新知丨科学认识生活中的核

来源: 光明日报

发布日期: 2014-11-03 12:49:49

本文介绍了核技术在生活中的广泛应用及其对工业、农业、医学、环保等领域的贡献,同时强调了正确认识和利用辐射的重要性。

今年是我国第一颗原子弹爆炸成功50周年。原子能技术虽为战争而生,其应用却远远超越了战争,为人类未来发展提供了更多的可能性。经过几十年的发展,“核”在人们生活中已无处不在,被工业、农业、医学、环保等领域广泛应用。但一些公众因为对核科学缺乏了解,往往谈“核”色变。

王乃彦(中科院院士、中国核学会原理事长):辐射、放射性可以造福人民。

核科学是跟放射性联系在一起的,很多核技术带有放射性,所以我们应该先正确认识什么是辐射。辐射有三种,一种是α粒子,一个是β粒子,还有伽马射线,实际上还有一个中子,但很少被应用。一层厚一点的纸就可以把α粒子挡住,所以α粒子对人体没什么影响。第二种是β射线,带负电的电子,它的穿透力一般铝片就可以挡住。而伽马射线,就需要用混凝土的墙才能挡住了。

大家知道,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,如果原子核含的质子数不一样,含中子的数目不一样,就是放射性同位素,可以放射出一些射线。辐射的计量单位,我们通常用毫希伏,就是千分之一的Sv。我们生活在地球上,每天都受到宇宙射线的照射,这是无法避免的,还有人工放射线,比如到医院做胸部的X光透视。辐射是否有害,得看剂量。

核电厂周围的老百姓一年受到辐射0.01个毫希,从北京到欧洲乘飞机来回受0.02个毫希,我们吃水果、粮食、蔬菜,每年每人接受0.25个毫希左右,胸部做一次透视,每次有0.3个毫希,每天看两个小时电视,每年有0.01个毫希,每天抽20支香烟,有0.5个毫希。

现代生活中很多地方都离不开辐射,像消毒、保鲜、治疗疾病等。比如肉里面有大肠杆菌,不把它杀死,就会有很多传染病,通过伽马射线照射,可以达到目的。日本用大量辐射照土豆,因为如果土豆发芽,发芽的地方是有毒的,经过照射以后,土豆就不会发芽。很多癌症,如果发现得早,用伽马射线可以把癌细胞杀死。辐射可以育种,由于遗传性变异,可以产生出抗倒伏、抗病虫害的新种子。

日常碰到的辐射很多,我们要增强对辐射的认识,利用辐射造福于人民,要用科学的态度对待辐射,只要注意防护辐射,是完全可以保持安全状态的。

安继刚(中国工程院院士、清华大学教授):核技术的工业应用。核技术对工业生产也有很大帮助。比如核测控、核分析、核无损检测等。工业中利用射线和物质相互作用,对加工过程进行控制,比如测厚度、测密度、测位置、测流量等。现在的钢品工业,不仅要测一个点厚度,还要测截面。

举一个例子,测热轧钢板,1000摄氏度高温,还有400摄氏度横断面,测量钢板的速度是25米/秒,精度到千分之一,这是一个高端的工业测厚度的装备。

核技术还可以质谱分析,即通过测量运动带电粒子在磁场中的偏转而确定其质量,再依据测得的质量谱,分析样品。X荧光分析,通过测量样品被激发产生的特征X射线谱来确定其成分,灵敏度非常高。

核无损检测是现代工业中质量控制的关键。

有各种辐射成像方法,能够提供直接观察的影像,来看内部是不是有缺陷或者内部构造。这在反恐、缉私领域都有用途。中国海关有一套集装箱检测系统,像一只眼睛,卡车集装箱过来,通过阵列探测器,利用射线技术给集装箱做CT,原理类似机场、地铁站的安检。汽油、水,密度不一样,性能就不一样,显示图像也就不一样。这种应用在海关部门立过大功。

1999年12月,在福建马尾港装了第一套系统,查出一个集装箱的图像,报关时是非金属,但实际是计算机显示器,这个案主,就是赖昌星的远华公司。

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