|
同位素与辐射加工技术在工业、农业、医学、环保、测控等领域有着广泛应用。本文在分析辐射加工技术应用现状的基础上，对21世纪的辐射加工技术及应用前景进行了展望。20世纪的产业文化是以工业优先、经济优先，而忽视了人类赖以生存的环境。21世纪产业文化，将更多地考虑人与自然的调和，对各种生命的尊重。因此辐射加工技术将起到重要作用，尤其在环境和粮食方面。下面从环境与粮食方面谈谈21世纪辐射利用。
1. 环境
在与自然的协调过程中，人类为了长期持续生存必须改变以前的生活方式和习惯；另外必须制定相应的政策以改善业已被污染了的环境并遏制环境的不断恶化。
地球变暖、臭氧层破坏、环境激素、酸雨及其他众多环境污染问题就是人们“不用的东西就扔掉”的生活习惯所致。自人类诞生以来，就依自己的享受而生产、消费、废弃。在地球尚有足够的包容能力的时代，暂时还能允许人们这样作，而现在已无法容忍。提倡回收利用、零排放的原因亦在于此。当初，在氟被发现的时候被赞为“梦之化合物”，但随着时间的推移，氟竟成了恶种，然而这并非氟自身之过。这些问题的产生全都是人们的“消费、废弃”行为所造成的，而助长了“消费、废弃”的则是经济效率主义。下面，针对防止环境污染对策和环境净化对策谈一谈辐射技术的有效性。
环境污染物的转化消除及分解消除
作为酸雨对策，对燃烧矿物燃料所排放的氮氧化物及二氧化硫进行电子辐照和加氨，转化成肥料的技术已由日本原子能研究所和荏原公司合作完成，并已进入实用阶段。该技术利用辐射成功地构筑了物质转化体系，为21世纪的典范技术。在烟道气处理中，辐射能被烟道气中的水份、氧及氮吸收，生成的自由基可加速氧化反应，从而有效地消除烟道气中的污染物。另外，通过调节剂量和剂量率，可控制反应，所以整个工艺过程具有简便易行的优点。
辐射虽然可把环境污染物完全分解成二氧化碳和水，但由于需要高剂量的辐射，所以还没有达到实用化阶段。但象二恶英，如量不大就可能用实用性剂量分解。所以说利用辐射消除环境污染物的技术今后可望实现。
环境污染物的分解消除
辐射还可有效地适用于材料制作方面。经过近半个世纪的研究积累，通过利用辐射交连聚合反应及分子间交联反应等，掌握了制作各种高分子材料的技术。以前的化学处理以有害的添加剂作为催化剂，造成了环境污染；在高温处理中维持原材料的形状和特性也是急待解决的难题。与此相反，辐射处理无需使用有害的催化剂，故而对环境带来的压力很小；另外，不一定需要加热或冷却，而且能在短时间内处理，所以整个工序节省能源。此外，由于接近室温的温度可促进反应，所以辐射处理具有很容易地维持原材料形状和特性的优点。由此可见辐射加工技术是清洁而节能型技术，可以说它是符合21世纪要求的技术。辐射交连聚合技术的优越性已在电池用隔膜、脱臭剂、高性能分离膜等诸多实例中得到了证明，使用该技术，能够制造可选择性分离去除含在气相和液相中污染物的材料，在环境净化中发挥威力。
提高能源转化效率
经过长期努力，太阳能、核聚变能将来有可能取代化石能源。但就当前来说，有必要采取某种方法有效地回收来自火力发电站的二氧化碳。然而，该项技术的开发迟迟没有进展，在实践中只能削减二氧化碳的排放量。为此应在选择性地使用燃料、提高发电效率方面作出努力。在这点上，开发多种材料是很有希望的。借助利用辐射交联反应制作的强耐热陶瓷纤维具有高于现有材料500℃以上的耐热性，如果用此材料作发电汽轮机，预计会大大提高发电效率。这样，通过提高能源的转化效率来降低环境的压力。
