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追溯原子物理发展的长河，早在公元前4世纪，希腊哲学家留基伯和他的学生德莫克利特就提出了“原子”的概念。
17世纪科学家们发现了几十种元素。
19世纪人们逐渐建立了原子分子学说；1897年汤姆逊发现了电子，并因此获得了1906年的诺贝尔奖；1896年贝克勒耳发现铀的放射性，之后，居里夫妇发现了镭和钋的放射性；1908年，法国物理学家佩林用实验测定了分子的大小，终于在科学界确认了现代分子原子学说。
20世纪在原子核物理方面的一项巨大成就是原子核能的应用：1919年卢瑟福发现了中子，1934年约里奥-居里夫妇发现了人造的放射性同位素。人工放射性元素的发现，开辟了放射性同位素在科学技术方面应用的广阔领域。之后，科学家找到了打碎铀核的方法，从而获得了巨大的核能量，这是制造原子弹的基础，同时，科学家也找到了把几个轻核聚合起来的办法，这是制成氢弹的基础。原子弹的爆炸让全世界知道了核能和它的威力。 21世纪，核技术的和平利用得到了大规模的发展，核技术与其它技术相结合产生了诸多新兴技术，这些技术在人类认识自然、维护生存环境以及人类的延续和发展活动中都是不可缺少的。
21世纪的核技术已经不再是核武器的代名词，核技术在各个领域的应用极大地惠及了人们的生活：从餐桌上的美味佳肴、俊男美女身上光彩斑斓的时装、博物馆里璀璨的珠宝、高堂之下富丽堂皇的居室用品、路上疾驰的汽车、天上飞行的航天器到被延续了生命的病人、多姿多彩的新物种、经过管理的自然资源、取之不尽的能源等等都有核技术的贡献。
目前对核技术的应用主要有三种形式，即：核能发电、辐照加工和同位素示踪。低碳能源的重要组成部分——核能发电
为了响应《联合国气候变化框架公约》，减少碳排放，全世界各国都在努力发展清洁能源，核电、太阳能与风能共同成为三大清洁能源。一个1000兆瓦的核电站，与同等规模的火电站相比，每年可减排二氧化碳600万吨。 据国际原子能组织(IAEA)统计，截止到2008年12月31日，全球核能发电量能力为372兆瓦(MW)，核电的发电量在全球发电量中占14％。
近年来，有能力的国家在发展核能产业上都进一步加大了力度。如，英国在2008年1月发表的一份白皮书中指出：为了满足碳减排目标和保证能源供应，核能将继续成为英国的低碳能源组合的一部分，并强调核能源是符合公众利益的能源；意大利宣布重新启动于1987年全民公决关闭的核电计划；罗马尼亚、保加利亚、芬兰、瑞士、斯洛伐克、斯洛文尼亚和加拿大都有扩展核电的计划，2001年5月17日，美国政府颁布了新的美国核能政策，指出“应该发展清洁的、资源无限的核能”，并将“扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分”。同年，美国核工业界提出在2020年前，新增核电装机50000兆瓦的设想目标，美国众议院通过了“保障美国未来能源”的法案，支持在现有核电厂址上建设新的核电机组，增加国家在核能方面的研究费用，增加各大学的核科学及核工程的教育经费和研究费用。同时，从美国核技术专业的学生数量看，美国未来的核技术产业也呈扩展的趋势；为防止潜在的能源危机，俄罗斯计划在2020年前修建40座核反应堆；日本政府为了兑现削减C02排放目标的承诺，提出在2001年至2010年新建13座(约16940兆瓦)核电站。
据IAEA预测，全球核发电能力在2030年前将增加473兆瓦(电子伏特)。
1985年，我国建设了第一个核电站——秦山核电站，之后又建立了秦山二、三期核电站、田湾核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等。截止到2009年底，我国已建设了11个核电项目，但核电在电力供应中所占比例依然较低。2009年11月，我国向国际社会承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降40％～45％。为了实现这一目标，加快推进核电建设已经成为社会各界的广泛共识。统计显示，2009年核电基本建设投资完成额比上年增长74.91％，据估计，到2020年之前，我国在核电上的投入将达到7000亿元人民币。
广泛运用的辐照技术和同位素示踪技术
随着核技术的发展，辐照技术和同位素示踪技术在农业和食品上的应用越来越广泛，主要有以下方面：
