2018年8月，國際原子能機構(IAEA)發(fā)布了《2018年核技術評論》。該評論涵蓋以下領域：電力應用，先進的裂變和聚變系統(tǒng)，加速器和研究堆的應用，農業(yè)和糧食，人體和健康，環(huán)境以及放射性同位素生產和輻射技術。

　　1 電力應用

　　1.1 當今核電

　　截至2017年12月31日，全球共有448座在運核電反應堆，總裝機容量為392 GWe，較2016年增加約1.2 GWe。其中，約81.9%是輕水慢化冷卻堆，10.9%是重水慢化冷卻堆，3.3%是輕水冷卻石墨慢化堆，3.1%是氣冷堆，還有3座液態(tài)金屬冷卻快堆。

　　2017年，4座新的壓水堆并網：中國有3座(福清4號、田灣3號和陽江4號)，巴基斯坦有1座(恰希瑪4號)。5座核電反應堆被永久關閉：古里1號(韓國)、奧斯卡港1號(瑞典)、圣瑪麗亞-德加羅納(西班牙)、文殊堆(日本)和貢德雷明根-B(德國)。文殊堆和圣瑪麗亞-德加羅納在被宣布永久關閉之前一直處于長期關閉狀態(tài)。4座核電反應堆開工建造：新古里5號(韓國)、庫丹庫拉姆3號和4號(印度)和盧普爾1號(孟加拉國)。

　　核電近期和遠期增長前景仍集中在亞洲。截至2017年12月31日，共有59座核電反應堆在建，其中40座在亞洲。2005年以來并網的59座新建反應堆中有51座也在亞洲。

　　目前，核電新加入國、擴展國和在運國的情況如下：

　　(1)新加入國。在表示對核電感興趣的28個成員國中，有19個已開始對核電基礎結構進行研究;4個已做出決定，正在準備必要的基礎結構;5個已簽署合同，正在籌備或已開始建造。預計還有21個成員國將繼續(xù)努力在未來10年內做出建造核電的決定。其中：①阿拉伯聯合酋長國第一座核電站，即位于巴拉卡的所有四座反應堆繼續(xù)施工建造;②白俄羅斯位于奧斯特洛韋茨的第一座核電站的兩臺機組繼續(xù)施工建造，計劃在2019年和2020年進行調試;③孟加拉國盧普爾核電站1號機組從2017年11月30日開始進行安全相關施工，兩臺機組預計分別在2023年和2024年進行調試;④土耳其從2017年10月開始在阿庫尤進行非核工程建造，1號機組計劃于2023年進行調試;⑤埃及就埃爾達巴核電站四臺機組建造的四個主要協(xié)議完成了與俄羅斯國家原子能公司(ROSATOM)的談判，計劃于2023～2026年完成建造;⑥約旦與ROSATOM的談判取得了進展，預計2018年做出最終投資決定;⑦尼日利亞于2017年10月與俄羅斯簽署了建造和運行一座核電站以及一個核研究中心的協(xié)議，并簽署了和平核技術合作路線圖;⑧波蘭和沙特阿拉伯開展了國際招標工作，計劃在2018年進行招標;⑨肯尼亞即將就核電計劃做出決定。成員國繼續(xù)利用IAEA的援助，根據支持建立安全、可靠和可持續(xù)的核電計劃“里程碑”方案，發(fā)展必要的國家核基礎設施。

　　(2)擴展國。目前有38座在運核電反應堆，19座正在建造中，中國繼續(xù)擁有規(guī)模最大的擴展計劃，已規(guī)劃到2030年在海外建造30座反應堆。其中：①芬蘭的奧爾基洛托3號歐洲壓水堆(EPR)項目已進入調試階段，冷功能測試已經完成，漢?？司S1號項目仍在進行許可證審批，計劃于2019年開始建造;②2017年3月，歐洲委員會核準了匈牙利波克什二期核電站的新機組建造;4月，匈牙利IAEA頒發(fā)了最終環(huán)境許可證和核電站場址許可證;③2017年9月，巴基斯坦的卡拉奇2號機組完成了三臺蒸汽發(fā)生器的首臺安裝;④2017年3月，伊朗伊斯蘭共和國布什爾2號機組開始非安全相關施工工程;⑤美國沃格特3號和4號AP1000機組的建造繼續(xù)進行，計劃分別于2021年和2022年投入運行;薩默2號和3號AP1000機組由于經濟原因于2017年7月暫停;⑥2017年5月，阿根廷國家核電公司與中核集團簽署了關于2018年開工新建一座720 MWe CANDU堆以及2020年開工新建一座1 000 MWe“華龍一號”堆的協(xié)議;⑦2017年8月，印度與ROSATOM簽署了共同建造庫丹庫拉姆核電站5號和6號VVER-1000機組的合同;⑧2017年10月，南非環(huán)境事務部授予了在毗鄰科貝赫核電站的Duynefontein建造和運行一座4 000 MWe核電站及相關基礎設施的環(huán)境批準書。

