作者:Michael Dillon 来源:《皇家学会学报A》 发布时间:2014-1-21 14:50:04
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新模型提出更好原子弹爆炸逃生策略

 
新数学模型指出更好的原子弹爆炸逃生策略。图片来源:thedailysheeple
 
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《皇家学会学报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”。(来源:中国科学报 张章)
 
 
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