环境污染物的生物浓缩
利用生物浓缩去除法是去除业已排放到环境中的污染物的有效方法。切尔诺贝利核事故中释放的放射性锶及铯污染的池塘中，种上成簇的向日葵，铯和锶分别被向日葵的根部和茎部浓缩。另外，在含铀的水中浸入向日葵根，可以发现这样的效果-水中含量为1/5的铀在24小时后降低到了1/12。此外还发现了喜好聚集铀和铯的细菌。或许还有可高效浓缩二恶英及PCB的植物。测定这些生物的能力就要利用射线技术。特别是在分析环境中存在的微量污染物动态时，使用同位素示踪技术很有效。即使在当今，示踪技术也是检测灵敏度最高的优良技术，在检测环境中物质移动及生物体内代谢动态方面发挥着重要作用。近年来正在开发利用短寿命同位素成像技术，利用此技术可非破坏性地直观地测定生物活体内的机能变化。对于环境激素，要正确测定ppt量级的物质的动态，只能使用同位素示踪技术。在评价污染物对环境影响及对生态系统影响方面，示踪技术是有望在21世纪发挥作用的技术之一。
2. 粮食问题
预计，到2025年世界人口将达到80亿。发达国家人口将达到12亿，发展中国家将达到68 亿。按莱斯特布朗的说法，到那时人口数量与粮食生产之间的平衡将被打破，人类将陷入严重的粮食危机。其主要原因并不仅仅是发展中国家由于人口增加而造成的粮食生产失衡，美国等粮食出口国由于水资源缺乏和肥料效用极限等问题，粮食增产相当困难。这种现状必须尽快解决。
辐照育种
要增加发展中国家的粮食产量，必需提高主要作物的单位面积产量。这就要求铲除病虫害、提高施肥效果、培育早熟品种。同时，充分利用以前不适合粮食生产的沙漠及寒冷地带。现在全世界使用的通过辐照改良的品种已超过2000个。最近，日本又开发出了离子束育种技术，该技术省时省力，有望为将来的作物品种改良作出贡献。
食品照射
现在，世界上生产的粮食，约1/4由于腐烂、虫害、鼠害而损失掉了。防止这种损失是确保粮食供应所不可缺少的。但实际上用做防腐剂的杀虫剂和杀菌剂具有致癌性和环境激素的作用，而且溴化甲基杀虫剂对臭氧层具有很强的破坏性。为增产粮食而不可或缺的农药，为防止收获后的粮食的损失所用的大量化学物质都存在以上的问题，面对这种现状必须采取紧急对策。食品辐射处理是药剂处理的优良替代技术。利用辐射对食品进行照射，食品不会升温，故可对新鲜食品进行处理；而且辐射不会像药剂那样残留在食品中，与加热相比，食品的成分很少发生变化，与冷冻、冷藏相比，可节约大量能源。目前的问题是辐照食品的安全性。
60年代开始，关于食品辐照安全性的国际性讨论和试验全面展开，历经20多年，通过多个国际项目，于1980年得出一致结论——经10 KG以下剂量的辐照处理任何食品在安全性上都不存在问题。所谓安全性不仅仅指食品食用上的安全性，而且还指食品的营养成分不受损害。以此安全性结论为契机，到1986年很多国家都把食品辐照推向了实用化。
食品辐照技术既保护环境，又以很少的能量防止了粮食的损失，还可保证食品的安全卫生，其应在21世纪得到充分利用。
21世纪辐射利用加工技术有广阔的前景。这里主要谈了( 辐射、电子辐射及离子束等的利用，而目前利用放射光的研究开发已经全面展开，利用超强度中子的研究计划也已推出。另外，作为新的辐射源，自由电子激光和X射线激光的开发也在进行之中，将来或许r射线激光的开发也将展开。 | 
