2018年12月10日

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核技术造福人类 放射性功不可没——参加核民用技术绿色发展论坛有感

引言:在规划核电项目、推广核能供热的过程中,总有政府领导干部犹犹豫豫,公众还没发声,政府领导干部就先害怕起“民意”,担心上核能项目会有公众反对,又对自己做通公众思想工作的能力没有信心。如此一来,导致利国利民、造福一方的好项目迟迟不能落地,倒是宁愿让百姓浸没在无穷无尽的雾霾之中,承受着身心健康之苦。

核技术论坛

11月26日,中国电力发展促进会核能分会发起并主办的2018民用核技术绿色发展论坛在京隆重开幕,与会者200多人,来自国民经济多个领域。我是一边主持,一边认真听讲,很有收获。尽管是学反应堆工程出身,但是多年居行业之外,对核技术应用的广泛程度和应用深度颇感新奇,对于核技术与国民经济及人民生活关系之密切也是大吃一惊。

核技术应用

所谓核技术应用,主要用的就是令部分民众闻之色变的“放射性”,在学术上统称为辐射科学与技术。地球上、空气中、宇宙射线中本来就有放射性,可惜密度和强度不够大,难有用武之地。于是科学家们就发明并制造出来了一批能够产生放射性射线的科学装置,比如加速器、核反应堆、同步辐射光源等等。

据王乃彦院士介绍:传统技术的升级改造和人民生活水平的提高在很大程度上和核技术发展紧密相关。中国有三分之一的行业与核技术紧密相关。正如国际原子能机构(IAEA)2009年核技术评价报告中所指出的:“就应用的广度而言,只有现代电子学与信息技术才能与之相提并论。”以美国为例,核技术应用领域的年产值占GDP比例达3-4%,日本和欧洲约为2-3%,而中国仅为0.3%。即使如此,中国核技术应用也已经进入了多个产业领域:工业、农业、医疗、环保、考古、国家安全等行业,在材料改性、医疗保健产品灭菌、工业无损检测、辐射育种、食品与农产品辐射加工、核医学、公共安全等领域的年产值超过了3000亿元人民币年增长率保持在20%左右,为全社会提供了近十万个就业岗位。

放射性

所谓放射性,是指元素从不稳定的原子核中自发地放出射线(主要是α、β、γ射线),这个过程叫做衰变,直至形成稳定的元素而停止放射。原子序数在83(铋)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序数小于83的元素(如锝)也具有放射性。所谓具有放射性,是指某些物质所具有的能自发地放射出放射性的性质。在已经发现的100多种元素中,约有2600多种核素(原子序数一样的核素叫做同位素),其中稳定性核素仅有280多种,属于81种元素。放射性核素有2300多种,又可分为天然放射性核素和人工放射性核素两大类。这些射线打到人体身上会产生电离辐射,对人体造成伤害。

重原子核裂变和轻原子核聚变也会产生放射性,除了衰变产生的射线之外,还多了中子。中子不带电,穿透力强。BNCT(中子俘获疗法)就是利用反应堆生产的热中子的人体穿透性以及硼对中子的亲和性,照射吸收了硼的癌细胞,杀死癌细胞,而不对正常细胞产生不可逆负面影响。

各领域应用
钴-60

工农业以及公共安全领域中常用的辐照用放射线主要是γ射线。γ射线主要来自于钴-60。据中国同辐介绍,已经掌握了完全自主知识产权的万居里级钴-60源生产技术,形成了年产600万居里钴-60辐照源的能力,可满足中国约75%的工业钴源市场需求。在医用钴-60源开发方面,秦山重水堆大批量生产医用钴-60于2017年3月获批,首批成品预计2019年上市,用于治疗肿瘤。

工业领域

在工业领域,材料改性产业是产业化程度最高的工业应用。医疗器具辐照灭菌近年来也得到迅速发展,已广泛应用于卫生材料、医用乳胶手套、一次性使用医疗器械的辐照消毒领域(这就是为什么医院里再也看不到用蒸馏水煮针管的现象)。

农业食品领域

在农业食品领域,核农学已经广泛应用于植物辐射诱变育种、农产品辐射加工、农业核素示踪、昆虫辐射不育等领域,已经成为改造革新传统农业、促进农业科技进步和农业现代化的重要科技支撑。据介绍,2015年中国的农产品、食品辐照量超过40%,占全球总量的一半以上。

医学领域

在医学领域,采用质子和重离子治疗癌症的医用直线加速器从1986年的71台增长到2015年的1931台,随着癌症人数的增长,家家户户对γ刀、质子刀已经不再陌生。中子刀也将很快走入医院治疗肿瘤的第一线。利用放射性同位素进行体检、示踪和肿瘤治疗,已经到了需要排队等待数周到数月的程度。

当前国人的癌症发病率持续走高,环境污染因素当推首因。核能发电和核能供热可以改善大气环境、减少雾霾污染,实现零碳排放。得了癌症之后的治疗,更是离不开核医药和核仪器构成的核医学。据中国同辐介绍,目前我国从事放射性药物教学、研发、生产的单位有50余家,从业人员约2000人;国家药监局批准上市的放射性诊断与治疗药物30余种,基本满足国内900余家医院临床核医学的使用要求。从产值上看,2017年中国放射性药物市场规模达到43.8亿元人民币,其中显像诊断和治疗用放射性药物25.1亿元,2013年到2017年复合增长率为10.6%,市场预期在2022年将达到65.2亿元。从未来需求看,放射性药物是一个需求旺盛的“朝阳行业”。按照美国核医学的规模,中国核医学还有十倍的增长空间。

尽管市场需求如此旺盛,但是中国目前还没有固定用于放射性药物生产的核反应堆,超过95%的 放射性药物依赖进口。中国也没有真正拥有自主知识产权的放射性新药。在放射性药物审批方面,国内已经有十几年没有新药获批。这种情况的出现,与相关政府部门和相关企业及技术人员的短视和浮躁心态有关。因为国际上有一个通用的说法,药物的研发需要突破两个“10”,即从研究一个新药到真正投入市场,至少需要十年时间,投入至少是十亿美元。

公共安全领域

公共安全领域,同方威视生产的放射性检测仪,广泛分布在国内乃至世界各地的机场、火车站入口和地铁口,原来主要是查毒品走私和各种违禁品,后来随着世界恐怖主义的泛滥,重要机构和建筑物入口也纷纷设置安全检测仪。同方威视现在的技术已经不再是黑白照片,而是彩色照片了,就连体内藏毒都能够检测出来。除了应用钴-60产生的γ射线,现在已经发展到用天然存在的宇宙射线进行安全检查,对人体完全无影响。

其他领域

此外,还有核技术在环境治理方面的应用,给我的印象是,常规方法搞不定的污染治理,都可以考虑用核级技术来一试身手,说不定就有意外收获。

恐惧来源于无知。当您了解了这些核技术应用常识之后,您还会恐核反核吗?当您自己或家人因为患癌症需要放射性治疗时,您还会因为“恐核反核”而远离医院和核医学吗?您还会一边呼吸着严重污染的空气、一边反对核电站和核能供热站的建设吗?如果您还有疑虑,欢迎与我们互动交流!