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未撤離福島的居民,追蹤發現其輻射暴露劑量低於預測值

活躍星系核_96
・2017/04/26 ・1811字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

文 / 張文杰(清華大學工科所碩士,目前為清華大學核工所的研究助理)

2017 年 1 月 27 日,在《science》的網站上刊登了一篇跟輻射防護有關的新聞:我們知道從地面上到飛機所在的幾萬公尺高空之間,在人們的生活環境充滿了輻射,但是沒有人知道估算出來的輻射累積劑量和實際接受到的差距是多少;或許在某些輻射工作場所會有規定要配戴輻射劑量配章並且記錄之,但是從來沒有長達一年以上且無論是工作或日常生活都配戴並記錄下來的大規模實際案例。

source:Nathan

而現在出現了第一次的大規模研究,在 2011 年發生了福島核災後,有一群居住在福島第一核電廠附近的 65,000 名日本公民,他們沒有選擇撤離,而是開始測量並紀錄自己的輻射暴露劑量。科學家在分析這成千上萬的公民數據後發現:當初的預估值其實是實際值的四倍之多!

來自美國俄勒岡州立大學核子科學與工程學系的保健物理學家 Kathryn Higley 說:「這項研究非常重要,因為在核子事故後進行長時間監測個體受到輻射暴露的案例很少,大多數居民在事故發生的當下或是不久後就遠離事故地點,要如此大規模分發輻射劑量佩章成本和難度也很高。在車諾比核災後,烏克蘭等地有少數的相關研究,但是都受到了一部分的限制,並非完整的監測數據。」

2011 年 4 月福島縣的輻射分布圖與伊達市的所在處。圖/福島縣政府

上圖是福島縣在 2011 年 4 月的輻射分布圖,伊達市雖然距離福島第一核電廠 60 公里遠,但是當地的輻射劑量跟附近其他進行撤離城市是類似的水平。伊達市的仁志田昇司市長做了一個與眾不同的決定,他選擇不要撤離,然後發放輻射劑量配章給市民。

仁志田昇司市長在 2014 年國際原子能總署的一次會議上表示,儘管調查顯示伊達市的輻射劑量跟附近進行撤離的城市類似,且日本政府也建議他們進行撤離,但由於並不是強制命令,所以他決定採取屬於伊達市自己的獨立行動,而不是完全依靠國家政府。他決定進行伊達市的輻射除汙工作,並發放輻射劑量配章去監測個人的輻射暴露劑量,此作法在 2011 年 5 月爭取到日本政府的 10 億日元資金。

仁志田昇司市長表示,此輻射劑量配章的大小約為一個糖果棒大小,如圖二,測量放射線的種類為伽瑪射線。孕婦和 16 歲以下的青少年、兒童是第一批發送輻射劑量配章的對象,總計有 9000 名。後來在日本官員的幫助之下擴大了監測的對象,到了 2012 年,幾乎所有約 65,000 名居民都獲得了一個輻射劑量配章。然後每 3 個月居民會把輻射劑量配章拿到指定場所進行記錄與更新,總計有超過 52,000 名的居民參加了此次行動,持續了至少一年的時間。

一位日本福島的小孩秀出他的輻射劑量配章。

日本政府在這段時間對福島縣進行了 6 次輻射調查。方法是在直升機上放測量輻射的儀器去測量地面上的放射性銫,接著研究人員使用比例法將該數據轉換為地面上的估計輻射劑量。因為人們會受到建築物的保護而減少輻射的接受劑量,所以日本政府的科學家先假設人們每天有 8 個小時在戶外活動、另外 16 小時是在室內,而根據此假設,人們接受的輻射劑量是地面上估計量的 60%。

福島醫科大學的放射學家 Makoto Miyazaki 和東京大學的物理學家 Ryugo Hayano 從伊達市居民身上的輻射劑量配章取得了成千上萬的數據,並將這些數據與日本政府用直升機所估計出來的數據進行比較。科學家們得出的結論發表在2016 年 12 月的「輻防學報(Journal of Radiological Protection) 」,報告中指出居民實際上受到的輻射暴露劑量大約是直升機測量數據的 15%,跟日本政府之前預估的輻射劑量相比只有四分之一。顯示出進行室內掩蔽的成效比想像的好上許多。

對於兩者差距這麼巨大,研究人員給出了幾個原因,主要是「居民每天在戶外的時間沒有 8 個小時這麼多。」對伊達市的居民來說,好消息是他們接受到的輻射劑量遠低於原先的預估,也遠低於建議撤離的輻射水平,甚至對於健康的影響也是微乎其微;壞消息是他們當初花了大把銀子與精神做的除汙工作,例如去除表土與樹皮,很可能是不必要的。

所以如果不幸發生核子事故,依照建議進行室內掩蔽、盡量停留在室內,是減少輻射傷害最有效的方法。研究團隊希望此項研究結果可以幫助到其他研究人員更準確地去預估實際輻射劑量,畢竟採取撤離居民的作法會伴隨著相當的負面影響;另外也希望可以幫助那些被撤離的居民,讓他們更早返回家園。

原文網頁:


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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。