以核技术应用产业促进国民经济发展

技术应⽤产业促进国民经济发展
核技术应⽤是核能和平利⽤的重要内容,是当代公认的⾼新技术。与发达国家相⽐,我国核技术应⽤技术研发和产业化⽔平有很⼤差距。核技术应⽤有更⼴阔的空间,将在更多领域发挥重要作⽤,其产业化发展进程将更快、质量更⾼、需求更多。本⽂分析了核技术应⽤产业国内外发展现状与市场需求、产业化发展的特殊性并提出政策措施建议,旨在进⼀步提升核技术应⽤产业对国民经济发展的贡献度。
核技术应⽤(即民⽤⾮动⼒核技术应⽤),是利⽤射线与物质相互作⽤来探测或改变物质的技术在国民经济中的应⽤,是和平利⽤原⼦能的⼀个重要⽅⾯,是当代公认的⾼新技术,是核领域的轻⼯业,早已⼴泛应⽤到⼯业、医疗、农业、环保、资源勘探与开发、公共安全、⽣命科学、材料科学和信息科学等诸多领域。
随着社会发展和⼈们⽣活⽔平的提⾼,核技术应⽤将有更⼴阔的应⽤空间,产⽣更⼤的经济效益,同时也必将成为国内外竞争⽇趋激烈的⾏业。核技术应⽤产业是完全⾯向市场的产业,具有⼴泛性、渗透性、开放性、包容性和共享性。
核医学健康诊疗、辐照育种、⾷品辐照杀菌、材料改性以及环境治理等都与⼈们⽣活密切相关。此外,核技术应⽤具有显著的军民融合性,放射性同位素制成的核材料、核探测器和核电池等在武器装备、空间探测以及远程长周期动⼒保障等⽅⾯有重要⽤途。
电动操作机构核技术应⽤概述
核技术应⽤概述核技术应⽤涉及三个层次的内容:核技术、核技术产品、核技术及其产品在国民经济各领域中的应⽤。
核技术是指对射线与物质相互作⽤的机理及产⽣效应的研究,如放射性同位素⽰踪技术、核分析技术、核成像技术等,核技术是核技术应⽤的基础。
核技术产品是以核技术为基础,开发出的具有某种应⽤功能的产品,如同位素制品(放射物、标记化合物、放射源等)、辐照装置、核仪器仪表(发射与接受射线的仪器,如加速器、各类含源的仪器仪表等)、离⼦注⼊装置等。核技术产品因能为各经济领域解决科研⽣产问题,具有⼀定的经济价值。数控转塔冲床模具
核技术或其产品的应⽤,是指利⽤核技术或其产品,解决各领域科学研究、⽣产中相关的具体⽽复杂的问题,如疾病诊断和、辐照灭菌消毒、辐照诱导育种、材料改性、离⼦注⼊、⽆损探伤、⼯业测井、⽰踪分析、三废治理等,这些领域拥有巨⼤的产业规模和经济效益。
发展现状与市场需求
核技术应⽤具有⼴阔的发展前景,国际原⼦能机构指出,同位素与辐射技术就应⽤的⼴度⽽⾔,只有
现代电⼦学和信息技术可与之相提并论。核技术应⽤是⼀个融合众多学科为基础发展起来的综合性战略产业,细分⾏业范围⼴泛,包括与核动⼒技术结合的核电配套产品、与⾼端制造业结合的电⼦加速器、核医学、环境科学等交叉融合领域,并且随着核技术和其他相关技术的不断进步,其潜在的应⽤领域更加⼴阔。核技术应⽤⾏业具体可细分为:
1)⾼端制造业:包括应⽤于辐照加⼯、安检、肿瘤等领域的各类加速器;
2)辐射加⼯:⾼分⼦材料改性、消毒灭菌、环境保护、轮胎预硫化等;
3)核医疗:包括核药、核医学装备等;
4)核电配套、核仪器仪表及其他外延产业。
各细分⾏业间互有交叉。世界上已有近150个国家和地区开展了核技术研究、开发和利⽤。美国、⽇本和欧洲等发达国家极其重视核技术应⽤产业发展,美国⾃上世纪九⼗年代以来,核技术应⽤产业的年产值占其GDP的⽐例⼀直保持在3%~4%,产值规模超过核电,已成为推动国家经济增长的重要⼒量。⽬前,美国核技术应⽤产业年产值超过6000亿美元,全球产业规模近万亿美元。muhdpe合金管
