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核技术应用的辐射安全与防护分析发布时间：2022-04-24T08:59:46.696Z 来源：《中国科技信息》2022年第1期作者：王绍杰章赐明[导读] 在核能及辐射技术应用中，由于技术故障、管理不善、认知程度等原因，核辐射事故时有发生。
王绍杰章赐明首宏检测有限公司山东青岛 266000摘要：在核能及辐射技术应用中，由于技术故障、管理不善、认知程度等原因，核辐射事故时有发生。
因此，加强对核技术利用辐射安全监管并贯穿核技术研究开发和应用、核设施设计建造、运行和退役的各个阶段、提高公众对辐射污染危害的了解，做到科学防范，Ｘｔ保护环境、保护公众健康显得尤为重要。
基于此，以下对核技术应用的辐射安全与防护进行了探讨，以供参考。
关键词：核技术应用；辐射安全；防护分析引言目前，许多国家正在积极研究核技术的应用。
核技术是一把双刃剑，它不仅带来了能源和经济效益，而且带来了许多潜在的安全风险。
如果使用不当，很容易导致辐射事故，不仅造成污染，甚至直接威胁到工人和周边居民的生命安全。
当前，中国正处于核心技术飞速发展的时代，核电站规模居世界前列，核心技术的应用范围不断扩大。
加强相关安全保障和监管分析具有重要的现实意义。
1我国核辐射安全形势当前，经过半个世纪的发展，中国核工业形成了一个比较完整的核心产业体系。
根据相关实践和经验分析，放射性废物的排放、核事故和辐射事故的泄漏等容易导致各种放射性污染问题。
据相关统计，截至2019年底，中国有78 802个单位从事放射性同位素和辐照设备的生产、销售和使用，其中10 707个单位从事放射性同位素的生产、销售和使用，68 095个单位从事放射性同位素的生产、销售和使用。
在这种情况下，我国核辐射安全管理是以非常高的要求制定的。
据相关统计，中国2019年发生了5起辐射事故，均为一般辐射事故，包括2起放射源泄漏事故和掉进井里的事故，以及1起人员受到过量照射的事故。
一般来说，中国的核辐射安全形势良好，总体形势可控，保持良好的安全平衡。
科学技术部工作人员的核能与核技术应用核能与核技术是现代科学技术的前沿领域，具有广泛的应用前景。
作为科学技术部的工作人员，我们应该充分了解核能与核技术的基本概念，掌握其应用领域，并积极推动其发展与创新。
本文将就核能与核技术应用的相关内容展开论述，并就其中一些具体应用领域进行探讨。
核能是指通过核反应释放出的能量，是一种高效且清洁的能源形式。
核技术则是指利用核能进行科学研究和工程应用的技术手段。
核能与核技术的应用领域非常广泛，涉及到能源、医疗、环境、农业等多个方面。
首先，核能应用于能源领域。
核能作为一种高效的能源形式，可以用于发电，提供清洁、稳定的能源供应。
核电站是利用核能进行发电的重要设施，通过核反应产生的热能转化为电能，可以满足大规模电力供应的需求。
此外，核聚变技术作为一种新兴的能源技术，也有着巨大的潜力。
科学技术部的工作人员应该密切关注核能在能源领域的应用发展，推动科学研究与技术创新，推动我国能源结构的改革与优化。
其次，核技术在医疗领域有着广泛的应用。
核医学是利用核技术进行诊断和治疗的重要手段。
通过核素放射性示踪技术，可以实现对人体内部器官和组织的检测与观察，为医生提供准确的诊断依据。
核技术还可以应用于肿瘤治疗，通过放射性同位素进行肿瘤靶向治疗，提高治疗效果，减少患者的痛苦。
科学技术部的工作人员应该支持和推动核技术在医疗领域的应用，促进医疗技术的进步与提高，服务于人民健康事业。
此外，核技术还可以应用于环境保护领域。
放射性同位素示踪技术可以用于研究水、土壤和大气等环境要素的运动和迁移规律，为环境监测与评估提供科学依据。
核技术在环境修复中也有着重要的作用，可以通过放射性同位素示踪技术追踪和评估污染物的排放和传输过程，为环境修复提供科学指导。
科学技术部的工作人员应该积极开展核技术在环境保护领域的研究与应用，推动环境监测与修复工作的进步与发展。
