核知百科|你所不知道的“核”——工业篇

发布时间:2024-11-03 15:07

 

在大多数人的认知里,核技术总是与高深莫测、危险神秘等词汇相连。实际上,普通人的“衣、食、住、行、用”已广泛受惠于核技术应用这位“幕后英雄”,它和人类已经“形影不离”。如果将核电比作核技术应用中的 “重工业” 巨擘,那么核技术在工业领域的其他应用则是 “轻工业” 巧匠。
据统计,核技术与国民经济制造业领域43个细分行业中的近三分之一的行业有关,广泛应用在工业、医学、农业、环保、公众安全等领域。其中,工业方面的应用占比最高,达到了55%。
核技术在工业领域应用十分广泛,包括在材料改性、工业无损检测、辐照辅助净化工业“三废”等。
01 辐射材料改性 
工业材料的性能往往决定了产品的质量和使用寿命。核技术在这里扮演了一个神奇的“魔法师”角色,对材料进行改性,让它们拥有更卓越的性能。
辐照材料改性是中国产业化程度最高的辐射技术应用领域。2015年,改性材料产值72亿美元,其中线缆和热缩材料占70% 以上。国内用于线缆辐射加工的电子加速器200余台,总功率接近 15000千瓦。用于热缩材料辐射加工的电子加速器40余台,总功率约为3000千瓦。仅辐射交联电线电缆一项,年产值已超过40亿美元。其他比较成熟的辐照改性应用项目有:热缩材料、发泡材料、聚四氟乙烯超细粉、水凝胶伤口敷料、纤维辐照接枝改性、医用高分子材料等。在木塑材料、生物医学功能膜等方面也有望取得重大突破。最主要的改性材料生产商有深圳沃尔核材、中广核达胜、上海长园等。
目前,在高分子材料改性方面应用较为广泛的辐照交联技术,可以使线性高分子在射线作用下具有绿色、高效、易控等优点。利用该技术处理的聚乙烯,其耐温等级和耐磨损性分别是普通PVC的2倍——10倍。广泛应用于能源、交通、电信、电力、建筑、通信等领域。
此外,经过辐射加工获得的高性能塑料,可以用于制造卫星器件,人工心脏瓣膜、人工角膜、人工关节等
02 无损检测
无损检测是工业生产中至关重要的环节。在大型机械设备、航空航天零部件以及石油管道等的制造和维护过程中,我们需要确保这些部件内部没有隐藏的缺陷。传统的检测方法往往存在局限性,而核技术的出现就像是一把神奇的钥匙,打开了更精准检测的大门。
射线检测是核技术在无损检测中的重要应用之一。就像给物体内部拍X光片一样,利用放射性同位素发出的射线穿透物体。不同密度的物质对射线的吸收程度不同,通过检测射线在另一侧的强度变化,就能清晰地呈现出物体内部的结构。例如,在航空发动机叶片的检测中,这些叶片内部结构复杂,哪怕是极其微小的裂纹都可能导致严重的飞行事故,而核技术的射线检测可以精确地发现那些人眼无法察觉、传统方法难以探测到的裂纹,保障飞行安全。
03 辐照辅助净化工业“三废”
“三废”是指工业废水、工业废气、固体废弃物。利用电离辐射处理环境污染物,可有效降解“三废”,即废水、废气、废渣中的有机物,减少或彻底消除环境污染。
其中,工业废水的辐射处理通常采用电子束辐照技术。通过电子加速器产生的高能电子束照射水体,分解生成的强氧化物质,与水中的污染物、细菌等相互作用,达到氧化分解和消毒的目的,可处理难降解有机废水、抗生素废水、含致病菌废水等,广泛应用于印染、化工、制药等领域。
资料整理来源:光明网、时空科普
图片来源:光明网、核安保中心、滨州环境、中辐辐照技术应用有限公司