　　(3)在運國。截至2017年年底，在448座在運核電堆中，47%已經運行了30～40年，另有17%運行了40年以上。越來越多的核電站正在實施長期運行和老化管理計劃。其中：①法國電力公司(EDF)為了實現安全運行現有核電站機組遠超40年的工業(yè)戰(zhàn)略，啟動了“大修”計劃，該計劃預計運作10年，其中涉及重大電站翻新計劃以提高性能和安全;②目前，美國99座反應堆中有86座擁有運行長達60年的更新許可證;美國核管會(NRC)于2017年7月發(fā)布了有關核電站延壽至80年的許可證更新指導文件;③保加利亞核管理機構將科茲洛杜伊5號機組的運行許可證延長了10年，首次允許核反應堆延壽;④日本42座可運行反應堆中，有五座經審核后確認符合新的監(jiān)管安全標準并恢復運行，另有20座已申請重啟。

　　1.2 核電增長預測

　　根據IAEA 2017年的預測，在高增長假設方案下，預計至2030年全球核電容量將增至554 GWe(比當前水平增加42%)，至2050年將增至874 GWe(比當前水平翻一番);在低增長假設方案下，預計在2040年之前核電容量將逐漸下降，至2050年又將反彈至大約當前的水平。該預測的范圍很廣，部分原因是計劃在2030年左右及以后退役的反應堆相當多，而是否建造新的核電容量來替代它們存在不確定性。

　　核電為減少全球溫室氣體排放做出重大貢獻，同時滿足日益增長的人口和支持可持續(xù)發(fā)展所不斷增加的能源需求。核電的使用每年避免了近20億噸二氧化碳的排放。171個國家簽署的“巴黎協(xié)定”呼吁各國把全球平均溫升幅度限制在高于工業(yè)化前水平2℃以內，根據IAEA、國際能源署(IEA)和世界核協(xié)會(WNA)的調查結果，為了達到2℃的目標，需要在較長的時期內更多地使用核電。核電在減緩氣候變化以及確保能源安全和非氣候環(huán)境與社會經濟效益方面的優(yōu)勢，是許多國家(特別是發(fā)展中國家)打算在未來幾十年內引入核電或擴大現有計劃的重要原因。

　　1.3 燃料循環(huán)

　　1.3.1 鈾資源和生產

　　2017年，鈾現貨價格仍然低迷，一般保持在42～54美元/千克鈾。鈾價格的走低大大限制了各公司籌集資金用于勘探、可行性研究和新擴展項目建造的能力。因此，2017年的全球產量很可能與2016年產量相似，約63 000噸，2016年產量為63 366噸鈾，2015年為60 496噸鈾。

　　哈薩克斯坦保持了其作為世界領先鈾生產國的地位，所產鈾幾乎全部來自其原地浸出礦。產量經過2000～2012年的迅速增長之后，2015年為23 800噸鈾，2016年為30 062噸鈾，2017年產量預計與2016年相似。

　　加拿大是第二大生產國，雪茄湖(世界最高品位鈾礦，于2015年5月投入商業(yè)生產)目前年產能為5 000噸鈾/年，預計到2018年初將增至6 900噸鈾/年。

　　納米比亞湖山鈾礦于2016年投入商業(yè)生產，當年生產了192噸鈾。產量預計將增長，滿負荷產能可達5 770噸鈾/年，預測壽期超過20年。納米比亞的羅興鈾礦和蘭格?海因里希鈾礦在2017年繼續(xù)運營，其他幾個鈾礦繼續(xù)開展可行性研究工作。

