輻射應用解析／高能游離輻射 讓大蒜不發芽
2011/02/14 【聯合報╱本報記者鄭朝陽】[img]http://mag.udn.com/magimages/4/PROJ_ARTICLE/0_0/f_301379_1.jpg[/img]
用放射線照射過的大蒜，風味不減，且可大幅延後發芽的時間。 圖／本報資料照片
輻射的應用，最廣為人知的是疾病診斷和用放射線治療等醫學用途，大家較陌生的則是農業上的應用。
全球貿易自由化，在台灣可以吃到遠從南非運來的馬鈴薯，長時間待在貨櫃裡的馬鈴薯難道不怕發芽？原子能委員會輻射防護處處長李若燦指出，利用鈷-60加瑪（γ）射線這種較高能量的「游離輻射」照射馬鈴薯，能破壞馬鈴薯表面芽點的蛋白質，讓它產生不了生長酵素，可保持一段時間內發不了芽。
大蒜照過輻射線還能吃嗎？李若燦說，適量的γ射線無法產生「光核反應」，所以不會把食物變成的放射性物質，一旦把輻射線的射源移開，就不會殘留輻射。所以，這類經過輻射處理的食物可以延長保鮮期限，營養成分也少有改變。
一般生鮮和包裝食品、中藥等產品，常靠輻射殺蟲卵、除細菌、阻止發芽，世界衛生組織、國際原子能總署和聯合國糧農組織都認可食物輻射照射作業。
輻射在農業上還有其他常見的應用，包括植物的誘變育種、草花的形色變異、提升作物產量的「激效照射」，以及病蟲害防治。
李若燦舉例，果菜園裡常有果蠅為害，讓農民的瓜果血本無歸。以前常噴灑農藥防蟲，但害人也害了環境，因此現在有些農園是把雄性果蠅抓起來以輻射照射後，再放回田野，牠們雖保有交配能力，卻無法使雌蠅受孕，達到一段時間之後自然滅種的效果，既無抗藥性疑慮，也保護土地和生態，是頗為環保的防治害蟲方法。
至於誘變育種，是利用輻射使植物細胞的DNA受到傷害，透過改變DNA來改變植物原有的性狀，以改良品種。例如原能會核能研究所最近就誘變成功，開發出粉紅色、小桃紅的聖誕紅新品種，也因此提高聖誕紅的育苗率，造福農民。
另外，中國大陸也靠誘變育種技術育成新品種的棉花「魯棉一號」，使大陸從棉花進口國轉變成出口國，創造極大商機。
李若燦表示，農業改良場裡常用輻射技術來改良作物，使作物長得更好、產量更高，但必須使用較低輻射劑量照射。例如用鈷-60照射茼蒿和甘藍菜，會增加葉片的厚度，照黃豆會增加發芽率，都是輻射的妙用。
輻射應用解析／輻射測真偽 純度「金金計較」
2011/02/14 【聯合報╱記者鄭朝陽】[img]http://mag.udn.com/magimages/4/PROJ_ARTICLE/13_1219/f_301378_1.jpg[/img]
春節前後是黃金需求旺季，遇上金價走揚，購買金飾更要小心防範偷斤減兩。如何判斷黃金純度？「輻射」是至今最科學的方法。
台北市金銀珠寶商業同業公會發言人石文信指出，許多鑑定黃金成色（純度）的老方法，不是會有誤差，就是可能破壞金飾，雖然老師傅憑經驗可以判別，但仍以這幾年新出的「黃金成色分析儀」最可靠。
行政院原子能委員會輻射防護處處長李若燦表示，最早希臘物理學家阿基米德發明了「比重法」（阿基米德原理）來判定黃金純度，也就是浸在流體（水）中的物體受到向上的浮力，其大小等於物體所排開流體的重量（公式：F浮力=G排開液體）。
隨著科學進步，鑑定黃金純度，則進一步利用黃金的物理特性，採用火煉和試金石的比色法。石文信說，銀樓業有「七青、八黃、九帶赤，四六不呈色」的黃金觀色法口訣，指的是金飾若含金不到六成，無法呈現黃金色澤，若達七成將呈青黃色；八成將是正黃色，九成則呈赤黃色。但這種判別法較不科學，也需要相當經驗判斷。
