广岛大学的研究人员开发了一款低成本便携式辐射剂量测定系统,可将智能手机转化为现场辐射探测器,用于核事故或辐射事件后的即时剂量评估。
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这一创新恰逢日本为满足增长的能源需求和气候目标,谨慎重启核电的关键时期。相关研究发表于《辐射测量》期刊,系统由一小块辐射变色胶片、折叠式电池供电扫描仪和智能手机摄像头组成,专为大规模伤亡场景设计——传统实验室检测方法在这类场景中往往速度慢、成本高或难以部署。
“核辐射事件后,快速的个体化剂量评估对保护人们免受辐射暴露的负面影响至关重要。”研究指出。广岛大学辐射生物医学研究所教授、通讯作者Hiroshi Yasuda强调了技术的实用性:“在严重辐射或核事故中,必须立即开展自主现场剂量评估并快速决策医疗措施,而简单、通用、低成本是这些应急措施的关键。”
一、技术核心:手机+变色胶片,精准测高剂量辐射
系统核心是Gafchromic EBT4辐射变色胶片,受辐射后会立即变色(肉眼可见),但系统进一步实现了量化检测:用户扫描胶片并用手机拍摄,通过移动图像处理应用分析颜色变化,即可测算辐射剂量。
研究显示,该系统可测量高达10戈瑞(Gy)的辐射剂量(注:皮肤暴露10戈瑞会导致永久性脱发)。测试涵盖三星、苹果等多款手机,发现数字图像的青色通道能提供最稳定可靠的剂量响应数据。
尽管专业台式扫描仪精度更高,但这套手机系统在准确性与可及性间实现了实用平衡:整套设备成本不足70美元,远低于传统剂量测定设备,且足够便携,可部署于灾区。
“我们的目标是设计一套在最坏事故场景下也能工作的系统,比如基础设施受损的自然灾害后。”Yasuda在大学官网表示。目前团队正在标准化操作流程,确保系统在多样环境下保持可靠性。
二、日本重启核电:技术为公众信任“托底”
这款低成本辐射探测器问世之际,日本能源政策正发生重大转向:作为资源匮乏的岛国,日本对依赖波动的全球天然气和煤炭市场愈发警惕;同时,大型数据中心和半导体工厂的扩张,对稳定的24小时“基荷电力”需求激增,而太阳能和风能无法完全满足这一需求。
此外,日本有2050年实现净零排放的法律约束目标,若不发展核电,这一目标难以达成。2026年1月21日,东京电力公司(TEPCO)启动全球最大核电站——柏崎刈羽核电站的重启程序,标志着自2011年福岛事故后,东电首次获准重启反应堆。
公众对核电的信任仍因过往灾难和丑闻而脆弱,此时,提升透明度、应急准备和现场安全监测的技术,有助于重建信心。广岛大学的便携式系统虽无法替代大规模监测基础设施,但即时性、低成本和易获取性使其成为重要补充,也反映出日本重启核电背景下,个体化应急工具的价值正受到更多重视。
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