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神奇的核能 探索核電里的N種新質生產(chǎn)力

中國核學會
中國核學會官方科普號
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能源是人類文明的先決條件,更是現(xiàn)代科技力和生產(chǎn)力發(fā)展的基本要素。當下正處在能源轉型的關鍵時期,作為一種清潔、高效的能源形式,核能自誕生之初就伴隨著社會的進步而不斷發(fā)展,如今也扮演著越來越重要的角色。

先來科普一個知識——什么是核能?

核能是指利用原子核內部蘊藏的能量而產(chǎn)生的電能。一顆小小的原子核,直徑只有一根頭發(fā)絲的一億分之一,卻蘊藏著驚人的巨大能量——1千克的鈾235裂變以后產(chǎn)生的能量,大致相當于2700噸標準煤充分燃燒釋放的熱量。

核電有哪些優(yōu)勢與應用,如何創(chuàng)新推動其成為新質生產(chǎn)力,未來又會對哪幾個行業(yè)產(chǎn)生深遠影響?作為科普中國系列活動之一,9月25日,浙江省科協(xié)的“走進新質生產(chǎn)力”系列科普活動“‘核’XIN動力,逐浪能源新征程”就走進了中國核電發(fā)源地——杭州灣畔的秦山核電,帶領公眾以沉浸式、體驗式的新方式近距離接觸核能,了解核能的科學原理以及未來應用。

活動由中國核學會、海鹽縣科學技術協(xié)會、秦山核電、中核秦山同位素有限公司協(xié)辦。

硬“核”擔當

走進代表國家名片的秦山核電

第一站先是走進了中國核電科技館。作為國內最大、公眾體驗最豐富的核電類科技館,這兒不僅有亞洲最大的室內LED球屏、世界最大的核電壓水堆主線模型,還有核諧家園多媒體沙盤展示、多種寓教于樂的互動體驗類科普設備。來自海鹽縣武原中學教育集團的孩子們跟隨著老師的講解,一步步深入了解秦山核電站的歷史淵源和相關科學知識。

1982年,近萬人的核工業(yè)建設大軍從祖國西北、西南等地向秦山集結,我國大陸第一座核電站——秦山核電一期工程就這樣如火如荼地展開。作為中國第一座自行設計、建造的商用核電站,它不僅見證了中國核能事業(yè)從無到有的發(fā)展歷程,也成為我國核能技術自主創(chuàng)新的重要標志。目前,秦山核電共建成9臺機組,總裝機容量為666萬千瓦,年發(fā)電量約520億千瓦時,是我國機組數(shù)量最多、堆型最豐富的核電基地。

有了基礎知識積累之后,當正式走進第二站秦山核電站的時候,大家會有更深刻與直觀的科學體驗。俯瞰著秦山核電基地一期工程、二期工程、三期工程以及方家山核電工程,所有人心潮澎湃,這三十多年來,秦山核電與洶涌澎湃的錢江潮一起,記錄了一代代科技人的自強不息。自從并網(wǎng)發(fā)電30多年來,中國核電經(jīng)歷了從跟跑到并跑、再到領跑的自主發(fā)展歷程,也成功實現(xiàn)從發(fā)電到多元化綜合利用的創(chuàng)新升級,包括節(jié)能減排措施和智能化運維技術等。秦山核電站在新質生產(chǎn)力背景下也在不斷探索多元化綜合利用項目,比如核能供熱、同位素研發(fā)生產(chǎn)等,在新時代擦亮“國之光榮”金字招牌。

體檢中用到的同位素到底有多神奇

發(fā)現(xiàn)小核電里的科學大威力

講到秦山核電的新質生產(chǎn)力,除了核電本身之外,這次還走進了一個很神奇的地方。第三站,帶領公眾走進了毗鄰秦山核電二廠的中核秦山同位素生產(chǎn)基地,探索醫(yī)用同位素的健康奇跡。

今年四月,全球首批碳-14生產(chǎn)靶件在秦山核電成功出堆,破解了國內碳-14同位素依賴進口難題,同時也進一步展示了核能技術的廣泛應用前景。

很多人可能還不了解同位素,再來科普一下,指質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。聽著有些拗口復雜,簡單來說,它是關乎人類健康的神秘武器。

全球共有100多種放射性同位素應用于醫(yī)學領域,其中30余種用于疾病的診斷治療。醫(yī)用同位素是核醫(yī)學診療的物質基礎,利用醫(yī)用同位素對心腦血管、惡性腫瘤、神經(jīng)退行性等重大疾病進行診斷治療具有不可替代的優(yōu)勢。

比如應用于甲亢、甲癌治療的碘-131;常用于癌和腫瘤的放射治療的鈷-60(元素鈷的一種放射性同位素),它也廣泛應用在農業(yè)上,常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻照保藏與保鮮等;還有一個同位素大家可能更熟悉——碳-14,它是碳元素的一種具放射性的同位素,通過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產(chǎn)生,很多人現(xiàn)在的體檢中都會有專門的一項——碳-14呼氣試驗,相較于傳統(tǒng)的胃鏡檢查,使用同位素碳-14的檢測更簡單、準確率更高,碳-14標記化合物廣泛應用于化學、生物學、醫(yī)學領域中,具有易于追蹤、準確性和靈敏性高等特點。

同位素在醫(yī)學領域已經(jīng)有了廣泛應用,并且成為了人類提高健康水平不可或缺的手段。但是現(xiàn)階段我國自主生產(chǎn)的部分同位素僅能滿足國內少量需求,其他堆照醫(yī)用同位素全部依賴進口,存在潛在風險。

浙江省在科創(chuàng)發(fā)展“十四五”規(guī)劃中提出要建設生命科學高地。海鹽是全國核技術應用(同位素)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行地之一,正在布局建設同位素生產(chǎn)基地、核技術應用拓展基地、核技術創(chuàng)新中心、核醫(yī)療中心“兩基地、兩中心”的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。目前,秦山核電已經(jīng)建成工業(yè)和醫(yī)用鈷-60的生產(chǎn)能力,同時正在開發(fā)其他多種同位素,積極探索新質生產(chǎn)力,建立國內穩(wěn)定自主的醫(yī)用同位素生產(chǎn)供應保障體系。

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核能是指利用原子核內部蘊藏的能量而產(chǎn)生的電能。一顆小小的原子核,直徑只有一根頭發(fā)絲的一億分之一,卻蘊藏著驚人的巨大能量——1千克的鈾235裂變以后產(chǎn)生的能量,大致相當于2700噸標準煤充分燃燒釋放的熱量
2024-10-12
平凡666
貢生級
同位素應用醫(yī)學領域,造福人類健康
2024-10-12
西吉縣第七中學馬慧娟
少傅級
核能是指利用原子核內部蘊藏的能量而產(chǎn)生的電能。一顆小小的原子核,直徑只有一根頭發(fā)絲的一億分之一,卻蘊藏著驚人的巨大能量——1千克的鈾235裂變以后產(chǎn)生的能量,大致相當于2700噸標準煤充分燃燒釋放的熱量
2024-10-12