同辐技术应用方兴未艾

李鹰翔

我国核电长远发展规划分三步走，第一步发展热中子堆，第二步发展快中子增殖反应堆，第三步是发展受控核聚变反应堆。热中子堆和快堆都是重原子核裂变反应产生能量，聚变堆则是轻原子核聚变反应产生能量。氢弹的爆炸力就是轻原子核聚变反应产生的能量，但它是不受控的，爆炸式释放能量；如果要用来发电就必须是受控的，技术难度极大，我国在这方面已进行多年研究，取得了一定的成果。

核能为社会生产力发展和人民生活质量改善提供了一种新能源和新技术。半个多世纪以来，核能、核技术广泛应用于发电、医疗、环保、食品安全、辐射育种、辐射加工、舰船动力等各个领域，对世界经济发展和科学技术进步起了重要作用。

核技术是随着核能的发现和利用而发展起来的新兴高端技术，它包括核能技术和核应用技术。核能技术主要就是用来建设核电站和发展核动力，核应用技术主要指同位素与辐射技术，因为种类繁多，应用领域十分广阔，遍及医学、工业、农业、水利、环保、食品安全、安检、考古等各个方面，与国计民生息息相关。有人把核能技术比喻为核领域的重工业，而把同位素与辐射技术比喻为核领域的轻工业。

世界各国都十分重视同位素与辐射技术的应用发展。据了解，1995年美国同位素与辐射技术产品的应用对美国经济的贡献达到3310亿美元，占美国当年GDP的4.7%，并提供了395万个就业岗位。2000年日本同位素与辐射技术的经济规模为714亿美元，占日本GDP的1.7%。我国现有从事同位素辐射技术研发与生产的单位约300多家，从业人员约10万余人。据估计，2014年底同位素与辐射技术产业的年产值约为1000亿元人民币，有着很大发展空间。

我国同位素与辐射技术的开发起步于上世纪50年代末到60年代中期，当时主要是建立机构、培训人员、准备条件、开展研究。据不完全统计，这一时期全国共举办各类同位素技术短训班达10余期，培训专业人员四五百人。并在中国科学院、中国农业科学院和医学科学院建立了专业研究室，各大学相继开设了核专业课程，在一些产业部门也先后开展了同位素与辐射技术的应用研究。1958年，生产出第一批放射性同位素，共33种；1963年，第一个辐射化学中间试验基地在吉林省动工兴建；1980年代以后出现发展高峰，同位素与辐射技术在农业、工业、医疗卫生、科学研究等各个领域的应用得到突飞猛进的发展。

放射性同位素和辐射技术的应用十分广泛。一是利用辐射的易探测性能发展示踪技术，成为科学研究、临床诊断、环境保护、水利监测、土壤施肥、探矿测井、药食品防伪、刑事侦破、考古鉴定的重要手段。

二是利用辐射的穿透性能发展透视和自动控制技术，作为各种物体的无损探伤、连续生产线的自动检验和控制、港口海关集装箱的在线检查、运动场和大型集会的安全检查，以及火灾自动报警等仪器和工具。

三是利用辐射的生物效应治癌、灭菌、杀虫、培育新品种。治癌是大家比较熟悉的所谓“放射性治疗（简称放疗）”，即用同位素钴-60或电子直线加速器对癌瘤进行外照射；把放射性同位素制成细针或细粒，埋入体内癌瘤近处或贴在病灶表面进行近照射；把放射性同位素制成药物内服进行治疗。灭菌杀虫，目前主要用于食品消毒和医疗用品消毒。食品安全是人类生存的基本保障，辐照加工不仅可以抑制食品变质，延长货架期，还可以使粮食不受虫蛀，土豆、洋葱、大蒜不长芽，香蕉、苹果、芒果等鲜果延缓烂熟期。辐照食品不产生放射性和有毒物质，也不破坏营养价值，对生长、发育和遗传没有不良影响。医疗用品消毒，如对注射器、针头、输液器、手术刀、纱布、绷带等的消毒，相较于常规高温蒸煮和化学试剂消毒方法，它具有常温操作、灭菌彻底、能耗极低的优点，尤其适用于羊肠线、外科手套、塑料导管、生物制品等不耐热物质的消毒，效果极好。

四是利用辐射的化学效应，发展辐射化工。辐射化工是利用辐射引发有机高分子的聚合或交联等反应，生产新的高分子材料（如合成乳胶、泡沫塑料）、产品（如热收缩电缆附件、热收缩套管），或改善高分子材料的绝缘、耐热、耐腐蚀、阻燃等性能（如电线、电缆的聚乙烯覆盖层、塑料热水管）。辐射交联聚乙烯电线电缆在摄氏120度的温度下，可以无限期地使用，被广泛地应用于飞机、宇宙飞船、汽车、计算机等高档设施、设备中。近年来，研究开发的木塑复合材料，是用劣质木材经过辐射加工替代优质木材，具有很好的经济效益和社会效益，已得到国家的高度重视。2005年，国务院办公厅颁发的《关于加快推进木材节约和代用工作的意见》也特别提到了这项技术，要求加强政策引导，加大技术支持力度，争取尽快形成工业生产规模。

五是利用辐射的能量制成各种各样放射性同位素电池，又称原子电池。即把放射性同位素衰变发出的能量转换成热能、电能或光能，不需要阳光照射，不受电磁干扰，可以在失重、强风暴、极低温等恶劣环境下工作，使用寿命长，安全可靠。在空间可用于人造卫星、航天飞船、太空探测器；在地面或水面可用于灯塔、航标、气象站、极地观察站；在人体可用于心脏起搏器，使用期可达10年以上。

在环保领域，我国已应用辐射处理城市生活垃圾、医院固体废物和工业废水。2013年5月，国家成立“PM2.5特别防治小组”，中国原子能科学研究院应用核分析技术参与雾霾成因分析，为治理雾霾提供精准武器。在考古领域，采用中子活化分析等方法，破解光绪死因；采用核固体径迹探测器方法，测定“北京猿人”年代。采用α源制成的离子感烟报警器，在宾馆、饭店、写字楼等高层建筑和家庭中得到广泛应用。

放射性同位素与辐射技术已在我国广泛应用，随着辐射加工技术的成熟和手段设施的完善，同位素与辐射技术产业化、工业化的规模越来越大，影响也越来越广，尤其在食品辐照加工、辐射消毒、辐射化工等领域产业化最早，发展最快，为我国经济社会发展、人民生活质量改善和科学技术进步作出了重要贡献。