放射性元素“一半是魔鬼,一半是天使”,和平利用核燃料时,放射性元素是天使,发生核事故和核灾难时,放射性元素是魔鬼。日本的福岛核电站在地震引发的海啸时停止了运行,由于核燃料棒继续通过衰变产生了热量,反应堆的温度很高,只有在放射性元素完全衰变时,核燃料棒才不会产生热量,反应堆在关停的阶段需要持续地保持冷却,防止在快速升至摄氏度时燃料棒出现融化。
福岛核电站封闭的燃料棒在海啸冲击下破损,多种核素渗入冷却水体,其中的64种放射性核素的含量超标,现有一次性的过滤技术清除不掉氚、碳14等核素。福岛核污染水含有多种放射性核素,很多核素尚无有效的处理技术,一旦东京电力公司将核废水直排海洋,有些长衰变周期的核素可能随洋流扩散,形成生物的富集效应。
虽然向海洋排放的福岛废水经过了过滤处理,但这些废水中依然含有氚、锶、铯、碘等放射性核素。以福岛废水大量向太平洋排放为背景,德国一家研究机构的模拟显示,从排放日开始的57天内,放射性物质将扩散至太平洋的大部分区域。人们大量而长期地食用含有放射性元素的海产品,可能使得体内的放射性物质积累,一旦超过允许量,就会引起慢性的射线疾病,造成造血器官、内分泌和神经系统的损伤,放射性的碳14可能造成基因损害。
不是所有的元素都是不稳定的放射性元素,也不是所有的元素都是稳定的非放射性元素,但不稳定的元素可以转化为稳定的元素,放射性元素可以转化为非放射性元素,事物的等效性和转化性也是新哲学的研究对象。可以将放射性元素的有害性称为“魔鬼效应”,将放射性元素的有益性称为“天使效应”,放射性元素的有害性和有益性或放射性元素的魔鬼效应和天使效应遵从新科学哲学关系论的悖论原理。
新哲学的研究对象之一是事物的效用和效用关系,悖论原理即是反等效原理,效用的悖论关系即是效用的反等效性关系。新哲学把悖论原理看成是静态的辨证原理,把辨证原理看成是动态的悖论原理。放射性元素既有“魔鬼效应”,放射性元素也有“天使效应”。科学和社会选择的行为可以依据科学和社会哲学的效用原理或效用原则,即:有害性效用的最小化,有益性效用的最大化,也就是尽可能减少事物的魔鬼效应,尽可能增大事物的天使效应。
举例说明自然物质属性或效用的有益性。放射性有特定的含义,元素通过从不稳定的原子核自发地放出了α、β、γ射线等,从而衰变为稳定的元素。原子序数为83的铋或以上的元素都有放射性,也有某些原子序数小于83的元素诸如:锝也有放射性。放射性元素应用广泛,包括医学的癌症放疗,放射性药物的显影,工业产品的测厚,材料辐照的改性,救援的火灾报警,考古学和环境学的放射性测年,污染源检测,航天和深海探测工程的同位素电池和同位素热源等。
放射性元素用于核燃料。除了铀,反应堆中的铀经过中子辐照生成了钚和钍,在反应堆中进一步转化为铀。铀存在于自然界,铀和钚则是钍和铀吸收中子后分别形成的人工核素,钍和铀也是核燃料。氘和氚又称聚变核燃料,氘存在于自然界,氚则是锂6吸收中子后形成的人工核素。核燃料在核反应堆内燃烧时产生的能量远大于化石燃料,1千克铀通过裂变产生的能量大约相当于吨煤。
放射性碳定年法也称碳-14定年或碳-14年代测定法,利用自然存在的碳14同位素的放射性,科学家发现了对原先存活的动物和植物测量年龄的方法,可以测定早至5万年前有机物质的年代。中子源实验室是释放中子的装置,有很多种中子源,从手持放射性源到大型的中子堆和裂变源,中子源装置在物理、工程、医药、石油勘探、生物、化学、核动力和核武器领域有广泛的应用。
放射性元素用于指示踪迹。放射性核素不断地发出辐射,无论它们移动到什么地方,人们都很容易地使用探测器探知它们的位置,利用放射性的示踪物可以辨别其它物质的运动和变化状态。放射性示踪物有示踪原子或标记原子,例如,将放射性磷混合在磷肥中使用,根据放射性磷在植物内的分布,农技人员可以了解植物吸收磷的准确信息。示踪原子在生物学、医学、工业和农业等领域都有重要的实用价值。
癌症和肿瘤的放射性治疗利用了放射性元素的功效,通常作为局部性的治疗手段。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、质子束以及其它粒子束。大约70%的癌症患者在治疗过程中使用了放射性疗法,大约40%的癌症通过放疗得以根治,放射疗法在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出,已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。
可将放射性元素钍制成特殊的焊条、超真空系统的吸气剂、结构金属中的添加剂,氧化钍可用于某些有机化学反应中的催化剂,可用于高温陶瓷材料,可以将钍和钨制成混合的灯丝,金属锝及其合金在低温下变成了超导体,超导材料可用于火箭、计算机和受控热核反应装置。钷是理想的示踪原子,可用于纯β放射源,使用钷制成的荧光物可用于航标灯。
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