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無所不在的輻射危機

2014/11/21 | |

現代世界環環相扣,每個人都隨時與全球主機連線—工作時、與朋友聯繫時,甚至在家中浴室時。然而代價是什麼?居住在日本的探索頻道雜誌特派員艾瑞克.塔爾梅奇(Eric Talmadge)探討了核子時代的副產物—輻射,以及它的歷史,也分享了他親身的體驗,描述這個國家如何被迫經歷了太多因輻射引起的恐慌。

1950年代早期,電影製作人田中友幸在日本廣島與長崎原爆後,試圖尋找日本的定位,並且想出了一個完美的象徵物。他看著自己的國家從世界大戰的失敗中崛起,第一次有全面戰爭是以這種數十萬人被屠殺的方式收場,而這都是人類最新、最強大的科技發明─原子彈所造成。沒錯,田中的創作就是從海中出現的可怕怪獸哥吉拉。這個變種生物是由可怕且威力驚人的輻射所製造,象徵人類兇暴且具破壞性的自我,並威脅要毀滅人類以及人類的城市、生活與世界。

credit:zh.wikipedia.org

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田中對於新核子時代的觀點顯然是悲觀的。儘管田中的電影看似滑稽可笑,數十年來娛樂了全球的觀眾,但它其實也預告了未來。核子時代的腳步就如哥吉拉般勢不可擋,而諷刺的是,這個為全球影迷創造出象徵核子時代怪獸的國家,竟再度經歷一場核子夢魘。

2011年以後的福島縣沒有科幻電影裡的可怕末日場景,也沒有變種巨獸。事實上,這個城市仍十分美麗。它曾被九級地震和史上少見的海嘯摧殘,引爆了人類有史以來第二慘烈的核電廠災難,但即使成了二十一世紀核災的代表,三年後的福島市仍面貌如昔。

福島市路邊漫草叢生,百花齊放,四處是鳥兒和昆蟲的鳴唱。人類也慢慢返鄉了。核電廠穩定下來,封閉起來不再發電。原本迫使10萬居民拋棄家園農田的大片禁區也重新接受評估。調查報告結果顯示,除了住在受到嚴重影響區域的居民,像是緊鄰電廠且因為風向和地勢的關係易於接觸到汙染源的那些人,輻射對大多數人造成的威脅或許沒有災害剛爆發時許多人預期的嚴重。

但三年過去了,該如何集中控制核能反應槽用的大量冷卻水,並且安全地排放,仍然讓工程師傷透腦筋。這個「水滿為患」的問題不但會嚴重威脅環境,也是在電廠可以順利退役前必須解決的關鍵問題。這一代建造了福島電廠,蒙受其惠。然而即使樂觀估計,要讓電廠退役,也得靠下一代和下下一代方能完成。在此同時,我們又學到什麼?

亦友亦敵的輻射

輻射研究剛起步的時候,放射性材料幾乎就像魔術一般。19世紀的科學家如居禮夫婦和亨利.貝克勒(Henri Becquerel)實驗了鐳等放射性物質(他們因為在1896年發現了放射線元素,共同獲得1903年的諾貝爾獎),試圖了解它奇妙的物理特性,而這些特性也很快地激發了大眾的想像。各種令人驚奇且具放射性的玩具隨即問世,從夜光鐘到據說可治癒百病的神奇藥物都有。

居禮夫人因為研究工作的關係長年吸入有毒的氡氣體(也就是鐳的衰變產物),不但長期身體疲勞,經歷一次流產,最後甚至在1934年喪命。居禮夫人認為她的發現可用來治療疾病(確實如此──放射性元素常用於癌症治療),然而在她過世的十年後,參與曼哈頓計畫(Manhattan Project)的科學家卻汲汲營營將原子的力量化為1945年攻擊日本的武器。他們致力改良出更強力的核子炸彈時,原子能源又再度被點名為可以解決人類能源需求的神奇方案。

credit:zh.wikipedia.org

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如今全球在31個國家境內共有430個商用反應爐,核能製造的電力相當於1960年用所有方式製造的電力總和。核能供給全球將近11.5%的用電所需,而多虧了地方電網,許多境內沒有反應爐的國家也受惠於核電,例如丹麥和義大利。

擁核者主張這是一種可再生能源,比化石燃料更乾淨,製造的溫室氣體和對氣候變遷的影響也較少。他們也宣稱這種發電方式相對便宜且穩定,而且是使用現場的燃料,不須頻繁地補充燃料。然而即使如此,只要牽涉到輻射,總會有許多風險。

