寒武
臨界質(zhì)量的測試,是科學(xué)工作中非常重要且精密的一環(huán)。
事故發(fā)生在1999年9月30日,大內(nèi)久將鈾粉和硝酸溶液一起倒進(jìn)沉淀槽,硝酸鈾溶液瞬間發(fā)生了核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而釋放出中子和強烈的伽馬射線。
1999年9月30日上午,日本茨城縣那珂郡東海村,東海發(fā)電有限公司的廠房內(nèi)秩序井然,各色指示燈規(guī)律地閃爍著,顯示一切正常。看上去,這是再平凡不過的一天。
在鈾純化車間,大內(nèi)久和同事們正在工作。鈾純化是將鈾從礦石中提純的過程。東海公司采用的是酸浸取法,就是將鈾粉溶解在硝酸中,再送入沉淀槽進(jìn)行固液分離制成硝酸鈾酰。鈾粉和硝酸溶解的過程比較緩慢,需要人工不斷攪拌費工費時,大內(nèi)久的同事提出了一個大膽又無知的建議:將鈾粉和硝酸溶液一起倒進(jìn)沉淀槽。于是大內(nèi)久用右手扶著漏斗,左手扶著固定沉淀槽的架子,同事爬上階梯頂部,連續(xù)將7桶2.4千克鈾粉和10升富含鈾235的硝酸鹽溶液直接倒入了沉淀槽中,瞬間藍(lán)光閃爍,γ輻射監(jiān)測報警器刺耳地響起,核臨界事故發(fā)生了。
鈾235具有放射性,會放射中子,中子轟擊其它鈾原子后又會釋放出2-3個中子,當(dāng)鈾235達(dá)到一定質(zhì)量時,放射的中子密度就足以發(fā)生鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng),這個質(zhì)量就是臨界質(zhì)量。但似乎沒有人告知他們這一點。據(jù)推算,該沉淀槽的鈾臨界質(zhì)量為5.5千克,他們的錯誤操作導(dǎo)致沉淀槽中累積了約16.6千克的鈾,遠(yuǎn)超臨界質(zhì)量,所以立刻引發(fā)了鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。
現(xiàn)場3名工作人員的位置與輻射源的距離分別是0.65米、1米與2.6米,所以他們均受到了大劑量中子和γ射線的嚴(yán)重照射。雖然3人經(jīng)全力搶救,但1人在事故后第83天死亡;另1人在事故后第210天死亡;第3位較為幸運,在事故后3個月出院,但落下后遺癥。數(shù)百人受到核輻射,廠區(qū)周圍350米范圍內(nèi)的居民撤離,10公里范圍內(nèi)居民不得出門,學(xué)校醫(yī)院關(guān)閉,農(nóng)作物停止收割。
第83天死亡的是大內(nèi)久,他受到的核輻射劑量是標(biāo)準(zhǔn)上限的兩萬倍。在事故后第3天,日本政府希望全力救治大內(nèi)久,同時也希望能夠獲得救治重核輻射病人的第一手臨床經(jīng)驗,所以大內(nèi)久由千葉縣放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所轉(zhuǎn)到了東大醫(yī)院。救護(hù)車送來時,研究所每人都全副武裝,身著全套防護(hù)服,前川和彥醫(yī)生覺得情況不樂觀,但他看著大內(nèi)久本人,覺得還很健康,只是皮膚有點像曬傷似的發(fā)紅,右手有點腫,并不像想象中的嚴(yán)重。
但是在血細(xì)胞檢查時發(fā)現(xiàn)了異常,他的白血球細(xì)胞只有正常人的十分之一,很容易導(dǎo)致細(xì)菌病毒乘虛而入,情況較為危險。為避免感染,醫(yī)生將大內(nèi)久轉(zhuǎn)到了無菌室。而且,通過顯微鏡發(fā)現(xiàn),他的白血球染色體有的被斷開,有的黏在一起,無法正常排列。要知道的是,人體所有的遺傳信息都包含在染色體中,它是人體的設(shè)計圖,各自有編號按序排列。但大內(nèi)久的染色體被密集的高能粒子擊中后,損壞嚴(yán)重,這就意味著,他再也無法生成新的細(xì)胞。
