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科學(xué)時(shí)報(bào):核殤
福島,在核危機(jī)警報(bào)拉響的那一刻,民眾與政府,欲望與理性,注定要展開一場艱難的博弈
□吳昊
丁楠套上白大褂,從一間墻壁足有1米厚的屋子中取回那幾只被核輻射的白鼠。它們已經(jīng)在鉛容器里,被關(guān)了兩個多小時(shí)。
這幾只小白鼠將被蘭州中科院近代物理研究所核輻射生物醫(yī)學(xué)研究組,用于重粒子束治療癌癥的臨床實(shí)驗(yàn)。
作為該組研究人員,丁楠此刻期待的是重離子加速器的開啟。這套位于半地下、擁有55米直徑的環(huán)形通道的裝置,是我國自行研制的第一臺重離子加速器,一年中只會為核輻射生物醫(yī)學(xué)研究開啟幾次。
揭開核科學(xué)的面紗
從蘭州向西,順著亞歐大陸橋,來到法國和瑞士邊界的汝拉山。這里的地下隧道中,藏身著一座總周長27公里、被喚作“萊潑”的世界上最大的粒子加速器。
這些不同的加速器有著相同的“血統(tǒng)”,來自一位叫做盧瑟福的英國科學(xué)家。在他的《新煉金術(shù)》一書中,盧瑟福系統(tǒng)闡述了自己的理論。
1902年,盧瑟福第一次提出了放射性的概念:放射性原子是不穩(wěn)定的,它們自發(fā)地放射射線和能量,發(fā)生衰變,直至成為一種穩(wěn)定的原子。
10年后,他提出了原子核式結(jié)構(gòu);又過了幾年,1919年,他第一次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。
盧瑟福,是當(dāng)之無愧的核科學(xué)奠基人。這位1908年的諾貝爾化學(xué)獎得主,除了帶給人類原子核式結(jié)構(gòu)的模型,更為核科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)了8位諾貝爾獎獲得者。
核物理學(xué)的大門其實(shí)早在1896年就被逐漸打開。法國物理學(xué)家貝克勒爾在研究鈾鹽的實(shí)驗(yàn)中,第一次認(rèn)識到鈾原子核的天然放射性。
1898年,著名的居里夫婦找到了兩種放射性更強(qiáng)的元素,命名為釙和鐳。此后,其他元素的許多放射性核素被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。
這些物質(zhì)能自發(fā)地放射出α、β和γ射線。正是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了這些能使空氣電離的射線,居里夫婦和貝克勒爾共同獲得了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎。
可嘆的是,偉大的居里夫人死于由放射性輻射引起的惡性血液病,而她的長女,I.約里奧-居里,也未能逃過死于白血病的宿命。
I.約里奧-居里,也是母親最心愛的實(shí)驗(yàn)助手,1926年與在母親實(shí)驗(yàn)室工作的F.約里奧-居里結(jié)婚,被人喚作“小居里夫婦”。他們在兩次與諾貝爾獎擦肩而過之后,終于在1935年,如愿以償?shù)孬@得了諾貝爾化學(xué)獎。
獲獎的理由是人工放射性的發(fā)現(xiàn):1934年1月19日,當(dāng)用釙產(chǎn)生的α粒子轟擊鋁箔時(shí),約里奧-居里夫婦觀察到一個奇妙的現(xiàn)象:若將放射源拿走,鋁箔仍保持放射性。
這一發(fā)現(xiàn)某種程度上拉開了人工利用同位素和原子能的大幕。
著名的棗核裂變正是沿著約里奧-居里夫婦的研究方向上迸出的耀眼火花。哈恩·奧托,利用上述實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了人工的核裂變,證實(shí)了鈾-235能夠人工裂變成更輕質(zhì)量的碎片,同時(shí)放出很高的能量。
然而,對于核科學(xué)取得的飛躍,F(xiàn).約里奧-居里早就對其兩面性,有過思想上的斗爭,并不止一次表現(xiàn)出憂慮。
