上圖 中廣核集團海上實驗堆平臺。

左圖 “華龍一號”示范工程安注箱吊裝現(xiàn)場。

(資料圖片)

核能作為人類歷史上的一項偉大發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。隨著科技不斷進步，人類控制核能的技術(shù)能力不斷提升——在核能制氫、海上浮動核電站、核能低溫供熱等領(lǐng)域，核能的應(yīng)用潛力都令人期待。

而在核工業(yè)領(lǐng)域中，還有著應(yīng)用非常廣泛的輕工業(yè)——即非動力核技術(shù)應(yīng)用?，F(xiàn)在，就讓我們帶著一雙發(fā)現(xiàn)的眼睛，走近身邊的核技術(shù)應(yīng)用世界

前不久，我國核電領(lǐng)域傳來捷報：我國自主研發(fā)設(shè)計的“華龍一號”海內(nèi)外示范工程4臺機組全部進入設(shè)備安裝階段。作為中國核電“走出去”的主打品牌，“華龍一號”凝聚了中國核電建設(shè)者的智慧和心血，其安全指標和技術(shù)性能均達到了國際三代核電技術(shù)的先進水平，極具國際競爭優(yōu)勢。

而核電僅是核能利用的一個方面，隨著控制核能的技術(shù)能力不斷提升，核能的發(fā)展前景日益廣闊。其中，核技術(shù)應(yīng)用更已廣泛融入我們的生活之中。

核技術(shù)應(yīng)用的“前世今生”

在很多人眼里，核技術(shù)神秘而高深。其實，核技術(shù)早已融入人們生活的方方面面。除了眾所周知的核武器與核電應(yīng)用，核工業(yè)領(lǐng)域還有應(yīng)用廣泛的輕工業(yè)——即非動力核技術(shù)應(yīng)用(又稱為“同位素與輻射技術(shù)”，簡稱“核技術(shù)應(yīng)用”)。國際原子能機構(gòu)(IAEA)曾指出：“就應(yīng)用的廣度而言，只有現(xiàn)代電子學(xué)和信息技術(shù)才能與同位素及輻射技術(shù)相提并論。”

目前，世界上已有近150個國家和地區(qū)開展了核技術(shù)的研究、開發(fā)和利用，世界核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值近萬億美元。美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)都極其重視核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自20世紀90年代以來，美國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值占其GDP的比例一直保持在3%至4%，產(chǎn)值規(guī)模超過核電，已成為推動國家經(jīng)濟增長的重要力量。

我國核技術(shù)應(yīng)用起步于20世紀50年代，歷經(jīng)了科研開發(fā)的起步階段、應(yīng)用開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化階段以及快速發(fā)展三大歷史階段，現(xiàn)已步入高速發(fā)展期。但與發(fā)達國家相比，我國核技術(shù)應(yīng)用市場的開拓仍處于初級階段，產(chǎn)值在國民經(jīng)濟中所占比例非常小，2014年產(chǎn)值為1300億元，僅占當(dāng)年GDP的0.2%。

近年來，隨著我國對核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的重視，2016年底的數(shù)據(jù)顯示：已有400多家單位直接從事核技術(shù)應(yīng)用研發(fā)與生產(chǎn)，相關(guān)應(yīng)用單位數(shù)千家。核技術(shù)應(yīng)用年產(chǎn)值超過3000億元，年增長率保持在20%左右，占當(dāng)年GDP的0.4%，為全社會提供近10萬個就業(yè)崗位，在提高人民生活水平、促進社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。

伴隨改革開放40年來的經(jīng)濟飛速發(fā)展、工業(yè)化進程加速推進，我國核技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓展，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域，并在輻照材料改性、輻照加工服務(wù)、輻射技術(shù)裝備、公眾健康、公共安全、環(huán)境保護等方面形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。

