行业动态
核技术应用（通常指民用非动力核技术应用，或同位素及辐射技术应用），是指利用放射性同位素和电离辐射，与物质相互作用产生物理、化学及生物效应后，进行应用研究与开发的技术。
核技术应用属于现代高新技术产业。它发端于上世纪中叶，世界上已有150多个国家和地区开展核技术的研究开发和应用。发达国家核技术应用产业商业模式成熟、市场集中度高且已形成庞大的规模；紧密关联产业产值已占到国内生产总值的2%以上。我国核技术应用始于改革开放以后，多种所有制单位积极参与，技术转化应用空前活跃，逐步形成专业化、市场化、规模化发展态势。
据2023年5月24日发布的《中国核技术应用产业发展报告（2023）》显示，截至2022年底，全国从事放射性同位素和射线装置的法人单位已超过9万家。在役民用研究堆（临界装置）有18座（可生产同位素的5座）。在用各类射线装置约23万台、放射源15.7万枚。
据不完全统计，我国核技术应用产值从2015年的3000亿元（约占国内生产总值的4.0‰），到2022年底已接近7000亿元（约占国内生产总值的5.7‰），年均增长15%以上。其中，工业应用产值占比超过50%，医用核技术产值占比约20%，发展相对成熟。
近年来，我国核技术的应用范围也不断拓展，已广泛应用于工业、农业、食品、医学、环保、安保等领域，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。核技术与人们的生产生活联系越来越密切，在诸多领域有着广泛的应用和广阔的发展前景。
辐照食品，安全优质无残留
从上世纪初开始，一些国家就开始尝试运用x射线、γ射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理，目的就是杀死食品和其中的昆虫以及它们的卵及幼虫，消除危害全球人类健康的食源性疾病，使食物更安全、更好保持营养品质和风味、有效延长食品的货架期。
1905年，食品辐照技术申请了专利。上世纪80年代初，联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、国际原子能机构组织的辐射食品卫生安全联合专家委员会也提出，大量卫生安全实验证明，在10k兆拉德（Gy）剂量以内辐射的任何食品，都可以安全食用，不会引起营养和微生物方面的问题。
脱水、加热、冷藏等传统方法虽然可抑制食品中微生物繁殖，但往往大量使用能源，且会不同程度造成食品营养成分被破坏，降低了食品品质。化学防腐则使用了化学熏蒸剂或防腐剂，容易产生化学物质残留，也会造成环境污染。
而辐照加工食品本质上是一种物理过程，能耗低，无污染无残留，在不打开包装的情况下，就能对食品进行灭菌、消毒。食品在接受辐照处理时，射线透过不锈钢管壁照射到食品上，并未直接接触放射源，只是获得射线释放的能量，而且这个能量远低于食品中元素激发所需的临界能量。所以规范生产的辐照食品都是安全的，对于人体健康不仅没有影响，还减少了防腐剂的使用，可谓是一种绿色加工过程。
我国在上世纪80年代正式批准了辐照食品，目前已经批准了6大类食品允许进行辐照，包括谷物豆制品类、干果果脯类、熟畜禽肉类、冷冻包装畜禽肉类、香辛料类和新鲜水果蔬菜类。
像我们常见的各大超市里面的定量小包装鲜肉产品，利用低剂量辐照处理，在2—4℃的条件下，保质期可以延长至30天。这样即便是漂洋过海来的国外肉类食品，端上餐桌也丝毫不会影响口感。
在水果方面，猕猴桃经过辐照保鲜与低温贮藏后保鲜期可由40天延长至100天，好果率达到100%。
辐照杀菌还能大大延长农产品的保存时间，比如辐照后的粮食3年内不会生虫、霉变；辐照也能抑制类似马铃薯、洋葱和大蒜等食物的发芽，土豆和洋葱经过辐照后能延长保存期6到12个月。
辐照酒也是辐照食品的成员之一。一般来说，白酒陈酿时间越长，酒的口感越好，一些名酒的醇化和陈化甚至需要几十年的时间。而通过辐照，在很短的时间内就能让酒的品质产生窖藏几年的效果，同时酒中杂醇的含量也会减少，口感更加香醇，白酒的综合品质明显提高，可以说辐照数天就约等于陈酿数年。
