核研究正在推动科学、技术、医学和清洁能源领域的创新,造福全球社会。国际原子能机构总干事发布的《2022年核技术评论》强调,“除电力生产外,对于核能的利用在全球范围内呈现出前所未有的发展势头”,“全球对核反应堆的兴趣持续增长”。报告还强调了基于同位素的治疗学在癌症治疗中的相关性以及“在核医学中的诸多治疗应用”。
麦克马斯特大学是联合国学术影响(鲍狈础滨)加拿大成员机构,拥有以麦克马斯特核反应堆(惭狈搁)为核心的一系列核研究设备。该核反应堆为科学研究和医用同位素生产提供中子。核研究和教育机构在为全球面临的紧迫挑战寻找解决方案方面发挥着至关重要的作用,这些挑战包括对安全可靠的清洁能源的迫切需求、对基于辐射的癌症疗法日益增长的需求,以及发现可应用于研究、技术和医学领域的新材料。
全世界都在使用基于辐射的技术来诊断和治疗疾病,消毒医疗设备。近年来,对新型核医学的需求大幅增长,据估计,每年进行的核医学手术高达4000万例,对放射性同位素的需求年均增长5%。麦克马斯特大学在满足这些日益增长的需求方面具有得天独厚的优势,在此过程中,不断推进可持续发展目标3:良好健康与福祉的实现。几十年来,核医学一直是麦克马斯特大学核研究领域的核心。
作为世界领先的两种医用同位素(碘-125和钬-166)的供应商,麦克马斯特核反应堆的工作人员每年生产的同位素可治疗约7万名癌症患者。这些同位素在反应堆堆芯内接受辐照,然后经过处理和包装,运往加拿大等世界各国的患者手中。医用同位素的寿命长短不一,有些仅能维持几天就开始衰变,无法使用。通常情况下,医用同位素必须在很短的时间内生产出来并运送给病人,而这正是这所加拿大高校多年来所磨练出来的工艺。
随着全球越来越关注低碳未来,人们迫切地需要清洁能源解决方案。麦克马斯特大学的专家们正在致力于研究可能改变清洁能源生产的新型核反应堆——小型模块化反应堆(厂惭搁)。这种反应堆的功能与大型反应堆类似,但体积很小,可通过核裂变提供清洁、安全和可靠的能源。它们非常适合安装在偏远社区和工业场所,先预制组件,然后现场安装,比为特定地点定制核反应堆更具有成本和时间效益。
2020年,加拿大政府发布了《厂惭搁行动计划》,认可了厂惭搁的潜在益处。作为该计划的一部分,麦克马斯特大学将努力推进该校的厂惭搁研究、教育和培训,并探索在校内或校外负责一个厂惭搁项目的可能性。该校的厂惭搁愿景侧重于展现该技术对需要清洁电力的社区产生的重大影响。麦克马斯特大学目前正在与包括土着社区在内的广泛的利益相关者协商,开展一项可行性研究,以调查厂惭搁对环境、经济和社会的影响。
麦克马斯特大学的专家们在厂惭搁技术验证、核安全、废物减少、核安保、现场监测和城市综合能源系统方面率先开展研究和教育项目。该机构还是先进小型模块化反应堆培训计划的所在地,该计划旨在培养下一代先进小型模块反应堆研究、安全和部署方面的领导者,这在开发能源解决方案方面发挥着至关重要的作用。此外,惭狈搁还为研究人员提供用于材料表征和散射技术等各种应用的中子和正电子。
研究人员利用麦克马斯特大学的核设备研发各种材料。每当研究人员设计出一种潜在的先进材料,他们就需要对其进行原子级表征,以检查其结构、是否存在不规则,或是表面存在缺陷的大小。中子的独特之处在于能够深入金属等致密材料,因此可以在不对物体进行物理破坏的情况下观察物体内部。该校的核设备正在推动新型超导体、微结构钢、生物材料、可穿戴电子设备、医疗设备、光子结构等的研究和发现。
此外,为了支持材料科学的未来发展,麦克马斯特大学和萨斯喀彻温大学正在领导加拿大中子组织,这一新成立的非营利性研究组织旨在管理、经营并成为加拿大中子束研发基础设施计划的代表。该计划将促进国内和国际合作伙伴关系,确保世界领先的中子实验室的使用权,并强化加拿大国内中子束设施的运行,使科学家们能够推进材料研究,应对气候变化、清洁经济、安全、安保和健康等方面的挑战。
六十多年来,麦克马斯特大学利用核科学之力推动知识创造、医用同位素生产,产生了巨大的经济、健康和社会效益。最重要的是,该校正在推推进可持续发展目标4:优质教育,培养下一代核专家,创造一个更加光明的世界,为当下和未来的全球挑战提供解决方案。该校还与核工业和教育领导者建立了合作关系,为打算从事核科学工作的本科生和研究生提供体验式学习计划。
麦克马斯特大学校长大卫·法拉尔指出:“作为加拿大核科学的代表高校,麦克马斯特大学致力于推动尖端核研究,提供教育机会,造福当地、国家和全球社会。我们所拥有的世界一流的核研究设备和专家正在推动核医学、清洁能源和先进材料领域的创新,为可持续发展目标提供支持,确保为所有人创造一个更健康、更可持续的世界。”