日本是一個(gè)核事故頻發(fā)的國(guó)家,1978年,福島第一核電站發(fā)生核臨界事故。2005年,地震導(dǎo)致福島兩座核電站中存儲(chǔ)核廢料的池水外溢,2006年,福島第一核電站6號(hào)機(jī)組發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏;2008年,福島核電站少量放射性冷卻水泄漏;2011年,地震導(dǎo)致福島兩座核電站反應(yīng)堆發(fā)生故障。 在這些核事故中,最震驚世界的還是日本東海村核臨界事故,日本為了實(shí)時(shí)記錄下人體遭受嚴(yán)重核輻射后的死亡過程,讓一位遭受核輻射最重人經(jīng)歷了地球歷史上最痛苦的死亡過程。 日本東海村核臨界事故 1999年9月30日10時(shí)35分,位于日本茨城地區(qū)東海村的核轉(zhuǎn)化工廠的3名工人正進(jìn)行鈾的一個(gè)純化步驟當(dāng)時(shí)采用的是酸浸取法,就是將鈾粉溶解在硝酸中,再入沉淀槽進(jìn)行固液分離制成硝酸鈾酰。鈾粉和硝酸溶解的過程比較緩慢,需要人工不斷攪拌,費(fèi)工費(fèi)時(shí),其中一名工人筱元提出了一個(gè)大膽又無(wú)知的建議:將鈾粉和硝酸溶液一起倒進(jìn)沉淀槽。于是另外一名工人大內(nèi)久用右手扶著漏斗,左手扶著固定沉淀槽的架子,筱元爬上階梯頂部,連續(xù)將7桶2.4千克鈾粉和10升富含鈾235的硝酸鹽溶液直接倒入了沉淀槽中。 而鈾235發(fā)生核裂變的臨界質(zhì)量是15千克左右。臨界質(zhì)量為維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所需要的裂變材料的最小質(zhì)量稱為臨界質(zhì)量,超過就會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),釋放超強(qiáng)的中子輻射和伽馬射線,讓附近操作人員遭受極強(qiáng)的輻射! 筱元傾倒的硝酸鹽溶液達(dá)到了16千克,再加上沉淀槽外側(cè)冷卻水套,扮演了中子反射層的角色,所以立即引發(fā)了鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng),發(fā)生超過臨界反應(yīng)的初級(jí)爆炸,在瞬間(<20·2s), 沉淀槽旁邊的3名工作人員均看見了藍(lán)色的閃光,他們的均受到裂變產(chǎn)生的大劑量中子和射線的嚴(yán)重照射。在整個(gè)事故中,共有213人受到不同劑量照射。 83天,大內(nèi)久看著自己成為一具“活尸” 這其中距離輻射源僅0.65米的大內(nèi)久送達(dá)醫(yī)院時(shí)體溫為38.5°C,但是沒有任何感染的證據(jù),據(jù)此,估計(jì)其所 受的輻射劑量應(yīng)高于10 Gy。 然而到了第二天,體內(nèi)的輻射線開始猛烈摧殘染色體,原本排列有序的23對(duì)染色體,有的斷開幾截,有的黏在一起,體內(nèi)的DNA全部斷裂,這個(gè)時(shí)候科學(xué)家估計(jì)大內(nèi)久遭受了16-23Gy的輻射量,這個(gè)量,大約是普通人一年遭受的兩萬(wàn)倍。 DNA相當(dāng)于人體一切生命活動(dòng)的源代碼,生命活動(dòng)是基于DNA=《RNA=》蛋白質(zhì)(細(xì)節(jié)參考:中心法則)的活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DNA斷裂,這也意味著大內(nèi)久沒有任何存活的可能性。 然而日本卻強(qiáng)行讓大內(nèi)久續(xù)命,這樣做的目的是為了研究在核輻射下,全身DNA斷裂情況下,人體的變化。 DNA斷裂之后,機(jī)體不能產(chǎn)生新的細(xì)胞,只能用老的細(xì)胞勉力支撐,最先死亡的是代謝周期最短的免疫系統(tǒng),免疫系統(tǒng)中的中性粒細(xì)胞的代謝時(shí)間約為2~3天,腸絨毛的更新周期為2~3天,小腸上皮細(xì)胞更新周期大約3~6天,這些代謝周期最短的細(xì)胞和組織“死亡”之后,人體免疫功能將會(huì)崩潰。 大內(nèi)久的體內(nèi)白細(xì)胞含量在一周內(nèi)就降到正常人的1/10,白細(xì)胞免疫功能缺失,任意細(xì)菌都可能直接導(dǎo)致其死亡,醫(yī)院將大內(nèi)久搬到了無(wú)菌室,繼續(xù)觀察。 