　　澳大利亞四英里原地浸出鈾礦產能約為1 400噸鈾/年。蘭格項目2016年產量為1 994噸鈾，預計2017年為1 700～2 000噸鈾，相比之下，1997～2009年間的產能為4 000～6 000噸鈾/年。根據當前協(xié)議，開采和加工必須在2020年1月前停止，恢復工作在五年內完成。奧林匹克壩銅-鈾-金-銀礦繼續(xù)常規(guī)運營，同時繼續(xù)檢驗堆浸部分礦石的方案。澳大利亞西部幾個鈾礦床的研究和審批取得了進展，但尚未公布確切的施工日期和開礦日期。

　　丹麥格陵蘭科瓦內灣礦床的稀土、賤金屬和鈾項目繼續(xù)開展可行性和環(huán)境研究及審批工作。中國通過國內外的鈾勘探和開發(fā)開支繼續(xù)顯示出對核增長的堅定承諾。西班牙薩拉曼卡鈾項目正在進行許可證審批，若干法律程序已按國家條例完成。巴西核工業(yè)公司啟動了巴西巴伊省恩熱紐礦的工作，該礦預計當年產出73噸鈾濃縮物，潛在年產量為280～300噸鈾濃縮物。另外，巴西正對現有卡埃蒂特礦的地下延伸或者另一個露天礦井開展可行性研究和監(jiān)管工作。

　　許多鈾項目仍處于暫停狀態(tài)，或者開支很小。一些已經啟動或已進入施工后期階段的項目仍處于保養(yǎng)和維護狀態(tài)。2017年11月的一項重要通告是暫停加拿大麥克阿瑟河礦和基湖礦作業(yè)生產，預計為10個月。

　　1.3.2 鈾轉化和濃縮

　　目前的鈾轉化和濃縮能力對滿足需求綽綽有余，但市場分化使生產集中在少數幾個廠，從而構成了挑戰(zhàn)。2017年10月，Centrus能源公司與美國能源部(DOE)橡樹嶺國家實驗室(ORNL)簽署了一項合同，繼續(xù)共同合作，以降低AC100氣體離心機濃縮技術的成本和提高其效率。先進的“第九代+”氣體離心機通過了必要測試并帶來大幅節(jié)約能源的希望，從2018年起將在俄羅斯斯維爾德洛夫斯克地區(qū)新烏拉爾斯克的烏拉爾電化學綜合廠采用。

　　1.3.3 燃料制造

　　根據2017年1月生效的一項合同，ROSATOM下屬TVEL燃料公司將在2017年和2018年為中國實驗快堆生產和供應燃料組件。2017年9月，TVEL燃料公司與HAEK CJSC簽署了合同，為440 MWe的亞美尼亞2號機組下次換料供應核燃料，并儲備燃料兩年。此外，俄羅斯繼續(xù)測試兩類新燃料：輕水堆再生混合燃料和快堆鈾钚混合氮化物燃料。

　　2017年1月，中國核工業(yè)集團公司下屬包頭核燃料公司獲準生產西屋電氣公司的AP1000核燃料棒。2017年7月，包頭中核北方核燃料元件有限公司開始了高溫氣冷堆(HTGR)燃料元件的規(guī)模化生產，這標志著從實驗生產線到工業(yè)運行的轉變。該設施已生產了約20萬個球形燃料元件，有能力每年為山東省石島灣在建HTGR示范堆生產30萬個球形燃料元件。

　　2017年2月，阿海琺集團公司進入了美國能源部增強型耐受事故燃料的第二階段，以期通過摻氧化鉻芯塊和鉻包覆包殼提高效率和可靠性。

　　2017年6月，西屋電氣公司推出了耐受事故燃料EnCoreTM，希望最早于2018年制造領先試驗棒。8月，西屋電氣公司展期了與新澤西美國電力公司PSE&G的合同，以便為薩拉姆核電站的兩臺機組提供燃料。

　　2017年9月，美國核燃料開發(fā)商光橋公司與阿海琺集團公司商定于2018年初成立一家50：50的合資企業(yè)，以制造核電站先進金屬燃料的新生產線，并進行商業(yè)化。光橋公司開發(fā)的燃料可用于現有電廠和在建新電廠提高運行效率和安全。10月，光橋公司與挪威研究堆營運者即能源技術研究所簽署了訂單，為試驗其燃料設計和制造第二個輻照試驗臺架，這是將其燃料技術推向市場的一個里程碑。

　　1.3.4 乏燃料管理

　　迄今，已從核電站卸出約40萬噸重金屬。卸出的燃料中目前正接受后處理的比例約為25%，到2020年這一比例預計將上升至30%。目前有151個離堆乏燃料干法貯存設施分布在27個國家。

