核技术应用

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核技术方法及应用

核技术方法及应用

核技术方法及应用核技术方法是指利用核能(核裂变或核聚变)进行能量转化或物质变换的方法。

核技术应用广泛,涉及医疗、工业、农业、环境保护等领域。

下面将详细介绍核技术方法及应用。

核技术方法主要包括以下几种:1. 核裂变:核裂变是指将重核(如铀、镎等)的原子核通过撞击或吸收中子,使其分裂成两个或多个较轻的原子核的过程。

这一过程会释放大量的能量,可应用于核电站发电、核武器制造等领域。

2. 核聚变:核聚变是指将轻核(如氘、氚等)的原子核通过高温和高压下相互碰撞、融合成更重的原子核的过程。

核聚变释放的能量是巨大的,而且不产生放射性废料,因此具有非常广阔的应用前景。

3. 放射性同位素标记法:核技术中最重要的应用之一就是利用放射性同位素标记法来研究物质的转化、迁移和分布等过程。

通过向物质中添加已知放射性同位素,可以通过追踪标记物的辐射来了解物质的状况和行为,进而研究化学、生物、医学等领域中的问题。

4. 放射性示踪技术:利用放射性同位素的特性,可以追踪物质在环境中的分布和迁移,例如地下水、大气中的污染物等。

常见的放射性示踪剂有^3H(氚)、^14C(碳-14)等,通过对标记物的监测可以获得关于物质迁移的有关信息。

5. 放射性医学:核技术在医学中的应用非常广泛。

例如,放射性同位素放射疗法(放射治疗)可以用于治疗癌症,通过向肿瘤部位注射放射性同位素,破坏癌细胞的生长繁殖能力。

此外,还有核医学影像技术,如单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射断层扫描(PET),可以用于检测疾病、评估治疗效果等。

