本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
乌克兰,切尔诺贝利—我在这里佩戴的口罩和三个辐射监测仪,严酷地提醒着我,这里是历史上最严重的核事故的发生地。1986年4月26日,当地时间凌晨1点23分44秒,爆炸摧毁了切尔诺贝利核电站的4号反应堆,根据国际原子能机构的数据,释放出的放射性尘埃量大约是投在广岛的原子弹的400倍。
现在,在灾难发生近25年后,乌克兰政府已正式向旅游业开放该地区。但现在这个区域到底有多安全呢?
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辐射
爆炸发生后,周围环境的污染程度尚不清楚,因此当局宣布反应堆周围30公里的距离为禁区,并从该地区疏散了大约115,000人。这个“隔离区”现在向旅游业开放。
我与乌克兰医学科学院辐射医学研究中心的健康物理学家瓦迪姆·丘马克和他的同事一起开车前往切尔诺贝利。每周都有一辆汽车在那里收集工人的粪便样本,以测试他们是否意外吸收了任何钚。(科学和新闻报道一样,可能是一项肮脏的工作,但总得有人去做。)
世界通常沐浴在低水平的辐射中。在我的旅行起点基辅,人们通常每小时接受0.1百万分之一的西弗特辐射。这几乎是我们开车进入隔离区大约两小时、150公里路程时在道路上看到的辐射水平,但是当我们的汽车经过被毁反应堆的放射性羽流的旧路径时,我们剂量计上的读数暂时攀升至每小时4.76百万分之一西弗特。
事故发生后,该区域现在有多安全取决于释放了哪些放射性物质以及它们去了哪里。该地点特别关注四种放射性核素或放射性同位素。碘-131 很快被甲状腺吸收,并增加了儿童甲状腺癌的风险。铯-137 模仿体内钾的作用,寻找肌肉。锶-90 的作用类似于钙,吸引骨骼。钚-239 和其他同位素可以在体内无限期地停留,照射器官。
这四种物质在爆炸中逃逸的距离各不相同,这取决于它们的质量和熔点等因素。碘-131 和铯-137 都被广泛地输送了数百公里,而锶-90 则留在距离核电站仅 30 公里的尘埃中,钚则仅移动了大约 4 公里。
丘马克说,碘-131 会迅速衰变,在短短三个月后几乎从环境中消失了。然而,铯-137 和锶-90 的半衰期都约为 30 年,这意味着它们都需要大约 30 年的时间才能使一半的物质衰变,而钚-239 作为核反应堆中的主要同位素之一,其半衰期超过 24,000 年。
灾难发生后,“清理人”应急人员和自然力都有助于降低空气中的辐射水平。“清理人”从直升机和汽车上喷洒洗涤剂和类似乳胶的结合溶液,以结合污染物。道路被铺设以覆盖放射性粉尘,而犁则翻转土壤以掩埋受污染的土壤。同时,雨水帮助污染物迁移到地下。
丘马克说,隔离区在“事故发生大约五年后”可能对旅游业是安全的。尽管如此,仅仅因为可以参观该区域并不意味着这里的所有地方都安全。仍然存在高度污染的热点地区,尤其是在放射性羽流的路径上。游客允许前往的地方以及允许停留的时间将受到严格控制,以降低其暴露风险。
这里还有一些地方对游客来说仍然太危险,例如石棺。
石棺内部
在消防员扑灭切尔诺贝利爆炸引起的火灾后不久,工人们迅速建造了一个钢筋混凝土结构,技术上称为“掩体”,但通常被称为石棺,以掩埋受损反应堆的残骸并防止更多的污染物逃逸。它仍然是该区域放射性最强的区域之一。
如今,这里的工人在维护腐蚀的石棺,监测内部的放射性物质,并尽可能地进行净化。为了与他们一起进入该结构,我在“清洁室”里脱得只剩内衣,穿着医院长袍和拖鞋进入“热室”,在那里我穿上现场每个人都穿的纯白色服装——工作服、夹克、裤子、工作帽、袜子、手套和一个带有最高等级的防尘滤镜的面罩。在此之上,我穿上一件外套、一顶安全帽和硬梆梆的靴子。此外,我还要携带进入30公里隔离区时携带的辐射徽章、进入核电站区域时获得的第二个辐射徽章以及一个个人电子剂量计,以准确告知我正在接受多少辐射。
(工人们通常不穿铅屏蔽服,我也不穿。虽然铅可以防止辐射,但它会减慢你的速度,从而增加你最终接受的剂量。)
切尔诺贝利核电站的首席安全官弗拉基米尔·马雷舍夫说,这里工人在日常工作中通常允许的最大辐射剂量是0.1千分之一西弗特,这相当于一次90分钟跨大西洋飞行或观看四个小时等离子屏幕电视所受到的辐射量。当我站在石棺正前方时,读数会跃升至每小时0.12千分之一西弗特,或基辅读数的1200倍。
通过一个电子检查站(我停过的六个左右的检查站之一)后,我发现自己身处黑暗、被掏空的4号反应堆控制室残骸中。在这里,工程师们犯下了毒害地球的致命错误。
从石棺返回后,我将所有穿过的衣服都留在热区的一个储物柜里,并进行强制淋浴以冲洗掉任何潜在的污染物。我想我这辈子都没有像现在这样渴望干净。
生命和野生动物
