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技术文章

辐射有什么用途

2006/3/16 20:20:00

辐射与我们息息相关，很多时我们不知不觉间已经享用到辐射应用所带来的好处。无论在发电、医疗、工业方面，辐射的应用都多不胜数。只要运用得宜，辐射也可以造福社会。辐射主要应用到以下五个领域：

发 电

随着世界人口不断膨胀及经济增长，人们对能源的需求日益增加。我们消耗能源的速度，远超过地球所能负担，核能是解决能源需求日增的其中一个方法。目前世界各地的核能发电反应堆有大约四百四十个，供应全球所需电力的约百分之十七。这些发电厂主要利用铀或原子核分裂而发电。

医 学 用 途

辐射在医疗上的用途为人所熟识，它可以协助医生诊断及治疗多种疾病。

在诊断方面，X射线可用来判断身体器官和组织的异常变化。运用现时先进的造影技术及计算机科技，只要我们将放射性同位素注入或进食入病人体内，就可以产生立体或动态的影像，从而研究病人的情况。常用的放射性同位素为-99m，它的半衰期为六小时，在衰变过程中放出γ射线。它的辐射剂量安全之余，亦能提供足够的时间进行诊断。

在治疗方面，放射性同位素碘-131用于医治甲状线癌；在治疗某几种癌症时，亦会利用钴-60所放出的γ射线，射入人体内，将癌细胞杀死。事实证明，放射治疗有效抑制肿瘤生长，甚至能将癌症根治。

现今很多医疗用品都利用钴-60所放出的γ射线进行消毒。这种消毒程序比用蒸气消毒更有效及便宜。用完即弃的针筒、棉花、手术用品就是很好的例子。由于不需经过高温处理，很多会被高温破坏的物料，例如塑料等，都可以使用放射程序消毒。加上γ射线有穿透能力，对象可以在包装封密后才进行消毒，确保对象在解封前不会受到细菌污染。例如，二零零一年十月期间，在美国发现了炭疽菌邮件后，美国政府亦是利用X射线，为可疑的邮件消毒，以免炭疽菌在美国引起恐慌，其消毒的原理亦是一样。

工 业 及 农 业 用 途

在工业方面，γ射线穿透力特强，可用作探测焊接点和金属铸件的裂缝。另外，在工业生产线上的自动品质控制系统，例如测检罐装饮品内的饮料高度或香烟的烟草密度等，都广泛应用了辐射。辐射更可用于量度电镀薄膜的厚度，也可用于消除静电。

在农业方面，放射性同位素经常被用作追踪剂。将放射性物质加入肥料中，然后量度农作物的放射性，便可以知道有多少肥料被吸收，及有多少流失。辐射亦可供灭虫之用。Sterile Insect Technique (SIT) 可以令昆虫失去繁殖能力，从以减少牠们的数目。墨西哥运用了这种方法，成功地把害虫的数目大大减少。在联合国食物及农业组织 (FAO) 及国际原子能机构 (IAEA) 的协助下，这个计划正在多个国家进行。

消 费 品 用 途

有些用品，如烟火感应器、萤光指示牌和避雷针等都包含放射性物质。通过合适的设计和适当的使用，辐射的好处其实远远大于其所引起的危害。

考 古 用 途

透过量度古物内天然放射性物质的浓度，我们可以鉴定古物所属的年代，常用的技术包括“碳-14定年法”和“热释光定年法”，对地质学、人类学及考古学的研究都有莫大的帮助。

碳-14是因宇宙射线撞击地球大气层而产生的，碳-14氧化成二氧化碳后会被植物吸收。同时，动物又会进食植物，所以大部份有机体都会有一定份量的碳-14。但当植物和动物死去，他们便会停止吸取碳-14。碳-14的份量因衰变会随时间而减少，每经过一个半衰期(即大约5,730年)，含量便会减半。透过量度古代有机体的碳-14含量，我们便可以估计该有机体的死亡年份。

泥土中含有微量的铀、钍和钾等天然放射性物质，这些放射性同位素的半衰期可以长达10亿年。同时，粘土中又含有各种无机晶体和矿物质。当无机晶体受到上述放射性物质照射后，一部份辐射能量会令晶体发热，另一部分能量则贮藏在晶体中。如果晶体被加热， 部份能量会以可见光的形式释放出来，这种现象叫做热释光现象。热释光定年法可判断古物距离最近的一次加热的时间，古物发出的热释光越强，年代就越远，反之，则属较近期。热释光定年法常被用作判断陶器的年代。

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