科普時報記者 史詩
一直以來,核能應用神奇般穿梭在我們生活的各個角落,一旦亮出絕招,往往是“滿屏特效”。提起核能應用,大家可能首先想到是核電、核能供暖等清潔能源,其實在工業、醫學、農業等很多領域都能看到前沿的核技術應用。
今天,就讓我們一起揭秘核能應用的多重身份。
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能量滿滿的“綠巨人”
想象一下,當一堆原子決定開個派對時會發生什么?對!就是核裂變,它釋放的能量足以點亮整個城市,完全不用擔心會留下不良記錄(增加碳足跡)。
“可重復的403秒,是我國‘人造太陽’EAST創造的高約束模式運行新的世界紀錄。”9月23日,中國科學院等離子體物理研究所科普主管蔡其敏告訴科普時報記者,目前團隊正在為下一階段實驗運行做準備,可控核聚變瞄準的是人類能源的終極解決方案。
江蘇核電二廠廠長、正高級工程師張祥貴將核電廠核能發電比喻成“燒開水”。“主要是依靠核裂變釋放能量,將水加熱轉化為蒸汽,從而驅動汽輪機發電。”
核能供暖也已開始嶄露頭角,在山東、遼寧、浙江等地,核能供暖已經服務周邊居民。核能供暖的過程中,只有熱量交換,沒有水的交換,也就不會有任何放射性物質進入用戶暖氣管道。
此外,一些小而美的核能裝置,就像隨身攜帶的充電寶,不僅可以給偏遠地區帶來光明,還能為某些特殊場合添點熱乎勁兒。
9月17日,中核集團發布消息稱,“核能充電寶進度+1”!“玲龍一號”常規島汽輪發電機組定子成功落位在發電機基座上,標志著發電機定子吊裝就位成功,為后續汽輪發電機組的安裝打下了堅實基礎。
作為“華龍一號”的“小兄弟”,小堆“玲龍一號”是名副其實的“玲瓏”。“玲龍一號”有很多優點,比如安全度極高、可以靈活布置、經濟環保,是實打實的“全能選手”,不僅可以用來核能發電,在區域供熱、海水淡化、工業供熱等非核電領域也是樣樣拿得出手,高效解決內陸地區、海島、海上油氣鉆井平臺等地的能源需求,號稱“移動充電寶”。
醫療界的“鋼鐵大白”
放射性同位素不僅是醫生的“小跟班”,更是醫學界的“鷹眼”。它帶著正電子發射斷層顯像(PET)和單光子發射型計算機斷層掃描技術(SPECT)兩大裝備,深入人體探險,幫我們揪出隱藏的壞蛋——癌細胞,然后用放射療法把它們統統趕走。
臨床上,外科手術是治療胰島素瘤最有效的方法之一。但由于大多數的胰島素瘤病灶較小而臨床癥狀重,胰腺手術并不容易進行,不僅并發癥多,術中探查也很有難度。“術前準確定位胰島素瘤是診治的關鍵。”北京協和醫院核醫學科主任霍力接受科普時報記者采訪時說,團隊在國際上首創藥物介入聯合極低劑量示蹤劑掃描技術進行PET/CT檢查,不僅明顯提高了圖像質量,提高了診斷準確率,還顯著減少了患者所受到的輻射劑量。
“針對診斷率低、病灶小、手術難度高等特點的疑難病種,核醫學科創新開展了多項診斷技術,在提升疾病診斷率、術前精準定位等方面持續發力。”霍力說。
今年4月,我國首次批量生產出碳-14同位素,醫療檢測用的碳-14要有“國貨”版了。四川大學華西醫院胃腸外科主治醫師馬欽告訴科普時報記者,我們在日常生活中接觸碳-14的機會并不多,基本上僅限于體檢時用碳-14呼氣法檢測是否感染了幽門螺桿菌。
此外,有了放射性同位素的幫助,藥物就相當于裝上了導航軟件,無論跑到哪兒,都能被準確無誤地跟蹤到,確保每一粒藥片都能抵達正確的目的地,發揮最大效能。
農夫的超能力伙伴
悠悠萬事,吃飯為大。一點小小的輻射魔法,就能讓普通的種子變成超級物種,抵抗病蟲害,長得又快又好。
隨著核技術的發展,植物輻射誘變育種技術也被廣泛應用于農業領域。接受科普時報記者采訪時,中國同位素與輻射行業協會相關負責人介紹,該技術主要利用電離輻射,處理植物種子或其他器官、組織,誘導其自身的遺傳物質發生變異,使其性狀發生改變,從而選擇有益突變、創制新種質、培育新品種,具有打破不良基因連鎖、創新基因性狀、增加變異頻率、縮短育種周期和提升育種效果等優勢。
近年來,輻射育種育成的廣適、高產、穩產的小麥新品種“魯原502”,是目前全國第二大小麥推廣品種;強筋高產廣適小麥新品種“新春37號”,解決了新疆春小麥品種優質不高產、高產不優質的問題,是新疆春小麥年種植面積最大品種。
不僅如此,利用同位素分析法,考古學家能夠根據骨頭分析出骨頭主人吃過啥,住在哪,甚至小時候得過啥毛病;如果采用真空包裝再利用低劑量輻射保鮮,很多美食可在2-4℃范圍內保質期延長至30天,豐富人們的餐桌;核技術還能化身“工業質檢員”,γ射線和X光可是出了名的眼睛尖,它們能在不破壞任何東西的情況下,發現那些肉眼看不見的瑕疵,保證每一件產品都是精品……
所以你看,核技術這位全能選手,不僅在舞臺上光芒四射,更是幕后功臣,默默地為我們的幸福生活保駕護航。當然,它的超能力也需要好好控制,以免造成不必要的麻煩。畢竟,再厲害的超人也要遵守規則,不是嗎?
來源: 科普時報