最后，核技术还可以应用于农业领域。
通过辐射诱变育种技术，可以创造新的植物品种，提高作物的产量和品质，促进农业生产的发展。
核技术的应用——工业、农业、医学作为核专业的学生，我们简称自己的专业为核工，而总是忽略后半部分——核技术，我们在关注核电站等工程的同时似乎对核技术有些忽视。
鉴于这种现象，我们组的主题是核技术在工业、农业、医学等三方面的应用，希望以点带面，以此提高大家对核技术科学方面的重视，也希望对大家有所帮助。
1995年，美国核技术应用GDP贡献4.7%，是核电的3.67倍，而我国2003年核技术对国民经济的贡献才仅为可怜的0.4%。
95年来，我国核技术应用的平均增长率达到18%，在2009年核技术应用产值总计已达1000亿元人民币，为国民经济发展做出了突出的贡献。
下面是核技术分别在三个方面应用的介绍：一、核技术在工业方面的应用目前，我国已形成了基本配套的军民两用核动力与核燃料循环科研开发工业体系，具备了自主设计建造中小型核电站的能力和核电站燃料组件的生产能力，核技术（包括核供热、同位素和辐射技术等）在工业、农业和医学等领域得到广泛应用。
经过几十年的发展，我国在科研、设计、建设和运行等方面积累了许多宝贵经验，培养和造就了一支专业齐全、具有相当实力的科研、开发、设计和工程建设队伍。
我国的核能和平利用产业已经形成了一定的规模，在某些技术领域达到了世界先进水平1.辐射加工：即利用γ射线和加速器产生的电子束辐照被加工物体，使其品质或性能得以改善的过程。
辐射加工可以获得优质的化工材料，储存和保鲜食品，消毒医疗器材，处理环境污染物等,是20世纪70年代的一门新技术,也称辐射工艺。
目前在高分子材料辐射改，性、食品辐照保藏、卫生医疗用品的辐射消毒等方面，已有一些国家实现了工业化和商业化。
辐射加工技术具有下列特点：①辐照过程不受温度影响，可以在低温下或室温下进行，因此辐照对象可以是气态、液态或固态；②γ射线或能量高的电子束穿透力强，可均匀深入到物体内部，因此可以在已包装或封装的情况下进行加工处理；③容易控制，适于连续操作；④不必加其他化学试剂和催化剂，保证产品纯度；⑤反应速率快，形成高效生产线。
第34卷第4期原子能科学技术Vol.34,No.4 2000年7月Atomic Energy Science and Technology J uly 2000中国原子能科学研究院辐射加工技术开发和应用崔 山,陈桂成,王家驹,李 涛,张兆明(中国原子能科学研究院核技术和计算机应用研究所,北京 102413)摘要:概述了中国原子能科学研究院辐射加工技术的发展过程,重点介绍了几台辐照装置的开发应用情况及经济效益,提出了进一步发展的建议。
关键词:辐射加工;电子束辐照加速器;60Coγ源中图分类号:TL99 文献标识码:A 文章编号:100026931(2000)04203722061 辐照装置简介及开发应用情况111 静电加速器和高压倍加器的改造和应用中国原子能科学研究院的静电加速器和高压倍加器都是离子加速器,用于核物理实验和核参数测量。
为了开展电子束辐射加工技术研究,1985年开始改造这2台加速器[1,2],改造的重点是安装电子枪,改变高电压的极性,进行光路计算,设计加工扫描盒和扫描电源,引出电子束调试。
1987年2台加速器成功地引出了电子束,电子束的能量都达到这2台加速器的最大值,电子束流强和束功率有明显提高,使这2台加速器成为离子束和电子束两用加速器。
电子束性能指标列于表1。
表1 电子束性能T able1 E lectron beam performance加速器能量/MeV流强/mA功率/kW束流扫描宽度/m扫描束流不均匀度静电加速器110～215011～01150125～01375017±10%高压倍加器012～01555～6313112±10% 这2台加速器除继续完成物理实验任务外,还进行电子辐照技术开发和应用,开展热缩管和热缩带辐照、充胀及拉伸研究。
