核物理與核探測、核分析技術(shù)的應(yīng)用

趙寶玲

中核四0四有限公司 甘肅蘭州 732850

技術(shù)對于人類來說永遠是一把雙刃劍，關(guān)鍵在于我們?nèi)绾芜\用。我們應(yīng)該把研究的重點放在如何利用核物理技術(shù)促進社會發(fā)展，而不是去投入巨大的資金去發(fā)展核武器。核物理技術(shù)本身是中性的，沒有好壞善惡之分，我們不能因為它曾經(jīng)給我們帶來災(zāi)難而拋棄它，也不能因為它對人類的貢獻而去濫用它。

1 關(guān)于核相關(guān)技術(shù)及分析

核技術(shù)主要指在原子核物理現(xiàn)象基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門關(guān)鍵技術(shù)，其主要利用原子核反應(yīng)堆、粒子加速器、放射性同位素及核粒子探測器等各種核物理設(shè)備為各行業(yè)服務(wù)。關(guān)于核技術(shù)有不同分類，如此從廣義上講，核技術(shù)主要是研究所有與核有關(guān)的技術(shù)；從狹義概念講，其主要包括核武器、核能源、核動力等。此外，目前各行業(yè)常用的同位素示蹤技術(shù)、核成像技術(shù)、核分析技術(shù)、核探測技術(shù)等也是核技術(shù)的重要應(yīng)用，并且取得了較好成就。綜合以上應(yīng)用，加大對核物理相關(guān)技術(shù)的研究并促進該技術(shù)在當前工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護及醫(yī)學治療等方面的應(yīng)用具有重要價值及意義，以下將對其進行說明及分析[1]。

2 核物理與核探測、核分析技術(shù)的應(yīng)用分析

綜合目前情況，核物理與核探測、核分析技術(shù)的應(yīng)用對各行業(yè)帶來了極大的技術(shù)支持，為保證現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展將起到積極作用。以下對核相關(guān)技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用進行舉例與分析，具體如下：

2.1 核技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

核技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的最早應(yīng)用屬于輻射加工，即該技術(shù)利用60Co源所產(chǎn)生的γ射線或電子加速器產(chǎn)生的電子束照射物料，從而引起高分子材料發(fā)生反應(yīng)，從而獲得理想的材料。目前，輻射加工主要用于優(yōu)質(zhì)電線電纜、熱收縮材料、發(fā)泡材料的加工。同時，無損探傷也是核技術(shù)的重要領(lǐng)域，且對工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到了重要作用。該技術(shù)主要是通過加速器產(chǎn)生的電子束打靶產(chǎn)生的X射線照射工件，從而產(chǎn)生平面圖像，進而實現(xiàn)對一些管材、容器的檢驗，在化工生產(chǎn)、機械加工等對材料要求高的行業(yè)具有重要應(yīng)用價值。此外，現(xiàn)有工業(yè)監(jiān)測所使用的工業(yè)核儀表如厚度儀、密度儀、核子稱等，由于以上設(shè)備可實現(xiàn)不接觸、不破壞被測物體而實現(xiàn)數(shù)據(jù)測試，可在一些高溫、高壓及存在酸堿腐蝕等環(huán)境下進行探測。

2.2 核技術(shù)在醫(yī)學行業(yè)的應(yīng)用

關(guān)于核技術(shù)在醫(yī)學的應(yīng)用，主要包括核醫(yī)學成像與放射治療兩個方面，首先，核醫(yī)學成像主要包括單光子發(fā)射斷層成像及正電子斷層成像；如單光子發(fā)射斷層成像主要是利用失蹤劑，并使示綜劑積聚在被探測器官上，從而使得該器官變成放射源，從而通過探測器對示綜劑進行探測，以建立一系列斷面圖像，可為患者病情診斷提供依據(jù)。而發(fā)射治療主要是針對腫瘤患者而實施的主要治療手段之一。從現(xiàn)有應(yīng)用來講，放射治療從所使用的角度來講，可分為低傳能密度放療及高傳能密度治療[2]。其中，低傳能密度放療主要包括x射線、γ射線實施放療等；而高傳能密度治療主要指中子治療及重離子治療等。但，對于該技術(shù)，放射性治療的主要問題在于在殺死癌細胞的同時，盡可能減少對正常組織的傷害，以便擴大該技術(shù)在醫(yī)學行業(yè)的應(yīng)用。

2.3 核技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

關(guān)于核技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要集中在以下幾個方面：其一，輻射誘變技術(shù)，現(xiàn)有取得較大成就，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)通過輻射誘變技術(shù)在育種方面的應(yīng)用實現(xiàn)了對2000多個新型品種的培養(yǎng)，為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值發(fā)揮了重要作用。其二，輻射加工技術(shù)的應(yīng)用對農(nóng)產(chǎn)品的保存也發(fā)揮了重要價值，如利用輻射加工技術(shù)可實現(xiàn)對一些昆蟲的殺滅及抑制種子發(fā)芽等。其三，昆蟲輻射不育技術(shù)在目前植物病蟲害防治中具有重要價值，通過輻射照射，抑制昆蟲繁殖，對滅絕昆蟲具有重要價值。

2.4 軍事領(lǐng)域核物理

在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用就是我們所恐懼的核武器。核武器是利用核反應(yīng)的光熱輻射、電磁脈沖、沖擊波和造成殺傷和破壞作用的武器。我們通常想到的是原子彈與氫彈，原子彈屬于裂變型核武器，氫彈屬于聚變型核武器[3]。核武器對人類的傷害是不可估量的，人類第一次也是唯一一次在戰(zhàn)爭中使用核武器是在二戰(zhàn)時期，美國對日本投下了兩顆原子彈。現(xiàn)在沒有任何國家敢在實戰(zhàn)中運用核武器，一旦爆發(fā)核戰(zhàn)爭，毀滅的將是整個世界。

2.5 能源領(lǐng)域

現(xiàn)在人類主要利用核能發(fā)電。在 2013年，全世界正在運行的核電站共有 438座，總發(fā)電量為 353千兆瓦，占全世界發(fā)電量的16%。核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆中可裂變材料（核燃料）進行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)是指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發(fā)生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，這種反應(yīng)稱為鏈式裂變反應(yīng)。實現(xiàn)鏈式反應(yīng)是核能發(fā)電的前提。

3 結(jié)語

綜上所述，核技術(shù)作為當前時代的關(guān)鍵技術(shù)，在現(xiàn)有工業(yè)、國防等行業(yè)取得了廣泛的使用。對于該技術(shù)，加強科學技術(shù)研發(fā)及推動核技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、醫(yī)用領(lǐng)域等行業(yè)的應(yīng)用可對該技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持與保證。本文結(jié)合實際情況，對核技術(shù)的相關(guān)概念及原理進行了說明，并在此基礎(chǔ)上對核相關(guān)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護及檢測等方面的應(yīng)用進行了分析，以供參考。