核技术应⽤在我国已经过40多年的发展,但相对发达国家,我国核技术应⽤市场的开拓还处于初级阶段,产值在国民经济中所占⽐例⾮常⼩,2014年产值为1300亿元,占当年GDP的0.2%,⽐2013年增
长30%。⽬前由于有些放射性费⽤较⾼,有些设备和放射性同位素⽣产原料依靠进⼝以及辐照产品品种少等原因,我国核技术应⽤产业整体规模远远低于发达国家。
于发达国家。
随着我国经济和社会的不断发展,如果未来我国核技术应⽤能够在医学、环保、印刷等新领域成功突破,核技术应⽤产业年产值将超过万亿。核技术应⽤产业具有巨⼤的发展空间,同时也意味着愈加激烈的市场竞争。
在国家政策层⾯,国防科⼯局发布的《“⼗三五”核⼯业发展规划》对核技术应⽤产业发展做了说明,我国将促进核技术应⽤,壮⼤核产业规模。《2015年国防科⼯局军民融合专项⾏动计划》中指出,要“制定核技术应⽤产业发展指导意见,推动核技术在⼯业、农业、医疗、卫⽣、环境等领域的应⽤”;《2016年国防科⼯局军民融合专项⾏动计划》指
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出“加强核技术应⽤产业发展”,重点在放射性同位素、医⽤加速器、放疗设备研发等领域加⼤科技攻关,推动⼀批项⽬⽴项。
核医学
核医学指的是将核技术⽤于疾病的预防、诊断和所形成的现代医学和核技术应⽤的交叉领域,在
热流道温控器医学中主要有两⽅⾯应⽤:⼀个是核医学成像,另⼀个是肿瘤的放射。核医学成像技术包括单光⼦发射断层成像(SPECT)和正电⼦断层成像(PET)。据统计,SPECT可以⽐X-CT提前3个⽉诊断出肿瘤,PET⼀般⽐SPECT还要早3个⽉诊断出肿瘤。肿瘤放射医疗与⼿术、化疗并称为⽬前肿瘤临床的三⼤技术,⽬前⼤约近70%的肿瘤患者需要进⾏不同程度的放射,40%的癌症可以通过放疗根治。因副作⽤更⼩、效果更好、综合成本更低等特点,现代化精准放疗在发达国家肿瘤中已经成为主要选择:美国肿瘤患者选择放疗的⽐率早已超过60%,⽽⽬前国内这个数字低于20%。⽬前主要⽅向是开发⽤于放疗的新装置,未来放射性设备将朝着打击精准性更⾼,对⼈体副作⽤更⼩两⼤⽅向发展,质⼦、重离⼦将有望成为未来趋势。质⼦、重离⼦肿瘤相⽐于其他放射性⽅式具有对病灶打击精准性更⾼、打击⼒更⼤、对正常组织损伤更⼩等三⼤优势。另外,临床上对肿瘤病⼈实现剂量可调节的放射性(IMRT),其中最为突出的是电⼦直线加速器和螺旋CT结合形成的断层放疗(Tomotherapy)技术。为了保证放疗的质量,保护病⼈的安全,加强对放疗设备的质量控制。同时,发展放疗计划软件、利⽤医学影像对情况进⾏监督、在放疗后对病⼈接受的剂量场分布进⾏重建并和计划进⾏⽐较等⼯作都是⼗分重要的。根据对国内市场的需求预测,我国⽬前医⽤直线加速器的产业规模可达到30亿/年,质⼦、重离⼦加速器的产业规模可达1000亿/年,未来10年内,核药的产业规模可达400亿。
辐射加⼯
