核技术当代科学技术

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核技术通常包括核能技术、核动力技术、同位素技术、辐射技术、核燃料技术、核辐射防护技术等领域。核技术是一项先进技术。在解决人类面临的能源和环境等重要问题中的作用日益明显。截至1993年底,核能发电已占世界总发电量的17%,而法国的核能发电量已占总发电量的70%以上。21世纪,人类开发新能源,广泛应用核技术将更为迫切,核能将是逐步代替化石能源的重要能源。核技术发展概述

核技术诞生于20世纪初，自1896年H.贝可勒尔发现了铀盐的放射性后，随着镭和钋以及人工放射性的发现，原子核模型的建立，同位素示踪概念的引入等，随即将核科学技术的开创性知识投入应用，如夜光粉用于钟表业，X射线用于医学诊断，同位素示踪用于分析化学，镭应用于癌症治疗等。20世纪30—40年代，反应堆、加速器和各种新型辐射探测器的研制成功，核技术得到迅速发展。军事上制成了原子弹和氢弹；能源工业方面，世界各国建造了大量的核电站；工业、农业、医学、地质、材料、考古、法学等领域都有核技术的贡献。到20世纪70年代，由于受到一些发达国家反核力量的抵制以及公众对放射性的非理性恐惧，核技术的发展及其应用受到一定程度的影响。然而，由于核技术的不可取代性及其重大的经济效益和社会效益，到了20世纪末又恢复了发展的势头。核技术的应用领域

1、医学核医学领域发展成熟的日本,应用放射性同位素治疗癌症已经走过了80个年头。大阪大学教授JunHatazawa表示,放射疗法能给患者带来更有效的癌症治疗手段,乳腺癌患者在疾病早期通过治疗,5年生存率可以超过19%。2、对正负电子对撞机的运用BEPc在其来源定位过程中“大显身手”。类似于给人做CT,

科学家们对化石进行了无损成像,进而构建出尾部的高清3D形态,最终认定这是一段来自非鸟恐龙的尾部化石,在国际古生物界引起轰动。

3、核分析技术把极少量的待分析样品经中子源照射后,不同的核素变成其对应的放射性同位素,这些放射性核素一般发生B衰变或轨道电子俘获(E.c),放出一定能量的强度的射线。通过测量这些射线的能量和强度,从而就可确定出待测元素的种类和含量。4、核农学同位素示踪:将可探测的放射性核素添入化学、生物或物理系统中,标记研究材料,以便追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等的科学手段。5、核检测技术例如:选矿工艺中矿浆和浮选液浓度的在线检测和控制;油田和石油化工过程中油品含水率的测定;选煤厂选煤液密度的检测和控制;化工厂酸、碱、盐的浓度以及各种成分配比的在线检测;造纸厂纸浆浓度的测定和控制;江河中水流含沙量的测定。核技术的贡献

核技术方法学及其在交叉学科中的应用对自然科学的发展作出了重要贡献，20世纪多项诺贝尔物理学奖和化学奖的研究成果都与核技术有关，如同位素示踪技术及活化分析、碳–14法定年、穆斯堡尔效应的发现、中子散射与中子衍射技术、放射免疫法、用C示踪发现了光合作用等。

世界上已有100多个国家开展核技术的研究、应用和开发，在不少发达国家已形成了相当规模的产业。

核技术最为重要的社会效益就是拯救了成千上万人的生命。加拿大生产的钴－60放射源已使全世界癌症患者总共延长了10年的寿命。核技术是早期诊断冠心病、某些癌症和脑功能障碍的重要手段。利用辐射处理废气、废水和废渣是实现变废为宝和环境治理的一条有效途径。核技术在农业、食品保藏、医疗保健、工业和水文学方面都有重要应用。国际原子能机构的一份评述报告指出：“就技术影响的广度而论，可能只有现代电子学和信息技术，才能和它（核技术）相比。”核技术发展所需解决的问题1、放射性废料铀原子在核反应堆中裂变时产生巨大的热能会驱动涡轮机发电。这一过程还同时产生诸如铯-137和锶-90之类的放射性同位素,它们的半衰期约为30年。更高辐射强度的残留物还包括钚-239,它的半衰期是2.4万年。直接暴露在这些高放射性物质照射下,哪怕极短时间都可能是致命的。通过渗透到地下水的间接辐射可导致生活在附近的居民罹患威胁生命的疾病和生态环境的破坏。目前,摆脱极其致命的放射性废料的最科学的方法是地下深埋。然而还没有任何国家建起了地质型核废料深埋场。2、核泄漏的隐患。1986年4月26日凌晨1点23分,乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中,这些辐射尘涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。这就是我们熟知的"切尔诺贝利事故"。而目前为止第二例就是2011年3月11日发生于日本福岛县的福岛第一核电站事故。福岛第一核电站的泄漏事件对当地居民的生活和当地环境造成了不可估量的影响。但我们不必为此而否认核能。现在的放射性屏障已经能够起到很好的作用。以压水堆核电站为例,它设有四道防止放射性屏障:第一道屏障是燃料芯块;第二道屏障是燃料包壳;第三道屏障是一回路边界;第四道屏障是安全壳。因此,我们并需要太过担心,但还是需要提高防护意识,以防危险再次来临。3、热效率不高。卡诺循环包括四个步骤等温