美军进行了67次核试验的群岛现状如何?

作者:吴非来源:环球科学发布时间:2019-07-29

二战后,美军在太平洋的马绍尔群岛开展了67次核试验,半个多世纪后,经科学研究得知,那些曾饱受核辐射的环礁核污染依然远超标准。

二战后,美军在太平洋的马绍尔群岛开展了67次核试验。这些曾遭受严重核污染的岛屿,如今安全了吗?对此,哥伦比亚大学主导了一系列研究,并且得出了一些令人不安的结论……

“喝彩城堡”氢弹爆炸.科普双升级

“喝彩城堡”氢弹爆炸(图片来源:wikipedia)

马绍尔群岛位于澳大利亚与夏威夷群岛之间的中太平洋,由29座环礁岛群组成。1946年,二战的硝烟刚刚散去,战时被美国管辖的马绍尔群岛却迎来了另一场危机。

二战后,美国、苏联开始了疯狂的核弹试验。而人烟稀少、远离本土且被美国托管的马绍尔群岛,自然成为美军开展核武器测试,尤其是大威力测试的重要场所。在1946-1958年间,美国在马绍尔群岛的Enewetak环礁与Bikini环礁上先后实施了67次核试验。虽然相较于美军上千次核试验的总数,马绍尔群岛上的核试验次数不算多,但这些核爆炸产生的能量,占到美军所有核试验的一半之多。其中,1954年3月的喝彩城堡(Castle Bravo)第一次试验,是美国在大气圈内测试的威力最大的核弹,其能量相当于美军在广岛或长崎投下的原子弹的1000倍。这枚氢弹不仅摧毁了整个测试基地,还导致了著名的第五福龙丸事件。1956年,美国原子能委员会宣布马绍尔群岛是“世界上污染最严重的地方”。

马绍尔群岛地图。进行核试验的Enewetak与Bikini环礁,以及受波及的Rongelap与Utirik环礁都位于群岛北部。

马绍尔群岛地图。进行核试验的Enewetak与Bikini环礁,以及受波及的Rongelap与Utirik环礁都位于群岛北部。(图片来源:wikipedia)

持续的核试验不仅导致当地居民举家搬迁、失去家园,还带来了严重的健康风险。核试验开始前,Enewetak与Bikini环礁的居民被迫迁往其他环礁安家。而临近的Rongelap与Utirik环礁上尽管没有开展核试验,但大规模核爆炸,尤其是喝彩城堡试验产生的放射性粉尘飘落在这里的土地上。尽管这两个环礁上的居民在3天后就被迁走,但遭受的核辐射已经导致严重的健康后果。跟据后续研究,Rongelap居民的癌症病例中,55%都与核试验有着密切关系。

现在,半个多世纪过去了。那些曾饱受核辐射的环礁如今恢复得怎么样了?人类可以返回当初的家园吗?

远超标准

近期,美国哥伦比亚大学的Emlyn Hughes、Malvin Ruderman带领研究团队,在《美国国家科学院院刊》上连续发表3篇研究论文,展示了他们对马绍尔群岛现状的研究结果。

在其中一项研究中,2017年,研究团队先后来到位于群岛北部4个环礁的9座岛屿上。这4个环礁,分别是开展过核试验的Enewetak、Bikini,以及在喝彩城堡事件中遭受核污染的Rongelap与Utirik环礁。研究团队分别测量了当地空气中的伽马辐射水平,以及土壤中的放射性元素(包括镅241、铯137、钚238及钚239/240)含量。

在Runit、Enjebi、Bikini及Naen这4座岛屿的土壤样本中,研究人员检测出较高的放射性同位素浓度。其中,一些监测点的钚239/240浓度最高可达切尔诺贝利及福岛受污染地区的1000倍。

除了Runit岛,其余3座岛屿空气中的伽马辐射水平同样明显高出正常水平。其中,位于Bikini环礁的Bikini岛伽马辐射水平最高,最高值达430 mrem/y(毫雷姆/年)。作为对照,美国与马绍尔群岛达成的协议是,只有在辐射值低于100 mrem/y时,居民才能迁回原始居住地。因此,Bikini岛的辐射水平远超标准。

岛屿的伽马辐射水平.科普双升级

各岛屿的伽马辐射水平

隐藏的核废料处理厂?