6. 核辐射检测技术:核技术在辐射检测领域也有广泛应用。

例如,核辐射监测器可以用于监测环境中的辐射水平,以及核设施、核废料处置场等地的辐射情况。

此外,核技术还可以用于食品安全领域,通过检测食品中的放射性物质,保障公众的健康安全。

7. 核工业:核技术在工业领域的应用也十分重要。

例如,核技术常常被用于无损检测,能够检测到高温、高压等环境下的结构缺陷,确保设备的安全运行。

核技术在现代科技中的应用

核技术在现代科技中的应用

核技术在现代科技中的应用近年来,核技术在现代科技中得到了越来越广泛的应用。

从医学领域到工业和能源领域,核技术都有着重大的作用。

一、医学领域核医学是医学领域内应用核技术的重要分支。

核医学技术通过注射含有放射性同位素的药物来诊断疾病,比如心脏病和癌症。

其中最常用的同位素是放射性碘-131、放射性铊-201和放射性锝-99。

这些同位素具有释放带电粒子的能力,通过对人体进行扫描和释放放射线测量它们的运动轨迹,可以诊断引起人们疾病的原因。

而在治疗过程中,核技术也起到了显著的作用。

比如放射性手术、放射性治疗和核磁共振成像(MRI)等技术。

这些技术不仅对于疾病的诊断和治疗具有很大的帮助作用,而且还可以帮助医生更清晰地看到人体内部的器官和组织结构。

二、工业领域在工业领域,核技术也有着广泛的应用。

例如,同位素就可以用来检测工业原料中的某些特殊元素。

同时,核技术还可以用来检测液体和气体流量、监测污染物的排放等。

此外,核技术还可以加速化学反应、杀死细菌和微生物,以及检测工业设备的缺陷和损坏等。

在这些方面,核技术大大提高了工业生产的效率和安全性,为工业领域带来了巨大的贡献。

三、能源领域核能是一种高效、便宜和可靠的能源来源。

在核技术的支持下,人们可以利用核能来发电、加热和驱动机器。

这种能源相比石油、天然气和煤炭来说更加环保、更加安全。

核能发电厂通常比传统能源发电厂有更低的碳排放和对环境的影响更少。

而且,核能还可以以非常低的成本提供巨大数量的电能,这也是为什么它变得越来越受欢迎的原因之一。

当然,核能也有一定的风险,然而,通过掌控并正确使用核技术,可以最大程度地保障人民的安全。

总之,核技术在现代科技中的应用范围极其广泛。

在医学、工业和能源领域等多个领域里,核技术都扮演着非常重要的角色。

尽管核技术的应用存在风险,但只要我们正确使用核技术,掌握核技术的先进水平,我们就可以为人类的发展和进步提供巨大的帮助。

核技术应用:核技术运用,推动科学发展

核技术应用:核技术运用,推动科学发展

核技术应用:核技术运用,推动科学发展核技术的应用日益广泛,不仅在能源领域发挥着重要的作用,还在医疗、农业、环境等多个领域都有广泛应用。

核技术的运用,不仅为人类的生活带来了便利和改善,更推动着科学技术的不断发展。

本文将从能源、医疗和环境三个方面介绍核技术的应用,展示其对科学发展的贡献。

一、核技术的应用在能源领域核能是一种高效、清洁、可持续的能源形式,具有很大的潜力。

核技术的应用,让人类有可能通过核能来解决能源危机问题,推动能源的可持续发展。

目前,核技术在核电站领域得到了广泛应用,核电站可以大规模地产生电力。

核能通常以核裂变的形式产生能量,这种裂变可以产生大量的热能,然后通过蒸汽发电机将热能转化为电能。

不仅如此,核技术还可以用于核融合,目前还处于探索研究阶段,如果研究取得成功,核能将有更大的发展前景。

二、核技术的应用在医疗领域核技术在医学领域的应用也是极其广泛的,核医学的发展很多方面得益于核技术的进步。

核技术具有微小抗体和放射性示踪剂等特性,可以在体内可视化器官、骨骼和软组织,以及检测疾病和其它疾病的诊断、治疗和研究。

例如,核技术可以用于放射疗法,利用放射性物质来摧毁癌细胞。

这种治疗方法以高剂量放射线来杀死癌细胞,从而减轻人体对放射线的对数反应,对人体健康伤害更小。

另外,核技术还可以用于生物医药,通过调控放射性同位素的稳定性来制备新的医药品,推动医学事业的发展。

三、核技术的应用在环境领域核技术在环境保护领域的应用也是非常广泛的。

核科学和技术在环境监测、污染治理、化学分析和石油、煤炭等能源开发领域等方面都发挥着重要作用。

例如,核技术可以用于对土壤、水、大气中污染物的监测和分析,对环境污染的诊断有着独特的优势。

另外,核技术在废物处理和清障行动中也有广泛应用。

核技术可以处理以往难以处理的高放射性废物和低放射性废物,降低环境污染问题,推动环保事业的发展。

总之,核技术的应用已经深入到我们的生活、工作、环保等多个领域,对人类的发展和社会的进步都有着很大帮助。

核技术的应用及原理

核技术的应用及原理

核技术的应用及原理1. 前言核技术是指利用核反应、核辐射以及核能转化的技术,广泛应用于医学、能源、工业等多个领域。

本文将介绍核技术的应用领域及其基本原理。

2. 核技术在医学中的应用•核医学诊断:核技术在医学中被广泛应用于诊断疾病,如放射性核素扫描、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)等。

