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認識輻射

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輻射有什么用途

日期:2015-10-28 18:00:12   來源:admin    點擊:

 

 
 
 

 輻射與我們息息相關,很多時我們不知不覺間已經享用到輻射應用所帶來的好處。無論在發電、醫療、工業方面,輻射的應用都多不勝數。只要運用得宜,輻射也可以造福社會。

發 電
隨著世界人口不斷膨脹及經濟增長,人們對能源的需求日益增加。我們消耗能源的速度,遠超過地球所能負擔,核能是解決能源需求日增的其中一個方法。目前世界各地的核能發電反應堆有大約四百四十個,供應全球所需電力的約百分之十七。這些發電廠主要利用鈾或的原子核分裂而發電。

位于香港東北面約五十公里的廣東核電站和嶺澳核電站已分別于一九九四年二月及二零零二年五月投產。兩座核電站均使用壓水式反應堆,生產的電力供應給香港及廣東一帶地區使用。若想了解核電站的運作及安全設計,請按此處。

 

醫學用途
輻射在醫療上的用途為人所熟識,它可以協助醫生診斷及治療多種疾病。

 
各式各樣的放射醫療儀器(圖片來源:香港浸信會醫院 )

在診斷方面,X射線可用來判斷身體器官和組織的異常變化。運用現時先進的造影技術及電腦科技,只要我們將放射性同位素注入或進食入病人體內,就可以產生立體或動態的影像,從而研究病人的情況。常用的放射性同位素為锝-99m,它的半衰期為六小時,在衰變過程中放出γ射線。它的輻射劑量安全之余,亦能提供足夠的時間進行診斷。

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

現今很多醫療用品都利用鈷-60所放出的γ射線進行消毒。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、手術用品就是很好的例子。由于不需經過高溫處理,很多會被高溫破壞的物料,例如塑膠等,都可以使用放射程序消毒。加上γ射線有穿透能力,物件可以在包裝封密后才進行消毒,確保物件在解封前不會受到細菌污染。

二零零一年十月期間,在美國發現了炭疽菌郵件后,美國政府亦是利用X射線,為可疑的郵件消毒,以免炭疽菌在美國引起恐慌,其消毒的原理亦是一樣。

 

工業及農業用途


在工業方面,γ射線穿透力特強,可用作探測焊接點和金屬鑄件的裂縫。另外,在工業生產線上的自動品質控制系統,例如測檢罐裝飲品內的飲料高度或香煙的煙草密度等,都廣泛應用了輻射。輻射更可用于量度電鍍薄膜的厚度,也可用于消除靜電。

在農業方面,放射性同位素經常被用作追蹤劑。將放射性物質加入肥料中,然后量度農作物的放射性,便可以知道有多少肥料被吸收,及有多少流失。輻射亦可供滅蟲之用。Sterile Insect Technique (SIT) 可以令昆蟲失去繁殖能力,從以減少它們的數目。墨西哥運用了這種方法,成功地把害蟲的數目大大減少。在聯合國食物及農業組織 (FAO) 及國際原子能機構 (IAEA) 的協助下,這個計劃正在多個國家進行。

 

消費品用途
有些用品,如煙火感應器、螢光指示牌和避雷針等都包含放射性物質。通過合適的設計和適當的使用,輻射的好處其實遠遠大于其所引起的危害。


煙火感應器


螢光<出口>指示牌

 

 

 


避雷針頭

 

考古用途
透過量度古物內天然放射性物質的濃度,我們可以鑒定古物所屬的年代,常用的技術包括「碳-14定年法」和「熱釋光定年法」,對地質學、人類學及考古學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生的,碳-14氧化成二氧化碳后會被植物吸收。同時,動物又會進食植物,所以大部份有機體都會有一定份量的碳-14。但當植物和動物死去,他們便會停止吸取碳-14。碳-14的份量因衰變會隨時間而減少,每經過一個半衰期(即大約5,730年),含量便會減半。透過量度古代有機體的碳-14含量,我們便可以估計該有機體的死亡年份。

泥土中含有微量的鈾、釷和鉀等天然放射性物質,這些放射性同位素的半衰期可以長達10億年。同時,粘土中又含有各種無機晶體和礦物質。當無機晶體受到上述放射性物質照射后,一部份輻射能量會令晶體發熱,另一部分能量則貯藏在晶體中。如果晶體被加熱, 部份能量會以可見光的形式釋放出來,這種現象叫做熱釋光現象。熱釋光定年法可判斷古物距離最近的一次加熱的時間,古物發出的熱釋光越強,年代就越遠,反之,則屬較近期。熱釋光定年法常被用作判斷陶器的年代。

 
 
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