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核物理在医学上的应用有哪些

发布时间:2022-08-28 19:49:04

① 核技术在什么世纪开始被开发和利用

核技术在20世纪开始被开发和利用。
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。截至1993年底,核能发电已占世界总发电量的17%,而法国的核能发电量已占总发电量的70%以上。通过选用新堆型,提高安全性和降低建设造价,核能发电的贡献将不断增大,这对缓解能源危机无疑是一个重大的贡献。21世纪,人类开发新能源,广泛应用核技术将更为迫切,核能将是逐步代替化石能源的重要能源。21世纪中叶,受控核聚变技术可望从实验室走向实用,为人类提供取之不尽的干净能源。威力很大的核爆炸将为工程建设、改造环境和开发资源服务。核动力将在交通运输及星际航行等方面发挥更大的作用。核技术在其他领域中的应用也将进一步扩大。
核技术最初的应用是在医学领域,至今已有100年的历史,形成了一门新学科———核医学。核医学中放疗是利用钴60的高能量射线治疗肿瘤。放射性的临床诊断则是把放射性同位素与其标记化合物引入人体内,通过仪器观察放射性在人体内的分布情况和动态变化,来诊断脏器是否有病变并确定病变位置。闪烁照相机、伽马照相机及断层显像技术等都是这种高级检测手段。
核技术应用于工业领域初步形成了辐射加工产业,如用高分子材料作成了聚乙烯电缆,在射线照射下会发生很强的交联接枝反应,与普通电缆相比,阻燃性、载流量、绝缘性能和使用寿命都显着提高,这种电缆已广泛应用于机场等照明。
在资源勘探开发、保护环境等方面,核技术也发挥了巨大作用。
中国应用核技术在农业方面取得的成绩堪称世界第一。核技术大大深化了绿色革命,成为改造传统农业、促进农业现代化的重要手段,在灭虫杀菌、食品保鲜和水利工程等方面核技术都作出了重要贡献。经过辐照后的马铃薯、洋葱、大蒜在常温下可以抑制发芽且保藏8个月之久。世界卫生组织已经确认,经过辐射处理的食品是无毒无害的,可以食用。
辐射育种是一种新型的育种技术,中国在这方面取得的成绩居世界各国之首。利用辐射技术培育成了几百个优良突变品种,其中山东鲁棉一号曾获国家发明特等奖。利用辐射育种技术,我国农业取得了增加产量、增加效益的巨大成绩。

② 核技术有哪些应用阿

1、医学

核医学领域发展成熟的日本,应用放射性同位素治疗癌症已经走过了80个年头。大阪大学教授Jun Hatazawa表示,放射疗法能给患者带来更有效的癌症治疗手段,乳腺癌患者在疾病早期通过治疗,5年生存率可以超过19%。

2、对正负电子对撞机的运用

BEPC在其来源定位过程中“大显身手”。类似于给人做CT,科学家们对化石进行了无损成像,进而构建出尾部的高清3D形态,最终认定这是一段来自非鸟恐龙的尾部化石,在国际古生物界引起轰动。

3、核分析技术

把极少量的待分析样品经中子源照射后,不同的核素变成其对应的放射性同位素,这些放射性核素一般发生β衰变或轨道电子俘获(E.C),放出一定能量的强度的射线。通过测量这些射线的能量和强度,从而就可确定出待测元素的种类和含量。

4、核农学

同位素示踪:将可探测的放射性核素添入化学、生物或物理系统中,标记研究材料,以便追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等的科学手段。

5、核检测技术

例如:选矿工艺中矿浆和浮选液浓度的在线检测和控制;油田和石油化工过程中油品含水率的测定;选煤厂选煤液密度的检测和控制;化工厂酸、碱、盐的浓度以及各种成分配比的在线检测;造纸厂纸浆浓度的测定和控制;江河中水流含沙量的测定。