有個經驗法則就是—任何含量的輻射都是不安全的。以專業術語來說就是線性無低限(linear no-threshold,簡稱LNT)理論,也就是只要暴露在輻射下,就不可能「全無風險」。輻射是個典型的難題:有了它我們活不下去,少了它我們也活不下去。但究竟有多少風險是無法避免,甚至可以接受的?論及此事,輻射就變成一個政治性且往往讓人情緒化的公衛議題。

在我們所居住的世界裡(或該說我們已演化成可以在這樣的世界生活),到處都因輻射而熾熱、劈啪作響。舉例來說,太陽光不但賜予了生命,也是種輻射。你在收音機上聽到的音樂、手機裡聽到的聲音,以及微波爐加熱爆米花的熱能也都是輻射。這些輻射有的本身就包含特定危險,例如太陽光會造成皮膚癌。過度頻繁使用手機也可能有其風險,不過這點仍待查證。

「輻射存在於我們呼吸的空氣、吃的食物、喝的水,或蓋房子使用的建築材料裡,」美國核能管理委員會(United States Nuclear Regulatory Commission,簡稱NRC)指出,「特定食物,例如香蕉和巴西堅果含有的輻射量原本就比其他食物的高。磚造屋或石屋的輻射量也高於木屋等材質製成的房子。」

NRC又繼續解釋,美國華盛頓特區的國會大廈多用花崗石建成,含有的天然輻射比大部份的其他房子都高。他們也指出,天然輻射或背景輻射量也因地而異,差別可以很大。舉例來說,住在內陸科羅拉多州的居民接受的天然輻射,就比美國東西岸的居民來得多,因為科羅拉多州海拔比較高,會接收到比較多的太空輻射,而且該區土壤富含天然的鈾元素,地面輻射量也比較高。NRC又說:「除此之外,許多天然輻射都來自來自地殼的氡氣,它存在於我們呼吸的空氣裡。」氡氣無色無臭,正是當初讓居禮夫人喪命的氣體。我們周遭的天然背景輻射約有一半源自氡氣,它也是讓不吸菸的人罹患肺癌的主要元兇。

還有其他輻射風險是大部分人都願意承受的。如果你常常搭飛機,你得到癌症的機率會比終生留在地面上還高,因為飛機上的乘客位於6至11公里的高空,接收到的太空輻射比那些待在家的人還高了約100倍。如果是住在世界最高首都玻利維亞的拉巴斯市呢?那兒的輻射可高了。你有吃過植物或動物嗎?這些生物體內也含有放射性核種。NRC指出,海鮮裡的輻射特別高,巴西堅果也是。這些東西理論上都可能造成輻射相關的疾病或死亡。

然而有五種輻射毫無疑問地都具致命性,包括α射線、β射線、γ射線、中子射線以及X光。這類輻射稱為游離輻射,能量強到足以改變接觸到的物質組成。它在活組織裡會引發癌症,或造成細胞層次崩壞。游離輻射倘若高到某種程度就會崩解細胞,導致細胞徹底死亡,或讓細胞用錯誤的方式自行修復,引發更多的後續問題,例如癌症。

高劑量的輻射單位為戈雷(Gray,簡寫為Gy),其影響十分顯著。急性放射性疾病(ARS)患者若接觸到較低劑量但仍可能致死的輻射量,會出現噁心、發燒和骨髓損害等症狀。他們會在數週到數年間恢復。倘若暴露在高達1 Gy以上的輻射裡,患者則可能因內出血或感染而死亡。6 Gy等更高劑量則會造成腹瀉,因為腸道細胞已經全部壞死了。暴露到10 Gy輻射的人在數週內必死無疑;50 Gy的輻射量則足以使心血管系統和中樞神經系統崩壞,讓受害者在數天內喪命。

除非你是在核電廠工作的緊急人員,或剛經歷一場核子攻擊,你不太需要擔心罹患急性放射性疾病。日常生活中並沒有這種程度的劑量。在人類歷史中大多時候也不曾出現過這種劑量。即使經過車諾比大型輻射外洩事件,至今也只有28名員工死於急性放射性疾病。福島也無人因此疾病喪命。但若長時間暴露在低劑量下會發生什麼事?這個問題就要靠統計數據來解答了。

從災難中學習

輻射就好比人類從「科學」這個神燈裡釋出的精靈,而福島事件在歷史上的定位,就跟先前的車諾比事件一樣,象徵這個精靈只差一點就造成的大災難。然而未來數十年我們必須透徹研究,才能真正評估車諾比事件和福島事件對健康和生態系的影響,並了解我們未來該如何避免類似災難。但最關鍵的問題可能終在科學無法觸及之處:這一切是否值得?

