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走进“核技术+”——民用核技术绿色发展论坛综述
文章来源:中国核工业报 日期:2018年12月05日

时间已经回到十多年前,人们还没有意识到“互联网+”的活力。如今,“互联网+”已经与传统产业融合,以闪电般的速度创造新的发展生态。这可能是技术创新的力量,这是不可阻挡的,并促进整个社会产业的不断升级和发展。在未来,“核技术+”可能提供同样巨大的能量。

核技术应用是战略性新兴产业,中国三分之一的产业与核技术密切相关。正如国际原子能机构(IAEA)2009年核技术评估报告所指出的那样:“就应用的广度而言,只能比较现代电子和信息技术。”在进一步发展核技术的情况下,其产业结合无疑将对后者的升级和人民生活水平的提高产生积极影响。 “核技术+”将为人类带来什么样的绿色发展前景?这可以在北京举行的论坛上的一些热门话题中看到。

  热点一:防霾

在论坛当天,北京市迎来了冬季以来的第三次大气污染预警,这也使冬季的温暖清洁呼声更高。在会上,叶启军院士在社会需求的背景下解释了核供暖问题。

据了解,中国有15个省,市,自治区需要冬季供暖,供暖面积仍在以10%左右的年均增长率扩大。 2015年,它已达到131亿平方米。供暖需求的快速增长导致中国北方的供热能力无法及时跟进。目前,城市集中供热的燃煤热电联产占48%,燃煤锅炉占33%,清洁热源不超过4%。清洁供暖和低碳发展要求取代了燃煤燃烧和小型锅炉,大型燃煤锅炉的减少已成为能源结构转型的主要趋势。与此同时,在清洁热源方面,中国的天然气差距严重,可再生能源的应用程度较低。寻找新的清洁能源非常迫切。

核能加热技术的发展使得解决冬季清洁供暖问题成为可能。数据显示,400兆瓦的低温加热反应堆可以加热10至2000万平方米的建筑物,以满足县级城市的供暖需求。在燃料消耗方面,400兆瓦的低温加热反应堆每年仅消耗约2.5吨核燃料,可替代320,000吨煤或1.6亿立方米天然气。在供暖成本方面,核能供热远远优于天然气和电力,可与煤炭相比。配料后,可以进一步提高经济效益。

有关专家还表示,核能加热具有明显的优势,即零熔化,零排放,技术成熟,操作维护简单。目前,国家十部委已下发计划,安全开发低温游泳池供热示范桩。 2017年12月,MG游戏中心在中国原子能科学研究院进行了低温加热反应堆试验示范,并继续提供168小时的供热。它取得了成功,目前正在积极推动示范项目。预计到2020年完工并投入运营。2020年后实现产业发展。

  热点二:治癌

核技术对所有人来说都是显而易见的,无论是使用医用加速器进行反射治疗,还是使用医学成像设备PET/CT进行癌症筛查。论坛上,中国科学院近代物理研究所党委书记赵宏伟介绍了离子束在癌症治疗领域的应用,这是核技术治疗癌症的又一突破。 。

与传统放疗相比,重离子疗法具有精确控制,对健康组织的损伤较小。凭借这些优点,重离子肿瘤治疗在全世界迅速发展。目前,世界上大约有120个离子束肿瘤治疗装置,治疗25,000例。

几乎在20世纪90年代初,碳纳米粒子研究所开始使用碳离子作为辐射细胞的基础研究。自2006年以来,第一批临床肿瘤患者已经进行了实验。 2013年,推出了商业原型,并推动了工业化。在中国建有两个单位,位于甘肃省武威市和兰州市。赵宏伟说,武威的装置已经开始治疗第一批患者。基于这项研究,近地研究所已开始研究下一代重离子肿瘤治疗设备,其发展趋势将是低成本,小型化和可视化。