辐射加⼯是利⽤电离辐射(钴-60放射源产⽣的γ射线、加速器产⽣的电⼦束或X射线)与被辐射物发⽣物理、化学或⽣物效应,常温下对物质进⾏保鲜、灭菌消毒或材料改性的⼀种加⼯⽅法,其特点是⾼效、节能、⽆残留、⽆污染、加⼯简便快捷、机械化与⾃动化程度⾼,辐射加⼯服务主要包括消毒灭菌、材料改性和三废治理等多个领域,经济效益和市场空间巨⼤。
消毒灭菌。辐射消毒灭菌技术是指⽤电⼦束直接或间接破坏微⽣物的核糖核酸、蛋⽩质和酶,从⽽杀死微⽣物;辐照灭菌⽆污染、⽆化学残留物;可⼤量减少化学灭菌⼯艺中清洗⽤⽔,提⾼经济效益。它是核技术应⽤的重要领域之⼀,是绿⾊、低碳、环保、节能的朝阳产业,在⾷品、医疗卫⽣⽤品、农副产品等⽅⾯有着⼴泛的应⽤。根据中国同辐⾏业协会的估算,2010年⽤于辐照消毒灭菌的各类⾷品、医疗器械、中药的市场规模已达2900亿元,按照辐照加⼯收⼊占产品原值2%的经验数据计算,预计国内辐照消毒灭菌服务产值近60亿元。⽬前我国经过辐照消毒处理的各类产品仅占市场容量的⼗分之⼀,当前我国钴-60装置为110多座,为电⼦加速器的⼗倍左右。由于安全的考量,未来应⽤电⼦加速器辐照消毒是⼤势所趋,假设未来电⼦加速器可以增长到100台,在辐照消毒市场和钴-60装置分庭抗礼,并按加速器单价200万元计算,预计未来五年⽤于辐照消毒的电⼦加速器的市场容量可达2亿。
材料改性。通过辐照技术使得⾼分⼦材料改性可以显著提⾼材料的多项性能,所⽤的辐照技术有辐照交联、辐照聚合、辐照接枝等。其中辐照交联是⽬前应⽤最为⼴泛的技术,辐照交联技术改性⾼分⼦
材料主要⽤于:电线缆料、热缩材料、医⽤材料和建筑材料。国内辐照交联电缆料是⽬前市场体量最⼤,也是产业化最深⼊的核技术应⽤领域,后续市场空间达千亿。据测算,2015年辐射化⼯总产值达180亿,线缆和热缩材料占到70%,即120亿左右。我国电线电缆市场规模在2020年有望达到1.7万亿,按辐照交联电缆占10%、其中⼜有75%的产值来⾃于电缆分计算,预计2020年辐照电缆料的市场规模可以达到千亿级别。我国热缩材料经过20多年的发展,⾄今已基本实现规模化,有望在⾼铁、汽车与电⼒建设的拉动下继续⾼增长,预计到2020年,热缩材料市场规模将达到600亿左右。
三废处理
在三废处理⽅⾯,核技术拥有诸多传统技术⽆法⽐拟的优势,如更⾼的效率、更低的能耗以及更准确的处理能⼒,同时可以与传统技术⼯艺相互结合,优势互补,因此核技术在环境领域有着⼴泛的应⽤前景。电⼦辐照技术主要适⽤于⼤⽓、废⽔、污泥的净化处理,其中,电⼦束辐照技术处理污⽔就是利⽤加速后的电⼦束流对污⽔进⾏辐射,使⽔中的污染物发⽣分解或降解、有害微⽣物发⽣变性等,以达到消毒净化废⽔的⽬的。电⼦束辐照技术处理废⽔与传统废⽔处理⼯艺相⽐,具有如下优点:接近零的炭源消耗、基本不产⽣剩余污泥、温室⽓体排放量少、处理速度快、处理范围⼴。核技术处理三废在国外已经有⽰范性的应⽤,我国则刚刚起步。据统计,全国年废⽔排放总量为700多亿吨,其中⼯业
核技术处理三废在国外已经有⽰范性的应⽤,我国则刚刚起步。据统计,全国年废⽔排放总量为700多亿吨,其中⼯业废⽔排放量200多亿吨,若未来通过辐照处理的废⽔排放量占⼯业废⽔排放量10%~20%计算,且假设单台加速器⽇处理废⽔量为5000吨,假设加速器⼀年运⾏330天,则每年的废⽔处理量达165万吨,⼤概需要此类加速器1200台以上。按每台单价200万元计算,仅加速器销售市场容量将超过24亿元。
