中國科學(xué)院研究生院 阮祖啓
2011年3月日本福島核電站在地震和海嘯中爆炸,向世界警示了核事故可能造成的災(zāi)難性影響。人們對(duì)爆炸后輻射導(dǎo)致的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),有的恐懼,有的坦然,不同觀點(diǎn)的爭論有日趨激烈之勢。
不由得我想起大約在30年前,讀過胡作玄先生譯文“核冬天”。胡先生著文特點(diǎn)是用詞精準(zhǔn)、清新優(yōu)雅而流暢。但是,讀“核冬天”卻完全不可能心曠神怡,取而代之的是毛孔悚然。說的是如果發(fā)生核大戰(zhàn),除了戰(zhàn)爭中直接死亡和核輻射致死致殘外,僥幸劫后余生的人們,將生活在核爆炸塵?;\罩之下,陽光被遮蔽,大地猶如漫長的冬夜,持續(xù)地寒冷、黑暗。于是,植物死了,接著食草動(dòng)物死了,然后食肉動(dòng)物絕跡了,最后,茍延殘喘的人也頂多能活四年。
幸而世界沒有發(fā)生核大戰(zhàn),我們不知道科學(xué)家預(yù)言是不是正確。給我們留下了研究核爆炸及其影響的事實(shí)和資料的,只有廣島、長崎原子彈和切爾諾貝利反應(yīng)堆事故。有關(guān)核爆炸后輻射對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的爭論,正是源于科學(xué)家對(duì)切爾諾貝利的考察。
1986年4月26日凌晨1時(shí)44分,爆炸摧毀了切爾諾貝利的4號(hào)反應(yīng)堆,根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),它釋放的放射性沉降物大約是廣島原子彈的400倍。而今,災(zāi)難已過去25年,現(xiàn)在這個(gè)地區(qū)安全嗎?眾說紛紜。
在切爾諾貝利反應(yīng)堆西北約5公里處,原有一片16平方公里的松林;松林東北方向,有烏克蘭皮利亞特鎮(zhèn)(Pirpyat)。在事故后10多天里,從燃燒的堆芯中噴出的放射性鍶、銫、钚和鈾微小碎片覆蓋了松樹,這些樹沒幾天就死了,4平方公里的松林就此消亡。炙熱的反應(yīng)堆中噴出的致命放射性給松樹烙出了褐色印記。前蘇聯(lián)當(dāng)局立即采取了嚴(yán)厲的措施應(yīng)付這場災(zāi)難。首先是依據(jù)空中探測爆炸后幾天內(nèi)伽瑪輻射強(qiáng)度,劃出了軍事封鎖線。包括皮利亞特鎮(zhèn)的250個(gè)居住區(qū)和村莊被撤離,放射性污染最重的地區(qū)全部被推平和填埋。宰殺了受污染的牲畜,射殺了被遺棄的寵物狗。然后用了幾個(gè)月時(shí)間,造混凝土石棺封葬反應(yīng)堆,又將石棺周圍近10平方公里(4平方英里)的表土被刮掉作為放射性廢料填埋。清理過程完畢后,還噴灑化學(xué)藥品來俘獲地面的放射性粒子。
后來,隔離區(qū)域不止一次地?cái)U(kuò)大,目前擴(kuò)展到距反應(yīng)堆約100公里(60 英里),包括烏克蘭北部和白俄羅斯南部超過 4000平方公里的區(qū)域,其中距反應(yīng)堆10公里( 6 英里)的區(qū)域被認(rèn)定為最重的災(zāi)區(qū)。
人走了,留下了荒涼的不毛之地,留下破敗的森林、沼澤、湖泊與河流。然而令人意想不到事發(fā)生了:自然界悄然復(fù)蘇了!放射性衰變的自然過程已使這個(gè)地區(qū)不復(fù)存在某些具有高殺傷力的粒子;半衰期短的同位素已經(jīng)消失了;半衰期長的同位素逐步浸入土地,并隨著風(fēng)、鳥類和昆蟲飄散;森林蔓延,伸向被遺棄的工廠和農(nóng)莊;皮利亞特道路和建筑物上長滿了灌木。大約十年前,這里開始有動(dòng)物蹤跡。人們看到過棕熊、狼、狐貍、野豬、麋鹿、海貍、水獺、貓頭鷹、白尾鷹、家燕等等。 2005 年初,21匹蒙古野馬從圈養(yǎng)地逃跑到隔離區(qū),到2011年已繁衍擴(kuò)大到 64匹。據(jù)切爾諾貝利國際生態(tài)實(shí)驗(yàn)室記錄,隔離區(qū)已經(jīng)有400多個(gè)動(dòng)物物種,其中包括瀕危珍稀動(dòng)物50種。在這里,沒有工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 農(nóng)藥、 汽車給動(dòng)物造成的災(zāi)難,也沒有狩獵屠殺,動(dòng)物怡然自得地活著。人的撤離無意間創(chuàng)建了一片龐大的野生動(dòng)物樂土。
一些研究人員認(rèn)為,隔離區(qū)的絕大部分地區(qū)現(xiàn)在只有低輻射,對(duì)動(dòng)植物無不利影響,而這個(gè)獨(dú)特的動(dòng)物避難所,成就了生物多樣性。2010年12月,烏克蘭有關(guān)部門宣布,將于2011年正式開放旅游;另一些研究人員認(rèn)為,長期低輻照的潛在風(fēng)險(xiǎn)可能很大,而現(xiàn)在我們幾乎還沒什么認(rèn)識(shí)。他們列舉了長期低輻照對(duì)鳥類和無脊椎動(dòng)物造成的畸形、腫瘤或生育力降低,死亡率提高的證據(jù)。
爭論還會(huì)繼續(xù)下去,畢竟科學(xué)的發(fā)展本質(zhì)上是一個(gè)不斷證偽的過程:用充分證據(jù)證明前人錯(cuò)了,便更接近科學(xué)真理一步。而直到今天,我們對(duì)核物理及輻射生化作用的研究還為時(shí)不長。
核物理至今只有百年;對(duì)核輻射風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注更是始于二戰(zhàn)后。有些后果也難以預(yù)知,就連核物理之父盧瑟福在30年代初尚且認(rèn)為核能太小,不可能被利用,哪里會(huì)想到原子彈?現(xiàn)在我們只知道,反應(yīng)堆爆炸主要釋放出碘-131、銫-137、鍶-90和钚-239四種放射性同位素。其中,碘-131和銫-137能廣泛散布到幾百公里之外,碘-131的半衰期只有14天,銫-137半衰期有30年;鍶-90的半衰期是30年,基本上只停留在周邊30公里以內(nèi);而钚-239半衰期長達(dá)2400年以上,且只能在幾公里以內(nèi)傳播,恐怕后兩者大多在附近的土壤和動(dòng)植物中,對(duì)生物圈的長遠(yuǎn)影響還遠(yuǎn)遠(yuǎn)看不出來!
因此,無論是對(duì)福島還是對(duì)切爾諾貝利的爭論,現(xiàn)在要得到一致性認(rèn)識(shí)恐怕為時(shí)過早。但切爾諾貝利讓我們看到了生命在核廢墟上重新崛起,看到了生物無論在多么惡劣的條件下都能找到自己的生存方式,讓我們感受到生命的力量,更加敬畏生命之頑強(qiáng)!