由于Runit、Enjebi与Bikini这3座岛屿均位于美军当年开展核试验的两个环礁上,Bikini岛更是规模最大的喝彩城堡事件的核心区,这样的结果并不令人意外。而更值得琢磨的结果来自Naen岛。

Naen岛位于Rongelap环礁,距离核试验地点将近100英里(相当于160千米)。虽然在喝彩城堡事件中遭受核污染,但这里的平均伽马辐射超过100 mrem/y,甚至远超核试验中心的Enewetak环礁,这样的结果还是引起了研究团队的注意。

随后的土壤放射性同位素数据更加出人意料:在Naen岛上,检测出了超高浓度的钚238。与其他放射性同位素相比,钚238并不会随着沉降过程扩散;相反,这种放射性同位素往往出现在核废料中。在对其他岛屿土壤的检测中,只有Runit岛出现了高浓度的钚238。而Runit岛正是美军处理核废料的场所——根据公开信息,美军将马绍尔群岛的所有核废料封存在Runit岛的一座混凝土建筑中。但Naen岛的钚238数据,让研究团队不得不提出一个未经验证的假说:Naen岛或许存在此前从未被报道的核废料处理厂。

不安全的水果

第一项研究揭示了部分岛屿依旧存在的核辐射风险。而相比于环境或土壤中的放射性辐射,食物中的辐射对人体的危害更为直接。因此,在第一项研究的基础上,同一支研究团队进一步分析了马绍尔群岛各岛屿水果中的铯137含量。

土壤中的铯137半衰期约为30年,而且易被作物吸收。因此,当地作物中铯137含量的高低,可以很好地反映当地居民食物中的放射性污染风险。

在这项研究中,包括上述研究的9座岛屿在内,研究团队在11座岛屿上采集了超过200份水果(主要为椰子和露兜树的果实)样本,对其中的铯137含量进行了系统测定。结果,大多数岛屿的铯137含量均在安全标准内,但在Bikini岛和Rongelap环礁的铯137含量超出标准,前者的平均值达630 Bq/kg(贝可/千克),最高更是达到3,770 Bq/kg。对于水果中铯137的安全范围,各国安全标准差异较大,俄罗斯等国标准较为严格,40Bq/kg;而即使与标准最为宽松的美国相比,Bikini岛上一些水果的铯137也远远超出安全标准。

美军进行了67次核试验的群岛现状如何?

而第三项研究,则考察了喝彩城堡爆炸产生的陨石坑的辐射与生态恢复状况。研究发现,尽管陨石坑中仍存在高水平的辐射,但海参等动物已经在这样的环境中生存。

这些最新研究,为当地居民的生存提供了全新的参考。目前,Enewetak与Utirik环礁已经有大批居民迁回,而Bikini和Rongelap环礁仍然几乎无人居住。根据最新的研究,在Bikini和Rongelap环礁(尤其是Naen岛),无论是食物还是空气、土壤中的核辐射,都无法令人放心;而已有居民入住的Runit、Enjebi岛屿,似乎也有一定的核辐射风险。

更多危机

哥伦比亚大学的最新研究在引发大量关注的同时,也引起了不小的争议。现任职于美国国家癌症研究所的Steve Simon曾在上世纪八九十年代受马绍尔群岛政府委托,对当地的辐射情况进行了大量分析,并发表了60篇相关论文。Simon强调,美国的立场是,正如他此前进行的研究,马绍尔群岛已经不存在严重的辐射,而哥伦比亚大学的最新研究只是此前的研究的“廉价仿制品”。

对此,通讯作者Hughes回应称,此前Simon的研究过度依赖来自美国的数据。对于当地居民来说,这样的结论的可信度显然存疑,他们更希望看到完全独立的评估。

此外,也有科学家对Naen岛的钚238数据提出质疑,认为样本可能在分析过程中受到了污染。

马绍尔群岛的核污染情况究竟如何还有待进一步研究,但对于当地居民来说,这些核试验遗迹的威胁不容小觑。

位于Runit岛的核废料处理厂

位于Runit岛的核废料处理厂

上文提到的Runit岛上的核废料“坟墓”,就在近期遭遇了危机。为了封存核废料,美国于上世纪70年代在Runit岛上用混凝土打造了盖层厚达45厘米的穹顶建筑。但最近,建筑已经出现裂缝,核废料可能渗入太平洋。美国2013年的一份调查称放射性物质或已从建筑物中泄露,但剂量可能不会影响当地人的健康。而现在,随着海平面的上升、海水开始渗入,当地居民对污染物泄露的担忧日益加剧。在最初的计划中,这个穹顶建筑原本只是临时性措施,美方将建立一个更为永久性的存放场所。不过直到现在,美方尚未有进一步的计划。

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