走進(jìn)生活的核科學(xué)技術(shù)

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)。

客觀認(rèn)識生活中的輻射

說來大家也許會大吃一驚，人體本身就是一個輻射源！因?yàn)樽匀唤缰械囊磺形矬w，只要在絕對溫度零度（-273.15℃）以上，都會以電磁波和粒子的形式時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，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，都要自覺不自覺地接受或多或少的輻射。但醫(yī)學(xué)上使用的輻射，無論是射線裝置還是放射性同位素，無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?、熱能、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，可是大家卻并沒有因此而不使用電；微波爐就是一個輻射源，卻給我們帶來了生活上的便利；核能與核輻射，當(dāng)其劑量水平在合理范圍內(nèi)時，就幾乎沒有危害。因此，輻射并沒有想象中那么可怕，可怕的不是核輻射，而是心理恐慌。

核技術(shù)在醫(yī)學(xué)、能源、環(huán)保等領(lǐng)域造福于民

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)在國家安全、創(chuàng)新前沿、百姓平安、清潔能源、綠水青山乃至整個國民經(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)于國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，服務(wù)于健康中國和美麗中國建設(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)來進(jìn)行應(yīng)用研究與開發(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佑|各種各樣功效奇特的輻射發(fā)生器，比如我們常說的，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PET、SPECT等，全是在這個基礎(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，可以說核技術(shù)拯救了億萬人的生命，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身體帶來的傷害，其實(shí)，只要發(fā)揮好放射性的“特長”，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，我們在地鐵、汽車站、火車站、機(jī)場、海關(guān)、碼頭等各類場所隨處可見各種各樣的輻照裝置，利用這些裝置就可以實(shí)現(xiàn)無損快速不開箱的安全檢查，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)是綜合國力競爭的決定性因素，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)展的動力之一。近年來，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、深海探測、交通運(yùn)輸、電動機(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)。我國在農(nóng)作物輻射育種領(lǐng)域成績斐然，先后有“魯棉一號”等18個品種獲國家發(fā)明獎。

近年來，又通過神舟飛船等搭載農(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，食品安全問題日益嚴(yán)峻。借助于核技術(shù)對食品和農(nóng)副產(chǎn)品殺菌殺蟲、抑芽保鮮，既能夠提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量和延長食品保藏期，也不會產(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，對人類的生長、發(fā)育和遺傳沒有不良影響。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，是我國清潔能源體系的重要組成部分，為保障國家能源安全、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，未來的核能必將以其獨(dú)有優(yōu)勢發(fā)揮獨(dú)特作用，服務(wù)于人類對于美好生活的需要。

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、買不來、討不來的。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家安全。

“國勢之強(qiáng)由于人，人材之成出于學(xué)?！睙o論是培養(yǎng)核科學(xué)研究隊伍還是培養(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，全國開辦核工程類專業(yè)的大學(xué)共72家，其中專門設(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，已經(jīng)成為世界核電領(lǐng)域的先行者和倡導(dǎo)者，正處在從核大國邁向核強(qiáng)國的關(guān)鍵時期。作為新時代優(yōu)秀的“硬核”青年，應(yīng)該成長為具有愛國情懷，譜寫青春新曲的“愛國能人”，才能為和平利用核能貢獻(xiàn)中國智慧，提供中國方案，再續(xù)我國核工業(yè)新的輝煌篇章。

（摘自2019年11月21日《光明日報》。作者分別為蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長，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）