核技术应用走进新时代

本刊记者 申超波 /文

金秋九月，八桂飘香。9 月21日，北京房山，国家核安保技术中心，国家原子能机构季度论坛——第三季如约而至。

近年来，核技术应用越来越受到社会各界关注。本次论坛以“核技术造福民生”为主题，围绕核技术在国计民生中的应用及前景、核技术在医学领域的应用及产业发展、核技术在工农环安领域的应用及产业发展等话题，组织了三场开放式论坛，邀请院士、各涉核集团领导、核技术应用相关领域专家代表积极建言献策，凝聚行业共识。

国家原子能机构副主任董保同指出，核技术是当代公认的高新技术，具有技术含量高、应用领域宽、发展前景广等特点，在工业、农业、医疗、环保、安全等国民经济诸多领域得到广泛应用，并在推动产业转型升级，服务保障民生方面都发挥了重要作用。

核技术应用不再神秘

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非动力核技术应用。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，我国核技术应用产业规模与发达国家相比还存一定差距。例如，辐照应用方面，发达国家医疗器械辐照灭菌占比达到50%，国内仅占10%；发达国家在电线缆料、半导体改性、辐射固化等领域已广泛使用辐照技术，国内仅在电线缆料、热缩材料两个细分领域应用较多，在其他领域还基本处于空白状态。核医疗方面，国内核医学产业规模小，核医学普及水平不足全球平均水平的30%，不足美国的3%。

核技术应用领域十件大事颁奖现场

自上世纪90 年代以来，中国核技术应用产业一直保持较高的发展速度。核技术广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域，并已在辐照材料改性、无损检测、辐射育种、辐照加工服务、核医学、公共安全等方面形成一定的产业规模。近年来，随着我国对核技术应用产业的重视，我国从事核技术应用研发生产及相关应用的单位达数千家。核技术应用年产值超过3000亿元，年增长率保持在20%左右，为全社会提供近100万个就业岗位，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。

核技术广泛应用在各领域

伴随改革开放44 年的经济飞速发展和工业化的加速推进，我国核技术应用的范围不断拓展，已广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域，并在辐照改性、辐照加工、技术装备、卫生健康、公共安全、环境保护等方面形成巨大的产业规模，取得了显著的经济和社会效益。

工业方面，核技术应用的快速发展正在推动新材料、新工艺、新技术、新方法不断取得创新发展。比如，利用辐照技术对高分子材料进行改性，使其具备低烟、耐高温、不易老化等特点；利用工业辐射CT 等无损检测技术来确定产品、设备、材料中存在的缺陷，能大幅提升产品质量。目前，利用在高分子材料改性方面应用较为广泛的辐照交联技术处理聚乙烯，其耐温等级和耐磨损性能分别达到普通聚乙烯的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，经过辐射加工后的高性能塑料，可以用于制造卫星器件、人工心脏瓣膜、人工关节、人工角膜，等等。

农业方面，核技术广泛应用于诱变育种、食品加工、昆虫不育等领域，成为改造传统农业和促进农业现代化的重要技术手段。比如，以食品辐射加工为例，采用电子束辐射灭菌消毒技术，可以破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶，具有无污染、无化学残留、灭菌彻底等其他灭菌技术不能比拟的优点。此外，辐照技术还可用于降低果蔬的代谢速度，延长保质期，在保障食品安全方面发挥重要作用。辐射诱变育种技术作为植物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。

公共安全方面，X射线、γ射线、中子等探测技术已广泛应用于客货运、大型活动、特殊场所的安全检查中。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，也具有广阔的发展前景。其中，公共安全领域的车辆和集装箱检查，是核技术应用最典型的领域，在北京奥运会、上海世博会、博鳌亚洲论坛、北京冬奥会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，近年来发展起来的CT 型物品检查系统，融合了双能材料识别技术和螺旋CT 扫描技术等尖端科技，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，具有极高的检出率和更低的误报率。

环境保护方面，核技术已广泛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。

公众健康方面，核技术与现代医学相结合，在预防、诊断和治疗疾病方面发挥着越来越大的作用。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。此外，放射性药物在治疗疑难杂症方面正发挥着独特作用。放射性药物是一种含示踪核素标记的生物制剂，广泛应用于示踪分子诊断技术中。尤其是在肿瘤的早期发现方面，放射性药物与核医学显像设备配合使用，其对肿瘤诊断的早期发现率可提高到90%。放射性药物还可用于免疫系统疾病，特别是肿瘤相关疾病的治疗。利用射线对生物体的电力和激发，能定向破坏病变组织或改变组织代谢，而不破坏其他组织，在达到治疗目的的同时减少副作用发生。

