化“輻”為福——什麼是核輻射技術

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國際原子能機構(IAEA)曾在一份報告中指出:就應用的廣度而言,只有現代電子學和信息技術才能與同位素及輻射技術相提並論。

核技術(通常指非動力核技術,也稱為同位素和輻射技術)應用在解決人類面臨的基本問題、突破現代科技難點和推進科技進步方面發揮著不可替代的作用。

在美國,核技術被列入長期優先支持的22項關鍵技術之一,在20世紀90年代,核技術應用產業的年產值佔美國國民經濟總產值的比例就已經超過了5%。

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核技術應用市場廣闊

什麼是核技術

通常所講的核技術主要指非動力核技術,亦稱為同位素和輻射技術。它是以放射性同位素和射線與粒子束為基礎,涉及放射性同位素生產設施、射線與粒子束輻射效應、核探測技術、核分析技術等。

涵蓋工業、農業、醫學、環境、國防和科學研究領域。

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核技術在能源領域的應用

核能的應用最先是體現在國防方面,原子彈和氫彈,以及為核武器研究和製造提供技術和材料的各種反應堆、加速器,體現了核技術應用的最尖端技術水平。

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在民用能源方面,利用重核裂變會放出巨大能量,建造核電站、空間堆電源、核供熱堆及用於船舶或潛艇的核動力裝置等,這也是裂變能實際應用的主要方向。

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利用放射性核素衰變時放出的能量做成電池,廣泛用於宇宙探測器,人造衛星、心勝起搏器等。

用核技術研發的核電池或放射性同位素電池(如238Pu電池),其特點是不需外界能源,小巧緊湊,使用壽命長,是目前人類進行深空探索唯一可用的一種能源。

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微型核電池

核技術在工業領域的應用

放射性核素放出的射線,可作為獲取工業過程中控制參數和其他信息的一種信息源,採用這種原理而集成的各種同位素監控儀器儀表,如測厚儀、核子秤、射線探傷機、集裝箱檢測系統、離子感煙火災報警器等可用於監控生產流程,實現無損檢測或成分分析,探知火情等。

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鈷-60集裝箱CT檢測系統

近年來,一些國家研製開發的60Co(鈷-60)集裝箱CT檢測系統、中子成像檢測系統,以及基於核技術研製的爆炸物檢測裝置、高能電子束消毒滅菌系統、放射性物品監測裝置等,都是核技術應用的最新成果,為打擊走私、反恐等提供了有力的手段,在維護人身財產和保障國家安全方面發揮著越來越重要的作用。

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輻射加工是核技術工業應用的重要體現,已在交聯線纜、熱縮材料、橡膠硫化、高分子電阻正溫度係數(PTC)器件、醫療用品消毒滅菌、食品輻照保藏以及廢水、廢氣處理等領域取得顯著成效,形成產業規模。

我國的輻射加工產品有20多類300多種,形成了熱收縮材料、輻射交聯電線電纜和輻射乳液聚合三大支柱產品。另外,醫療用品消毒滅菌也成為了大批量醫療用品消毒的主要方式。

核技術在農業領域的應用

在農業領域中,核技術應用主要包括輻射育種和輻射不育防治蟲害兩個方面。

輻射育種技術是利用了等射線誘發農作物種子基因突變,獲得有價值的新突變體,進而培育出農作物的優良品種。我國利用輻射培育的新品種約佔世界培育農作物新品種總數的四分之一,特別是在糧、棉、油等作物新品種的推廣應用上取得了顯著的增產效果。

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輻射昆蟲不育是一種先進的生物防治方法。它利用γ等射線對有害昆蟲進行適當輻射劑量的照射,使其喪失生殖能力,不僅達到防治移至根除害蟲的目的,還避免了因使用農藥所造成的環境汙染。採用昆蟲的輻射不育技術代替農藥來控制病蟲害的生長,將極大地抑制因病蟲害導致的糧食減產,並大大避免因大量使用農藥所帶來的環境汙染。

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輻射昆蟲不育來防止登革熱

核技術在醫學領域的應用

醫學和生命科學是核技術應用最活躍的領域,包括核醫學診斷、治療及生命科學研究等方面。

核技術用於人體疾病診斷主要採用輻射源(大多用X射線)和放射性核素,其中放射性核素診斷的應用最廣。

核技術用於疾病治療是利用了電離輻射對病變組織細胞的殺滅作用,可分為體外放射治療和體內放射性藥物或放射源治療兩種方式。目前,體外放射治療是治療癌症三大有效手段之一。

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重離子治癌技術

核技術在環境領域的應用

核技術在環境領域中的應用主要涉及三廢治理,包括利用加速器電子輻照的方法淨化燃煤煙氣,利用射線和電子射線等處理廢水和難降解有機廢物等。

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核技術是現代科學技術的重要組成部分,是20世紀人類文明史上一個重要里程碑,是當代最主要的尖端技術之一。目前,世界上共有100多個國家開展核技術的研究、開發和應用。它的快速發展已成為推進國防和國民經濟新技術、新材料、新工藝不斷取得創新發展的動力。

關注核技術發展,以“輻”為福!


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