再访广岛

【德】麦考·帕默  著

郎伦友  译

第五章  第三节

5.3 炸弹和火灾的热对样品的钝化

  如果砖瓦是用来对热释光进行回顾性评价的，那么它们从受到爆炸辐射那一刻起到进入实验室进行检测，都必须始终把它们保存在恒定的温度里。过早的热失活可能是由于炸弹本身产生的热造成的，也可能是后续火灾造成的。东村等人【79】说，他们用的屋瓦是从没有受到火灾影响的地区拿来的，然而这样的地区肯定非常难找。在河野等人【81】的著作中，关于广岛在遭到轰炸后火灾的范围的那一章说：

  原子弹爆炸后不到30分钟，发生了严重火灾而且爆发了火风暴。------由于这场火风暴，爆炸中心周围半径大约两公里之内所有的可燃物质都化为了灰烬。

  “所有的可燃物质”肯定应该包括木结构房屋，东村的研究使用的就是它们的屋瓦。据说他们所有的样品都是在爆炸中心周围一公里之内采集的。（脚注5）事实上，桥本等人【80】完全放弃使用那些屋瓦。然而，表面上看，这不是因为火灾的直接影响，他们完全回避讨论这个问题，是另有一个更严谨的理由：由于所有的木结构房屋都“被烧毁了”，现在已经不可能弄清楚所涉及的屋瓦对于γ-射线的朝向了。这个不可知的角度影响剂量的吸收，因此这是一个重要的但又无法解释的差异的根源。为了解决这个相对次要的问题，他们把自己局限在那些轰炸后仍然站立的混凝土建筑物上的平瓦和砖块上，因为这些砖瓦对爆炸中心的朝向是可知的。他们还强调，他们的所有样品都在目光能直接看到爆炸中心的同一条直线上，因此接受到的都是没有被遮挡的γ-射线的剂量。

图5.3 众多被烧毁的建筑物中的三座。根据多项研究确定的适合用热释光法检测γ-射线剂量的原始砖瓦。【82，83】

上图：广岛市政厅；中图：广岛县工业奖励馆（现在通常叫“原爆圆顶塔”）；下图：长崎市立城山小学。

  桥本选择的样品对热失活问题有什么影响？许多大型建筑物虽然在轰炸后仍然站立着，但它们还受到了火灾的影响，在8月8日晚，也就是轰炸两天半之后，医师峰谷道彦在他的日记中写道：【62】

  市中心附近的混凝土建筑物里面仍然在着火，在夜空中形成诡异的轮廓。灼热的废墟和熊熊燃烧的火葬堆使我不禁怀疑，即使是庞贝城在它最后的日子里也不会是这样的。

  这段话和前面河野等人【81】的话所描绘的印象无疑反映了那些人们从被烧焦和摧毁的城市照片中看到的景象。图5.3中的例子展示的是三座从其中采集样品的建筑物，据说这些样品被成功地用于了热释光法检测。（脚注6）给这些建筑物留下印记的火灾是在轰炸后过不一会儿爆发的，就是说那些砖瓦已经接收了一定剂量的γ-射线，并且激活了热释光。现在，我们也许无法完全肯定取自这样的建筑物的每一块砖瓦的热都在大火中被释放了；但最起码，它们当中许多都被释放了，如此大比例的不可用的东西会存在于后来从这些建筑物中收集的样品中，并被用于热释光检测。

  一个与爆炸释放的强烈闪光和热能有关的类似问题产生了。据说这种热能都把没有遮挡的花岗岩墓碑的表面烧坏了，根据如此可靠的而且有规律的阴影轮廓的形成，可以高精度地确定这两座城市的爆炸中心。（见哈贝尔等人【84】的著作）图5.2B展示的是在长崎离爆炸中心270米的地方收集的一块屋瓦，它的表面据说是由于热闪光的直接结果。【8】如果这是真实的，那么桥本等人的一些样品是在与爆炸中心距离相似甚至更近的地方收集的，也应该在表面上显现类似的热损伤；正如这些作者们坚持说的，那些样品是在没有障碍物的环境下暴露在γ-射线中的，因此也暴露在热闪光中。

  考虑到只在比它们进行热释光实验所用的温度高很多很多的条件下发生的这种损伤，对他们来讲这情况会发生的，至少在对比试验中必须想到并且测量热失活。他们已经找到了适合这个目的的技术，那就是对照表层和深层的热释光（见图5.1A）。但他们对这个问题连提都不提，说明他们的研究是不可靠的；任何这样的研究都不能承认和令人信服地解决样品热失活的问题。至今我还没有发现一项实验排除了这个障碍。（脚注7）

【脚注】

5：即使这些屋瓦看上去没有被火灾烧毁，但它们仍然有可能被热钝化，因为热钝化会在低于表面损毁所需要的温度条件下发生。

6：这些不寻常的建筑物被列入了市川等人【82】以及埃格伯特和科尔【83】的论文中。桥本等人【80】对他们采集的样品的位置只给出了纬度和经度；这些经纬度坐标没有一个符合人们看到的照片所显示和确认的地标建筑。有一对坐标指向了一条河的支流，另一对坐标指向了远离这座城市的一片荒野。

7：市川等人【82】在另一次屋瓦的实验性研究中，说“为了获得没有遭受火灾的样品，虽然在收集屋瓦时非常小心谨慎，但有些样品还是没有显示一点儿热释光，这可能反映了火灾的影响。但是因为我们只采用了正常类型的辉光曲线------”这个说明当然比根本不作说明好得多，但并没有解决可能出现的部分热失活问题。另外，这篇文章明确列举了几处他们的样品的采集场地，包括长崎城山小学（见图5.3）和广岛城被烧焦或烧毁的建筑物，据报道，【85】只有基础墙在轰炸中幸存了下来。