你身边无处不在的隐形辐射监测系统

今年2月，一架载有炸药的无人机撞向一座隔离设施，撞出了一个15平方米的洞。国际原子能机构（IAEA）本月初证实，尽管部分损坏已修复，但该建筑的防辐射能力已受损。重要的是，IAEA还表示，该地区的辐射水平尚未发生变化。但除非进行更重大的修复，否则潜在泄漏的阴影依然存在。

辐射在自然界中无处不在。它来自你吃的食物，甚至你自己身体的组织。可以把它想象成一场盛大的亚原子粒子“嘉年华”——包括中子、电子和光子——它们四处飞驰，永不停歇，无处不在。这是一个无形的世界，与我们能看到的世界如影随形。但这场“嘉年华”总在变化，如今，我们比以往任何时候都更有能力察觉偏离正常本底辐射水平的波动。

1986年切尔诺贝利灾难发生时，巨大的放射性物质云扩散到欧洲大部分地区。正是瑞典东部的辐射监测仪在爆炸两天后检测到异常活动，全世界才得知这起事故。切尔诺贝利事件后，包括奥地利和英国在内的许多国家安装了辐射探测器，持续监测放射性是否上升。如今，一些辐射监测网络由政府运营，还有更多由志愿者和研究人员负责。如果再发生重大辐射事件，世界将非常、非常迅速地发现它。

“新冠疫情让我感到非常可怕，因为检测新冠病毒并不容易，”密歇根大学核工程与放射科学教授金·科尔福特（Kim Kearfott）说，“而我拿起探测器就能立即检测到辐射。”在她所在大学的楼顶，科尔福特有一组辐射传感器。她的实验室里也有，实验室地下室以及附近另一栋楼里也有。

这个项目在很大程度上是非正式的，源于好奇心以及缺乏易于获取的环境辐射水平公共数据。“我们是在福岛核事故后启动这个项目的，”她说。福岛核事故发生在2011年，当时一场巨大的海啸袭击了日本福岛第一核电站，最终导致大量辐射释放到大气中。

福岛事故后，科尔福特意识到她和同事们没有监测辐射水平的机制。她说，美国各地都有监测系统，但很难获取它们收集的数据。“核电站，”她说，“他们不喜欢公开监测数据。”

近年来，科尔福特的探测器偶尔检测到本底辐射水平的微小波动。拥有正电子发射断层扫描仪等辐射发射设备的医院，有时会向大气中释放放射性气体。“我们认为我们实际上检测到了这些气体，”科尔福特说。

福岛事故后，渴望获取环境辐射测量数据的并非只有科尔福特一人。当时，探测器设备一度供不应求。“没有实时监测。大多数已有的系统……都是政府的，所以数据不公开，”环境监测非营利组织Safecast的联合创始人肖恩·邦纳（Sean Bonner）说。

他和合作者最初帮助设计了人们可以在家制作的DIY辐射探测器，以及一个在线平台，用于发布全球这些设备的数据。如今，14年过去了，该网络上有5000多个探测器，为Safecast的辐射水平数字地图提供信息。

早期，当志愿者们在东京街头跋涉采集读数时，Safecast团队很快意识到，即使在同一条街上，辐射水平也有明显差异。“我们发现排水沟等地的雨水辐射水平要高得多，”邦纳说。

科尔福特的测量结果也会受到特定风向的影响。雨雪天气同样会改变辐射读数。2023年，香港的环境伽马辐射水平在大雨后上升，因为大雨将氡（一种天然存在于地壳中的放射性气体）的放射性衰变产物从空气中冲刷下来，带到了地面。本底辐射水平通常以微西弗每小时为单位测量。例如，香港的本底辐射水平通常约为0.1微西弗每小时，但天气和其他因素可使其在约0.06至0.3的范围内波动。

去年发表的一篇论文解释说，2009年在西班牙北部，当地称为“加莱纳斯”（Galernas）的强风暴——以强风有时伴随暴雨为特征——导致氡相关辐射激增，足以触发巴斯克地区伽马射线监测网络的误报。

邦纳说，Safecast还发现沿海地区的潮汐会略微影响本底辐射水平，因为海浪会改变海滩上放射性岩石的分布。

如今，一些国家如波兰，在开放网络上近乎实时地发布其国家辐射监测系统的数据，许多国家的数据也可通过欧盟委员会获取。在奥地利的IAEA办公室，工作人员可以获取自己的监测数据。“我们有一张巨大的世界地图，数据会显示在这张地图上，”IAEA事件和应急中心的响应数据官员玛丽昂·达米恩（Marion Damien）解释说，该组织的工作人员以及数十个成员国的当局可以在其电脑上访问这张地图。达米恩说，成员国的数据近乎实时显示，几分钟内或最多约一小时后就能更新。

我问12月初我们交谈当天的地图是什么样子。她说，除了福岛和切尔诺贝利，世界各地都是绿色的。较高的辐射水平会用黄色、橙色或红色显示——红色表示每小时1000微西弗或更高，这是2011年福岛核电站危机最严重时测量到的辐射水平。

Mirion是几家制造辐射探测器的公司之一。他们的产品用于国防和安全应用，以及核电站、实验室和研究环境。“如果核电站发生燃料泄漏等事故……这些系统与核电站的安全系统相连，因此核电站会关闭，”首席技术官詹姆斯·科克斯（James Cocks）解释道。区域监测仪将核电站释放的颗粒物吸附到滤纸上，通过分析滤纸可判断是否发生了不受控制的辐射释放。

该公司甚至制造了一种可安装在无人机底部的辐射探测器。科克斯说，在福岛事故后不久，对辐射数据的需求非常迫切，当时有人骑着摩托车带着辐射探测器四处采集数据。他认为，如今无人机能提供更安全的采集方式。

但Mirion也制造可由人员携带的手持探测器，例如在大型体育赛事中进行监测。这些探测器能区分不同类型的辐射。例如，你需要能够判断读数高于正常水平是来自“脏弹”，还是仅仅来自最近接受过放射性同位素医疗治疗的人。“我们可以识别它是本底辐射、天然辐射……是医用放射性同位素还是……裂变产物，”科克斯说。

因此，切尔诺贝利和福岛灾难的遗产之一是，如今全球各地都建立了大幅升级的辐射监测系统。科尔福特说，这些事故发生后，追踪辐射的努力显著增加。

邦纳承认，有些人对辐射感到焦虑——他说，偶尔会有志愿者制作Safecast探测器，打开后检测到辐射活动就“吓坏了”。但他表示，重要的是展示本底辐射实际上有多普遍和多变：“我们坚信，让人们了解正在发生的事情是令人安心的。”