再訪廣島

【德】麥考·帕默   著

郎倫友  譯

第五章  第四節

5.4 對已發表的發光數據的評估

   東村等人【79】只報告了與爆炸中心不同距離的γ-射線劑量的最終數據，因此讀者們沒有機會判斷這些作者們獲得的實驗數據的真實性。不管怎麼說，橋本等人【80】進行的研究比較詳細一些，同時還展示了僅有的屈指可數的原始輝光曲線，給出了根據這些曲線得出的發光強度（見他們的表2）。它還給出了根據發光值計算γ-射線劑量的公式：

         γ-劑量=L×G×C×R                                （5.1）

   在這個方程式中，L為每個樣品在第一次加熱過程中檢測到的由炸彈產生的熱釋光，G、C和R為校準和修正係數。這些係數中最重要的是G，這個校準係數給出誘導某種發光響應所需要的γ-射線的數量（γ/L），根據第二次加熱過程進行確定。C是修正每個樣品相對於γ-射線的原方位的係數，這個數值只在1.09至1.31之間變化，因此對總體結果的影響是次要的。R被認為是修正激活時間與檢測時間之間的衰減的；它沒有賦值，但用於作者們設想的特別長壽的發光峰值q（見表5.1）上，它的值將非常接近1 。

圖5.4 樣品的熱釋光、校準係數以及作為與廣島和長崎爆炸中心距離的函數的γ劑量。

Hiroshima：廣島；Nagasaki：長崎。

Luminescence(L) or calibration(γ/L)：發光（L）或校準（γ/L）；Distance from hypocenter(m)：與爆炸中心的距離（米）。

Luminescence(L)：發光；Calibration factor(γ/L)：校準係數；γ-Dose(Gy)：γ-劑量（戈瑞）。

所有的數據均引自橋本等人【80】的著作表2 。發光讀數和校準係數都沒有單位；【80】γ劑量是用拉德（ rad）【80】表示的，但在這裡都轉換為戈瑞（Gy）。

   出於這種考慮，人們當然期待γ-劑量的任何重大變化也與L的重大變化有關，因此應該假設接近爆炸中心時它的值最高，而那些由修正係數引起的變化應該相對較小。然而我們發現並不是這樣。圖5.4A顯示的是橋本的數據。我們看到L的原始數據變化很小；實際上，它們在與爆炸中心相距最遠的地方達到最高值。然而γ劑量呈現出明顯而又有規律的下降趨勢，這完全與γ/L校準係數的趨勢非常相似。

   從感到意外中清醒過來以後，我們可能想知道，磚和瓦在化學成分上可能是十分相似的，是否應該對γ-射線輻射的敏感性顯示出如此巨大的差異考慮在物理上是否合理。這是一個合情合理的疑問，我們將不會繼續探究它，我們只是指出，橋本等人【80】沒有討論這個問題。相反，我們只想問一個比較簡單的問題：假設校準係數確實可能會在很大程度上發生物理變化，從統計學的角度看，它們完全按照這個順序隨着與爆炸中心距離的增加而依次遞減的可能性應該有多大？因為我們有7個不同的數值，那麼這種可能性就是1/7！=1/5040，或者說近似於0.0002 。

   原始的發光讀數，長崎的樣品比廣島的樣品總體來講更高更易變。（見圖5.4B）然而引人注意的是這些校準係數正好是反向變化，每當L下降的時候，它們就上升；每當它們下降的時候，L就上升；同時生成一條平滑且規則的γ-射線劑量的曲線作為與爆炸中心距離的函數。（腳註8）因為總共有7個數值，因此它們之間有6種轉換，這種可能性都會以，即1/64的機會一一對應。儘管這幾乎是廣島更為正常的趨勢概率的100倍，但它仍然低於5%，這是我們通常拒絕將隨機性作為合理解釋的閾值。因此說，廣島和長崎的研究結果分別經受不了統計的合理性的檢驗，它們兩個本來就是如此，因為他們的輕信已經超過了臨界點。

【腳註】

8：如果這些原始熱釋光讀數確實存在真實性和相關性，那麼來自廣島的均勻的低值可能反映了火災導致廣泛的熱失活。長崎沒有完全被火災吞沒，因此存在更多的熱釋光放射性——當然是由於自然背景，而不是因為任何核爆炸——被保存在那些磚瓦樣品中。