再訪廣島

【德】麥考·帕默  著

郎倫友  譯

第十章  第二節（上）

10.2 急性視網膜燒傷：不能叫喚的狗

        暴露在核爆炸中，眼睛可能會同時受到閃光和電離輻射的傷害。電離輻射最常見的後果是白內障，即晶狀體渾濁度增大，通常延遲幾個月或幾年。在廣島和長崎的倖存者中，白內障的發病率的確不斷增加；這個問題將在12.3.2一節進行考慮。在這裡，我們將聚焦在轟炸後非常短的時間內觀察到的急性病變，還有那些雖然沒有觀察到但應該被觀察到的病變。

        我們很早就看到，在廣島和長崎觀察到的皮膚燒傷大部分被歸因於轟炸的閃光。這就出現了一個問題：同樣的閃光如何會影響眼睛。根據直覺預期，閃光應該對眼睛造成嚴重的傷害。根據眼科醫生約翰·弗里克【190】的報告，奧特森醫生也是這麼認為的：

        “他們說這次轟炸發出的光相當於一萬個太陽！”他（奧特森）對我說，“如果這是真的，你應該怎麼辦？”

        儘管“一萬個太陽”的估計既不準確又令人吃驚——不知道是指某一特定距離的總強度，還是指火球的最大亮度？——但核爆炸造成的眼部損傷確實在人類和動物身上都有描述。

10.2.1 在後來的爆炸試驗後觀察到的人類視網膜燒傷

        我們大家可能都被告誡過，不要在眼睛沒有保護的情況下觀看日食；因為那樣可能會導致視網膜局部燒傷，從而在視野中留下一個永久的缺陷（暗點）。同樣的情況也會發生在那些正好看到核閃光的人身上。實際上，羅斯等人【191】曾經報告過，有六名美國士兵在10英里（16.1公里）之外觀看後來的核試驗大火球後，出現了這種燒傷。這些作者還解釋了為什麼離爆炸中心這麼遠還會發生視網膜燒傷；並用圖10.2說明了理由。雖然瞳孔處光的強度隨着距離的平方而減弱，但這種效應通過視網膜圖像的縮小而得到確切的補償。視網膜圖像的亮度只與空氣的朦朧程度成比例降低，因此成為限制因素。（腳註10）

圖10.2 瞳孔直徑和物體距離對視網膜圖像的影響

    A：所有來自物體上同一點並落到光圈（瞳孔）上的光都聚焦在視網膜的同一點上；這就產生了一個物體的反轉圖像。B：如果瞳孔縮小，視網膜上的圖像大小保持不變，但其強度降低。C：相對於A圖，如果瞳孔直徑保持不變，到物體的距離增加，則落到瞳孔上的光會“散開變薄”，但會通過縮小圖像的規格而得到完全的補償——視網膜圖像的強度保持不變。

        當然瞳孔的大小也限制了視網膜上光的強度，這就是它的作用 。由於瞳孔在夜間比在白天大，因此燒傷在夜間會在距離更遠的 地方發生。羅斯等人【191】沒有指明那天進行爆炸的時間，也沒有提供引發臨床病例的爆炸的規模的任何細節。在就意味着我們無法直接運用他們對廣島和長崎情況的發現結果。

        伯恩斯等人【192】在視網膜燒傷的定量方面作了比較明確的闡述。這些作者在700隻兔子身上進行了實驗研究，讓這些兔子夜間暴露在核爆炸的閃光中，距離最遠的達42英里（67.6公里）。在各個距離上，視網膜都會遭受離散性燒傷；但隨着距離的增加，燒傷的大小和組織的破壞程度都會減小。在距離爆炸中心8英里（12.9公里）之內，他們描述了病變的“火山狀”外觀，邊緣突出，中央有一個很深的洞，底部是鞏膜，即眼球堅固的外層結締組織。這隻兔子眼睛的病變看上去與羅斯觀察到的人類患者的相似。（見圖10.3）（腳註11）

圖10.3 人類和兔子身上的視網膜核閃光燒傷

A：一名暴露於距爆炸中心2英里（3.2公里）的士兵的視網膜燒傷。照片攝於事件六周后。【191】B：兔子視網膜損傷的初期階段。C：兔子視網膜病變的組織切片。灰色組織帶是鞏膜；暗層包括脈絡膜和視網膜。視網膜腫脹破裂了。圖B和C源自伯恩斯等人【192】的報告。

        伯恩斯等人【192】沒有說明造成那些兔子視網膜燒傷的爆炸的強度。然而他們確實應用兔子的研究結果，對一枚典型的2萬噸級裂變炸彈進行了明確的估算——正如格拉斯通【49】所描述的那樣，據說廣島和長崎使用的就是這種裂變炸彈——它們在白天或夜間以及各種能見度條件下會導致人類視網膜燒傷的範圍。他們斷定這個範圍在夜間可達40英里（64.4公里），白天則減少約10—20%。然而他們沒有詳細說明這些估算中的所有假設，我不明白為什麼白天和夜間之間的差異會如此之小。他們假設瞳孔的孔徑由夜間的8毫米縮小的白天的4毫米，會使到達視網膜的能量減少4倍；根據我自己的計算，這將使白天的範圍縮小到夜間的一半左右，使最大範圍略低於大氣的能見度。值得注意的是，羅斯【191】的病例報告中最大距離是10英里（16.1公里）。

【腳註】

10：另一個限制因素是眼睛的屈光元件（角膜和晶狀體）的光學精度不夠完美，但這在離爆炸中心幾公里之內，應該不會有多大的影響，至少對那些既不近視也不遠視的人來講是這樣，或者對近視或遠視進行了適當矯正的人來講也是這樣。

11：這種外觀與伯恩斯等人【192】和沃斯【193】提出的損傷機制一致，即是由視網膜內局部蒸汽爆發造成的，因為能量被迅速吸收，沒有時間散熱。