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生活中无处不在的核技术,你了解多少?

核技术应用 核医学科 核分析技术 电子束辐照
发布:2021-01-26 09:22:17     来源:中国核网

在人们眼里,核技术通常被认为是一种很有威力的东西,往往谈“核”色变。实际上,在人们日常生活中,核技术应用无处不在,与我们的衣食住行息息相关。

1 医学

核医学科是利用放射性核素进行疾病研究、诊断、治疗的学科,能够提供脏器或者组织的功能方面的信息,如近年来发展起来的MRI(核磁共振成像)。核医学具有无创、高效的优点,常用于甲状腺疾病、肿瘤、冠心病、肾脏疾病等的显像诊断及甲亢、骨转移癌的治疗。


 来源 | 维基百科

疫情暴发以来,全国人民迅速行动,核行业也积极参与其中。2月7日,国务院联防联控医疗物资保障组印发《医用一次性防护服辐照灭菌应急规范(临时)》(以下简称《应急规范》)。2月12日,首批上万件一次性医用防护服完成辐照灭菌。

疫情面前,时间就是生命,辐照快速灭菌技术开启了与时间抢跑的“第一棒”。辐照技术是通过放射性同位素(Co-60)产生的γ射线及加速器产生的高能电子束或x射线,照射被灭菌物品,使其物理性能和化学组成发生变化,达到消毒灭菌的目的。辐照灭菌过程动画演示见下图。

辐照技术在灭菌领域有着很好的口碑,速度快仅是它的一个特点,除此之外,它还安全、环保、绿色、可靠。首先是杜绝放射源。其次,通过辐照技术灭菌不会产生二次污染物。辐照技术不仅可以用于医疗物资灭菌过程,还可以用于后续防疫期间医用垃圾和医疗废水的消毒灭菌。采用辐照技术处理医疗废物也非常安全,只需要将医疗废物严格封装,放置在辐照区域内,灭菌过程顷刻即好,不用拆包装,大大降低了医源性感染的风险。疫情期间,辐照技术化身“保护神”,驱除病毒、消灭病菌,对一线工作者给予了强大支持。

2 环保

核分析技术已应用于大气污染物监测以及水体和各类环境样品的分析、处理。如:大气污染源监测可以利用核技术检测大气中漂浮的颗粒的来源、种类及占比,还可以利用辐照技术进行大气、废水、污泥的净化处理。

作为处理难降解废水的一种重要手段,电子束辐照技术被国际原子能机构(IAEA)列为21世纪和平利用原子能的主要研究方向之一。

所谓电子束辐照技术,是指利用加速的电子束流轰击或照射被处理对象,使其发生在常规方法下难以引发的物理化学及生物学反应,从而达到提高产品性能和净化物质等目的。相比于传统废水处理方法,电子束辐照技术的优势在于处理难降解有机废水、抗生素废水、含致病菌废水等。



 ▲原水样(经过生物处理后)

▲辐照处理后的水样

此外,利用辐照技术可以改性高分子材料,例如,经过辐射加工获得的高性能塑料,可以用于制造卫星器件和人工心脏瓣膜、关节、角膜等。

近年来,放射性同位素电池(核电池)已成功用作航天器、心脏起搏器、海底电缆中继器等的电源。


 登月宇航员从阿波罗12号上取出核电池

3 农业

在农业领域,核技术已广泛应用于植物辐射诱变育种、农产品和食品辐射加工、昆虫辐射不育等在公众安全领域。


 来源 | 湖南省核农学与航天育种研究所

食品辐照,即利用钴-60、铯-137等放射源进行消毒灭菌。根据我国相关食品规定,经过辐照处理的食品需予以明示。辐照技术处理过的泡椒凤爪,保质期可在1~6个月甚至更长,而普通的凤爪,如果不添加防腐剂,只能存放2~3天。

 

随着车间的束下传送带来回旋转,电子束辐照水果保鲜全过程映入眼帘。电子束保鲜技术安全、环保、绿色,带动了广西百色贫困地区实现脱贫摘帽。10月29日,我国首个农产品原产地电子束辐照保鲜示范中心在广西百色正式投运。这将为百色周边200公里范围的农户,提供农产品辐照保鲜服务,延长农产品保鲜期,实现错峰销售,使农户增收。

通过辐照后,食品内的细菌以及虫卵和幼虫就会被杀死,既能避免人们染上食源性疾病,又能保鲜以延长食品的货架期。对于进口水果、海鲜检疫来说,除了这些作用还能防止外来物种繁殖。

同样的储存时间和环境,辐照杀菌处理后的草莓更耐储存

来源| SME科技故事

此外,辐照还可以抑制类似马铃薯、洋葱、大蒜等食物的发芽。马铃薯等食物在发芽后会产生毒素,辐照技术让这些食物更加安全。

 

来源 | 中国辐射防护学会

辐照技术最大的优点就是穿透力强,货物不用开箱,被照一照从里到外的细菌就被杀死了,既高效又避免了产品二次污染。

除此之外,核技术在农业上的应用还有辐射诱变育种、辐射不育防治害虫、低剂量辐射促进农作物生长发育并提高产量等方面的应用。

4 安检行业

安检仪又称为安检X光机,与医疗中使用的X光诊断原理相似,当X射线穿过物品时,物质组成、密度和厚度不同的物品能不同程度地吸收X射线,密度、厚度越大,吸收射线越多;密度、厚度越小,吸收射线越少。所以由X射线探测器探测到的从物品透射出来的射线强度就能反映出物品内部的结构信息。如果你的包中有危险物品就会被检查出来。

安检仪的辐射剂量是有限的,在安检仪两端进出口也都有铅帘,可以阻挡X射线,如果铅帘产生磨损,将随时更换。这里X射线只起透视作用,并不会在透视过的物体上残留,因此不用担心安检仪对被检物品产生辐射,进而会影响人体健康。但仍需注意的是,安检时切不可图一时之快,把手伸入安检机中取包,毕竟机器内部是有射线照射的,手伸进去就会受到辐照。正确接受安检,对人的健康是不会有害的。

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