogrzewanie. Jest na tyle giętki, że łatwo go kształtować w arkusze lub rury. Rzymianie 2000 lat temu używali ołowiu do produkcji rur wodociągowych i nawet wtedy istniały obawy dotyczące jego wpływu na zdrowie. Wydobywanie ołowiu było kontynuowane przez wieki, mimo że górnicy często popadali w obłęd lub przedwcześnie umierali. W Peak District w Derbyshire w Wielkiej Brytanii znajduje się wiele starych obszarów górniczych, w tym jedna z najstarszych znanych kopalni ołowiu na Wyspach. Lokalne powiedzenie z Derbyshire oddaje istotę zachowania tych, którzy wydobywali i wydobywają ołów:

Derbyshire born and Derbyshire bred
Strong in the arm and weak in the head.

Przez wiele lat ołów dodawano do farb, aby przyspieszyć ich schnięcie i zwiększyć trwałość. W 1678 r. pisano, że pracownicy, którzy wytwarzali biały pigment ołowiany do farb, cierpią na dolegliwości, w tym zawroty głowy oraz ciągły silny ból w okolicy czoła powodujący ślepotę i głupotę. Dodawanie ołowiu do farb zostało zabronione w USA w 1978 r., a w UE sprzedaży farb ołowiowych zakazano w 2003 r. Jednak nie tylko przemysł farbiarski wykorzystywał ołów jako dodatek fabryczny.

Z perspektywy czasu wydaje się to szalone, aby wziąć znany toksyczny pierwiastek, umieścić go w maszynach, które wypompowują go w postaci nadającej się do wdychania, a następnie przemieszczać się tymi maszynami miliony mil dziennie po całym świecie, wzdłuż dróg miast, miasteczek i wsi, tak że miliardy ludzi stale wdychają truciznę. Ale w sierpniu 1924 r. firma General Motors i jej współwłaściciel DuPont połączyli się ze Standard Oil Company i Ethyl Corporation, aby wprowadzić na rynek benzynę ołowiową. Twierdzono, że dodanie tetraetyloołowiu do paliwa pozwala silnikom samochodowym pracować płynniej i ciszej. Inne dodatki spełniałyby tę funkcję równie dobrze, ale ponieważ ten był opatentowany i mógł przynosić zyski, agresywnie go promowano. Standard Oil zdawała sobie sprawę z problemów związanych z produkcją etylowego ołowiu w dużych ilościach. Laboratorium, w którym go opracowano, znane było jako „budynek z wariackim gazem”. Pierwsza linia produkcyjna w Ohio została zamknięta po śmierci dwóch pracowników. Były też ofiary śmiertelne w laboratorium w New Jersey, którego pracownicy mieli powtarzające się halucynacje – widzieli owady, przez co laboratorium zyskało miano „domu motyli”.

Ołów w benzynie był stosowany przez ponad trzy czwarte wieku, dopóki nie został zakazany w wyniku publikacji przytłaczających negatywnych dowodów medycznych. Niewielkie poziomy ołowiu zostały powiązane z wysokim ciśnieniem krwi, udarem, chorobami serca i nerek oraz przyspieszonym starzeniem się. Powszechnie uważa się, że mózgi dzieci są szczególnie podatne na przewlekłe zatrucie ołowiem, a skutki okazały się gorsze, jeśli komuś zdarzyło się żyć w pobliżu głównej drogi lub autostrady. Narażenie na ołów w młodym wieku może spowodować trudności w nauce, niższe IQ, zaburzenia uwagi i nadpobudliwość. Istnieje również hipoteza, że usunięcie ołowiu z paliwa silnikowego w USA doprowadziło do zmniejszenia ekspozycji na ołów wśród dzieci, a następnie spadku liczby brutalnych przestępstw. To tylko jedna historia związana z kontrowersjami w nauce i regulacjami opóźnionymi z powodu interesów przemysłowych i nacisków politycznych, ale to samo dotyczy azbestu, tytoniu i innych produktów, które mogą powoli zabijać. Przemysłowy proces dodawania ołowiu do benzyny był prawdopodobnie największym eksperymentem w zakresie masowego zatruwania ludzi, jaki kiedykolwiek miał miejsce.

