用手機攝像頭檢測核輻射,這事到底靠不靠譜_風聞
游戏研究社-游戏研究社官方账号-2022-11-22 08:26

瞭解輻射並不能使你免疫輻射,但至少不會讓你自己把自己嚇死。
這個月初,一則短視頻在國內外的視頻網站和社交媒體上瘋傳。視頻拍攝者將手機攝像頭對準一個奇怪的金屬罐子,揭開罐子上面的白色蓋子後,視頻畫面出現了明顯的模糊和大量的白色噪點。
彷彿是覺得還不夠過癮,拍攝者試着將手蓋在罐子上,噪點頓時消失不見;把手拿開後,噪點就又出現了。
一些評論開始讓這個視頻變得驚悚起來。他們説,視頻裏的這個罐子是鉛罐,用於運送或貯存放射性物質,而畫面中的噪點,是鏡頭正在遭受輻射的表現。他們進而擔憂起視頻作者的健康狀況來:敢於暴露在輻射下,怕不是已經一隻腳踏進棺材了。
另一些網友卻本着懷疑一切的科學精神,全力尋找視頻中的漏洞。
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視頻的原作者是推特上一位叫做Rye Pony的網友,他在11月3日其實上傳了兩部視頻。
在後續視頻中,Pony煞有介事地掏出一個專門用於探測輻射的蓋革計數器,一不小心沒拿穩,將計數器摔在了桌子上。他又拿起計數器,對準那個神秘罐子的內側,計數器立刻發出了滴滴的報警聲,聲音愈發急促,屏幕上的數字也不斷攀升,就像真的有致命輻射一樣。

視頻上傳半個小時後,Pony發了一條回覆,自己錘自己:“這些都是假的。”

第一部視頻“經過剪輯”。就如今的視頻剪輯軟件而言,偽造輻射造成的模糊和噪點,不需要太多的技術含量,也就加個遮罩或蒙版的事。
用手去蓋住罐子的行為,更顯得欲蓋彌彰。大多數放射性物質都會產生穿透力很強、無法被人類的肉體所阻擋的伽馬射線。假定Pony真的在拍攝具有強放射性的物質,即便他伸手擋住蓋子,畫面裏的噪點也不會消失得如此明顯。
而在第二部視頻裏,Pony故意使用了一種近似於魔術的手法:裝作手滑,丟掉蓋革計數器,分散觀眾的注意力,趁機在罐子旁邊放置一小塊提前準備好的瀝青鈾礦。
鈾礦存在放射性,只是一小塊礦石的輻射強度沒有他想象中的高,他不得不將礦石緊緊貼在蓋革計數器上的蓋革管,才能讓計數器發出報警的聲音。視頻中,計數器得到的最大數字為35.62µSv/h,即每小時受到35.62微西弗的電離輻射。

為改善閲讀體驗將原圖翻轉了180度
所謂電離輻射中的“電離”,是指對應的射線或粒子具有充足的能量,能夠衝擊分子或原子中的電子,使其脱離原有的介質。不論這個介質是機械零件還是人體細胞,受到過量輻射後都會失去本來的性質和機能。

至於西弗(Sv,Sievert),是衡量電離輻射對人體影響的計量單位。1西弗等於1000毫西弗(mSv),而1毫西弗等於1000微西弗(µSv)。
我們常説“拋開劑量談毒性就是耍流氓”,電離輻射也是同理。人類所能接觸的萬事萬物,基本都存在電離輻射,任何一個生活在地球上的普通人,每年都要承受2.4 mSv (0.27µSv/h)的輻射。

每150g(約1根)香蕉含有約0.1µSv的輻射
目前人們已經確認,100mSv(100000µSv)的輻射劑量會對人體健康造成明顯危害。因為人體具有修復能力,只要不長期或直接暴露在輻射環境下,一名健康的成年人可以承受住以毫西弗為單位的輻射。作為參考,一次X射線胸透檢查將帶來約7mSv的輻射;一次全身CT檢查的輻射劑量約在10-20mSv之間。
相比之下,那塊鈾礦石帶來的輻射遠未達到要命的地步,這還沒考慮拉開物理距離後輻射產生的衰減。但凡Pony沒傻到把鈾礦石當成項鍊24小時佩戴在胸前,或者像老年人盤核桃那樣時不時拿出來把玩,我們就根本不必擔心他何時歸西。
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在中文互聯網,這種有意製造爭議、噱頭或風險以吸引流量的行徑,一般被稱作“釣魚”。Pony沒有交代上傳這兩則視頻的動機,儘管他自己給自己闢謠的速度相當快,但他已經無法阻止這則視頻擴散到世界各地,供數不清的視頻搬運者繼續釣魚。

