核技術應用——粒子加速器的最新發展

  加速器於20世紀30年代問世,最初是為探索原子核奧秘而發展起來的。現在,加速器的應用已遠遠超出了基礎研究範圍,在國民經濟建設和國防建設中,都有着十分廣泛的應用。利用加速器,人們可以製造出比黃金貴千萬倍的貴金屬和稀有金屬,實現了古代「煉金術士」的夢想。

        粒子加速器是用人工方法使帶電粒子在高真空中受電場和磁場作用加速,獲得較高能量的裝置,高能量的中性粒子束或X射線可由加速器間接獲得。小型加速器只有幾十厘米長,可以用汽車拉着來回跑;大型加速器佔地好幾平方千米,被加速的粒子在裏面要跑上幾百萬千米,相當於繞地球幾十圈,是頂尖的高科技產品。加速器發展迅速,出現了各種各樣的加速器。按被加速的粒子種類分,可以分為電子、質子和重離子加速器;按加速粒子的能量分,可以分為低能、中能、高能和超高能加速器。

        現在加速器發展有兩個主流方向:一個是中、高能加速器,以各種對撞機和同步輻射裝置為代表,向更高能量、更高流強發展,主要為高能物理和科學研究服務。另一個是低能強流加速器,以輻射加速器和醫用加速器為代表。人們用它來探傷、消毒、治療癌症,除此之外,還會用它來輻照電纜、硫化橡膠、生產泡沫塑料、固化塗層、離子摻雜、生產複合材料以及生產放射性同位素等。

        加速器已形成系列化、商品化,正在向小型化、高效率、自屏蔽和操作簡便發展。在核素生產加速器領域,現已將超導技術應用於加速器,大幅減小了加速器的體積、重量,使得醫院可以更靈活的配置。在放射治療領域,螺旋斷層放射治療已成為調強放療的金標準;最新的工業機器人已與小型加速器完美結合,用於癌症的精准治療,為廣大癌症患者提供更好的醫療服務。

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