1999年,位於日本的一座核燃料加工廠中,三名工人正在進行鈾的初步提純。為了節省時間,他們將鈾粉和硝酸溶液直接倒入沉澱池中混合,片刻之後,沉澱池中一道刺眼的藍色輝光閃現,照亮了整個操作間。
人類文明發展到今天,許多以前陌生的科學規律被解開了神秘的面紗,它們在推動各類學科發展的同時,也影響著世界的格局。
就拿核物理學來說,它的發展對於人類世界的影響是非常顯著的。在原子彈炸燬廣島長崎之後,舉世為之震驚,而正是這兩顆原子彈爆炸,成了壓垮日本的最後一根稻草,最終自願簽署投降協議書,加速了第二次世界大戰的結束。
自那之後,各國都在暗自發展自己的核技術,日本作為唯一受到過核打擊的國家,自然更加明白核技術對國家發展的重要性。
1999年9月30日上午,日本東海村核燃料轉換工廠中一片繁忙的景象,任誰也不會想到的是,在這個平平無奇的日子,日本有史以來最嚴重核洩露事故之一將在這裡發生。
鈾235是發生核反應的主要原料,而東海村核燃料加工廠的主要工作就是將鈾粉透過萃取法進行提純,進而獲得核燃料級別的高純度鈾。
這個過程看似簡單,但操作必須嚴謹細心,防止鈾在外力作用下發生核裂變反應,操作稍有不慎就可能造成難以預料的災難性後果。
那日,名叫大內久和攸原兩名工人照常來廠裡上班。他們的日常工作是將鈾粉溶解在硝酸溶液中,等鈾粉與硝酸溶解充分後,再把富鈾硝酸溶液緩慢倒入沉澱池中,使其固液靜置分離。
在這個過程中,鈾粉溶解於硝酸溶液的過程非常耗費時間,期間還需要人將溶液不斷攪拌,讓溶解過程更加充分均勻。
為了節省時間,攸原和另外一名同事提議進行跳項操作,將鈾粉和硝酸溶液一股腦的倒進沉澱池裡,然後再進行攪拌。
大內久平時是個非常嚴謹的人,以往工作時都是按照規定步驟一步步進行,但那天也不知道是怎麼了,一向穩重的大內久,竟鬼使神差同意了兩位同事的提議。
三人說幹就幹,攸原將鈾粉和硝酸溶液倒進桶裡,順著梯子爬到兩米多高的沉澱池頂部負責傾倒,而大內久則手持一個漏斗,讓溶液順著漏斗進入沉澱池,現場的另一位工人在不遠處的辦公桌上負責記錄工作。
在兩人的配合操作下,重達16kg鈾粉硝酸混合溶液被全部倒入沉澱池,但他們不知道的是,沉澱池的核臨界質量只有5.5kg,一旦超過臨界質量,鈾235就會發生核裂變反應。
於是悲劇發生了,溶液中的鈾不出意外的發生了核臨界反應,沉澱池內放出一道藍光(過量的伽馬射線),將操作間的3人全部籠罩在其中。
這道藍色光線稱之為死亡之光一點都不為過,因為在它的照射下,人的身體會發生無法想象變化,它會破壞人體細胞,甚至可以讓全身細胞裡的DNA全部斷裂,恐怖程度不言而喻。
要搞清楚什麼是核臨界狀態,就得知道核反應是如何進行的。
核反應的核心是核裂變,是指由一個重原子核(常用鈾235)分解成兩個或多個質量較小原子的核反應形式,反應過程中質量會丟失,轉化成巨大的能量釋放出來,破壞力驚人,原子彈爆炸威力大的原因就在這裡。
而在核電廠中,一般是使用熱中子轟擊鈾235原子的方法引發核裂變反應,被轟擊的鈾235原子釋放出2到4箇中子,再繼續轟擊周圍的鈾235原子,鏈式反應形成。
所謂的核臨界狀態,就是上一次核裂變釋放出的中子,剛好可以滿足核反應繼續發生裂變的需要。
打個比方,把核反應的看做一輛車,核臨界狀態就相當於車輛已經發動,車輛進入怠速狀態,只要此時松一點剎車或者踩一腳油門,車輛就會立馬提速,進入高速行駛狀態。
同樣,核臨界狀態下如果產生的中子數過多,臨界狀態就被破壞,核反應就會不穩定,甚至有爆炸的危險,反之,如果產生的中子數少,核反應就會無法繼續進行。
那麼,當人過度暴露在放射性射線中,全身DNA全部斷裂時,人會有哪些變化呢?