这些技术能够通过测量人体内部的放射性同位素,从而提供有关疾病和器官功能的详细信息。

•放射治疗:核技术在医学中还被用于癌症治疗。

通过利用放射性同位素的能量,可以直接杀死癌细胞或控制其生长,减轻患者的痛苦。

•放射免疫测定:核技术还可以用于测定患者体内的特定物质,如药物、肿瘤标记物等。

这些检测方法灵敏度高、特异性好,可以帮助医生准确诊断和监测疾病的进展。

3. 核技术在能源领域的应用•核能发电:核能发电是核技术最主要的应用之一。

在核反应堆中,核燃料的裂变产生的热能转化为蒸汽,驱动涡轮发电机,产生电能。

核能发电具有高效、环保等优点,是一种可持续发展的能源选择。

•核聚变:核聚变是一种将轻元素聚合成更重元素的过程,释放出巨大的能量。

核聚变潜力巨大,但目前尚处于研究和实验阶段。

成功实现核聚变将彻底改变能源领域的格局,提供清洁、持续且高效的能源。

4. 核技术在工业中的应用•材料工程:核技术在材料工程领域可以用于增强材料的硬度、强度和耐磨性。

例如,通过辐射诱变技术,可以改变材料的物理和化学性质,用于制造高性能合金、陶瓷材料等。

•食品辐照:核技术被广泛应用于食品辐照,可以杀灭细菌、寄生虫等微生物,延长食品的保质期。

辐照食品不会对人体健康产生不良影响。

5. 核技术的基本原理核技术的应用基于以下核反应和核辐射现象:•核反应:核反应包括核裂变和核聚变。

核裂变是指重核(如铀-235)被中子轰击时分裂成两个或更多轻核的过程,释放大量能量。

核聚变是指轻核(如氘、氚)融合成较重核的过程,也释放大量能量。

•核辐射:核辐射包括α粒子、β粒子和γ射线。

核能与核技术应用

核能与核技术应用

核能与核技术应用核能是当今世界上最为重要的能源之一。

核技术应用在各个领域也逐渐得到广泛应用,为人类社会的发展和进步做出了不可磨灭的贡献。

一、核能的定义核能是指由原子核物质所具有的能量。

由于原子核物质的质量差异,因此当一个核反应发生时,原子核物质的质量会发生变化,使一部分质量被转化成能量。

这个变化过程符合著名的爱因斯坦恒等式:E=mc²。

二、核能的利用1、核能发电核能发电是目前应用核能的主要方式。

核能发电是指利用核反应释放的大量热能,将水变成蒸汽,再利用蒸汽驱动涡轮机,产生电能的过程。

核电站投入运营后,具有负荷稳定、安全可靠、环境友好、燃料成本低等优点。

2、医学应用核技术在医学领域中,应用最为广泛。

放射性同位素被用于医学成像中,例如X光、CT和PET扫描,以便诊断多种疾病,如癌症、骨折和心血管疾病等。

此外,核医学还被用于放射性治疗,以帮助治疗癌症。

3、工业应用核技术还在工业中得到广泛应用。

典型的例子是离子植入技术,它是一种用于改变表面物理或化学性质的过程。

离子植入是一种非常精确的技术,可以用于微处理、硬盘加工和太阳能电池制造等领域。

4、农业应用核技术在农业中的应用主要集中在生产高质量粮食上。

通过辐射杀虫或贮藏用辐射方法杀灭品种中的虫卵,可以控制害虫数量的增长,增加作物的产量和质量。

此外,还可以利用核技术进行肥料、土壤和水分的研究。

三、核能的风险尽管核能具有许多优点,但使用核能也存在着一定的风险。

发生核事故时,会产生大量的辐射和核污染。

核事故对人类健康和环境造成的影响是极其严重的。

四、结论总之,核能的应用对人类社会发展做出了巨大的贡献。

虽然使用核能也存在着一定的风险,但通过科学的管理和技术手段,可以最大程度地保证核能的安全和可靠性。

我们应该好好利用核能,为人类社会的可持续发展助力。

核技术及应用详解

核技术及应用详解

核技术及应用详解核技术是指利用核反应学、核辐射学和核能学等科学知识和技术手段进行能源开发、军事应用、医学诊断和治疗、农业改良以及环境监测与保护等领域的一种高新技术。

