科学家教你核爆逃生策略

来源：中国科学报 发布时间：2014-01-16

新数学模型指出更好的原子弹爆炸逃生策略。图片来源：thedailysheeple

    中国科学报讯 它始于一道比太阳还耀眼的闪光，树、围墙和人迅速燃烧。唯一能逃生的方法是，在冲击波到来之前，跑到室内，躲进一个铸铁容器内。之后，你蹒跚着走向倒在一边的大门，看着被烧毁的街道。致命放射性尘埃飘然下落。你应该待在自己摇摇欲坠的房子里，还是穿过小镇，跑到公共图书馆的地下室里？一个新的数学模型可能会给出答案。
 
    该模型由美国加利福尼亚州劳伦斯利物莫国家实验室大气学家Michael Dillon设计。大约5年前，美国政府要求加强原子弹庇护所研究时，他便开始了相关探索。当时出于好奇，他的家人曾询问他，如果看到蘑菇云，应该怎样做？“我意识到，自己真的无法给出答案。”他说。
 
    美国政府的官方建议是，“寻找最近和最具防护性的建筑避难”。对于大多数人而言，庇护所可能是自己家的地下室。但是，Dillon说，“在加州，并没有很多地下室”，也无法隔绝原子尘。对于这些人，政府建议“提早转移”，寻找更好的庇护所——理想的是头顶上方有厚厚的混凝土隔板，并且有足够的水和食物。但是，如果过长时间暴露在原子尘中，人将被烤干。
 
    冷战时期，科学家几乎模拟了原子弹爆炸可能出现的每个后果。但是，Dillon发现对那些远离爆炸点且能从爆炸中幸存、但离致命原子尘足够近的人而言，庇护所策略存在一个漏洞。他主要关注于类似摧毁日本广岛和长崎的单一低当量原子爆炸。尽管世界核武库变得更强有力，目前的核弹头能够形成比之前大数千倍的毁灭，但是安全专家相信，恐怖分子更可能使用低当量炸弹。
 
    最困难的部分就是计算出哪些变量影响原子尘求生。其余的是微积分学。人待在外面的时间越长，辐射剂量就越高，但是环境辐射强度也随着时间的推移降低。因此人的总体辐射剂量是一个何时到户外、与爆炸点的距离、到更好庇护所需要的时间，以及当你在户外时当地环境能提供多少保护等因素的函数。
 
    Dillon通过假定在跑到更安全庇护所之前完全暴露在辐射中，从而简化了计算过程。他也忽略了一些复杂因素，例如庇护所的有限容量。最后，数学归结为一个简单的临界值：在最初庇护所的时间与移动到更安全庇护所需要的时间的比值。于是，Dillon计算出各类庇护所和转移时间可能带来的后果。
 
    结果让他十分惊讶。对于低当量核爆炸而言，有比仅仅待在合适的庇护所更好的策略，但是人们需要观望和熟悉周围环境。如果你现在的庇护所很差，并且更安全的庇护所距离不超过5分钟，该模型建议，人们应该尽快跑到那边。但是，如果更好的庇护所距离更远，那么你应该在爆炸后30分钟内跑到更安全的庇护所。
 
    根据城市的大小，如果每个人都遵照这个建议，将能拯救1万~10万人的生命。Dillon近日将相关报告在线发表于英国《皇家学会会报A》上。
 
    但是，并非所有人都相信这一论调。“我不同意这些结论。”美国斯坦福大学运算学家Lawrence Wein说，“他没有计算一些重要因素，这些因素对公共决策至关重要。”任何转移到新庇护所的人都不知道实际需要多少时间。正是因为这种不确定性，他说，政府建议爆炸后“至少避难12小时”。
 
    不过美国国立卫生研究院公共健康专家C. Norman Coleman表示，他个人认为：“正如那些与政府、州和当地规划师共事的人那样，我们发现这些模型能帮助我们开发操作理念。”Coleman提到，至少Dillon的模型揭示出“什么可能去做，以及什么可能没有用”。（张章）

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