核技术应⽤产业化发展的特殊性
核技术应⽤产业发展具有⼀定特殊性,主要体现在以下两⽅⾯。
⼀⽅⾯核技术应⽤涉及放射性,环保、公安、交通运输等部门对涉核产业化项⽬的环评、⽴项、选址、⽣产、销售、运输、回收等环节制定了严格的审批和监管程序,需要较为繁琐的试验检测、认证许可过程,相⽐⼀般产业化项⽬,核技术应⽤产业化涉及较多审批机构、需要较长时间,这既延长了产业化周期,也增加了产业化难度。
另⼀⽅⾯核技术应⽤的主要产值来源于产业链下游环节(见图1)。以放射物为例,产业链上游包括药⽤同位素技术研发与同位素原料⽣产,中游包括同位素药品销售,下游包括放射性诊疗。⼜如辐照产业,上游包括辐照技术研发与辐照装置研制⽣产,中游包括辐照加⼯服务,下游为辐照产品的⽣产与销售。其中,上中游的产值在整个产业链中占⽐⼩,绝⼤部分低于10%,有的甚⾄不到1%,这
样的产业特点,再加上成果转化和产业化的⾼风险,企业更倾向于直接从国外购买成熟、⾼端的技术和产品,直接利⽤产业链下游创收,⽽不愿意承担产业化的风险,导致⼤量进⼝产品和设备占据国内市场。
三维数据采集措施建议
建议国家提供引导性资⾦⽀持。发挥财政资⾦杠杆放⼤效应,⽀持初创期技术创新和成果转化,增加核技术应⽤创业投资资本供给,弥补创业投资企业在成长期的资⾦不⾜。引导性资⾦的运作原则是,政府引导、市场运作、科学决策并防范风险。
加强对基础研究和基础设施的投⼊。构建基础研究发展平台,加⼤对有前瞻性、战略性、有应⽤前景的同位素⽣产新技术、加速器技术、射线应⽤技术等基础研究和相关基础设施的投⼊,提升核技术应⽤产业化发展的核⼼能⼒,夯实核技术应⽤产业化发展的基础。
完善基础学科建设,加强⼈才储备。系统梳理核技术应⽤领域基础学科建设现状,建议针对已缺失或
能⼒不⾜、出现⼈才断档的基础学科,积极落实学科建设,加强⼈才培养,为核技术应⽤产业化发展提供⼈才保障。
通过顶层设计形成推动产业化发展的合⼒。以国家政策⽀持、资⾦⽀持为导向,有选择地组织协调市场前景好、技术先进、优势明显、成熟度⾼的重点项⽬进⾏成果转化。按照市场规律,建⽴产研销结合的协同创新体制,包括选择研发⽅向、实施成果转化和市场推⼴等。同时,在国家层⾯统筹规划、科技、财务、⼈才等要素,共同推动核技术应⽤科技成果研发、转化、产业化和⾛出去。
建⽴核技术应⽤科技成果转化信息平台。围绕放射物、医疗设备、辐照新材料与新产品、三废处理等重点产品和重点项⽬,建⽴科技成果产业化信息平台,动态发布核技术应⽤科技成果及相关知识产权信息,提供包括科技成果信息查询、科研产品展⽰、技术评估情况、市场需求信息、竞争对⼿情况、市场进⼊障碍、法律法规等信息服务,建⽴企业、投资者和成果拥有者之间信息流通渠道和信息共享平台。
建⽴国家核技术应⽤产业园。鉴于核技术产业的特殊性以及公众对核技术产业接受度等原因,随着核技术应⽤产业在国民经济中的作⽤越来越⼤,建议建⽴国家核技术应⽤产业园,集中相关科技研发、成果孵化与产业发展等,使其成为推动核技术应⽤产学研销协调发展的重要引擎。

本文发布于:2024-09-22 06:47:49,感谢您对本站的认可!

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