本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
烏克蘭,切爾諾貝利—我在這裡佩戴的口罩和三個輻射監測儀,嚴酷地提醒著我,這裡是歷史上最嚴重的核事故的發生地。1986年4月26日,當地時間凌晨1點23分44秒,爆炸摧毀了切爾諾貝利核電站的4號反應堆,根據國際原子能機構的資料,釋放出的放射性塵埃量大約是投在廣島的原子彈的400倍。
現在,在災難發生近25年後,烏克蘭政府已正式向旅遊業開放該地區。但現在這個區域到底有多安全呢?
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輻射
爆炸發生後,周圍環境的汙染程度尚不清楚,因此當局宣佈反應堆周圍30公里的距離為禁區,並從該地區疏散了大約115,000人。這個“隔離區”現在向旅遊業開放。
我與烏克蘭醫學科學院輻射醫學研究中心的健康物理學家瓦迪姆·丘馬克和他的同事一起開車前往切爾諾貝利。每週都有一輛汽車在那裡收集工人的糞便樣本,以測試他們是否意外吸收了任何鈽。(科學和新聞報道一樣,可能是一項骯髒的工作,但總得有人去做。)
世界通常沐浴在低水平的輻射中。在我的旅行起點基輔,人們通常每小時接受0.1百萬分之一的西弗特輻射。這幾乎是我們開車進入隔離區大約兩小時、150公里路程時在道路上看到的輻射水平,但是當我們的汽車經過被毀反應堆的放射性羽流的舊路徑時,我們劑量計上的讀數暫時攀升至每小時4.76百萬分之一西弗特。
事故發生後,該區域現在有多安全取決於釋放了哪些放射性物質以及它們去了哪裡。該地點特別關注四种放射性核素或放射性同位素。碘-131 很快被甲狀腺吸收,並增加了兒童甲狀腺癌的風險。銫-137 模仿體內鉀的作用,尋找肌肉。鍶-90 的作用類似於鈣,吸引骨骼。鈽-239 和其他同位素可以在體內無限期地停留,照射器官。
這四種物質在爆炸中逃逸的距離各不相同,這取決於它們的質量和熔點等因素。碘-131 和銫-137 都被廣泛地輸送了數百公里,而鍶-90 則留在距離核電站僅 30 公里的塵埃中,鈽則僅移動了大約 4 公里。
丘馬克說,碘-131 會迅速衰變,在短短三個月後幾乎從環境中消失了。然而,銫-137 和鍶-90 的半衰期都約為 30 年,這意味著它們都需要大約 30 年的時間才能使一半的物質衰變,而鈽-239 作為核反應堆中的主要同位素之一,其半衰期超過 24,000 年。
災難發生後,“清理人”應急人員和自然力都有助於降低空氣中的輻射水平。“清理人”從直升機和汽車上噴灑洗滌劑和類似乳膠的結合溶液,以結合汙染物。道路被鋪設以覆蓋放射性粉塵,而犁則翻轉土壤以掩埋受汙染的土壤。同時,雨水幫助汙染物遷移到地下。
丘馬克說,隔離區在“事故發生大約五年後”可能對旅遊業是安全的。儘管如此,僅僅因為可以參觀該區域並不意味著這裡的所有地方都安全。仍然存在高度汙染的熱點地區,尤其是在放射性羽流的路徑上。遊客允許前往的地方以及允許停留的時間將受到嚴格控制,以降低其暴露風險。
這裡還有一些地方對遊客來說仍然太危險,例如石棺。
石棺內部
在消防員撲滅切爾諾貝利爆炸引起的火災後不久,工人們迅速建造了一個鋼筋混凝土結構,技術上稱為“掩體”,但通常被稱為石棺,以掩埋受損反應堆的殘骸並防止更多的汙染物逃逸。它仍然是該區域放射性最強的區域之一。
