再访广岛
【德】麦考·帕默 著
郎伦友 译
第十章 第二节（上）
10.2 急性视网膜烧伤：不能叫唤的狗
暴露在核爆炸中，眼睛可能会同时受到闪光和电离辐射的伤害。电离辐射最常见的后果是白内障，即晶状体浑浊度增大，通常延迟几个月或几年。在广岛和长崎的幸存者中，白内障的发病率的确不断增加；这个问题将在12.3.2一节进行考虑。在这里，我们将聚焦在轰炸后非常短的时间内观察到的急性病变，还有那些虽然没有观察到但应该被观察到的病变。
我们很早就看到，在广岛和长崎观察到的皮肤烧伤大部分被归因于轰炸的闪光。这就出现了一个问题：同样的闪光如何会影响眼睛。根据直觉预期，闪光应该对眼睛造成严重的伤害。根据眼科医生约翰·弗里克【190】的报告，奥特森医生也是这么认为的：
“他们说这次轰炸发出的光相当于一万个太阳！”他（奥特森）对我说，“如果这是真的，你应该怎么办？”
尽管“一万个太阳”的估计既不准确又令人吃惊——不知道是指某一特定距离的总强度，还是指火球的最大亮度？——但核爆炸造成的眼部损伤确实在人类和动物身上都有描述。
10.2.1 在后来的爆炸试验后观察到的人类视网膜烧伤
我们大家可能都被告诫过，不要在眼睛没有保护的情况下观看日食；因为那样可能会导致视网膜局部烧伤，从而在视野中留下一个永久的缺陷（暗点）。同样的情况也会发生在那些正好看到核闪光的人身上。实际上，罗斯等人【191】曾经报告过，有六名美国士兵在10英里（16.1公里）之外观看后来的核试验大火球后，出现了这种烧伤。这些作者还解释了为什么离爆炸中心这么远还会发生视网膜烧伤；并用图10.2说明了理由。虽然瞳孔处光的强度随着距离的平方而减弱，但这种效应通过视网膜图像的缩小而得到确切的补偿。视网膜图像的亮度只与空气的朦胧程度成比例降低，因此成为限制因素。（脚注10）
图10.2 瞳孔直径和物体距离对视网膜图像的影响
A：所有来自物体上同一点并落到光圈（瞳孔）上的光都聚焦在视网膜的同一点上；这就产生了一个物体的反转图像。B：如果瞳孔缩小，视网膜上的图像大小保持不变，但其强度降低。C：相对于A图，如果瞳孔直径保持不变，到物体的距离增加，则落到瞳孔上的光会“散开变薄”，但会通过缩小图像的规格而得到完全的补偿——视网膜图像的强度保持不变。
当然瞳孔的大小也限制了视网膜上光的强度，这就是它的作用 。由于瞳孔在夜间比在白天大，因此烧伤在夜间会在距离更远的 地方发生。罗斯等人【191】没有指明那天进行爆炸的时间，也没有提供引发临床病例的爆炸的规模的任何细节。在就意味着我们无法直接运用他们对广岛和长崎情况的发现结果。
伯恩斯等人【192】在视网膜烧伤的定量方面作了比较明确的阐述。这些作者在700只兔子身上进行了实验研究，让这些兔子夜间暴露在核爆炸的闪光中，距离最远的达42英里（67.6公里）。在各个距离上，视网膜都会遭受离散性烧伤；但随着距离的增加，烧伤的大小和组织的破坏程度都会减小。在距离爆炸中心8英里（12.9公里）之内，他们描述了病变的“火山状”外观，边缘突出，中央有一个很深的洞，底部是巩膜，即眼球坚固的外层结缔组织。这只兔子眼睛的病变看上去与罗斯观察到的人类患者的相似。（见图10.3）（脚注11）
图10.3 人类和兔子身上的视网膜核闪光烧伤
A：一名暴露于距爆炸中心2英里（3.2公里）的士兵的视网膜烧伤。照片摄于事件六周后。【191】B：兔子视网膜损伤的初期阶段。C：兔子视网膜病变的组织切片。灰色组织带是巩膜；暗层包括脉络膜和视网膜。视网膜肿胀破裂了。图B和C源自伯恩斯等人【192】的报告。
伯恩斯等人【192】没有说明造成那些兔子视网膜烧伤的爆炸的强度。然而他们确实应用兔子的研究结果，对一枚典型的2万吨级裂变炸弹进行了明确的估算——正如格拉斯通【49】所描述的那样，据说广岛和长崎使用的就是这种裂变炸弹——它们在白天或夜间以及各种能见度条件下会导致人类视网膜烧伤的范围。他们断定这个范围在夜间可达40英里（64.4公里），白天则减少约10—20%。然而他们没有详细说明这些估算中的所有假设，我不明白为什么白天和夜间之间的差异会如此之小。他们假设瞳孔的孔径由夜间的8毫米缩小的白天的4毫米，会使到达视网膜的能量减少4倍；根据我自己的计算，这将使白天的范围缩小到夜间的一半左右，使最大范围略低于大气的能见度。值得注意的是，罗斯【191】的病例报告中最大距离是10英里（16.1公里）。
【脚注】
10：另一个限制因素是眼睛的屈光元件（角膜和晶状体）的光学精度不够完美，但这在离爆炸中心几公里之内，应该不会有多大的影响，至少对那些既不近视也不远视的人来讲是这样，或者对近视或远视进行了适当矫正的人来讲也是这样。
11：这种外观与伯恩斯等人【192】和沃斯【193】提出的损伤机制一致，即是由视网膜内局部蒸汽爆发造成的，因为能量被迅速吸收，没有时间散热。
