再访广岛
【德】麦考·帕默 著
郎伦友 译
第三章 第三节
3.3 广岛地区土壤样品中尘埃的铯和钚
广岛轰炸后，1950年之前，山本等人【63】在黑雨降落区各处建立起的房屋下面采集了一些土壤样品，因此是在地球的大部分放射性尘埃侵袭之前。所有的样品都含有一些铯137，水平几乎都分布在两个数量级。然而最早在1946年从两座楼房所采集的样品中，所检测到的最高量值仍然远低于广岛那些未受到保护、后来受到地球放射性尘埃污染的土壤的量值。因此，即使在黑雨地区，广岛轰炸产生的铯137尘埃的量也是很小的。
为了解释他们观察到的铯的水平的不定性，这些作者们振振有词地提出可能是因为一些楼房在准备施工的时候进行了挖掘。然而他们还说明：
根据我们对木工们的采访，这段时间修建的木结构建筑没有扰动地表面的土壤。
这就说明，在被认为有放射性尘埃的区域内，放射性尘埃的分布确实是相当不均匀的。
我们将在13.1.5节再进一步讨论放射性尘埃的分布是如何的不均匀。在这里，我们只需要注意下面的关键问题：不管这里的土壤在施工之前是否受到扰动，一旦房屋建完，土壤都应该得到了保护，不受任何放射性尘埃的污染。因此更引人注目的是，在山本的所有基本上受到保护的地下土层样品中，也发现了钚。
由于广岛的炸弹应该是含有浓缩铀，而不是钚，所以它的放射性尘埃中钚的含量应该极少。（脚注7）观察到的钚（钚239+钚240）的活性确实大约只有铯137的4%（见图3.4B）。在考虑到这两种钚的同位素相当长的半衰期之后，它的摩尔量——即它的原子的总量——平均超过了铯137的摩尔量大约20——25倍。
表3.4 广岛土壤样品中铯和钚的活性
A:137Cs activity(Bq/㎡):铯137活性（贝可/平方米);depth in soil(cm):土壤深度（厘米）。
B:239+240Pu/137Cs(AR):钚239+240/铯137（活度比）；239+240Pu（Bq/㎡):钚239+240（贝可/平方米）。
A：1945——1949年在广岛黑雨区建成的楼房下面采集的土壤样品中铯137的活性与深度的分布。图中把所有的四个样品都安排在这幅图中分别展示。【64】B :在同类样品中的活度比（A. R.，钚/ 铯），按活度分组。本图采用了山本等人【63】在表1中所有的点数据，该方程式和R²适用于那条横线。
需要进一步考虑的是检测的时间。自从那次轰炸，钚没有发生显著的衰变；但铯137的衰变快很多，从那次轰炸到山本的研究结果公布期间，已经比原来的数量减少了1/5 。因此在轰炸的时候丰度比（钚/铯）应该会接近4 。
这些作者们一开始虔诚地相信官方关于炸弹的说法都是真实的，认为初始样品中应该不存在钚，把他们发现的钚归因于地球放射性尘埃的污染。因为这使他们的研究失去了基本的前提——换句话说，他们的样品应该是没有受到这种污染的——人们期待他们能够做出一些努力，解释这一希望中不该出现的结果。然而，这样的解释没有出现。更重要的是作者们没有考察他们假设的这种污染的可能性，他们轻易地从同一地区在1945年8月之前建的楼房下面采集土壤样品。如果研究的初始前提成立，这样的样品应该免受任何放射性尘埃的影响；另一方面，根据作者们修正的假设，尘埃的放射性应该在所有这些样品中都存在。
我想到的唯一能把地球放射性尘埃从室外带到房屋地底下的携带者只会是渗漏的雨水。然而，请注意，根据同是这些作者【64】的一份初期的报告，放射性大部分存在于土壤最表层的很浅的土层里（见图3.4A）。很难看出房屋外面的水是怎样渗透才会产生这样的分布的。此外，铯和钚同样都没有进入土壤里；前面提到的由阪口等人【57】进行的研究表明钚移动的速度比铯快，因此更具流动性。所以，如果地球放射性尘埃真的由渗透的雨水从外面带进了房屋底下的土壤中，在房屋底下的钚/ 铯比率应该增大很多。在这种情况下，山本那些含有最高钚活性的样品中，也就是认为污染最严重的样品中，也应该是对铯的活度比最高。然而，我们绘制出的钚的活性与铯的活性之比与钚的活性并不相符，这种趋势并不明显。（但是分散性非常大；见图3.4B）因此，渗漏的雨水可能是污染的一种假设途径被排除了。
当然，对于样品中的钚还有另一种解释：样品不应该接触到地球放射性尘埃——或者说，它们确实没有接触到地球放射性尘埃，钚确实存在于广岛炸弹的尘埃中。这种假设具有既简单又有现实合理性的双重优点；它的唯一难处是与官方的说法背道而驰。
【脚注】
7：在爆炸过程中，铀238通过中子俘获将会生成少量的钚。根据铀235和铀238的俘获和裂变的中子截面、推定的炸弹中铀235和铀238的丰度、总的裂变衍生物中的铯137的固定的丰度，就可以估算出钚的含量应该比观察到的低大约15倍。此外，所有这些钚几乎都应该是钚239 。山本等人【63】在少量的样品中检测到了少量的钚240，所占比率是总量的0.13——0.19 。这是典型的反应堆燃料，而且已经燃烧到了相当的程度；然而铀235炸弹在引爆时是不会产生这么多钚240的。
