【连载】再访广岛【21】

再访广岛

 

【德】麦考· 帕默  著

郎伦友  译

 

2.10 核弹裂变的形成或辐射

 

  当然，核弹可以在任何地方引爆，但我们将只讨论在相当的高度的空中的爆炸，因为他们所声称的广岛和长崎的轰炸就是在空中进行的。

 

2.10.1 即时辐射：γ-射线和中子

 

  虽然炸弹内部存在足够的粒子（见2.5一节），但β-粒子和裂变碎片在炸弹内以至在空气中的行程都很短，它们不会增加地上的辐射量。相反，γ-射线和中子却能够逃离炸弹冲击地面；就是这两种粒子解释清楚了末日核弹的猛烈而又短暂的即时辐射的爆发。到底有多大比例的中子逃离了核弹并且增加了地面的辐射量，仍然是不确定的，有争议的。在轰炸过了几十年之后，已经明白显示，在广岛的中子生物剂量与γ-辐射生物剂量大致相同，但是后来中子剂量被调低到了几乎可以忽略不计的程度【48】。这个离奇的事情将在后面的一章里进行探讨。

 

2.10.2 核尘埃

 

  投在日本的那样规格的核弹，爆炸的火球预期的直径大约可达200米。由于两颗炸弹投放的海拔高度至少在500米，所以火球并没有接触到地面。（脚注18）因此放射性的“女巫啤酒”大部分并没有落到那两个目标城市里面，而是被炸弹本身释放的热量产生的上升热气流带向上方。不管怎样，还是有些成分作为尘埃落到了地面，至少有些是由在1.2节中提到的黑雨带到地面的。

 

2.10.3 感生放射性

 

  由爆炸释放的中子将会撞击地面，首先经过一系列的碰撞失去大部分能量，然后它们会被地上的一些核素俘获。在许多情况下，因俘获而形成的新的核素就会具有放射性；由于它们的中子过剩，所以就会进行-衰变，这种衰变往往伴随显著的γ-辐射。之所以对这种感生辐射需要重视，是有双重原因的：

   *在爆炸后的很短的时间内，至少有一些非常短命的核素可能会增加地面上人们所受到的辐射的剂量；

   *产生的放射性核素与爆炸所释放的中子辐射强度成正比例，所以长寿命同位素就能够被用来估算在爆炸过程中将会接收到的中子的剂量。

  正如在2.4.4一节中所提到的，中子俘获的效率随着中子能量的变化和所涉及的前体核素的变化而变化；有些前体核素只俘获高能量的中子，而其他的或许只是优先的低能中子。在对同一个样品中由低能中子和高能中子分别产生的核素的丰度进行比较，就能显示出中子能量的光谱。应用这种方法对取自广岛的瓷砖或岩石样品所进行的观察研究产生了相互矛盾的结果。（见6.4.2一节）

 

【脚注】

 

18，与此不同，据说在新墨西哥州进行的“三位一体”爆炸试验是在低海拔高度引爆的，在该地造成了强烈的辐射。（见13.6.4一节）