走進(jìn)“核技術(shù)+”——民用核技術(shù)綠色發(fā)展論壇綜述
時(shí)間倒回到十幾年前,人們尚未認(rèn)識(shí)到“互聯(lián)網(wǎng)+”的生命力。而如今,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)通過與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合,以迅雷不及掩耳之勢,創(chuàng)造出新的發(fā)展生態(tài)。這或許就是科技創(chuàng)新的力量,勢不可擋,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)業(yè)不斷地升級(jí)、演進(jìn)。未來,“核技術(shù)+”也許會(huì)提供同樣巨大的能量。
核技術(shù)應(yīng)用屬于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),中國有三分之一的行業(yè)與核技術(shù)緊密相關(guān)。正如國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA) 2009年核技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告所指出的:“就應(yīng)用的廣度而言,只有現(xiàn)代電子學(xué)與信息技術(shù)才能與之相提并論。”在核技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的情況下,其與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,無疑將會(huì)對后者的升級(jí)改造和人民生活水平的提高產(chǎn)生積極影響。“核技術(shù)+”到底會(huì)給人類帶來怎樣的綠色發(fā)展前景?從此次在北京舉行的論壇上的一些熱點(diǎn)議題中或許可見一斑。
熱點(diǎn)一:防霾
論壇舉行當(dāng)天,北京城迎來了入冬以來的第三次空氣重污染預(yù)警,這也讓推進(jìn)冬季清潔取暖的呼聲更加高漲。會(huì)場上,葉奇蓁院士對核能供暖的講解可謂是切中了社會(huì)需求。
據(jù)了解,我國共有15個(gè)省、市、自治區(qū)需要冬季供暖,且供暖面積還在以年均約10%的增速飛速擴(kuò)大,在2015年已達(dá)131億平方米。供暖需求的飛速增長導(dǎo)致我國北方地區(qū)供熱能力無法及時(shí)跟進(jìn)。目前,城鎮(zhèn)集中供熱中燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)占48%,燃煤鍋爐占33%,清潔熱源不超過4%。清潔供熱、低碳發(fā)展要求取代散煤燃燒和小鍋爐,壓減大型燃煤鍋爐已經(jīng)成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的大趨勢。與此同時(shí),在清潔熱源上,我國的天然氣缺口嚴(yán)重,可再生能源應(yīng)用的程度較低,尋找新的清潔能源迫在眉睫。
核能供熱技術(shù)的發(fā)展,為解決冬季清潔供熱提供了可能。數(shù)據(jù)顯示,一座400兆瓦的低溫供熱堆能夠?qū)?000萬~2000萬平方米建筑進(jìn)行供暖,滿足縣級(jí)市采暖供熱要求。在燃料消耗上,一座400兆瓦的低溫供熱堆每年消耗的核燃料僅大約2.5噸,可替代32萬噸燃煤或16000萬立方米天然氣。而在供熱成本上,核能供熱遠(yuǎn)優(yōu)于燃?xì)狻⒂秒姡梢员葦M燃煤,批量化之后還可進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)性。
有關(guān)專家還表示,核能供熱具有明顯優(yōu)勢,即零堆熔、零排放、技術(shù)成熟、運(yùn)維簡單等。目前,國家十部委發(fā)布規(guī)劃提出,安全發(fā)展低溫游泳池供熱示范堆。中核集團(tuán)已經(jīng)于2017年12月,在中國原子能科學(xué)研究院進(jìn)行了低溫供熱堆試驗(yàn)演示,持續(xù)供熱168小時(shí),取得了成功,目前正在積極推進(jìn)示范工程,預(yù)計(jì)在2020年前后建成投運(yùn),在2020年后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
熱點(diǎn)二:治癌
核技術(shù)對醫(yī)學(xué)的改變有目共睹,無論是利用醫(yī)用加速器進(jìn)行反射性治療,還是利用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備PET/CT進(jìn)行癌癥檢查。此次論壇上,中科院近代物理所黨委書記趙宏衛(wèi)介紹了離子束在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用,這是核技術(shù)治療癌癥的又一突破。
相比于傳統(tǒng)的放療,重離子治療控制精準(zhǔn),對健康組織損傷小。憑借這些優(yōu)勢,重離子腫瘤治療在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。目前全世界離子束腫瘤治療裝置大約為120臺(tái),治療2.5萬病例。
近物所從上世紀(jì)90年代初開始應(yīng)用碳離子做輻射細(xì)胞的基礎(chǔ)研究,從2006年開始進(jìn)行第一例臨床腫瘤病人的實(shí)驗(yàn),2013年開始有商業(yè)化的樣機(jī),進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的推廣,目前已經(jīng)在我國建成兩臺(tái)裝置,分別位于甘肅省的武威市和蘭州市。趙宏衛(wèi)表示,武威的裝置已經(jīng)開始首批病人治療。在此研究基礎(chǔ)上,近物所開始了下一代重離子腫瘤治療裝置的研究,發(fā)展趨勢會(huì)朝著低成本、小型化、可視化等方向發(fā)展。