　　2017年，有兩個國家(斯洛文尼亞和巴西)簽署了新的離堆干法貯存設施合同;英國塞茲韋爾B核電站設計貯存期限為100年的干法貯存設施收到了首批裝有燃料的屏蔽容器;匈牙利的波克什模塊結構干法貯存設施進行了擴容，增加了4個坑室;烏克蘭切爾諾貝利核電站ISF-2號臨時貯存設施正在進行大功率沸騰管式堆燃料切割作業(yè)的調試試驗;切爾諾貝利禁區(qū)內建造新的核燃料集中干法貯存設施獲得了監(jiān)管許可，該設施計劃于2019年開始運營。

　　在乏燃料后處理和再循環(huán)方面，法國擴大了將在阿格處理的輕水堆用燃料的范圍，俄羅斯也繼續(xù)擴大奧焦爾斯克馬雅克化學聯合公司RT-1廠能夠后處理的燃料范圍，RT-1廠經過升級后能夠后處理20噸VVER-1000的燃料。

　　1.3.5 退役、環(huán)境治理和放射性廢物管理

　　全世界有164座核電反應堆已關閉或正在退役。其中17座反應堆已完全退役，還有若干座正進入退役最后階段。已經永久關閉或正在退役的燃料循環(huán)設施超過150座，還有約125座已經退役。已經關閉或正在進行退役的研究堆超過180座，有300多座研究堆和臨界裝置已完全退役。比利時、法國、日本、韓國、俄羅斯、西班牙、英國和美國等有著廣泛核電計劃的國家，正在持續(xù)地改進退役相關的研發(fā)工作。

　　世界各地都運行著用于處置除被宣布為廢物的高放廢物和(或)乏燃料之外的各類放射性廢物的處置設施。這些處置設施包括用于極低放廢物的深溝處置(如法國、西班牙、瑞典、美國)或干旱地區(qū)低放廢物的深溝處置(如南非、美國);處置低放廢物的近地表專設設施(如中國、捷克、法國、匈牙利、印度、日本、波蘭、斯洛伐克、西班牙、英國);以及位于各種深度地質建造中處置中低放廢物的專設設施(如捷克、芬蘭、德國、匈牙利、韓國、挪威、美國)。中低放廢物處置設施處于許可證審批或建造的不同階段，如在比利時、保加利亞、加拿大、德國、伊朗、立陶宛、羅馬尼亞和斯洛文尼亞。天然存在的放射性物質廢物的處置方案因國家規(guī)章而異。

　　2 先進的裂變和聚變系統(tǒng)

　　2.1 先進裂變系統(tǒng)

　　核電是一項成熟、經過試驗的技術，有助于提高能源安全，減少化石燃料價格波動的影響，使經濟更具競爭力，排放的溫室氣體和其他污染物比化石燃料低得多。核電技術的研發(fā)和不斷創(chuàng)新對于保持核電競爭力是必不可少的，即使在變化的商業(yè)環(huán)境中，包括對于啟動核電國家，也是一個有吸引力的選擇。

　　2.1.1 水冷堆

　　水冷堆在核工業(yè)中發(fā)揮著關鍵作用，已具有超過1.7萬堆-年的商業(yè)運行經驗。在全球所有在運民用核電反應堆中，95%以上和58座在建反應堆中的56座都是用輕水或重水進行冷卻。大多數新加入核電國家選擇先進水冷堆作為其第一座反應堆。

　　大多數先進水冷堆增加了功率輸出。近期建造的那些水冷堆的單位輸出功率為1 000～1 700 MWe，在漸進型設計中規(guī)劃進一步增加輸出。建有單一或多種類型反應堆的多機組廠址成為明顯趨勢，這有利于規(guī)模經濟。若干國家為逐步部署更高效的部分或完全閉式燃料循環(huán)，正在考慮、研究和建造現有水冷堆的先進版，如印度在實施采用釷/鈾-233燃料循環(huán)的釷基核能三階段戰(zhàn)略—重水堆、快堆和先進重水堆方面正在取得進展，中國用由輕水堆乏燃料和貧鈾尾礦組成的天然鈾當量混合物對一座在運坎杜堆進行了滿堆芯裝料。

