“硬核”核知識你知道多少？

石宏

普里皮亞季市是基輔州切爾諾貝利核電站附近的州轄市，與切爾諾貝利區(qū)相鄰，這里是受到核輻射最嚴(yán)重的地區(qū)。

日本每年的3月11日都會在東京的國力劇場舉行“東日本大地震追悼儀式”。2011年由于地震而引發(fā)的海嘯，造成的福島核電站災(zāi)難事故，導(dǎo)致了上萬人死亡，當(dāng)?shù)卮罅烤用窳麟x失所。事到如今，核輻射引發(fā)的種種問題依然備受關(guān)注，但是受到近日新冠肺炎疫情蔓延的影響，日本政府已經(jīng)正式取消了該活動。

說起核輻射，在日常生活中能夠產(chǎn)生核輻射的放射性物質(zhì)有很多，比如夜光手表、賓館房間里裝的煙霧報(bào)警器，工業(yè)上用來進(jìn)行金屬探傷的設(shè)備，醫(yī)院里用來進(jìn)行檢查和放射治療的設(shè)備（X光機(jī)、CT、伽馬刀等），生活中的裝修材料，特別是一些天然石材、釉料陶瓷，金銀飾品等等都可能含有放射性物質(zhì)，但通常不會對人體造成傷害，比如醫(yī)院里的X光機(jī)在生產(chǎn)、安裝、使用時(shí)都有十分嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

能夠大范圍地對包括人類在內(nèi)的生物和環(huán)境造成核輻射的主要是核設(shè)施，這包括核電站、核研究機(jī)構(gòu)、核動力艦船的反應(yīng)堆、鈾礦、核燃料廠、核廢料處理廠等發(fā)生意外事故，例如上述的日本福島核泄漏事故。以及極端組織可能使用的“臟彈”，歷史上已經(jīng)或者未來可能用于實(shí)戰(zhàn)的核彈，常規(guī)戰(zhàn)爭中使用的貧鈾彈等。

此外，大量擁有放射源的單位可能出現(xiàn)的核輻射事故也不容忽視。日本在1975年播出的電視連續(xù)劇《血疑》，就是圍繞女主角大島幸子（山口百惠飾）因在醫(yī)學(xué)院偶然發(fā)生的科研事故中受到鈷-60的輻射照射而得了白血病的情況展開劇情的。而類似的例子，在現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)過不止一次。2004年10月，山東省金鄉(xiāng)縣華光輻照廠發(fā)生輻照裝置誤照事故，由于輻照裝置安全裝置失靈和違章操作，2名工作人員受超劑量照射，2人患急性放射性病死亡，引起國家領(lǐng)導(dǎo)人和國際原子能機(jī)構(gòu)的高度重視。

如果核設(shè)施發(fā)生事故或遭恐怖襲擊、敵國攻擊之后，并不會引起核爆炸。以核電站的反應(yīng)堆為例，其所用的鈾豐度只有3%—4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到核爆炸鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所需的超臨界條件。但是由此造成的核物質(zhì)泄漏，尤其是核物質(zhì)被拋散到空氣中形成的沉降，會引起較大范圍的核輻射。

其中主要是α（阿爾法）、β（貝塔）、γ（伽馬）三種射線：α射線是高速運(yùn)動的帶正電的氦原子核，穿透能力差，在空氣中的射程只有1～2厘米，通常用一張紙就可以擋住，但吸入體內(nèi)危害具大。β射線是高速運(yùn)動的電子流，其穿透能力比α射線強(qiáng)，皮膚沾上后燒傷痕跡明顯。β射線在空氣中的射程因其能量不同而異，一般為幾米，通常用一般的金屬板或有一定厚度的有機(jī)玻璃板、塑料板就可以較好地阻擋。γ射線是波長很短的高能電磁波，有很強(qiáng)的穿透能力，能穿透人體和建筑物，在空氣中的射程通常為數(shù)百米。要想有效阻擋γ射線，需要采用比較厚的混凝土墻或重金屬板，比如鉛板。

