• 产业平台概况

  核技术应用产业平台概况

  核技术应用是和平利用核能的重要内容。近几年来,我国核技术应用产业蓬勃发展。目前全国使用放射性同位素的单位约 60000 户,应用设备约 36000 台套, 2007 年产值为 700 多亿元。核技术应用已遍及工业、农业、医学和环保等各领域,形成了一个新兴的产业群体。在农业应用万面,辐射诱变育成品种的数量和种植面积均居世界第一。 

  中核集团核技术应用产业得到快速发展,形成了同位素及其制品、辐照加工产品和服务、射线应用仪器设备等优势领域,培育了一批高科技骨干企业,取得了显著效益。其中,同位素制品占有国内绝大部分市场份额,放射性药物、放射源占有国内 50 %以上的市场份额;开发研制的“爆炸物检测系统”解决了当今世界爆炸物安检难题,是目前世界上最先进、实用的爆炸物检测技术之一;大型集装箱检测系列产品已出口多个国家和地区;研发生产的垃圾焚烧炉为保护环境作出了贡献;自屏蔽邮件灭菌辐照装置能够杀灭炭疽菌等危险细菌,已在国家要害部门运行使用;大功率辐照加速器、重水堆生产钴-60 、核能海水淡化等一批重点项目取得重大进展。核技术的广泛应用,开辟了为经济社会发展服务的新领域。

  核技术应用也称非动力核技术应用,是利用同位素和电离辐射与物质相互作用所产生的物理、化学及生物效应,来进行应用研究与开发的技术,被称为“核工业的轻工业”。 目前全国已有28个省、市、自治区的200多个单位,分别对200多种食品进行了辐照保鲜、杀虫灭菌、改善品质方面的研究。世界上已有60多个国家批准了300多种食品的辐照技术的应用。

  除了食品加工,同位素与辐射技术(核技术应用)还在医学、农业、工业、环保、公共安全等领域被广泛应用。应持续加大创新投入,中国同位素与辐射行业协会的统计数据显示,2015年我国核技术应用产业年产值约为3000亿元。虽然初具规模,但多位专家在报告中表达了类似的观点:我国人口基数大,基层核技术应用还很薄弱。

  核技术应用就在身边,跟大家生活息息相关,比如:普通电缆,如果换成经过电子加速器处理的辐照交联电缆就可以成为耐高温、耐老化和无卤阻燃性能的特种电缆,寿命和安全性将大幅提升;新生产的饮料瓶子,用电子加速器辐照一下,就可以杀灭细菌,比之前使用消毒水杀菌、清洗要节省大量水资源且安全无残留;一些半导体芯片,也可以通过辐照提升性能;工业废水可以通过辐照杀菌和促进污染物的分解降解;大部分农作产品和肉类可以通过辐照杀菌保鲜……作为横断技术,核技术应用与国民经济制造业领域43个细分行业中近三分之一的行业有关。在国际市场上已广泛应用于工业、农业、生物、医疗健康、食品安全、环境保护、资源勘探和公众安全等各个领域。

  核技术的主要应用:

  辐射改性材料应用

  辐射改性材料具备常规方法难以获得的高性能。产品可应用于通信电子、电力交通、石油化工、航空航天等诸多国民经济领域。

  目前,除了非常成熟并已实现工业化应用的线缆材料等以外,比较成熟的核技术应用项目主要有:热缩材料、发泡材料、聚四氟乙烯超细粉、水凝胶伤口敷料、纤维辐照接枝改性、医用高分子等,另外,在壳聚糖、木塑材料、电池隔膜、生物医学功能膜等方面也有可能取得重大突破。可以这么说,辐射改性材料未来发展潜力无限。

  橡胶预硫化领域

  橡胶辐照预硫化技术是辐射改性衍生出来的另一种核技术应用,具有节约天然胶、节省能源、无环境污染、生产效率高等特点,在日、美、德等国家已经属于成熟的技术并实现大规模工业化应用,而在我国只是刚起步。

  我国是汽车轮胎生产大国,拥有大小不等轮胎厂300家左右。使用辐照硫化技术能够给轮胎生产带来变革,使产品质量提升,降低天然胶产用量,节约原材料,节省能耗,减少污染,提高产品附加值。随着人们对环境保护重视程度的提高以及辐照加工技术的进步,辐照硫化橡胶技术在橡胶制品生产领域具有较大的市场潜力,辐照硫化橡胶制品的数量和品种将不断增加,并将进一步促进橡胶工业的发展。

  医疗领域

  目前,辐照加工是国内医疗保健用品、药品消毒灭菌的一种重要手段。与其他灭菌方式相比,辐照灭菌具有灭菌彻底、没有化学物质残留、环保、安全等优势。已经广泛应用于一次性医疗器械、医用乳胶手套、卫生材料、药品包装材料、西药、中药材料和中成药等领域;未来,辐照消毒灭菌技术将成为医疗卫生用品消毒灭菌的主流。

  医用直线加速器是目前应用最广泛的光子放疗设备,广泛应用于肿瘤放射治疗领域,与以往的钴60治疗机相比剂量率高,剂量计算准确,治疗时间短,对周围污染小,在使用上更加安全。国内存量设备主要为进口设备,高端产品全部依靠进口,一台设备上千万元人民币,最高可达四五千万元。

  放射性同位素和稳定同位素已广泛应用于众多领域,国内的同位素供应严重依赖进口。目前,中国已涉及同位素生产、产品开发,未来同位素领域发展潜力巨大。

  食品安全领域

  食品安全是关系国计民生的重要问题。辐照加工技术可十分便捷的杀灭食品中的有害微生物、降低农药化肥残留、杀虫、保鲜,服务于食品安全。美国、澳大利亚、新西兰、韩国、南非等诸多国家研究应用辐照食品技术,目前,全球超过57个国家和地区批准了230多种食品品种辐照上市。

  环境保护领域

  电子束辐照技术在处理复杂气体、液体、固体污染物等方面已处于完成工业示范及普及应用阶段,具有反应速度快、降解效率高、无二次污染等优势。可以用于处理部分特殊污染,尤其是采用常规方法(如生物法、物化法、焚烧法等)难以处理的污染物。

  在部分细分领域,国内外已有示范性项目,随着我国不断加大环境治理力度并出台严厉的环保政策,对工业废水、废气、废渣排放标准提出了更高的环保要求,清洁、高效、无二次污染的电子束技术将迎来巨大的发展机会。

  众多领域有如此广阔的发展空间之外,科研机构、高校也蕴藏一大批可能产业化的科研成果。同时,未来随着辐照固化、轮胎预硫化、消毒灭菌、环保、核医学等这些新领域的产业化条件成熟,后续核技术应用必有无限潜力,并将迎来更大增量。