銀樓用高溫火焰燒金飾樣品，驗證「真金不怕火煉」，但石文信說，高溫火焰容易導致金飾外觀暗沈，回頭得用藥水恢復金亮光澤。另一種常見的「比色法」則用到試金石（棒）來磨金飾，比對黃金成色，但也具破壞性。
李若燦表示，運用黃金成色分析儀「試金」，不會破壞受測樣品，和工程界常用紅外線透地雷達來檢測橋梁、建築結構的作法相似；它不僅分析結果快速（只要100秒），黃金純度的準確度更可達小數點後兩位（百分比），優於銀樓的傳統分析法。
原能會輻射防護處科長蔡友頌表示，黃金成色分析儀是把人工合成的放射性化學元素鋂的同位素「鋂-241」放在儀器內，這種放射性物質所產生的放射線打在黃金上，會激發黃金元素（Au）的電子，發出一種「特性X光」。因每一種元素，例如金、銀、鉑的特性X光能譜都不一樣，拿特性X光比對電腦內建的這些元素能譜資料庫，就可以知道金屬樣品中所含的元素和比例，黃金純度也因此得知，較具公信力。
目前國內約有一百台黃金成色分析儀，因有輻射風險，原能會要求申報列管，操作人員也要經過原能會訓練。原能會說，由於機器有層層屏蔽，操作人員曝露的輻射劑量都在環境背景值內。
輻射應用解析／氣候怎變遷 放射同位素揭祕
2011/02/14 【聯合報╱記者鄭朝陽】輻射科技在考古和環境保護的貢獻也很大。用放射性元素的同位素作為「示蹤劑」，可考究汙染的足跡和動植物、岩石、地下水年齡。
原能會輻射防護處科長蔡友頌表示，化學元素和同位素間，如氧的同位素有氕、氘和氚，雖然原子序一樣，但原子量或質量數不同，所以在放射性轉變和物理性質等都有所差異。
蔡友頌表示，想了解血管阻塞的情形，醫師會為患者施打顯影劑，讓顯影劑發出阻塞訊號；放射性同位素好比另類的顯影劑，透過它可以追蹤瓦斯和油管破裂、酸雨、地下水流動走向，所以被稱為「示蹤劑」。
例如台灣農民有過度施肥的現象，導致土壤酸化，危害環境與生態。為了查出肥料汙染地下水的情形，在地下水井打入氚，並在方圓一定距離外挖幾個水井偵測有無氚的反應，結果就揭曉了。
如果想要知道海水蒸發的狀況，探測氣候變遷情形，科學家也常利用氚在氣態下容易擴散的本領，把它打到天空中加以追蹤，就能了解大氣的變化，進而用在追蹤天候對環境汙染擴散的影響上。
放射性同位素「碳-14」則是考古學家用來測定年代的好幫手。蔡友頌說，地球形成的年代久遠，因此大氣中的碳-14濃度已達到一定的平衡值，相當穩定。
而地球上的動植物體內都含有碳元素，亦即所有生物體內都有碳-14，濃度也達到一定的平衡值；當動植物死亡後，不再攝取大氣中的二氧化碳，體內的碳-14含量也開始衰減，所以只要測定生物體內每克的碳所含碳-14的輻射強度，就能算出生物死亡的年代。
如果要計算岩石或地層的年代，碳-14就無用武之地了。蔡友頌表示，碳-14的半衰期只有5730年，而地球的年紀有幾十億年，「拿碳-14來測，就是用了錯誤量尺」。
他也說，測定的對象若年紀很大，就得選用半衰期相當長的放射性同位素作為量測工作，例如「鈾-238」的半衰期大約45億年，拿來估算地球的壽命就很合適，這也是目前涵蓋年代範圍最廣的科學鑑定方法。
輻射應用解析／必學單字大閱兵
2011/02/14 【聯合報╱記者鄭朝陽】characteristic X-ray 特性X光
radiation 輻射
radiation dose 輻射劑量
ionizing radiation 游離輻射
isotope 同位素
shielding 屏蔽
hormesis 激效
[b]延伸閱讀[/b]
1.輻射知多少／行政院原子能委員會／行政院原子能委員會
2.原子．輻射與防護人物誌／翁寶山編／國立編譯館
3.不懂科學會倒大楣-理化課本沒教的事／班特利／天下文化
4.台灣的輻射源與應用／翁寶山著／五南
頁:
[1]