據日本東海村核洩露事故的後續事故調查可知,當時在操作間的三人因為距離核臨界反應中心的距離不同,受到的傷害也有所不同。
其中遠離沉澱池負責記錄的那名工人受傷程度最輕,雖然康復出院後仍然飽受後遺症的折磨,但好歹算是撿回一條命。
大內久和攸原卻沒有那麼好運,他們兩個因為距離核反應中心太近,被巨量的伽馬射線穿透全身,最終大內久在事故發生後第83天搶救無效死亡,攸原在第210天去世,兩人在被救治的過程無比悽慘,簡直可以用生不如死來形容。
事故發生的第一時間,大內久就被送進了醫院,剛開始他除了頭有點暈之外,並沒有其他的不適,但到了第二天,大內久的手臂開始紅腫,接著面板破潰出血,一片片的脫落下來。
據負責照顧他的護士曾回憶說,當時紅腫的手臂用膠布纏著,但等到第二天要給他換藥時,當膠布揭開時,下面的面板也隨之被粘了起來,場面非常恐怖。
不僅僅是手臂,隨著時間的流逝,大內久身體的其他部位的面板也開始出現脫落,與之同時,身體內的臟器也出現衰竭現象。
我們知道,面板是人身體最重要的一層屏障,它可以有效的阻隔外界病菌的侵襲,所以,隨著大內久面板的一塊塊脫落,傷口感染就成了最棘手的問題。
當時的日本算是世界上醫療技術最發達的國家,但即便如此,參與救治的醫生面對大內久的情況也是束手無策,醫生不斷的給大內久植皮,但面板根本就無法附著。
因為全身DNA全部斷裂,新細胞無法再繼續生成,即使把全身面板換個三四遍也無濟於事,醫生只能依靠不斷給大內久注射抗生素來對抗感染。
隨後的幾個星期裡,大內久的情況越來越糟糕,相繼出現呼吸困難,內臟出血,心率加速等不良症狀。
在第59天時大內久忽然心臟停止跳動,醫生經過一番搶救把他救了回來,但從那之後,他身上插滿了各種管子,用世界最先進的醫療裝置維繫著生命,一旦撤去裝置,他便會立即死去。
大內久的家人看著他生不如死的樣子,多次向醫生要求對大內久進行安樂死,但醫生並不同意,而且當時的日本當局也想了解過量放射線照射下人的死亡過程,要求醫院不惜任何代價延續大內久的生命。所以安樂死的要求最終被拒絕,大內久只能忍受著非人的痛苦等待死亡的降臨。
第83天,大內久終於解脫了,此時的他已經變得慘不忍睹,全身腐爛得像一具乾屍,也許與這個世界告別的那一刻,大內久心裡是無比幸福的。
像大內久這樣的全身DNA斷裂的患者最終死亡,是意料之中的,因為他的所有細胞都不能再生,正常的新陳代謝就無法進行,整個過程雖然意識清醒,但也只能在絕望中感受著生機一點點流逝。
可能有人會問,給他做器官移植能不能讓他活下來?
答案還是不能,且不論身體器官移植需要配型的難度,就連最基本的面板移植都沒辦法成功,何談難度更大的器官移植呢?
全身DNA斷裂的情況非常極端,如果把人體看做一塊田地,正常人器官移植就像是農作物的移栽,只要土地肥沃氣候適宜,成功率很高,但大內久的情況相當於是把田地的土壤改成了水泥地,不論你移栽多麼生命力頑強的植物,沒有營養的持續輸送,任何植物都逃不過死亡的結局。
人體內的DNA斷裂的情況是正常的,但這種斷裂又是極具傷害的,人的生老病死的過程其實都伴隨著DNA的斷裂。
這個結論是有現實依據的,就拿人睡覺這件事來說,近期,以色列的兩位大學教授在《分子細胞》上發表了一項研究結果表明,人和動物普遍需要睡覺的原因可能是“為了修復在神經活動中斷裂的DNA”!
