核技术

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对于一些人来说,烟雾探测器英语Smoke detector是最常见的核技术的应用

核子技術是关于原子核核反应技术,其中比较重要和已经投入实用的有核动力核医学核武器。核技术的应用十分广泛,也应用于烟雾探测器英语Smoke detector,到瞄准具

历史和科学背景[编辑]

发现[编辑]

1896年,亨利·贝克勒尔正在调查磷光时,他发现了后来被称为放射性一个新的现象[1]。他,皮埃尔·居里玛丽·居里开始调查这现象。在这个过程中,他们分离出有高度放射性的元素。他们发现放射性物质产生强烈的穿透的三个不同种类射线,它们被标记为希腊字母α,β和γ。有些种类的辐射的就可以通过普通的物体,它们在大量时都可以对人体有害。所有早期的研究人员获得各类辐射灼伤英语Radiation burn,就像晒伤英语Sunburn,并忽视。

放射性的新现象被庸医的制造商抓住(以及早期的的发现那样),并且提出了许多涉及放射性的专利药物和治疗。

人们逐渐认识到,放射性衰变产生的辐射是电离辐射,即使太小而不能烧伤的剂量也可能造成严重的长期危害。许多从事放射性的科学家由于被暴露于辐射而死于癌症。放射性专利药物大多消失了,但放射性物质的其他应用仍然存在,例如使用盐在仪表上产生发光表盘

随着原子得到更好的被理解,放射性的性质变得更加清晰。一些较大的原子核是不稳定的,因此在随机间隔之后衰变(释放物质或能量)。贝克勒尔和居里发现的三种形式的辐射也被更充分地理解。α衰变是当核释放α粒子时,其为两个质子和两个中子,相当于氦核。β衰变β粒子,即高能电子的释放。γ衰变释放γ射线,其不同于α和β辐射不是物质,而是非常高频率的电磁辐射,因此是能量。这种类型的辐射是最危险的,最难以阻挡的。所有三种类型的辐射在某些元素中自然出现。

核裂变[编辑]

在自然核辐射中,与其产生的核子相比副产物非常少。核裂变是将核分裂成大致相等的部分,并在该过程中释放能量和中子的过程。如果这些中子被另一个不稳定的核捕获,它们也可以裂变,导致链式反应

核聚变[编辑]

如果核被迫碰撞,它们可以经历核聚变。 该过程可释放或吸收能量。 当所得到核子比更轻时,能量通常被释放; 当核子比铁重时,能量通常被吸收。这种聚变过程发生在恒星中,它们从中获得能量。

核武器[编辑]

核武器是一种爆炸装置,它从核反应核裂变,或核裂变与核聚变的组合)中获得其破坏力。两个反应都从相对少量的物质中释放出巨大数量的能量。即使是小型核装置也可以通过爆炸,火灾和辐射而破坏一个城市。核武器被认为是大规模杀伤性武器,它们的使用和控制自其首次登台以来一直是国际政策的一个主要方面。

民用[编辑]

核电[编辑]

核电是一个类型的核技术,它涉及控制利用核裂变释放能量的工作,包括推进系统,热和电的产生。

目前,核电提供了世界电力的约15.7%(在2004年),并用于推进航空母舰破冰船潜艇(迄今为止,一些港口的经济和恐惧阻碍了运输船舶使用核动力)[2]。所有核电厂使用核裂变。没有人造的核聚变反应导致了可行的电力来源。

核医学[编辑]

核技术的医疗应用分为诊断和放射治疗。

成像 - 电离辐射在医学中的最大用途是在医学放射线照相术中使用x射线对人体内部进行成像。这是人类暴露辐射下的最大人造来源。 医疗和牙科X射线成像仪使用钴-60或其它X射线源。许多放射性药物被使用,有时附着于有机分子,用作人体中的放射性示踪剂或造影剂。

辐射也可用放射治疗法被用于治疗疾病。

工业应用[编辑]

因为一些电离辐射可以穿透物质,它们被用于许多的测量方法。作为无损检测和检查的手段,X射线和γ射线用于工业射线成像以生成固体产品内部的图像。待放射线照相的物体被放置在放射源和盒中的照相胶片之间。在一定的曝光时间之后,该胶片被显影并且显示该材料的任何内部缺陷。

放射性示踪剂 - 因为放射性同位素在化学上表现,大多像非活性元素,某种化学物质的行为可以被用于跟踪放射性。 例子:

  • 在封闭系统中将γ示踪剂添加到气体或液体中使得可以在管道中找到孔。
  • 将示踪剂添加到电动机的部件的表面使得可以通过测量润滑油的活性来测量磨损。

石油和天然气勘探 - 核测井用于帮助预测新井或现有井的商业可行性。该技术涉及使用中子或伽马射线源和辐射检测器,其被降低到钻孔中以确定周围岩石的性质,例如孔隙率和光刻。

道路建设 - 核水分/密度计用于确定土壤,沥青和混凝土的密度。通常使用铯-137作为辐射源。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

外部链接[编辑]