Nie możesz znaleść dziurki od klucza? Farba Undark, Sabin von Sochocky i gnijące szczęki

Sabin Arnold von Sochocky zanim wyprowadził się do Stanów Zjednoczonych i choć w źródłach możemy przeczytać, że był Austriakiem, to tak naprawdę pochodził z Ukrainy, która wówczas należała do Austro-Węgier. Urodził się we wsi Łany w obwodzie Lwowskim. Studiował chemię i fizykę na Uniwersytecie Lwowskim, a potem medycynę na Uniwersytecie Moskiewskim¹. W 1906 roku wyjechał do Paryża, gdzie pod okiem państwa Curie zgłębiał naukę o radioaktywności i czytał specjalistyczne teksty na temat leczenia radem. Z Europy wyjechał do Nowego Jorku, gdzie miał zając się medycyną, ale jego kariera potoczyła się w zupełnie innym kierunku. W 1913 roku wynalazł luminescencyjną farbę.  Jakim cudem lekarz zmienił się w wynalazcę?

Jak napisał dla „American Magazine”:

Na własny użytek stworzyłem farby olejne z radem a ponieważ interesuję się sztuką namalowałem nimi kilka obrazów. Obrazy malowane radem wyglądają jak wszystkie inne obrazy w ciągu dnia, ale w nocy same się rozświetlają tworząc interesujący i osobliwy efekt artystyczny. Farba ta byłaby szczególnie odpowiednia do obrazów przedstawiających księżyc lub zimowe sceny i nie mam wątpliwości, że pewnego dnia jakiś znakomity artysta zdobędzie sławę i zainteresuje nas malując obrazy, które będą wyjątkowe i szczególnie piękne w nocy, w ciemnym lub częściowo zaciemnionym pomieszczeniu².

Jego marzenie o obrazach radem się nie ziściło. Na nieszczęście dla masy ludzi, w tym samego Sochocky’ego prace nad farbą trwały dalej.  Na początku otworzył małe laboratorium przy 23 ulicy w Nowym Jorku, gdzie zastosował swoją zastrzeżoną formułę do produkcji świecącej w ciemności farby pod marką Undark. Wynalazca tak opisywał mechanizm działania świecenia:

Kiedy promienie radu uderzają w maleńki kryształ siarczku cynku, powstaje błysk, na tyle jasny, że można go zobaczyć pod mikroskopem o małym powiększeniu. Gdy rad i siarczek cynku zostaną połączone w odpowiedni sposób i w odpowiedniej ilości, błysk można zaobserwować jako stałe świecenie w ciemności, bez użycia mikroskopu.³

Dzięki wsparciu finansowemu firmy Metals Thermite Company von Sochocky mógł dalej rozwijać swoją recepturę farb i w 1914 roku we współpracy z Georgem Willisem, lekarzem-konsultantem w College of Saint Elizabeth w Morristown w stanie New Jersey założył Radium Luminous Material Corporation z siedzibą w Nowym Jorku. Produkcja komercyjna działała w zakładach przemysłowym w Newark, Jersey City i Orange.

Sabin von Sochocky bardzo dobrze wiedział o niszczycielskich właściwościach radu, podkreślał, że „w radzie uwięziona jest to największa siła, jaką zna świat. Uncja tego pierwiastka, noszona w zwykłej szklanej tubie w kieszeni zabiłaby człowieka w ciągu kilku godzin niszcząc jego tkanki i kości” i podkreślał, że z pierwiastkiem trzeba obchodzić się naprawdę ostrożnie, bo „zaledwie dwadzieścia pięć miligramów radu może spowodować głębokie rany na palcach operatora”.

Sam zresztą stracił palec podczas incydentu w laboratorium, gdy zepsuł mu się aparat i aby uratować rad musiał trzymać go kciukami choć wiedział, że grozi mu poparzenie.

To było ponad osiem miesięcy temu; ale rany na moich kciukach wciąż nie zniknęły, a niewielka część kości w jednym z nich została zniszczona. To jednak nic w porównaniu z ryzykiem i poświęceniami, na jakie narażeni są naukowcy-eksperymentatorzy⁴.

