原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?
原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

1945年8月6日和9日,美國空軍向日本廣島和長崎投下了原子彈,這是人類僅有的兩次使用核武器的戰爭。

一直有傳言稱,原子彈爆炸100年內不能住人,但現在的廣島和長崎居住著160多萬人,癌症發病率與日本其他地區或世界其他地區沒有統計學上差異。

有數據顯示,航空公司飛行員或放射腫瘤學家每年接受的輻射劑量,比居住在廣島和長崎的人要大得多。

在廣島上空引爆的原子彈使用的是鈾-235,而長崎的原子彈則使用的是鈈-239。鈾-235的半衰期為7億年,而鈈-239的半衰期為2.4萬年。

換句話說,一旦到達地面,他們將在那裡待很長時間,為什麼日本人這麼快在那裡恢復居住呢?

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

胖子和小男孩

1945年8月6日,「小男孩」(廣島原子彈名)由伊諾拉‧蓋伊號在廣島投下,這顆以鈾-235為燃料的炸彈長約3米,直徑略大於0.6米,裝有63.5千克的鈾,重近4.5噸

當它按計畫在廣島上空近600米處爆炸時,大約1千克重的鈾發生了核裂變,釋放出近1.6萬噸TNT的爆炸力。

由於廣島是在平原上, 「小男孩」造成了巨大的破壞,估計數字各不相同,但據信當天約有7萬人死亡,另有同等數量的人受傷,該市近70%的建築被毀。

從那時起,大約1900人,即轟炸後人口的0.5%,被認為死於「小男孩」輻射釋放引起的癌症。

三天後,8月9日,攜帶7千克鈈-239的「胖子」(長崎原子彈名)在長崎在長崎上空500米處爆炸,釋放出2.1萬噸TNT的爆炸力。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

圖為:被炸成廢墟的長崎

爆炸導致約60%的建築物被毀,傷亡8.6萬人,約佔全市總人口的37%,目前沒有關於因炸彈輻射照射而導致癌症死亡的數據。

為什麼這麼快就能恢復居住了呢?

談到廣島和長崎為什麼這麼快恢復居住,最重要的原因是這兩個原子彈攜帶的燃料並不算多(63.5kg和7kg),而著名的故切爾諾貝利核事故4號反應堆有大約180噸核燃料。

另外兩顆原子彈的效率也都不是很高,差不多只有1千克的鈾-235和鈈-239參與核裂變。而且爆炸都發生在空中,這意味著在地面散佈的放射性物質量並沒有想像中多。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

在重建城市過程中,包括拆除被毀的建築物等,大量的污染被清除了,日本人這方面確實做的非常好。

同時,隨著時間的推移,雨水和融雪從表面清除污染,把它帶到到海洋或其他供水系統,這是一個重要的稀釋過程。

從技術上解釋的話,就在核爆炸之後(初始爆炸、高溫和輻射通量都結束了),那個地區的環境輻射水平非常高。在很大程度上是由於鈾-235或鈈-239裂變所產生的高放射性、短半衰期的放射性粒子。

核爆炸過程中產生了大量不同的裂變產物,這些裂變產物中有許多具有高放射性(在某些情況下,其放射性是相對穩定的鈾235或鈈239的數百萬倍)。

但是對於許多這些高放射性粒子,它們的半衰期,在某些情況下,可以用幾分鐘或幾秒鐘來測量。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

圖為:原子彈爆炸後隨時間(x軸)變化輻射劑量(y軸)變化圖

如果你觀察核爆炸現場的輻射水平,隨著時間的推移,衰減是非常明顯的,你可以看到最初的輻射水平非常高,但是在48小時內,輻射水平將下降100倍。

這並不是說之後該地區沒有放射性,而是放射性比以前少了很多。在數年和數十年的過程中,環境輻射水平將繼續與這種衰減。

再加上通過重建和生態循環持續去除放射性粒子,最終將很難區分核爆炸產生的輻射和背景輻射,居住自然也就沒什麼問題了。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

圖為:切諾貝利外圍現在也可以旅遊

切爾諾貝利核事故至今沒法居住

說到核輻射影響,就不得不說前段時間被刷屏的切爾諾貝利核事故,同是核輻射,但是卻有著不同的命運,當地變成了動物的天堂,至今被警告不得居住。

大多數專家一致認為,切爾諾貝利30公里禁區內的地區至今被銫-137、鍶-90和碘-131等放射性同位素嚴重污染著。

造成這種差異的原因有三:1、切爾諾貝利反應堆的核燃料要多得多;2、在核反應中使用效率也更高;3、還有就是在地面爆炸。

據統計,在切爾諾貝利核事故中,至少有7噸核燃料洩漏到大氣中,由於核燃料融化,揮發性放射性同位素被釋放,包括100%的氙和氪,50%的放射性碘和20-40%的銫。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

此外,當四號反應堆在地面熔化時,土壤發生了中子活化,燃燒燃料中已經活躍的中子與土壤發生反應,使土壤具有放射性。

其實拿廣島和長崎的原子彈爆炸和切爾諾貝利的核事故相比是很不科學的,無論從哪方面都不是一個量級的。

最後

美國在內華達試驗場進行了大約100次大氣核武器試驗,這裡算是旅遊景點,遊客參觀這些地區是「安全」的,但他們告訴人們在試驗區不要吃或喝。

在寫文章的時候,本來沒有想寫切諾貝利的(因為前面寫過很多了),如果僅僅寫廣島和長崎的恢復,這很容易給人一個誤解,就是原子彈爆炸很快就能恢復居住了。

原子彈爆炸半衰期動不動幾萬年,為何廣島和長崎現在就能居住了?

圖為:現在的廣島夜景

在這裡要說明的是,不是世界上所有地區,如果受到核爆炸的影響,都能像廣島和長崎那樣恢復。

此外,投在廣島和長崎的炸彈相對「小」。現代核武器的威力要大得多,而且含有更多的核材料,並且會產生大量的放射性沉降物,而這些沉降物要清除起來要困難得多。

這些武器存在的合理理由是,由於輻射水平極高、持續時間很長,創造使敵人在很長一段時間內無法居住的大片土地。

幸運的是,現在沒有人部署這種武器,但是,如果使用這種武器,很可能就沒有恢復該地區的實際辦法。

如果發生大規模的核戰爭,無論我上面提到的因素是什麼,都可能需要數百年,甚至數千年的時間才能使受衝突影響的土地適合居住。

我們應該把廣島、長崎、切爾諾貝利或福島作為大規模輻射污染的教訓,而不是作為核使用的理由。

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!