1945年8月6日和9日,美国空军向日本广岛和长崎投下了两颗原子弹,分别为小男孩和胖子。1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核电站的4号反应堆发生爆炸造成了严重的核污染。但是在广岛和长崎目前有160多万人生活在哪里,而且生活得很好,但是切尔诺贝利核电站周围30平方公里的隔离区仍然无人居住。这是为什么呢?原子弹直接炸过的地方这么快就能恢复正常?先了解下两起事件的过程。
胖子和小男孩
1945年8月6日,“小男孩”被“伊诺拉·盖伊”号投到广岛上空,这是一颗约3米长、0.6米多宽的铀燃料炸弹,装有63公斤铀,重近4500公斤。
“小男孩”按计划在广岛上空近600米处发生爆炸,约0.9公斤的铀发生了核裂变,释放出近1.6万吨当量的爆炸力。由于广岛处在平原地区,因此“小男孩”的冲击力造成了巨大的破坏。伤亡估计数字各不相同,但据称当天约有7万人直接死亡,另有同等数量的人受伤,该市近70%的建筑被毁。从那时起,大约1900人,即轰炸后人口的0.5%,被认为死于小男孩辐射释放引起的癌症。
“胖子”,因其外形酷似《马耳他之鹰》中的卡斯珀·古特曼而得名。三天后的1945年8月9日,他被丢在长崎市上空。在500米的高空引爆,释放出2.1万吨当量的爆炸力。因为炸弹是在山谷里爆炸的,所以长崎的大部分地区都没有受到爆炸的影响。据估计,当时有4.5万至7万人当场死亡,另有7.5万人受伤。目前还没有关于随后因核辐射导致癌症死亡的数据。
切尔诺贝利
与其他核电站事故一样,切尔诺贝利事故完全是可以预防的,主要是设计缺陷和人为操作因素导致的安全事故。
切尔诺贝利核电站的反应堆设计存在重大缺陷。首先,核电站的设计建造本身就存在内在的不稳定性。当事故发生的时候,这种不稳定性被放大并且形成了恶性循环,造成冷却剂越来越少,反应堆升温,最后直接控制不住核反应。其次,切尔诺贝利核电站并没有采用一流的密封结构,包括钢衬板和后张预应力混凝土以及传统的钢筋混凝土,只是使用了简单的重型混凝土。
1986年4月26日,工程师们想进行一项测试,看看当反应堆不再发电时,由反应堆供电的涡轮机可以运行多久。它们关闭了反应堆的安全系统,包括关闭大多数自动安全控制系统、移除了大多数的控制棒(这些控制棒能够吸收中子并限制反应速率)。最后造成冷却剂升温,核反应失控发生了爆炸。据估计,大约7到10吨核燃料瞬间被释放,至少28人直接死于爆炸。
超过23万平方公里的土地受到了严重的核污染,乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯污染最严重的。而且辐射很快通过风到处传播,影响了北半球和欧洲的大片地区,包括英格兰、苏格兰和威尔士。
据了解,事故发生后立即暴露在超高辐射水平下的100人中,有47人死亡。此外,据报道,在最接近切尔诺贝利的那些国家,甲状腺疾病急剧增加;到2005年,乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯共有7000例甲状腺癌病例。
辐射污染的不同
大多数专家认为,在30公里的切尔诺贝利禁区内,铯-137、锶-90和碘-131等放射性同位素污染严重,因此不适合人类居住。然而,长崎和广岛都没有这种情况。造成这种差异的原因有三:
切尔诺贝利反应堆的核燃料要多得多;
反应堆中的核反应效率更高、剧烈,生成的放射性同为所比较多
核反应堆在地面上发生了爆炸。
首先小男孩有大约64公斤的铀,胖子大约有6.3公斤的钚,四号反应堆有大约180吨的核燃料。然后就是反应效率,实际上小男孩只有大约0.9公斤的铀发生了反应。同样得,胖子也只有大约0.9公斤的钚发生了核裂变。然而,在切尔诺贝利中,至少有7吨的核燃料泄漏到大气中;此外,由于核燃料熔化的挥发性、放射性同位素被释放,其中包括100%的氙和氪,50%的放射性碘和20-40%的铯。
在一个就是地点的问题,“胖子”和“小男孩”都在空中爆炸,距离地球表面数百米。放射性的尘埃被带到了高空,并被蘑菇云中驱散,而不是钻到地下。另一方面,四号反应堆在地面发生爆炸,放射性元素渗透到土壤,使土壤具有放射性。
不确定的未来
现在一些报道从切尔诺贝利禁区传来,说野生动物已经回来了,而且它们看起来很好,并没有什么异常。鹿、海狸、野猪、水獭、獾、马、麋鹿、鸭子、天鹅、鹳和更多的动物现在正被熊、猞猁和狼群猎杀,这些动物的身体看起来都很正常,但还是检测出了高放射性污染。但是目前污染程度已经大幅减少,比较严重的地方只局限于五个地区。
切尔诺贝利核事故证明了大自然可以缓慢的自我治愈,科学家们一致认为,研究核事故地区的生态系统,可以让我们获得长期辐射影响的数据。例如,事故发生后不久从现场采集的小麦种子产生的突变一直持续到今天,然而2009年生长在反应堆附近的大豆似乎已经适应了更高的辐射。类似地,迁徙鸟类,如家燕,它们就没有本地的鸟类更能抵抗辐射。正如一位专家解释的那样,研究该地区的动植物群,可以找到一个简单问题的答案:“我们人类更像家燕还是大豆?”