credit:zh.wikipedia.org

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3月16日衛星拍攝的福島第一核電廠影像

「我們往往只考慮輻射對活細胞的影響,」NRC指出,「低劑量輻射對生物的衝擊小到幾不可測,生物體可以自行修復輻射或化學致癌物造成的損傷。雖然高劑量或高劑量率的輻射會引發癌症,目前沒有證據明確指出若暴露在低劑量或低劑量率輻射下,是否也會引發癌症。」

然而我們不能因此就忽略了線性無低限理論。這些資料只代表我們尚無法從數據中得到結論,而這也可以說明現今核能時代的社會在做公衛決定時為何如此艱難。我們知道在某些情況和劑量下,輻射其實是有益的,但某些狀況下卻又十分危險。遺憾的是,我們的知識大多來自經歷過的核子夢魘,包括發生在廣島與長崎的原子彈爆炸,以及三哩島、車諾比與福島的核災。其中福島事件尤其可以提供我們更多更完整的資訊。

2011年的災害過後不久,福島縣開始進行一項前所未有、長達三十年的健康管理調查,由福島醫科大學規劃與執行,旨在研究長期暴露在低劑量輻射下造成的影響。根據核心研究團隊的早期報告,這個調查旨在「監測居民的長期健康情況,改善他們未來的福祉,並確認長期暴露在低劑量輻射下是否有害健康。」

該調查會估計所有205萬居民的體外輻射污染。他們也會用整體輻射計數器和甲狀腺超音波測量福島十八歲以下孩童的體內輻射污染量,以及針對疏散區的所有居民,特別是孕婦,進行全身健康檢查。

他們特別審慎觀察的是放射性元素碘131。這種元素會累積在甲狀腺裡,而孩童仍在發育中的甲狀腺特別容易病變出癌細胞。約36萬名在災難發生時未滿18歲的孩子,在20歲之前每兩年會接受一次甲狀腺檢查。嬰幼兒最容易因碘131罹患甲狀腺癌,年輕人次之,中年以後這類病例則十分罕見。

碘131容易在大氣中擴散並隨雨水落到地上,接著累積在牛隻吃的草裡,並進入食用乳製品的孩子體內。車諾比事件後的研究顯示,電廠500公里以內有超過200萬孩童暴露在碘131餘塵中,對健康的影響遍及各地,從白俄羅斯到俄羅斯聯邦的東部,孩童罹患甲狀腺癌的病例就增加了100倍。

車諾比事件的經驗促使當局為了類似事件準備好碘錠,而由於福島居民可以取得這些碘錠,許多生命也許就因此得救。針對福島大約3萬8000名孩童所做的調查顯示,至2013年有12名青少年確診得到甲狀腺癌,另有15個可能癌症病例。研究人員強調我們無法確定癌症的肇因,畢竟篩檢的增加可能讓我們找到更多的病例。但為了增加結果在統計上的可信度,並釐清輻射對健康的直接影響,他們正在日本其他未受核災影響的地區進行研究,作為對照組。

然而有件事卻值得深思。想想看福島核災多麼令人震撼—全世界的人都看到了電視螢幕上戲劇化的報導、那些從事拯救工作的英雄、超過10萬名流離失所的居民、國內外大眾對核災夢魘成真的恐懼。然而國際科學界目前的共識卻讓人意外:福島事件對健康的影響,或至少癌症病例明顯增加的可能性,也許微乎其微。

聯合國核子輻射影響科學委員會於2014年4月發表的研究顯示,目前在福島事件中接觸到輻射的工作人員和大眾,尚未有人因輻射相關因素而送命或罹患急性疾病,未來應該也不會出現類似案例。「的第大眾接觸到的劑量,無論是核災發生一年或終其一生,通常都很低或非常低,」報告指出,「目前我們不認為在這些接觸到輻射的大眾或其後代中,會出現更多與輻射相關的病例。」

聯合國的研究提出最新福島健康調查的結果,主張目前的資料顯示福島核災引起的甲狀腺癌案例不會增加,並預期「不會有」更多成年人因為暴露在輻射下而罹患癌症。

他們也做了另一個重要的結論,我們可稱為「哥吉拉因子」:對大部分人而言,輻射是種可怕又神祕難解的威脅。福島核災更直接讓他們留下嚴重的心理創傷。創傷後精神壓力障礙(PTSD)、憂鬱、破碎的家庭與受阻的生計——這些都會影響整個社會的健康。當核災這隻巨獸在我們面前出現時,對輻射的恐懼本身就會大大威脅我們的健康。

 

本文出自《探索頻道雜誌 中文版》2014年10月號第21期

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