發(fā)展快速 應(yīng)用廣泛

在工業(yè)領(lǐng)域，核技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展已成為推進新技術(shù)、新材料、新工藝、新方法不斷取得創(chuàng)新發(fā)展的動力之一。我們利用輻照技術(shù)改性高分子材料，使其具備低煙、耐高溫、不易老化等優(yōu)點;利用射線工業(yè)CT等無損檢測裝置確定產(chǎn)品、設(shè)備、材料中存在的缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前在高分子材料改性方面應(yīng)用較為廣泛的輻照交聯(lián)技術(shù)，可以使線性高分子在射線作用下具有綠色、高效、易控等優(yōu)點。利用該技術(shù)處理的聚乙烯，其耐溫等級和耐磨損性分別是普通PVC的2倍和10倍，已廣泛應(yīng)用于能源、電力、交通、通信、建筑等領(lǐng)域。此外，經(jīng)過輻射加工獲得的高性能塑料，可以用于制造衛(wèi)星器件，制造人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人工角膜，等等。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，核技術(shù)已廣泛應(yīng)用于植物輻射誘變育種、農(nóng)產(chǎn)品和食品輻射加工、昆蟲輻射不育等領(lǐng)域，成為改造、革新傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要科學(xué)技術(shù)。以食品輻射加工為例，用電子束直接或間接破壞微生物的核糖核酸、蛋白質(zhì)和酶的輻射消毒滅菌技術(shù)，具有無污染、無化學(xué)殘留物、滅菌最徹底等優(yōu)點，可用于殺滅食品中的微生物，防止食源性傳染病流行;還可用于降低果蔬的代謝速度，延長貨架期，在保障食品安全方面發(fā)揮重要作用。而植物輻射誘變育種技術(shù)作為常規(guī)育種手段的重要補充，可以有效緩解農(nóng)林業(yè)存在的種植品種單一、物質(zhì)資源匱乏的問題。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，核技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合，可以預(yù)防、診斷和治療疾病。以放射性藥物為例，它是一種含示蹤核素標記的生物制劑，可應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)示蹤分子診斷技術(shù)中。與核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備配合使用，其對腫瘤診斷的發(fā)現(xiàn)率可達90%。核藥還可用于免疫系統(tǒng)疾病，特別是腫瘤相關(guān)疾病的治療。它利用射線(輻射)對生物體的電力和激發(fā)，定向破壞病變組織或改變組織代謝，達到治療目的。此外，腫瘤放射治療是核技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重點方向。它是利用各種放射線(如X線、γ線、電子束等)治療惡性腫瘤的一種局部治療技術(shù)，與手術(shù)、化療并稱為目前腫瘤臨床治療的三大核心手段，是核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中體現(xiàn)最為密集、潛力最大的領(lǐng)域。

在公眾安全領(lǐng)域，X射線、γ射線、中子等探測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空、鐵路、海運、公路等客運和貨運安全檢查中。近年來發(fā)展起來的核磁共振、核四級共振等“指紋式”高精度檢測技術(shù)，也具有廣闊應(yīng)用前景。其中，大型集裝箱/車輛檢查系統(tǒng)是核技術(shù)在公眾安全領(lǐng)域最成功的應(yīng)用，已在北京奧運會、上海世博會、博鰲亞洲論壇等多項國際重大活動的安保中發(fā)揮了不可替代的作用。此外，融合了雙能材料識別技術(shù)和螺旋CT掃描技術(shù)等尖端科技的CT型行李/物品檢查系統(tǒng)，可用于探測固體/液體爆炸物/檢疫性違禁品等多種類型的違禁品，并實現(xiàn)自動報警，具有更高的檢出率和更低的誤報率。

在環(huán)保領(lǐng)域，核分析技術(shù)已應(yīng)用于大氣污染物監(jiān)測，水體和各類環(huán)境樣品的分析中;利用輻照技術(shù)開展大氣、廢水、污泥的凈化處理，能獲得比傳統(tǒng)處理技術(shù)更高效、更低能耗、更準確的處理能力。例如，用電子束輻照技術(shù)處理廢水。這種技術(shù)與傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)相比，溫室氣體排放量少，基本不產(chǎn)生剩余污泥，處理速度快、范圍廣。又如，利用電子束輻照技術(shù)對廢氣進行脫硫脫硝處理，不產(chǎn)生廢水廢渣，無二次污染，副產(chǎn)品為硫銨和硝銨混合物，可生產(chǎn)肥料。

潛力巨大 前景廣闊

核技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展深刻影響著世界各國的科技進步、經(jīng)濟發(fā)展和人民健康，已成為世界大國必爭的戰(zhàn)略制高點和優(yōu)先發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)方向。核技術(shù)具有高度滲透性、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性以及獨特的技術(shù)優(yōu)勢，為自身發(fā)展提供了廣闊空間。

西方發(fā)達國家通過政府扶持和市場拉動，已在核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域形成了關(guān)聯(lián)度高、節(jié)能、高效、無污染的新興產(chǎn)業(yè)。與發(fā)達國家相比，我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值占GDP比重較小，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?、前景廣闊。

近年來，我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)逐漸受到重視，已上升為國家重點支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，成為當(dāng)前國防建設(shè)與國民經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的重要領(lǐng)域。得益于政府的大力支持，借助資本市場暢通的融資渠道以及國內(nèi)外旺盛需求的牽引，在全球核技術(shù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展的國際環(huán)境下，隨著核技術(shù)應(yīng)用新領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化條件日漸成熟，可以預(yù)測，我國核技術(shù)應(yīng)用將繼續(xù)保持強勁的發(fā)展勢頭，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?，?yīng)用規(guī)模將持續(xù)擴大。

未來，核技術(shù)將會更加廣泛、深入地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域，進一步推動我國核技術(shù)產(chǎn)業(yè)向標準化、集約化與國際化發(fā)展。同時，隨著核技術(shù)與其他技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度交叉融合發(fā)展，核技術(shù)應(yīng)用將給人們生活創(chuàng)造更多美好的改變，進一步造福人類。

(作者閆麗蓉系中國核科技信息與經(jīng)濟研究院工程師，童樸系副研究員)

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