核技术的应用范围广泛,对社会经济的发展和人类福祉有着重要的意义。

在能源领域,核技术主要应用于核能发电。

核能发电是利用核裂变或核聚变过程释放的能量产生电能。

核裂变是指重核分裂成两个较轻的核,释放出大量的能量;核聚变是指将氢和氘等轻核聚变成氦,也能释放出巨大的能量。

核能发电具有能量密度高、环境友好、无气候变化影响等优势,是目前人类探索可持续能源的重要途径。

在医学领域,核技术被广泛应用于医学诊断和治疗。

例子包括核医学检查、核素治疗和辐射治疗等。

核医学检查通过注射放射性同位素追踪物质或摄取核素物质,可以观察到人体内部器官和组织的代谢和功能情况,对包括肿瘤、心脑血管疾病等多种疾病的诊断有重要作用。

核素治疗是使用放射性同位素或其他放射性物质对疾病进行治疗,通常用于甲状腺疾病、骨髓瘤等疾病的治疗。

辐射治疗是利用放射线对肿瘤进行治疗,可以有针对性地杀灭癌细胞,是常见的抗癌手段之一。

在农业领域,核技术被用于改良作物和畜禽品种。

通过辐射诱变和基因编辑等手段,可以使植物和动物产生新的遗传变异,进而培育出抗病虫害、高产、耐盐碱等性状优良的新品种。

核技术在农业生产中也可以用于土壤肥沃度的评估、农药滞留的检测以及食品安全的监测等方面。

在环境领域,核技术被用于环境污染监测和应急响应。

通过监测和分析地球和大气中的放射性物质和核素,可以及早发现和预警环境污染事件,保护环境和人民健康。

同时,核技术还可以用于环境修复,例如通过放射性同位素改善土壤质量和水质。

此外,核技术还被用于工业生产、无损检测、安全监控和考古研究等诸多领域。

例如,核技术可以应用于钢铁行业、石油工业等的流程控制和材料分析。

在无损检测方面,核技术可以利用射线对材料进行成像或测量,用于检测材料的质量和安全性。

核技术应用

核技术应用

核技术应用核技术是指利用核反应进行能量转换或产生放射性同位素的一种技术。

它在许多领域都有广泛的应用,包括能源、医疗、农业和环境保护等方面。

本文将分别介绍核技术在这些领域的具体应用,并探讨其对社会发展的影响。

一、能源方面核技术在能源领域的应用主要集中在核能发电方面。

核能发电的核心是核裂变反应,通过控制和利用核反应堆中大量的裂变链式反应产生的热能,进而产生高温高压的蒸汽,推动涡轮发电机转动,最终转化为电能输出。

核能发电的优势在于燃料资源丰富,能够提供持续稳定的电力供应,并且减少了对传统化石能源的依赖。

二、医疗方面核技术在医疗领域的应用主要包括核医学、辐射治疗和放射性同位素的应用。

核医学利用放射性同位素的放射性来进行医学检查和诊断,如放射性同位素心肌灌注显像、骨扫描等。

此外,核技术还可以用于辐射治疗,即利用放射线对肿瘤进行治疗。

核技术在医疗方面的应用不仅提高了医学诊断和治疗的准确性和效果,也为疾病的早期诊断和治疗提供了重要的手段。

三、农业方面核技术在农业领域的应用主要涉及种子辐照育种、食品辐照、土壤改良和害虫防治等方面。

种子辐照育种利用辐射对种子进行照射,以改变其遗传特性,培育出具有优良性状的新品种。

食品辐照可以有效杀灭细菌、真菌和害虫,延长食品的保鲜期,并提高食品的品质和安全性。

土壤改良则是利用辐射来控制有害微生物,提高土壤质量,增加作物产量。

害虫防治主要是利用辐射来消灭农田中的害虫,减少化学农药的使用。

四、环境保护方面核技术在环境保护领域的应用主要涉及核废料处理、环境监测和污染治理等方面。

核废料处理是指对核能发电过程中产生的废物进行处理和处置,以减少对环境的污染和危害。

环境监测利用核技术对大气、水体和土壤等环境进行监测和评估,以提供科学依据和技术支持。

污染治理则是利用核技术对污染物进行处理和净化,以保护环境和生态系统的健康和可持续发展。

总结起来,核技术作为一种高新技术,在能源、医疗、农业和环境保护等领域都有着重要的应用价值。

核物理及核技术应用

核物理及核技术应用

核物理及核技术应用核物理及核技术应用1. 核能发电•核能发电是核技术最为广泛应用的领域之一。

•通过核裂变或核聚变的反应,产生大量的热能,转化为电能供给社会。

•核能发电具有高效率、低排放和长期稳定供应等优点。

2. 放射性同位素医学应用•放射性同位素在医学领域应用广泛,如放射性示踪剂用于诊断、疾病治疗以及生物体内代谢研究等。

•放射性示踪剂在体内注入后,通过监测辐射发光或摄影,帮助医生观察、定位病变部位。

3. 核技术在食品安全领域的应用•核技术被应用于食品安全领域中,通过辐射杀虫技术和辐照杀菌技术。

•辐射杀虫技术可用于处理农产品,以阻止害虫生长和繁殖,保持农产品的质量和安全。

•辐照杀菌技术利用辐射来杀灭食品中的细菌、寄生虫、真菌等微生物,延长食品的保质期。

4. 核技术在环境污染治理中的应用•核技术可用于环境污染治理,如核技术应用于污染水体的处理。

•放射性同位素标记技术能够追踪水体流动路径,帮助科学家了解水体中的污染来源和传播情况。

•核技术还可以用于处理污水和废水,以及清除水中的有害物质。

5. 核技术在工业领域的应用•核技术在工业领域中有多种应用途径。

•例如,通过核技术的辐照改性技术,可以改善材料的性能,提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性。

