核技术及相关产业概述.ppt

第一章核技术及其相关产业王明明核医学教研室,1.射线的发现2.研究的必要性3.辐射应用4.辐射危害,1.研究的必要性1.1核技术的广泛应用:放射性同位素示踪技术揭示肥料吸收分布,基本生物学过程14C用于文物年代测定3H测堤坝渗漏、测定河流含泥沙量工业探伤仪、密度湿度仪癌症的治疗核农学诱变育种-贴近作物生长自然环境性状稳定工业微生物高产菌株选育,147N+-10e=146C存在于大气中，通过食物链进入动物植体内，一面生成，一面衰变，所以146C与126C在自然界中比值保持不变。当生物体死亡后，新陈代谢停止，由于碳-14的不断衰变减少，因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。测定生物体出土化石中碳-14和碳-12含量，就可以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。例如某一生物体出土化石，经测定含碳量为M克（或碳-12的质量），按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出，生物体活着时，体内碳-14的质量应为m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一，根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了，即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家WF利比因发明了放射性测年代的方法，为考古学做出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。由于碳-14含量极低，而且半衰期很长，所以用碳-14只能准确测出56万年以内的出土文物，对于年代更久远的出土文物，如生活在五十万年以前的周口店北京猿人，利用碳-14测年法是无法测定出来的。,核武器提升国家国防实力,各国核弹头数：China400；Russia23000，U.S12000;England260；France450；（AFrenchNuclearException1998.1）U.S.NationalMissileDefenseDeployment核导弹发射图径：公路、火车、飞机、潜艇、水面舰艇、卫星,能源紧张催生核电事业大发展-2000年全世界发电装机容量已超过32亿kw，年发电量超过14,838.75亿kwh，其中火电占63.40，水电占17.92，核电占17.10，地热及其它能源发电占1.58。我国现有核电站：广东大亚湾、岭澳核电站连云港田湾核电站浙江秦山核电站1、2、3期浙江三门未来几年福建、山东、安徽繁昌2020年我国将建成40座核电站,4000万千瓦，占发电总量4%（今年装机容量为9.3万千瓦）国家能源领域重点项目可控核聚变技术、混合堆电站,辐照加工业辐照装置:60Co源（24省级，150多1700kCi）、加速器（电子束和X射线）1、利用电子束辐照快速晶闸管、芯片，可改变优化产品的性能。2、降解水产品、蜂制品中残留氯霉素，达到出口国的农药残留卫生标准。3、化工方面：热收缩材料、电线电缆、低温粘合剂、增稠剂等10余类100多种；4、辐射消毒方面有输液器、注射器、手术刀片、乳胶手套、缝合线、纱布等20余种医疗用品、上百种中成药及保健品等；5、食品消毒，19841994年国家先后批准了18种辐照食品卫生标准，1997年公布了辐照食品类别卫生标准，明确宣布6大类食品可以进行辐照处理。“九五”期间全国辐照大蒜30万t，谷物和豆类4902t，调味品8246t，脱水蔬菜12831t，功能食品19115t，2002年辐照量超过10万t。,6、农副产品、食品、海、水产品的保鲜。达到杀菌、杀虫、抑制发芽、延长货架期的目的。7、黄玉、珍珠、水晶致色，提高产品品质，增加产品附加值。8、高分子材料的降解制得微米和纳米材料9、动物饲料、化妆品消毒杀菌。随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，卫生和健康意识的加强，辐照加工在其它领域将有广泛的应用前景。我国核技术应用产业将用5年左右的时间，较目前的规模翻一番，争取达到1000亿元的产业规模，保持年均15%以上的增长速度。（2004年3月）,核技术在工农业和科研中的广泛应用带来辐射潜在危害。原子弹爆炸和核事故急性大剂量照射引起的损伤性质、小剂量慢性照射、职业照射和环境低剂量有无危害？放疗机理及提高放疗效果途径、辐射防护标准制定，均需研究辐射生物效应。,辐射危害启发对辐射生物效应的研究在射线应用过程中，由于防护知识缺乏，射线危害效应也逐步暴露出来，居里夫人死于白血病，约里奥居里夫妇出现组织损伤，Becqrel将铀置于衣兜引起皮肤灼伤，放射科医生和X线工作者出现皮肤癌及其他癌症。,原爆效应引起对辐射的恐惧二战末期，美国在日本广岛和长崎投放两颗原子弹打破了日本军国主义妄图称霸世界的梦想，敲响了其丧钟。同时也让人们认识到辐射的巨大危害，也在一定程度上带来世人的核恐怖心里。战后日本成立了放射线综合研究所启动了对原爆辐射受害者辐射生物效应的长期跟踪研究。由此获得了辐射人体效应的大量珍贵资料。,Nakasaki原爆后的满目沧痍,原爆皮肤灼伤图,核武器：原子弹、氢弹、中子弹、60Co弹爆炸方式：空中爆炸、地水面爆炸、地水下爆炸,核武器损伤：烧伤（光辐射、火焰）、冲击伤（挤压玻璃飞石冲击）放烧冲复合伤、烧冲复合伤,核事故积累了部分零散资料美国三里岛核电事故(1982)日本东海1999和苏联Mayak核工业联合加工厂核燃料泄露前苏联Chernobyl核电站四号机组爆炸事故也带来了巨大危害，积累了大量事故照射人群资料。贫铀弹1991年海湾战争1998年北约对南斯拉夫战争大量使用贫铀弹，美国参战军人患上“海湾战争综合症”，伊拉克和南斯拉夫地面及水体放射性、重金属污染。Depleteduranium含0.001%234U、0.2%235U、99.79%238U沉积部位:肺部(气态)肝肾,7.前苏联Chernobyl核事故简介：Chernobyl核电站位于乌克兰基辅西北130公里的普里皮亚特河畔的普里皮亚季镇，其第四号机组于1983年12月投入运行。由于反应堆物理结构和关闭系统设计存在严重缺陷及低功率工程实验时操作失误，安全系统被切断导致短期内反应堆内蒸汽压力过大，爆炸起火，使堆内放射性物质总量的3.5外泄到环境中，总释放量12X1018Bq,其中137Cs0.09X1018Bq,134Cs0.06X1018Bq，131I2X1018Bq,惰性气体6X1018Bq。放射性物质沉降在乌克兰西部、欧洲国家及全球。事故后10天，火被扑灭，停止释放放射性物质。事故发生时现场有操作工177人、建筑工人268。本次事故受照0.8Gy者237人，有134人被确诊为急性放射病。因急性放射病复合粒子皮肤烧伤火热烧伤死亡28人，另2人死于现场（烧伤或压伤），1人死于冠状动脉血栓形成。,次日临晨开始撤离居民，在周围30平方公里范围内分三批迁移11。6万。公众受到最大剂量估计300400mSv。IAEA估计生活在严重污染的7个地区居民70年间（19862056）个人剂量负担为150400mSv，其中外照射80160mSv，内照射60230mSv。,表7.2.1大气气溶胶样品中发射射线的放射性核素的相对含量采样采样样品放相对放射性核素含量(%)日期地点射线Ci/L131I134Cs137Cs140Ba140La141Ce144Ce95Zr95Nb103Ru106Ru132Te5.14佐林1.5X10-13204512820301.06.3普里皮季亚4.0X10-1