神奇的核能可不僅僅是發(fā)電！探索核電里的N種新質(zhì)生產(chǎn)力→

能源是人類文明的先決條件，更是現(xiàn)代科技力和生產(chǎn)力發(fā)展的基本要素。當(dāng)下正處在能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，作為一種清潔、高效的能源形式，核能自誕生之初就伴隨著社會的進(jìn)步而不斷發(fā)展，如今也扮演著越來越重要的角色。

先來科普一個知識——什么是核能？

核能是指利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的能量而產(chǎn)生的電能。一顆小小的原子核，直徑只有一根頭發(fā)絲的一億分之一，卻蘊(yùn)藏著驚人的巨大能量——1千克的鈾235裂變以后產(chǎn)生的能量，大致相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤充分燃燒釋放的熱量。

核電有哪些優(yōu)勢與應(yīng)用，如何創(chuàng)新推動其成為新質(zhì)生產(chǎn)力，未來又會對哪幾個行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響？作為科普中國系列活動之一，9月25日，浙江省科協(xié)的“走進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力”系列科普活動“‘核’XIN動力，逐浪能源新征程”就走進(jìn)了中國核電發(fā)源地——杭州灣畔的秦山核電，帶領(lǐng)公眾以沉浸式、體驗(yàn)式的新方式近距離接觸核能，了解核能的科學(xué)原理以及未來應(yīng)用。

活動由中國核學(xué)會、海鹽縣科學(xué)技術(shù)協(xié)會、秦山核電、中核秦山同位素有限公司協(xié)辦。

硬“核”擔(dān)當(dāng)

走進(jìn)代表國家名片的秦山核電

第一站先是走進(jìn)了中國核電科技館。作為國內(nèi)最大、公眾體驗(yàn)最豐富的核電類科技館，這兒不僅有亞洲最大的室內(nèi)LED球屏、世界最大的核電壓水堆主線模型，還有核諧家園多媒體沙盤展示、多種寓教于樂的互動體驗(yàn)類科普設(shè)備。來自海鹽縣武原中學(xué)教育集團(tuán)的孩子們跟隨著老師的講解，一步步深入了解秦山核電站的歷史淵源和相關(guān)科學(xué)知識。

1982年，近萬人的核工業(yè)建設(shè)大軍從祖國西北、西南等地向秦山集結(jié)，我國大陸第一座核電站——秦山核電一期工程就這樣如火如荼地展開。作為中國第一座自行設(shè)計(jì)、建造的商用核電站，它不僅見證了中國核能事業(yè)從無到有的發(fā)展歷程，也成為我國核能技術(shù)自主創(chuàng)新的重要標(biāo)志。目前，秦山核電共建成9臺機(jī)組，總裝機(jī)容量為666萬千瓦，年發(fā)電量約520億千瓦時，是我國機(jī)組數(shù)量最多、堆型最豐富的核電基地。

有了基礎(chǔ)知識積累之后，當(dāng)正式走進(jìn)第二站秦山核電站的時候，大家會有更深刻與直觀的科學(xué)體驗(yàn)。俯瞰著秦山核電基地一期工程、二期工程、三期工程以及方家山核電工程，所有人心潮澎湃，這三十多年來，秦山核電與洶涌澎湃的錢江潮一起，記錄了一代代科技人的自強(qiáng)不息。自從并網(wǎng)發(fā)電30多年來，中國核電經(jīng)歷了從跟跑到并跑、再到領(lǐng)跑的自主發(fā)展歷程，也成功實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到多元化綜合利用的創(chuàng)新升級，包括節(jié)能減排措施和智能化運(yùn)維技術(shù)等。秦山核電站在新質(zhì)生產(chǎn)力背景下也在不斷探索多元化綜合利用項(xiàng)目，比如核能供熱、同位素研發(fā)生產(chǎn)等，在新時代擦亮“國之光榮”金字招牌。

體檢中用到的同位素到底有多神奇

發(fā)現(xiàn)小核電里的科學(xué)大威力

講到秦山核電的新質(zhì)生產(chǎn)力，除了核電本身之外，這次還走進(jìn)了一個很神奇的地方。第三站，帶領(lǐng)公眾走進(jìn)了毗鄰秦山核電二廠的中核秦山同位素生產(chǎn)基地，探索醫(yī)用同位素的健康奇跡。

今年四月，全球首批碳-14生產(chǎn)靶件在秦山核電成功出堆，破解了國內(nèi)碳-14同位素依賴進(jìn)口難題，同時也進(jìn)一步展示了核能技術(shù)的廣泛應(yīng)用前景。

很多人可能還不了解同位素，再來科普一下，指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。聽著有些拗口復(fù)雜，簡單來說，它是關(guān)乎人類健康的神秘武器。

全球共有100多種放射性同位素應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其中30余種用于疾病的診斷治療。醫(yī)用同位素是核醫(yī)學(xué)診療的物質(zhì)基礎(chǔ)，利用醫(yī)用同位素對心腦血管、惡性腫瘤、神經(jīng)退行性等重大疾病進(jìn)行診斷治療具有不可替代的優(yōu)勢。