Pracownikom laboratorium w zakładzie von Sochocky’ego w Orange zapewniono wyposażenie ochronne, ale na piętrze, gdzie malowano tarcze zegarków nie było żadnych zabezpieczeń. Zawartość radu w farbie uznawano za tak znikomą, w związku z tym miała być całkowicie bezpieczna dla pracującej z nią kobietom.

Szał na rad w Ameryce dopiero miał osiągnąć apogeum podczas wizyty Marii Curie-Skłodowskiej w 1921 roku. W styczniu tego samego roku von Sochocky, włączając się w nieprzerwany cykl artykułów prasowych o radzie, napisał tekst dla magazynu „American”, w którym reklamował Undark zachwalając, gdzie to nie mogłaby się przydać:

Nie możecie znaleźć dziurki od klucza?

Dziś w nocy obudzicie się i spojrzycie na podświetlone wskazówki zegarka lub budzika i bez zapalania światła będziecie wiedzieć, która godzina. Następnej zimy możecie wybrać się do opery, a kiedy zgasną światła będziecie się zastanawiać, jak orkiestra widzi batutę dyrygenta w ciemności. Batuta będzie podświetlona drobnymi cząsteczkami radu, tak aby cała orkiestra mogła ją bez problemu zobaczyć. Pewnego dnia dla artystów, którzy chcą grać w ciemności klawisze fortepianów będą oświetlone radem.

Niewątpliwie nadejdzie czas, gdy w waszym domu (lub u znajomych) będziecie mieć pokój oświetlony wyłącznie radem. Dziś możliwe byłoby oświetlenie pokoju tak, aby w nocy bez pomocy elektryczności czy innego sztucznego oświetlenia można było bez problemu czytać drobny druk w gazecie. (…) Wszyscy szybko zauważyli, jak wiele cennych zastosowań można znaleźć w materiale, który świeci w nocy, na tarczach samolotów przelatujących nocą nad obozami wroga, gdy światło o innym charakterze mogłoby narazić samolot na ostrzał. Stosowano go na prędkościomierzach, kompasie, zegarach, inklinometrach i barometrach – łącznie na czternastu tarczach używanych w samolotach.

Dziś wskaźniki na desce rozdzielczej samochodów – prędkościomierz, zegar i różne wskaźniki – mogą informować kierowcę o stanie pojazdu bez użycia oświetlenia elektrycznego. Rad jest praktycznie jedynym sposobem oświetlenia prędkościomierzy motocyklowych w nocy, ponieważ motocykle nie posiadają świateł. (…) Wskaźniki pary, poziomice i wskaźniki ciśnienia powietrza w lokomotywach i silnikach są obecnie podświetlane radem, podobnie jest z pokrętłem ciśnienia grzejnika w ciemnej lub półciemnej piwnicy zwykłego mieszkania.

W celu ochrony górników przed niebezpieczeństwem wybuchu gazu węglowego w kopalniach stosuje się podświetlane radem znaki ostrzegawcze „Niebezpieczeństwo” oraz strzałki informacyjne. Takie rzeczy jak liczniki gazu i prądu, blokady kierownic samochodowych, numery telefonów do użytku w pokojach chorych w szpitalach, numery domów i numery miejsc w przejściach w teatrach dla spóźnialskich, którzy przychodzą po zgaszeniu świateł na widowni są oświetlane radem. Znaleziono sposób na wstawienie odrobiny tego świecącego materiału do kluczach do domu, dzięki czemu w ciemności można go łatwo wybrać spośród innych kluczy bez zapalania światła. Ten sam materiał jest używany do oświetlenia zamka, co pozwala na bezproblemowe włożenie klucza. (…) Jeśli chodzi o dziurkę od klucza, prohibicja nie zniosła problemu z jej znalezieniem z elegancją i precyzją. Rad tak.⁵

Wedle von Sochocky’ego nieskończenie mała ilość radu, kilka milionowych części grama, zmieszana z siarczkiem cynku, lakierem i substancją klejącą, daje wystarczającą ilość materiału do oświetlenia czterdziestu lub pięćdziesięciu zegarków. W procesie malowania tarcz zegarków była potrzebna precyzja, dlatego zatrudniano młode kobiety, najchętniej o drobnych dłoniach. W historii te kobiety zapisały się jako Dziewczyny Radowe. Nie będę tu opisywała ich całej historii, na ten temat powstała rzetelna książka Kate Moore „The Radium Girls. Mroczna historia promiennych kobiet Ameryki” (Poradnia K, 2019).

