再訪廣島

【德】麥考·帕默  著

郎倫友  譯

第六章  第二節

6.2 低能中子誘導的同位素的檢測

   這類同位素包括鈷60、銪152和銪154、氯36以及鈣41 。所有這些同位素的前體核素都能有效地俘獲熱中子，同時也能俘獲高能中子，只是效率略有不同；這些比較細微的差別將在下文考慮。現在重要的是，根據T65D這些同位素每一個都應該顯示出接近200米的鬆弛長度，但根據DS02，最多155米。

   對於這類同位素，首先進行研究的是鈷60 。一些檢測在1960年代就已經進行了，並作為支持T65D方案的證據加以引用。【80】（腳註3）關於其他同位素的研究，只是在洛伊和門德爾松的修訂劑量測定方案【90】初次公布之後才開始的，這個方案在DS02的報告發表之前變為了DS86。（儘管這裡討論的數據有些來自DS02的報告。【87】）這些研究有一些在表6.1中進行了歸納。

表6.1 廣島的中子輻射：根據DS02報告【87】之前的研究確定的鬆弛長度。鬆弛長度（λ）的值根據所列的參考文獻中報告的表格（如果適用）或圖表數據確定，使用圖6.1的程序說明。擬合中使用了可用的誤差估計值。

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中子能量      樣品類型                         樣品數量       λ（米）           參考文獻

————————————————————————————————————————慢              建築鋼材中的鈷60             4                    183                     【80】

              建築鋼材中的鈷60                  9                     220           【87第461頁】

                岩石和瓦中的銪152               5                     203                      【92】

                岩石和瓦中的銪152               14                   184                      【93】

                岩石和瓦中的銪152               79                   173                      【94】

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快          絕緣子的硫中的磷32             18                    2196        【87第645-8頁】

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    表6.1列出了鈷60和銪152的研究結果，我們能夠計算出平均鬆弛長度為192米。顯然這與 T65D的198米的值擬合比我們預期的DS02劑量測定方案的155米的值擬合好得多。

   雖然表6.1沒有包括全部可以找到的鈷60和銪152的數據，但類似的結論可以從其他幾項研究中得出，這些研究用這些同位素和其他同位素進行了額外檢測。 在一篇關於從廣島採集的岩石和混凝土樣品中由中子俘獲生成的氯36的實驗論文中，（腳註4）斯特勞默等人【96】也給出了以前發表的報告的其他十種同位素的概述，其中有一些包括在這裡的表6.1中。當把所有研究數據放到一起的時候，檢測到的放射性與用DS86 計算所預測的放射性比例的趨勢是隨着距爆炸中心的距離增大而系統性地上升。（見圖6.4）斯特勞默等人繪製的斜線橫貫它們的圖表，鬆弛長度為227米。（腳註5）

圖6.4   測量的中子放射性與作為離爆炸中心距離（斜線距離）函數而計算的中子放射性 的比率。源自斯特勞默等人【96】的圖1。

Measured/calculated：測量/計算；Slant range(M)：斜線距離（米）；152Eu：銪152；154Eu：銪154；60Co：鈷60；36Cl：氯36。

這個預期的中子放射性計算是由那些作者根據當時的DS86劑量測定方案完成的。作者們根據十個不同的研究確定它們的數據點。他們使用的各種同位素如圖所示。

   所以總的來講，檢測結果清楚地表明一個鬆弛長度與T65D劑量長度方案假設的鬆弛長度相似。應該注意的是，這些檢測結果與三種不同的化學元素（鈷、銪和氯）有關。同時，觀察到的趨勢不能歸因於樣品受到外來放射性的污染，也不是來自它們的放射性滲漏，正如在氯的案例中所聲稱的那樣（見6.5.1一節），因為這樣的效應只干擾某些元素，而不干擾其他元素。

   根據這些發現，放棄T65D以支持DS86/DS02是一步方向上的錯誤。當然，高得多的鬆弛長度與在硫的放射性研究中所獲得的任何一種劑量測定方案都不是完全協調的。（見表6.1）這些檢測結果可能有什麼問題呢？

【腳註】

3：第五章也有同一篇論文報告的檢測數據。

4：由於氯36是長半衰期和相應的低放射性，因此它是用質譜法測定的。對鈣41也採用同樣的方法，例如魯姆等人【95】對鈣的檢測。

5：這個預測為DS86中的熱光子估計了一個139米的鬆弛長度，這個長度與官方DS86報告中的一個圖表一致，那個圖表表明中子誘發的銪152的放射性對計算距離的依賴性。【91.第199頁】注意圖6.4中的對數Y軸，那條筆直的趨勢線實際上是一個指數函數。它的指數是（1/139m—1/λ）×d，這裡的d是與爆炸中心的距離，λ是“真實”的鬆弛長度。