比如應(yīng)用于甲亢、甲癌治療的碘-131；常用于癌和腫瘤的放射治療的鈷-60（元素鈷的一種放射性同位素），它也廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻照保藏與保鮮等；還有一個同位素大家可能更熟悉——碳-14，它是碳元素的一種具放射性的同位素，通過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產(chǎn)生，很多人現(xiàn)在的體檢中都會有專門的一項(xiàng)——碳-14呼氣試驗(yàn)，相較于傳統(tǒng)的胃鏡檢查，使用同位素碳-14的檢測更簡單、準(zhǔn)確率更高，碳-14標(biāo)記化合物廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，具有易于追蹤、準(zhǔn)確性和靈敏性高等特點(diǎn)。

同位素在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，并且成為了人類提高健康水平不可或缺的手段。但是現(xiàn)階段我國自主生產(chǎn)的部分同位素僅能滿足國內(nèi)少量需求，其他堆照醫(yī)用同位素全部依賴進(jìn)口，存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。

浙江省在科創(chuàng)發(fā)展“十四五”規(guī)劃中提出要建設(shè)生命科學(xué)高地。海鹽是全國核技術(shù)應(yīng)用（同位素）產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行地之一，正在布局建設(shè)同位素生產(chǎn)基地、核技術(shù)應(yīng)用拓展基地、核技術(shù)創(chuàng)新中心、核醫(yī)療中心“兩基地、兩中心”的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。目前，秦山核電已經(jīng)建成工業(yè)和醫(yī)用鈷-60的生產(chǎn)能力，同時正在開發(fā)其他多種同位素，積極探索新質(zhì)生產(chǎn)力，建立國內(nèi)穩(wěn)定自主的醫(yī)用同位素生產(chǎn)供應(yīng)保障體系。

【新知問答】

Q：都市快報(bào)

A：中國核學(xué)會核電運(yùn)行及應(yīng)用技術(shù)分會副秘書長、秦山核電原業(yè)務(wù)/技術(shù)總監(jiān) 鄭永祥

Q：未來核技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)方向是什么？

A：主要有三個方向，第一是在運(yùn)核電機(jī)組運(yùn)維水平上的進(jìn)一步提升，提升設(shè)備可靠性，提升機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性；第二是核技術(shù)的應(yīng)用，它不僅在能源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，還在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)保等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?，核電的多用途開發(fā)研究，同位素、核能綜合利用（供熱、制氫等）；最后一個是核電新技術(shù)的研發(fā)，更高的安全性、更小的核廢料產(chǎn)生量、更好的經(jīng)濟(jì)性和多用途功能的新型堆，成為全球核能領(lǐng)域的重要創(chuàng)新方向，我們中國目前正積極推動核電新技術(shù)的研發(fā)，核電新堆型的研究，包括聚變堆、鈉冷快堆、高溫氣冷堆、小堆、釷基熔鹽堆、鉛冷堆等。

Q：核技術(shù)的發(fā)展今后將對哪些行業(yè)及領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響？

A：能源行業(yè)，核電作為清潔低碳的能源形式，將在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用，同時核技術(shù)還將推動氫能、核能供熱等領(lǐng)域的發(fā)展；醫(yī)療健康，核技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷拓展，如質(zhì)子治療、核藥等醫(yī)療手段的應(yīng)用將提高腫瘤等疾病的診療水平；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，核技術(shù)將促進(jìn)農(nóng)業(yè)育種方式的創(chuàng)新，提高種子的抗蟲、抗病、抗旱等特性，從而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量；工業(yè)制造，核技術(shù)在工業(yè)探傷、材料改性等方面的應(yīng)用將推動制造業(yè)向更高質(zhì)量、更高效率的方向發(fā)展；環(huán)保產(chǎn)業(yè)，核技術(shù)將在廢水處理、空氣污染治理等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供新的解決方案和科技支持。

【“走進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力”系列科普活動】

隨著科技日新月異的發(fā)展，新質(zhì)生產(chǎn)力正以前所未有的速度重塑我們的世界。浙江省科學(xué)技術(shù)協(xié)會積極響應(yīng)時代呼喚，傾力打造“走進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力”系列科普活動，旨在深耕青少年科普教育，依托浙江省獨(dú)特的“315”科技創(chuàng)新體系與前瞻性的“9+6”未來產(chǎn)業(yè)布局，引領(lǐng)公眾步入科技前沿，感知科技魅力，提升全民科學(xué)素質(zhì)，共繪創(chuàng)新發(fā)展藍(lán)圖。

2024浙江省科學(xué)技術(shù)協(xié)會“走進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力”系列科普活動，以豐富多元的場景式、體驗(yàn)式、沉浸式科普形式，搭建起公眾與前沿科技之間的橋梁，共同探索合成生物、基因編輯、腦科學(xué)與人工智能、氫能儲能、空天信息、地空一體、元宇宙、深地深海等未來產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新脈絡(luò)。