市场上像“二锅头”这样的酒类，价格比较低廉，但是口感较“冲”，很多人接受不了。如果使用类似平价酒作为原料，通过辐照技术就能快速获得媲美高档茅台酒的口感，就拥有了产量大、口感好的双重优势，可以把酒价“打”下来，极大地提高性价比，在市场上一定深受消费者的欢迎。
医学应用，高端精确伤害小
除了在食品领域，核医学也是核技术利用行业中重要的组成部分。核医学又称原子医学，是指放射性同位素产生的核辐射在医学上的应用，分为核医学诊断和核医学治疗。在临床上的应用主要包括：体内诊断（放射性核素显像及诊断用药盒）、体内治疗（放射性核素治疗）和体外分析（放射性免疫分析等）。
2021年5月，习近平总书记指出，坚持创新驱动要以核医疗等为重要抓手。核医学是利用先进的核技术造福患者的现代化医疗手段，是核技术利用行业中重要的组成部分，它以其社会效益性、知识密集性、不可取代性受到高度重视。
核医学利用核物理、计算机成像技术、生物生化等现代科学技术对疾病进行诊断、治疗及研究，具有无创、高效的优点，常用于甲状腺疾病、肿瘤、冠心病、肾脏疾病等的显像诊断以及甲亢、骨转移癌、前列腺癌等的治疗，为人们的健康保驾护航。
广州泰和肿瘤医院质子治疗室实景
特别是对于肿瘤早期发现、精准分期、疗效监测、个体化治疗决策制定和核素靶向治疗等肿瘤诊治的全过程中，核医学均发挥着至关重要的作用。广东省自1958年开展核医学诊疗工作，至今已有50多年的历史。特别是近些年，广东越来越多的医疗单位开展临床核医学，基本遍布全省21个地级市，已经成为设备与核素应用种类和数量多、诊疗项目多和诊疗人数多的核医学大省。
根据2023年3月底的统计数据，目前广东省共有134家医疗机构设有核医学工作场所，省内设核医学的医疗机构数量排前3名的地区分别是广州市、深圳市和佛山市，分别有45家、21家和9家。
质子放射治疗是当今治疗肿瘤的国际最先进技术之一。质子束对肿瘤的“杀灭”效果较高，穿透肿瘤之前和之后的正常组织中所产生的辐射损伤却很小甚至为零，适用的肿瘤类型也较为广泛，特别适合难治性肿瘤和儿童癌症的治疗。
据广州泰和肿瘤医院相关负责人介绍，目前国际上已有超过30万例肿瘤患者接受了质子放疗，该医院也于近期完成了广东也是华南地区首个质子治疗中心建设。
“2022年7月，我们引进的设备获得了生态环境部颁发的《辐射安全许可证》，一年后顺利完成47例肿瘤病人的临床试验。预计在今年第二季度可以投入临床应用，每年可以为1500多名肿瘤患者提供治疗。”
在广东东莞市松山湖科学城，紧邻高速公路，有一片依山而建、造型独特的建筑群，这里就是被称为“超级显微镜的”国之重器——“中国散裂中子源”所在。
中国散裂中子源由中国科学院和广东省于2011年共同开工建设。作为全国首台、世界第四台脉冲式散裂中子源，也是粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施，它肩负着为我国基础研究以及国家发展战略中的多个关键问题提供研究平台的使命，自正式运行以来，已完成了超过1000个科研课题，取得了一批重要科学成果。
中国散裂中子源由直线加速器、快循环同步加速器、靶站以及中子散射谱仪等部分构成，其中加速器部分都在13米到18米的地下。科学家们通过特殊装置“操控”中子，用中子做探针观察微观世界，使它成为研究物质静态微观结构和动力学机制的“超级显微镜”。
散裂中子源直线加速器
2023年4月1日，东莞市人民医院硼中子俘获治疗中心（BNCT）大楼正式落成，标志着我国散裂中子源实现成果转化迈出了关键一步，将为我国肿瘤治疗带来技术性革新，“国之重器”也将开始成为“癌症克星”。
BNCT是放射与药物结合的靶向、细胞级精准放疗，利用中子与硼元素的核反应，选择性地摧毁癌细胞，对人体正常组织无损伤，适用于对普通放疗不敏感的晚期肿瘤患者。研究表明，BNCT可以治疗多发、复发、疑难部位、远转移的肿瘤，尤其预期对脑胶质瘤、黑色素瘤和头颈部复发肿瘤具有非常好的治疗效果，未来还将试用于治疗肝癌、肺癌、胰腺癌等脏器肿瘤。