核彈爆炸后最初的十幾秒內(nèi)會放出大量γ射線和中子流，稱為早期核輻射。早期核輻射的主要?dú)茐膶ο笫侨藛T和電子器件，其中電子器件在高劑量率作用下會引起瞬態(tài)干擾和永久損壞;早期核輻射的強(qiáng)度由于空氣吸收，隨距離的增加衰減很快，即使千萬噸TNT量級的大氣層核爆炸，早期核輻射的殺傷半徑也不超過4000米。早期核輻射可用工事和重型兵器如坦克、裝甲車等來進(jìn)行防護(hù)。

除了早期核輻射，核彈爆炸還會產(chǎn)生放射性沾染。即核彈爆炸后，一些沒有來得及參與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的核材料，拋散到空氣中成為核沉降物質(zhì)，對人員、環(huán)境造成核污染。對于暴露的人員，放射性物質(zhì)的各種射線將使其患放射病。放射性沾染通過空氣、水或食物進(jìn)入人的口、鼻、體內(nèi)組織，也會引起放射病。

能夠產(chǎn)生放射性沾染的核彈一般是裂變彈，就是我們常說的原子彈，通常采用的核材料是高濃縮鈾（豐度90%以上）或钚（豐度93%以上）。氫彈雖然是聚變反應(yīng)，但是需要原子彈來引爆，而且人們?yōu)榱诉M(jìn)一步增強(qiáng)氫彈威力，又給氫彈增加了一層鈾238的外殼，所以氫彈爆炸后，未完全參與鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裂變材料依然會產(chǎn)生放射性沾染。而“臟彈”是將炸藥用球狀或粉末狀的鈷-60、銫-137或鍶-90等放射性物質(zhì)包裹起來制成的，雖然不會發(fā)生核爆炸，但是炸藥爆炸后會將放射性物質(zhì)拋散到空氣中，造成類似核爆炸之后產(chǎn)生的放射性沾染，形成較大范圍的核輻射傷害。

切爾諾貝利核電站事故后的人員疏散和檢查。

核燃料和熔融混凝土的團(tuán)塊，根據(jù)2010年代初的數(shù)據(jù)，其附近的輻射水平約為每小時(shí)300次X射線，足以引起急性放射病。

因切爾諾貝利核事故，喝了受輻射的牛奶而出現(xiàn)皮膚病的小男孩。

切爾諾貝利核電站。

貧鈾彈是以貧鈾（主要成分是鈾238）為材料制成的、雖然貧鈾的放射性較弱，但這只是相對天然鈾而言，放射性依然會對人體造成傷害，并污染環(huán)境。美軍在1991年海灣戰(zhàn)爭、1993-1995年干涉波黑、1999年的科索沃戰(zhàn)爭以及2003年的伊拉克戰(zhàn)爭中，都大量使用了貧鈾彈，其中僅海灣戰(zhàn)爭就是用了80多萬枚。盡管美軍聲稱沒有對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，但很多國際機(jī)構(gòu)，如世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署等都有報(bào)告顯示貧鈾彈給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了污染，并且建議人們不要進(jìn)入那些遭貧鈾彈襲擊比較嚴(yán)重的地區(qū)。

核輻射造成的傷害

對人體來說，核輻射主要是以外輻射和內(nèi)輻射兩種方式造成傷害的。外輻射是指放射源釋放出的α、β、γ射線和中子流等貫穿人體，稱為外輻射;而內(nèi)輻射是指放射性物質(zhì)經(jīng)由空氣吸入，食物飲水?dāng)z入，或經(jīng)皮膚、消化道、傷口吸收并沉積在體內(nèi)，從體內(nèi)釋放出α粒子或β粒子，對周圍組織和器官造成輻射。內(nèi)輻射涉及的環(huán)境介質(zhì)有空氣、沉降物、地表和地下水、牛奶、動物性食品、植物性食品、飼料等等。