醫(yī)療小組只能采取移植方案,為此找來了大內(nèi)久的妹妹并配型成功。采血兩天共計9個多小時,分離出的白血球細(xì)胞被移植到了大內(nèi)久體內(nèi)。移植的細(xì)胞能否存活并產(chǎn)生新的細(xì)胞,對今后的病情發(fā)展至關(guān)重要,但這需要10日后才能得到結(jié)果。
此時的大內(nèi)久仍能正常交流,甚至和護(hù)士聊起自己的戀愛史。但病情發(fā)展迅猛,兩天后,護(hù)士小姐驚恐地發(fā)現(xiàn),揭下他身上的醫(yī)用膠布時,他的皮膚居然隨著膠布一起被撕了下來,露出皮下粉紅的肌肉組織。這種現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,從他的右手開始,皮膚不斷脫落,紅腫,滲水,導(dǎo)致他渾身劇痛。而且肺部開始積水,呼吸困難,必須使用人工呼吸機(jī)插入氣管,這就意味著,此時的大內(nèi)久已經(jīng)不能和家屬交流了。于是在此之前,醫(yī)生安排大內(nèi)久和妻子見面。大內(nèi)久已非常虛弱,說話也要費很大的力氣。大內(nèi)久看著妻子,努力了很久,才說了一句:“我愛你!”這也是他在世的最后一句話。
事故后第18天,白血球細(xì)胞移植結(jié)果出來了!醫(yī)療小組成員一大早來到實驗室。令人驚喜的是移植的細(xì)胞還活著!大家都長長地舒了一口氣,成功了!白血球順利生成并恢復(fù)到了健康人的水平,這在輻射醫(yī)療治療中是第一次。就當(dāng)時的情況來看,第一個難關(guān)渡過了!此時大內(nèi)久盡管不能講話,但他也能感受到大家的興奮。
但好景不長,第25天,移植細(xì)胞的染色體出現(xiàn)了異常。從現(xiàn)象分析,這些細(xì)胞遭到了放射線的攻擊,而放射線只能來自大內(nèi)久的身體。治療小組再次感受到放射病治療的困難。
事故后第27天,病情進(jìn)一步惡化,在做腸鏡檢查時,醫(yī)生發(fā)現(xiàn)腸粘膜變成了白色紛紛脫落,但沒有新的細(xì)胞生成,因此腸道內(nèi)容物不能消化吸收,導(dǎo)致嚴(yán)重的腹瀉。腹瀉日趨嚴(yán)重,一天竟超過3升,導(dǎo)致嚴(yán)重的脫水和電解質(zhì)紊亂。3周后,腸道開始出血,從腫脹的粘膜中滲出血液浸滿腸道。為了補充水分和血液,每日的輸血量急劇增加,有時半天要輸血十幾次。醫(yī)療小組將所有能想到的藥物都用上了,但仍毫無效果。
病情在持續(xù)惡化,失去的皮膚下,血液和體液不斷滲出。整個上午,醫(yī)生護(hù)士都圍著大內(nèi)久做皮膚處理,用消毒棉清理滲出的體液,再用大量紗布包裹。每次處理時大內(nèi)久都緊皺雙眉,緊閉雙眼,帶血的眼淚讓人不忍直視。醫(yī)生判斷他的神經(jīng)系統(tǒng)仍然有效,具有痛覺反應(yīng),于是使用了很多的麻醉藥減輕他的痛苦。為防止水分流失,治療小組決定植皮。但遺憾的是就像不接受外來血細(xì)胞一樣,大內(nèi)久的身體也不接受外來皮膚,植皮不能附著,此方案也宣告失敗。
在探討治療手段的會議上,醫(yī)生們看著大內(nèi)久的片子,冥思苦想,卻束手無策,這種悲傷的無力感讓大家愈發(fā)沉默。大家都清楚治愈的希望非常渺茫,只是沒有人說出來。
9月30日,事故現(xiàn)場。
東海村工廠以及大內(nèi)久本人。
治療進(jìn)行了快兩個月,因為大量出血,于是不斷輸血。為了向全身輸送血液,大內(nèi)久的心跳一直持續(xù)保持在每分鐘120次以上,其負(fù)擔(dān)相當(dāng)于馬拉松賽跑。但這個現(xiàn)象成為了一件令所有醫(yī)生百思不得其解的事情:心臟細(xì)胞竟然沒有受到核輻射的影響!?
