吳王鎖 吳涵玉 徐真
核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),是國(guó)家安全的重要基石。核科學(xué)技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的科學(xué)技術(shù)成就之一,從核武器到核能的和平利用,與人們的日常生活都息息相關(guān)。
說(shuō)來(lái)大家也許會(huì)大吃一驚,人體本身就是一個(gè)輻射源!因?yàn)樽匀唤缰械囊磺形矬w,只要在絕對(duì)溫度零度(-273.15℃)以上,都會(huì)以電磁波和粒子的形式時(shí)刻不停地向外傳送能量,這種傳送能量的方式被稱為輻射。
其實(shí)輻射是自然界的客觀存在,是不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的。自古以來(lái),人類一直就在天然輻射的環(huán)境中繁衍生息,生活在地球上的每一個(gè)人都要受宇宙射線的照射,除此之外,還要受到土壤、巖石等生存環(huán)境中含有的天然放射性物質(zhì)的照射。因此,不可避免,由此而造成人們吃的食物、喝的水、住的房子、走的路、呼吸的空氣乃至我們?nèi)梭w都含有微量的放射性物質(zhì)。
不僅如此,人們還自覺(jué)地接受著額外的人工輻射,例如看電視、打電話、抽煙、坐飛機(jī),特別是到醫(yī)院去體檢或治病,都要自覺(jué)不自覺(jué)地接受或多或少的輻射。但醫(yī)學(xué)上使用的輻射,無(wú)論是射線裝置還是放射性同位素,無(wú)論是用于診斷還是用于治療,其劑量水平都在安全范圍之內(nèi),是核科技造福人類的一個(gè)典型例證。
任何事物都是一分為二的,一切脫離劑量談危害都是不科學(xué)的!核能與我們?nèi)粘I钪兴煜さ碾娔堋崮?、水能等一樣也是一種能源。只要正確地使用就可以造福人類,而不會(huì)影響我們的健康。大家都知道電能夠打死人,可是大家卻并沒(méi)有因此而不使用電;微波爐就是一個(gè)輻射源,卻給我們帶來(lái)了生活上的便利;核能與核輻射,當(dāng)其劑量水平在合理范圍內(nèi)時(shí),就幾乎沒(méi)有危害。因此,輻射并沒(méi)有想象中那么可怕,可怕的不是核輻射,而是心理恐慌。
作為二十世紀(jì)人類最偉大的科技成就之一,核科學(xué)技術(shù)在國(guó)家安全、創(chuàng)新前沿、百姓平安、清潔能源、綠水青山乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要作用。除了眾所周知的核武器和核電,在和平利用核能的背景下,核科學(xué)技術(shù)早已服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),服務(wù)于健康中國(guó)和美麗中國(guó)建設(shè)。
核技術(shù)應(yīng)用是利用放射性同位素和電離輻射與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的物理、化學(xué)及生物效應(yīng)來(lái)進(jìn)行應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)的技術(shù)。在很多人眼里,核技術(shù)神秘而高深。其實(shí),核技術(shù)早已在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域造福于民。
我們?nèi)粘I钪卸紩?huì)接觸各種各樣功效奇特的輻射發(fā)生器,比如我們常說(shuō)的,最典型的就是醫(yī)院里診斷疾病用的X光,各種各樣醫(yī)學(xué)影像學(xué)都涉及,拍片子,做CT掃描,更好一點(diǎn)的做個(gè)PET、SPECT等,全是在這個(gè)基礎(chǔ)上做的。事實(shí)上,核醫(yī)學(xué)作為原子能和平利用的重大領(lǐng)域之一已有100多年的歷史。在多年發(fā)展中,可以說(shuō)核技術(shù)拯救了億萬(wàn)人的生命,也極大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展。然而,人們總是懼怕放射性對(duì)身體帶來(lái)的傷害,其實(shí),只要發(fā)揮好放射性的“特長(zhǎng)”,它們就能夠成為守衛(wèi)我們健康的勇士。
所謂放射治療,就是將放射源或者放射性核素引入體內(nèi),利用其放射性特點(diǎn)作用于病變組織或者改變組織的局部代謝,達(dá)到破壞、殺傷甚至摧毀惡性腫瘤的目的。當(dāng)今最尖端且先進(jìn)有效的癌癥治療手段——質(zhì)子、重離子治療技術(shù),就是放療手段中的佼佼者。它可以精準(zhǔn)打擊癌細(xì)胞,將成為人類征服癌癥的有效手段。此外,我們?cè)诘罔F、汽車(chē)站、火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、碼頭等各類場(chǎng)所隨處可見(jiàn)各種各樣的輻照裝置,利用這些裝置就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損快速不開(kāi)箱的安全檢查,這是核技術(shù)應(yīng)用在公眾安全領(lǐng)域的有效例證。
