辐照加工因其节能、环保、高效的优势,已被广泛应用于灭菌、食品保鲜、材料改性等多个领域,并逐步取代传统加工方法,成为公认的新一代高效益绿色环保和节能型科技加工方法。

彭朝荣 四川省原子能研究院院长

日本福岛核事故发生已整整10年。据外媒消息,日本原子力委员会于3月10日发布最新调查报告并带来了坏消息:福岛核电站内部污染程度远超预期,并且有再次爆炸风险。

福岛核事故是核能发展史上的一次重大灾难。这使很多对核科学不甚了解的人产生了反核、恐核情绪,甚至谈核色变。但实际上,如今核技术在工业、农业、健康等方面有着广泛的应用。那么,人类在核能利用的过程中,是如何保障安全的?

四大屏障保障核电站安全

人们对于核的恐惧,很大程度上来自于它产生的辐射。但实际上,辐射并非核反应所特有的产物。

人类遇到的辐射主要有三大类,即核辐射、空间辐射和环境辐射。其中空间辐射和环境辐射都是客观存在的,是人类不可避免的辐射源。例如在夏季,人们之所以会感觉到阳光的“毒辣”,就与太阳发出辐射强度增大有关。太阳辐射具体包括太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。

“我们通常所说的核辐射,主要是指核设施、人工活动产生的放射性物质和人工装置所带来的辐射。”西南科技大学国防科技学院院长段涛教授介绍道。

同样是辐射,为什么核辐射听起来特别可怕?

“核辐射作为一种电离辐射,其电离作用可使机体受到损伤。生物体吸收核辐射的能量后,一方面体内细胞物质的分子和原子发生电离和激发,导致体内高分子键断裂破坏;另一方面机体内水分子(水约占成年人体的70%)电离形成自由基,导致细胞变性甚至死亡,直至引起物质代谢和能量代谢障碍。”西南科技大学国防科技学院杨玉山教授说。

杨玉山指出,核辐射造成的损伤程度取决于射线种类、能量大小和人体器官对辐射的敏感性等因素。“由于人体的机体结构最复杂,对辐射的敏感性最高,因此耐辐射性最差。在核工业生产、核辐射实践中必须保障人体的辐射安全。”

核电站是核能利用的一种重要方式。“核电站作为能源设施,在设计过程中加入了多等级且重叠的保护措施,其对环境产生的辐射微乎其微,更不会发生‘核爆’。”段涛介绍,作为核能来源,核电站设置有四重措施阻止放射性物质外溢,这四重措施组成了核反应堆的隔离系统。

保障核电站安全的四大屏障分别是:放置核燃料的氧化铀陶瓷芯块,它可以吸收95%以上的反应产物;由铅合金制作的燃料包壳,其能够将核燃料芯棒密封;压力管道和冷却剂系统,该系统能够将核燃料芯棒密封在耐高压系统中,防止放射性物质泄漏到反应堆外;反应堆厚度达1米的安全壳,安全壳能够防止放射性物体进出反应堆并引起辐射扩散。

段涛表示,有了这四层屏障,核电站对周围居民没有辐射,无须为核电安全担忧。核电站可以在安全无辐射的情况下为人们提供能源。

“接地气”的核技术应用无处不在

近年来,我国的核技术应用产业进入高速发展期,从事核技术应用的科研机构、高校、企业等相关单位达10000多家。核技术应用不仅在工业、农业、生命健康等方面发挥着不可替代的作用,也是国防建设、国家经济可持续发展所不可或缺的重要组成部分。

令人意想不到的是,核技术也有“接地气”的一面:美味耐储存的泡椒凤爪,就跟核技术脱不了关系。在生产加工过程中,一种特殊的杀菌技术——辐照加工技术的加入,使得食物的口感和味道得以长期保存。

有人不禁疑惑:“核辐射那么危险怎么还能加工食物?”“辐照食品吃了对身体有没有害处?”“辐照过的食品是不是更难吃?”……

对此,专家的意见是不用担心。“辐照加工因其节能、环保、高效的优势,已被广泛应用于灭菌、食品保鲜、材料改性等多个领域,并逐步取代传统加工方法,成为公认的新一代高效绿色环保和节能型科技加工方法。”四川省原子能研究院院长彭朝荣研究员介绍。

辐照技术就是利用射线与物质间的作用,电离和激发产生的活化原子与活化分子,使之与物质发生一系列物理、化学与生物化学变化,导致物质降解、聚合、交联、并发生改性。

其中,电子加速器作为一种提供高能电子束的辐照装置,在辐照过程中扮演重要角色。彭朝荣介绍,利用电子加速器产生的电子束进行辐照加工的技术手段更为安全、高效、经济,现已成为辐照加工行业的发展趋势。“就安全性而言,电子束辐照无需处理废源,无环境污染隐患,电子束的产生和停止是通过电子加速器的开/关技术实现的,电子加速器关机后即无射线发出,安全性和可控性大大提高。”

段涛进一步解释,辐照加工技术主要采用放射性高能γ射线或电子加速器产生的电子束作为辐射源,射线能量较高,是潜在危害较大的一类装置。“但是由于国家制定了《放射性同位素与射线装置放射防护条例》(以下简称《防护条例》),辐射加工技术的安全应用有章可循,有法可依,因此放射性活动的工作人员和周围公众的健康与安全是有保障的。”

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