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武汉市推动非动力核技术应用产业发展的建议

发布时间: 2024-01-18


樊明武  中国工程院院士,华中科技大学教授

 

非动力核技术也被称为同位素与辐射技术,通过放射性同位

素发出的α、β、γ射线、加速器产生的带电粒子束或X 射线等与物


质发生相互作用(如电离辐射等),所产生的物理、化学和生物 效应,可以用于材料改性、消毒灭菌、无损检测、医学诊断治疗、 诱变育种、环境保护、公共安全等领域。如果把核电称为核技术 应用“重工业”的话,非动力核技术则是应用“轻工业”。核技 术应用在提高人民生活水平、促进社会经济发展中发挥着不可替

代的作用,是国家战略性新兴产业。

 

一、发展非动力核技术产业的重要意义

 

国际原子能机构(IAEA)指出:“同位素与辐射技术正在为全世 界的社会经济发展做出宝贵贡献,就应用的广度而言,只有现代

电子学和信息技术才能与同位素及辐射技术相提并论。

据统计,在制造业领域43个细分行业中的近三分之一的行业 与核技术有关。核技术广泛应用在工业、医学、农业、环保、公 共安全等领域,其中工业应用占比最高,达到了55%;其次就是 医疗卫生方面的应用,占比约18%;在农业应用领域占比约为 17%;在公共安全方面占比5%左右。除此之外,核技术还可以用 于油田测井、雾霾溯源、考古、法证学、航天等领域,已成为推 进新技术、新材料、新工艺、新方法不断取得创新发展的动力之 一。例如,利用加速器产生的电子束,可以处理医疗污水、医疗 固体废物、抗生素菌渣、制药废水、垃圾渗滤液等。特别是医用

辐射治污技术在抗击新冠疫情战役中发挥了重要作用。

目前,全球有150个国家和地区发展核技术,年均产业化规


模达到万亿美元以上。我国核技术应用产业年产值2019年估算约 5000亿元(约占国民生产总值的0.5%),是2010年的5倍,年 增长率15%~20%。我国核技术应用产业的年产值有望于2023年

突破万亿元。

辐射加工过程,基本在常温下进行,在低能耗下生产高质量 的产品,如舰船、核电厂、航空航天等必须采用电子束辐射交联 电缆,市价可达传统方法生产电缆的数倍,降低了每单位GDP 所  需能耗。这一技术的应用是助力国家实现“双碳”目标的有效途径。 农产品辐射消毒灭菌可有效延长保鲜期,实现错峰销售,使农户

增收。

 

二、湖北省武汉市发展非动力核技术应用产业的优势条件

 

湖北省武汉市非动力核技术应用有良好的基础,如省农科院 与核农技术研究所等单位利用辐照育种,培育不同颜色的花卉, 辐照魔芋淀粉吸收性可以提高800-1000倍。疫情期间,该研究所

承担了防护物资灭菌任务,为疫情防控做出了重要贡献。

除武汉市外,湖北其他城市也有基于核技术跨越发展的先例, 如黄石航天电缆有限公司生产辐照交联高温线替代进口,应用于 国家航空航天重大项目。又如,汉川祥源新材科技股份有限公司 过去是一家年销售额仅500万元的面粉加工厂,现基于电子束辐 射加工技术生产辐照交联聚烯烃发泡材料替代进口,成功实现传

统产业转型,创造了近千就业岗位,其产品作为一种绿色环保的


缓冲、密封、防水、减震材料,广泛应用在汽车内饰领域、电子 领域、建筑声学、保温隔热、包装缓冲、医疗等领域,2021 年在

深圳成功上市,公司估值已达30亿。

近年来,周边省份四川、安徽、湖南都在努力推动这一产业, 在医疗、军民融合等方面取得了不错的成绩。特别是广东省,基

于该技术推动了环保产业的快速发展。

 

三、武汉市发展非动力核技术应用产业的几点建议

 

经过多年努力,湖北省、武汉市在发展非动力核技术产业上 有了一定的基础,但还远不能满足国家“双碳”经济发展、人民群 众生命健康、高端材料生产、环保产业等日益增长的需要,且其 产业规模与国际及国内沿海地区相比,还有相当差距。更为重要 的是,核技术保密性极高,材料配方和相应的剂量率是买不来的, 只能靠我们潜心研究,才能解决关键技术。如航空航天急需的高 粘度纤维素密封材料、国防急需的无烟炸药的硝化纤维素原料, 高质量、高产量的植物种子,医用人造关节、人造皮肤、人造骨

骼等等,都需要我们去探索、去寻求答案。为此,我们建议:

1.夯实基础,建立非动力核技术研发与转化基地,提升支撑  能力。非动力核技术应用属于高科技产业,多学科交叉,产品开 发与应用场景密切相关。其应用领域广泛:工业、农业、医学、  材料等等。具体研发涉及多学科:物理、化学、生物、材料等等。

研发人员不仅需要坚实的理论与实践基础,必须有加速器、屏蔽


厂房、多种高精度测试仪表和老化装置等基础硬件设施,产品需

要在特定条件下进行相当时间考验。

建议在武汉市政府有关部门的支持下,联合学校、科研机构 以及相关企业,共同建立非动力核技术应用技术研发与转化基地。 让研究人员不为科研经费、文章数量担忧,潜心做学问,做出能

转化为生产力的成果,把论文写在祖国大地上。

2.在科协的领导下普及核科学知识教育。在科协的组织下, 向社会普及核科学知识,使公众认识、了解核技术应用产业的优 势以及其他手段难以发挥的作用:在实现双碳目标中,核电与其 他可再生能源协调发展,提供无碳能源,也是唯一能起调峰作用

的基荷电源;辐射加工技术是降低单位GDP 能耗的有效手段。

3.发挥核技术应用样板企业作用。邀请基于核技术应用成功 的企业,比如黄石航空航天电缆厂、祥源新材料公司等介绍他们 的成功经验。组织推介企业参会对象可以是潜在与核技术应用紧 密相关的企业,如电缆、轮胎、医用材料、食品、建材等企业, 也可以是目前需要转型、走出困境中小企业,如房地产企业。帮 助他们开阔思路,转型为实体经济,只要选择产品对路,就可能

基于辐射技术生产出高性能产品,占领市场取得好的经济效益。

非动力核技术应用产业投资量不大,适合中小企业采用。而 一旦工艺方案、包括配方、辐射剂量、工艺流程等成功定型后,

普通员工只需严格按研发的数据进行,就可以批量生产,因此可


 

以造就大量的就业机会,创造良好的社会效益。

总之,基于核技术应用攻克在公共安全、节能减排、特殊材 料生产、环境保护、人民健康等问题难点,提供科学的解决方案, 促进湖北省武汉市相关产业发展,创造更多的就业机会,为湖北、

武汉的经济发展添砖加瓦,为助力武汉实现双碳目标贡献智慧。

来源:中国科学家杂志社




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