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經濟學人 · 2026-04-25

科學家們仍在從切爾諾貝爾核災事件中學習

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科技與科學 | 切爾諾貝爾核災,40年後的觀察

一輛藍色巴士停靠在切爾諾貝爾核電廠外,友善的流浪狗跑了過來。它已經通過了多個烏克蘭軍事檢查哨——自從2022年俄軍在入侵的第一天短暫佔領該廠以來,這就成了必要程序。下一班輪值的工人湧出,準備在現場待14天。就在主要入口上方,員工們享用著補貼的烏克蘭傳統午餐。食堂裡熱鬧非凡,儘管該廠的四個反應爐在2000年已永久關閉。

身穿三層白色棉質衣物的員工們,穿梭於被稱為「黃金走廊」的狹窄通道中,這條通道長近一公里,貫穿整個廠區,牆壁是獨特的蘇維埃風格的金漆鋁,地面則是一片令人咋舌的碎裂瓷磚。沿著走廊,有裝著濕透地毯的盆子,用來收集鞋底上的潛在放射性塵埃,還有老舊的全身輻射掃描門:只有乾淨的人才能通過。其中一些人參與輻射監測,更多的人則在進行緩慢而艱鉅的除役和拆除工作。而有些人,仍在取得新的科學發現。

1986年4月26日開始發生的這場事故是災難性的,不僅對那些在事故期間或之後失去生命的人造成了傷害。但從中也帶來了一些好的東西。它提供了一個獨特的實驗室:一個非自然的實驗,40年後的今天,持續不斷地提供關於核事故生物、生態和社會學的寶貴經驗。

當第四號反應爐在安全測試期間爆炸時,其核心暴露在空氣中。大量超過100種放射性元素湧出。惰性氣體,如氙和氪,迅速而無害地被帶走。但那些沉降在該地區及其人民身上的放射性原子——從碘(其體積每八天減少一半)到锿(需要20萬年)——持續在環境中移動。自那以後,許多研究人員一直致力於追蹤這些放射性核素,尤其是對人類健康最具威脅的鍶和鏮。

Gennady Laptev 和 Oleg Voitsekhovych 在事故發生後被請來協助,當時他們是剛畢業的新人。他們加入了來自各個領域的蘇聯科學家,以評估已經造成的環境影響。Laptev 博士很快就發現自己身在直升機任務中,懸掛在被摧毀的反應爐上方,用探測器測量從中湧出的輻射量。

今天,他們都擔任烏克蘭水文氣象學研究所環境輻射監測部門的高級研究員,並且仍在繼續工作。在كييف一個寒冷的辦公室裡——在戰時烏克蘭,供暖和電力有時會中斷——他們在描述放射性核素如何在湖泊、河流和地下水中移動時,經常能互相接話。

他們最重要的工作之一是確定飲用水的輻射風險。事故發生後,當地居民擔心從水龍頭裡流出的水。但Laptev 先生和 Voitsekhovych 先生證明,它僅佔他們總體長期內部輻射劑量的 10%,而且可能更接近 1%。 其餘的來自食物,尤其是牛奶。

切爾諾貝爾提供的案例,說明了地景、水文和人類行為如何影響輻射風險,將在應對未來災難時至關重要。科學家們從未停止研究它,因為放射性同位素可能會以令人驚訝的新方式移動。

通常,當發現輻射水平上升時,它們仍處於可接受的閾值之下。但有時候這些閾值會被突破。Laptev 博士和 Voitsekhovych 博士熱情地談論著切爾諾貝爾的冷卻池的自然排水,這些池子直到 2014 年都用從 Pripyat 河取的水補充。池子下方的相對乾淨的地下水起到了屏障作用,阻擋了靠近廢棄反應堆的更受污染的地下水。隨著冷卻池的緩慢排水,當地水路中的鍶(Strontium)含量已開始超過世界衛生組織(WHO)的飲用水準。

烏克蘭農業放射學研究所的 Valery Kashparov 可能就是全球對放射性粒子雨如何影響土地和從中產出的食物方面的權威專家。在任何地點放射性粒子雨的規模並非決定性因素。土壤可能最重要:泥質和沙質土壤比黑色、富含有機質的土壤更容易將污染物釋放到生長中的植物。而且,他發現不同的食物以不同的方式吸收放射性核素。燕麥 disproportionately 吸收鍶;豌豆吸收鏇(Caesium)。小麥和馬鈴薯則將更多的放射性核素留在土壤中。