其中热缩管充胀装置获部级科技进步3等奖,2台加速器的改造成功获中国原子能科学研究院科技进步1等奖。
1988～1989年用静电加速器和高压倍加器为天津609厂辐照加工10～40kV电视机高压线3900km以上,创产值42万元。
电子加速器辐照加工技术及应用世界各国普遍重视将核科学技术的应用重点从军用扩展到民用，已逐渐渗透到国民经济和社会生活的各个领域。
原子能和平利用，即核能和射线技术的应用，是二十世纪核科学技术对人类的重大贡献之一，并将在二十一世纪开放出更加灿烂的光彩。
非动力核技术，特别是辐射加工技术，它的发展在发达国家已发展成为高技术产业，并成为其经济发展新的增长点。
辐照加工技术是利用核辐射或射线辐射与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应和生物效应，对被加工物品进行处理，以达到预期的目标。
如材料改性、食品保鲜、农作物杀虫、消毒灭菌、生物变异等。
由于此项技术应用广、能耗低、无污染、技术附加值高等优点，深受众多行业的青睐，被人们誉为“绿色加工产业”。
辐照加工技术，是现代高科技成果之一。
经电子加速器辐照加工的产品，具有的多项优异性能使其独领风骚，用这种技术手段生产的高性能产品倍受用户青睐。
电子加速器辐照生产加工技术应用于电线电缆，设备设计参数应适合于电线电缆的生产加工，目前辐照加工不仅向纵深发展，而且已初步形成产品的多元化格局。
辐照加工产业已是世界各国工业广泛重视的重要产业之一。
㈠电线电缆辐照交联的机理㈡辐照交联电线电缆的优点㈢辐照交联电线电缆的市场㈣电子辐照加工工程㈤安全保护当今从事辐照的装置，一种是利用钴－60伽玛源，一种是利用加速器。
他们两者的比较，从射线的发射功率上来讲，14KW的加速器，相当于100万居里的钴－60放射源；但由于钴－60源是呈球形状发射射线，所以对射线的利用率低，大约只有20％，其它方向的射线都被浪费，而加速器的射线方向是一个方向，对射线的利用率高，达93%以上。
所以如果将射线的利用率考虑在内，则14KW的电子加速器相当于460-470万居里的放射源。
加速器可以发射两种不同的粒子：电子束和X射线；其对被辐照物质的辐照效应来讲是一样的。
我们也可以采用移动靶技术，按照我们的需要来及时选取不同的射线粒子进行辐照－但一般情况下不这么做，因为由电子转化成X射线的转化过程中有大量的功率被损耗。
核技术与人类科技的进步核技术是建立在核科学基础之上的一门现代技术,因而泛称核科学技术。
核科学技术作为现代化科学技术的组成部分,其渊源可以追溯到1896年天然放射性的发现,至今已有100多年的历史。
带电粒子加速器的发现与核反应堆的建造为核科学技术的发展,奠定了雄厚的物质基础。
第二次世界大战期间核科学技术在军事领域的突破,体现了核科学技术发展的时代特征,即技术的科学化与科学的技术化。
世界第一颗原子弹的爆炸显示了核能释放的巨大威力,开创了本世纪现代科学技术定向发展的新格局,即动用国家一级的权威,动员全社会的力量,精心规划布署,全力推进科学、技术、工程、产业、经济的一体化。
核技术应用主要包括核能的利用及同位素和辐照技术的利用。
核能的利用主要是指：（1）利用放射性同位素衰变时放出的能量做成电池，广泛用于宇宙飞船、人造卫星、无人管理的灯塔、心脏起搏器等。
（2）利用重核裂变会放出巨大能量。
核电站、空间堆电源、核供热堆、用于船舶或潜艇的核动力装置，是实际应用这种裂变能的主要代表。
（3）利用轻核裂变时放出的比重核裂变时放出的更加巨大的能量。
聚变堆的研究和开发就是为了利用这一能量。
以原子核科学理论为基础，利用原子核反应或衰变释放的射线和能量为国民经济、国防服务的一门新兴科学技术既原子核科学技术的简称。
核能是一种安全、经济、清洁的能源，人类生存、发展所面临的能源问题，最终也需要依靠核能来解决。
核电站的设计、建造和运行管理是一个综合、复杂的系统工程，涉及物理、热工、结构、材料、机电、控制、安全等大量工程问题。
