鈈-地獄中的惡魔元素
核反應堆的廢料中,有少量的鈈-239和鈈-240,這是一種蒼白,沒有光澤的金屬, 看起來很不起眼,單從外貌怎麽也想象不到它會是世界上毒性最大的物質之一。 所幸的是,自然界中並不存在這種元素,這主要是因為鈈的半衰期太短。地球剛剛從原始星雲中凝聚出來的時候, 應該是有相當含量的鈈的, 不過由於鈈的半衰期最長的同位素—鈈-239的半衰期隻有2萬4千年, 地球上原有的鈈早就在46億年的時光中衰變殆盡了。我們應該為此感到慶幸。
現在世界上存儲的鈈, 基本都是核反應堆中製造出來的。蘇聯、美國、日本、法國都擁有從核廢料中提純鈈的技術。中國在去年也剛剛掌握了這項技術,日本更是擁有最先進的增值核反應堆技術。 用這項技術, 可以在反應堆中使用比較貧瘠的核燃料(就是裂變材料鈾-235含量比較低的核燃料)。 在反應堆運作過程中,不能進行裂變的鈾-238逐漸吸收中子變成鈈-239和鈈-240, 從而變成可以裂變的原料。所以增值反應堆的燃料可以有很高的利用率,可以做到核燃料“越燒越多”。 中國目前還正在研究這項技術。
日本這次出事的4號反應堆的燃料槽中儲存了大量的含鈈燃料棒。這種鈾鈈混合燃料棒, 我猜是為了進行增值堆研究用。所謂人算不如天算,日本在海邊修了這麽多核電站, 儲存了這麽多高毒性的含鈈核燃料, 沒想到遇到了海嘯。如果這些鈈泄漏到海水中, 足以引起海洋生物的大滅絕。 要是因為燃燒爆炸而變成氧化鈈粉塵散發到大氣中, 足以使世界上很多的人和動物都患上肺癌。 所以我們還是得為日本敢死隊的救災而祈禱, 希望他們可以控製住事態的發展, 否則世界將麵臨一場生態人文浩劫。
鈈作為一種稀有的金屬元素, 本身就化學性質來說是沒有什麽毒性的, 但是如果不慎吸入氧化鈈粉塵, 即使是極小的一粒, 也足以誘發癌症。因為鈈這種放射性元素的半衰期比較短,所以每兩萬多年有一半的鈈-239會發生衰變。如果吸入一個含有10000個鈈原子的粉塵, 在兩萬4千年內會有大約5000個鈈原子發生衰變。鈈原子衰變的同時會釋放出三種射線,頭一種阿兒法射線是裸露的氦原子核, 發射的速度大約是一萬公裏每秒, 即3%光速;第二種貝塔射線是高能電子, 速度可以達到光速的10%以上;第三種射線是波長很短的電磁波, 又叫伽瑪射線。這三種射線對人體都有極大的傷害,其中害處最大的是阿爾法射線。阿爾法射線的穿透力很弱,一張薄薄的紙就可以擋住它,皮膚也可以很有效地擋住它,所以鈈如果在體外則對人體造成不了多大的傷害。但是, 如果把鈈吸到肺裏, 任何一個鈈原子的衰變都會造成身體組織的巨大傷害。這是因為阿爾法粒子能量極高, 有5百萬電子伏特以上。氦原子核帶兩個正電荷, 初始速度很高, 動量很大,在身體軟組織中運行的時候,會引起很多電離,這些電離產生大量的自由基可以像刀子一樣把人體細胞的DNA切成很多碎片。不僅如此, 由於阿爾法粒子的巨大能量, 它運動的時候會引起級聯反應, 產生更多的二級電離輻射, 進而像雪崩一樣產生更多的自由基。雖然阿爾法粒子在體內也隻能走幾個毫米就停下來, 但是這幾個毫米軌跡周邊的組織細胞都經曆了一場浩劫。這5百萬電子伏特的能量絕大部分轉換成了產生自由基的能量, 而這些自由基像無數小小的刀片在切割這些細胞的DNA。大部分受到自由基攻擊的細胞都會死掉,少量存活下來的, 由於在修複DNA的時候很容易發生差錯, 就很可能會發生癌變,這就是鈈對人體的毒性.。一顆肉眼看不到的含鈈小粉塵可能會使吸入者得肺癌的可能性上升幾十倍。
如果日本的含鈈燃料棒起火燃燒了,那麽活潑的金屬鈈一定會變成氧化鈈顆粒散布到大氣層中,這是最壞的一種結局,比之前媒體談虎色變的碘-131要可怕上千倍。如果有大量的鈈散布在大氣中, 不僅人類有可能滅絕, 地球表麵所有的生物都麵臨滅絕,這將是一個世界末日式的大災難。如果真的發生了這樣的杯具,最諷刺的是, 鈈這個滅絕人類的惡魔,是人類自己製造出來的。
人類最終會毀在自己的手上嗎?