王锋，核电子学专业学科带头人，中国核仪器行业协会副理事长

新型核反应堆

　　本期邀请总装防化研究院某所王锋研究员为您讲述—— 原子核的今世前缘

　　王锋，核电子学专业学科带头人，中国核仪器行业协会副理事长，总装防化研究院某所研究员、博士研究生导师，长期从事核监测装备技术研究，先后主持国家和军队课题30余项，获军队科技进步奖12项，其中一等奖2项。

　　●19世纪末物理学的三大发现，均与小小原子核休戚相关

　　●今天，核技术研究、应用与发展已成为现代化的重要标志

　　●预计到2030年，伴随核技术突飞猛进人类将迈进核能源时代

　　核心提示

　　轰动物理学界的大事件

　　X射线、放射性和电子，被誉为19世纪末物理学三大发现，细细解读这些成果不难发现，他们都与“原子核”这个词紧密相关。

　　原子核的发现，如一声春雷，打破了“原子不可再分”的神话，不仅撼动了经典物理学数百年基业，而且深刻影响和改变着百年之后民众生活的每个角落。

　　时间追溯到1895年，德国物理学家伦琴发现了一种当时世人还一无所知的射线，伦琴将其命名为“X射线”，从此，它射穿了长期以来盘踞人类头脑中“原子不可再分”的思想壁垒。

　　随着玛丽·居里、卢瑟福、波尔、查德威克、费米等科学巨匠对原子核研究的不断深入，原子核内因蕴藏巨大能量而轰动了整个物理学界。

　　1938年，瑞典物理学家迈特纳用一个中子轰击铀原子核，试验后用爱因斯坦著名质能公式计算表明：碰撞释放的能量约为2亿电子伏特，形象一点说，即当1公斤铀核全部裂变时，释放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧时所放出的能量，可使一列火车开动4万公里。1939年1月，迈特纳在《自然》杂志公布了这一重大发现，整个物理学界为之振奋，原子能时代的序幕就此徐徐拉开。

　　解开谜中谜

　　谁打开了“潘多拉魔盒”

　　古希腊神话中，“潘多拉魔盒”被比喻为带来灾难与不幸的礼物。

　　那么，在核技术研究领域究竟是谁打开了“潘多拉魔盒”呢？正是历史上赫赫有名的“曼哈顿”计划。1939年9月，德国闪击波兰，二战正式爆发。在确切得知纳粹德国已经开始研制原子弹的消息后，美国1942年正式启动了代号为“曼哈顿”的计划。从此，原本用于造福人类的核能，在诞生后不久就被披上了恐怖的战争外衣。

　　由于技术储备上的优势，美国始终步步领先。1945年7月16日，人类第一颗原子弹在美国新墨西哥州空军基地试爆成功，爆炸产生了相当2万吨梯恩梯的能量，其威力震惊了整个世界。

　　正如恩格斯所言，“一旦技术上的进步可以用于军事目的并已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制地，而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革”。核武器对环境、生态破坏的严重性、全球性和久远性，使得许多原本持支持态度的科学家开始反对使用原子弹。“原子弹之父”奥本海默认为：日本战败已是必然，没有必要使用原子弹。但这时的美国政府和军方，却坚持把两枚原子弹投向了大洋彼岸。

　　1945年8月6日，美军在广岛上空投下人类历史上第一枚用于战争的原子弹，代号“小男孩”，造成10万居民死亡；8月9日在长崎空投下代号为“胖子”的原子弹，导致近4万人直接死亡，总计14万人员死伤。而核爆后产生的核辐射、核沾染、核恐惧带给自然环境和民众心灵的破坏，难以用数字估量。

　　核聚变装置

　　镜头扫描

　　核事故可控可防不可怕

　　从二战结束后到冷战期间，美、苏两个超级大国展开了以核武库争夺为核心的军备竞赛，但是核能的和平开发利用不容置疑地成为世界的中坚和主流。

　　核电站的建设使用，是人类和平利用核能的重要标志。1954年，前苏联建成世界上第一座原子能发电站。历经60年发展，截至2013年1月，全球目前正在运行的核电机组达500余个，核电发电量约占全球发电总量的16%。国际原子能机构估计，到2030年人类对核能依赖度将达到70%，届时地球村将迈入核能源时代。

　　如同化工厂发生化学泄漏事故、采煤矿井发生瓦斯爆炸一样，核电站在建运行中也曾出现过核事故。历史上较典型的有前苏联的切尔诺贝利核电厂泄漏事故、美国三里岛核泄漏事件以及2011年的日本福岛核事故。那么面对核事故该怎么看？该怎样关注核安全问题呢？

　　首先，核电站不会像原子弹那样发生爆炸。因为原子弹爆炸依靠的是高浓缩铀235，浓度在90%以上，而核电站用的铀235浓度还不足0.7%，形象地说，如同烈度白酒可以点燃，而啤酒却不会点燃的道理一样。

　　关键是，核事故可防可控。核泄漏对人体危害最大的元素是放射性铯和碘，放射性碘半衰期为8.3天，这意味大约3个月后在人体中将衰变完而消失；放射性铯，则可通过适当服用药物等明显降低危害。

　　即使突遇核辐射时，依然能够有效防护。如通过用干、湿毛巾捂住口鼻，防止或减少吸入放射性核素；服用稳定性碘，能防止和减少体内沉积。

　　所以，核技术并不是“洪水猛兽”，也根本不可怕。

　　未来眺望

　　举世共迎核能时代美好明天

　　小小原子核，从它诞生不久起就被贴上了质疑和矛盾的标签。一面是威力无穷的核武器，足以毁灭整个地球；一面是被誉为“永不枯竭”的能源，给世界带来光明。未来，对核能利用的交锋仍将成为贯穿核时代的主旋律，同时也必将推动新军事变革和社会的巨大进步。

　　翻阅当今欧美大国的热点军事新闻，原子弹、氢弹这些传统核武器已开始改头换面，成为特殊性能的武器进入人们视野——

　　中子弹，可以有效杀伤地面战斗人员，对建筑物等设施的连带破坏很小；弱剩余放射性弹，是能显著提升爆炸冲击波杀伤效应，同时减少放射性效应的特殊性能氢弹；电磁脉冲弹，能够使地面武器装备系统和军民用电力基础设施失灵，但可有效避免造成人员伤亡……

　　核能在军事上的应用远不止于此。随着新一代核反应堆日趋成熟，核动力航母备受青睐；而被誉为“航母杀手”的核潜艇性能也将大幅提升。如俄罗斯新一代核潜艇水下续航能力，堪称世界佼佼者。

　　近年来，世界上新兴的民用核技术领域同样前景广阔：食品辐照，能有效取代传统化学药剂杀虫功效，且不破坏原包装，特别适合进口食品检疫处理；核医学，通过辐射成像技术，如医用CT、核磁共振成像等可以清晰检查人体；医用“伽马刀”，具有精确、微创等特点；辐照育种，产量高、品质优……

　　原子核，这柄“达摩克利斯之剑”究竟剑指何方？回顾科学技术发展历程不难发现，历史车轮总是滚滚向前，势不可挡。-孙涛吴运良本报特约通讯员施慈源