　　若干成員國正在開展超臨界水冷堆的研發(fā)，例如，加拿大超臨界水冷堆(重水慢化壓力管式反應堆)和中國超臨界水冷堆CSR1000已完成概念設計，歐洲建立了歐洲高性能輕水堆的概念，俄羅斯正在對具有超臨界水冷卻劑參數的創(chuàng)新型水冷水慢化核電反應堆進行概念研究，其中包括采用快譜堆芯的可能性。

　　2.1.2 快堆

　　自1960年以來，世界各地一直在推行重大快堆計劃。國家和國際層面正在開發(fā)若干創(chuàng)新型鈉冷快堆、鉛和鉛鉍共晶冷卻快堆和氣冷快堆，熔鹽快堆作為一種長期方案正在開發(fā)中。

　　通過在中國、法國、德國、印度、日本、俄羅斯、英國和美國等一些國家開展的實驗堆、原型堆、示范堆和商用堆的設計、建造和運行，最成熟的快堆技術即鈉冷快堆已有超過420堆-年的經驗。目前各國正在研發(fā)的快堆技術包括：俄羅斯的BN-800鈉冷快堆、多用途研究鈉冷快堆(MBIR)以及BREST-OD-300鉛冷快堆，印度的500 MWe原型快堆，中國的“麒麟一號”鉛基堆以及CFR-600鈉冷快堆，日本的創(chuàng)新型鈉冷快堆(JSFR)，法國鈉冷快堆工業(yè)原型堆(ASTRID)，比利時的鉛鉍冷卻堆(MYRRHA)，瑞典先進鉛堆(SEALER)，第四代鉛冷快堆歐洲示范堆(ALFRED)和實驗氣冷快堆(ALLEGRO)，美國泰拉能源公司的行波堆和熔鹽堆以及美國西屋公司的450 MWe創(chuàng)新型鉛冷小型模塊堆。

　　2.1.3 氣冷堆

　　英國繼續(xù)進行14座先進氣冷堆的商業(yè)運行，并正在開展延壽研究。許多成員國正在開發(fā)具有固有安全特性的小型模塊化HTGR，這種反應堆消除了對大多數專設能動安全系統(tǒng)的需要。中國已建成球床模塊式高溫堆(HTR-PM)，沙特阿拉伯、波蘭和印度尼西亞有意部署HTGR，日本正在計劃重啟30 MWt的高溫工程試驗堆，美國側重于鑒定先進氣冷堆TRISO燃料以供未來部署以及在為先進堆特別是HTGR建立新的許可證審批框架方面取得了進展，歐洲委員會通過GEMINI+計劃、南非通過研發(fā)新的先進高溫堆球床概念、韓國和俄羅斯通過開發(fā)和維護關鍵技術繼續(xù)開展HTGR相關活動。

　　2.1.4 中小型堆或模塊堆

　　許多成員國對中小型堆或模塊堆越來越感興趣。這些新一代反應堆的功率可高達300 MWe，其部件和系統(tǒng)可在工廠制造，然后以模塊形式在現場安裝。中小型堆或模塊堆著眼于那些大型反應堆不可行的小型電力市場或能源市場，可滿足廣泛用戶和應用對靈活發(fā)電的需求，包括替換老舊化石電廠，為小電網國家、偏遠和離網地區(qū)提供電力，以及提供混合核能和可再生能源系統(tǒng)。它們也更適合于非電氣應用中的局部使用或專門使用，例如工業(yè)過程、制氫和海水淡化用熱。

　　所有主要堆型的50多座中小型堆或模塊堆設計正在開發(fā)中，其中三個處于建造后期階段：阿根廷27 MWe的CAREM-25(150～300 MWe一體化壓水堆CAREM原型堆)計劃在2019年啟動調試;中國的HTR-PM計劃于2018年投入運行;俄羅斯配備兩臺35 MWe KLT-40S壓水堆模塊的船載浮動核電站計劃于2018年啟動調試。

　　為了快速部署中小型堆或模塊堆，需要克服一些挑戰(zhàn)。首先，應該有一個強健的監(jiān)管框架對體制問題進行監(jiān)管審查。技術挑戰(zhàn)包括：多模塊小型模塊堆電廠的控制室人員配備和人因工程，確定應急規(guī)劃區(qū)的規(guī)模，制定新的規(guī)范和標準以及建立有彈性的供應鏈。此外，中小型堆或模塊堆的經濟競爭力必須與備選方案相權衡，并通過規(guī)模經濟來推行。國際合作和伙伴關系是推進小型模塊堆發(fā)展和部署的關鍵。

