談核不必色變 帶您認識工業“新星”核輻射

核輻射，原本是自然界非常普遍的現象，然而，在媒體的宣傳甚至夸大之下，加之歷史上發生過幾次嚴重的核電站泄漏事故和原子彈爆炸事件，多年來，核輻射都被大眾視為一個可怕的魔鬼，唯恐避之不及。但事實上，核輻射為人類社會的發展做出了巨大貢獻，也是人類科技進步的重要支撐之一。核輻射其實也是“有苦難言”，一肚子委屈無處訴說呢！

核電站中的核輻射

一提到核輻射的作用，首先映入腦海的恐怕就是核電站了。核電站是人類電力來源的重要組成部分。隨著化石能源的消耗，核電站的壓力日益增加。然而社會的發展對電力的需求越來越大，這個缺口將如何填補呢？近年來新能源的概念層出不窮，太陽能、風能、生物質能等能源發電逐漸填補了電力需求的缺口。而具有環保性高、資源消耗少、儲存運輸方便等優點的核能發電，也正發揮著日益重要的作用。核電站的核心是核反應堆，這是核反應能量產生的地方。核反應堆利用外來中子轟擊鈾235的原子核實現核裂變反應，被轟擊的原子核會吸收一個中子並分裂成兩個質量較小的原子核，同時放出2到3個中子。而這些中子可以繼續轟擊其他原子核，引起新的裂變反應，這就是裂變的鏈式反應。原子核的鏈式反應可以產生大量熱能，用循環水(或液態金屬，如鈉、鉀)將熱能傳遞到反應堆外部加以利用，同時還能避免反應堆因過熱而燒毀。導出的熱能可以用來對電站的鍋爐進行加熱，使其中的水轉化為蒸汽從而產生動能，推動汽輪機轉動，最終將動能轉化為電能。電廠發出的電通過電纜輸送到千家萬戶，保証電力的供應。

核電站（圖片來源：人民網）

工業中的核輻射

除了核電站，核輻射在工業中同樣是不可或缺的。工業生產中常常需要對設備進行探傷處理，在對飛機、橋梁、船舶等金屬部件進行探測時，不能破壞這些部件，但是我們又必須知道這些金屬部件中是否存在氣泡、針孔、裂痕等問題，以便及時進行更換和維修。此時，核輻射就能大顯身手了！

核輻射能用來探傷的原理在於x射線和γ射線有強大的穿透能力。當射線束穿透物體時會與物體發生相互作用，產生吸收和散射而使射線強度減弱。如果物體存在缺陷或結構差異，該部位透射的射線強度就不同於周圍區域。採用檢測器檢測透射射線的強度，根據強度變化情況就可以判斷物體內部的缺陷和物質分布。射線探傷大大減少了機械故障發生的概率，這對於航空、航天工業具有十分重要的意義。

除了在工業中大展拳腳之外，核輻射還在其他很多方面發揮著重要作用。任何物質都有兩面性，核輻射雖然聽起來很可怕，但它也並不是魔鬼，人類也完全可以控制並利用好核輻射。（王懂）

本文由中科院大連化學物理研究所副研究員王冬娥進行科學性把關。