輻射有什么用途

2006/3/16 20:20:00

輻射與我們息息相關(guān)，很多時(shí)我們不知不覺(jué)間已經(jīng)享用到輻射應(yīng)用所帶來(lái)的好處。無(wú)論在發(fā)電、醫(yī)療、工業(yè)方面，輻射的應(yīng)用都多不勝數(shù)。只要運(yùn)用得宜，輻射也可以造福社會(huì)。輻射主要應(yīng)用到以下五個(gè)領(lǐng)域：

發(fā) 電

隨著世界人口不斷膨脹及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，人們對(duì)能源的需求日益增加。我們消耗能源的速度，遠(yuǎn)超過(guò)地球所能負(fù)擔(dān)，核能是解決能源需求日增的其中一個(gè)方法。目前世界各地的核能發(fā)電反應(yīng)堆有大約四百四十個(gè)，供應(yīng)全球所需電力的約百分之十七。這些發(fā)電廠主要利用鈾或原子核分裂而發(fā)電。

醫(yī) 學(xué) 用 途

輻射在醫(yī)療上的用途為人所熟識(shí)，它可以協(xié)助醫(yī)生診斷及治療多種疾病。

在診斷方面，X射線可用來(lái)判斷身體器官和組織的異常變化。運(yùn)用現(xiàn)時(shí)先進(jìn)的造影技術(shù)及計(jì)算機(jī)科技，只要我們將放射性同位素注入或進(jìn)食入病人體內(nèi)，就可以產(chǎn)生立體或動(dòng)態(tài)的影像，從而研究病人的情況。常用的放射性同位素為��-99m，它的半衰期為六小時(shí)，在衰變過(guò)程中放出γ射線。它的輻射劑量安全之余，亦能提供足夠的時(shí)間進(jìn)行診斷。

在治療方面，放射性同位素碘-131用于醫(yī)治甲狀線癌；在治療某幾種癌癥時(shí)，亦會(huì)利用鈷-60所放出的γ射線，射入人體內(nèi)，將癌細(xì)胞殺死。事實(shí)證明，放射治療有效抑制腫瘤生長(zhǎng)，甚至能將癌癥根治。

現(xiàn)今很多醫(yī)療用品都利用鈷-60所放出的γ射線進(jìn)行消毒。這種消毒程序比用蒸氣消毒更有效及便宜。用完即棄的針筒、棉花、手術(shù)用品就是很好的例子。由于不需經(jīng)過(guò)高溫處理，很多會(huì)被高溫破壞的物料，例如塑料等，都可以使用放射程序消毒。加上γ射線有穿透能力，對(duì)象可以在包裝封密后才進(jìn)行消毒，確保對(duì)象在解封前不會(huì)受到細(xì)菌污染。例如，二零零一年十月期間，在美國(guó)發(fā)現(xiàn)了炭疽菌郵件后，美國(guó)政府亦是利用X射線，為可疑的郵件消毒，以免炭疽菌在美國(guó)引起恐慌，其消毒的原理亦是一樣。

工 業(yè) 及 農(nóng) 業(yè) 用 途

在工業(yè)方面，γ射線穿透力特強(qiáng)，可用作探測(cè)焊接點(diǎn)和金屬鑄件的裂縫。另外，在工業(yè)生產(chǎn)線上的自動(dòng)品質(zhì)控制系統(tǒng)，例如測(cè)檢罐裝飲品內(nèi)的飲料高度或香煙的煙草密度等，都廣泛應(yīng)用了輻射。輻射更可用于量度電鍍薄膜的厚度，也可用于消除靜電。

在農(nóng)業(yè)方面，放射性同位素經(jīng)常被用作追蹤劑。將放射性物質(zhì)加入肥料中，然后量度農(nóng)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。輻射亦可供滅蟲(chóng)之用。Sterile Insect Technique (SIT) 可以令昆蟲(chóng)失去繁殖能力，從以減少牠們的數(shù)目。墨西哥運(yùn)用了這種方法，成功地把害蟲(chóng)的數(shù)目大大減少。在聯(lián)合國(guó)食物及農(nóng)業(yè)組織 (FAO) 及國(guó)際原子能機(jī)構(gòu) (IAEA) 的協(xié)助下，這個(gè)計(jì)劃正在多個(gè)國(guó)家進(jìn)行。

消 費(fèi) 品 用 途

有些用品，如煙火感應(yīng)器、螢光指示牌和避雷針等都包含放射性物質(zhì)。通過(guò)合適的設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)氖褂�，輻射的好處其�?shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其所引起的危害。

考 古 用 途

透過(guò)量度古物內(nèi)天然放射性物質(zhì)的濃度，我們可以鑒定古物所屬的年代，常用的技術(shù)包括“碳-14定年法”和“熱釋光定年法”，對(duì)地質(zhì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)及考古學(xué)的研究都有莫大的幫助。

碳-14是因宇宙射線撞擊地球大氣層而產(chǎn)生的，碳-14氧化成二氧化碳后會(huì)被植物吸收。同時(shí)，動(dòng)物又會(huì)進(jìn)食植物，所以大部份有機(jī)體都會(huì)有一定份量的碳-14。但當(dāng)植物和動(dòng)物死去，他們便會(huì)停止吸取碳-14。碳-14的份量因衰變會(huì)隨時(shí)間而減少，每經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期(即大約5,730年)，含量便會(huì)減半。透過(guò)量度古代有機(jī)體的碳-14含量，我們便可以估計(jì)該有機(jī)體的死亡年份。

泥土中含有微量的鈾、釷和鉀等天然放射性物質(zhì)，這些放射性同位素的半衰期可以長(zhǎng)達(dá)10億年。同時(shí)，粘土中又含有各種無(wú)機(jī)晶體和礦物質(zhì)。當(dāng)無(wú)機(jī)晶體受到上述放射性物質(zhì)照射后，一部份輻射能量會(huì)令晶體發(fā)熱，另一部分能量則貯藏在晶體中。如果晶體被加熱， 部份能量會(huì)以可見(jiàn)光的形式釋放出來(lái)，這種現(xiàn)象叫做熱釋光現(xiàn)象。熱釋光定年法可判斷古物距離最近的一次加熱的時(shí)間，古物發(fā)出的熱釋光越強(qiáng)，年代就越遠(yuǎn)，反之，則屬較近期。熱釋光定年法常被用作判斷陶器的年代。