【编者按】通过核安全官董海涛收集到的数据资料，我们可以知道放射性物质从福岛核电站泄漏出来后，到底是如何在大气中传播的。而传播的结果又会对人造成怎样的伤害呢？
福岛核危机观察（6）
日本福岛发生核事故后，各国政府和科学机构都密切监测大气中放射性物质的含量。切尔诺贝利的经验表明，大气传播是放射性物质最快速、最广泛，也是对人类影响最显著的途径。
美国环保署就在官方网站上发布了大气监测的数据。 【引用1】 法国的核安全与防护研究所（Institut De Radioprotection Et De Surete Nucleaire ，IRSN）也发表了他们对放射性物质在大气中传播计算机模拟的结果，请看下图。 【引用2】
图中显示的是放射性同位素铯-137在太平洋、北美以及西欧的大气浓度分布，单位为 Bq 每立方米。在美国的大部分地区，模拟给出铯-137的浓度在每立方米0.001 Bq左右。这与美国环保署公布的数据吻合。（注意美国环保署用的单位是皮居里每立方米，1皮居里相当于0.037 Bq）这说明IRSN的模拟具有很好的借鉴价值。
中国的黑龙江、吉林两地距离日本福岛最近。从图中可以看出东北三省也受到了影响（在图的最左侧，30’N与60’N之间）。那里铯-137的空气浓度大致与美国的水平相同。那么，大家关心的一个问题就是，这种水平的放射性浓度对人体产生的剂量有多大呢？下面就用美国现有的数据做一组计算。
美国环保署网站给出的铯-137最高浓度为每立方米0.13皮居里。这个数据是在阿拉斯加的Nome测量到的。假设有人以每分钟20升的呼吸速率，在这种空气中生活1年，那么，他吸入的铯-137总量为1400皮居里，所产生的辐射剂量为0.35微西弗。作为比较，人体每年受到的背景辐射为2-3毫西弗，是前者的约10000倍。
而美国环保署网站给出的碘-131最高浓度为每立方米2.8皮居里。这个数据测于阿拉斯加的 Dutch Harbor。生活在这种条件下1年，通过呼吸产生的剂量约为0.3毫西弗，约为人体每年所受背景辐射量的1/10。
其他同位素如铯-134和碲-132所产生的剂量与铯-137相似，都非常小。
放射性物质在大气中传播所产生的另外一个问题是沉降，即放射性物质通过自然沉积或随雨雪降落于土壤表面，被动植物吸收，再进入人体体内。这种途径最具有代表意义的就是前面 （福岛核危机观察四） 提到过的“牧草 → 牛奶 → 人”过程。
美国环保署网站也给出了牛奶中放射性同位素的含量，铯-137、铯-134和碘-131的最大浓度分别为每升牛奶中19、24和18皮居里，于夏威夷测得。假设每天饮用1升这种牛奶，人体每年受到的剂量分别为3.4、6.3和110微西弗。
通过以上计算可以看出，放射性物质带来的总剂量水平大约相当于人体受到的背景辐射的十分之一。在核反应堆事故中泄漏的放射性同位素中，碘-131的剂量占绝大部分。实际上，碘-131因为半衰期短，它的放射强度不可能在一年内都维持在较高的水平，因而实际的剂量会更低。如果在事故初期避免大量饮用牛奶，则可以有效减少碘-131的剂量。
另一方面，虽说铯-137的半衰期长很多，影响会长期存在，但通过计算可以看出它的剂量是非常小的。当然，这只是根据现有的数据做出的估算，大家还应关注国家发布的实际测量数据，从而得出准确的结果。
（本文内剂量的计算均通过美国核管会设立的年度放射性物质摄取量标准（Annual Limit of Intake，ALI）进行。所有放射性同位素的ALI都可在10CFR20 Appendix B中查找。网址为http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/cfr/part020/appb/）
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作者介绍： 董海涛，现在美国的一所大学司职核安全官（Radiation Safety Officer）。我所从事的行业叫做Health Physics，是一门结合了物理、化学、生物、工程、管理等多种学科知识，致力于人类能够安全地了解与利用核能的学科。在美国，核能利用的监管部门是美国核管理委员会（Nuclear Regulatory Commission, www.nrc.gov），行业协会是 Health Physics Society, www.hps.org，有兴趣的朋友可以上网了解。