在廣島、長崎原子彈爆炸兩年后,他審慎地表達(dá)了自己的看法:“科學(xué)具有造福和毀滅的雙重面貌,這要看人們究竟怎樣去利用它。這雙重面貌,輪番產(chǎn)生了希望與不安?!?/DIV>
打開潘多拉魔盒
1945年8月6日早晨,一顆長僅3米、直徑0.7米的炸彈被B-29轟炸機(jī)帶到廣島上空。
這顆原子彈被親切地稱為“小男孩”,看上去與其他炸彈并無太大差別。當(dāng)它爆炸之時(shí),火球迸發(fā)出5萬攝氏度的輻射熱,瞬間刮起的熱風(fēng),以800公里的時(shí)速,肆虐廣島大地。
78150人當(dāng)場死亡,51400人陸續(xù)死去。三天后,另一顆原子彈被投在長崎。
F.約里奧-居里內(nèi)心埋藏著對廣島和長崎深深的愧疚,倡導(dǎo)和平成為他后半生的主要工作。不過,他仍未對科學(xué)利用核能喪失信心。
1948年12月15日,在他的主持下,法國第一個原子反應(yīng)堆“左?!遍_始運(yùn)轉(zhuǎn)。
反應(yīng)堆產(chǎn)生的核能與原子彈最大的不同之處在于所含的鈾-235濃度和釋放方式不同。
在核反應(yīng)堆中,鈾-235只占3%~5%,可以慢慢放出能量;而原子彈中其含量可達(dá)90%以上,并且是在百萬分之一秒或更短的時(shí)間內(nèi)將能量全部釋放。
然而,直到原子彈爆炸的幾年后,科學(xué)家們才逐步了解如何掌控這種能量的釋放。
1954年6月27日,世界上第一座原子能發(fā)電站在蘇聯(lián)奧布靈斯克建成,裝機(jī)容量只有5000千瓦。1957年,美國建成90000千瓦的希平港核電站,也實(shí)現(xiàn)了對核能的和平利用。
雖然那些削減不下去的核彈頭仍是懸于人類頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍,不過,科學(xué)家們終于看到了核技術(shù)帶來的和平與發(fā)展,他們不必再為自己的發(fā)現(xiàn)曾導(dǎo)致了人類的大災(zāi)難而難以釋懷。
核技術(shù)發(fā)展如今已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域。換句話說,人類對它已經(jīng)產(chǎn)生了依賴。
就在近日,蘭州重離子治療中心總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案已初步完成。這項(xiàng)核技術(shù)應(yīng)用的重量級項(xiàng)目,位于城市的東端,將按世界一流標(biāo)準(zhǔn)建造、并會擁有一臺含4個終端的重離子加速器,總投資將超過10億元。
將重離子用于癌癥治療實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的正是中科院蘭州近代物理研究所。而他們另一項(xiàng)利用核技術(shù)開展的研究也嶄露頭角。
2010年,珠海市斗門區(qū)在北部生態(tài)農(nóng)業(yè)園里辟出30至50畝地,準(zhǔn)備將本地的花卉和蔬菜種子交給近代物理研究所,想通過重離子束作為輻射誘變源選育優(yōu)種。
在植物種質(zhì)誘變育種操作中,其單位劑量的誘變效率較X射線高出10倍,具有誘變率高、突變易穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
其實(shí),玉米、小麥、水稻等多種作物種子,早已在近代物理研究所享受過“被輻射”的待遇了。不過,很多人可能并不了解,我們?nèi)肟诘拿牢?,也有不少已?jīng)“被輻射”了。
用核照射食品,是為了進(jìn)行有效殺菌。聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織和國際原子能機(jī)構(gòu)等早在1980年就曾宣布,任何食品經(jīng)10000格瑞以下劑量的輻照處理都是安全的。
在天津金鵬源輻照技術(shù)公司的輻射區(qū)里,每天都有一批批食品要被傳送進(jìn)去,經(jīng)過幾小時(shí)鈷-60的輻射消毒,并達(dá)到規(guī)定的吸收劑量后,它們才會從輻射區(qū)內(nèi)被運(yùn)送出來。過不了多久,這些食品就會被擺上貨架,進(jìn)而變成人們的腹中之物。
