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【光明日报】走进生活的核科学技术

日期: 2020-01-19 阅读: 来源: 关键词:
365体育备用网址 实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的发展。

作者:吴王锁 吴涵玉 徐真

在2019年全国科技活动周暨北京科技周上,观众在参观具有自主知识产权的、“一带一路”国家名片核电项目“华龙一号”模型。新华社发

核医疗设备 光明图片/视觉中国

核电站 光明图片/视觉中国

【科学向未来】

        核工业是高科技战略产业,是国家安全的重要基石。核科学技术作为20世纪人类最伟大的科学技术成就之一,从核武器到核能的和平利用,与人们的日常生活都息息相关。

客观认识生活中的辐射

说来大家也许会大吃一惊,人体本身就是一个辐射源!因为自然界中的一切物体,只要在绝对温度零度(-273.15℃)以上,都会以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送能量,这种传送能量的方式被称为辐射。

其实辐射是自然界的客观存在,是不以人的主观意志为转移的。自古以来,人类一直就在天然辐射的环境中繁衍生息,生活在地球上的每一个人都要受宇宙射线的照射,除此之外,还要受到土壤、岩石等生存环境中含有的天然放射性物质的照射。因此,不可避免,由此而造成人们吃的食物、喝的水、住的房子、走的路、呼吸的空气乃至我们人体都含有微量的放射性物质。

不仅如此,人们还自觉地接受着额外的人工辐射,例如看电视、打电话、抽烟、坐飞机,特别是到医院去体检或治病,都要自觉不自觉地接受或多或少的辐射。但医学上使用的辐射,无论是射线装置还是放射性同位素,无论是用于诊断还是用于治疗,其剂量水平都在安全范围之内,是核科技造福人类的一个典型例证。

任何事物都是一分为二的,一切脱离剂量谈危害都是不科学的!核能与我们日常生活中所熟悉的电能、热能、水能等一样也是一种能源。只要正确地使用就可以造福人类,而不会影响我们的健康。大家都知道电能够打死人,可是大家却并没有因此而不使用电;微波炉就是一个辐射源,却给我们带来了生活上的便利;核能与核辐射,当其剂量水平在合理范围内时,就几乎没有危害。因此,辐射并没有想象中那么可怕,可怕的不是核辐射,而是心理恐慌。

核技术在医学、能源、环保等领域造福于民

作为二十世纪人类最伟大的科技成就之一,核科学技术在国家安全、创新前沿、百姓平安、清洁能源、绿水青山乃至整个国民经济建设中具有重要作用。除了众所周知的核武器和核电,在和平利用核能的背景下,核科学技术早已服务于国民经济生产,服务于健康中国和美丽中国建设。

核技术应用是利用放射性同位素和电离辐射与物质相互作用所产生的物理、化学及生物效应来进行应用研究与开发的技术。在很多人眼里,核技术神秘而高深。其实,核技术早已在医学、工业、农业、环保等诸多领域造福于民。

我们日常生活中都会接触各种各样功效奇特的辐射发生器,比如我们常说的,最典型的就是医院里诊断疾病用的X光,各种各样医学影像学都涉及,拍片子,做CT扫描,更好一点的做个PET、SPECT等,全是在这个基础上做的。事实上,核医学作为原子能和平利用的重大领域之一已有100多年的历史。在多年发展中,可以说核技术拯救了亿万人的生命,也极大促进了医学的发展。然而,人们总是惧怕放射性对身体带来的伤害,其实,只要发挥好放射性的“特长”,它们就能够成为守卫我们健康的勇士。

所谓放射治疗,就是将放射源或者放射性核素引入体内,利用其放射性特点作用于病变组织或者改变组织的局部代谢,达到破坏、杀伤甚至摧毁恶性肿瘤的目的。当今最尖端且先进有效的癌症治疗手段—质子、重离子治疗技术,就是放疗手段中的佼佼者。它可以精准打击癌细胞,将成为人类征服癌症的有效手段。此外,我们在地铁、汽车站、火车站、机场、海关、码头等各类场所随处可见各种各样的辐照装置,利用这些装置就可以实现无损快速不开箱的安全检查,这是核技术应用在公众安全领域的有效例证。