此后,因?yàn)檠“骞δ軉适?,人體會(huì)不斷出血,此外,舊皮膚只能活3天,缺了DNA的指導(dǎo),蛋白質(zhì)合成失敗,皮膚再也沒長(zhǎng)出新皮,化膿掉皮后就露出了皮里的肌肉,指甲、頭發(fā)之類的也會(huì)剝落,體表沒有了頭發(fā)、指甲、皮膚,就只剩下了肌肉組織。 大內(nèi)久的意識(shí)是清醒的,但是他自己沒有辦法動(dòng),只能靠呼吸機(jī)維持呼吸,他會(huì)親眼看到自己全身大量出血,肌肉也會(huì)溶解,身體慢慢腐爛,看上去就像一具正在融化的活尸。 因?yàn)榇罅砍鲅?,醫(yī)院每天需要給大內(nèi)久輸10次血,大量補(bǔ)血導(dǎo)致心臟跳動(dòng)巨快,每分鐘120次以上。 看到大內(nèi)久身體的變化,直接超出了醫(yī)護(hù)人員和專家們的想象,世上沒有比這更痛苦的死亡過程了! 隨后各組織生命活動(dòng)逐漸停止,體內(nèi)主要器官得不到供給,就會(huì)出現(xiàn)衰竭現(xiàn)象。而這個(gè)階段的人體可能會(huì)心跳停止。 由于其他組織器官的衰竭,無(wú)法支撐人體后續(xù)的生理活動(dòng),心臟也會(huì)被迫停止運(yùn)作。在這個(gè)階段,人體已經(jīng)無(wú)法感知并回應(yīng)外界的刺激了。血液中的免疫細(xì)胞會(huì)攻擊自身細(xì)胞,身體機(jī)能最終停止。 在事故發(fā)生83天后,最接近沉淀槽的大內(nèi)久搶救無(wú)效死亡??偨Y(jié)來(lái)說(shuō)就是大內(nèi)久全身染色體被射線轟斷,DNA斷裂,細(xì)胞無(wú)法代謝增殖,死去的細(xì)胞(包括皮膚細(xì)胞)無(wú)法再生,全身的皮膚、肌肉、脂肪、血液、內(nèi)臟、骨骼細(xì)胞在59天里一部分一部分地死去,溶為腐爛的體液,而在這個(gè)過程中,大內(nèi)久還有清醒的意識(shí),他感受著自己的皮膚層層剝落,肌肉漸漸腐敗,直到變成一堆黑枯骨。 在大內(nèi)久剛開始還清醒時(shí),他就向醫(yī)護(hù)人員請(qǐng)求殺死自己,但沒有人同意,因?yàn)檫@么好的實(shí)驗(yàn)材料,他們不可能放棄。 搶救的83天都沒有公開的詳細(xì)資料,實(shí)在是太殘忍了,大量血淋淋的圖片根本就沒法公布,甚至都不能描述太詳細(xì)。 總結(jié) 核輻射、核污染對(duì)世界的危害是巨大的,對(duì)生態(tài)和民眾造成了巨大的傷害。如何安全有效地利用好核能是每一個(gè)國(guó)家都應(yīng)該履行好的責(zé)任,這也是為什么日本要排放核廢水會(huì)引起全球的反對(duì),因?yàn)楹宋廴緦?duì)全球的影響可能會(huì)持續(xù)千年。 我們不希望,大內(nèi)久的悲劇重現(xiàn)。 延伸閱讀: 日本決定核廢水排海,這種放射物質(zhì)可能引發(fā)癌癥與白血病 4月13日上午,日本政府計(jì)劃召開內(nèi)閣會(huì)議,不顧國(guó)際社會(huì)和本國(guó)人民的反對(duì),決定將核廢水排入大海,預(yù)計(jì)2年后開始排放。此事持續(xù)引發(fā)熱議。 該消息登上微博熱搜,引發(fā)激烈討論 我國(guó)外交部對(duì)日本正式?jīng)Q定核廢水入海一事作出回應(yīng),認(rèn)為日方單方面決定以排海方式處置福島核電站事故核廢水,這種做法極其不負(fù)責(zé)任,將嚴(yán)重?fù)p害國(guó)際公共健康安全和周邊國(guó)家人民切身利益。 ↓ 一圖看懂日本核廢水排海危害 ↓ 來(lái)源:央視新聞 關(guān)于核廢水中含有的有害放射性元素 ↓原小點(diǎn)之前已經(jīng)對(duì)“氚”和“銫”進(jìn)行過科普↓ “氚”:日本要將福島含氚核污水排入太平洋,這種放射物質(zhì)竟能買到? “銫”:日本欲排入海的核污水中,這種放射物質(zhì)比氚更可怕 今天我們?cè)賮?lái)聊聊核廢水中同樣不能被忽視的元素——“鍶” 從甜菜到電視屏 元素鍶的名字來(lái)自蘇格蘭村莊斯特朗廷(Sròn an t-Sìthein),使之成為唯一一個(gè)根據(jù)英國(guó)地名命名的元素。 1790年,阿代爾·克勞福德(Adair Crawford)認(rèn)識(shí)到這種從斯特朗廷鉛礦中開采出來(lái)作為“充氣重晶石”售賣的礦石擁有著不同于鋇礦石的化學(xué)性質(zhì)?;瘜W(xué) 家弗里德里希·加布里埃爾·蘇爾壽(Friedrich Gabriel Sulzer)和托馬斯·查爾斯·霍普(Thomas Charles Hope)分別于1791年和1793年證實(shí)了這一點(diǎn),他們分別將該礦石命名為“strontianite”和“strontites”。 