美国蜂蜜含有冷战原子弹试验的放射性同位素
冷战期间,美国和苏联在美国、太平洋和俄罗斯的偏远地区进行了第一批原子弹试验,地面上一片狼藉。在接下来的几十年里,两个超级大国都试验了数百个装置,将天空染成辐射状。新的研究表明,你可能会在现代的日常用品中看到这种原子弹试验的遗迹——研究人员在美国蜂蜜中检测到了微量放射性元素铯-137,即使这么多年过去了。
虽然听起来令人担忧,但铯-137 的含量远低于可能造成伤害的水平。蜂蜜仍然安全美味,但它确实证明了 20 世纪大量核弹试验的深远和持久影响。
这当然没有推迟第一作者 Jim Kaste 的研究,他的研究发表于自然通讯。
弗吉尼亚州威廉玛丽大学副教授卡斯特在一篇陈述。“我现在吃的蜂蜜比刚开始这个项目的时候还多。”
这项研究始于 2017 年的一场新生研讨会。在教授地质学 150:放射性污染课程时,卡斯特想向他的学生展示在美国新墨西哥州、内华达州和犹他州进行的氢弹试验的影响。当他们放春假时,他要求他们从他们去的地方带回一些当地的植物食物,以便在实验室中测试铯。
许多带回的产品都检测出了微量的铯,但来自北卡罗来纳州罗利市农贸市场的蜂蜜的温度比其他产品高出 100 倍。
“我真的不敢相信,”卡斯特说去年。“我再次测量了它,因为我认为容器出了问题,或者我的探测器出了问题。我重复了测量。它再次比其他任何食物都热 100 倍。”
这促使卡斯特和同事们研究铯-137如何从孤立的原子试验场传播到美国东海岸的大陆架。他们从北美各地取来蜂蜜罐,分析每个样本以寻找放射性同位素的证据。总共检测了122个蜂蜜样本。
令人难以置信的是,其中 68 个被发现含有不同数量的铯-137。佛罗里达州、佐治亚州和南卡罗来纳州因放射性最高而名列前茅,而弗吉尼亚州以北的各州在总共 40 个样本中只有 12 个含有铯-137。那么,蜜蜂为何如此擅长拾取历史上最危险的同位素之一呢?
卡斯特提出了一个有趣的假设。原子弹试验后,由于裂变反应产生的强烈压力梯度,放射性尘埃被抛射到高空大气中。其中大部分落回原位,留在了它的诞生地——试验场,而其余部分则被带到了东部,并通过降雨返回地球。
由于铯-137 位于地面,因此,降雨量较多的地方会发现“放射性”最强的蜂蜜,这是有道理的。然而,卡斯特和他的团队发现了另一种相关性——与铯-137 含量相关的不是降雨量,而是土壤钾含量。
钾是植物生长所必需的元素。如果你曾经给后院施过肥,那么肥料的一部分就是钾,钾在土壤中广泛存在。巧合的是,钾原子看起来与铯-137原子非常相似,植物也有同样的想法。当钾供应不足时,植物可能会降低标准并抢占下一个可用元素,在这种情况下,这是一种冷战时期的放射性同位素。然后蜜蜂飞过来享用花蜜,花蜜将铯-137带入蜂巢并变成蜂蜜。
现在,卡斯特希望利用这项研究来强调污染物对环境的长期影响。铯-137 的半衰期为 30 年,因此它最终会从蜂蜜中消失,但现在发现可检测到的水平表明,在进行测试的 20 世纪 60 年代和 70 年代,铯-137 的含量一定要高得多。
本周 IFLScience
每周将我们最重要的科学故事发送到您的收件箱!