Gdy farba była nałożona na zegarek zbyt energicznie, to materiał mógł stracić 50% jasności. Aby namalować cyfrę o szerokości milimetra dziewczyny używały bardzo cienkich pędzli z wielbłądziej sierści, a żeby zapobiec rozdwajaniu się pędzla, wkładały je do ust, aby nadać im odpowiedni kształt. Każdego dnia ich organizm gromadził kolejną porcję radioaktywnego materiału.

Już w 1914 roku specjaliści wiedzieli, że rad może odkładać się w kościach i wywoływać zmiany w obrazie krwi. W klinikach radowych zajmujących się badaniami tego rodzaju oddziaływań panowała opinia, że rad stymuluje szpik kostny do wytwarzania dodatkowych czerwonych krwinek, co było dla organizmu korzystne. W jakimś sensie była to prawda – właśnie tak się działo. Jak na ironię, rad początkowo poprawiał stan zdrowia osób, które miały z nim do czynienia: rzeczywiście dochodziło do zwiększonej produkcji czerwonych krwinek, co stwarzało złudzenie znakomitej kondycji. Ale tylko złudzenie. Stymulacja szpiku produkującego czerwone krwinki szybko stawała się nadmierna; organizm nie był w stanie dotrzymać mu kroku.

Rad zbiera śmiertelne żniwo. Lekarz odkrył, że mezotor w fabryce radowej zabija.

Nowy Jork, 22 czerwca. Teoria, że tajemnicze zgony pracownic zakładów United States Radium Corporation w Orange w stanie New Jersey spowodowane były przez mezotor, substancję wykazującą radioaktywność dwadzieścia razy silniejszą od radu, została poparta przez dr Fredericka L. Hoffmana, konsultanta statystycznego w Prudential Life Insurance Company. Dr Hoffman jako pierwszy zwrócił uwagę opinii publicznej na „martwicę radową”, która według niego dotknęła piętnaście malarek tarcz zegarków i prawdopodobnie była przyczyną śmierci pięciu z nich w fabryce Orange.

Lekarze, którzy zainteresowali się tym przypadkiem, uważają, że mezotor dostał się do organizmu pracownic przez usta, ponieważ miały one zwyczaj moczenia pędzli malarskich w ustach. William J. A. Bailey dyrektor laboratorium radowego w East Orange wydał dziś oświadczenie, w którym stwierdził, że śmierci pracowniczek nie można przypisać radowi i zaproponował, że osobiście przyjmie w jednej dawce cały rad, który jest wykorzystywany na wszystkich tarczach zegarków produkowanych w dowolnej fabryce w ciągu miesiąca.⁶

Pierwsze przypadki zatrucia radem, które później stały się ogólnokrajową sensacją, przez długi czas pozostawały zagadką medyczną. „Młoda kobieta, która od ponad dwóch lat cierpiała na uporczywe bóle zębów, w końcu zgłosiła się do dr. Josepha P. P. Knefa, specjalisty chorób jamy ustnej. Stwierdził, że jej kość szczęki jest gąbczasta i leczył ją z powodu martwicy, ale leczenie nie przyniosło rezultatu. W końcu musiał usunąć kość szczęki.  Kobieta, wciąż odczuwając potworny ból, zmarły miesiąc później⁷.”

W przypadku zatrucia radem, po ekstrakcji zębów rany goiły się niepokojąco długo, a opuchlizna nie schodziła. Czasem w jakach ustnych pojawiały się trudno gojące się rany i wrzody, a potem wypadały zęby albo fragmenty kości żuchwy.  Jeśli chodzi o objawy zatrucia inne niż w jamie ustnej, to dziewczyny były osłabione i zmęczone, co było wynikiem anemii. Kości stawały się coraz bardziej łamliwe, a rany trudno się goiły. Lekarze byli bezradni, bo nie wiedzieli skąd taka kumulacja objawów. W końcu przychodziła śmierć.