③ 什么是核医学用于核医学检查与治疗的放射性安全吗

核医学是研究原子核技术在医学中的应用及其理论的学科, 是一门新兴的应用放射性核素或核射线进行疾病诊断、治疗及医学研究的学科。核医学涉及领域之多、应用范围之广、技术手段之先进、方法学内涵之丰富是核技术现代应用的典范。 核医学的日常工作离不开放射性核素和核射线。由于原子核技术在战争中应用的缘故,人们对射线普遍存在着一种恐惧心理,甚至包括一些医务人员在内,对核医学知识的了解也不多,患上了恐“核”症,谈“核”色变。也许您要问:应用核医学方法进行诊治真有那么危险吗? 放射性核素在医学的合理应用与核武器的使用是完全不同的两个概念。我们可以用自然现象打一个比方,同为气象学的降雨,春季里陪伴春风缓缓落下的绵绵春雨是滋润大地的甘露,它催就了百花盛开与春意盎然;而夏日里龙卷风夹杂着急速坠落的冰雹带来的却是大地和人类的灾难。核医学就像春天里的春风与春雨,而核武器就像飓风与冰雹;一个是抚平人类的疾苦,而另一个却是给大自然与人类留下无限的创痛。显而易见,二者对人类的影响是截然不同的。究其原因除了人们利用它们的目的不同之外,其根本区别是核射线与辐射剂量不同。核医学所用的射线能量较低、半衰期短,且所用剂量较小,因而是非常安全的,合理应用它不仅不会给人类带来损伤,相反给人类开辟了一条具有广阔前景的诊治新途径,这里我们真要好好谢谢那些为核物理及核医学做出卓越贡献的先驱们。 其实,人类本身就生活在一个充满射线的世界里,只不过我们对它不了解而已。我们每个人随时随地都在与射线“亲密接触”,尽管看不见摸不着,却都在不知不觉中承受着射线的辐照。来自太空的宇宙射线时时处处就笼罩在我们的上空;地球上的土壤、岩石和水源中也存在着微量的天然放射性核素;在人类的各项生产、消费活动中,也会产生放射性,比如我们每天观看电视节目,电视机的显像管受到高速电子的轰击,也会有微量的放射线产生。此外,手机、电脑等等都会有微量辐射。这一切所构成的基础辐射我们称为放射性本底。相对于这些已有的放射源,核医学所带来的辐射剂量并没有显着的增加,因而不会对受检者造成危害,而且在核医学诊疗过程中所用的放射性药物,其用量本身都被严格控制在绝对安全的范围之内,可以说核医学是十分安全的。 核医学作为一门新兴学科,在医学应用中有着巨大优势。在医学示踪研究中,它是一种灵敏、准确的示踪技术,对于人体生物活性物质的定量测定,它提供了高度特异性的超微量分析手段;在疾病诊断方面,SPECT/CT与PET/CT的应用已将形态学检查与功能代谢检查有机的结合起来,提供的不仅仅是形态学的图像,更重要的是给予了有关脏器功能、代谢及受体变化的资料,使人们能从分子水平去认识疾病的本质,开创了分子影像学的新纪元。核素治疗有了近70年的发展历程,它应用靶向治疗的全新理念,为甲状腺疾病、恶性肿瘤及皮肤等疾病的治疗提供了一种安全有效的新方法。我们深信、也在努力,必将使核医学为现代医学的发展做出了新的巨大贡献。

