植物“做媒”，讓蜂蜜遇上半世紀(jì)前的銫137 放射性元素激增

當(dāng)你舀上一小勺蜂蜜攪拌成蜂蜜水，或許就能見證幾十年前核試驗放射性元素在水杯中形成的漩渦。近日發(fā)表在《自然·通訊》上的一篇論文顯示，這一切都要從上世紀(jì)50年代開始在大氣中開展的核爆試驗說起。

放射性元素激增

在上世紀(jì)50—60年代這段時間里，美國在位于新墨西哥州和內(nèi)華達州的核試驗場地上空引爆了數(shù)百顆核彈，后續(xù)場地轉(zhuǎn)移到了太平洋島嶼，直到1963年整個核試驗才告一段落。這意味著在極短的時間里，大量的放射性沉降物被拋射到了大氣層中，在風(fēng)和降雨的作用下，這些物質(zhì)迅速地擴散到更廣的地區(qū)。

這種短暫的放射性元素激增模式，已經(jīng)成為地質(zhì)學(xué)家甚至是刑偵學(xué)家確認(rèn)年代的工具。上世紀(jì)90年代，維也納大學(xué)法醫(yī)學(xué)部的科學(xué)家就曾利用碳14破解了高度干尸化無名尸體的死亡年份，他們通過比對尸體骨頭里脂質(zhì)的碳14含量和各時間段的碳14水平得出了這一結(jié)果。

類似的方式對地質(zhì)探測同樣適用，威廉和瑪麗學(xué)院的地質(zhì)學(xué)家Jim Kaste曾試圖根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙又芯?xì)沉積物的分布來判斷工業(yè)化進程，“當(dāng)你取出巖芯，就能看到有一層的放射性元素達到了頂峰，我們就知道這里代表的是1963年。”Kaste表示。

銫137是其中比較常見的放射性元素，它本身并不存在于核彈中，而是經(jīng)過鈾和钚的裂變生成。其半衰期大約為30年，會逐漸衰變成放射性的鋇，最后變成穩(wěn)定形式的鋇元素。此前，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)銫137會流入到人類的食物中。

Kaste也曾關(guān)注過放射性元素與食品關(guān)系的問題，他在4年前給自己的學(xué)生布置了一個假期任務(wù)：玩到哪買到哪，把吃的帶回來。接著，學(xué)生們依次將拿回來的水果、堅果和蔬菜等各類食物放到了伽馬探測器下檢測。理論上，在長達數(shù)天的時間里，隨著銫137衰變釋放出的伽馬粒子會在儀器上顯示出來。

實驗過程中，前面幾個果蔬的樣本還算正常，銫137只有非常微弱的痕跡。但是，一瓶蜂蜜在檢測器上的反應(yīng)讓Kaste感到驚訝，屏幕上顯示，這瓶蜂蜜的銫137的含量比其他食物高了非常多。

為了找到蜂蜜富含銫137的原因，Kaste開始帶著自己的學(xué)生在美國東海岸各地購買蜂蜜，一共買了122份蜂蜜，其中68份顯示出了放射性元素的痕跡，并且大多數(shù)含有銫137的蜂蜜都來自美國東海岸。這就產(chǎn)生了一個很有意思的問題：為什么離爆炸點更遠的美國東部成了放射性沉降物更加富集的地方呢?

蜂蜜仍可安全食用

在那段瘋狂的大氣核爆歲月里，許多放射性沉降物被拋射到了平流層，緊接著載滿這些物質(zhì)的云朵開始緩慢地移動，它們慢慢地從干旱的美國西部和大平原區(qū)域移動，直到跨過了密西西比河?xùn)|部，濕度開始增加，水珠越聚越多。化作含有放射性沉降物的雨水落到了地面。

但是，當(dāng)我們看一看“蜂蜜地圖”，就會發(fā)現(xiàn)一個區(qū)域銫元素的水平并無法和蜂蜜是否含有銫137一一對應(yīng)。

有一種元素的水平反倒能很好地顯示該區(qū)域的蜂蜜是否含有銫137，這種元素就是鉀。鉀是植物生長必不可少的元素，如果沒有鉀元素，植物就會尋找一些替代品。打開元素周期表，能看到19號元素鉀和55號銫元素在同一族，這意味著元素的外層電子和離子大小特性是相似的。“因此，在土壤中缺鉀的地區(qū)，植物會選擇不斷吸收銫元素。”Kaste表示。

當(dāng)然，植物是能夠區(qū)分鉀和銫的，在兩者同時存在的情況下，會優(yōu)先選擇吸收鉀。但在缺鉀的情況下，植物不得不選擇吸收銫。

這樣，放射性的銫元素就可能順著核試驗地區(qū)上空，例如新墨西哥州，甚至更遠的太平洋和俄羅斯上空一路來到了美國東海岸一株植物的花蜜中，然后被辛勤的蜜蜂帶走，一點一點收集起來。

上面那68份蜂蜜中，銫137的水平都大于0.03貝克勒爾/千克，即大約15毫升蜂蜜中有87萬個放射性銫原子。其中，佛羅里達州的一份蜂蜜中，銫137的水平達到了19.1貝克勒爾/千克。

雖然結(jié)果會讓許多人大吃一驚，但根據(jù)美國FDA的標(biāo)準(zhǔn)，食品的放射性元素水平應(yīng)該低于1200貝克勒爾/千克，所以哪怕是佛羅里達的那瓶蜂蜜也是符合安全食用標(biāo)準(zhǔn)的。

其實相比人類，蜜蜂才是更應(yīng)該關(guān)注的對象。最近數(shù)十年，美國許多地區(qū)的蜜蜂種群都遭到毀滅性打擊，有的地區(qū)更是一只蜜蜂都不見蹤影。至今，大家都認(rèn)為是殺蟲劑的廣泛使用將蜜蜂趕盡殺絕了。但是否還有其他的可能?

例如，切爾諾貝利核災(zāi)難之后，輻射損傷了附近大黃蜂種群的生育能力。相比之下，隨著降雨來到美國的輻射水平可能只有前者的1/1000，但是這一過程對蜜蜂種群的作用卻不得而知。現(xiàn)在，我們可以安心地食用蜂蜜。“但了解到我們的環(huán)境中發(fā)生了這一過程同樣非常重要。”猶他大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家Thure Cerling表示。(楊心舟 據(jù)《環(huán)球科學(xué)》)