費米(6)〈原子能之父〉

二十四、核能與輻射線

費米可說對於核能和輻射貢獻最大的人，今日核能和輻射無論在發電、醫療、工業方面，輻射的應用都多不勝數。只要運用得宜，輻射也可以造福社會。例如：

1.     核電站(或核電廠)

今日核電站(或核電廠，圖6)共有四百餘座，很多人相信:當煤和油等原料有被用光一天，這些核電站(核電廠)核電廠會提供更多的能源。也有些人認為，核電廠危險性高，且對生態環境有害，他們希望這些核電廠全部關閉。歷史上發生最大災難的核電站(核電廠) 共有三次：即美國的三哩島事件、烏克蘭的車諾比事件及日本的福島一廠事件。

圖6：德國的格拉芬萊茵費爾德核電站(核電廠)( Grafenrheinfeld Nuclear Power Plant)，中間是反應堆(反應爐)，左、右二邊是冷卻塔，因有冷卻塔大部分它應該建在河邊且屬PWR(摘自維基百科，作者：Avda)

2.   醫 學 用 途

輻射在醫療上的用途為人所熟識，它可以協助醫生診斷及治療多種疾病。

在診斷方面，X射線可用來判斷身體器官和組織的異常變化。此外我們將放射性同位素注入或吃進病人體內，就可以產生立體或動態的影像，從而研究病人的情況。

在治療方面，放射性同位素碘-131用於醫治甲狀線癌；在治療某幾種癌症時，亦會利用鈷-60所放出的γ射線，將癌細胞殺死。

現今很多醫療用品都利用鈷-60所放出的γ射線進行消毒。這種消毒程序比用蒸氣消毒更有效及便宜。由於不需經過高溫處理，很多會被高溫破壞的物料，例如塑膠等，都可以使用放射程序消毒。加上γ射線有穿透能力，物件可以在包裝封密後才進行消毒，確保物件在解封前不會受到細菌污染。

3.物品功能

有些用品，如煙火感應器、螢光指示牌和避雷針等都包含放射性物質。通過合適的設計和適當的使用，輻射的好處其實遠遠大於它所引起的危害。

4.   考 古 用 途

透過量度古物內天然放射性物質的濃度，我們可以鑑定古物所屬的年代，常用的技術包括「碳-14定年法」和「熱釋光定年法」，對地質學、人類學及考古學的研究都有莫大的幫助。

碳-14是因宇宙射線撞擊地球大氣層而產生的，碳-14氧化成二氧化碳後會被植物吸收。同時，動物又會進食植物，所以大部份有機體都會有一定份量的碳-14。但當植物和動物死去，他們便會停止吸取碳-14。碳-14的份量因衰變會隨時間而減少，每經過一個半衰期(即大約5,730年)，含量便會減半。透過量度古代有機體的碳-14含量，我們便可以估計該有機體的死亡年份。

(本節核能與輻射線的2、3、4摘至香港天文台，輻 射 有 甚 麼 用 途？)