如今,這裡的工人在維護腐蝕的石棺,監測內部的放射性物質,並儘可能地進行淨化。為了與他們一起進入該結構,我在“清潔室”裡脫得只剩內衣,穿著醫院長袍和拖鞋進入“熱室”,在那裡我穿上現場每個人都穿的純白色服裝——工作服、夾克、褲子、工作帽、襪子、手套和一個帶有最高等級的防塵濾鏡的面罩。在此之上,我穿上一件外套、一頂安全帽和硬梆梆的靴子。此外,我還要攜帶進入30公里隔離區時攜帶的輻射徽章、進入核電站區域時獲得的第二個輻射徽章以及一個個人電子劑量計,以準確告知我正在接受多少輻射。
(工人們通常不穿鉛遮蔽服,我也不穿。雖然鉛可以防止輻射,但它會減慢你的速度,從而增加你最終接受的劑量。)
切爾諾貝利核電站的首席安全官弗拉基米爾·馬雷舍夫說,這裡工人在日常工作中通常允許的最大輻射劑量是0.1千分之一西弗特,這相當於一次90分鐘跨大西洋飛行或觀看四個小時等離子螢幕電視所受到的輻射量。當我站在石棺正前方時,讀數會躍升至每小時0.12千分之一西弗特,或基輔讀數的1200倍。
透過一個電子檢查站(我停過的六個左右的檢查站之一)後,我發現自己身處黑暗、被掏空的4號反應堆控制室殘骸中。在這裡,工程師們犯下了毒害地球的致命錯誤。
從石棺返回後,我將所有穿過的衣服都留在熱區的一個儲物櫃裡,並進行強制淋浴以沖洗掉任何潛在的汙染物。我想我這輩子都沒有像現在這樣渴望乾淨。
生命和野生動物
雖然切爾諾貝利可能適合一日遊,但在那裡居住是另一個問題。烏克蘭政府確實允許最初居住在隔離區的人們在個別基礎上重新定居。例如,爆炸發生地30公里內的一些區域相對清潔,老年人在他們剩下的時間內可能不會吸收不健康的輻射水平,丘馬克說。
然而,一些地方對重新安置來說仍然太危險。“人們可能被允許住在30公里區域內,但我預計沒有人會住在10公里區域內,永遠不會,”丘馬克說。“那裡有一些鈽。”
那裡的官員說,我應該注意該區域的野生動物。“最近,一隻瘋狼在這裡襲擊了六個人,”馬雷舍夫說。
這場災難對該區域野生動物的影響仍然存在爭議。例如,位於拉伯克的德克薩斯理工大學的輻射生物學家羅恩·切塞爾和他的同事認為,現在人類已經離開,該地區正在蓬勃發展,他們發現那裡的野豬數量比事故發生前增長了10到15倍,並且在該地區經常可以看到其他動物,例如狼、兔子、紅鹿、黑鸛和駝鹿。他們的基因研究表明,輻射的任何影響都非常細微,不會導致任何世代相傳的突變,動物可能會透過增強其基因修復機制來適應任何損害。切塞爾總結說,輻射雖然很糟糕,但人類對環境的影響可能更糟。
另一方面,位於哥倫比亞的南卡羅來納大學的生物學家蒂姆·穆索和他的同事發現,與正常背景輻射水平的地點相比,隔離區中輻射水平最高的地點,森林鳥類的物種豐富度減少了一半以上,並且大黃蜂、蚱蜢、蝴蝶、蜻蜓和蜘蛛的數量也減少了。對切爾諾貝利和烏克蘭及歐洲其他地區的7700多隻家燕的分析表明,來自隔離區內或附近的家燕的異常情況更高,例如腳趾、喙和眼睛畸形或顏色異常,最近的研究還表明,生活在切爾諾貝利周圍輻射水平高的地區的鳥類的大腦較小。
兩支團隊都堅持自己的工作,並認為另一方在地理變異性方面犯了錯誤。
旅遊景點?