Kashparov 博士已經編纂了一份相當大的農業對策清單,以降低風險。用一種名為普魯士藍(Prussian Blue)的化學物質餵養牲畜和魚類,該物質與鏇結合並有助於排出體外;將不確定的牛奶轉化為一種可以超越危險放射性的形式(例如奶油或起司);向土壤中添加石灰或礦物肥料以阻止吸收。

然而,人類行為使情況更加複雜。在放射性碘仍然豐富的早期,牛奶由於是小農進行物易的手段,導致輻射傳播的很大一部分。為了使任何災後農業應對方案有效,它必須考慮當地經濟、飲食習慣和風險承受能力,並鼓勵關注公共意識,Kashparov 博士強調。

另一個影響放射性核素從土壤傳遞到食物的因素是附近的細菌種類。Olena Pareniuk,來自核電安全問題研究所,比任何人都更深入地思考過這一點。她的研究表明,不同的細菌可以阻礙或增強傳遞。兩種預防措施如下:用阻礙類型的細菌接種土壤,你的作物就會更乾淨;引入增強類型的細菌,植物就會變成一次性污染物海綿,有助於清理土壤。這兩種技術的實驗室測試結果雖然微小,但令人鼓舞。

Pareniuk 博士還研究了生活在切爾諾貝爾廢棄反應堆中的細菌。它們在一個幾乎沒有營養的鹼性環境中生存——甚至蓬勃發展。更令人驚訝的是,它們正在分解一種由熔融鈾燃料、混凝土和金屬組成的、名為焦質(corium)的劇烈放射性的混合物。“無論人類創造什麼材料,大自然都會找到它的細菌來分解它,” Pareniuk 博士說。

更令人鼓舞的故事也浮出水面,在食物鏈的更高層級。Portsmouth University 的 Jim Smith 自 1990 年起以物理學家的身份開始研究切爾諾貝爾(Chernobyl)。但他自此已成為該地區野生動物的專家。疏散隔離區,現在已成為一項備受矚目的自然再造(rewilding)實驗。不僅僅是動物在人們離開後接手了統治權。較大型的動物尤其興盛;狼和鹿的數量反彈,而像猞猁(lynx)這樣曾消失的物種也重新出現。雖然對於長期對較小生物(如 barn swallows 和蝴蝶)的影響等問題仍存在一些爭議,但總體而言,這起事故在動物群體或其 DNA 中留下了很少的遺留影響。隔離區沒有三眼魚(雖然在最受污染地區的鱸魚似乎性發育較慢)。

Smith 博士表示,這起事故的一個更有害後果是,公眾和決策者對輻射風險存在誤解。除了早期(主要為非致命性)甲狀腺癌的激增外,要準確統計因後續輻射暴露而導致的人數死亡,幾乎是不可能的。其他因素,最重要的是地球本身產生的自然輻射,加總起來導致的終身癌症風險,並未明顯因這場災難而提高。然而,這並非大眾的認知。切爾諾貝爾給世界帶來了一代人的恐慌(heebie-jeebies),人們普遍想像著變異生物,以及一種最終影響能源政策的難以名狀的恐懼。

隨著 Golden Corridor 延伸至四號反應堆遺址(現在位於一個類似飛機格納庫大小的拱形結構,名為 New Safe Confinement (NSC) 下方),濕漉漉的地毯和安全門不斷增多。它於 2016 年滑入到位,以補充 1986 年在反應堆上匆忙建造的混凝土“石棺”。它耗費了 1.6 億美元,旨在控制不斷擴大的輻射洩漏 100 年。

在 2025 年的情人節,這個時間線被縮短了。一支俄羅斯無人機穿透了 NSC,引發了一場火災,吞噬了內部保護層的一半以上。NSC 的後方是一個現代化的控制室,與該電廠其他神經中樞的蘇聯設計形成鮮明對比。當工程師們為如何影響 NSC 保持反應堆核心殘骸的封存能力而苦惱時,眉頭緊鎖。四十年的時間過去了,這又是一項因不幸而必須進行的研究。 ■

本文由 zlibrary 從 https://www.economist.com//interactive/science-and-technology/2026/04/21/scientists-are-still-learning-from-the-chernobyl-nuclear-disaster 下載。