Wraz z postępującym uprzemysłowieniem wykorzystanie rud, minerałów, chemikaliów i pierwiastków radioaktywnych stworzyło zwiększone ryzyko dla ludzkiego zdrowia przez nieumyślne lub celowe użycie. Wykaz niektórych z głównych przypadków zatruć substancjami wytworzonymi przez człowieka przedstawiono w tabeli 1.1.

Tabela 1.1. Lista głównych incydentów zatruć spowodowanych przez człowieka

Data

Incydent

Zarejestrowane zgony

1857

Hongkong, incydent w piekarni Esing: 300–500 osób spożyło chleb z dużymi ilościami arszeniku. Odnotowano tylko 3 zgony, ponieważ ilość arsenu była wystarczająco duża, aby wywołać wymioty i uniemożliwić trawienie. Nie wiadomo, czy skażenie było celowe czy przypadkowe

3

1858

Anglia, zatrucie słodyczami w Bradford: słodycze, przypadkowo zawierające arszenik, były sprzedawane ze straganu na rynku, co doprowadziło do zatrucia ponad 200 osób, w wyniku czego 21 zmarło

21

1971

Irak, katastrofa z powodu zatrutego zboża: masowe zatrucie zbożem zaprawionym fungicydem z rtęcią metylową, które zostało sprowadzone do kraju jako materiał siewny i nigdy nie było przeznaczone do spożycia przez ludzi. Według różnych szacunków odnotowana liczba ofiar śmiertelnych waha się od 459 do 650 osób, choć podawano znacznie wyższe liczby

459–650

1981

Hiszpania, nagłe wystąpienie syndromu toksycznego oleju, przypuszczalnie spowodowane skażonym olejem rzepakowym, który zabił ponad 600 osób

600

1984

Indie, tragedia w Bhopalu: wyciek gazu w fabryce pestycydów Union Carbide doprowadził do śmierci co najmniej 3787 osób

3787

1988

Anglia, zanieczyszczenie wody w Camelford: przypadkowe skażenie 20 tonami siarczanu glinu wody w instalacji wodociągowej zaopatrującej 20 tysięcy miejscowej ludności i 10 tysięcy turystów. Oficjalnie w wyniku wypadku nie było ofiar śmiertelnych

0

1994

Japonia, Matsumoto – atak sarinem: pierwotnie był wymierzony w trzech sędziów nadzorujących proces sądowy dotyczący sporu o nieruchomości, którego sprawcami byli członkowie sekty zagłady Aum Shinrikyo w japońskiej prefekturze Nagano. W nocy 27 czerwca aerozol został uwolniony z przerobionej ciężarówki chłodniczej na wzgórzach Kaichi. Zginęło 8 osób, a ponad 500 zostało poszkodowanych

8

1995

Japonia, atak sarinem w tokijskim metrze: był to akt lokalnego terroryzmu dokonany 20 marca 1995 r. przez członków ruchu kultu zagłady Aum Shinrikyo. W 5 skoordynowanych atakach sprawcy uwolnili sarin na 3 liniach tokijskiego metra w godzinach szczytu, raniąc ponad 1000 osób

13

2010

Nigeria, Zamfara, zatrucia ołowiem: uważa się, że były spowodowane nielegalnym wydobyciem rudy przez mieszkańców wsi, którzy zabierali pokruszoną skałę do domu, aby wydobyć ołów. Spowodowało to zatrucie gleby, a następnie ludzi przez przenoszenie skażenia z rąk do ust

163

2016

Pakistan, Pendżab, zatrucie słodyczami: przypadkowe skażenie wypiekanych słodyczy pestycydami z nielegalnych upraw doprowadziło do co najmniej 33 zgonów