　　2.1.5 創(chuàng)新型核能系統(tǒng)國際倡議

　　在過去的幾十年里，幾項關于創(chuàng)新型核能系統(tǒng)的國際倡議已經啟動，以幫助解決不斷增長的能源需求、鈾燃料資源獲取、乏核燃料再循環(huán)以減少未來地質處置負擔、提高熱效率、通過設計增強安全和抗擴散的問題。

　　IAEA于2000年設立的“創(chuàng)新型核反應堆和燃料循環(huán)國際項目(INPRO)”將技術開發(fā)商、供應商和客戶匯聚起來，考慮采取國際和國家行動，以實現在核反應堆和燃料循環(huán)方面所期望的革新，促進核電的長期可持續(xù)性。

　　第四代核能系統(tǒng)國際論壇(GIF)是一項研究下一代核反應堆可行性和性能的國際合作，研發(fā)的核能系統(tǒng)有：氣冷快堆、超高溫反應堆、超臨界水冷堆、鈉冷快堆、鉛冷快堆和熔鹽堆。

　　歐盟可持續(xù)核能技術平臺(SNETP)匯集了來自工業(yè)、研究、學術、安全、政府和非政府組織的100多名歐洲利益相關方，以促進先進裂變技術的研究、開發(fā)和示范，實現“歐洲戰(zhàn)略能源技術計劃”。該平臺于2010年啟動“歐洲可持續(xù)核工業(yè)倡議(ESNII)”以處理第四代快堆技術示范的需求。

　　設計無碳能源未來路線圖的最新國際倡議之一是經合組織核能機構(OECD/NEA)的“2050年核創(chuàng)新”，該倡議涉及許多OECD國家以及SNETP、GIF、WNA和IAEA的代表，目的是幫助確定全球核裂變研發(fā)優(yōu)先事項、推動其實施并確定加強合作的機會。

　　2.1.6 核能的非電力應用

　　核能的非電力應用，也被稱為核能熱電聯產，正引起人們的興趣。熱電聯產可用于海水淡化、制氫、區(qū)域供熱、三次采油和其他工業(yè)應用，也有助于確保能源安全、可持續(xù)性和應對氣候變化。通過回收利用余熱，熱電聯產可使核電站的整體熱效率提高30%以上，如果用于供暖和運輸，可將供暖和運輸對環(huán)境的影響降低35%。研究表明，利用余熱的熱電聯產還可以抵消核能發(fā)電成本的很大一部分。

　　2.2 聚變

　　國際熱核聚變實驗堆項目(ITER)已取得重大進展，大型部件和制造正在有條不紊進行中，第一批等離子體將在2025年底前生產。另一個聚變能里程碑是德國馬克斯?普朗克等離子體物理研究所的優(yōu)化仿星器(W7-X)首次制造出等離子體。這臺機器的主要目的是按聚變相關參數示證穩(wěn)態(tài)等離子體運行，從而驗證該仿星器是可行的聚變發(fā)電廠概念。

　　有關聚變工程、一體化、電廠設計、材料和安全的幾個研發(fā)計劃仍在繼續(xù)。中國、歐洲和日本正在進行大量有關聚變中子源的研發(fā)工作。由歐洲和日本聯合開展的國際聚變材料輻照設施的工程驗證和工程設計活動旨在制定一個詳細、全面、完全一體化的工程設計，并驗證國際聚變材料輻照設施每個子系統(tǒng)原型的連續(xù)穩(wěn)定運行。鋰靶設施、低β半波諧振器和其他子系統(tǒng)的性能已得到驗證。國際聚變材料輻照設施線性原型加速器計劃于2019年完成驗證。

　　中國小型聚變中子源仍在建造中，預計到2018年底實現快中子通量達到1014 cm-2s-1。IAEA正在制定小型試樣測試技術的標準和導則，該技術將與聚變專用中子源一起用于材料選擇和鑒定程序中。

　　3 加速器和研究堆的應用

　　3.1 加速器

　　離子束加速器最常見的應用包括環(huán)境研究、生物醫(yī)學應用、文化遺產表征和出處鑒定、材料科學和放射性碳測齡。

　　全細胞超分辨率核顯微鏡，將具有幾兆電子伏離子能量的離子束加速器與精密聚焦系統(tǒng)相結合，可提供直徑為幾十納米的光束，使得有機會以遠低于光學衍射極限的分辨率對全生物細胞進行成像。聚焦系統(tǒng)和光檢測儀器的最新發(fā)展已使得在利用核微探針進行生物成像方面取得進展，有助于了解輻射對單活細胞的影響以及開發(fā)新的療法和藥物。

