核技术应用的“前世今生”

在很多人眼里，核技术神秘而高深。其实，核技术早已融入人们生活的方方面面。除了众所周知的核武器与核电应用，核工业领域还有应用广泛的轻工业——即非动力核技术应用(又称为“同位素与辐射技术”，简称“核技术应用”)。国际原子能机构(IAEA)曾指出：“就应用的广度而言，只有现代电子学和信息技术才能与同位素及辐射技术相提并论。”目前，世界上已有近150个国家和地区开展了核技术的研究、开发和利用，世界核技术应用产业的年产值近万亿美元。美国、日本、欧洲等发达国家和地区都极其重视核技术应用产业发展。自20世纪90年代以来，美国核技术应用产业的年产值占其GDP的比例一直保持在3%至4%，产值规模超过核电，已成为推动国家经济增长的重要力量。我国核技术应用起步于20世纪50年代，历经了科研开发的起步阶段、应用开发的产业化阶段以及快速发展三大历史阶段，现已步入高速发展期。但与发达国家相比，我国核技术应用市场的开拓仍处于初级阶段，产值在国民经济中所占比例非常小，2014年产值为1300亿元，仅占当年GDP的0.2%。近年来，随着我国对核技术应用产业的重视，2016年底的数据显示：已有400多家单位直接从事核技术应用研发与生产，相关应用单位数千家。核技术应用年产值超过3000亿元，年增长率保持在20%左右，占当年GDP的0.4%，为全社会提供近10万个就业岗位，在提高人民生活水平、促进社会经济发展中发挥了重要作用。伴随改革开放40年来的经济飞速发展、工业化进程加速推进，我国核技术的应用范围不断拓展，已广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域，并在辐照材料改性、辐照加工服务、辐射技术装备、公众健康、公共安全、环境保护等方面形成一定的产业规模，取得了显著的经济和社会效益。

发展快速 应用广泛

在工业领域，核技术应用的快速发展已成为推进新技术、新材料、新工艺、新方法不断取得创新发展的动力之一。我们利用辐照技术改性高分子材料，使其具备低烟、耐高温、不易老化等优点;利用射线工业CT等无损检测装置确定产品、设备、材料中存在的缺陷，提高产品质量。目前在高分子材料改性方面应用较为广泛的辐照交联技术，可以使线性高分子在射线作用下具有绿色、高效、易控等优点。利用该技术处理的聚乙烯，其耐温等级和耐磨损性分别是普通PVC的2倍和10倍，已广泛应用于能源、电力、交通、通信、建筑等领域。此外，经过辐射加工获得的高性能塑料，可以用于制造卫星器件，制造人工心脏瓣膜、人工关节、人工角膜，等等。在农业领域，核技术已广泛应用于植物辐射诱变育种、农产品和食品辐射加工、昆虫辐射不育等领域，成为改造、革新传统农业和促进农业现代化的重要科学技术。以食品辐射加工为例，用电子束直接或间接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶的辐射消毒灭菌技术，具有无污染、无化学残留物、灭菌最彻底等优点，可用于杀灭食品中的微生物，防止食源性传染病流行;还可用于降低果蔬的代谢速度，延长货架期，在保障食品安全方面发挥重要作用。而植物辐射诱变育种技术作为常规育种手段的重要补充，可以有效缓解农林业存在的种植品种单一、物质资源匮乏的问题。

在医学领域，核技术与现代医学技术相结合，可以预防、诊断和治疗疾病。以放射性药物为例，它是一种含示踪核素标记的生物制剂，可应用于核医学示踪分子诊断技术中。与核医学显像设备配合使用，其对肿瘤诊断的发现率可达90%。核药还可用于免疫系统疾病，特别是肿瘤相关疾病的治疗。它利用射线(辐射)对生物体的电力和激发，定向破坏病变组织或改变组织代谢，达到治疗目的。此外，肿瘤放射治疗是核技术在医学领域的重点方向。它是利用各种放射线(如X线、γ线、电子束等)治疗恶性肿瘤的一种局部治疗技术，与手术、化疗并称为目前肿瘤临床治疗的三大核心手段，是核技术在医学中体现最为密集、潜力最大的领域。在公众安全领域，X射线、γ射线、中子等探测技术已广泛应用于航空、铁路、海运、公路等客运和货运安全检查中。近年来发展起来的核磁共振、核四级共振等“指纹式”高精度检测技术，也具有广阔应用前景。其中，大型集装箱/车辆检查系统是核技术在公众安全领域最成功的应用，已在北京奥运会、上海世博会、博鳌亚洲论坛等多项国际重大活动的安保中发挥了不可替代的作用。此外，融合了双能材料识别技术和螺旋CT扫描技术等尖端科技的CT型行李/物品检查系统，可用于探测固体/液体爆炸物/检疫性违禁品等多种类型的违禁品，并实现自动报警，具有更高的检出率和更低的误报率。在环保领域，核分析技术已应用于大气污染物监测，水体和各类环境样品的分析中;利用辐照技术开展大气、废水、污泥的净化处理，能获得比传统处理技术更高效、更低能耗、更准确的处理能力。例如，用电子束辐照技术处理废水。这种技术与传统废水处理技术相比，温室气体排放量少，基本不产生剩余污泥，处理速度快、范围广。又如，利用电子束辐照技术对废气进行脱硫脱硝处理，不产生废水废渣，无二次污染，副产品为硫铵和硝铵混合物，可生产肥料。

潜力巨大 前景广阔

核技术应用的发展深刻影响着世界各国的科技进步、经济发展和人民健康，已成为世界大国必争的战略制高点和优先发展的重要产业方向。核技术具有高度渗透性、产业关联性以及独特的技术优势，为自身发展提供了广阔空间。西方发达国家通过政府扶持和市场拉动，已在核技术应用产业领域形成了关联度高、节能、高效、无污染的新兴产业。与发达国家相比，我国核技术应用产值占GDP比重较小，产业发展潜力巨大、前景广阔。近年来，我国核技术应用产业逐渐受到重视，已上升为国家重点支持的战略性新兴产业，成为当前国防建设与国民经济发展不可或缺的重要领域。得益于政府的大力支持，借助资本市场畅通的融资渠道以及国内外旺盛需求的牵引，在全球核技术应用蓬勃发展的国际环境下，随着核技术应用新领域产业化条件日渐成熟，可以预测，我国核技术应用将继续保持强劲的发展势头，应用领域将不断拓展，应用规模将持续扩大。未来，核技术将会更加广泛、深入地应用于农业、医疗、环保等领域，进一步推动我国核技术产业向标准化、集约化与国际化发展。同时，随着核技术与其他技术、产业及经济社会各领域深度交叉融合发展，核技术应用将给人们生活创造更多美好的改变，进一步造福人类。