我們在日常生活活動,經常要面對更需要腦力的學習、記憶任務或者突發情況,因為時間緊迫,大腦中的神經元就需要更快地表達某些基因,來應對面前的問題。
為了適應這種突如其來需求,細胞不可能在冗長的DNA鏈上逐個找到需要表達的基因,更高效的辦法是DNA雙鏈直接斷開,讓大量要用到的基因先表達,並在斷裂位點做好標記,過後再進行修復。當然這種情況不單單發生在神經元上,人體其他細胞中的DNA也會有類似的機制,當DNA鏈發生斷裂後也是需要及時修復的。
而修復的辦法就是睡覺,科學家在研究斑馬魚睡眠活動時發現,清醒的斑馬魚神經元DNA斷裂數會明顯增加,而經過10小時的睡眠,斑馬魚神經元DNA斷裂數又回到了最低水平,這就說明睡眠的過程是DNA鏈修復的階段。
但這種斷裂和被放射性射線造成的斷裂不同,正常的細胞DNA斷裂時是有標記的,是有序且準確的,這也是為修復過程進行時,細胞可以很快速的找到斷裂點,從而高效地修復斷裂的DNA。
放射性射線造成的DNA斷裂是無序混亂的,人體內有31.6億個DNA鹼基對,這就好比把幾十億塊拼片組成的一張拼圖打亂,這些拼片沒有任何的編號,你讓細胞怎麼把它復原?細胞也只會說:毋寧死,求放過。
人類的DNA的斷裂,必然會在身體上有所反應,就像癌症,衰老,都有相應的DNA斷裂,有些細胞自身可以調節修復,但也有不少一旦斷裂就無法復原。
也許未來有一天人類窺破DNA的所有奧秘,到那時人類擁有高超的修復技術,就再也沒有生老病死的困擾,人人都像吃了唐僧肉一樣,長生不老,壽與天齊!
1999年,位於日本的一座核燃料加工廠中,三名工人正在進行鈾的初步提純。為了節省時間,他們將鈾粉和硝酸溶液直接倒入沉澱池中混合,片刻之後,沉澱池中一道刺眼的藍色輝光閃現,照亮了整個操作間。
人類文明發展到今天,許多以前陌生的科學規律被解開了神秘的面紗,它們在推動各類學科發展的同時,也影響著世界的格局。
就拿核物理學來說,它的發展對於人類世界的影響是非常顯著的。在原子彈炸燬廣島長崎之後,舉世為之震驚,而正是這兩顆原子彈爆炸,成了壓垮日本的最後一根稻草,最終自願簽署投降協議書,加速了第二次世界大戰的結束。
自那之後,各國都在暗自發展自己的核技術,日本作為唯一受到過核打擊的國家,自然更加明白核技術對國家發展的重要性。
日本東海村核洩漏事故讓工人全身DNA斷裂1999年9月30日上午,日本東海村核燃料轉換工廠中一片繁忙的景象,任誰也不會想到的是,在這個平平無奇的日子,日本有史以來最嚴重核洩露事故之一將在這裡發生。
鈾235是發生核反應的主要原料,而東海村核燃料加工廠的主要工作就是將鈾粉透過萃取法進行提純,進而獲得核燃料級別的高純度鈾。
這個過程看似簡單,但操作必須嚴謹細心,防止鈾在外力作用下發生核裂變反應,操作稍有不慎就可能造成難以預料的災難性後果。
那日,名叫大內久和攸原兩名工人照常來廠裡上班。他們的日常工作是將鈾粉溶解在硝酸溶液中,等鈾粉與硝酸溶解充分後,再把富鈾硝酸溶液緩慢倒入沉澱池中,使其固液靜置分離。
在這個過程中,鈾粉溶解於硝酸溶液的過程非常耗費時間,期間還需要人將溶液不斷攪拌,讓溶解過程更加充分均勻。
為了節省時間,攸原和另外一名同事提議進行跳項操作,將鈾粉和硝酸溶液一股腦的倒進沉澱池裡,然後再進行攪拌。
大內久平時是個非常嚴謹的人,以往工作時都是按照規定步驟一步步進行,但那天也不知道是怎麼了,一向穩重的大內久,竟鬼使神差同意了兩位同事的提議。