用于治疗癌症的核技术的另一个主要前沿是质子治疗。据了解,中国正在积极推动质子治疗设备的本地化进程。今年9月,MG游戏中心首个质子治疗示范项目在天津滨海正式启动。此前,MG游戏中心已成功完成230MeV超导质子回旋加速器用于癌症治疗的主要大型设备的开发。随着示范项目的完成,中国还将在质子治疗领域占有一席之地,成为高端医疗器械,推动国内癌症治疗取得更大进展。

至于癌症放射治疗的未来发展趋势,赵宏伟认为,它将与光子放疗,离子束放疗,免疫治疗和放射性同位素药物治疗协同发展。

  热点三:公众安全

随着安全问题成为热点,核技术在安全领域的应用迎来了一个广阔的世界。据了解,该领域的全球市场规模在2015年达到约240亿美元,并且近年来出现了大幅增长。

在报告中,同方威士科技有限公司高级副总裁李元静分享了安全检查的主要任务:大型货物/车辆检查(集装箱检查),行李检查和乘客检查。这三种检查的主流技术是核技术。

在大型货物和车辆的检验中,经过20多年的发展,中国已经开发出单能量单视,双能双视,X射线中子聚变和容器CT技术,并一直处于领先地位。在这些技术领域的地位。

在行李检查方面,目前开发的双能CT可以检测和识别隐藏物体并自动检测爆炸物/药物。李元静认为,行李检查的未来发展趋势是CT技术+智能识别技术。能够对行李进行三维成像并使用机器代替人检查。

乘客检查与公共生活密切相关。现在每个人都在飞机上,乘坐地铁检查金属门。但是,只能检查是否存在金属,并且不能检查液体炸药和陶瓷刀等非金属物品。新一代成像安全设备有四种技术:一种是X射线传输技术,可以检查人体对毒物的控制。第二种是X射线反向散射,它可以探测人体携带的各种物体。第三种是毫米波成像,它不仅可以检测隐藏在织物下面的金属物体,还可以检测爆炸物等危险物品。第四种是被动式太赫兹成像技术,可以在5到10米的动态范围内了解乘客的身体。

  热点四:环保

随着公众对环境问题日益关注,核技术在环境保护领域的应用已成为另一个热点。核空气净化将用于一些核设施。它有三个主要功能:一是为人们提供良好的工作环境;二是为设备的正常运行提供舒适的环境;三是限制和控制核通风对工业废气的污染。发射。核空气净化属于辐射防护,放射性废物处理,采暖和通风等领域,包括五种污染物:气溶胶,碘,惰性气体,氦气和活化产物。中国辐射防护研究院表示,自1964年以来,该医院在放射性气溶胶,碘和惰性气体的净化和保留技术方面取得了一系列独立的研究成果。它基本上形成了核空气净化的完整产业链,可以为许多核设施和核电厂提供吸附器。

此外,核技术还应用于环境污染监测和三废处理。中国第一个电子束辐射烟气处理示范项目建在成都。随着中国严格的环境标准的引入,对工业废水处理提出了新的要求。目前,国内使用电子加速器处理工业废水已进入工业化阶段。在这个领域,中国有广阔的市场。根据2014年中国工业废水排放量205.3亿吨的计算,日排放量超过5600万吨,每套电子束辐照设备的处理能力为5000吨/日。根据电子束辐照技术计算5%工业废水,需要600套电子束辐照设备,相应市场规模近10亿元。在一些新的环境保护领域,如室内家具污染和船舶废水处理,核技术应用也有新的市场。

  结语

毫无疑问,“核技术+”传统工业应用是一个广泛的朝阳产业。民用核技术产业的发展可以为培育和扩大新动能,提高产品和服务质量,促进产业升级提供动力支持。

与此同时,我们也必须清楚地认识到,虽然“核技术+”的前景广阔,但仍存在许多现实瓶颈。特别是公共交流需要加倍,行业监管体系的建设还有很长的路要走。中国的核监管体系仍在总结经验,寻找差距,不断完善,为“核技术+”提供制度保障,最终目标是在全国建立核与辐射监管安全建设。 (葛伟伟郑科)

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