④ 核能有哪些应用

自从进入20世纪,能源的消耗量激增,特别是70年代爆发的“石油危机”更体现出人类对能源需求的这种日益紧迫的现状。我国也已由原油出口国变成了进口国,而且是目前唯一一个以原煤作为主要能源的国家。将煤、石油、天然气这些宝贵的不可再生的化工原料当作燃料燃烧掉,这本身就是一种潜在的巨大的资源浪费。因此,调整能源结构、寻找开发利用新能源迫在眉睫。
由质能方程可知,物质蕴含着巨大的静止能,通过核裂变与核聚变可以获得其中的一部分(一般小于1%),这部分能量是相应化学能的大约一百万倍。若能找到或制造出大量反物质,利用正反物质湮灭可得到几乎100%的静止能,然而寻找反物质前途渺茫,制造反物质又难以批量生产,因此对核能的利用目前比较现实的就是核裂变与核聚变。
最初实现的核反应是用加速器加速质子轰击原子核,由于库仑排斥,根本得不偿失,因此1937年,核物理之父卢瑟福逝世前曾说过,核物理只是纯粹的基础研究,很难有实际应用。但1939年发现用中子轰击铀核可引发裂变,并能放出2到3个中子,从而产生连锁反应。这开辟了释放核能的途径。1945年,爆炸了第一颗原子弹,1954年苏联建成了第一座核电站,到1995年底,全世界已有33个国家有核电站432座,总发电能力34.0347万MW,目前核电已占世界耗电量的17%左右,而立陶宛占76.37%,法国占75.29%,比利时占55.77%。由此可见,核能的发展是相当迅速的。核能之所以能有如此迅速的发展,除能量巨大外,还有运输方便、地区适应性强、储量丰富等优点。1千克铀=3000吨煤,而且其污染远远小于火电站。
天然铀有两种同位素:U238(占99.3%)和U235(占0.7%)。当中子能量很高时,U238只有很少一部分裂变,低能中子不能使U238裂变,而是被大量吸收。因此U238不能产生连锁反应。采用慢化剂使中子减速到热中子以使大量U235裂变的反应堆称热中子反应堆,简称热堆。我国自行设计建造的第一座核电站---秦山核电站已于1991年建成,发电功率30万kW,1993年从法国引进的两座90万kW的核电站(建于广东大亚湾)也开始运行。U238不能直接作为核燃料,中子能量减少时会被U238强烈吸收后变成U239,U239经过两次β-衰变变成Pu239,而Pu239是裂变物质,可以做核燃料,这就是目前比较热门的增值反应堆,顾名思义就是核燃料会越烧越多。我国是一个缺铀国家,因此很有必要发展增值反应堆。U235裂变一次约产生2.5个中子,维持裂变反应只需要一个,其余可让U238吸收,可使核燃料增值。
快中子反应堆是用快中子来产生裂变,需要高浓缩的铀,但可以使燃料增值,而且最重要的是,它可以使天然铀的利用率从1%到2%提高到60%到70%,因此快堆被誉为“明天的核电站锅炉”,即第二代反应堆。1989年11月,清华大学核能技术研究院设计建造了一座5MW低温核供热反应堆,是世界上第一座安全性能好的压力壳式低温核供热堆,另一座20万KW的低温核供热堆已由清华大学设计完成,并将在大庆油田兴建。
1升水=300升汽油,这就是核聚变的威力,而且核聚变是一种绿色能源,几乎没有任何污染。若能找到一种可控核聚变装置,可以说,能源将是取之不尽用之不竭的。目前世界各国都在核聚变方面有很多投入。
实现可控核聚变比较先进的方式目前有两种:超导托卡马克装置和激光惯性约束。超导托卡马克即用超导体产生强磁场,用来约束等离子体,使之不能与器壁碰撞。同时产生环形电流将等离子体加热到1亿度,并维持足够长的时间,即可释放出聚变能。激光惯性约束即将一个装有氘、氚的靶丸用功率密度很高(10^14到10^16W/cm^2)的激光束或离子从四面八方照射靶丸,表面迅速气化形成反冲力使靶丸中心物质被压缩到很高的密度,同时产生很高的温度,导致微型热核爆炸,释放聚变能。我国核物理学家王淦昌于1964年提出依靠激光实现惯性约束的思想,但当时激光器刚刚诞生,还没有实用价值。经过多年努力,现已取得了重大进展。目前世界各国都在可控核聚变方面展开了激烈的竞争,我国也已将惯性约束引入863高科技项目中进行研究,相信聚变能走进我们的生活已为期不远了。
将一头大象放大一倍,结果会怎样呢?我们来分析一下。假设密度不变,体积显然变成了原来的三次方,因此体重变成了原来的三次方,但腿的截面积却仅变成原来的平方,这样,大象的腿就不能支撑身体的重量,被引力“压扁了”。同样,身体的其它部位由于无法适应这种变化,会导致大象无法正常生存。在这个例子里我们似乎看到,物体的尺度似乎并不简单,将物体简单的放大或缩小,它不会“适应新的环境”,或者说可能就会表现出一些未知的性质而不会遵从我们的日常经验了。我们可以想象,将物体的尺度减小到几个纳米到几百纳米,也就是说组成物体的颗粒中包含数目不是很惊人的原子时,这时物体会有什么新的性质呢?又会有什么应用呢?了解它们对我们的生活又能产生什么影响呢……
欲知后事如何,且看下回分解……

⑤ 核物理的重要应用

核物理的应用领域是越来越广泛,无论是在军事、医学、工业方面,核物理技术都起了重要的作用。

⑥ 核物理专业可以干什么

1核物理专业就业情况
核物理专业就业方向有哪些,毕业后核物理专业学生会去哪里工作?毕业后学生都找了什么工作?以下是核物理专业常见的几个就业方向,供参考。

1.核物理专业就业前景

本专业致力于培养核物理及核技术的基础理论、熟练掌握核物理实验技能及核辐射探测方法,获得科学研究的系统训练,对核技术应用有较全面了解的高级专门人才。适用于在工业、农业、国防、医学、环保及相关领域从事核科学相关的基础研究、应用研究、教学、及管理工作。