核輻射對人體造成的傷害程度，主要是看一次輻射的劑量大小。國際上用來衡量輻射的標(biāo)準(zhǔn)單位是西弗，定義是每千克人體組織吸收1焦耳為1西弗。不過，西弗是個(gè)非常大的單位，一次輻射劑量如果超過4西弗就會危及生命，超過8西弗的死亡率是百分之百。所以，常見的還是用毫西弗、微西弗來表示，它們之間的關(guān)系是1西弗=1000毫西弗，1毫西弗=1000微西弗。如果一次輻射劑量小于100微西弗，對人體是不會造成任何傷害的;但如果一次輻射劑量超過100微西弗，那么對人體就會造成傷害。

一般來講，核輻射對人體傷害最大的是外輻射。核彈爆炸以及嚴(yán)重核事故所產(chǎn)生的核輻射都會讓人體全身或大面積在很短時(shí)間內(nèi)受到大劑量的外輻射，稱為急性放射病。極重度的會立即死亡，重度的也會有50%可能在30天內(nèi)死亡，中度的會出現(xiàn)頭昏、乏力、惡心、嘔吐、腹瀉、白細(xì)胞數(shù)下降等癥狀，輕度的會出現(xiàn)乏力、身體不適、食欲減退等癥狀。而局部外照射損傷的表現(xiàn)是根據(jù)受輻射劑量的不同，在受輻射部位可能出現(xiàn)紅斑、水腫、脫皮、壞死等癥狀。局部皮膚損傷通常持續(xù)幾周到幾個(gè)月，嚴(yán)重者常規(guī)方法難以治愈。如果是較長時(shí)間受到超過人體承受劑量的外輻射，則稱為慢性放射病。

而無論是哪種外輻射，即使人員通過治療活了下來，也都會帶來一系列更麻煩的隱患，如大大增加白血病、再生障礙性貧血、各種腫瘤、眼底病變、生殖系統(tǒng)疾病、早衰等殘疾的概率，一生痛苦。這還不算完，外輻射還可能導(dǎo)致人體DNA發(fā)生變異，大大增加下一代出現(xiàn)畸形、癌癥、遺傳性病變的概率。在遭受原子彈襲擊的日本廣島，戰(zhàn)后成立的美國和日本聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)“輻射效應(yīng)研究基金會（RERF）”耗費(fèi)數(shù)十年時(shí)間，對94000位幸存者進(jìn)行了研究，結(jié)果表明暴露在雙倍輻射照射中的人群，癌癥發(fā)病率增至兩倍，其中最多的是白血病。

而1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生的爆炸事故，釋放出的輻射量約為日本廣島原子彈爆炸能量的200多倍，導(dǎo)致20多萬平方千米的土地受到污染，有8000人死于輻射造成的各種疾病，并且導(dǎo)致受輻射區(qū)域新生兒患有白血病的比例明顯高于其他正常地區(qū)。

內(nèi)輻射對人體造成的傷害相對于外輻射要小得多，主要在于攝入量不是很大。不過，對于內(nèi)輻射也決不可掉以輕心，因?yàn)槠渖婕暗沫h(huán)境因素太多，尤其是食物鏈?zhǔn)芪廴驹僮饔糜谌梭w，使得內(nèi)輻射的傷害變得更隱蔽、更復(fù)雜。例如在受到切爾諾貝利核電站爆炸事故而被輻射污染的地區(qū)里，就有很多小孩喝了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)被輻射污染的牛奶而受到了內(nèi)輻射傷害，其中一些小孩因此患上了難以治愈的皮膚病。