Sarah Carlough Maillefer była pierwszą radową dziewczyną, której ciało poddano autopsji. Zajął się tym dr Harrison Martland, patolog w Newark City Hospital, który przeprowadził również sekcję zwłok dr Edwina Lemana, głównego chemika United States Radium Corporation. Jego śmierć wiązano z anemią, ale było w tym coś dziwnego – śmierć nastąpiła za szybko po początkowych objawach. Trop od dziwnej śmierci chemika poprowadził do jednej z radowych dziewcząt, Sary Maillefer, która leżała w szpitalu z dziwnym schorzeniem. Martland podejrzewał zatrucie popromienne, ale potrzebował wykonać potwierdzający to test. Dwa dni przed śmiercią postanowiono zbadać promieniowanie z jej kości. Sarah leżała na szpitalnym łóżku a nad jej klatką piersiową znajdował się elektrometr w celu zarejestrowania promieniowania z jej kości⁸. „Normalna ucieczka neutronów wynosi 10 jednostek na godzinę. Organizm Sary emitował w tym samym czasie 14 jednostek⁹”. Następnie zmierzyli jej oddech. Prawidłowy wynik kształtował się na poziomie 5 jednostek w ciągu 30 minut. U Sarah liczba jednostek wynosiła 15,4. „Rad był obecny w każdym jej wydechu, w samym powietrzu wypływającym przez jej obolałe usta, opływającym obolałe zęby, prześlizgującym się jak szept po języku¹⁰”. Dwa dni po badaniu, o świcie 18 czerwca 1925 roku, zaledwie tydzień po przyjęciu do szpitala, Sarah zmarła.

Autopsję Sary przeprowadzono dziewięć godzin po jej śmierci. Eksperci postanowili zbadać każdy centymetr jej ciała mają nadzieję, że odkryją przyczynę jej zgonu. Pod kątem radioaktywności przebadano nie tylko szczękę i zęby Sary, lecz pozostałe kości i organy. Wszystkie były radioaktywne, szczególnie noga i szczęka, gdzie odczuwała największy ból. Jej szpik kostny był ciemnoczerwony, podczas gdy u zdrowego człowieka ma postać żółtej tłustej substancji. Na podstawie wyników testów lekarze oszacowali, że w jej organizmie odłożyło się 180 mikrogramów radu. Niby to mikroskopijna ilość, ale wtedy jeszcze nie wiedziano, że każda ilość skumulowanego radu zabija organizm.

Marguerite Carlough pomimo, że wiedziała, że spotka ją taki sam los jak jej siostry Sarah, została powódką w procesie przeciwko firmie produkującej farby radowe. Jej śladem poszły kolejne dziewczyny. Społeczeństwo dowiedziało się, że von Sochocky od początku wiedział, że pracują z niebezpieczną substancją. Grace Fryer zeznała, że w 1918 roku, rok po tym jak rozpoczęła pracę przez pomieszczenie przeszedł von Sochocky i widząc, jak macza w ustach pędzelek miał powiedzieć: nie rób tego, zachorujesz. Kobieta porozmawiała o tym z brygadzistką, ale ta zapewniła ją, że to nic takiego i farba nie jest szkodliwa. Sabin von Sochocky na to oskarżenie odpadł, że jej nie straszył, że obawiał się jedynie niehigieniczności.

Radowe dziewczyny z fabryki w Ottawie w stanie Illinois, zeznały, że w 1928 roku po ukazaniu się artykułu prasowego o zatruciach radem dziewcząt w fabryce w New Jersey, w ich zakładzie zawisł biuletyn, który miał uspakajać pracownice przed objawami zatrucia radem. Catherine Donohue powiedziała: „Wyjaśniono w nim, że w Ottawie stosowano inny rodzaj radu – że był on czysty i nieszkodliwy”. Pani Donohue pracowała w firmie od 1922 do 1931 roku. Gdy firma zaczęła sobie zdawać sprawę z niebezpieczeństwa, zleciła badania lekarskie pracownicom. Zeznała, że podsłuchała, jak lekarz pytał kierownika zakładu, dlaczego wyniki badania nie zostały opublikowane: „Gdybyśmy to zrobili, wybuchłyby zamieszki – odpowiedział [kierownik zakładu] Reed. Nie pracowałyśmy z prawdziwym radem – powiedziała. – Używałyśmy preparatu radioaktywnych soli, produktu ubocznego radu. Później dowiedziałyśmy się, że samo wdychanie pyłu, z którego robiona była farba do tarcz zegarów było śmiertelnie niebezpieczne. Ale gdy tam byłam, jedna z dziewczyn siadała przy stole mając przed sobą pudełko z pyłem i po prostu go wysypywała¹¹.”

