同輻技術應用方興未艾

李鷹翔

我國核電長遠發展規劃分三步走，第一步發展熱中子堆，第二步發展快中子增殖反應堆，第三步是發展受控核聚變反應堆。熱中子堆和快堆都是重原子核裂變反應產生能量，聚變堆則是輕原子核聚變反應產生能量。氫彈的爆炸力就是輕原子核聚變反應產生的能量，但它是不受控的，爆炸式釋放能量；如果要用來發電就必須是受控的，技術難度極大，我國在這方面已進行多年研究，取得了一定的成果。

核能為社會生產力發展和人民生活質量改善提供了一種新能源和新技術。半個多世紀以來，核能、核技術廣泛應用于發電、醫療、環保、食品安全、輻射育種、輻射加工、艦船動力等各個領域，對世界經濟發展和科學技術進步起了重要作用。

核技術是隨著核能的發現和利用而發展起來的新興高端技術，它包括核能技術和核應用技術。核能技術主要就是用來建設核電站和發展核動力，核應用技術主要指同位素與輻射技術，因為種類繁多，應用領域十分廣闊，遍及醫學、工業、農業、水利、環保、食品安全、安檢、考古等各個方面，與國計民生息息相關。有人把核能技術比喻為核領域的重工業，而把同位素與輻射技術比喻為核領域的輕工業。

世界各國都十分重視同位素與輻射技術的應用發展。據了解，1995年美國同位素與輻射技術產品的應用對美國經濟的貢獻達到3310億美元，占美國當年GDP的4.7%，并提供了395萬個就業崗位。2000年日本同位素與輻射技術的經濟規模為714億美元，占日本GDP的1.7%。我國現有從事同位素輻射技術研發與生產的單位約300多家，從業人員約10萬余人。據估計，2014年底同位素與輻射技術產業的年產值約為1000億元人民幣，有著很大發展空間。

我國同位素與輻射技術的開發起步于上世紀50年代末到60年代中期，當時主要是建立機構、培訓人員、準備條件、開展研究。據不完全統計，這一時期全國共舉辦各類同位素技術短訓班達10余期，培訓專業人員四五百人。并在中國科學院、中國農業科學院和醫學科學院建立了專業研究室，各大學相繼開設了核專業課程，在一些產業部門也先后開展了同位素與輻射技術的應用研究。1958年，生產出第一批放射性同位素，共33種；1963年，第一個輻射化學中間試驗基地在吉林省動工興建；1980年代以后出現發展高峰，同位素與輻射技術在農業、工業、醫療衛生、科學研究等各個領域的應用得到突飛猛進的發展。

放射性同位素和輻射技術的應用十分廣泛。一是利用輻射的易探測性能發展示蹤技術，成為科學研究、臨床診斷、環境保護、水利監測、土壤施肥、探礦測井、藥食品防偽、刑事偵破、考古鑒定的重要手段。

二是利用輻射的穿透性能發展透視和自動控制技術，作為各種物體的無損探傷、連續生產線的自動檢驗和控制、港口海關集裝箱的在線檢查、運動場和大型集會的安全檢查，以及火災自動報警等儀器和工具。

三是利用輻射的生物效應治癌、滅菌、殺蟲、培育新品種。治癌是大家比較熟悉的所謂“放射性治療（簡稱放療）”，即用同位素鈷-60或電子直線加速器對癌瘤進行外照射；把放射性同位素制成細針或細粒，埋入體內癌瘤近處或貼在病灶表面進行近照射；把放射性同位素制成藥物內服進行治療。滅菌殺蟲，目前主要用于食品消毒和醫療用品消毒。食品安全是人類生存的基本保障，輻照加工不僅可以抑制食品變質，延長貨架期，還可以使糧食不受蟲蛀，土豆、洋蔥、大蒜不長芽，香蕉、蘋果、芒果等鮮果延緩爛熟期。輻照食品不產生放射性和有毒物質，也不破壞營養價值，對生長、發育和遺傳沒有不良影響。醫療用品消毒，如對注射器、針頭、輸液器、手術刀、紗布、繃帶等的消毒，相較于常規高溫蒸煮和化學試劑消毒方法，它具有常溫操作、滅菌徹底、能耗極低的優點，尤其適用于羊腸線、外科手套、塑料導管、生物制品等不耐熱物質的消毒，效果極好。

四是利用輻射的化學效應，發展輻射化工。輻射化工是利用輻射引發有機高分子的聚合或交聯等反應，生產新的高分子材料（如合成乳膠、泡沫塑料）、產品（如熱收縮電纜附件、熱收縮套管），或改善高分子材料的絕緣、耐熱、耐腐蝕、阻燃等性能（如電線、電纜的聚乙烯覆蓋層、塑料熱水管）。輻射交聯聚乙烯電線電纜在攝氏120度的溫度下，可以無限期地使用，被廣泛地應用于飛機、宇宙飛船、汽車、計算機等高檔設施、設備中。近年來，研究開發的木塑復合材料，是用劣質木材經過輻射加工替代優質木材，具有很好的經濟效益和社會效益，已得到國家的高度重視。2005年，國務院辦公廳頒發的《關于加快推進木材節約和代用工作的意見》也特別提到了這項技術，要求加強政策引導，加大技術支持力度，爭取盡快形成工業生產規模。

五是利用輻射的能量制成各種各樣放射性同位素電池，又稱原子電池。即把放射性同位素衰變發出的能量轉換成熱能、電能或光能，不需要陽光照射，不受電磁干擾，可以在失重、強風暴、極低溫等惡劣環境下工作，使用壽命長，安全可靠。在空間可用于人造衛星、航天飛船、太空探測器；在地面或水面可用于燈塔、航標、氣象站、極地觀察站；在人體可用于心臟起搏器，使用期可達10年以上。

在環保領域，我國已應用輻射處理城市生活垃圾、醫院固體廢物和工業廢水。2013年5月，國家成立“PM2.5特別防治小組”，中國原子能科學研究院應用核分析技術參與霧霾成因分析，為治理霧霾提供精準武器。在考古領域，采用中子活化分析等方法，破解光緒死因；采用核固體徑跡探測器方法，測定“北京猿人”年代。采用α源制成的離子感煙報警器，在賓館、飯店、寫字樓等高層建筑和家庭中得到廣泛應用。

放射性同位素與輻射技術已在我國廣泛應用，隨著輻射加工技術的成熟和手段設施的完善，同位素與輻射技術產業化、工業化的規模越來越大，影響也越來越廣，尤其在食品輻照加工、輻射消毒、輻射化工等領域產業化最早，發展最快，為我國經濟社會發展、人民生活質量改善和科學技術進步作出了重要貢獻。