科學家終於破解了切爾諾貝利放射性”野豬悖論” :問題很可能出在松露
切爾諾貝利核災發生幾十年後,野豬肉仍表現出出乎意料的高放射性。謎底揭曉:還有一個重要原因被忽略了。1986 年的切爾諾貝利核災嚴重影響了中歐的森林生態系。事故發生後,高放射性污染導致多年來食用蘑菇和野味肉類的建議受到影響。隨著時間的推移,鹿肉和狍肉中的放射性如期減少,但野豬肉中的放射性水平卻出乎意料地居高不下,有些甚至超過了安全限值。
最新研究發現,切爾諾貝利災難導致的中歐野豬肉中的持久性放射性污染也受到了20 世紀60 年代核武器試驗產生的銫的重大影響,這凸顯了複雜的生態相互作用和精確科學分析的關鍵作用。圖片來源:Joachim Reddermann / TU Wien
這種持續存在的反常現像被稱為”野豬悖論”,多年來一直困擾著專家。不過,維也納工業大學(TU Wien)和漢諾威萊布尼茨大學(Leibniz University of Hannover)最近的詳細研究揭示了其中的原因: 這是20 世紀60 年代核武試驗的後遺症。
維也納工業大學的Georg Steinhauser 教授說:「樣本中最重要的放射性元素是銫-137,其半衰期約為30 年。因此,30 年後,一半的物質已經自行衰變。然而,食物中的輻射量通常會下降得更快。”
畢竟,銫在切爾諾貝利事故後已經散失,被雨水沖走,與礦物質結合,或者可能遷移到土壤深處,因此植物和動物對它的吸收量不再與反應爐事故發生後的吸收量相同。因此,經過一個半衰期後,大多數食物樣本中的放射性活度濃度不僅只有原來的一半,而且還要低得多。
然而,野豬肉的情況則不同:那裡的輻射水平幾乎保持不變。它們的下降速度比銫的自然放射性衰變慢得多–從物理角度來看,這一結果乍看之下似乎完全自相矛盾。
時至今日,人們仍能測量到不適合食用的野豬肉樣本,因為它們的輻射水平明顯超過了允許的限度。這也可能是野豬在某些地區的狩獵壓力較小,而它們的過度繁殖往往對農業和林業造成巨大破壞的原因。
尋找銫指紋
Georg Steinhauser教授於2022 年從漢諾威萊布尼茨大學前往維也納工業大學,他和他的團隊開始尋找這個謎題的答案:透過進行新的、更精確的測量,他們不僅要確定放射性的數量,還要確定其來源。
馮斌博士在漢諾威萊布尼茨大學無機化學研究所和維也納工業大學TRIGA中心Atominstitut從事研究工作,他解釋說:”這是可能的,因為不同來源的放射性同位素具有不同的物理指紋。例如,它們不僅釋放銫-137,還釋放銫-135,這是一種半衰期更長的銫同位素。這兩種銫的比例並不總是相同的–例如,切爾諾貝利核洩漏事故的放射性同位素指紋就不同於20 世紀60 年代的核武試驗。因此,測量這一比率可以提供有關放射性物質來源的資訊。”
然而,要準確量化銫-135 卻非常困難。Georg Steinhauser 說:”由於銫-135 的半衰期很長,而且很少衰變,因此不能只用輻射探測器來探測它。必須使用質譜方法,並花費相對較大的精力將它與其他原子精確區分開來。我們現在已經成功地做到了這一點。”
研究結果表明,雖然中歐地區大約90% 的銫-137 來自切爾諾貝利,但野豬樣本中的比例要低得多。相反,野豬肉中的大部分銫可歸因於核武試驗–在某些樣本中高達68%。
松露(可能)是罪魁禍首
原因在於野豬對食物的特殊偏好:它們特別喜歡從地裡挖出松露,而放射性銫在這些地下菌類中的積累有很長時間的延遲。Georg Steinhauser 說:”銫透過土壤向下遷移的速度非常緩慢,有時每年只有一毫米左右。”
松露生長在20-40 公分深的土壤中,因此現在才開始吸收切爾諾貝利事故中釋放的銫。而來自”舊”核武試驗的銫則在一段時間前就已經到達了那裡。
因此,不同的效應之間存在著複雜的相互作用: 核武試驗產生的銫和切爾諾貝利事故產生的銫都會在土壤中擴散,因此松露會被兩股不同的”銫鋒”到達,這些”銫鋒”會在土壤中逐漸遷移。另一方面,銫會隨著歲月的流逝而衰減。
Georg Steinhauser 說:「如果把所有這些影響加在一起,就可以解釋為什麼松露–以及隨後的豬身上的放射性多年來保持相對穩定。因此,野豬肉的污染預計在未來幾年內也不會明顯減少,因為切爾諾貝利事故中的部分銫現在才融入松露中。我們的工作表明,自然生態系統中的相互關係是多麼複雜,但也恰恰表明,只要測量足夠精確,就能找到這些謎題的答案。”