科学技术是综合国力竞争的决定性因素,而核技术应用的快速发展已成为推进新技术、新材料、新工艺、新方法不断取得创新发展的动力之一。近年来,利用放射性同位素衰变机理研发的放射性同位素电池(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。随着同位素利用技术的不断进步,核电池将在航天航空、深空探测、深海探测、交通运输、电动机械等领域广泛应用。

早在20世纪50年代,同位素与辐射技术就已广泛应用于作物育种、农产品和食品辐射加工、土壤肥料、病虫害防治、畜牧、水产和农业环境保护等领域,成为改造、革新传统农业和促进农业现代化的重要科学技术。我国在农作物辐射育种领域成绩斐然,先后有“鲁棉一号”等18个品种获国家发明奖。

近年来,又通过神舟飞船等搭载农作物种子进行航天育种,利用宇宙射线、微重力等对种子进行诱变作用产生有益变异,选育出高产、优质、抗逆性强的水稻、小麦、棉花、油菜、蔬菜等新品种。随着现代生活水平的提高,食品安全问题日益严峻。借助于核技术对食品和农副产品杀菌杀虫、抑芽保鲜,既能够提高食品的卫生质量和延长食品保藏期,也不会产生额外的放射性。因此,辐照食品是安全可靠的,可以放心食用,射线只是起到杀菌的作用,对人类的生长、发育和遗传没有不良影响。辐照加工也是继食品罐藏加热、冷冻保藏技术之后的一种食品加工新技术。“绿水青山就是金山银山”,在环保领域,核技术已应用于大气污染物、水体和各类环境样品的监测分析,利用辐照技术净化大气、废水、污泥比传统处理技术更高效。

另外,核能作为一种清洁低碳、安全高效、可大规模利用的非化石能源,是我国清洁能源体系的重要组成部分,为保障国家能源安全、优化能源结构、改善空气质量、推进绿色发展、服务“一带一路”建设发挥了重要作用,谱写了核能和平利用的辉煌篇章。随着人类科学技术不断进步,未来的核能必将以其独有优势发挥独特作用,服务于人类对于美好生活的需要。

核事业急需大量专业的青年人才

原子的发现和核能的开发利用,给人类发展带来了新的动力,极大增强了人类认识世界和改造世界的能力。新中国成立以来,我国核事业从无到有以及“两弹一星”的辉煌成就已走过数十载,取得了举世瞩目的成就。“一切伟大的成就都是接续奋斗的结果,一切伟大的事业都需要在继往开来中推进。”

“两弹一星”奠定了新中国的大国地位,我国老一辈核行业人培育和形成的“热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于攀登”的“两弹一星”精神至今一直激励着一代又一代的核科技工作者无私奉献于祖国的国防事业和国民经济建设。

核科技是高科技密集的领域,是产学研紧密结合的新兴产业链。核领域关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家安全。

“国势之强由于人,人材之成出于学。”无论是培养核科学研究队伍还是培养核工业生产技术人才,急需大量具有核专业背景的人才。截至2019年6月,全国开办核工程类专业的大学共72家,其中专门设立核学院的有47家,每年招收核工程类专业本科人数约3000人,人才断层尚未填补,需求缺口仍在增大。

今天的中国,已经成为世界核电领域的先行者和倡导者,正处在从核大国迈向核强国的关键时期。作为新时代优秀的“硬核”青年,应该成长为具有爱国情怀,谱写青春新曲的“爱国能人”,才能为和平利用核能贡献中国智慧,提供中国方案,再续我国核工业新的辉煌篇章。

        (作者:吴王锁 吴涵玉 徐真,分别系兰州大学核科学与技术学院院长,中山大学中法核工程与技术学院助理研究员,兰州大学核科学与技术学院助理研究员)

(《光明日报》 2020-01-19 16版科学)

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编辑:法伊莎
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