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认识辐射

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辐射有什么用途

日期:2015-10-28 18:00:12   来源:admin    点击:

 

 
 
 

 辐射与我们息息相关,很多时我们不知不觉间已经享用到辐射应用所带来的好处。无论在发电、医疗、工业方面,辐射的应用都多不胜数。只要运用得宜,辐射也可以造福社会。

发 电
随着世界人口不断膨胀及经济增长,人们对能源的需求日益增加。我们消耗能源的速度,远超过地球所能负担,核能是解决能源需求日增的其中一个方法。目前世界各地的核能发电反应堆有大约四百四十个,供应全球所需电力的约百分之十七。这些发电厂主要利用铀或的原子核分裂而发电。

位于香港东北面约五十公里的广东核电站和岭澳核电站已分别于一九九四年二月及二零零二年五月投产。两座核电站均使用压水式反应堆,生产的电力供应给香港及广东一带地区使用。若想了解核电站的运作及安全设计,请按此处。

 

医学用途
辐射在医疗上的用途为人所熟识,它可以协助医生诊断及治疗多种疾病。

 
各式各样的放射医疗仪器(图片来源:香港浸信会医院 )

在诊断方面,X射线可用来判断身体器官和组织的异常变化。运用现时先进的造影技术及电脑科技,只要我们将放射性同位素注入或进食入病人体内,就可以产生立体或动态的影像,从而研究病人的情况。常用的放射性同位素为锝-99m,它的半衰期为六小时,在衰变过程中放出γ射线。它的辐射剂量安全之余,亦能提供足够的时间进行诊断。

在治疗方面,放射性同位素碘-131用于医治甲状线癌;在治疗某几种癌症时,亦会利用钴-60所放出的γ射线,射入人体内,将癌细胞杀死。事实证明,放射治疗有效抑制肿瘤生长,甚至能将癌症根治。

现今很多医疗用品都利用钴-60所放出的γ射线进行消毒。这种消毒程序比用蒸气消毒更有效及便宜。用完即弃的针筒、棉花、手术用品就是很好的例子。由于不需经过高温处理,很多会被高温破坏的物料,例如塑胶等,都可以使用放射程序消毒。加上γ射线有穿透能力,物件可以在包装封密后才进行消毒,确保物件在解封前不会受到细菌污染。

二零零一年十月期间,在美国发现了炭疽菌邮件后,美国政府亦是利用X射线,为可疑的邮件消毒,以免炭疽菌在美国引起恐慌,其消毒的原理亦是一样。

 

工业及农业用途


在工业方面,γ射线穿透力特强,可用作探测焊接点和金属铸件的裂缝。另外,在工业生产线上的自动品质控制系统,例如测检罐装饮品内的饮料高度或香烟的烟草密度等,都广泛应用了辐射。辐射更可用于量度电镀薄膜的厚度,也可用于消除静电。

在农业方面,放射性同位素经常被用作追踪剂。将放射性物质加入肥料中,然后量度农作物的放射性,便可以知道有多少肥料被吸收,及有多少流失。辐射亦可供灭虫之用。Sterile Insect Technique (SIT) 可以令昆虫失去繁殖能力,从以减少它们的数目。墨西哥运用了这种方法,成功地把害虫的数目大大减少。在联合国食物及农业组织 (FAO) 及国际原子能机构 (IAEA) 的协助下,这个计划正在多个国家进行。

 

消费品用途
有些用品,如烟火感应器、萤光指示牌和避雷针等都包含放射性物质。通过合适的设计和适当的使用,辐射的好处其实远远大于其所引起的危害。


烟火感应器


萤光<出口>指示牌

 

 

 


避雷针头

 

考古用途
透过量度古物内天然放射性物质的浓度,我们可以鉴定古物所属的年代,常用的技术包括「碳-14定年法」和「热释光定年法」,对地质学、人类学及考古学的研究都有莫大的帮助。

碳-14是因宇宙射线撞击地球大气层而产生的,碳-14氧化成二氧化碳后会被植物吸收。同时,动物又会进食植物,所以大部份有机体都会有一定份量的碳-14。但当植物和动物死去,他们便会停止吸取碳-14。碳-14的份量因衰变会随时间而减少,每经过一个半衰期(即大约5,730年),含量便会减半。透过量度古代有机体的碳-14含量,我们便可以估计该有机体的死亡年份。

泥土中含有微量的铀、钍和钾等天然放射性物质,这些放射性同位素的半衰期可以长达10亿年。同时,粘土中又含有各种无机晶体和矿物质。当无机晶体受到上述放射性物质照射后,一部份辐射能量会令晶体发热,另一部分能量则贮藏在晶体中。如果晶体被加热, 部份能量会以可见光的形式释放出来,这种现象叫做热释光现象。热释光定年法可判断古物距离最近的一次加热的时间,古物发出的热释光越强,年代就越远,反之,则属较近期。热释光定年法常被用作判断陶器的年代。

 
 
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