2020年，在新冠肺炎疫情爆发初期，国家原子能机构就紧急出台辐照灭菌应急规范，通过发挥核技术优势，利用辐照灭菌技术替代传统灭菌方法，使医用防护服灭菌时间由原来的7～14 天缩短为1天左右，还具有无损伤、无残留、能耗低、运行操纵简便、自动化程度高、适用于大规模辐照灭菌等特点，大大提高了医疗防护用品的供应保障效率，解决了疫情爆发初期，武汉日均需要8-10 万套医用防护服的燃眉之急。据统计，在疫情防控紧要关头，利用辐照技术处理医用防护服1154余万件，约占前期供给总量50%。同时，围绕病毒快速检测、医疗废物处理及冷链食品病毒消杀等需求，通过核技术应用技术创新为解决这些疫情防控中的棘手问题提供了重要技术支撑。

核技术应用发展前景广阔

核技术具有高度的渗透性和很强的产业关联性，对国家科技进步和国民经济的持续增长具有重要推动作用。近年来，在国家原子能机构持续投入的支持下，我国核技术应用产业不断发展壮大，涌现出一批重要成果。

谋划核技术应用产业长远发展。国家原子能机构在制定“十四五”核工业发展规划和核科技中长期发展规划过程中，将推动核技术产业发展，壮大产业规模作为一项重点任务，进行推动落实。同时，联合科技部、公安部、生态环境部、交通运输部、卫生健康委、国家医疗保障局、国家药品监督管理局等七部委发布我国首个《医用同位素中长期发展规划（2021-2035）》，推动核技术在医疗产业高质量发展。

统筹行业优势资源与产业应用需求。先后组织成立了10 个国家原子能机构研发中心，纳入国家原子能机构的管理体系，针对性地了解他们的需求并对其提供支持，推动核技术应用产学研用深度融合，加强科技成果转化与协同创新。

推动核技术应用产业自主创新。瞄准先进加速器、精密核探测仪器、高端核医学设备、重要同位素生产等瓶颈短板，组织开展科研攻关任务，以具体项目、具体需求为牵引，推动核技术应用科技创新水平大幅提升，向产业链、价值链、创新链上游发展的能力不断增强，掌握了一批“卡脖子”关键技术、解决了一批核技术规模化应用难题、涌现出一批填补国际空白的重要成果。

推动核技术应用产业开放共享。利用国内优势资源平台，与国际原子能机构合作在华设立了核安保、核农学、核技术昆虫不育、放射性药物及医用同位素、海洋同位素分析等7 个“国际原子能机构协作中心”。在机构大会等重要多边外交场合，宣介我国核技术创新应用成果，通过技术合作项目，促进核技术创新研究和推广应用。

核技术国际合作大有可为

2021 年9 月，习近平总书记提出全球发展倡议，强调要坚持人与自然和谐共生，加快绿色低碳转型，实现绿色复苏发展，推动构建全球发展命运共同体。今年4 月，习近平总书记又提出全球安全倡议，强调要坚持共同、综合、合作、可持续的安全观。在这些重要理念的指引下，中国与各国分享技术和经验，贡献资源和平台，推动和平利用核技术更好造福世界。

9 月17 日，在“携手建设中国一东盟命运共同体”倡议的指引下，以“核技术助力美好生活”为主题的首届中国—东盟和平利用核技术论坛在南宁开幕。论坛上，国内和东盟各国政府官员、行业领袖和专家智库围绕工业、农业、医疗健康、公共安全、能源科技五大核技术应用领域，展开观点的交流和思想的碰撞，共话机遇、共谋发展、共促合作。核技术合作将为中国与东盟共建“五大家园”，深化全面战略伙伴关系，构建更为紧密的中国-东盟命运共同体作出积极贡献。

近年来，中国和东盟在和平利用核技术领域开展了卓有成效的合作。在双边层面，中国与印尼合作设立了高温气冷堆联合实验室，成为两国开展相关技术交流、人员培训和联合研究的重要平台；中核集团承担的中国援助束埔寨乡村打井找水工程圆满完成，有效解决了当地居民饮水用水难的问题，运用的就是同位素示踪测井技术；中国研制的钴-60辐照装置、电子加速器、辐射探测设备等产品已成套供应泰国、马来西亚、印尼等东盟国家用户，广泛应用于灭菌消毒、材料改性、环境治理、公共安全等领域；中国与泰国合作设计建造的微堆项目正在稳步推进。

在多边层面，国家原子能机构和教育部联合设立的“中国政府原子能奖学金”项目已为包括东盟国家在内的20 余个发展中国家培养核专业硕士博士研究生150 余名；在亚太核科技合作协定（RCA）、中国+东盟、东盟地区论坛、澜沧江-湄公河等合作机制下，国家原子能机构依托国内优势资源平台，通过培训研讨、科访交流等方式，已为东盟培养核能与核技术人才近千人次。

正如国家原子能机构主任张克俭所说，站在新的历史起点，中国愿立足广西、携手东盟，优势互补、合作共赢，让核技术更好地造福地区各国民生福祉和社会繁荣。