那麼遊客可以在切爾諾貝利看到什麼呢?人們通常可以在 22 平方公里的核電站冷卻池中看到並餵養巨大的鯰魚,儘管在寒冷的天氣中,池塘會結冰並被雪覆蓋。在遠處,還可以看到一個大約 150 米高的巨型雷達網格(比吉薩大金字塔的當前高度還高),它曾經是為了跟蹤從美國發射的任何核導彈。“它需要大量電力,這就是為什麼它在切爾諾貝利附近,”丘馬克解釋說。
事故發生後被廢棄的普里皮亞季市,彷彿時間凝固了一般,街道上的路燈仍然裝飾著共產主義的錘子和鐮刀標誌。大自然正在收復這片區域,白樺樹和綠松樹掩映著許多蘇聯時代的方塊建築,三月第一週,地面上的積雪依然覆蓋著,可以看到新鮮的動物足跡。
在普里皮亞季河邊一家咖啡館附近的碼頭,我同行的科學家們開始自發地採集柳絮。這些花在雪下綻放,男士們想把它們帶回去,在3月8日國際婦女節時送給女士們。“它們意味著春天,”基輔輻射醫學研究中心的物理學家維塔利·沃洛斯基說。
儘管官方宣佈禁止,但前往切爾諾貝利的旅遊並非新鮮事——這種旅行已經存在大約十年了。最近關於旅遊的宣傳可能源於切爾諾貝利的經濟影響——根據由八個聯合國機構和烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯政府組成的切爾諾貝利論壇2005年的一份報告顯示,即使在災難發生二十年後,烏克蘭和白俄羅斯兩國仍然將大約6%的國家預算用於切爾諾貝利相關的福利和專案。“那裡有這樣一種動力,希望盡一切努力讓這片土地恢復生產力,”穆索說。
對於那些經歷過這場災難的人來說,前往切爾諾貝利旅遊的想法會引起強烈的情緒,就像紐約人面對9/11事件一樣。“如果我們明智的話,我們會把切爾諾貝利變成像廣島和長崎那樣的人類博物館,”丘馬克說。
在基輔的年輕一代中,有很多人對參觀很感興趣。“我的兒子真的很想去,這裡也有幾個年輕的學生想去,”丘馬克說。
然而,對其他人來說,前往切爾諾貝利旅遊沒有任何吸引力。“就我個人而言,我每次去那裡都不是積極的體驗,”基輔輻射醫學研究中心的物理學家埃琳娜·巴哈諾娃說。“這是一次人為的錯誤,是人類愚蠢的標誌。”
圖片:切爾諾貝利核電站4號損毀反應堆的控制室內的查爾斯·Q·蔡;基輔烏克蘭醫學科學院輻射醫學研究中心的健康物理學家瓦迪姆·丘馬克。他戴著最高等級的防氣溶膠口罩,以防止空氣中的汙染物;在切爾諾貝利工作的工人在設施中更換衣服的“熱區”入口。在“清潔區”,我脫下了除內衣之外的所有衣服。在熱區,我得到了在石棺內穿的衣服;訪客胸牌和輻射胸牌。訪客胸牌上有一個可在電子檢查點掃描的微晶片。輻射胸牌是一個劑量計,用於測量我受到的輻射量——胸牌上的銀色圓盤測量我皮膚接收到的輻射,而黑色凸起測量更深層組織受到的輻射;這個靠近切爾諾貝利核電站的巨大雷達網曾經用來追蹤從美國發射的任何核導彈。它高約150米,比吉薩大金字塔現在的總高度還高。所有圖片均由查爾斯·Q·蔡拍攝。
關於作者:查爾斯·Q·蔡 (@cqchoi) 是《大眾科學》的撰稿人。他的作品也曾發表在《紐約時報》、《科學》、《自然》和《連線》等刊物上。在業餘時間,他曾前往七大洲。這篇文章是蔡為《大眾科學》撰寫的切爾諾貝利系列報道的第一篇。
文中所表達的觀點是作者的觀點,不一定是《大眾科學》的觀點。