•核技术还可以应用于无损检测,用于检测材料中的缺陷或裂纹,以确保工业产品的质量。

以上是核物理及核技术的一些应用领域及其详细讲解。

通过核技术的应用,可以为人类社会带来诸多福利,促进科学技术的发展和社会的进步。

6. 核技术在石油勘探中的应用•核技术在石油勘探领域有着重要的应用,如核磁共振成像技术。

•通过核磁共振成像技术,可以对地下石油储层结构进行准确的成像,为石油勘探和开发提供可靠的数据支持。

7. 核技术在辐射治疗中的应用•核技术在医学辐射治疗中有着重要的应用。

•核技术可以用于癌症的治疗,通过利用放射性同位素辐射破坏癌细胞的DNA结构,达到治疗的效果。

8. 核技术在卫星通信中的应用•核技术在卫星通信领域有着重要的应用。

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核技术的应用——工业、农业、医学作为核专业的学生,我们简称自己的专业为核工,而总是忽略后半部分——核技术,我们在关注核电站等工程的同时似乎对核技术有些忽视。

鉴于这种现象,我们组的主题是核技术在工业、农业、医学等三方面的应用,希望以点带面,以此提高大家对核技术科学方面的重视,也希望对大家有所帮助。

1995年,美国核技术应用GDP贡献4.7%,是核电的3.67倍,而我国2003年核技术对国民经济的贡献才仅为可怜的0.4%。

95年来,我国核技术应用的平均增长率达到18%,在2009年核技术应用产值总计已达1000亿元人民币,为国民经济发展做出了突出的贡献。

下面是核技术分别在三个方面应用的介绍:一、核技术在工业方面的应用目前,我国已形成了基本配套的军民两用核动力与核燃料循环科研开发工业体系,具备了自主设计建造中小型核电站的能力和核电站燃料组件的生产能力,核技术(包括核供热、同位素和辐射技术等)在工业、农业和医学等领域得到广泛应用。

经过几十年的发展,我国在科研、设计、建设和运行等方面积累了许多宝贵经验,培养和造就了一支专业齐全、具有相当实力的科研、开发、设计和工程建设队伍。

我国的核能和平利用产业已经形成了一定的规模,在某些技术领域达到了世界先进水平1.辐射加工:即利用γ射线和加速器产生的电子束辐照被加工物体,使其品质或性能得以改善的过程。

辐射加工可以获得优质的化工材料,储存和保鲜食品,消毒医疗器材,处理环境污染物等,是20世纪70年代的一门新技术,也称辐射工艺。

目前在高分子材料辐射改,性、食品辐照保藏、卫生医疗用品的辐射消毒等方面,已有一些国家实现了工业化和商业化。

辐射加工技术具有下列特点:①辐照过程不受温度影响,可以在低温下或室温下进行,因此辐照对象可以是气态、液态或固态;②γ射线或能量高的电子束穿透力强,可均匀深入到物体内部,因此可以在已包装或封装的情况下进行加工处理;③容易控制,适于连续操作;④不必加其他化学试剂和催化剂,保证产品纯度;⑤反应速率快,形成高效生产线。

由于辐射加工的独特优点,辐射化学工业产品的品种和数量不断增加,在高分子辐照交联、辐射裂解、辐射接枝术,辐射聚合以及有机物的辐射合成等方面已有几十种产品。

特别是高分子辐射改性方面,产品最多。

其中聚乙烯绝缘层的辐射交联,已应用于电线、电缆的制造工艺中。

这种辐射交联电线耐热、耐腐蚀性能好,可提高设备的可靠性,并使之小型化;已广泛用于航天、通信、汽车、家用电器等工业中的配线材料。

辐射交联聚乙烯热收缩薄膜、薄板和管道,已用于包装材料、电缆接头等。

用电子束辐照装置对木材、金属、纸张等表面涂层的固化有很多优点,如节能、无公害、占地面积小、生产速度快、涂层性能好等。

辐射接枝可以改善层压制品的粘接性。

例如,聚乙烯粉末辐照后与丙烯酸进行接枝,将接枝物压成薄膜再与铝箔层压,可作瓶盖等。

用甲基丙烯酸甲酯等单体浸渍过的木材,辐照后加工形成木材-塑料复合材料,在尺寸稳定性、吸水性、强度、抗霉防腐、表面物理性能等方面都有显著改善,可用于制作地板、工艺品、运动器具等。

