當(dāng)你舀上一小勺蜂蜜攪拌成蜂蜜水，或許就能見(jiàn)證幾十年前核試驗(yàn)放射性元素在水杯中形成的漩渦。近日發(fā)表在《自然·通訊》上的一篇論文顯示，這一切都要從上世紀(jì)50年代開(kāi)始在大氣中開(kāi)展的核爆試驗(yàn)說(shuō)起。

放射性元素激增

在上世紀(jì)50—60年代這段時(shí)間里，美國(guó)在位于新墨西哥州和內(nèi)華達(dá)州的核試驗(yàn)場(chǎng)地上空引爆了數(shù)百顆核彈，后續(xù)場(chǎng)地轉(zhuǎn)移到了太平洋島嶼，直到1963年整個(gè)核試驗(yàn)才告一段落。這意味著在極短的時(shí)間里，大量的放射性沉降物被拋射到了大氣層中，在風(fēng)和降雨的作用下，這些物質(zhì)迅速地?cái)U(kuò)散到更廣的地區(qū)。

這種短暫的放射性元素激增模式，已經(jīng)成為地質(zhì)學(xué)家甚至是刑偵學(xué)家確認(rèn)年代的工具。上世紀(jì)90年代，維也納大學(xué)法醫(yī)學(xué)部的科學(xué)家就曾利用碳14破解了高度干尸化無(wú)名尸體的死亡年份，他們通過(guò)比對(duì)尸體骨頭里脂質(zhì)的碳14含量和各時(shí)間段的碳14水平得出了這一結(jié)果。

類(lèi)似的方式對(duì)地質(zhì)探測(cè)同樣適用，威廉和瑪麗學(xué)院的地質(zhì)學(xué)家Jim Kaste曾試圖根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙又芯?xì)沉積物的分布來(lái)判斷工業(yè)化進(jìn)程，“當(dāng)你取出巖芯，就能看到有一層的放射性元素達(dá)到了頂峰，我們就知道這里代表的是1963年。”Kaste表示。

銫137是其中比較常見(jiàn)的放射性元素，它本身并不存在于核彈中，而是經(jīng)過(guò)鈾和钚的裂變生成。其半衰期大約為30年，會(huì)逐漸衰變成放射性的鋇，最后變成穩(wěn)定形式的鋇元素。此前，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)銫137會(huì)流入到人類(lèi)的食物中。

Kaste也曾關(guān)注過(guò)放射性元素與食品關(guān)系的問(wèn)題，他在4年前給自己的學(xué)生布置了一個(gè)假期任務(wù)：玩到哪買(mǎi)到哪，把吃的帶回來(lái)。接著，學(xué)生們依次將拿回來(lái)的水果、堅(jiān)果和蔬菜等各類(lèi)食物放到了伽馬探測(cè)器下檢測(cè)。理論上，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)天的時(shí)間里，隨著銫137衰變釋放出的伽馬粒子會(huì)在儀器上顯示出來(lái)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，前面幾個(gè)果蔬的樣本還算正常，銫137只有非常微弱的痕跡。但是，一瓶蜂蜜在檢測(cè)器上的反應(yīng)讓Kaste感到驚訝，屏幕上顯示，這瓶蜂蜜的銫137的含量比其他食物高了非常多。

為了找到蜂蜜富含銫137的原因，Kaste開(kāi)始帶著自己的學(xué)生在美國(guó)東海岸各地購(gòu)買(mǎi)蜂蜜，一共買(mǎi)了122份蜂蜜，其中68份顯示出了放射性元素的痕跡，并且大多數(shù)含有銫137的蜂蜜都來(lái)自美國(guó)東海岸。這就產(chǎn)生了一個(gè)很有意思的問(wèn)題：為什么離爆炸點(diǎn)更遠(yuǎn)的美國(guó)東部成了放射性沉降物更加富集的地方呢?

蜂蜜仍可安全食用

在那段瘋狂的大氣核爆歲月里，許多放射性沉降物被拋射到了平流層，緊接著載滿(mǎn)這些物質(zhì)的云朵開(kāi)始緩慢地移動(dòng)，它們慢慢地從干旱的美國(guó)西部和大平原區(qū)域移動(dòng)，直到跨過(guò)了密西西比河?xùn)|部，濕度開(kāi)始增加，水珠越聚越多?；骱蟹派?span id="66e10dyvoc" class="keyword">性沉降物的雨水落到了地面。

但是，當(dāng)我們看一看“蜂蜜地圖”，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)區(qū)域銫元素的水平并無(wú)法和蜂蜜是否含有銫137一一對(duì)應(yīng)。

有一種元素的水平反倒能很好地顯示該區(qū)域的蜂蜜是否含有銫137，這種元素就是鉀。鉀是植物生長(zhǎng)必不可少的元素，如果沒(méi)有鉀元素，植物就會(huì)尋找一些替代品。打開(kāi)元素周期表，能看到19號(hào)元素鉀和55號(hào)銫元素在同一族，這意味著元素的外層電子和離子大小特性是相似的。“因此，在土壤中缺鉀的地區(qū)，植物會(huì)選擇不斷吸收銫元素。”Kaste表示。

當(dāng)然，植物是能夠區(qū)分鉀和銫的，在兩者同時(shí)存在的情況下，會(huì)優(yōu)先選擇吸收鉀。但在缺鉀的情況下，植物不得不選擇吸收銫。

這樣，放射性的銫元素就可能順著核試驗(yàn)地區(qū)上空，例如新墨西哥州，甚至更遠(yuǎn)的太平洋和俄羅斯上空一路來(lái)到了美國(guó)東海岸一株植物的花蜜中，然后被辛勤的蜜蜂帶走，一點(diǎn)一點(diǎn)收集起來(lái)。

上面那68份蜂蜜中，銫137的水平都大于0.03貝克勒爾/千克，即大約15毫升蜂蜜中有87萬(wàn)個(gè)放射性銫原子。其中，佛羅里達(dá)州的一份蜂蜜中，銫137的水平達(dá)到了19.1貝克勒爾/千克。

雖然結(jié)果會(huì)讓許多人大吃一驚，但根據(jù)美國(guó)FDA的標(biāo)準(zhǔn)，食品的放射性元素水平應(yīng)該低于1200貝克勒爾/千克，所以哪怕是佛羅里達(dá)的那瓶蜂蜜也是符合安全食用標(biāo)準(zhǔn)的。

其實(shí)相比人類(lèi)，蜜蜂才是更應(yīng)該關(guān)注的對(duì)象。最近數(shù)十年，美國(guó)許多地區(qū)的蜜蜂種群都遭到毀滅性打擊，有的地區(qū)更是一只蜜蜂都不見(jiàn)蹤影。至今，大家都認(rèn)為是殺蟲(chóng)劑的廣泛使用將蜜蜂趕盡殺絕了。但是否還有其他的可能?

例如，切爾諾貝利核災(zāi)難之后，輻射損傷了附近大黃蜂種群的生育能力。相比之下，隨著降雨來(lái)到美國(guó)的輻射水平可能只有前者的1/1000，但是這一過(guò)程對(duì)蜜蜂種群的作用卻不得而知?，F(xiàn)在，我們可以安心地食用蜂蜜。“但了解到我們的環(huán)境中發(fā)生了這一過(guò)程同樣非常重要。”猶他大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家Thure Cerling表示。(楊心舟 據(jù)《環(huán)球科學(xué)》)