33

1.4. Umyślne otrucie

Żadna inna forma morderstwa nie została tak udokumentowana, udramatyzowana, uromantyczniona ani nie zyskała takiej sławy jak otrucie. W całej historii trucie było preferowanym sposobem dokonywania zbrodni. Grecy, Egipcjanie, Rzymianie i Persowie – wszyscy udokumentowali różne jego formy. W szczególności Egipcjanie byli godni uwagi w tym zestawieniu jako pierwsi mistrzowie destylacji wielu klasycznych trucizn, w tym ekstrakcji trucizny (prawdopodobnie cyjanku) z pestek brzoskwiń. Do roku 82 p.n.e. trucizny stały się tak powszechnie stosowane w Imperium Rzymskim, że dyktator Lucjusz Korneliusz Sulla, który przeprowadził reformy konstytucyjne, uznał za konieczne wydanie pierwszego na świecie prawa przeciwko trucicielom, zwanego Lex Cornelia, które jednak w praktyce odniosło niewielki skutek.

W średniowieczu aptekarze sprzedawali trucizny zwykłym ludziom. Chociaż religia była odpowiedzialna za upadek badań i wiedzy z wielu dziedzin naukowych na Zachodzie, znajomość trucizn wciąż się rozwijała. Wiele tekstów naukowych na temat trucizn zostało napisanych przez mnichów, na przykład The Book of Venoms (Księga jadów) z 1424 r. autorstwa Magistra Santes de Ardoynis, która opisywała znane wówczas trucizny, to, jak działały i jak można było je podawać. W wiekach XIV i XV włoscy alchemicy eksperymentowali z substancjami, które miały zwiększyć siłę działania trucizn pochodzących z klasycznych źródeł. Dzięki wysiłkom królowej Katarzyny Medycejskiej informacje te rozeszły się z Włoch do Paryża i doprowadziły do rozkwitu przemysłu trucicieli, w miarę jak przypadki zatruć rozprzestrzeniły się w całej Europie. Do roku 1572 co najmniej 30 tysięcy czarowników podejmowało się trucia na ulicach Paryża. W XVI w. grupa alchemików z Włoch założyła gildię trucicieli-zabójców zwaną Radą Dziesięciu, która za opłatą świadczyła usługi „eliminacji”.

W 1589 r. ukazała się publikacja Neopoliani Magioe Naturalis autorstwa Giovanniego Battisty della Porty, która służyła jako podręcznik dla trucicieli. Opisywała ona, w jaki sposób wino może być zaprawione śmiertelną miksturą zwaną Venenum Lupinum, zrobioną z tojadu, cisu pospolitego, wapna żrącego, arszeniku, gorzkich migdałów, sproszkowanego szkła i miodu, a następnie uformowaną w pigułki wielkości orzecha włoskiego. Do XVII w. szkoły trucicielstwa powstawały w Wenecji i Rzymie, a poszczególne osoby mogły rozwijać swoje trucicielskie zamiary przez tworzenie tajnych stowarzyszeń, w których otrzymywały instrukcje na temat natury i sposobów podawania trucizn. Szczególny niepokój wzbudzało to w przedstawicielach rodów szlacheckich, gdyż wielu z nich było celem trucicieli. Podejmowano próby zamachu na życie królowej Elżbiety I, w tym nieudany zamach żydowskiego lekarza dr. Lopusa, który został ciągnięty końmi, powieszony i poćwiartowany za swoją zbrodnię.

W XIX w., za panowania królowej Wiktorii, truciciele mieli środki i większą motywację do popełniania licznych morderstw przez otrucie. Trucizna była łatwo dostępna dla ogółu społeczeństwa w nowych obszarach miejskich i miastach przemysłowych w celu wyeliminowania szkodników i plag. Wprowadzenie ubezpieczeń na życie dało dodatkową zachętę do uzyskania osobistego zysku z przedwczesnej śmierci kogoś innego.

Otrucia stały się tak powszechne w Wielkiej Brytanii, że wprowadzono takie prawo jak ustawa o arszeniku z 1851 r., próbując w ten sposób zapanować nad tym szczególnym przestępstwem. Przez kolejne lata pojawiały się nowe, wyrafinowane trucizny.