三人說幹就幹,攸原將鈾粉和硝酸溶液倒進桶裡,順著梯子爬到兩米多高的沉澱池頂部負責傾倒,而大內久則手持一個漏斗,讓溶液順著漏斗進入沉澱池,現場的另一位工人在不遠處的辦公桌上負責記錄工作。
在兩人的配合操作下,重達16kg鈾粉硝酸混合溶液被全部倒入沉澱池,但他們不知道的是,沉澱池的核臨界質量只有5.5kg,一旦超過臨界質量,鈾235就會發生核裂變反應。
於是悲劇發生了,溶液中的鈾不出意外的發生了核臨界反應,沉澱池內放出一道藍光(過量的伽馬射線),將操作間的3人全部籠罩在其中。
這道藍色光線稱之為死亡之光一點都不為過,因為在它的照射下,人的身體會發生無法想象變化,它會破壞人體細胞,甚至可以讓全身細胞裡的DNA全部斷裂,恐怖程度不言而喻。
什麼是核臨界狀態要搞清楚什麼是核臨界狀態,就得知道核反應是如何進行的。
核反應的核心是核裂變,是指由一個重原子核(常用鈾235)分解成兩個或多個質量較小原子的核反應形式,反應過程中質量會丟失,轉化成巨大的能量釋放出來,破壞力驚人,原子彈爆炸威力大的原因就在這裡。
而在核電廠中,一般是使用熱中子轟擊鈾235原子的方法引發核裂變反應,被轟擊的鈾235原子釋放出2到4箇中子,再繼續轟擊周圍的鈾235原子,鏈式反應形成。
所謂的核臨界狀態,就是上一次核裂變釋放出的中子,剛好可以滿足核反應繼續發生裂變的需要。
打個比方,把核反應的看做一輛車,核臨界狀態就相當於車輛已經發動,車輛進入怠速狀態,只要此時松一點剎車或者踩一腳油門,車輛就會立馬提速,進入高速行駛狀態。
同樣,核臨界狀態下如果產生的中子數過多,臨界狀態就被破壞,核反應就會不穩定,甚至有爆炸的危險,反之,如果產生的中子數少,核反應就會無法繼續進行。
人全身DNA斷裂後生不如死那麼,當人過度暴露在放射性射線中,全身DNA全部斷裂時,人會有哪些變化呢?
據日本東海村核洩露事故的後續事故調查可知,當時在操作間的三人因為距離核臨界反應中心的距離不同,受到的傷害也有所不同。
其中遠離沉澱池負責記錄的那名工人受傷程度最輕,雖然康復出院後仍然飽受後遺症的折磨,但好歹算是撿回一條命。
大內久和攸原卻沒有那麼好運,他們兩個因為距離核反應中心太近,被巨量的伽馬射線穿透全身,最終大內久在事故發生後第83天搶救無效死亡,攸原在第210天去世,兩人在被救治的過程無比悽慘,簡直可以用生不如死來形容。
事故發生的第一時間,大內久就被送進了醫院,剛開始他除了頭有點暈之外,並沒有其他的不適,但到了第二天,大內久的手臂開始紅腫,接著面板破潰出血,一片片的脫落下來。
據負責照顧他的護士曾回憶說,當時紅腫的手臂用膠布纏著,但等到第二天要給他換藥時,當膠布揭開時,下面的面板也隨之被粘了起來,場面非常恐怖。
不僅僅是手臂,隨著時間的流逝,大內久身體的其他部位的面板也開始出現脫落,與之同時,身體內的臟器也出現衰竭現象。
我們知道,面板是人身體最重要的一層屏障,它可以有效的阻隔外界病菌的侵襲,所以,隨著大內久面板的一塊塊脫落,傷口感染就成了最棘手的問題。
當時的日本算是世界上醫療技術最發達的國家,但即便如此,參與救治的醫生面對大內久的情況也是束手無策,醫生不斷的給大內久植皮,但面板根本就無法附著。
因為全身DNA全部斷裂,新細胞無法再繼續生成,即使把全身面板換個三四遍也無濟於事,醫生只能依靠不斷給大內久注射抗生素來對抗感染。
