身边的核技术

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资源描述

核能的原理核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。核能是人类最具希望的未来能源。目前人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。铀是高能量的核燃料,1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富,且分布极不均匀。只有少数国家拥有有限的铀矿,全世界较适于开采的只有100万吨,按目前的消耗量,只够开采几十年。而在巨大的海水水体中,却含有丰富的铀矿资源。据估计,海水中溶解的铀的数量可达45亿吨,相当于陆地总储量的几千倍。如果能将海水中的铀全部提取出来,所含的裂变能可保证人类几万年的能源需要。核聚变原理图核裂变技术应用核能发电的原理利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能其过程可用以下式子描述:核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。核聚变技术应用身边核技术的相关应用食品辐照加工应用范围进出口水果及农畜产品的辐照检疫处理;低质酒类辐照改性;干果、脱水蔬菜和肉类辐照杀虫;调味品的辐照灭菌;辐照处理和其他保藏处理方法综合应用的研究。离子感烟报警器感烟报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,感烟报警器内部采用离子式烟雾传感,离子式烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241,电离产生的正、负离子,在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下,内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动,电流,电压就会有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,于是无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主机,将报警信息传递出去。也许您有些担心这种产品的是否有辐射,要回答这个问题,先要弄清什么是放射性同位素。科学家们把质子数相同、中子数不同的几种原子统称为同位素。他们在元素周期表中处的位置相同,而质量不同。它们就像是“孪生兄弟”,尽管体重不同,模样和所处的位置却都一样。大多数同位素的原子核都不稳定,会自发的放出电磁波和粒子,转变成另一种原子核,或过渡到另一种状态。它们转变时形成三种放射性辐射。α射线是一种带正电的粒子流,它的穿透能力很弱,用一张纸就能档住。β射线是电子流,要用不太厚的有机玻璃档住它。γ射线是光子流,它的穿透能力最强,需要很厚的混凝土墙或铅板才能挡住它。上面提到的感烟器中发出的是仅用一张纸就能挡住的α射线,所以大可不必担心。集装箱检测系统集装箱检查系统是在核技术领域应用辐射成像原理开发出的新产品,它主要应用于海关的货物查验。该项目在世界上率先研制出了以加速器为辐射源的车载移动式和组合移动式集装箱检查系统,并实现了产业化。在组合移动式设计方案、车载移动式刚性一体化结构及单双两用车系技术方案、笔形探测器及其阵列、电子直线加速器及其小型化技术、扫描机构及扫描方案、数据获取及调度与处理技术、图像检查技术、射线屏蔽与辐射防护技术等方面取得了近30项具有自主知识产权的创新技术,总体上达到国际领先水平。检测效果图生物防治利用核技术还可以消灭许多令人头痛的害虫。这些都是农作物的害虫,对害虫的虫蛹或成虫,用γ射线或电子束,进行一定剂量的照射,使雄虫失去生殖机能,再把它们释放到田里,让它们与自然界的雌虫进行交配,这样产下的卵就不能孵化了。一般情况下雌虫只能交配一次,而失去生殖机能的雄虫却可以和几个雌虫交配,这样,就可以使害虫断子绝孙。这是现代生物防治方法中唯一有可能灭绝害虫的有效手段,也是一项无公害生物防治的新技术。PET技术全称为:正电子发射型计算机断层显像(PositronEmissionComputedTomography),是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是,将某种物质,一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如F18,碳11等),注入人体后,通过对于该物质在代谢中的聚集,来反映生命代谢活动的情况,从而达到诊断的目的。最近各医院主要使用的物质是氟代脱氧葡萄糖,简称FDG。其机制是,人体不同组织的代谢状态不同,在高代谢的恶性肿瘤组织中葡萄糖代谢旺盛,聚集较多,这些特点能通过图像反映出来,从而可对病变进行诊断和分析。正电子发射型计算机断层显像我们知道,B超和CT可以探测到已经形成的肿瘤,但是用PET检查,可以查出可能形成肿瘤的病情,帮助医生预测病程并进行直接指导治疗,对于已形成的肿瘤则可以确定病变的性质及恶性程度。其实道理很简单,肿瘤形成之前细胞总会有一些异常现象发生,PET就具有发现这种肿瘤蛛丝马迹的神奇功能。它还有一个功能显示人脑的代谢情况,探知人类的视听、思维过程,研究人员还借助它探索大脑功能的实质,药物作用机理及疗效。因此有人说,PET是核医学史上一个划时代的里程碑。核技术的发展,将对改善人类的生活质量、促进社会的可持续发展,起到越来越大的作用。

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