W XX w. literatura dotycząca produkcji trucizn była szeroko dostępna, a śmiercionośne chemikalia wytwarzano na skalę przemysłową, choć w celach zgodnych z prawem. Przeciętna domowa apteczka lub szafka sklepowa były skrzynią pełną skarbów dla niedoszłego truciciela, z talem, radioaktywnym radem i morfiną zawartymi w produktach codziennego użytku, takich jak leki, pestycydy, farby i kosmetyki. Mimo że niektóre zatrucia zdarzają się w wyniku niewiedzy i nieumyślnego spożycia, celowe otrucie jest nadal uważane za szczególnie intrygującą zbrodnię. W 1929 r. w USA nastąpił krach na giełdzie na Wall Street, który pogrążył amerykańską gospodarkę w depresji. Do końca 1930 r. ponad 4 mln Amerykanów straciło pracę. Morderstwo przez otrucie stawało się coraz powszechniejszym przestępstwem. W 1953 r. w Chicago otwarto pierwsze amerykańskie centrum kontroli zatruć. Do roku 1957 w USA istniało 17 takich centrów, a ekspertyzy sądowe stały się ważną specjalnością kryminalistyki.

1.5. Tal – trucizna dla truciciela

Odkrycie talu było kontrowersyjne. William Crookes z Royal College of Science w Londynie ogłosił to w „Chemical News” w marcu 1861 r., po zaobserwowaniu wyraźnego zielonego rozbłysku w widmie próbki zanieczyszczonego kwasu siarkowego. Chociaż znalazł nowy pierwiastek, nie prowadził zbyt wielu badań nad jego właściwościami, gdyż bardziej interesował się nowymi urządzeniami elektrycznymi tamtych czasów. Niedługo potem w Lille we Francji Claude-August Lamy rozpoczął bardziej szczegółowe badania nad talem i wyodrębnił wystarczającą ilość metalu, aby odlać małą sztabkę, którą wysłał na Wystawę Międzynarodową w Londynie w 1862 r. Akademia Francuska uznała jego zasługi w odkryciu tego nowego pierwiastka metalicznego i przyznała mu medal wystawy. Crookes był wściekły, ponieważ wcześniej opublikował swoje odkrycia, więc komitet wystawy przyznał medal również jemu.

Tal to ciężki pierwiastek chemiczny o symbolu Tl i liczbie atomowej 81. Istnieje 25 izotopów talu o masach atomowych od 184 do 210. Jedynymi stabilnymi izotopami są tal-210 i tal-205, pozostałe są promieniotwórcze. Jest to miękki, plastyczny, szary metal, który nie występuje w naturze w stanie wolnym. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa thallos, co oznacza zielony pęd lub gałązkę. Została nadana z powodu zielonego płomienia, który tal wytwarzał podczas podgrzewania w próbie płomieniowej, jak w początkowych obserwacjach Williama Crookesa. W czystej postaci tal przypomina cynę, ale pod wpływem powietrza ulega odbarwieniu.

Jego współczesne zastosowanie jest ograniczone głównie do celów przemysłowych i badawczych, a jedna szczególna radioaktywna postać talu (chlorek talu, tal-201) jest wykorzystywana w diagnostyce medycznej (patrz rozdział 8). Obecne zastosowania talu obejmują produkcję elektroniki (siarczek talu i selenek talu są stosowane w urządzeniach elektronicznych, przełącznikach i zamknięciach, głównie w przemyśle półprzewodnikowym), w produkcji szkła optycznego (bromek i jodek talu są stosowane w optycznych materiałach na podczerwień i scyntylacyjnych detektorach promieniowania) oraz w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych, termometrach niskotemperaturowych i zielonych fajerwerkach.