2.核物理专业就业方向有哪些

毕业生可以在相关科研部门、高等学校从事科学研究和教学工作;到原子核物理及核技术相关的厂矿、企事业技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术管理工作;也可以继续攻读原子核物理学、核技术应用及相关学科的研究生学位。

3.核物理专业需要掌握哪些能力

1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的能力;

2.掌握数学的而基本理论方法,具有比价坚实的数学基础;

3.掌握物理的基本理论和基本实验方法,具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力;

4.掌握核物理专业的基本科学知识和体系,获得核物理专业的实践训练,了解核物理学发展的前沿和趋势;

5.掌握一门外语,掌握计算机及信息技术应用知识,能够进行中外文献检索,掌握科技写作知识,具有一定的科技论文的写作能力和科技学术交流的能力;

6.了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规;

7.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质

核物理专业就业方向有很多,就业前景也比较广阔,但大家还是要在专业上努力学习,争取学习地更深入。

点击查看:核物理专业最好的大学有哪些

2核物理专业就业形势分析
核物理专业就业前景:核物理专业,主要通过对原子核物理学、核电子学、核物理实验方法、核技术应用等专业基础知识的学习,掌握核物理专业的基本科学知识和体系,并受到相关专业实验的训练,从而具有良好的数理基础和核物理学科的理论基础,具有较深入的专业知识和熟练的实验技能,能够适应核物理学科各方向发展的基本需要。

核物理专业在专业学科中属于理学类中的物理学类,其中物理学类共6个专业,核物理专业在物理学类专业中排名第6,在整个理学大类中排名第44位。截止到 2013年12月24日,38821位核物理专业毕业生的平均薪资为6250元,其中8-10年工资12500元。

核物理专业就业方向:毕业生可以在相关科研部门、高等学校从事科学研究和教学工作;到原子核物理及核技术相关的厂矿、企事业技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术管理工作;也可以继续攻读原子核物理学、核技术应用及相关学科的研究生学位。

3核物理专业介绍


专业类别 毕业五年平均薪资 工作地点 男女比例
物理学类 ¥10436
薪酬超过98%的专业 北京市
32%在北京市工作 男生较多
男84%-女16%
培养目标:培养在核物理与核科学技术领域内具有扎实、宽厚的理论基础、熟练的实验技能并获得科学研究的系统训练,具有较强的工作适应能力和后劲,能在工业、农业、国防、医学及环保及其相关领域从事核物理专业基础研究、应用研究、教学、管理等的高级专门人才。

主要课程:普通物理、电子技术基础、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、固体物理、原子核物理学、核电子学、核物理实验方法、辐射剂量与防护、核技术基础。

就业方向:核物理专业毕业生可从事相关科研部门、高等学校从事科学研究和教学工作;到原子核物理及核技术相关的厂矿、企事业技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术管理工作。

⑦ 核物理在生活中的作用。

核物理的主要作用在于能源与医疗。能源方面,主要的作用是核电站,在中国核能的贡献比例还是比较低的,其他国家,比如法国核电比重占全国发电的百分之七十几。医疗方面,主要是化疗,放射性核束可以杀死癌细胞,肿瘤患者的常见治疗方式。

⑧ 泡椒凤爪耐储存竟是因为核技术,核技术在生活中还有什么应用

泡椒凤爪是起源于重庆的民间独特美食,属川菜小吃类。 目前市面上出售的密封袋装的泡椒凤爪保质期一般为200天。之所以能保存这么久,多亏了有核技术进行辐照灭菌,否则估计刚出厂就胀包坏掉了。

泡椒凤爪耐储存竟是因为核技术,那核技术在生活中还有什么应用呢?

一:核医学发展极为迅速

辐射灭菌消毒的医疗用品类有很多,像中西药采用辐射消毒灭菌,取代常规的化学消毒方法。另外,核技术与现代医学技术相结合,可以预防、诊断和治疗疾病。 像肿瘤放射治疗是核技术在医学领域的重点方向。它是利用各种放射线(如X线、γ线、电子束等)治疗恶性肿瘤的一种局部治疗技术,与手术、化疗并称为目前肿瘤临床治疗的三大核心手段,是核技术在医学中体现最为密集、潜力最大的领域。

核技术在生活中的应用还会越来越多,为人民生活创造更多的福利。

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