科学认识生活中的核

    今年是我国第一颗原子弹爆炸成功50周年。原子能技术虽为战争而生，其应用却远远超越了战争，为人类未来发展提供了更多的可能性。经过几十年的发展，“核”在人们生活中已无处不在，被工业、农业、医学、环保等领域广泛应用。但一些公众因为对核科学缺乏了解，往往谈“核”色变。近日，在“中国梦·科技梦——纪念中国第一颗原子弹爆炸成功50周年核科学技术展”展厅现场，出席中国科协主办的“科学家与媒体面对面”活动的中科院院士、中国核学会原理事长王乃彦等多位专家提醒公众——

    王乃彦（中科院院士、中国核学会原理事长）：辐射、放射性可以造福人民

    核科学是跟放射性联系在一起的，很多核技术带有放射性，所以我们应该先正确认识什么是辐射。

    辐射有三种，一种是α粒子，一个是β粒子，还有伽马射线，实际上还有一个中子，但很少被应用。一层厚一点的纸就可以把α粒子挡住，所以α粒子对人体没什么影响。第二种是β射线，带负电的电子，它的穿透力一般铝片就可以挡住。而伽马射线，就需要用混凝土的墙才能挡住了。

    大家知道，原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，如果原子核含的质子数不一样，含中子的数目不一样，就是放射性同位素，可以放射出一些射线。辐射的计量单位，我们通常用毫希伏，就是千分之一的Sv。

    我们生活在地球上，每天都受到宇宙射线的照射，这是无法避免的，还有人工放射线，比如到医院做胸部的X光透视。辐射是否有害，得看剂量。核电厂周围的老百姓一年受到辐射0.01个毫希，从北京到欧洲乘飞机来回受0.02个毫希，我们吃水果、粮食、蔬菜，每年每人接受0.25个毫希左右，胸部做一次透视，每次有0.3个毫希，每天看两个小时电视，每年有0.01个毫希，每天抽20支香烟，有0.5个毫希。

    现代生活中很多地方都离不开辐射，像消毒、保鲜、治疗疾病等。比如肉里面有大肠杆菌，不把它杀死，就会有很多传染病，通过伽马射线照射，可以达到目的。日本用大量辐射照土豆，因为如果土豆发芽，发芽的地方是有毒的，经过照射以后，土豆就不会发芽。很多癌症，如果发现得早，用伽马射线可以把癌细胞杀死。辐射可以育种，由于遗传性变异，可以产生出抗倒伏、抗病虫害的新种子。

    日常碰到的辐射很多，我们要增强对辐射的认识，利用辐射造福于人民，要用科学的态度对待辐射，只要注意防护辐射，是完全可以保持安全状态的。

安继刚（中国工程院院士、清华大学教授）：核技术的工业应用

    核技术对工业生产也有很大帮助。比如核测控、核分析、核无损检测等。

    工业中利用射线和物质相互作用，对加工过程进行控制，比如测厚度、测密度、测位置、测流量等。现在的钢品工业，不仅要测一个点厚度，还要测截面。举一个例子，测热轧钢板，1000摄氏度高温，还有400摄氏度横断面，测量钢板的速度是25米/秒，精度到千分之一，这是一个高端的工业测厚度的装备。

    核技术还可以质谱分析，即通过测量运动带电粒子在磁场中的偏转而确定其质量，再依据测得的质量谱，分析样品。X荧光分析，通过测量样品被激发产生的特征X射线谱来确定其成分，灵敏度非常高。

    核无损检测是现代工业中质量控制的关键。有各种辐射成像方法，能够提供直接观察的影像，来看内部是不是有缺陷或者内部构造。这在反恐、缉私领域都有用途。中国海关有一套集装箱检测系统，像一只眼睛，卡车集装箱过来，通过阵列探测器，利用射线技术给集装箱做CT，原理类似机场、地铁站的安检。汽油、水，密度不一样，性能就不一样，显示图像也就不一样。这种应用在海关部门立过大功。1999年12月，在福建马尾港装了第一套系统，查出一个集装箱的图像，报关时是非金属，但实际是计算机显示器，这个案主，就是赖昌星的远华公司。