虽然切尔诺贝利可能适合一日游,但在那里居住是另一个问题。乌克兰政府确实允许最初居住在隔离区的人们在个别基础上重新定居。例如,爆炸发生地30公里内的一些区域相对清洁,老年人在他们剩下的时间内可能不会吸收不健康的辐射水平,丘马克说。
然而,一些地方对重新安置来说仍然太危险。“人们可能被允许住在30公里区域内,但我预计没有人会住在10公里区域内,永远不会,”丘马克说。“那里有一些钚。”
那里的官员说,我应该注意该区域的野生动物。“最近,一只疯狼在这里袭击了六个人,”马雷舍夫说。
这场灾难对该区域野生动物的影响仍然存在争议。例如,位于拉伯克的德克萨斯理工大学的辐射生物学家罗恩·切塞尔和他的同事认为,现在人类已经离开,该地区正在蓬勃发展,他们发现那里的野猪数量比事故发生前增长了10到15倍,并且在该地区经常可以看到其他动物,例如狼、兔子、红鹿、黑鹳和驼鹿。他们的基因研究表明,辐射的任何影响都非常细微,不会导致任何世代相传的突变,动物可能会通过增强其基因修复机制来适应任何损害。切塞尔总结说,辐射虽然很糟糕,但人类对环境的影响可能更糟。
另一方面,位于哥伦比亚的南卡罗来纳大学的生物学家蒂姆·穆索和他的同事发现,与正常背景辐射水平的地点相比,隔离区中辐射水平最高的地点,森林鸟类的物种丰富度减少了一半以上,并且大黄蜂、蚱蜢、蝴蝶、蜻蜓和蜘蛛的数量也减少了。对切尔诺贝利和乌克兰及欧洲其他地区的7700多只家燕的分析表明,来自隔离区内或附近的家燕的异常情况更高,例如脚趾、喙和眼睛畸形或颜色异常,最近的研究还表明,生活在切尔诺贝利周围辐射水平高的地区的鸟类的大脑较小。
两支团队都坚持自己的工作,并认为另一方在地理变异性方面犯了错误。
旅游景点?
那么游客可以在切尔诺贝利看到什么呢?人们通常可以在 22 平方公里的核电站冷却池中看到并喂养巨大的鲶鱼,尽管在寒冷的天气中,池塘会结冰并被雪覆盖。在远处,还可以看到一个大约 150 米高的巨型雷达网格(比吉萨大金字塔的当前高度还高),它曾经是为了跟踪从美国发射的任何核导弹。“它需要大量电力,这就是为什么它在切尔诺贝利附近,”丘马克解释说。
事故发生后被废弃的普里皮亚季市,仿佛时间凝固了一般,街道上的路灯仍然装饰着共产主义的锤子和镰刀标志。大自然正在收复这片区域,白桦树和绿松树掩映着许多苏联时代的方块建筑,三月第一周,地面上的积雪依然覆盖着,可以看到新鲜的动物足迹。
在普里皮亚季河边一家咖啡馆附近的码头,我同行的科学家们开始自发地采集柳絮。这些花在雪下绽放,男士们想把它们带回去,在3月8日国际妇女节时送给女士们。“它们意味着春天,”基辅辐射医学研究中心的物理学家维塔利·沃洛斯基说。
尽管官方宣布禁止,但前往切尔诺贝利的旅游并非新鲜事——这种旅行已经存在大约十年了。最近关于旅游的宣传可能源于切尔诺贝利的经济影响——根据由八个联合国机构和乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯政府组成的切尔诺贝利论坛2005年的一份报告显示,即使在灾难发生二十年后,乌克兰和白俄罗斯两国仍然将大约6%的国家预算用于切尔诺贝利相关的福利和项目。“那里有这样一种动力,希望尽一切努力让这片土地恢复生产力,”穆索说。
对于那些经历过这场灾难的人来说,前往切尔诺贝利旅游的想法会引起强烈的情绪,就像纽约人面对9/11事件一样。“如果我们明智的话,我们会把切尔诺贝利变成像广岛和长崎那样的人类博物馆,”丘马克说。
在基辅的年轻一代中,有很多人对参观很感兴趣。“我的儿子真的很想去,这里也有几个年轻的学生想去,”丘马克说。
然而,对其他人来说,前往切尔诺贝利旅游没有任何吸引力。“就我个人而言,我每次去那里都不是积极的体验,”基辅辐射医学研究中心的物理学家埃琳娜·巴哈诺娃说。“这是一次人为的错误,是人类愚蠢的标志。”
图片:切尔诺贝利核电站4号损毁反应堆的控制室内的查尔斯·Q·蔡;基辅乌克兰医学科学院辐射医学研究中心的健康物理学家瓦迪姆·丘马克。他戴着最高等级的防气溶胶口罩,以防止空气中的污染物;在切尔诺贝利工作的工人在设施中更换衣服的“热区”入口。在“清洁区”,我脱下了除内衣之外的所有衣服。在热区,我得到了在石棺内穿的衣服;访客胸牌和辐射胸牌。访客胸牌上有一个可在电子检查点扫描的微芯片。辐射胸牌是一个剂量计,用于测量我受到的辐射量——胸牌上的银色圆盘测量我皮肤接收到的辐射,而黑色凸起测量更深层组织受到的辐射;这个靠近切尔诺贝利核电站的巨大雷达网曾经用来追踪从美国发射的任何核导弹。它高约150米,比吉萨大金字塔现在的总高度还高。所有图片均由查尔斯·Q·蔡拍摄。
关于作者:查尔斯·Q·蔡 (@cqchoi) 是《大众科学》的撰稿人。他的作品也曾发表在《纽约时报》、《科学》、《自然》和《连线》等刊物上。在业余时间,他曾前往七大洲。这篇文章是蔡为《大众科学》撰写的切尔诺贝利系列报道的第一篇。
文中所表达的观点是作者的观点,不一定是《大众科学》的观点。