在大多數(shù)人眼里，核技術(shù)是一個(gè)神秘而高深的領(lǐng)域，似乎離我們很遠(yuǎn)。實(shí)際上，核技術(shù)越來越接近我們的生活，不僅如此它還直接影響到我國的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。所謂經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展就是在保持自然資源的質(zhì)量及其所提供服務(wù)前提下，使經(jīng)濟(jì)的凈利益增加到最大限度；自然資本不變前提下的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不降低環(huán)境質(zhì)量和不破壞世界自然資源基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是條件，沒有經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就無法實(shí)現(xiàn)其它方面的可持續(xù)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是減少資源的消耗，削減并補(bǔ)償外部成本。下面就簡單地分析一下這個(gè)問題。
一、核物理學(xué)的發(fā)展歷史
1905年愛因斯坦在“論動體的電動力學(xué)“一文中，提出了高速運(yùn)動下的相對性理論，提出了四維時(shí)空的新概念，作為相對論的一個(gè)推論，在文獻(xiàn)中，愛因斯坦又提出了質(zhì)能關(guān)系及著名表達(dá)式E=mc2，開創(chuàng)了原子核物理和核能應(yīng)用的新時(shí)代。
在此之前19世紀(jì)末，人們相繼發(fā)現(xiàn)了X射線、放射性和電子。之后，1911年盧瑟福提出了原子的核式模型，1913年玻爾完善了原子結(jié)構(gòu)理論，1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子。同年，海森伯和伊凡寧柯分別獨(dú)立提出了原子核由質(zhì)子和中子組成的模型。1934年約里奧——居里夫婦成功地用人工方法產(chǎn)生了放射性同位素。經(jīng)過科學(xué)家們幾年曲折的研究和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯?/span>1939年初，宣布了哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)在中子轟擊下的鈾核裂變以及梅特納和弗里什的理論解釋。對核結(jié)構(gòu)和核質(zhì)量的研究，導(dǎo)致了人們對原子核結(jié)合能隨原子量變化規(guī)律的認(rèn)識。原子核主要由強(qiáng)相互作用將核子結(jié)合而成，當(dāng)原子核的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或原子核之間發(fā)生反應(yīng)時(shí)，要吸收或放出很大的能量。一些很重的原子核(如鈾原子核)在吸收一個(gè)中子以后，會裂變成為兩個(gè)較輕的原子核，同時(shí)放出二十到三十中子和很大的能量。兩個(gè)很輕的原子核也能熔合成為一個(gè)較重的原子核，同時(shí)放出巨大的能量。這種原子核熔合過程叫作聚變。這些原子核物理的發(fā)現(xiàn)，奠定了裂變核能與聚變核能應(yīng)用的基礎(chǔ)。一公斤鈾裂變時(shí)所釋放的能量，相當(dāng)于約兩萬噸TNT炸藥爆炸時(shí)所釋放的能量，一公斤重氫原子核聚變所釋放的能量還要大幾倍。輕原子核聚變?yōu)檩^重的原子核并釋放能量的過程，就是太陽幾十億年來的能量來源，也是熱核爆炸的能量來源。如果能使重氫的聚變反應(yīng)有控制地進(jìn)行，那么能源問題就將得到較徹底的解決。
二、核技術(shù)的應(yīng)用
核技術(shù)的研究之所以受到人們的重視得到社會的大力支持，是和它具有廣泛而重要的應(yīng)用價(jià)值密切相關(guān)的。目前，幾乎沒有一個(gè)核物理實(shí)驗(yàn)室不在從事核技術(shù)的應(yīng)用研究。有些設(shè)備甚至主要從事核技術(shù)應(yīng)用工作。核技術(shù)應(yīng)用主要為核能源的開發(fā)服務(wù)，如提供更精確的核數(shù)據(jù)和探索更有效地利用核能的途徑等。另外，同位素的應(yīng)用是核技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。如同位素藥劑應(yīng)用于某些疾病的診斷或治療，同位素儀表在各工業(yè)部門用作生產(chǎn)自動線監(jiān)測或質(zhì)量控制裝置。加速器及同位素輻射源已應(yīng)用于工業(yè)的輻照加工、食品的保藏和醫(yī)藥的消毒、輻照育種、輻照探傷以及放射醫(yī)療等方面。為了研究輻射與物質(zhì)的相互作用以及輻照技術(shù)，已經(jīng)建立了輻射物理、輻射化學(xué)等邊緣學(xué)科以及輻照工藝等技術(shù)部門。
目前，在世界電力的結(jié)構(gòu)中 核電已占有總電力的1 6％。在一些國家和地區(qū)，核電已經(jīng)能在經(jīng)濟(jì)上同火電具有同等重要的意義。由于煤炭、石油、天然氣、水資源有限，而人類對能源的需求又在不斷增長，因此核電已被公認(rèn)為是一種重要的能源。大力發(fā)展核電已成為世界能源發(fā)展的總趨勢，以發(fā)展核電作為保持核能力、確保核大國地位的趨勢。發(fā)展核電和相關(guān)的核燃料循環(huán)技術(shù)，可以改善能源結(jié)構(gòu)，減輕環(huán)境污染，并帶動冶金、化工、電子、機(jī)械制造和電力等基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與提高。目前我國已經(jīng)建成浙江秦山、廣東大亞灣、江蘇田灣三大核電基地。
現(xiàn)在越來越多的“非動力核技術(shù)”開始出現(xiàn)。所謂非動力核技術(shù)，就是指利用原子核自身具有的射線輻射性質(zhì)，對被加工物品進(jìn)行處理，以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。例如，通過輻照誘變技術(shù)可獲取新的生物品種，如果把輻照技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，可以不再使用化學(xué)和農(nóng)藥。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，核輻照技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛和成熟。醫(yī)生手中的放射性同位素，是殺滅腫瘤細(xì)胞的有力武器。2015年以后，我國將用輻照技術(shù)替代化學(xué)方法來對醫(yī)療用品進(jìn)行輻照消毒和滅菌處理。
核輻射技術(shù)還被用于探測系統(tǒng)，用于對海關(guān)港口集裝箱檢查對機(jī)場、火車站危險(xiǎn)物品的安檢。在地質(zhì)勘查與考古領(lǐng)域，碳14起到了非常重要的作用。這種碳的放射性同位素由于衰變極有規(guī)律被譽(yù)為自然界的“時(shí)鐘”，利用這一特性，考古人員就可以測定文物的年代，了解千萬年以前的歷史。碳14也被用在刑偵技術(shù)方面。
隨著人類對能源需求的增加以及對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識，核技術(shù)的應(yīng)用將會越來越多地出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中。近年來，我國核工業(yè)繼續(xù)貫徹“軍民結(jié)合、以核為主、多種經(jīng)營、搞活經(jīng)濟(jì)”的方針，得到了更快的發(fā)展。
三、結(jié)束語
核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和核能的和平利用是20世紀(jì)人類最偉大的成就之一。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，核能技術(shù)已經(jīng)滲透到能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域，為提高各國人民的生活質(zhì)量作出了重要貢獻(xiàn)。核能技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，從利用裂變能到開發(fā)聚變能，寄托著人類對未來的期望，它將成為最終解決全球可持續(xù)發(fā)展的主要能源。
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