(1)辐照技术服务行业发展历程
辐照技术服务行业的起源于 1943 年美国麻省理工学院为美国军方从事“射线对汉堡包处理”的研究。20 世纪 50 年代,人们发现聚乙烯经过辐照交联可以提高其性能后,辐照作为高分子材料改性的方法受到了广泛关注;同时,人们通过研究发现,辐照能杀灭食品的病原菌和腐败菌,便于食品的保藏,并且有抑制发芽和杀虫的效果,辐照处理的外科用羊肠缝合线达到了可靠的消毒灭菌效果。
20 世纪 60 年代,随着辐射化学和辐射生物学等基础研究的深入开展以及辐射源(钴-60 和电子加速器)的设计和生产日益完善,辐照技术开始产业化应用,美、欧、日等发达国家的辐照技术服务产业进入了快速发展期,并对相关行业的发展产生了重要的推动作用,例如,辐照技术处理的高性能线缆大幅提高了电子电器产品综合性能;辐照技术处理的宇航无菌食品和医疗保健产品为保证宇航员的饮食、医护的安全发挥了重要作用;辐照表面涂层固化,在印刷、包装、建材等行业得到广泛应用。
20 世纪 90 年代,在政府扶持之下,美国、日本等发达国家的辐照技术服务产业发展成为了节能、高效、无污染的新兴产业,形成了辐照灭菌服务、辐照改性、环境治理与公共安全保障等三大服务领域。
当前,欧美、日本等发达国家的辐照技术服务市场已经进入了一个相对成熟的发展阶段,辐照装置向大型化、标准化、专业化、高度自动化、高射线利用率、高运行效率的方向发展,而且可以实现夜间设备运行无人值班。
上述国家的辐照技术服务通常由专业化灭菌服务商提供,专业化灭菌服务商在提供辐照灭菌服务的同时还提供包括高温、环氧乙烷在内的其他多种消毒灭菌服务。经过多年经营发展和多次并购重组,全球辐照灭菌服务市场呈现集中的趋势,国际上主要的大型专业消毒灭菌商,如 Steris、Sterigenics 等,都拥有分布于世界各地的数十家消毒灭菌服务网点。
(2)辐照技术服务行业发展现状
①全球发展概况
欧、美、日等发达国家重视民用核技术的应用和相关学科的交叉性,在材料改性、无损检测、环境保护、消毒灭菌、仪器仪表、核医学等领域均得到快速发展,并在跨行业技术合作方面取得较好的成果。根据中国核能行业协会统计,美国民用核技术应用领域年产值占GDP比例约为4%-5%,日本和欧洲约为2%-3%。
辐照作为民用核技术的重要应用领域,在上述发达国家已经形成了较大的产业规模。欧美国家辐照技术研究工作深入、应用领域宽,辐照装置具有大型化、标准化、专业化、高度自动化、高射线利用率、高运行效率的特点,单座设计装源量已超过 1,200 万居里。美国是世界上辐照处理农产品及食品商业化程度最先进的国家之一,为确保农产品的安全生产和促进食品的国际贸易,美国将辐照作为提高食品安全性的一种检疫处理方法,并成功地进行了商业化应用。
日本的民用非动力核技术应用主要依靠电子加速器辐照装置,境内有超过500 台能量在 100~800keV 电子加速器为工业、商业、文化等产业提供服务,其主要特点反映在工业应用方面,辐照技术应用领域与日本的产业结构优化升级密切相关,如为电子信息产业提供高性能线缆、电子元器件、功能性材料等。日本约有 90%的子午线轮胎采用了电子束辐照预硫化技术工艺,而采用低能电子束进行表面涂层固化技术应用范围也极为广泛,通过辐照技术的应用,日本研制并生产出了多品种、高性能配件材料。
在欧、美、日等发达国家的推动下,辐照已成为一个世界性的产业,许多新兴工业化国家正努力发展本国辐照产业。印度、泰国、越南等国家通过辐照技术,实现热带水果长时间保存和大批量出口;部分国家开始应用辐照技术对进出口粮食进行检疫,以保证本国的物种安全;一些国家正在探索采用包括同位素与辐照技术在内的综合技术,将本国的资源优势转化为经济优势。
②我国发展概况
我国辐照技术发展起步较晚,80 年代才开始规模化应用于工业领域,但 90年代以来,我国已成为辐照技术服务发展最为迅速的国家之一,辐照技术在工业、农业、医疗保健、环保等国民经济领域均得到了一定程度的规模化应用。
近年来,民用核技术水平的提升和应用市场需求的增长,带动了我国辐照装置设计装源量大幅提升,主流型号的 γ 辐照装置的设计装源量已从 50 万居里上升到 400 万居里,新建的个别 γ 辐照装置设计装源量达到了 600 万居里。根据公司市场调研及分析,截至 2019 年末,全国运行的设计装源量 30 万居里以上的 γ 辐照装置超过120 座,总设计装源量约为 17,600 万居里,全国现有运行和在建的 10Mev 高能电子加速器超过 50 座,总功率约为 1,200KW。
近几年,我国辐照产业虽然在装置数量和辐照能力方面有了较大的提高,但由于核技术专业性强、相关知识缺乏科普宣传,我国公众对民用核技术以及辐照技术的认知仍然十分有限,制约了我国辐照产业的进一步发展。整体上来看,与发达国家相比,我国辐照技术服务行业无论是技术水平、下游领域的产品范围还是专业性都存在着一定差距。