隨後的幾個星期裡,大內久的情況越來越糟糕,相繼出現呼吸困難,內臟出血,心率加速等不良症狀。
在第59天時大內久忽然心臟停止跳動,醫生經過一番搶救把他救了回來,但從那之後,他身上插滿了各種管子,用世界最先進的醫療裝置維繫著生命,一旦撤去裝置,他便會立即死去。
大內久的家人看著他生不如死的樣子,多次向醫生要求對大內久進行安樂死,但醫生並不同意,而且當時的日本當局也想了解過量放射線照射下人的死亡過程,要求醫院不惜任何代價延續大內久的生命。所以安樂死的要求最終被拒絕,大內久只能忍受著非人的痛苦等待死亡的降臨。
第83天,大內久終於解脫了,此時的他已經變得慘不忍睹,全身腐爛得像一具乾屍,也許與這個世界告別的那一刻,大內久心裡是無比幸福的。
透過器官移植能不能讓患者活下來像大內久這樣的全身DNA斷裂的患者最終死亡,是意料之中的,因為他的所有細胞都不能再生,正常的新陳代謝就無法進行,整個過程雖然意識清醒,但也只能在絕望中感受著生機一點點流逝。
可能有人會問,給他做器官移植能不能讓他活下來?
答案還是不能,且不論身體器官移植需要配型的難度,就連最基本的面板移植都沒辦法成功,何談難度更大的器官移植呢?
全身DNA斷裂的情況非常極端,如果把人體看做一塊田地,正常人器官移植就像是農作物的移栽,只要土地肥沃氣候適宜,成功率很高,但大內久的情況相當於是把田地的土壤改成了水泥地,不論你移栽多麼生命力頑強的植物,沒有營養的持續輸送,任何植物都逃不過死亡的結局。
其實人正常情況下DNA也在不停斷裂人體內的DNA斷裂的情況是正常的,但這種斷裂又是極具傷害的,人的生老病死的過程其實都伴隨著DNA的斷裂。
這個結論是有現實依據的,就拿人睡覺這件事來說,近期,以色列的兩位大學教授在《分子細胞》上發表了一項研究結果表明,人和動物普遍需要睡覺的原因可能是“為了修復在神經活動中斷裂的DNA”!
我們在日常生活活動,經常要面對更需要腦力的學習、記憶任務或者突發情況,因為時間緊迫,大腦中的神經元就需要更快地表達某些基因,來應對面前的問題。
為了適應這種突如其來需求,細胞不可能在冗長的DNA鏈上逐個找到需要表達的基因,更高效的辦法是DNA雙鏈直接斷開,讓大量要用到的基因先表達,並在斷裂位點做好標記,過後再進行修復。當然這種情況不單單發生在神經元上,人體其他細胞中的DNA也會有類似的機制,當DNA鏈發生斷裂後也是需要及時修復的。
而修復的辦法就是睡覺,科學家在研究斑馬魚睡眠活動時發現,清醒的斑馬魚神經元DNA斷裂數會明顯增加,而經過10小時的睡眠,斑馬魚神經元DNA斷裂數又回到了最低水平,這就說明睡眠的過程是DNA鏈修復的階段。
但這種斷裂和被放射性射線造成的斷裂不同,正常的細胞DNA斷裂時是有標記的,是有序且準確的,這也是為修復過程進行時,細胞可以很快速的找到斷裂點,從而高效地修復斷裂的DNA。
放射性射線造成的DNA斷裂是無序混亂的,人體內有31.6億個DNA鹼基對,這就好比把幾十億塊拼片組成的一張拼圖打亂,這些拼片沒有任何的編號,你讓細胞怎麼把它復原?細胞也只會說:毋寧死,求放過。
寫在最後人類的DNA的斷裂,必然會在身體上有所反應,就像癌症,衰老,都有相應的DNA斷裂,有些細胞自身可以調節修復,但也有不少一旦斷裂就無法復原。
也許未來有一天人類窺破DNA的所有奧秘,到那時人類擁有高超的修復技術,就再也沒有生老病死的困擾,人人都像吃了唐僧肉一樣,長生不老,壽與天齊!