目前,我國年輻照的產(chǎn)品已超過10萬噸,并仍在擴(kuò)張式發(fā)展。然而,大部分公眾卻并沒有知情權(quán),他們根本不能從產(chǎn)品標(biāo)識中知曉哪些物品是經(jīng)過“輻射”處理的,更別說憂慮了。
在2004年的輻照行業(yè)世界年會上多個國家代表達(dá)成共識,在當(dāng)前環(huán)境下,為避免公眾誤解,不宜提倡主動標(biāo)識;待今后公眾認(rèn)知水平提高后,再予以推廣。
核之殤
公眾對“核”的擔(dān)憂很容易理解,“談核色變”是因?yàn)樗o人類留下過太多的慘烈。
投放在日本的原子彈自不必提,各國進(jìn)行的累計(jì)上千次的核試驗(yàn)也給人們內(nèi)心蒙上了陰影。
高枕無憂地和平利用核能,也只是人類的一廂情愿。
1986年4月26日凌晨1點(diǎn)23分,切爾諾貝利,這座位于蘇聯(lián)烏克蘭地區(qū)的核電站,給人類帶來了和平使用核能歷史上最大的一次慘劇。
彼時(shí),核電站的4號核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸,廠房屋頂被炸飛、火柱高達(dá)30多米,超過8噸的強(qiáng)輻射物質(zhì)噴涌而出,釋放出了相當(dāng)于廣島原子彈200多倍的輻射量。
當(dāng)天,較重的放射性物質(zhì)就隨西風(fēng)抵達(dá)波蘭;第三天,放射性塵埃擴(kuò)散到蘇聯(lián)西部的大片地區(qū),并開始威脅西歐;第四天,斯堪的納維亞半島和德國受到影響;10天內(nèi),放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。
事故發(fā)生的20年后,在帕米爾高原慕士塔格海拔7000米處,中科院青藏高原所研究員田立德正在鉆取的一根長41.6米的冰芯。這根冰芯并不特別,但卻令人意外地記錄下了20年前切爾諾貝利核泄漏時(shí),銫-137所產(chǎn)生的放射性峰值。
這說明放射性物質(zhì)飄散到了這里,并在冰芯中保存了下來??上У氖?,田立德當(dāng)時(shí)未能檢測到放射性強(qiáng)度。
關(guān)于切爾諾貝利核事故確切的傷亡人數(shù),各方說法不一。據(jù)事故發(fā)生4個月后蘇聯(lián)官方數(shù)據(jù),這場事故導(dǎo)致31人死亡,以搶險(xiǎn)人員為主,203人罹患放射病,13.5萬人被從危險(xiǎn)區(qū)撤出。
而烏克蘭國家輻射保護(hù)委員會副主任尼可萊·奧梅里安內(nèi)茨則提供了不同的數(shù)據(jù):“在烏克蘭,有200萬人被官方劃為切爾諾貝利事故受害人,他們當(dāng)中至少有50萬人,也許更多,已經(jīng)死去。”
或許,國際原子能機(jī)構(gòu)、世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國發(fā)展署在2005年9月5日發(fā)布的文告更為客觀:大約為4000人,這包括已經(jīng)死亡的人,以及參加援救的工人、士兵和污染嚴(yán)重地區(qū)居民的預(yù)期死亡數(shù)。
無論哪個說法,都是人類為能源利用付出的代價(jià)。
切爾諾貝利核事故對兒童健康造成的傷害,更是永遠(yuǎn)無法彌補(bǔ)之痛。
2003年2月,愛沙尼亞科學(xué)家Mati Rahu在《歐洲癌癥雜志》發(fā)表了題為《切爾諾貝利事故對健康的影響:恐懼、謠傳和真相》的文章。
這篇參考聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會2000年度報(bào)告和其他研究的綜述文章稱,核事故對健康的影響主要表現(xiàn)在兒童甲狀腺癌的危險(xiǎn)激增,和大量被迫移居人群的心理疾病上。
故土難離的情結(jié),和心理出現(xiàn)問題息息相關(guān)。
