核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分,既是典型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),又是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),高科技、高效能、高質(zhì)量的特征在其身上體現(xiàn)得尤為突出。
“核”動(dòng)力全開探秘核技術(shù)的現(xiàn)代奇跡
核技術(shù)應(yīng)用屬于現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。它發(fā)端于20世紀(jì)中葉,世界上已有150多個(gè)國家和地區(qū)開展核技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)達(dá)國家核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式成熟、市場(chǎng)集中度高且已形成龐大的規(guī)模;緊密關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%以上。我國核技術(shù)應(yīng)用始于改革開放以后,多種所有制單位積極參與,技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用空前活躍,逐步形成專業(yè)化、市場(chǎng)化、規(guī)?;l(fā)展態(tài)勢(shì)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),核技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)制造業(yè)領(lǐng)域43個(gè)細(xì)分行業(yè)中的近三分之一的行業(yè)有關(guān),廣泛應(yīng)用在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、公共安全等領(lǐng)域。其中,工業(yè)方面的應(yīng)用占比最高,達(dá)到了55%;其次就是醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用,占比約18%;農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,占比約為17%;公共安全方面占比5%左右。

在很多人眼里,核技術(shù)神秘而高深,其實(shí)核技術(shù)早已融入人們生活的方方面面。
“核”心助農(nóng):農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的核技術(shù)革新
核農(nóng)學(xué)是核技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科,旨在利用核科學(xué)技術(shù)原理研究解決農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)理論問題。核技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè),首先的功用就是可以選育農(nóng)作物新品種。
在植物輻射誘變育種、農(nóng)產(chǎn)品和食品輻射加工、昆蟲輻射不育等領(lǐng)域核技術(shù)已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用。核技術(shù)已成為改造、革新傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和促進(jìn)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(diǎn),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(bǔ)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。
“核”力制造:工業(yè)革新的核技術(shù)驅(qū)動(dòng)
在工業(yè)領(lǐng)域,利用射線工業(yè)CT等無損檢測(cè)裝置進(jìn)行工業(yè)射線探傷,能夠確定產(chǎn)品、設(shè)備、材料中存在的缺陷,以提高產(chǎn)品質(zhì)量并且不會(huì)產(chǎn)生破壞性。
常用的工業(yè)探傷輻射源主要來自X射線機(jī)、密封放射源和粒子加速器。X射線多用于檢查較薄的部件,可以隨時(shí)隨地開展工作,射線強(qiáng)度調(diào)整快捷,無需像放射源那樣隨時(shí)間衰減而更換,因此常用在鑄件、焊接件、電子元器件結(jié)構(gòu)上;γ射線源,可產(chǎn)生高能光子,并具有特定能量,有利于圖像重建,常應(yīng)用在航天、造船等高精焊接件監(jiān)測(cè)和鑄件上。在煤田、鈾礦勘探和石油勘探中,常用γ射線或中子測(cè)井。
核技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展也成了推進(jìn)新材料、新技術(shù)、新方法、新工藝不斷創(chuàng)新發(fā)展的動(dòng)力之一。例如,我們可以利用輻照技術(shù)對(duì)高分子材料進(jìn)行改性,使其更加耐高溫且不易老化。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。此外,可以利用射線工業(yè)CT等無損檢測(cè)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。
“核”醫(yī)聯(lián)手:醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的核技術(shù)突破
2021年5月,習(xí)近平總書記指出,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)要以核醫(yī)療等為重要抓手。核醫(yī)學(xué)是利用先進(jìn)的核技術(shù)造?;颊叩默F(xiàn)代化醫(yī)療手段,是核技術(shù)利用行業(yè)中重要的組成部分,它以其社會(huì)效益性、知識(shí)密集性、不可取代性受到高度重視。
通過核技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)二者的結(jié)合,可以對(duì)疾病進(jìn)行有效的預(yù)防、診斷及治療。以放射性藥物為例,它是一種含示蹤核素標(biāo)記的生物制劑,配合核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備進(jìn)行使用,其對(duì)腫瘤診斷的發(fā)現(xiàn)率可達(dá)90%。此外,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。它可以利用射線(輻射)定向破壞病變組織或改變組織代謝,進(jìn)而達(dá)到治療的目的。
另外,腫瘤放射治療是核技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)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。
“核”綠行動(dòng):環(huán)保戰(zhàn)線的核技術(shù)力量
在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域,電子束用以處理污水也越來越成為一種發(fā)展趨勢(shì)。作為一項(xiàng)國際新型環(huán)保技術(shù),電子束處理特種廢物技術(shù)同時(shí)得到了國際原子能機(jī)構(gòu)高度評(píng)價(jià),目前已成功運(yùn)用于工業(yè)廢水、醫(yī)療廢水、抗生素菌渣、制藥廢水、煤化工焦化廢水、油氣田采出廢水、垃圾滲濾液、醫(yī)療廢物、危廢濃液、城鎮(zhèn)污水提標(biāo)等十個(gè)領(lǐng)域,中國首創(chuàng)、國際領(lǐng)先的電子束處理特種廢物技術(shù)已正式邁入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段。
核分析技術(shù)已應(yīng)用于大氣污染物監(jiān)測(cè),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、更精準(zhǔn)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。
“核”護(hù)安全:公眾安全中的核技術(shù)應(yīng)用
在公眾安全領(lǐng)域,X射線、γ射線、中子等探測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空、鐵路、海運(yùn)、公路等客運(yùn)和貨運(yùn)安全檢查中。近年來發(fā)展起來的核磁共振、核四級(jí)共振等“指紋式”高精度檢測(cè)技術(shù),也具有廣闊應(yīng)用前景。
X射線、γ射線、中子等探測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空、鐵路、海運(yùn)、公路等客運(yùn)和貨運(yùn)安全檢查中。近年來發(fā)展起來的核磁共振、核四級(jí)共振等“指紋式”高精度檢測(cè)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(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、博鰲亞洲論壇等多項(xiàng)國際重大活動(dòng)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(shí)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(cè)固體/液體爆炸物/檢疫性違禁品等多種類型的違禁品,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警,具有更高的檢出率和更低的誤報(bào)率。
未來,核技術(shù)將會(huì)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。核技術(shù)應(yīng)用將給人們創(chuàng)造出更多美好的改變,進(jìn)一步造福全人類!