提到核能，大伙可能第一时间想到的是核电站、或者是一些放射性物质。不能否认，核能的发电技术在全球能源结构中占有要紧地位，同时，核武器也常常让人们视为毁灭性的科技。然而核技术的潜力却远不止这类，它已经无声无息地服务于大家生活的很多方面，从医学到农业，从工业到环保，核技术的应用早已超越了核能发电和武器制造的狭隘范畴，成为了现代社会很多重点行业背后的驱动力。

在这一背景下，2024年十月，国内国家原子能机构联合多个政府部门发布了《核技术应用产业优质进步三年行动策略（2024—2026年）》。预计到2026年，核技术应用产业将达到4000亿元的产值。通过这一策略，核技术的潜力得到了全新的挖掘和释放，将来几年，大家将见证这一隐形力量在社会每个层面发挥愈加显著有哪些用途。

核技术怎么样运作？

核技术是借助原子核的性质和反应原理进行各种科技应用的技术。它通过对原子核的控制、改造或分裂转变，产生能量或特定的物质，进而达成不一样的应用目的。大家常听到的核技术主要分为几种形式，如核分裂转变、核聚变和同位素技术。

核分裂转变是指重原子核（如铀-235或钚-239）吸收一个中子后分裂成较轻的原子核，同时释放出很多的能量和更多的中子。核分裂转变是核能发电的核心原理，也是核武器的基本原理之一。在核电站中，通过控制核分裂转变反应的速度，释放的能量被转化为热能，用于加热水、产生蒸汽，进而驱动涡轮发电机组发电。

核聚变是指两个轻原子核（一般是氢的同位素，如氘和氚）在极高温度和重压下结合成一个更重的原子核，同时释放出巨大的能量。核聚变是太阳和其他恒星能量的来源，也是将来清洗能源的理想目的。但尽管核聚变的能量释放特别高效，现在技术尚未可以达成持续长期稳定的聚变反应，因此核聚变技术的商用落地仍需一段时间的研究。

同位素是指具备相同质子数但中子数不一样的元素，具备不一样的物理特质。通过特定的物理和化学处置，可以获得放射性同位素或稳定同位素，这类同位素在医学诊断、农业改良、环境监测等范围有广泛应用。如碘-131和钼-99等放射性同位素常用于癌症治疗和医学影像诊断。

图1 医用重离子加速器

（图源：中国科学院近代物理研究所)

精确医疗：放射性药物与诊断技术

顾名思义，放射性药物是带有放射性同位素的药物，这类同位素可以通过特殊的设施发出信号，帮助大夫探测到病变组织。比如氟-18标记的葡萄糖（FDG）就是常见的放射性药物，它会被肿瘤细胞吸收，由于这类细胞代谢特别活跃。再通过PET扫描（正电子发射断层扫描），大夫就能看到肿瘤的具体地方和大小，早期发现癌症的几率大大提升。通过这种方法，大夫不只能看到肿瘤的形状，还能了解它在体内是不是扩散，帮助拟定愈加精确的治疗策略。

而测试后的癌症治疗也依靠于核技术的应用。提到癌症治疗，不少人会想到化疗和放疗。但这两种办法常常会干扰到周围的健康组织，会有紧急的不良反应。而质子治疗和重离子治疗是两种借用核技术的放射治疗办法，与传统的X射线相比，它能在到达肿瘤之前几乎不产生任何能量，因此只对肿瘤本身进行精确打击降低对正常组织的伤害。

除此之外，在整个医疗过程中，治疗病人还需要用到各种医疗器械和药品。那样这类器械和药品是不是安全无菌也就直接影响到治疗的成效与安全性。而核技术中的辐照灭菌，正是借助放射性同位素（如钴-60）发出的辐射来杀死医疗器械表面及其内部可能存在的细菌、病毒等病原体。相比传统的高温蒸汽灭菌，辐照技术的一个突出优点是它不会由于温度过高而损毁某些敏锐的医疗器械材料。所以这种辐照技术的特质，在食品安全范围也非常重要。

核技术在农业商品中的应用

可能可能听说过食品辐照这个定义，这是一种很有效的食品处置办法。它借助放射性物质（如钴-60、铯-137等）发出的辐射，穿透食品，破坏其中的细菌和病毒的DNA结构，从而杀死这类病原体。而这一过程不会改变食品的口味、营养价值或形态，因此，食品辐照处置后的食品仍然维持其原有些营养和味道。辐照处置后，食品不只不会遭到化学物质污染，且具备更长的保质期。相比传统的用法防腐剂或加热处置的食品保鲜办法，食品辐照还有一个显著的优点：它不会留下任何化学残留物。

除此之外，在农业的其他范围，核技术也发挥着要紧有哪些用途。如高能粒子诱变技术是核技术在农业中最为典型的应用之一。大家了解自然界中物种进化是通过基因突变不断推进的，而植物诱变育种技术则是借助辐射或化学物质，人工加速这一自然过程，从而培育出具备特殊优点的作物品种。它通过向植物种子施加辐射（比如中子、γ射线或X射线），对植物的种子或苗木进行处置，引发基因突变，在植物的基因中产生具备更优良特质的品种。这类农作物会具备更高的抗病性、更强的成长能力，甚至对某些极端环境（如干旱、盐碱地等）有更好的适应性。

同位素示踪技术在农业中的应用帮助大家控制农业生产过程中的资源借助效率，在肥料和农药的用法上非常重要。它的核心在于用标记物质，也就是在肥料或农药中加入含有放射性同位素的物质。这类标记物质会伴随农药和肥料进入土壤，经过植物吸收后，科研职员可以通过特殊仪器监测同位素的分布状况，从而了解这类物质在土壤中怎么样移动、变形与怎么样被植物吸收。

核技术在农业中的应用效果也是极为显著的，大家了解水稻是全球非常重要的粮食作物之一，亚洲区域更是全球水稻生产和消费的核心，约占全球水稻生产和消费的90%。然而水稻种植对水资源的依靠很大，且受气候变化的影响。在此背景下，国际原子能机构（IAEA）与联合国粮农组织（FAO）联手推出了一项综合性的技术合作计划，通过核技术和同位素技术的应用，改变了水稻的生产效率和环境可持续性。在亚洲区域，孟加拉国、老挝、缅甸、尼泊尔、巴基斯坦和越南等六个国家通过应用这项基于核技术的气候智能型农业策略，使得水稻的产量常见提升，每公顷增产1至2.5吨，香米的产量提高了188%，而长粒米的增产幅度也达到了176%，且使得氨气排放量降低了约36%，这对降低农业活动中的温室气体排放、改变土壤水平和保护环境具备要紧意义。

综上所述，核技术的将来会如它在过去几十年中的进步经历一样，依然充满了无限可能，无限欣喜。伴随技术的不断突破和全球合作的加深，核技术的应用将进一步推进全球社会向着愈加健康、愈加智能、愈加可持续的方向进步。而这所有，都不能离开大家对核这一范围的不断探索和智慧应用。

参考文献

伍浩松,张焰.核技术帮助亚洲六国提高水稻产量[J].海外核新闻,2024,(09):16.页码XXX-XXX？

梁劬,高美须.核技术在农业上应用近况和展望[J].核农学报,2024,38(01).页码XXX-XXX？

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