在離切爾諾貝利核電站15公里遠(yuǎn)的隔離區(qū)內(nèi),一個叫做伊利因齊的村中,現(xiàn)在就居住著約30名自愿回遷的老年人。50多歲的穆濟(jì)琴科看上去身體還不錯。因?yàn)樯岵坏米孑吷嬷?,他在事故發(fā)生的次年就和妻子、年邁的父母冒著危險(xiǎn)回到了這里。
對事態(tài)表示樂觀的并不只有穆濟(jì)琴科一家。2007年,一篇發(fā)表在《環(huán)境放射能雜志》上的文章就認(rèn)為,問題似乎并沒有人們想象的那么糟糕。
來自國際原子能研究所的M.I. Balonov在文章中稱,在白俄羅斯、俄羅斯和烏克蘭相對影響較輕的地區(qū),現(xiàn)在的輻射值已經(jīng)恢復(fù)到了天然的狀態(tài)。
并且,除了被輻射兒童患甲狀腺癌比例激增、被大劑量輻射過的士兵中白血病患者有增加外,沒有證據(jù)表明輻射給當(dāng)?shù)鼐用駧砹巳魏纹渌眢w上的疾病。
向哪里去
恐慌,很難隨著一組組枯燥的數(shù)據(jù)而有所消退。
“東京輻射量超標(biāo)20倍!”10多天前,日本福島第一核電站的幾個機(jī)組發(fā)生核泄漏,把全世界逐漸放下20多年的忐忑之心,再次提到了嗓子眼兒。
這次核泄漏發(fā)生的一星期后,事故級別從4級被提高為5級。核泄漏,更使日本股市幾天內(nèi)跌去1/4。
雖然,各個權(quán)威機(jī)構(gòu)和官方媒體紛紛辟謠,此次福島的核泄漏與切爾諾貝利相去甚遠(yuǎn),與1979年美國三哩島核電站泄漏事故等級相當(dāng),并不會對世界構(gòu)成威脅。
然而,數(shù)以十億計(jì)的人們?nèi)蕴焯熳陔娨暫途W(wǎng)絡(luò)面前,關(guān)注著日本列島上方的風(fēng)向和未來天氣走向。
而分處太平洋兩岸的中國和美國民眾,更是不約而同地開始搶購 “碘”。
這一次,人類再次目睹了自己在核電事故面前的無助。畢竟,被渲染成固若金湯的核電站,仍是禁不住大自然的給力一擊。
綠色和平組織的負(fù)責(zé)人史蒂夫·坎貝爾就向媒體表示:“(福島核電站事故)證明所有的核電站都不再安全?!?/DIV>
與此同時(shí),各個國家政府的表態(tài)也出現(xiàn)分野。美國能源部長朱棣文15日稱,美國仍會致力于核能的發(fā)展。他認(rèn)為,為滿足需求,美國必須依賴包括核能在內(nèi)的多樣化能源來源。國務(wù)院總理溫家寶于3月16日主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,要求暫停審批核電的新項(xiàng)目。
在法國,總統(tǒng)薩科齊斷然拒絕了綠黨發(fā)起的、對繼續(xù)發(fā)展核電進(jìn)行全民公決的要求;
德國總理默克爾則宣布暫停運(yùn)營部分核電站,甚至還確認(rèn)了2022年全面退出核能的意愿;
意大利政府原本堅(jiān)持按原計(jì)劃重返核能,但迫于壓力,預(yù)計(jì)將會實(shí)行全民公投……
民眾與政府,欲望與理性在這一刻展開博弈。
回望歷史,兩次石油危機(jī),掀開了世界各國大規(guī)模上馬核電工程的序幕;今天福島的核事故,也許會讓高漲的核電建設(shè)熱情暫時(shí)冷卻。
畢竟,100美元一桶的昂貴石油和巨大的能源需求,或許才是決定核能走向的“萬能指針”。
撇開核能不談,核技術(shù)在工業(yè)、食品衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)域、環(huán)境保護(hù)、放射性示蹤、核分析、核檢測領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展,更是涉獵已深。
核技術(shù)何去何從,科學(xué)與政治無疑將扮演很重要的角色。
卡爾·波普爾曾說,“科學(xué)其實(shí)是可以被證實(shí)又可以被證偽,也就是說科學(xué)永遠(yuǎn)存在著各種漏洞”,理論上,漏洞總會有辦法填補(bǔ),失誤總會被銘記,教訓(xùn)總會被吸取。
但問題是,人類是否有足夠的理性,來對待不斷進(jìn)步的科學(xué)帶給人類的誘惑和欲求?
《科學(xué)時(shí)報(bào)》 (2011-3-23 A3 科學(xué) 社會)