1808年,戴維爵士完成金屬鍶的分離。在同年早些時(shí)候,貝采利烏斯和龐丁利用汞電極對(duì)氧化鈣進(jìn)行電 解得到了鈣汞合金。受這一結(jié)果啟發(fā),戴維將該項(xiàng)新技 術(shù)應(yīng)用于4種不同的堿土金屬,之后再通過蒸餾除去其中的汞,進(jìn)而分離得到了少量的4種不同的元素,后來(lái)被他分別命名為鋇、鍶、鈣以及 magnium(現(xiàn)稱為鎂)。 鍶是一種軟質(zhì)的銀白或微黃的金屬,具有與其他第2主族堿土金屬相似的性質(zhì)。盡管其在地殼中含量與鋇相近(約340 ppm,豐度排行第15),但相對(duì)來(lái)說(shuō),鍶礦卻鮮為人知。 最常見的鍶礦要數(shù)天青石(硫酸鍶,SrSO4,因其精致的藍(lán)色得名)和菱鍶礦(碳酸鍶, SrCO3)。前者存在于大型沉積礦床中,每年從中開采的天青石近30萬(wàn) t,其中大部分產(chǎn)于中國(guó)。 鍶的第一個(gè)工業(yè)應(yīng)用是在19世紀(jì)時(shí)從糖用甜菜中提取糖。利用糖用甜菜生產(chǎn)糖時(shí),會(huì)產(chǎn)生一種含有50% 糖的副產(chǎn)物——甜菜糖漿。這些糖分可通過脫糖法提取,這種工藝被稱作鍶工藝:氫氧化鍶 Sr(OH)2與 近沸騰的糖漿中的糖反應(yīng),生成難溶的鍶糖酸鹽化合物;過濾后,經(jīng)過冷卻及碳酸化作用將其還原為糖;氫 氧化鍶則通過在蒸氣中煅燒再生?,F(xiàn)在,脫糖法已被基于石灰的類似工藝取代,或者通過離子排斥色譜法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 鍶的第二大應(yīng)用是彩色電視陰極射線管。20世紀(jì)后期,該應(yīng)用消耗的鍶達(dá)到了美國(guó)鍶總消耗量的75%。碳酸鍶被加入到玻璃熔體中,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氧化鍶。這種含鍶玻璃制成的顯示器面板,能在不影響顯像管透明度的情況下阻擋 X射線輻射。 隨著平板顯示器取代陰極射線管,鍶化合物的最主要應(yīng)用變成了鐵氧體陶瓷磁鐵的生產(chǎn)。鍶鐵氧體 SrFe12O19是最常見的鐵氧體永磁鐵, 被用于各種設(shè)備,如冰箱磁鐵、揚(yáng)聲器和小型電機(jī)。在我們的日常生活中,鍶的其他用途更多與一些冷門應(yīng)用有關(guān),包括仿鉆(鈦酸鍶)、夜光玩具(摻雜銪的鋁酸鍶) 和脫敏牙膏(氯化鍶)。 當(dāng)然,第38號(hào)元素還有一種久經(jīng)考驗(yàn)的應(yīng)用,那便是它的紅色火焰。根據(jù)描述者的不同喜好,這種火焰可能被描述為緋紅、猩紅或者紫紅。 1918年的《化工新聞》報(bào)道,鍶在英國(guó)的唯一用途是生產(chǎn)信號(hào)燈、照明彈以及煙火。如今,仍有30% 的鍶化合物(如氯化物、 硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽或草酸鹽)被用于制造各種煙火。如果你看到紫色煙火,它們也很可能含有鍶鹽,這是鍶鹽與發(fā)藍(lán)光的銅鹽結(jié)合后的效果。 會(huì)引發(fā)骨癌和白血病 在人體中,鍶的吸收方式與其同族鄰近元素鈣相似,主要沉積在骨骼內(nèi)。這使得鍶相對(duì)無(wú)害,它甚至還被研究用于預(yù)防和治療骨骼疾病,如骨質(zhì)疏松癥。 不過, 這也使由核反應(yīng)堆和核試驗(yàn)產(chǎn)生的、壽命最長(zhǎng)的放射性同位素鍶 -90變得危險(xiǎn),因?yàn)楸晃盏逆J-90可能會(huì)引發(fā)骨癌。鍶-90已經(jīng)被世衛(wèi)列入一類致癌物清單,也是導(dǎo)致白血病的罪魁禍?zhǔn)住?/p> 但是通過控制攝入量,鍶 -89和鍶 -90也被用于已經(jīng)擴(kuò)散到骨頭的癌癥的放射治療。除了人工應(yīng)用,第38號(hào)元素也涉及一個(gè)生物學(xué)謎題。原生動(dòng)物等輻骨蟲綱的骨骼由天青石組成,這種特殊的組成材料選擇背后有何演化優(yōu)勢(shì),讓科學(xué)家們困惑不已。 |
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