走近电离辐射(2)

在工业生产过程中,质量、密度、水分、料位、厚度都是要控制的信息,往往要求非接触式地进行测控。工业用核测量系统就是利用电离辐射与物质间的相互作用原理,将入射粒子的全部或部分能量转化为可观测的信号,从而解决了这一难题。

辐射加工是用于工业的实用技术,它是通过电离辐射与物质相互作用产生的物理,化学与生物效应来实现的。例如对宝石进行中子辐照,宝石就会变得晶莹剔透,光彩夺目;在印刷、纺织业中,通过辐照改变介质的导电性从而达到消除静电的目的,有效地防止了火灾或爆炸事故的发生;在化学加工中,利用辐射方法改善高分子材料的性质或合成新型产品;医疗上通过辐照药物和医疗用品进行消毒等。这种加工方式在实现传统产业的技术改造,特别是高分子材料合成方面显示了强劲的技术活力。

农 业

1927年在玉米育种工作中,人们首先发现X射线能诱发植物突变,开创了人工诱发研究及其在作物育种上的应用。辐射育种利用电离辐射诱发生物基因突变,在较短时间内获得新的有利用价值的突变体,育成优良品种直接利用或作为种子资源间接利用。我国辐射突变育种的成就突出,育成的新品种占世界总数的四分之一,特别是粮、棉、油等作物的推广,取得了显著的增产效益。

昆虫辐射不育是一种先进的生物防治疗法,不存在农药的环境污染。昆虫受到电离辐射就会丧失生殖能力,从而降低了害虫的数量,进一步达到防治甚至根除害虫的目的。目前,国内外已经广泛采用这种技术。墨西哥采用该技术根除了果蝇,每年可以避免15亿美元的虫害损失。我国用此方法对玉米螟、小菜蛾、柑橘大实蝇等害虫得到了较好的防治效果。

食品辐照保藏是利用某种电离辐射源(γ射线、X射线或电子束射线)发出的射线对食品进行照射,从而引起食品中一系列化学或生物化学反应,达到抑止发芽、推迟后熟、延长货架期、杀虫或灭菌的效果。经辐照彻底杀菌的食品是宇航员和特种病人最为理想的食品。现这种技术已经作为预防食源性疾病和开展国际农产品检疫的一种有效的手段。

医 学

在医学研究、临床诊断和治疗上,放射性核素及射线的应用已取得巨大成就,形成了现代医学的一个重要分支,即核医学。核医学是通过一些放射性物质的特性,对病人的病灶部位进行显像来诊断疾病。例如用碘131来观测甲状腺的功能状态;用铬51来测定红细胞寿命;用PET(正电子断层照相)和载有18F的药物进行脑代谢的显像观测;用PET和载有N13的药物来进行心肌的显像观测和对心肌血流量进行基础研究。核医学的诊断方法也为早期癌症的发现,挽救病人做出了巨大贡献。

利用射线能在人机体内引起电离作用,从而破坏病变细胞的原理,放射性治疗成为了治疗恶性肿瘤的重要手段。目前,这种治疗方法已在癌症治疗中占70 %。在与癌病的抗争中,新的放射治疗技术也在迅速成长。最近,一种叫BNCT(硼俘获中子治疗癌症)的方法已在世界范围内进行了临床实验。这种方法是利用含硼药物的亲癌性使硼进入癌细胞,再用中子进行轰击,使在硼核内发生(n ,α)核反应,产生α粒子,在癌细胞尺寸内把它杀死,具有杀伤范围小、副作用小、易对准等优点。

从1895年X射线被发现数月后首先在医学上应用,产生了X射线诊断学,使医学诊断手段发生了质的飞跃,到现在放射治疗、核医学等新分支学科的相继问世,不难看出,电离辐射技术的医学应用正以方兴未艾之势蓬勃发展着。

环境保护

日益增加的环境污染,构成了人类和一切生物的严重威胁,成为人类和一切生物的公敌。当前,人类正面临着一个治理环境和减少污染的问题。电离辐射治理三废便是其中最有效的方法之一。电离辐射能有效地降解三废中的有机物,杀死废物中的有害微生物,提高污泥的沉降和过滤性能等,显示出了相当强的生命力。近年来,我国已开展这方面的工作,在医院污水的辐射消毒、辐射处理含氰废水和农药废水等方面取得了初步成效。相信,在保护环境的工作中,电离辐射会发挥越来越大的作用,为打造一个可持续发展的环境提供保障。

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