圖源知乎@達拉贊雄獅
而在Pony之前,網絡上早就有過利用網友知識盲區騙回復的類似案例,且不止一起。
例如今年10月,Reddit上的某個用户就發了這樣一則釣魚貼:“誰能告訴我,為什麼這個黃棕色的棒子拍不出正常的照片?”貼子附帶一張照片,照片中那根棒子的周邊滿是白色的斑點,像極了輻射衝擊鏡頭帶來的噪點。

棒子上面刻着一大串英文,如“危險”“有放射性”“丟下它快跑”(Drop & Run),還有“鈷-60”(Co 60)的字樣。“鈷-60”是一種人造的放射性同位素,具有極強的輻射性,一般用於癌症的放射性治療、滅菌或除蟲。
下面還有一行,寫着“3540居里”。“居里”(Curie,Ci)源自著名科學家居里夫人,是另一種衡量物質放射性強弱的單位。
倘若這些內容屬實,你在親眼看到並看清這些字樣的時候(假定你和這根棒子距離不到1米),你所承受的輻射水平已經超過了每小時40Sv,“丟下它快跑”起碼能保證你能活過今天。
要是你身上沒有任何防護措施,卻執意要把它塞進褲子口袋裝走,你頂多還能活15分鐘。

“上面本應該寫‘你已經死了’”
瞭解到鈷-60的威力後再看原貼,處處都能看出疑點——一般人不可能輕易接觸到未經屏蔽的一整根鈷-60,接觸過後更不可能有這種閒情逸致拿出手機拍張照。
在谷歌的搜索欄中輸入警告標語“Drop & Run”,我們能夠找到下面兩條結果。第一條是這根棒子的本尊——封存在美國洛斯阿拉莫斯實驗室的鈷-60棒狀樣本,上面刻着一模一樣的文字。

最下邊的“7-1-63(1963年)”是鈷棒的生產日期
第二條是原貼照片的真正出處——某個供用户上傳3D打印模型的網站。有好事者製作了那根鈷棒樣本的模型,還拍了好幾張“賣家秀”。原貼作者從中隨便挑了一張照片,P上了白色斑點。
將這根模型棒子塞進褲袋,你15分鐘後只會覺得褲子有點沉。

就算不從新聞學的角度進行查證,那張圖片本身沒有任何模糊,數不勝數的白色斑點更是假得出奇。
智能手機或數碼相機等攝像設備,通過將光信號轉化為電信號實現成像。這時一旦有強勁的電離輻射轟入鏡頭和設備中的傳感器,被趕出來的電子產生了多餘的電信號,就形成了我們所看到的一閃而過的噪點。
和可見光不同,鈷-60釋放的伽馬射線無法被鏡片捕獲和反射,會對整個傳感器造成衝擊。真實情況下,輻射噪點理應遍佈整張照片、整個畫面,不會只環繞在輻射源頭的周邊。
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在這樣的釣魚貼子裏,沒有哪個作者真的如評論所説,“身在輻中不知輻”,拿自己的性命當兒戲。他們完全知道自己在做什麼,即便他們展示了真實的、足以引起蓋革計數器報警的輻射源,短時間暴露在這樣的輻射下,也根本要不了他們的命。
前面説過,這些釣魚內容的影響力遍及世界各地,自然也包括俄羅斯。放到別的地方,網友們發現貼子的本質後頂多罵兩句;可是在狠人輩出的俄羅斯,總會有天不怕地不怕的毛子,為了一個經不起推敲的段子,親自投入實踐。
在俄羅斯的Pikabu論壇,就有這麼一位狠人,網名“斯奈特”(Snater)。11月5日,他特地上傳了一部視頻,作為對Pony釣魚視頻的正式回覆。