与核能利用密切相关的核燃料循环也同样涉及大量的工程技术问题。
核技术现已广泛应用于各个领域，具有相对独立和完整的体系，是20世纪人类文明史上一个重要里程碑。
核技术通常包括核能技术、核动力技术、同位素技术、辐射技术、核燃料技术、核辐射防护技术等领域。
核技术是一项先进技术。
在解决人类面临的能源和环境等重要问题中的作用日益明显。
核技术在生活中的应用核技术应用是和平利用原子能得一个重要方向，是当今蓬勃发展的重要的应用科学技术之一。
它的特点在于：知识综合密集，技术先进并具有其他技术所无的、独特的优异性能。
核技术的应用面很广泛，可为国民经济、人民生活提供很多方面的服务并收到良好的效果。
据不完全统计，我国核技术应用产业为386亿人民币(其中核能约86亿，非核能部分约为300亿)。
这说明，我国核技术应用，有着一个很大的市场和很好的发展前景。
因此，我们应大力发展核技术，加速推动其应用。
一、辐射加工作为原子能工业的轻工业在世界各地发展迅速辐射加工在世界各地发展迅速，并形成产业，年产值约为200亿美元，每年以百分之二十左右的速度增长，年总产值占国民经济总产值的千分之一左右，用于辐射加工的电子加速器超过1000台，其总功率为45MW，Co60放射源的辐照装置多于200座，强度已达一亿居里。
与辐射加工有关的反应是辐射交联、辐射固化、辐射接枝和辐射裂解。
主要是高分子化合物的辐射化学反应过程，由于受辐照时发生化学反应量，在很宽的温度和剂量率范围内正比于吸收剂量，因此较容易做到控制聚合物中发生化学和物理变化的程度。
一般来说，高分子化合物的相对质量为105以上，而在每一个高分子化合物中，平均只要有一个化学键发生了交联或解裂，就会对其物理性质产生重要的影响，而所需的辐照剂量并不大。
到2002年，我国用于辐照加工方面，有64座装源能力为30万居里以上的辐照装置，分布在20个省市自治区的41个市县中，实际装源量约为1700万居里，比1994年增长百分之183%，有56台功率为5KW的电子束加速器，其中进口33台，总功率为3532KW，有22台用于热缩材料的生产，34台用于辐照电线电缆，功率为5KW以下的工业用加速器8台，主要用于聚乙烯发泡、聚合物接技和涂层固化等生产。
国际上，辐照加工业几乎以每三年翻一番的速度在增长，国内也发展迅速，中科院首家股份制企业，长春热缩材料股份有限公司是亚洲热缩材料综合能力最强的企业，是中国热缩材料研究基地，控制着全国的热缩母料，2002年由科技部认定为重点高新技术企业。
核技术的应用二、核技术在医学中的应用在美国的医学中，同位素和辐射技术已得到广泛应用。
美国政府规定，设有200张病床以上的医院必须设有核医疗设施。
现已有7000多家用放射性药物的医院，每年接收放射性药物诊断或治疗的病人2000万人次。
另外，根据美国核管会的估计，美国每年在约700万～1300万诊断程序和55万～65万治疗程序中使用放射性同位素。
此外，美国每年进行约1亿次采用放射性同位素的实验室试验，国立卫生研究所进行的试验中80%以上都使用了放射性同位素。
美国有10多个核医学中心和基地，拥有40家工厂生产放射性药物，其中有10家使用加速器生产。
世界上有100多种放射性药物，美国年消耗量约占世界年产量的1/3。
美国有26台回旋加速器生产医用同位素，设有专用的中子治癌回旋加速器，并有许多回旋加速器兼用作放疗。
1．核技术用于诊断1970年断层显像技术应用于临床，美国拥有上千台单光子发射断层显像设备。
1980年，美国接受γ照相机检查的就达900万人次。
到1988年底，美国拥有约1430台核磁共振断层显像设备，共有γ相机和SPECT等11000多台。
这些设备足以进行肿瘤早期诊断。
核技术在心血管疾病诊断、骨无机质损失诊断、肿瘤诊断方面有广泛应用。
另外，在临床诊断方面，稳定同位素的应用在美国也得到很大发展。
2．核技术用于治疗美国有60%的癌症病人接受辐射治疗。
近年来，在远距离放射治疗中，加速器的使用日益增多。
目前仅用于治疗的电子直线加速器就有3000多台。