Czysty tal i związki go zawierające są bardzo toksyczne dla zwierząt i ludzi. Jest szczególnie niebezpieczny dla człowieka, ponieważ tal i jego związki łatwo rozpuszczają się w wodzie i nie mają smaku. Może być również łatwo wchłaniany przez skórę. Działanie biologiczne i objawy medyczne zatrucia talem są wyraźne, ale mogą się różnić w zależności od charakteru, nasilenia i czasu ekspozycji. Zatrucie talem przebiega jako ostre lub długotrwałe i przewlekłe. Początkowe objawy są podobne do tych występujących przy zwykłym przeziębieniu lub grypie, a także obejmują skurcze żołądka i biegunkę. W przypadku podania dużych ilości talu w krótkim czasie, w ciągu 3–4 godzin, pojawiają się oznaki i objawy ostrego zatrucia z klasycznymi objawami silnego bólu brzucha, nudnościami, wymiotami i biegunką. Przy niższych dawkach objawy mogą wystąpić w ciągu 2 do 5 dni. Po dostaniu się do organizmu tal działa na enzymy w mózgu i mięśniach, może powodować drętwienie i szybko postępującą neuropatię obwodową z bólem i mrowieniem, szczególnie w dłoniach i podeszwach stóp, w ciągu 2–5 dni po ekspozycji.

Wewnętrznie tal wykazuje pewne podobieństwa do niezbędnych dla organizmu kationów metali alkalicznych, zwłaszcza sodu i potasu (ze względu na podobną strukturę jonową), które są niezbędne do regulacji równowagi płynów, skurczu mięśni i szlaków nerwowych. Metabolizm talu przez szlaki wychwytu potasu zaburza wiele procesów komórkowych, zakłócając funkcje białek zawierających cysteinę, aminokwas mający w sobie siarkę. Ostatecznie pierwiastek ten atakuje ośrodkowy układ nerwowy, powodując śpiączkę i ślepotę. Nagłe i gwałtowne wypadanie włosów, przechodzące w rozległe łysienie po około 2–3 tygodniach, jest jednym z charakterystycznych objawów dermatologicznych zatrucia talem. Utrata włosów w wyniku zaniku mieszków włosowych dotyczy przede wszystkim skóry głowy, skroniowych części brwi, rzęs i kończyn. Mogą również wystąpić przebarwienia włosów, a ponadto wysypka, zaczerwienienie i łuszczenie się skóry dłoni i podeszew oraz wykwity krostkowe na twarzy. Około miesiąca po zatruciu mogą się pojawić poprzeczne białe linie na paznokciach (pasma Meesa).

Przewlekłe zatrucie talem może wystąpić po miesiącach lub latach powtarzającego się narażenia na małe jego ilości. Tal może być wchłaniany przez skórę, układ oddechowy i układ żołądkowo-jelitowy, kumulując się do poziomu toksycznego. Ponieważ objawy przewlekłego zatrucia wydają się podobne do innych chorób, wiele przypadków przemysłowego narażenia na tal może pozostać niewykrytych. Oznaki i objawy przewlekłego zatrucia obejmują zmęczenie, bóle głowy, depresję, halucynacje, psychozę, demencję, słaby apetyt, bóle nóg, wypadanie włosów i zaburzenia widzenia. Cebulki włosów mogą mieć ciemnobrązową lub czarną pigmentację. Przy dłuższej styczności z talem te ciemniejsze obszary pojawiają się w pasmach, pokazując wielokrotne narażenie na działanie talu. W przypadkach zarówno ostrego i przewlekłego zatrucia ostatecznie następuje śmierć z powodu paraliżu oddechowego lub zaburzenia krążenia.

Od roku 1700 do 1900 tal był używany jako dość wątpliwy sposób leczenia grzybicy, infekcji skóry, która powodowała swędzące okrągłe krosty. Mimo że lek ten mógł zlikwidować grzybicę, miał również tragiczne konsekwencje dla pacjentów. W przeszłości sole talu były również stosowane w leczeniu kiły, rzeżączki i gruźlicy. Toksyczna natura talu spowodowała, że był powszechnie używany jako środek owadobójczy i trutka na szczury. W Gujanie w latach 20. XX w. zastosowanie siarczanu talu jako trucizny na szczury miało niezamierzone skutki. Rozprzestrzeniał się on na obszarach występowania szczurów i przenikał do roślin, które były zjadane jako warzywa, a następnie przechodziły przez łańcuch pokarmowy, co spowodowało 40 odnotowanych zgonów. Co zaskakujące, stosowanie talu w tym celu w Gujanie trwało do lat 80. XX w., kiedy to badania krwi i moczu w szpitalu w Georgetown wykazały, że 77% z 2400 pacjentów wykazało oznaki zatrucia.