國家如何應(yīng)對核輻射

世界上不少國家應(yīng)對核輻射都有專門的法律、機(jī)構(gòu)和應(yīng)急預(yù)案。在冷戰(zhàn)初期，美國為防范核打擊，建立起了龐大的民防系統(tǒng)，后來逐漸轉(zhuǎn)化為包含核事件應(yīng)急機(jī)制在內(nèi)的聯(lián)邦、州和地方政府的災(zāi)害事件應(yīng)急體系。1979年3月28日發(fā)生的三哩島核電站事故雖然沒有造成人員傷亡，而且核輻射值很低，卻暴露出美國核事件應(yīng)急體系存在嚴(yán)重缺陷。為此，時(shí)任美國總統(tǒng)卡特在1979年3月31日簽發(fā)了第12127號總統(tǒng)令，宣布組建全國性的應(yīng)急反應(yīng)樞紐——獨(dú)立機(jī)構(gòu)聯(lián)邦緊急措施署（FEMA），其職責(zé)之一就是處置突發(fā)核事件。1982年3月，美國在聯(lián)邦緊急措施署里設(shè)立了聯(lián)邦核事件應(yīng)急協(xié)調(diào)委員會（FRPCC）。1985年，美國制定了《聯(lián)邦核事件應(yīng)急計(jì)劃》。

1986年4月26日凌晨，蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸事故;1987年9月，巴西的戈亞尼亞發(fā)生了醫(yī)用放射源被盜竊拆解的嚴(yán)重核事件，直接造成4人死亡，250人受到過量輻射污染。鑒于這兩次重大核事件的慘痛教訓(xùn)，時(shí)任美國總統(tǒng)里根在1988年11月18日簽署了關(guān)于聯(lián)邦政府應(yīng)對國家安全緊急情況的第12656號總統(tǒng)令和關(guān)于聯(lián)邦緊急措施署做好應(yīng)對民用核電站事故準(zhǔn)備的第12657號總統(tǒng)令，其中前者實(shí)際上成為美國政府各部門應(yīng)對危及國家安全的突發(fā)災(zāi)害性事件的總綱領(lǐng)。

2001年“9.11”事件之后，美國進(jìn)一步強(qiáng)化核事件應(yīng)急體系。2003年，聯(lián)邦緊急措施署被并入新成立的美國國土安全部。2004年，國土安全部發(fā)布了針對所有災(zāi)害性事件的《國家應(yīng)急計(jì)劃》（NRP）。2008年，NRP演變?yōu)椤秶覒?yīng)急框架計(jì)劃》（NRF），并以附件形式發(fā)布了關(guān)于聯(lián)邦機(jī)構(gòu)15項(xiàng)應(yīng)急支持功能的文件和針對各種可能突發(fā)的重大災(zāi)害性事件的專項(xiàng)應(yīng)急計(jì)劃，其中《核與輻射事件附件》就是之前《聯(lián)邦核事件應(yīng)急計(jì)劃》的升級版。

被原子彈摧毀后日本廣島縣。

廣島和平紀(jì)念公園里的“原子彈爆炸圓頂屋”殘骸。

中國同樣高度重視應(yīng)對突發(fā)的核事件，國務(wù)院新聞辦公室在2016年1月27日發(fā)表的《中國的核應(yīng)急》白皮書中，全面而且詳細(xì)地闡述了中國的核應(yīng)急情況，中國核應(yīng)急基本方針是：常備不懈、積極兼容，統(tǒng)一指揮、大力協(xié)同，保護(hù)公眾、保護(hù)環(huán)境;核應(yīng)急預(yù)案是應(yīng)急行動的基礎(chǔ)和行動計(jì)劃，通常有四個(gè)要素：一是突發(fā)事件可能出現(xiàn)的情況和背景;二是應(yīng)急預(yù)案的決策者、組織者和執(zhí)行者;三是各種應(yīng)急措施、管理方法、控制手段和技術(shù);四是應(yīng)急預(yù)案要達(dá)到的目的和效果。