诱变育种改良作物 通过诱变技术培育优良作物品种自1928年发明以来，在世界粮食安全与营养供给中发挥了显著作用。据不完全统计，截止到2009年9月，世界上60多个国家在170多种植物上利用诱发突变技术育成和推广了3088个突变品种(其中通过核技術诱变育种2316个)，其中，我国在45种植物上育成了802个突变品种(其中通过核技术诱变育种625个)，超过目前国际诱变育成品种库中总数的四分之一而位居世界第一。中国育成的突变品种最大种植面积达900万公顷，每年为国家增产粮、油、棉10～12亿公斤，社会经济效益超过20亿元。
我国辐射诱变育种的研究开始于20世纪50年代后期，70年代育出大批新种，如：水稻原丰早、水稻浙辐802、小麦山农辐63、小麦扬辐6号、大豆铁丰18、棉花鲁棉一号等，其中，水稻浙辐802曾连续9年居全国水稻种植面积第一。辐射诱变育成的新种年播种面积900万亩，占全国粮食播种面积的10％。
尽管我国在辐射诱变育种上取得了成绩，但据浙江大学原子核农业科学研究所调查，1996年到2006年这10年中，国家级重大研究项目极少，参与国际前沿水平的大项目也相对缺乏，导致核农学发展缓慢。
杀菌，卫生检疫，延长货架期及其他作用
杀菌方面：辐照食品(包括功能食品、中草药)能杀灭产品中的致病菌和害虫，以达到提高食品卫生质量、减少粮食霉变浪费、防止食品中毒、传染病的传播等目的。在食品辐照商业化之初，由于人们对核的恐惧，导致食品辐照业发展缓慢。上世纪四十年代，人类看到核的第一眼就是那个标志性的“蘑菇云”，切身感触到的是如同天灾一般的破坏力，之后，在核技术发展的进程中，人类是怀着恐惧在犹豫之中接受着核技术带来的成果。随着核技术在各行业中的应用的逐渐扩展，人类面临的环境污染、有害生物的挑战越来越严峻，多数国家的公众对核技术的接受性逐渐增强。
1974年，世界第一个商业化食品辐照装置在日本建成。1994年美国的第一座食品辐照装置运行。2000年第一座用于食品辐照的商用X射线装置投入运行。目前，全世界已有45个国家和地区建立了约250座钴-60商业化辐照装置(源强18.5PBq以上)和800台商业化加速器用于辐照加工。 美国是辐照食品商业化发展最迅速的国家之一。从上个世纪90年代开始，在美国，因肉制品、新鲜水果和蔬菜污染而爆发的食品中毒的事件迅速上升，病源菌是死亡率较高的新型微生物，如：大肠杆菌O157、单核细胞增生李斯特氏菌等。为此，2000年前后美国发布了～系列法规，批准了多种食品的辐照，之后，美国超市出现了大量带有辐照标志的食品，这些食品被认为是安全食品。食品卫生的挑战使美国人对辐照食品的态度从冷漠转向亲近直至依赖。
不仅如此，对辐照食品一直持保守态度的英国于2009年7月更新了有关辐照食品的法规，简化了第三国辐照装置(处理的辐照食品在英国市场上销售，但，辐照装置不设在英国本土)在英国注册的手续，增加了允许辐照的食品种类。
到目前为止，全世界已经有57个国家和地区的政府或国际组织，批准了二百三十多种辐照食品可以上市。
2006年，全世界大约有400，000吨辐照食品进入商业流通领域，其中，中国的辐照食品在世界辐照食品总量中占的份额最大，是世界第一大辐照食品生产国。
我国辐照食品的发展从上世纪70～80年代起，在当时国家科委的 “六·五”、“七·五”和“八·五”项目中均有辐照食品的研究项目，八十年代439人的辐照食品食用实验震撼了全世界。在这些研究的基础上，我国制定了一系列有关辐照食品的法规和标准。但是，自1996年辐照食品的六类卫生标准出台至今已有十几年的时间了，这期间没有发布任何新的或更新原有的辐照食品及中药的标准和法规。在这期间，我国乃至世界的食品业、辐照业都有了很大发展，旧的法规标准已不适应辐照业的发展。尽管我国的食品辐照量居世界第一，但我国还没有一家辐照加工企业列入世界辐照加工企业的前三名。到目前为止，我国也没有一家以辐射技术为主业的上市公司，即使与中小板上市公司的条件相比，能够满足要求的国内辐照加工企业也是凤毛麟角。我国辐照加工企业的业务规模和知名度都有待提高。
2009年，我国颁布了《中华人民共和国食品安全法》，并成立了食品安全管理委员会，在新的法律和管理机构下，尽快建立和完善我国的辐照食品管理体系，使辐照技术成为控制食品安全的有效手段，不断促进我国辐照业的发展，将是当前亟待加强的重要工作。
