核科學(xué)如何幫助將塑料垃圾擋在海洋和我們的日常生活之外？

核科學(xué)為解決塑料整個(gè)生命周期的污染問題提供了創(chuàng)新解決方案。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們需要了解其根源。研究表明，大約80%的海洋塑料污染源自陸地（其余來自海洋，如漁網(wǎng)等），因此陸基干預(yù)措施至關(guān)重要。

原子能機(jī)構(gòu)正在利用前沿技術(shù)在兩個(gè)方面開展工作：首先，我們正在利用輻射制造生物基塑料，為傳統(tǒng)的石油基塑料提供可持續(xù)的替代品。簡(jiǎn)言之，我們正在研究既可生物降解又易于回收利用的新材料。這種方法不僅能減少對(duì)化石燃料的依賴，而且還能通過將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為寶貴資源而支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

其次，我們正在利用輻射技術(shù)將塑料廢物轉(zhuǎn)化為耐用性更好、強(qiáng)度更大和價(jià)值更高的產(chǎn)品。例如，通過用回收塑料部分地替代水泥，輻射可以提高混凝土的性能。核技術(shù)正在改進(jìn)混合塑料廢物流中聚合物的分類和分離。我們還在探索輻射輔助熱解如何將塑料轉(zhuǎn)化為蠟、燃料和其他有價(jià)值的化學(xué)添加劑。

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如果我們用輻射處理塑料，新產(chǎn)品不會(huì)有危險(xiǎn)嗎？

完全沒有 — 事實(shí)上，恰恰相反。輻射被認(rèn)為是一種“綠色化學(xué)”形式，因?yàn)樗梢允刮覀冊(cè)诓挥糜卸净瘜W(xué)品或高溫或高壓等極端條件來加工材料。當(dāng)我們利用輻射來制造新的生物基塑料或升級(jí)再造塑料廢料時(shí)，整個(gè)過程都是清潔、高效和環(huán)保的。

輻射本身并不會(huì)留在材料中，就像你接受牙科 X 射線檢查一樣，輻射會(huì)穿過但不會(huì)留在你體內(nèi)。同樣的原理在這里也適用：材料在處理后并沒有放射性，使用起來是完全安全的。

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您提到利用核技術(shù)改進(jìn)塑料回收，這種情況已經(jīng)發(fā)生了嗎？

在“核技術(shù)用于控制塑料污染”倡議下與原子能機(jī)構(gòu)合作的52個(gè)國家中，有九個(gè)國家已經(jīng)建立試點(diǎn)工廠 — 將想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這些國家正按照技術(shù)成熟度等級(jí)（TRL）標(biāo)桿快速推進(jìn) — 這是一個(gè)全球公認(rèn)的九階段框架，用于跟蹤技術(shù)從概念到商業(yè)部署的成熟度。

我們已經(jīng)看到令人振奮的實(shí)際成果。

印度尼西亞和菲律賓正在開發(fā)用于可持續(xù)建筑的木塑復(fù)合材料。在馬來西亞，塑料垃圾正在被轉(zhuǎn)化為燃料。在阿根廷，由回收塑料制成的耐用鐵路軌枕在初期試驗(yàn)中表現(xiàn)出強(qiáng)勁的性能。

這些試點(diǎn)項(xiàng)目不僅是概念的證明，它們也是進(jìn)展的證明。我們預(yù)計(jì)，其中幾項(xiàng)技術(shù)最早將于明年進(jìn)入最后的技術(shù)成熟度等級(jí)階段，將開始全面實(shí)施。

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作為一名科學(xué)家，您為什么選擇進(jìn)入這一領(lǐng)域？

我始終認(rèn)為，科學(xué)應(yīng)該成為促進(jìn)有意義、持久變革的催化劑。這一信念指引我關(guān)注塑料升級(jí)再造和尋找石油基材料的替代品 — 這是一個(gè)創(chuàng)新可以直接解決我們今天面臨的環(huán)境危機(jī)的領(lǐng)域。

我擁有30多年的電離輻射工作經(jīng)驗(yàn)，親眼目睹了電離輻射在變廢為寶方面尚未開發(fā)的潛力。這項(xiàng)工作不僅僅是研究，而是還致力于建設(shè)保護(hù)我們的生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少人類的碳足跡，為子孫后代留下一個(gè)更健康、更有韌性的地球。