　　離子束技術應用在犯罪調查、食品安全與衛(wèi)生問題、文化遺產人工制品和環(huán)境樣品領域也極其有用。通過放射性碳測齡確定絕對年齡對識別偽造物非常有用，現已成為文化遺產診斷學中一個非常成熟的工具。

　　中東實驗科學和應用中心的同步加速器光源向用戶輸出了第一束同步加速器光。該光源可以發(fā)出從紅外線到硬X射線波長的高亮度輻射，供用于包括生物學、先進材料、文化遺產和凝聚物質物理學在內的各種科學應用。

　　3.2 研究堆

　　截至2017年12月31日，已在67個國家建造了797座民用研究堆。在運研究堆中，俄羅斯數量最多(5座)，其次是美國(50座)、中國(17座)和日本(9座)。全球有57座研究堆以5 MW或更高的功率水平運行，因而提供可支持高容量產品和服務的高中子通量。半數在運研究堆都已超過40年，其壽期可達到或超過60年，目前最重要的是及時制訂適當的老化管理、整修和現代化計劃。

　　目前，有7個國家正在建造新研究堆，還有若干成員國擁有建造新研究堆的正式計劃。在滿足福島事故后的新安全要求后，京都大學的KUCA零功率研究堆和5 MW KUR研究堆以及近畿大學的UTR零功率研究堆于2017年恢復運行。韓國30 MW HANARO多用途研究堆在完成反應堆廠房技術改造后于2017年12月恢復運行。

　　迄今，有97座研究堆和2座醫(yī)用同位素生產設施已從使用高濃鈾轉換為低濃鈾或已確認正在關閉。2017年，加納微堆從高濃鈾燃料轉換為低濃鈾燃料，經輻照的高濃鈾燃料被返還中國。高密度低濃鈾燃料(如鈾-Mo)的開發(fā)和質量鑒定對轉換高通量、高性能研究堆非常必要，目前該方面已經取得了顯著進展，在輻照試驗、輻照后檢驗和制造技術方面還需開展進一步的工作，以實現燃料的商業(yè)供應。

　　2017年，全球用于Mo-99輻照和處理的一些研究堆的短暫停堆沒有導致Mo-99供應短缺至影響患者。2017年，澳大利亞核科學技術組織完成了其新生產設施的建造。南非NTP放射性同位素公司宣布將其生產過程全面轉換為使用低濃鈾。兩個其他主要生產商即比利時放射性元素研究所和荷蘭Curium公司繼續(xù)在將生產過程從高濃鈾轉換為低濃鈾方面取得進展。

　　4 其他方面

　　4.1 糧食和農業(yè)

　　糧食和農業(yè)方面的核應用主要包括：①糧食和農業(yè)核應急準備;②利用輻照開發(fā)新型有效疫苗預防動物和人畜共患疾病;③多同位素指紋識別從土壤到水體的農業(yè)污染物來源。

　　4.2 人體健康

　　人體健康方面的核應用主要包括：①立體定向放射治療，即高精度放射治療技術;②核醫(yī)學用于診斷神經精神病學中的阿爾茨海默氏病。

　　4.3 環(huán)境

　　IAEA正利用核技術和同位素技術評定塑料對海洋生物的影響?；趯嶒炇业暮思夹g，如利用放射性同位素作為微塑料示蹤劑，將提供關于各種塑料微粒及其隨附有毒污染物相互作用和影響的關鍵新資料

　　4.4 放射性同位素生產和輻射技術

　　α療法，即用含α發(fā)射體的放射性藥物治療癌癥等疾病。α粒子在活體組織中具有較高的傳能線密度和較短的射程范圍，一般僅有幾微米。因此，它們?yōu)樘囟ㄝ椪?通常在微米范圍)的靶細胞提供了更好的選擇。目前面臨的挑戰(zhàn)是如何將α發(fā)射體充分靠近靶細胞，以引起期望的靶向損傷。有潛力用于放射性藥物的各種α放射性核素包括Ac-225、Ra-224、Ra-223、Bi-213、Bi-212以及At-211。