事故后第59天,早上7點左右,前川醫(yī)師發(fā)現(xiàn)大內(nèi)久的心跳暫停,于是急忙進(jìn)行心臟按壓,心跳短暫恢復(fù)后再度停止,如此反復(fù)3次。1小時后奇跡出現(xiàn)了,大內(nèi)久的心臟憑著自身力量又搏動起來。大家累得渾身酸疼,癱坐在椅子上!然而這次事件使大內(nèi)久的大腦、腎臟乃至全身器官均受到了嚴(yán)重影響,病情進(jìn)一步發(fā)展,已不能回應(yīng)醫(yī)生的呼叫。
事故后第65天,免疫細(xì)胞開始襲擊白血球等正常細(xì)胞,紅血球細(xì)胞也越來越少,最后幾乎為零。至此,醫(yī)療小組徹底山窮水盡,走到了絕路。
第81天,前川醫(yī)師召集家屬,建議如果心臟再次停跳,醫(yī)生不會再進(jìn)行搶救,“放棄治療”終于被提上議程,家屬表示理解并贊同。只是希望他能堅持到2000年。家屬們堅持不懈地折著紙鶴,期待著奇跡的發(fā)生。
第83天,1999年12月21日。妻子帶著兒子來探望大內(nèi)久,首次取下面部的紗布,大內(nèi)久已經(jīng)已面目全非,只剩下骨頭外面包了一層組織。念小學(xué)的兒子看著陌生的父親,呼喚著:“爸爸加油!”妻子淚如雨下。當(dāng)晚,大內(nèi)久停止了呼吸。
傾倒鈾溶液的筱元,右臉頰、右前臂和左前臂與事故發(fā)生位置很近,也受到大量的中子和γ射線照射。通過臍帶血移植成功后自身造血功能不斷恢復(fù),皮膚移植后也沒有出現(xiàn)排斥現(xiàn)象,但其他器官的輻射損傷不斷惡化,最終在事故后210天因多器官功能衰竭死亡。
還有一位當(dāng)事人距離事故位置較遠(yuǎn),并有薄墻阻擋,受到的放射線相對較少。只出現(xiàn)斑狀脫發(fā),胡須生長緩慢,口腔粘膜脆性增加等癥狀。于1999年12月20日出院,繼續(xù)隨診治療。
在大內(nèi)久整個治療過程中,醫(yī)生們發(fā)現(xiàn),心臟細(xì)胞和腦神經(jīng)細(xì)胞沒有受到核輻射的影響,自始至終都工作正常。這其實和人體細(xì)胞的更新周期密切相關(guān):小腸細(xì)胞的更新周期為2-3天、白血球為13-20天、肺細(xì)胞為2-3周、皮膚細(xì)胞為2-4周、紅血球為80-120天、心臟細(xì)胞為20年,但大腦細(xì)胞在人的一生之中是不更新的。所以,當(dāng)放射線將染色體破壞后,只有大腦細(xì)胞和心臟細(xì)胞還能維持工作。
因此大內(nèi)久最開始的癥狀就是白血球急劇減少,然后就是皮膚脫落不再生,肺部積水導(dǎo)致呼吸困難,失去腸粘膜細(xì)胞導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉。在整個過程中,大內(nèi)久神志清醒,這是一個無限痛苦的過程,感受著自己的皮膚層層剝落,肌肉漸漸腐敗,生不如死。但他的治療也并非沒有價值,正像大內(nèi)久的妻子給前川醫(yī)師的信中所說:“只要核能未被人類完全控制,此類事故還會發(fā)生,請醫(yī)療部門不負(fù)我先生付出的生命,救救今后那些不幸的犧牲者吧?!?h3>大力發(fā)展核能的原因
日本是一個深受核危害的國家,1945年美軍向廣島和長崎投下2枚鈾彈,城市化為廢墟,幸存者飽受癌癥、白血病和皮膚灼傷等輻射后遺癥的折磨。1954年日本漁船遭遇美國氫彈爆炸試驗致使船員死亡。1978年福島第一核電站發(fā)生核臨界事故。2005年地震導(dǎo)致福島兩座核電站中存儲核廢料的池水外溢。2006年福島第一核電站6號機(jī)組發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏。2008年福島核電站少量放射性冷卻水泄漏。2011年地震導(dǎo)致福島兩座核電站反應(yīng)堆發(fā)生故障。
一個唯一遭受核武器攻擊的國家,一個核電站事故頻發(fā)的國家,為何仍然要在發(fā)展核電的道路上一意孤行呢?其根源在于能源緊張。那日本如何消除民間對核能的恐懼呢?在日本社會中形成了由政治家、官僚、核電業(yè)界以及學(xué)者等特定相關(guān)人員組成的特殊利益集團(tuán),用一切手段壓制各種“不和諧之音”。還通過其主力產(chǎn)業(yè)動畫片進(jìn)行推廣,比如耳熟能詳?shù)膭赢嬈惰F臂阿童木》《哆啦A夢》《宇宙戰(zhàn)艦大和號》《機(jī)動戰(zhàn)士高達(dá)》等,都是與原子能有關(guān)的文藝作品,增加了原子能和社會的親和力,讓日本人民覺得核能是那么可愛和親民,無需恐懼!這為日本核事故的頻發(fā)埋下了隱患的種子。
全世界大約16%的電能是由核反應(yīng)堆生產(chǎn)的,有9個國家的40%多的能源生產(chǎn)來自核能。人們對于核能始終有著復(fù)雜情感,既愛又恨,正如一位核物理學(xué)家所言:“核能有些像馬戲團(tuán)里的猛獸,聽話時讓人感到其樂無窮,而一旦失控,后果不堪設(shè)想?!笨v觀整個核能發(fā)展歷史,它猶如一把鋒利的“雙刃劍”,高懸于人類的頭頂。核能低廉高效,作為能源新寵得到了大家的青睞,但是頻繁發(fā)生的核事故對生態(tài)和民眾造成了巨大傷害,如何安全有效地利用好核能是一個亟需解決的問題。