美国放射性物质泄漏(美国在蜂蜜中发现50年前残余的辐射物质)

甜滋滋的蜂蜜大家都喜欢,但含有放射性元素的蜂蜜呢?美国地质学家JamesKaste某次给了他的学生们一份作业,带来当地的食物进行检测。结果令人惊讶,蜂蜜竟含有比想像中更高浓度的放射性元素铯137,虽然该浓度仍然远低于安全标准,但却可以让科学家重新检视核污染在自然界中的移动与去向。

美国放射性物质泄漏(美国在蜂蜜中发现50年前残余的辐射物质)(1)

美国科学家在当地的蜂蜜中发现比预料高的铯137浓度

核试爆后的放射余尘

二战之后的1950及60年代时,各国开始进行核子武器的研究。其中以美国和苏联为主,进行了一系列的核子试爆,产生了大量放射性元素(例如:碳14、铯137、碘131…等等),并且进入大气中散布出去。这是人类史上目前排放最多放射性元素进入环境的事件,直到1963年国际颁布了禁令之后,各国的核爆试验才迅速减少。当时被释放出来的放射性元素几乎在全球各地都有发现的纪录,甚至在世界最深的马里亚纳海沟内也曾经被侦测到。

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遍布世界的大量放射元素,同时也被地球科学家们广泛地利用,透过检测矿物所含的放射元素比例,便可以推论该样品是否是在1960之后形成。同时也可以作为为1960后土壤搬运和沉积物的定年指标,甚至可以利用半衰期来推估地质样品形成的年代。

放射性元素在环境中会自动衰退减少,而衰退至原本一半的数量所需要的时间,就称为半衰期。也就是半衰期越短,该元素就会越快消失。大部分核子试爆所释放的放射性元素的半衰期都很短,会在数天之内衰退消失。只有半衰期够长的元素能够留存至今,其中铯137的半衰期大约是30年左右,因此在现今的环境中仍可以侦测到当时的铯137。

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大气中的碳14与时间关系图。1960过后,大量碳14被释放到大气中,并随时间递减,不同时期不同的碳14比例

身为一位地质学家,JamesKaste对于这些放射性元素当然相当熟悉,于是在课堂出了作业给学生们,让他们在放假返校时,带着当地的食物来进行检测。但连他都没想到的是,其中一位学生从北卡罗莱纳州所带来的蜂蜜,所含有的铯137浓度竟然比预想高出如此之多。

浓缩再浓缩,非常“铯”的蜂蜜

铯元素并非植物生长所需的营养,然而钾(K)却是植物的必要元素,因此同样身为1A族的铯,溶解在水中后,可以透过钾离子的专用信道被植物所吸收,接着进入食物炼之中。因此在食物中发现铯元素并不意外,为了监测铯137的动向,1950至80年之间,科学家们持续测量着牛奶中所含的铯137含量。

JamesKaste发现,学生所带来的蜂蜜铯137的浓度约为其他食物的一百倍!让他不禁好奇,是否其他的蜂蜜也是如此。于是他和团队从美国东部各地收集了122个蜂蜜样品。其中最高的测量结果为每公斤19.1贝克(becquerels),来自佛罗里达州,这个浓度比1958到2014之间的所有牛奶纪录结果都要高,即便在牛奶的铯137浓度最高的1960年代,也顶多只有每公斤10贝克左右的纪录。

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美国东部牛奶与蜂蜜的铯137检测纪录,红色点显示佛罗里达州的样品,蓝色则代表纽约地区

蜂蜜是蜜蜂将采集来的花蜜等原料制作而成,蜂蜜的过程中会产生脱水反应,这可能使得某些物质的浓度因为浓缩而提高,类似的案例在近年常被提出,因此铯137的高浓度也可能是因为类似的原理形成。

人生短短几个秋,蜂蜜柠檬还可以喝吗?

那么这样具有高浓度放射性元素的蜂蜜,是否还可以食用呢?答案是可以的。纵使JamesKaste是因为蜂蜜的铯137高浓度而开启这项研究,然而这里的高浓度只是与其他食物比较的结果。根据研究报告,美国食品药品管理局(FDA)对于食物中铯137浓的标准订为每公斤1200贝克,就算是这项研究中最高的每公斤19.1贝克,也可以说是相当安全。

JamesKaste表示:“我一点也不担心蜂蜜的安全性,进行研究后,我比以前吃了更多的蜂蜜,而且也给我的孩子吃。”(等等教授你是不是把研究剩下的样品带回家吃了...)

虽然对人体并没有危害,但对于其他生物是否安全,这又是另一个问题。在1986年的切尔诺贝利核灾之后,科学家发现辐射可能会阻碍该地蜜蜂的繁殖,虽然那时的剂量是目前这份研究的1000倍。但在50年的长时间尺度之下,铯137的存在是否对于蜂群有所影响,是一个尚待研究的议题。

因此在核能源仍被使用的今日,为了守护生态环境与社会的健康,了解核污染的移动仍然是十分重要的课题。

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