Ostatecznie firma w 1928 roku zawarła ugodę z pracownicami, a von Sochocky zmarł kilka miesięcy później na skutek choroby popromiennej. Przed śmiercią pomagał kobietom w walce w sądzie o odszkodowania.

W 1951 roku uczeń Sabina von Sochocky’ego, dr Milton Friedman, profesor radiologii opisał jak jego mentor wykorzystał ostatnie lata swojego życia:

W tamtym czasie jednak nie sądzono, że dziewczętom grozi zatrucie radem, ponieważ istnienie tej choroby było nieznane. Kiedy dr Hoffman rozpoczął dochodzenie w sprawie śmierci dziewcząt z fabryki, von Sochocky był głęboko zszokowany. Poświęcił całe swoje życie radowi, a teraz okazało się, że nieświadomie stworzył dziwny, wolno działający środek zabójczy – pastę, która z biegiem czasu powodowała śmierć. Dr Harrison S. Martland, ówczesny główny lekarz sądowy hrabstwa Essex w stanie New Jersey, kierował śledztwem w kolejnych miesiącach. Kolejne dziewczęta zmarły. U innych, badanych, wystąpiły objawy zagrażające życiu. Niektórzy lekarze nawet wówczas uważali, że nie były to zgony ani inwalidztwa spowodowane radem. Śledczy musieli to udowodnić, w taki czy inny sposób. (…)

Dr von Sochocky nie uchylał się od winy. Stanął po stronie żyjących dziewcząt, które wydawały się skazane na śmierć z powodu emanacji radu, tak jak inne najwyraźniej już zostały skazane. Wraz z dr Martlandem zaangażował się w badania, aby dokładnie określić, jaki wpływ na ludzki organizm ma rad zawarty w farbie pokrywającej tarcze zegarków. (…) Stwierdzono, że farba radowa przywierała do zębów dziewcząt. Rad, czyli mezotor, emitując promienie dzień po dniu i rok po roku, stopniowo bombardował i niszczył tkanki zębów i dziąseł. Części kości szczęki ulegały rozpadowi, a mniejsza, lecz bardziej niebezpieczna część radu została połknięta, wchłonięta do krwiobiegu i krążąc po całym ciele, ostatecznie osiadła w kościach. Tam rad połączył się z siarczanem wapnia. Ostatecznie powstała substancja – siarczan radu – nierozpuszczalny i praktycznie trwały. W kościach wyrządził największe szkody. Krew organizmu powstaje w niektórych kościach. W tych kościach siarczan radu bombardował nie tylko strukturę kości, ale także komórki macierzyste i nowe komórki krwi. Stopniowo niszczył komórki. Po latach bombardowania nie mogły powstać nowe komórki krwi. Wynikająca z tego anemia, pomimo transfuzji krwi, które tymczasowo pomagały, doprowadziła do śmierci. Taki los spotkał 15 malarek tarcz zegarków w ciągu kilku lat od zdiagnozowania choroby. Nigdy nie ustalono, ile innych mogło ucierpieć.

W pewnym sensie nie zginęły na próżno. Ich tragedia zaprowadziła Martlanda i von Sochocky’ego do zawiłych badań nad radem, które położyły podwaliny pod potężne środki ochrony przed promieniowaniem, którymi dysponujemy dzisiaj. Są to środki, które mogą nas uchronić nie tylko przed radem, ale także przed niebezpieczeństwami związanymi z pracami nad izotopami promieniotwórczymi tak ważnymi obecnie w medycynie i przy konstruowaniu bomb atomowych.