有26台回旋加速器生产医用同位素，设有专用的中子治癌回旋加速器，并有许多回旋加速器兼用作放射治疗。
在短程放射治疗中，美国常用的辐射源有：钴-60、镭-226、铱-192、碘-125等。
中子治疗、质子治疗、重离子治疗和内照射治疗是美国常用的短程放射治疗方法。
三、工业应用1．示踪技术同位素示踪技术在冶金、石油、煤炭、化工、制药、玻璃、造纸、塑料、橡胶、食品、烟草、纺织、电子和航空航天等部门中都有广泛应用。
核科学与技术专业课程介绍
核科学与技术专业是研究核能的产生、利用和应用的一门学科，主要包括以下课程。
1. 核物理学：介绍原子核结构、核反应、核能级等基本概念和理论知识，了解核能的产生和释放机制。
2. 核工程学：学习核反应堆的设计、建设、运行和安全管理，并了解核能发电的系统和流程。
3. 辐射保护学：研究辐射对人体和环境的影响，学习如何评估和控制辐射风险，保护人员和环境的安全。
4. 核材料学：研究核能应用中使用的材料的性质、行为和性能，以及辐射对材料的影响和损伤机制。
5. 核化学：学习核能产生和利用过程中的核化学反应和核废物处理技术，探讨核化学在核能领域的应用。
6. 核技术与应用：了解核能在医学、工业、农业等领域的应用，包括放射性同位素的应用和核医学技术。
7. 核安全与非扩散：研究核能发展过程中的安全问题和核材料非扩散问题，学习核安全管理和防止核材料被非法使用的技术。
8. 核能政策与经济：探讨核能政策的制定和实施，研究核能的经济效益和可持续性，了解国际核能政策和合作。
这些课程的学习将使学生掌握核科学与技术的基本理论和实践技能，为从事核能研究、开发和应用工作打下基础。
辐射加工的应用领域及发展趋势朱南康左都文苏州大学辐照技术研究所1 引言辐射加工是指利用γ射线、能量低于5MeV的X射线和10MeV的电子束的电离辐射装置对医疗保健产品、药品和生物制品、食品、农副产品、化工产品等进行的以消毒、灭菌、杀虫、保鲜和改性等为目的的辐射处理。
辐射加工是民用核技术应用的重要领域，它属于环保节能的朝阳产业，在医疗保健产品灭菌、食品和宠物饲料加工、聚合物的加工和三废治理等方面有着广泛的应用，并保持着较高的增长率。
据2003年9月7-12日在美国芝加哥召开的第13届国际辐射加工年会对今后5年辐射加工的市场预测，见表1、表2，2006年在马来西亚召开的第十四届辐射加工年会重申了上述预测。
表1 辐射加工各行业的发展机会行业机会（%）医疗保健产品灭菌21包装材料灭菌11烟道气处理7聚合物改性 6天然植物化学功能食品（Nutracenticals） 5药品 4仿形部件（molded parts） 2线缆0化妆品0表2 辐射加工年增长率的预测年增长率% 支持率%<5 255-10 3911-15 1816-20 721-25 5>25 5从表1和表2可以看出，辐射加工在食品辐照、医疗保健产品灭菌和包装材料的灭菌三个领域具有较大的发展机会；大多数与会者认为辐射加工的年增长率为5-15%，上述预测已被近几年的实践所证实。
日本高崎辐射化学研究所的幕内惠三博士在他2012年的专著《聚合物材料的辐射加工及工业应用》中提供了如下信息：日本2005年辐射加工产品的产值，见表3；1970年-1998年日本和北美用于辐射加工的电子加速器数目见图1。
表3 日本2005年辐射加工产品的产值辐射加工产品产值（百万美元）辐照线缆199发泡塑料160热缩制品150其它（SiC、水凝胶等） 1累计2037 表面固化纸和膜（涂层和印刷）27接枝电池隔膜、吸附材料23降解聚四氟乙烯超细粉 4总计2091图1 The number of electron acceleratiors for radiation processing installed in Japan and North America from 1970 to 1998.从表3可以看出，在聚合物的辐射加工中，其中交联产品的产值占到93%，特别是辐照轮胎的贡献为73%。