據斯奈特在貼子裏的回覆,他負責管理一台地球物理探測器,這台機器能夠通過釋放伽馬射線,探測岩石和煤層的深度與厚度。伽馬射線的源頭是一小塊銫-137,斯奈特在視頻中所做的事情就是拆解機器,拆出裏面的銫-137,再把它放在手機鏡頭跟前。

這塊銫-137會產生0.2mSv/h的輻射,只是把它放在手裏幾分鐘的時間並無大礙。雖然其輻射水平比Pony的那塊鈾礦石高出不少,但斯奈特的視頻畫面幾乎沒有肉眼可見的噪點。如果斯奈特沒有説謊和造假,他的視頻便是最硬核且最有説服力的反證。
然而僅是闢謠無法徹底解決人們共有的疑惑。現在我們知道,電離輻射的確會導致攝像設備的畫面產生噪點。可是,在多大劑量的輻射下才會出現噪點?更進一步,我們能不能利用這些噪點,把人人都在用的智能手機,當成偵測輻射強度的儀器使用?
這兩個問題都沒那麼容易回答。鑑於不同攝像設備的傳感器靈敏度差異巨大(換個牌子的手機就有可能得到不一樣的結果),我們很難找到一個確定會令畫面開始產生噪點的精確數值。電離輻射也分為三六九等,各自具有不同的能量和穿透力,測量的準確率亦會受此影響。

不同類型的輻射具有不同程度的穿透力
比方説α粒子,造成的危害並不亞於其他輻射,但穿透力較弱,會被設備的外殼、鏡頭,乃至人類的皮膚遮蓋,在人體外部一般不構成危險,也難以讓設備裏的感光器件產生噪點,只能使用蓋革計數器等專業設備進行檢測。

煙霧報警器常用的鎇-241會釋放α粒子
醫療領域常用的X射線,以及穿透力極強的伽馬射線,就很容易產生噪點,因為攝像設備廣泛使用的CCD和CMOS傳感器,對這兩種射線相對敏感。

110µSv/h的X射線便能讓CCD攝像頭產生噪點
圖源Youtube@bionerd23
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畫面噪點顯然不是量化輻射的理想手段。不過,正是CMOS傳感器對放射性射線敏感的特性,使得用手機檢測輻射成為可能。
2011年前後,市面上出現了數款號稱可以通過CMOS傳感器檢測輻射的手機App,如蘋果平台的WikiSensor、安卓和蘋果均可使用的RadioactivityCounter和GammaPix等。使用這些App時,需要在攝像頭上粘貼不透明的黑色膠帶,從而遮蔽可見光的干擾,只讓需要檢測的射線進入傳感器。

WikiSensor使用界面
這些App所得數據的精確程度和專業設備完全沒法比,但科學界的大量研究都願意為它們站台。
2021年6月登載於《自然》(Nature)期刊網站的一篇報告就這樣寫道:使用智能手機攝像頭內置的傳感器檢測輻射“具有其適用性”,足以在輻射達到危險水平之前檢測到輻射的存在。

報告中的研究特地使用了一部舊的iPhone 6s,安裝了RadioactivityCounter,採用銫-137的伽馬射線發射器做對照實驗。
根據實驗記錄,在高於100µSv/h的輻射劑量下,App數據的誤差率只有1.44%;而在約1.25µSv/h的低劑量下,誤差率上升到了79.16%。考慮到不同CMOS傳感器的靈敏度有別,安設有更先進傳感器的新手機更為靈敏,干擾也會更大。

雖然智能手機在低水平的輻射環境下容易犯錯,但是當你真的碰上放射性物質泄漏事故的時候,它們絕對能夠派上用場。
隨着核能的應用、輻射在醫學和工業領域的普及,人們接觸到電離輻射的機會也越來越多。和蓋革計數器等專業設備相比,擁有CMOS攝像頭的智能手機更加普及且價格低廉,手機本身也自帶數據處理能力和電池續航能力,操作簡單易於訪問,因此擁有成為便攜輻射監測設備的潛質。
想必假以時日,任何普通人都能夠擁有監測和量化輻射的能力。當然,我們都希望自己這輩子用不上這些知識和輻射檢測App,但到了那時,網絡上估計也會少一些誤導性質的釣魚貼。