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60多年來，研究堆為世界提供了一個(gè)“萬能”工具，用于測(cè)試材料和推進(jìn)科研，以及開發(fā)生產(chǎn)對(duì)診斷和治療疾病至關(guān)重要的放射性物質(zhì)。研究堆的設(shè)計(jì)種類繁多，應(yīng)用范圍非常廣泛，為幫助世界各國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

迄今為止，世界上已經(jīng)建造了800多座研究堆。盡管多年來其中許多堆已經(jīng)關(guān)閉并退役，但在53個(gè)國家有224座堆仍在繼續(xù)運(yùn)行。目前，有9座新研究堆在建設(shè)中，在過去10年，已經(jīng)建成了10多座。由于大多數(shù)研究堆都是在20世紀(jì)60和70年代建造的，因此當(dāng)今世界一半可運(yùn)行的研究堆已超過40多年，70%左右超過30年。

與動(dòng)力堆不同，研究堆還非常適合于教育和培訓(xùn)。這是因?yàn)樗鼈儾荒敲磸?fù)雜，其系統(tǒng)和總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，讓人易于接近，從而使得其能夠安全地模擬不同的反應(yīng)堆工況，可用來培訓(xùn)反應(yīng)堆操作員、核設(shè)施維護(hù)和運(yùn)行人員、輻射防護(hù)人員、監(jiān)管人員、學(xué)生和研究人員等。

 研究堆的特殊用途

中子散射是一種分析技術(shù)，用于了解固體和凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和行為。當(dāng)中子與物質(zhì)中的原子相互作用時(shí)，它們的能量和其他性質(zhì)可能會(huì)改變，這些變化可以用來研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)。中子的性質(zhì)也使它們特別有助于研究氫、大的和小的物體，以及其他形形色色的材料，包括磁性材料。這對(duì)于了解骨骼如何自我修復(fù)、研究大腦中的蛋白質(zhì)、改進(jìn)電池和研制磁體等都很有用。

在進(jìn)行材料分析時(shí)，往往將中子和X射線結(jié)合使用，因?yàn)樗鼈兛商峁┗パa(bǔ)的信息。中子對(duì)較輕的元素（特別是對(duì)水中的氫和生物材料）敏感，而X射線對(duì)較重的元素（如鋼中的鐵）更敏感。將中子和X射線技術(shù)結(jié)合起來，可以獲得對(duì)樣品或物質(zhì)中所有成分的更高靈敏度。

利用中子進(jìn)行材料研究和材料開發(fā)有助于科學(xué)理解和發(fā)展各種領(lǐng)域的技術(shù)，從電子學(xué)到醫(yī)學(xué)，以及極端條件下的建筑材料，如太空和核電站中的工作設(shè)備。

研究堆提供的中子還可以用來幫助研究人員表征文化遺產(chǎn)對(duì)象，如繪畫和紀(jì)念碑。基于中子的技術(shù)可以區(qū)分藝術(shù)品中使用的不同類型的材料（如顏料），以及人工制品（如巖石）的元素組成和紋理，允許研究人員在不損壞物體的情況下對(duì)其進(jìn)行研究，這些方法被稱為“無損檢測(cè)”。

中子輻照還可以用來創(chuàng)造具有有用性質(zhì)的新材料。例如，用中子輻照硅改變其電導(dǎo)率，以用于高功率應(yīng)用半導(dǎo)體。

研究堆也用于放射性同位素生產(chǎn)。放射性同位素是不穩(wěn)定的元素，通過經(jīng)歷放射性衰變而恢復(fù)穩(wěn)定，它們?cè)谒プ冞^程中釋放出各種輻射，這些輻射可用在醫(yī)療或工業(yè)方面。放射性同位素最常見的用途之一是診斷和治療癌癥和心血管疾病等健康問題，醫(yī)療上應(yīng)用最廣泛的放射性同位素是锝-99m，它是用放射性同位素鉬-99生產(chǎn)的，用于診斷成像。