Fakt, że tal jest bezbarwny, bezwonny i nie ma smaku, powodował, że stał się on sławny jako środek do zabijania. Wcześniej był określany jako „trucizna truciciela” lub „proszek dziedzictwa” ze względu na łatwą dostępność i nierozpoznawalność po zmieszaniu z jedzeniem i piciem. Siarczan talu (Tl₂SO₄), otrzymywany przez rozpuszczenie talu w kwasie siarkowym, tworzy biały proszek o wyglądzie zbliżonym do granulowanego cukru. Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi 15–20 miligramów na kilogram. Spożycie od 500 miligramów do 1 grama powoduje śmierć. Innymi słowy, jedna łyżeczka wystarczyłaby do zabicia 34 osób. Dogodne dla truciciela jest to, że opóźnione wystąpienie poważnych objawów innych niż żołądkowe i grypopodobne pozwala trucicielowi zniknąć na długo przed wzbudzeniem podejrzeń.

Wczesnym godnym uwagi sprawcą zatrucia talem był Graham Young, który urodził się w Neasden w Londynie w 1947 r. Young, mający od najmłodszych lat obsesję na punkcie trucizn, testował różne substancje toksyczne na swoich krewnych. Członkowie rodziny zaczęli poważnie chorować, w tym siostra, która trafiła do szpitala po tym, jak wystąpiły u niej halucynacje podczas podróży pociągiem do pracy. W końcu Young zabił macochę i przekonał ojca, aby poddał jej ciało kremacji w celu zniszczenia dowodów. Kiedy jego siostra ponownie zachorowała, ciotka nabrała podejrzeń i zabrała go do psychiatry, który następnie powiadomił policję. Young został wysłany do szpitala Broadmoor i ostatecznie zwolniony w 1971 r., kiedy władze uznały, że został wyleczony. Po zwolnieniu znalazł pracę jako technik laboratoryjny w fabryce chemicznej w Bovington koło Hemel Hempstead. Wkrótce po rozpoczęciu przez niego nowej pracy w okolicy rozprzestrzeniła się tajemnicza choroba znana jako Bovingdon Bug, która zabiła 3 osoby i dotknęła ponad 70. Young zatruwał siarczanem talu herbatę kolegów z pracy.

Na początku lat 50. ubiegłego wieku w Australii doszło do niezwykłej liczby morderstw i prób zabójstw w wyniku zatrucia talem, a serię tych incydentów nazwano później „szaleństwem talowym”. Siarczan talu był sprzedawany bez recepty w Nowej Południowej Walii jako przynęta na szczury, pod marką „Thall-rat”, do zwalczania chronicznych plag gryzoni w Sydney i innych przeludnionych przedmieściach. Yvonne Fletcher została skazana za zabójstwo dwóch mężów. Zamordowanie pierwszego uszło jej na sucho, ale kiedy drugi zaczął wykazywać te same objawy chorobowe, przyjaciele stali się podejrzliwi. Beryl Hage z Sydney w 1953 r. przyznała się do dosypywania „Thall-ratu” do herbaty męża. Na rozprawie powiedziała, że „chciała go przyprawić o ból głowy, aby odpłacić się za wiele bólów głowy, które jej zafundował”, stosując w przeszłości wobec niej przemoc domową. W tym samym roku Caroline Gills otruła 3 członków swojej rodziny i przyjaciela, podając herbatę z siarczanem talu. Resztę życia spędziła w więzieniu, gdzie była znana jako „ciotka Thally”.