此外，中國還在2016年5月24日成立了核應(yīng)急救援隊(duì)，由指揮協(xié)調(diào)與技術(shù)支持分隊(duì)、突擊搶險(xiǎn)分隊(duì)、工程搶險(xiǎn)分隊(duì)、應(yīng)急監(jiān)測與輻射防護(hù)分隊(duì)、去污洗消分隊(duì)、醫(yī)學(xué)救援分隊(duì)等6支救援分隊(duì)組成，規(guī)模約320人。這是一支在國家核應(yīng)急體制框架下，依托軍隊(duì)及核工業(yè)現(xiàn)有核應(yīng)急力量組建成立的國家級核應(yīng)急救援隊(duì)，主要承擔(dān)復(fù)雜條件下重特大核事故突擊搶險(xiǎn)和緊急處置任務(wù)，并參與國際核應(yīng)急救援行動。

核輻射的群防與個(gè)人防護(hù)

在對核輻射的防護(hù)方面，通常分為群防和個(gè)人防護(hù)。所謂群防，主要是指依靠專門修建的公共人防工事提供防護(hù)。而在近些年，國家還規(guī)定高層住宅和公共建筑都要建地下人防工事，戰(zhàn)時(shí)為人員提供掩蔽場所。與一般地下室不同的是，地下人防工事要安裝人防門，往外接的各管線都要預(yù)埋鋼管留洞，不可以等蓋好后再打洞等，要設(shè)洗漱間、消毒室等。所有人防工事，都有明顯的標(biāo)志，便于民眾識別，遇險(xiǎn)時(shí)能夠迅速就近進(jìn)入。人防工事要有維持一段時(shí)間生活的食品、淡水、藥品，有良好的通風(fēng)設(shè)備、應(yīng)急發(fā)電設(shè)備、衛(wèi)生設(shè)備、照明設(shè)備、通信設(shè)備等。這些人防工事，既能防御核生化武器攻擊，也能防御常規(guī)空中打擊。

在個(gè)人防護(hù)方面，一旦遇到突發(fā)核事件，在不能及時(shí)進(jìn)入群防工事的情況下，要善于利用一切可用的物體掩蔽。如果是在室內(nèi)，要迅速關(guān)閉門窗和通風(fēng)設(shè)備（包括空調(diào)、風(fēng)扇），當(dāng)污染的空氣過去后，迅速打開門窗和通風(fēng)裝置。人員在躲避時(shí)，里間的屏蔽性能優(yōu)于外間，墻角處優(yōu)于屋正中，更優(yōu)于門后;如果是在室外，應(yīng)利用具有良好屏蔽性能的物體（如鉛磚、鐵板、混凝土板）、建筑物、大型車體對屏蔽性能來減輕外輻射。

身上穿的衣服必須是長袖長褲，最好是防雨絲綢質(zhì)地。如果能有雨衣、手套、靴子、頭巾、帽子，可迅速穿戴。如果衣物受到或懷疑受到外輻射，那么可將受衣物、鞋、帽等脫下，放進(jìn)塑料袋內(nèi)并扎緊袋口，然后用淋浴沖洗全身。如果接到從污染區(qū)撤離的命令之后，可繼續(xù)使用前述穿戴方式進(jìn)行簡易防護(hù)。

對于內(nèi)輻射，個(gè)人防護(hù)措施主要是指人員呼吸道的防護(hù)。尤其是在需要外出避難時(shí)，一定要用口罩（注意不能側(cè)漏）、濕手帕、濕毛巾等捂住口鼻，可使吸入放射性物質(zhì)的劑量減少約90%。在行走或奔跑時(shí)，一定要注意風(fēng)向，千萬不要處在下風(fēng)處。此外，如果手頭有碘制劑，可迅速服用，這樣可以防止放射性碘進(jìn)入甲狀腺，減少日后甲狀腺癌發(fā)生的概率。

（責(zé)編：南名俊岳）