据介绍，这种疗法具有精准、安全、副作用小、疗程短、费用低廉等优势。传统的放疗手段一般要经过数周的治疗时间才达到治疗效果，而BNCT借助硼元素可以精准锁定癌细胞，真正实现细胞级的靶向治疗，让患者保持较高的生活质量。
多种领域，高效绿色显优势
核农学是核技术与农业科学相结合的交叉学科，旨在利用核科学技术原理研究解决农业科学领域中的基础理论问题。核技术应用于现代农业，首先的功用就是可以选育农作物新品种。据中核集团核技术业务相关负责人介绍：“利用辐射诱变技术选育农作物新品种，可以通过放射性同位素放出的α、β、γ和中子射线及加速器产生的电子束，照射农作物的种子、花粉、植株等，引起农作物内部遗传基因的改变，经过人工几代选择和培育，便可获得新的优良品种。”
在工业领域，利用射线工业CT等无损检测装置进行工业射线探伤，能够确定产品、设备、材料中存在的缺陷，以提高产品质量并且不会产生破坏性。
常用的工业探伤辐射源主要来自X射线机、密封放射源和粒子加速器。X射线多用于检查较薄的部件，可以随时随地开展工作，射线强度调整快捷，无需像放射源那样随时间衰减而更换，因此常用在铸件、焊接件、电子元器件结构上；γ射线源，可产生高能光子，并具有特定能量，有利于图像重建，常应用在航天、造船等高精焊接件监测和铸件上。在煤田、铀矿勘探和石油勘探中，常用γ射线或中子测井。
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。
在北京奥运会上，护航奥运的“核警察”就曾起到保卫奥运安全的重要作用。在一次安检中，一名观众在通过X光机和金属探测安检门时都无异常反应，但在经过隔离栏时，警报却突然响起。工作人员经过询问了解到，这名观众几天前曾服用过放射性药物碘-131，没想到几天后仍能被这个采用核技术的检测系统测了出来。大家对这套系统变得更加信任，将它称为明察秋毫的“核警察”。
而在生态环保领域，电子束用以处理污水也越来越成为一种发展趋势。作为一项国际新型环保技术，电子束处理特种废物技术同时得到了国际原子能机构高度评价，目前已成功运用于工业废水、医疗废水、抗生素菌渣、制药废水、煤化工焦化废水、油气田采出废水、垃圾渗滤液、医疗废物、危废浓液、城镇污水提标等十个领域，中国首创、国际领先的电子束处理特种废物技术已正式迈入大规模商业化应用阶段。
据中广核达胜科技有限公司相关负责人介绍，该技术原理是利用电子加速器产生的高能电子束瞬间照射废物，使废物中的水分子分解生成的强氧化物质与各类有机污染物发生作用，实现氧化分解和消毒灭菌。与传统处理手段相比，该技术安全、绿色、高效，具有适应面广、反应速度快、降解能力强、处理效率高、使用成本低等优势，尤其是针对常规手段难以处理的污染物，具有独特的效果。
该负责人表示，以抗生素菌渣、医疗废水和油气田采出废水为例，我国《危险废物名录》明确将抗生素菌渣列为危险废物，当前国内处理普遍采用焚烧和填埋的方式，不仅费用高昂、占用土地资源，且易产生有害气体。而特种废物处理技术不仅能有效去除抗生素残留，杀灭耐药菌、消除抗性基因污染，且处理后的菌渣还能制成肥料实现资源化再利用。
在医疗废水处理方面，特种废物处理技术能够有效灭杀废水中的致病菌和病毒，与传统注入次氯酸钠等化学消毒剂的方式相比，具有灭菌效率高、无需添加额外消毒剂、无化学试剂残留、能有效降解废水中的抗生素等残留物质的优势，且出水水质达到《医疗机构水污染物排放标准》。
在油气田采出废水处理方面，天然气作为我国的重要能源之一，其开采过程会产生大量的采出废水。运用特种废物处理技术能够在不添加任何化学药剂的情况下，有效去除采出废水中的有机污染物，且无污泥产生，无二次污染。不仅能有效降低运行成本，实现水资源回用，有效减少淡水采取，且还能减少或取消回注井建设，打造油气田采出废水处理新模式，实现更高的经济效益。
而在未来，核技术应用产业作为核科技服务经济社会发展、不断满足人民日益增长的美好生活需要的主战场作用也将日益凸显。
