核技术除了发电还能干什么知识就是力量

本文来自:百度知道日报

(文章来源《院士讲科学》,该书由《知识就是力量》杂志社总策划,科学普及出版社出版)

专家:安继刚,核技术应用专家,中国工程院院士,现任清华大学核能与新能源技术研究院核技术研究所研究员、博士生导师、所长。

年8月,美国用两颗原子弹轰炸日本,开启了核武器时代。在战场之外,核技术却并不是扮演着毁灭人类和文明的角色哦。

从20世纪50年代的核电站开始,人类一直致力于将核能用于和平目的。如今,民用核技术已经在工业、安检等多个领域广泛应用,成为现代产业体系的重要组成部分,我们一起来看看核技术在工业、科研、公共安全领域的应用吧。

核技术用于工业

除了以核电站直接产生能源,核技术在工业生产中还有很多用武之地。使用射线进行精密测量和探伤,已经成为一门学问,并在工业生产中广泛应用。

比如,钢厂在制造钢板,也就是轧钢的时候,需要精确测量钢板的厚度。此时的钢板是红热状态,温度很高,轧钢机的运转速度也很快,因此不可能进行人工测量。根据对射线的研究成果,钢厂引入了用射线测量厚度的系统。这套系统的原理,就是钢板对射线的吸收作用。随着钢板厚度的增加,它吸收的射线会增加,这就意味着布置在钢板一侧的射线源发出的射线,被另一侧的接收端收到的射线量会减少。根据这一测量结果,系统就会自动调整轧辊,来确保钢板厚度处于误差允许的范围之内。

在工业领域还有一种比较常见的基于核技术的测量手段,就是核无损检测。一个金属工件做出来之后,我们需要知道它里面有没有缺陷,比如是否有砂眼、裂纹。这种内部缺陷,从表面上看不出来,却可能导致工件在未来的应用中迅速损坏;锯开工件可以看出来,但锯开之后工件就报废了。那么,是否有一种不破坏工件本身,但又知道它内部有没有缺陷的方法呢?核无损检测就提供了这样的可能性。这种检测的原理,就是运用射线的穿透性,与医院放射科的X光片等医学检查手段近似。医生对患者进行体检,并不需要真的切开皮肉就能发现病灶;工业上的核无损检测也是同理。

位于北京市房山区的原子能研究院,被誉为中国核能研究的“老母鸡”(供图/马之恒)

核技术用于科研

也有一些时候,核无损检测可以被用于科研,揭开某些技术秘密。比如说,想要了解某种进口柴油机上一个有复杂内部结构的铸件,以便国内在未来研制柴油机的时候进行参考,但又不想因此毁掉一台珍贵的进口柴油机,就可以使用核无损检测的方式,像医院放射科的CT机那样,为这个铸件拍摄CT,反推它的内部结构,并形成可供研究和仿制的三维图像。

核技术保卫公共安全

在反恐领域,核技术有很多应用的实例。例如,恐怖分子试图走私武器进入中国西北边境,曾经选择运送羊毛的卡车,将他们的武器装在某一个羊毛包里来逃避检查。由于一辆卡车上会运送数百个羊毛包,逐一打开检查很难实现,因此海关工作人员只能用钢钎捅羊毛包的方法,检查羊毛中是否夹带武器。这样的做法不仅低效而且很危险,因为钢钎有可能捅到武器或者爆炸物。但如果使用基于钴-60放射源的检测系统,就可以实现对车辆的非接触检测,每45秒检测一辆车,而且没有遗漏。

同样的检测方法,也可以发现走私团伙或盗猎者偷运的野生动物制品。走私者曾经使用一种特殊的双层油箱夹带违禁品,在油料里面会有一个专用的夹层。但如果使用钴-60射线进行检测,就可以发现液体内部不正常的空腔,从而拦截当事车辆并进一步检查。年10月27日,海关人员曾在中国与哈萨克斯坦接壤的霍尔果斯口岸,用钴-60射线检测设备截获过被藏在双层油箱里总重达千克的走私羚羊角。




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