科學(xué)技術(shù)是綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的決定性因素,而核技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展已成為推進(jìn)新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法不斷取得創(chuàng)新發(fā)展的動(dòng)力之一。近年來(lái),利用放射性同位素衰變機(jī)理研發(fā)的放射性同位素電池(核電池)已成功用作航天器、心臟起搏器、海底電纜中繼器等的電源。隨著同位素利用技術(shù)的不斷進(jìn)步,核電池將在航天航空、深空探測(cè)、深海探測(cè)、交通運(yùn)輸、電動(dòng)機(jī)械等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
早在20世紀(jì)50年代,同位素與輻射技術(shù)就已廣泛應(yīng)用于作物育種、農(nóng)產(chǎn)品和食品輻射加工、土壤肥料、病蟲(chóng)害防治、畜牧、水產(chǎn)和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域,成為改造、革新傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要科學(xué)技術(shù)。我國(guó)在農(nóng)作物輻射育種領(lǐng)域成績(jī)斐然,先后有“魯棉一號(hào)”等18個(gè)品種獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。
近年來(lái),又通過(guò)神舟飛船等搭載農(nóng)作物種子進(jìn)行航天育種,利用宇宙射線、微重力等對(duì)種子進(jìn)行誘變作用產(chǎn)生有益變異,選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的水稻、小麥、棉花、油菜、蔬菜等新品種。隨著現(xiàn)代生活水平的提高,食品安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻。借助于核技術(shù)對(duì)食品和農(nóng)副產(chǎn)品殺菌殺蟲(chóng)、抑芽保鮮,既能夠提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量和延長(zhǎng)食品保藏期,也不會(huì)產(chǎn)生額外的放射性。因此,輻照食品是安全可靠的,可以放心食用,射線只是起到殺菌的作用,對(duì)人類的生長(zhǎng)、發(fā)育和遺傳沒(méi)有不良影響。輻照加工也是繼食品罐藏加熱、冷凍保藏技術(shù)之后的一種食品加工新技術(shù)?!熬G水青山就是金山銀山”,在環(huán)保領(lǐng)域,核技術(shù)已應(yīng)用于大氣污染物、水體和各類環(huán)境樣品的監(jiān)測(cè)分析,利用輻照技術(shù)凈化大氣、廢水、污泥比傳統(tǒng)處理技術(shù)更高效。
另外,核能作為一種清潔低碳、安全高效、可大規(guī)模利用的非化石能源,是我國(guó)清潔能源體系的重要組成部分,為保障國(guó)家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善空氣質(zhì)量、推進(jìn)綠色發(fā)展、服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)揮了重要作用,譜寫(xiě)了核能和平利用的輝煌篇章。隨著人類科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,未來(lái)的核能必將以其獨(dú)有優(yōu)勢(shì)發(fā)揮獨(dú)特作用,服務(wù)于人類對(duì)于美好生活的需要。
核科技是高科技密集的領(lǐng)域,是產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的新興產(chǎn)業(yè)鏈。核領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買(mǎi)不來(lái)、討不來(lái)的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中,才能從根本上保障國(guó)家安全。
“國(guó)勢(shì)之強(qiáng)由于人,人材之成出于學(xué)?!睙o(wú)論是培養(yǎng)核科學(xué)研究隊(duì)伍還是培養(yǎng)核工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人才,急需大量具有核專業(yè)背景的人才。截至2019年6月,全國(guó)開(kāi)辦核工程類專業(yè)的大學(xué)共72家,其中專門(mén)設(shè)立核學(xué)院的有47家,每年招收核工程類專業(yè)本科人數(shù)約3000人,人才斷層尚未填補(bǔ),需求缺口仍在增大。
今天的中國(guó),已經(jīng)成為世界核電領(lǐng)域的先行者和倡導(dǎo)者,正處在從核大國(guó)邁向核強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵時(shí)期。作為新時(shí)代優(yōu)秀的“硬核”青年,應(yīng)該成長(zhǎng)為具有愛(ài)國(guó)情懷,譜寫(xiě)青春新曲的“愛(ài)國(guó)能人”,才能為和平利用核能貢獻(xiàn)中國(guó)智慧,提供中國(guó)方案,再續(xù)我國(guó)核工業(yè)新的輝煌篇章。
(摘自2019年11月21日《光明日?qǐng)?bào)》。作者分別為蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng),中山大學(xué)中法核工程與技術(shù)學(xué)院助理研究員,蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院助理研究員)