(…) Martwiłem się o jego stan. Pracował z radem tak długo, że nie czuł się dobrze. „Zbadam twój oddech” – powiedziałem i ku mojemu zaskoczeniu zgodził się. „Och, czuję się całkiem dobrze” – powiedział– „ale może dobrym pomysłem byłoby zrobienie testu”. Elektroskop wskazywał, że w jego ciele było więcej radu niż u którejkolwiek z dziewcząt, którym właśnie przewidział śmierć w ciągu około dwóch lat. Próbowałem podrzeć papier, na którym były notatki, żeby go nie zobaczył. Ale to nic nie dało. Wyrwał mi go z ręki i odczytał wyrok śmierci. Na małej karteczce widniały liczby, które, jak wiedział, oznaczały rychły koniec kariery poświęconej radowi. Wiedział, że sam cel misji jego życia – rad – doprowadzi tę misję do końca. Jego silna, poważna twarz nie zmieniła wyrazu. Patrzył kartkę. Przeczytawszy, podarł ją. „Zabierzmy się do pracy” – powiedział. To był początek końca.¹²

A jak sprawy miały się w Europie?

Na początku lat 20. XX wieku profesor Henri Bordier, specjalista od fizyki medycznej, wracał uwagę, że rad może być niebezpieczny zarówno dla osób, które z nim pracują z bromkiem radu, jak i dla lekarzy stosujących go w leczeniu pacjentów. Powoływał się trzy przypadki śmierci spowodowane zatruciem radem opisane przez doktora Hugh Mottrama z londyńskiego instytutu radowego¹³.  We Francji wcześniej próbowano wprowadzić pewne regulacje. W kwietniu i listopadzie 1918 roku wydano dekret dotyczący kontroli produkcji i użycia radu. Miał on ograniczyć handel tym pierwiastkiem i uporządkować jego zastosowanie. Przepisy te jednak uchylono rok później. Rynek został zalany produktami radioaktywnymi.

Dopiero w 1927 roku zaczęto wprowadzać pierwsze środki ochrony dla osób najbardziej narażonych na kontakt z substancjami radioaktywnymi. W lutym wydano dekret rozszerzający obowiązek zgłaszania chorób zawodowych, obejmujący skutki działania promieni rentgenowskich i substancji radioaktywnych. Chorobę należało zgłosić w ciągu piętnastu dni od przerwania pracy, a obowiązek ten dotyczył również lekarzy. Pierwszy udokumentowany przypadek pojawił się bardzo szybko. W ministerialnym zestawieniu chorób zawodowych z lat 1927–1928 odnotowano pracownika laboratorium radowego z zapaleniem skóry na wszystkich dziesięciu palcach. Co z pracownikami fabryk, którzy produkowali radioaktywne substancje? 1 stycznia 1931 roku wprowadzono z kolei ustawę uznającą za choroby zawodowe zatrucia spowodowane promieniowaniem rentgenowskim oraz działaniem radioaktywnych pierwiastków takich jak uran i jego sole, rad i jego związki, polon, tor czy mezotor. Za szczególnie niebezpieczne uznano prace związane z wytwarzaniem radioaktywnych produktów chemicznych i farmaceutycznych. Od 1934 roku pracownicy zakładów, w których takie substancje przygotowywano, przetwarzano lub stosowano, musieli być informowani o związanym z nimi ryzyku. Sama informacja nie oznaczała jednak realnej ochrony, a zagrożenia związane z radem zaczęły na dobre przenikać do świadomości społecznej w czasie, gdy jego produkcja i wykorzystanie osiągały najwyższy poziom.¹⁴

1. Coursey B.M., The National Bureau of Standards and the Radium Dial Painters, „Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology”, vol. 126 Nr 126051, 2021 https://doi.org/10.6028/jres.126.051
2. Sochocky S.A., Can’t You Find the Keyhole?, „American magazine” styczeń 1921
3. tamże
4. tamże
5. tamże
6. Lancaster Daily Intelligencer 22.06.1925
7. „The Times Standard”, 19.04.1932
8. To samo badanie wykonano na jej siostrze, Marguerite Carlough, normalna ucieczka neutronów wynosiła 8,5 jednostki w ciągu 50 minut. Wyniki pomiarów Marguerite w tym samym okresie wskazywały 99,7 jednostki.
9. Kate Moore The Radium Girls. Mroczna historia promiennych kobiet Ameryki, Poradnia K, 2019
10. tamże
11. „The Daily Worker”, 12.02.1938
12. Friedman M., „Times Herald”, 15.04.1951
13. Lefebvre T., Raynal C., Du radium dans les pharmacies ! Seconde partie: les usages pharmaceutiques du radium entre les deux guerres, „Revue d’Histoire de la Pharmacie”, R. 99, Nr 373, 2012
14. tamże