核技術(shù)治療癌癥的另一大前沿?zé)狳c(diǎn)則是質(zhì)子治療。據(jù)了解,目前我國正在積極推進(jìn)質(zhì)子治療設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。今年9月,中核集團(tuán)首個(gè)質(zhì)子治療示范工程項(xiàng)目在天津?yàn)I海正式開工建設(shè)。此前,中核集團(tuán)已經(jīng)成功完成癌癥治療230MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器主要大型設(shè)備研制工作。隨著示范工程建成,我國也將在質(zhì)子治療這一高端醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中占有一席之地,推動(dòng)國內(nèi)癌癥治療工作實(shí)現(xiàn)更大的進(jìn)步。
至于放射性治療癌癥未來的發(fā)展趨勢,趙宏衛(wèi)認(rèn)為會(huì)朝著光子放療、離子束放療、免疫治療、放射性同位素藥物治療等方向協(xié)同發(fā)展。
熱點(diǎn)三:公眾安全
隨著安全問題變成了熱點(diǎn),核技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用迎來廣闊天地。據(jù)了解,2015年這一領(lǐng)域全球市場規(guī)模達(dá)到240億美元左右,這幾年還有大幅的增長。
同方威視技術(shù)股份有限公司高級(jí)副總裁李元景在報(bào)告中分享了安檢的主要任務(wù):大型貨物/車輛檢查(集裝箱檢查)、行李檢查、旅客檢查。而這三類檢查的主流技術(shù)都是核技術(shù)。
在大型貨物及車輛查驗(yàn)方面,經(jīng)過20多年的發(fā)展,我國發(fā)展了單能單視角、雙能雙視角、X射線中子融合及集裝箱CT技術(shù),并且一直在這些技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)跑地位。
行李物品檢查方面,目前研發(fā)的雙能CT,能夠發(fā)現(xiàn)識(shí)別隱藏的物體,可自動(dòng)探測爆炸物/毒品。李元景認(rèn)為未來行李物品檢查的發(fā)展趨勢是CT技術(shù)+智能識(shí)別技術(shù)。能夠?qū)π欣钸M(jìn)行三維成像,并用機(jī)器代替人去進(jìn)行檢查。
旅客檢查與公眾生活息息相關(guān)。現(xiàn)在大家坐飛機(jī)、坐地鐵都會(huì)經(jīng)過金屬門進(jìn)行檢查。不過這只能檢查有沒有金屬,對液體炸藥、陶瓷刀等非金屬物品無法檢查。新一代的成像安檢設(shè)備有四種技術(shù):一是X射線透射技術(shù),能檢查體內(nèi)藏毒等。二是X射線背散射,能夠很好地檢測人體攜帶的各種物體。三是毫米波成像,不僅可以檢測出隱藏在織物下的金屬物體,還可以檢測出炸藥等危險(xiǎn)品。四是被動(dòng)太赫茲成像技術(shù),能在5~10米動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)知道旅客身上裝的是什么東西。
熱點(diǎn)四:環(huán)保
隨著公眾對環(huán)境問題的日益關(guān)注,核技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用成為又一熱點(diǎn)。核空氣凈化在一些核設(shè)施里面會(huì)用到,其主要有三個(gè)作用:一是為人提供好的工作環(huán)境;二是為設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供舒適的環(huán)境;三是限制和控制核通風(fēng)污染工業(yè)廢氣的排放。核空氣凈化屬于輻射防護(hù)、放射性廢物處理、采暖通風(fēng)等形成的交叉領(lǐng)域,包括五類污染物:氣溶膠、碘、惰性氣體、 氚、活化產(chǎn)物。中國輻射防護(hù)研究院表示,自1964年以來,該院在放射性氣溶膠、碘、惰性氣體的凈化與滯留技術(shù)方面,取得了一系列自主化研究成果。其在核空氣凈化方面基本上形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,能夠?yàn)楹芏嗪嗽O(shè)施、核電站提供吸附器。
除此之外,核技術(shù)還應(yīng)用到環(huán)境污染監(jiān)測和三廢處理中。中國第一個(gè)電子束輻射處理煙氣廢氣示范工程建于成都。隨著國內(nèi)推出趨于嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),對工業(yè)廢水治理也提出了新的要求。目前,國內(nèi)利用電子加速器處理工業(yè)廢水已經(jīng)步入產(chǎn)業(yè)化階段。在該領(lǐng)域,我國有廣泛的市場。按照2014年我國工業(yè)廢水排放量205.3億噸計(jì)算,每天排放超過5600萬噸,每套電子束輻照裝置處理能力為5000噸/天,按照5%的工業(yè)廢水采用電子束輻照技術(shù)處理計(jì)算,需要電子束輻照裝置600套,對應(yīng)市場規(guī)模近100億元。而在一些新的環(huán)保領(lǐng)域,比如室內(nèi)家具污染、輪船廢水處理方面,核技術(shù)應(yīng)用也有新的市場。
結(jié)語
毫無疑問,“核技術(shù)+”傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用是涉及領(lǐng)域廣泛的朝陽產(chǎn)業(yè)。發(fā)展民用核技術(shù)產(chǎn)業(yè),可以為培育壯大新動(dòng)能提供動(dòng)力支撐,提高產(chǎn)品和服務(wù)的供給質(zhì)量,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更高水平的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
同時(shí),也要清醒地認(rèn)識(shí)到,雖然“核技術(shù)+”前景廣闊,但很多現(xiàn)實(shí)瓶頸仍擺在眼前,特別是公眾溝通需再接再厲,行業(yè)監(jiān)管體系建設(shè)任重道遠(yuǎn)。我國的核監(jiān)管體系仍在總結(jié)經(jīng)驗(yàn),找差距,不斷地完善,為“核技術(shù)+”提供制度保障,最終目的是構(gòu)建整個(gè)中國的核與輻射監(jiān)管的安全大廈。
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