探究放射性示踪剂在核物理工业中的应用价值

孙燕京 吴青梅 海丽丽

【摘要】随着技术的发展以及进步，放射性示踪剂得到很大的发展与运用，特别是在近些年里，放射性示踪剂的应用范围更加的广泛，特别是在工业生产、水文地质学、农业、医学等等多种范围中都得到了应用和发展发挥其重要的功能，由此可见，它具有很强的应用性，不仅在应用的范围上有了很大的普及，而且也不断出现了多种品种，总之放射性示踪剂在各个方面都有了很大的进步。特别是在物理、化学工业方面的应用更是广泛，并取得了重大的效益，它在核物理工业中的应用有很大的不可忽视的价值。

【关键词】放射性示踪剂；核物理工业；应用价值

一、示踪剂的概念、特点、应用价值

示踪剂的概念并不是单独的、独立的个体，与之相反，它与很多的概念都有着紧密的联系，比如体系的概念、体的概念、信息的概念等等。同处于一个体系中所有的个体，以及每一组群体在一定程度上多具有相似的、甚至是相同的特征，例如，分子、微粒、间位素、元素、离子等等，这些个体之间由于处于一个体系之中，所以它们就会在同一的体系中发生一些反应、以及变化。示踪剂本不是体系中的一员，它作为一种物质，是被人为地加在整个原有的体系中的，带有一种故意性，虽然它不属于这个体系，但是在一定的程度上它的行为却与体系中主群体、或者是主流的行为存在一定的相似性，但是利用一定的仪器又可以轻而易举地将放射性示踪剂检测出来，跟主流的个体进行区分，常用的仪器就是核探侧仪器。由于放射性示踪剂的这种性质，就决定了其使用范围，和使用的作用，比如说在研究物理、化学、生物学等某一种动力学体系的过程中，可以充分地利用放射性示踪剂，将其加在所要研究的体系之中，这样一来就可以有效地对体系中某一成份进行有效地追踪，并实时地得到想要的、很多的有用的资料，例如得到物理反应器中物料的流动，还有混合模型，或者是分布的居留时间，得到资料之后就可以有效地为物理或者是化学工业生产的指导、或者是评价工业生产提供可靠、准确的依据。染料以及荧光示踪剂是传统的化学示踪剂，也是经常使用的示踪剂，与这种传统的化学示踪剂相比，放射性示踪剂具有很明显的优势，最重要的优势就是它可以准确地提供一些理想的示踪条件。比如说，在对某一个体系中的NaOH物料的动力学行为进行研究的时候，就可以充分地利用放射性示踪剂，将其加到这个体系之中，24NaOH是很理想的，24Na本身就带有放射性的性质，在这个体系中加入了放射性示踪剂之后，它与母体之间并没有发生冲突，主要就是因为它与母体之间的差别很小，特别是在物理化学行为方面，二者基本上没有什么差别。在研究质量传递的动力学的时候，这种方法发挥着重要的作用，占据着重要的位置，同时也是唯一的方法。其次将放射性示踪剂加入体系之中的方法，具有很强的灵活性，不仅如此，这种方法同时还有灵敏性，在使用传统的示踪剂的时候，一般是不可能达到ppm水平的，但是如果使用放射性示踪剂却可以有效地改善这种状况，弥补传统示踪剂的缺点，它的使用可以达到 克/升，能够测到这样的低浓度也只有这种示踪剂可以达到，放射性示踪剂的这个性质给其带来了更加广阔的应用范围，只要在某一个物理或者是化学工业体系中引进微量的放射性就会得到足够的动力学响应，将其加入到化学、或者物理工业体系中，不会对整个体系产生很大的影响，可以说这是一个瞬间的刺激的过程，但是又不至扰动过程。最后，由于随着放射性示踪剂的发展出现了很多的品种，因此在使用放射性示踪剂的时候，就给人们提供了多样的、广泛的选择，在研究某一体系的时候可以在数目众多的化合物分子上标记上放射性原子，不仅如此，这种方法还可以直接在在现场使用，这种便利的实现主要是由于y辐射的贯穿特点，它不仅给外部探测提供了的方便，而且与此同时还给现场探测提供了方便，放射性示踪剂的这种性质和特点是很多其他的传统的化学示踪剂无法企及的。

二、放射性示踪剂在核物理工业上的应用效益

随着放射性示踪剂的发展，它的使用范围也变得比较广泛，主要应用的工业主要有工业探漏、环境保护领域、冶金工业、化学工业、石油工业、核物理工业，它的广泛应用主要是用来测定容器中流体、粉末、泥浆、气体等的混合时间和效率；当然还可以探测流动过程中的分流、暗流；对体系黑一个特殊成份的追踪等。相对于传统的示踪剂，放射性示踪剂具有很明显的优势，对于核物理工业研究来说，最重要的优势莫过于经济效益以及应用价值了，在这两个方面都是其它传统示踪剂所无法追赶的，示踪剂的应用价值主要就是体现在其经济效益中。在核物理工业中使用放射性示踪技术，就可以有效地改变传统技术的花费高的问题，因此它不仅具有很高的利用价值，最重要的是与此同时它还具有很低的成本花费，直接帮助核物理工业节省了大笔的经济费用；此外，在核物理工业体系中使用放射性示踪技术，可以提高工作的效率，不仅如此还保证了工作的质量，从而有效地避免了由于生产效率的低下而造成的经济损失，或者是其他方面的损失，在这个方面放射性示踪剂有效地改变了传统技术的耗时的缺点，节省了和物理工业的生产加工的时间；最后，放射性示踪剂由于可以提高工作效率，缩短了工作的时间，因此它就直接地影響了核物理工业的资金以及设备积压的问题，有力的改变了传统技术由于耗时比较长，造成的资金、积压设备等方面的利润损失。很多时候，缺乏相应的比较直接的经济收益，没有真实的数据，就不能有效地分析相应的费用、以及收益，如果有准确的资料就可以避免不必要的经济损失，为了达到这种目的，可以充分利用放射性示踪剂，通过它的试验，得出准确的数据和信息，从而帮助核物理工业制定安全操作规程，由此可见放射性示踪剂的价值是很大的。为了更好地了解放射性示踪剂的应用效益，可以通过一些例子进行解释，通过分析物理工业中的放射性示踪剂的费用以及收益，才能清楚地了解其经济效益。所举的例子就是长140KM地下石油管线的探漏。在研究这个项目的时候，总共的花费为18，600美元，在这么多的费用中各项的支出与使用分别为：

由此可见，示踪剂所花费的资金在所有的金额中占据着很小的一部分，不仅花费比较少，更重要的是它的使用极大地缩短了工作时间，无论是在时间上还是在费用上都比传统的技术有绝对的优势。比如说整个厂的年生产能力是 飞护吨，如果使用的是传统的技术，那么就意味着要损失很多的经济利益；总而言之，使用放射性示踪剂可以很有效地帮助物理工业节省花费、避免不必要的利润损失，由此可知，在物理工业或者是化学工业中使用放射性示踪剂技术是很有必要的，这不仅是生产发展的要求，同时也是经济效益的要求，放射性示踪剂技术具有很高的应用价值，采用示踪技术是完全有理的。

结语

放射性示踪剂近些年来有了很大的发展，运用范围也已经普及到了物理工业、化学工业、以及其他的一些工业体系之中，相对于传统的示踪技术，它具有很明显的优势，具有很高的应用价值，可以给物理工业带来很明显的经济效益，促进物理工业的发展。

参考文献

[1]薛祉纶，胡序胜.示踪技术的工业应用[J].核技术，1986，02：1-6+58.