在制造轮胎时,将生胶片进行辐照预处理使之发生轻度交联,最后得到的轮胎的机械性能和压缩后的回复率显著提高。

与化学交联相比,辐照交联的优点有:①不仅可用于天然橡胶,而且也适用于各种合成橡胶;②交联度容易调节;③交联分布均匀。

用辐照处理食品以防止虫蛀、霉烂和发芽等,从而达到延长食品寿命和减少贮存中损失的目的,这是辐射加工的重要方面。

2.辐射聚合:又称辐射引发聚合。

应用高能电离射线(α射线、β射线、γ射线、x射线、电子束)辐射单体生成离子或自由基,形成活性中心而发生的聚合反应。

聚合反应是由自由基、正离子或负离子引发,取决于单体和反应条件,大多数由辐射分解引发的聚合反应都属于自由基聚合。

辐射聚合的特点是液相、气相和固相均可进行。

除乙烯类单体外,三恶烷、β-丙内酯等环状化合物也可进行辐射聚合。

它与普通单体聚合方法的主要差异在于引发方式不同;反应链一经开始,随后的链增殖,链终结就与普通聚合方法没有什么区别了。

烯类单体或某些环状单体在高能射线作用下进行的聚合反应。

辐射聚合所得的高分子具有较高的纯度,没有化学引发剂遗留的残渣;聚合反应可以在低温和固相下进行,且较易控制;射线能量高,可以使难以聚合的单体发生聚合;但因辐射作用无选择性,会使反应比较复杂。

辐射聚合的特征:(1)生成的聚合物更加纯净,没有引发剂或催化剂的残留;(2)聚合反应易于控制;(3)可在常温或低温下进行,引发的活化能接近于零;(4)生成产物的分子量和分子量分布可用剂量率等聚合条件加以控制。

3.辐射降解:聚合物的辐射降解是聚合物在电离作用下主链断裂、分子量降低,结果使聚合物在溶剂中的溶解度增加,而相应的热稳定性、机械性能降低。

聚合物辐射降解无规律降解,主链断裂呈无规分布。

主链的每一断裂都形成较小的非均等的大分子,导致平均分子量的减少和分子量分布的变化。

与一般v热t 降解反应不同,很少出现端基断裂和单体分子的生成。

与紫外线类似,电离辐射也不具有选择性吸收的特点。

在辐射路径上,γ射线的吸收是电子密度的函数。

任何射线撞击原子并传递能量之后,可能会形成自由基,然后发生后续反应,如氧化反应和连锁反应,并且反应可能会以与紫外线辐射作用后相同的形式进行下去。

二、核技术在农业上的应用核农学是研究核素,核射线及有关核技术在农业科学研究和农业生产中的应用及其基础理论的一门学科。

它是介于核科学与农业科学间的一门边缘学科。

它的主要研究领域是:辐射遗传和育种学、放射生物学、辐照保藏技术、示踪原子应用等,其应用领域不断扩大,并已取得显著成绩。

我国核农学的创始人是徐冠仁博士。

核农学是一门高度交叉和综合的学科。

它以原子核科学、数学、物理学、化学、生物学和农业科学等基础科学和电子技术与理化分析技术为支柱,以示踪动力学和辐射生物学为其基础理论,以同位素、核辐射测量、辐射防护为基本技术方法,通过核素示踪、核辐射、核分析等途径应用于农业科学和农业产业。

核技术农业应用已成为我国现代农业科学技术的重要组成部分。

1.核技术农业应用的主要领域:(1)、土壤和水分管理及植物营养;(2)、食品和环境保护;(3)、植物育种和遗传;(4)、动物生产和健康;(5)、利用昆虫不育技术防治害虫。

2.同位素示踪技术同位素示踪技术作为生命科学领域获取信息的重要手段之一,被认为是继显微镜之后,生命科学工作者的又一强有力的工具。

纵观20世纪生命科学的发展历程,许多具有里程碑意义的发现都与核素示踪技术有关。

例如, 1952年Hershey(赫尔希)和Chase(蔡斯)用35S和32P双标记噬菌体感染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传信息的载体:1957年Meselson-Stahl(梅塞尔-斯特尔)用15N,14N标记大肠杆菌的技术,证明了DNA的半保留复制机制。

