再訪廣島

【德】麥考· 帕默  著

郎倫友  譯

第二章  第十節

2.10 核彈裂變的形成或輻射

  當然，核彈可以在任何地方引爆，但我們將只討論在相當的高度的空中的爆炸，因為他們所聲稱的廣島和長崎的轟炸就是在空中進行的。

2.10.1 即時輻射：γ-射線和中子

  雖然炸彈內部存在足夠的粒子（見2.5一節），但β-粒子和裂變碎片在炸彈內以至在空氣中的行程都很短，它們不會增加地上的輻射量。相反，γ-射線和中子卻能夠逃離炸彈衝擊地面；就是這兩種粒子解釋清楚了末日核彈的猛烈而又短暫的即時輻射的爆發。到底有多大比例的中子逃離了核彈並且增加了地面的輻射量，仍然是不確定的，有爭議的。在轟炸過了幾十年之後，已經明白顯示，在廣島的中子生物劑量與γ-輻射生物劑量大致相同，但是後來中子劑量被調低到了幾乎可以忽略不計的程度【48】。這個離奇的事情將在後面的一章里進行探討。

2.10.2 核塵埃

  投在日本的那樣規格的核彈，爆炸的火球預期的直徑大約可達200米。由於兩顆炸彈投放的海拔高度至少在500米，所以火球並沒有接觸到地面。（腳註18）因此放射性的“女巫啤酒”大部分並沒有落到那兩個目標城市裡面，而是被炸彈本身釋放的熱量產生的上升熱氣流帶向上方。不管怎樣，還是有些成分作為塵埃落到了地面，至少有些是由在1.2節中提到的黑雨帶到地面的。

2.10.3 感生放射性

  由爆炸釋放的中子將會撞擊地面，首先經過一系列的碰撞失去大部分能量，然後它們會被地上的一些核素俘獲。在許多情況下，因俘獲而形成的新的核素就會具有放射性；由於它們的中子過剩，所以就會進行-衰變，這種衰變往往伴隨顯著的γ-輻射。之所以對這種感生輻射需要重視，是有雙重原因的：

   *在爆炸後的很短的時間內，至少有一些非常短命的核素可能會增加地面上人們所受到的輻射的劑量；

   *產生的放射性核素與爆炸所釋放的中子輻射強度成正比例，所以長壽命同位素就能夠被用來估算在爆炸過程中將會接收到的中子的劑量。

  正如在2.4.4一節中所提到的，中子俘獲的效率隨着中子能量的變化和所涉及的前體核素的變化而變化；有些前體核素只俘獲高能量的中子，而其他的或許只是優先的低能中子。在對同一個樣品中由低能中子和高能中子分別產生的核素的豐度進行比較，就能顯示出中子能量的光譜。應用這種方法對取自廣島的瓷磚或岩石樣品所進行的觀察研究產生了相互矛盾的結果。（見6.4.2一節）

【腳註】

19，與此不同，據說在新墨西哥州進行的“三位一體”爆炸試驗是在低海拔高度引爆的，在該地造成了強烈的輻射。（見13.6.4一節）