    田嘉禾（解放军总医院核医学科主任医师、教授）：核素标记探针的应用

    历史上，有好几位诺贝尔奖得主，都和放射有关系，比如说居里夫人、贝克勒尔、卢瑟福、德哈维赛、劳伦斯等。核医学的应用，现在最成熟的是用核素标记探针。因为放射性标记物有非常明显的高灵敏度，不会对人体产生任何影响，没有什么生理干扰。

    一般是用低剂量做诊断，高剂量做治疗。举个例子，乳腺癌分成三类，分别是ER+、HER2+、阴性。我们用雌激素标记方法，尽管治疗只有几周，就可以看出有效无效。用核素的方法，能起到预后作用。在临床上就可以预先告诉你，哪个病人有转移，哪个病人没有转移，现在做得越来越细，用核医学方法，两周就可以告诉你，治疗是有效的还是无效的。

    我们用核医学标记的探针，来显示疾病特定的分子，来提示临床进行正确治疗，改善病人的临床症状，这个价值已经被证实，还将继续被证实。

    张锦荣（中国同位素与辐射行业协会副理事长）：国内外核技术应用比较

    国际上核技术应用产业处于快速发展阶段，全世界核技术产业化规模近万亿美元。美国核技术产业占到GDP的4%，日本和欧洲所占的比例是2%～3%。我国核技术应用产业规模1000亿元，核农业、辐射化工、辐射加工、医学、离子注入、射线装置以及同位素仪器仪表，跟我国的GDP相比，所占比例还非常低。

    我国钴-60的装置，2014年6月统计数字是123座，实际装源约5800万居里，和美国相比1/3还不到。平均每个装置钴源装源量大概在30万居里左右，而美国这些发达国家都有几百万居里的装源量。

    目前，我国的同位素绝大部分都依赖进口，包括辐射源、医学用的同位素。核医学的影像学非常重要，早期的γ相机，现在的PETCT，都是很高端的设备，我国的数量大概是美国的1/10。我国使用同位素的总量，还赶不上日本，发展空间非常大，不过我国发展的速度非常快，正以每年25%～30%的速度在发展。

    可以预见，在今后十年或者更长时间内，我国核技术应用仍将快速发展，特别是在医学、新材料、食品安全、消毒灭菌、环保等领域，核技术将发挥更为突出的作用。

    鲍矛（北京市射线应用研究中心主任、研究员）：辐射在加工领域的应用

    辐射加工，就是通过电离辐射，作用在被辐照的物质上，达到物理、化学或生物效应，起到保险、保藏、消毒灭菌或者材料改性的一种加工方法。根据辐射源的不同，主要包括三类。一类是γ射线，穿透能力非常强，另外是电子束，还有X射线。

    辐射加工有几个优点，一是常温下进行加工，应用领域非常广泛。二是不破坏产品的外包装，因为是利用射线的穿透能力，不会造成二次污染，而且也会节约成本。三是不需要添加任何化学药物，无污染、无残留，是一种清洁加工的过程。四是自动化程度高、加工效率高，消毒灭菌彻底，是流水线式的连续加工，处理能力非常强。最后是工艺相对简单，容易控制。

    辐射加工的应用现在比较多，一个是医疗用品、卫生用品，像一次性的口罩、帽子、注射器、采血器、输液器。另外是食品，现在食品辐照的量越来越大，增长比较快，目前我国关于食品辐射消毒、辐射灭菌有八个国家标准。国内的基本情况是，钴源装置有123座，加速器有380台（其中301台是国产的，进口有79台），总功率24000多千瓦，大部分用于材料改进，其中只有10余台用于食品辐射加工。

    辐射食品没有安全性问题，多高的辐射都不会引起毒理学、营养学和卫生等问题。其实我们航天员吃的航天食品，就是超剂量的辐照食品，很安全。世界卫生组织作出结论，辐射食品就像用巴氏杀菌法消毒的食物一样安全，而且有益健康。

    另外的应用就是药品、高分子改性材料等。目前发达国家大部分的医疗用品都是采用辐射消毒，这是目前对于医疗用品最先进、最好、最彻底的消毒方法，包括人工关节、骨骼、牙科材料、手术创口缝合等用品。

    （全文由胡其峰、袁于飞采访整理）