可以说,现代分子生物学、生物技术的每一步发展都离不开核技术的直接或间接的支持。

生命科学的成就为农业科学和农业产业的发展打下了坚实的基础,其中,包括核技术农业应用。

同位素示踪技术在农业上的应用,解决了农业生产中的土壤、肥料、植物保护、动植物营养代谢及放射免疫等技术关键问题。

它对揭示农牧渔业生产规律,改进传统栽培养殖技术,具有重要作用。

示踪技术应用类型(1)、利用同位素具有相同的化学性质,研究物质被生物体吸收、运转等代谢过程。

(2)、利用示踪与被追踪物质的物理混合,达到示踪的目的。

(化学性质不同,但可以物理混合)。

例如:研究飞机喷洒农药效果,用51Cr2O3研究饲料被鱼利用情况。

(3)、放射性物质加到被追踪生物体上,研究该生物体的运动规律等。

例如:昆虫的迁飞、越冬等。

(4)、分子生物学中的应用。

例如:分子生物学与示踪技术、核酸和蛋白质标记、DNA测序、核酸分子杂交。

(5)、农业生态环境中的应用(发展持续农业)。

例如:研究对营养元素、有毒有害元素在土壤—水—大气生物中的迁移、转换、累积规律以及土壤的侵蚀、污染历史等方面;评价、监测、预防和调控农业生态环境污染和整治水土流失等问题;利用同位素示踪技术与农艺技术相结合,提高肥料、水分利用率,提高土地生产力及其持续利用,研究作物高产优质高效综合栽培工程体系和作物育种与生物工程中的分子机理,发展持续农业。

3.食品辐射保鲜技术随着社会生产的发展,人类贮藏食品的方法不断改进,从自然干燥发展、胶水、冷冻与药物处理等贮藏技术。

继这些传统贮藏方法之后发展起来的一种新的、独特的食品辐射贮藏方法。

食品的辐射贮藏,就是利用电离辐射辐照各种食品,进行杀菌、杀虫,抑制发芽和延迟成熟等,以实现保鲜贮藏、减少损失、改善品质和延长贮藏期。

食品在射线作用下吸收的剂量不同,发生的变化也不相同。

吸收剂量的大小对杀虫、灭菌、抑制生长发育和新陈代谢的作用有直接的影响,关系到辐射保鲜的效果。

所以,必须正确的测量被照食品所吸收的剂量。

辐照保藏技术具有节约能源,卫生安全,保持食品原来的色、香、味和改善品质等特点,应用越来越广泛,技术也日趋成熟。

4.植物育种和遗传据不完全统计,我国利用辐射诱变或与相关技术相结合,在40余种植物上累计育成品种630余个,超过世界各国辐射诱变育成品种总数(2252个)的1/4,年种植面积超过900万hm2以上,约占我国各类作物种植面积的10%,每年为国家增产粮棉油33亿~40亿kg。

辐照育种分为外照射和内照射两种,外照射指被照射的植物接受来自外部的γ射线源、Χ射线源或中子源等辐射源辐照,这种方法简便安全,可进行大量处理。

内照射指将放射性物质(如32P、35S等)引入植物体内进行辐照,此法容易造成污染,需要防护条件,而且被吸收的剂量也难以精确测定。

干种子因便于大量处理和便于运输、贮藏,用于辐照最为简便。

举例:太空育种不同航天器搭载对籼稻诱变效果的比较从上表可以看出,不同航天器所搭载的籼稻的诱变效果不同,诱变效果与飞行时间、近远地点位置等因素都有关系。

航天育种虽然已经开展了20多年,并选育出大批大批水稻优良品种,但对诱变机理的研究仍较少,仅认为是高能粒子辐射、空间微重力,交变磁场和超真空等物理因素的综合作用。

由于航天育种具有需要借助于航天器在太空飞行的特殊性,即使是使用同一种航天器,在不同的时间飞行时间吸收的辐照剂量也是不相同的,因此即使采用同一基因型的品种利用同样的航天器进行研究,在不同时期飞行时其变异效率也并非完全一致,因此利用航天搭载进行诱变的试验结果往往是不能重复的。

5.辐照育种存在的主要问题:辐照育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,不确定性高,变异的方向和性质尚难控制。

因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是当前研究的重要课题。

6.我国核技术农业应用的伟大成就经过近50年的发展,核农学对我国农业生产发展和农业科学技术进步产生了深刻的影响,取得了日益明显的经济效益、社会效益和生态效益,对我国农业的持续发展做出了巨大贡献,已经成为改造、革新传统农业和促进农业现代化的重要科学技术,其技术成果中有60余项获国家级奖,其中4项为国家发明一等奖。

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