卫生检疫方面：美国2003年通过了法规：接受采用辐照作为一种检疫处理方法处理的水果进口到美国。由于检疫不过关，印度向美国出口芒果已中断了十余年。美国的新法规颁布后，2004年印度人使用辐照技术杀灭了芒果核中的昆虫，印度的芒果重新踏上了美国的土地，此举引来东南亚盛产芒果的诸多国家的效仿。
国际辐照协会(IIA)报道：泰国、印度、越南和澳大利亚正占有着越来越多的辐照热带水果带来的市场。2006年，估计全世界有900万吨(2.0万英镑)的辐照新鲜农产品。现在，在亚太地区和北美地区辐照水果就有大约2,000吨(4.4亿英镑)。由于辐照技术的应用，2009年，越南火龙果大涨到10美元～11美元／每公斤，远高于之前的5美元／每公斤。芒果、山竹、红毛丹、木瓜、荔枝以及火龙果都是很受欢迎的产品。
据国际辐照协会统计，大约有20个国家，包括阿根廷、澳大利亞、孟加拉国，泰国、美国和越南已经立法，允许使用辐照技术作为植物检疫的手段。另外20个国家，包括以色列、牙买加和乌拉圭正在与国际原子能机构讨论是否使用辐照作为食品检疫的手段，以克服因病虫害造成的贸易壁垒，增加新的农产品出口市场。
我国在蔬果出口中尚没有成规模地使用辐照技术。
我国每年进口粮食2000多万吨，还有其他农副产品，因在杜绝进口小麦中的矮星黑穗病中使用了辐照技术，从而保证了有害生物不会随进口农产品进入我国。
印度，泰国，马来西亚，巴西，澳大利亚、新西兰等国家也广泛将辐照技术用于进出口产品的卫生检疫。
延长食品货架期方面：辐照能够明显降低种子的呼吸强度，从而推迟成熟期的到来，达到延长贮存期的目的；辐照还可以干扰农作物体中ATP的合成，使细胞核酸减少，从而抑制生物体发芽。辐照大蒜、洋葱和土豆抑制其发芽是成熟的技术，在土豆大蒜的产区已被普遍应用。我国辐照大蒜出口具有相当的规模。 2009年，我国的柑橘滞销造成巨大损失。2010年香蕉滞销，又重演了同样的事件。为此，亟需建立有效的水果保藏体系以减少贮存期间产生的损失。冷藏链是一种有效的水果储藏体系。此外，辐照技术可能成为水果保藏的另一种方法。在原国家科委“六、五”计划实施期间，曾经对苹果、荔枝、柿子等水果作过辐照实验，实验结果证明，辐照技术对延长供试水果的货架期有效。但较好的保存效果还需依赖于辐照技术和水果的采摘期相结合，所以，真正产业化的品种和数量尚不多。
其它尚处于研究阶段的应用：辐照技术还可以使食品脱敏、除毒和加工特殊用途的食品。但这些用途的加工规模很小，有些尚处于研究阶段。如利用v射线破坏食品中能够发生免疫反应的分子结构；用辐照的方法降解食品中含有的不利于健康的成分；为避免污染外太空，太空食品经过辐照成为无菌食品以及将辐照绝育技术用于多种病虫害的防治，等等。
同位素示踪技术在农业上的应用
近年来，同位素技术被越来越多地用在农业的可持续发展上。例如：应用氢、硫、磷或氮的同位素示踪研究饲料养分在牲畜体内的吸收和转化，并评价微生物在牲畜瘤胃中的提高饲料利用率的作用，以提高牲畜的健康和产量；通过同位素标记DNA的方法，鉴定和挑选理想的遗传基因，等等。
稳定同位素是大自然的“生态录像机”，可以用其研究动物进化、候鸟的迁徙和繁殖栖息地；用以评估和预测人禽共患疾病传播的风险；还可以用作追溯农作物和畜产品生产地；用于地下水资源的监测和评估，从而在建设绿色农业中发挥重要的作用。
不可小觑的新兴学科——核医学
一门新兴的学科——核医学
核医学是采用核技术诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。
核医学可分为两个学科，即临床核医学和实验核医学。实验核医学，是利用核技术探索生命现象的本质和物质变化规律，广泛应用于医学基础理论研究，其内容主要包括核衰变测量、标记、示踪、体外放射分析、活化分析和放射自显影等；临床核医学，则是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科，由诊断和治疗两部分组成。诊断核医学包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外诊断法；治疗核医学是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高度集中照射治疗。
我国的核医学开创于20世纪50年 代，1980年全国仅有3台y照相机，核医学工作者仅有20余人。20年后的今天，我国已有功能测定仪644台，放免分析仪816台，化学发光和时间分辨荧光检测仪253台；y照相机100余台，单光子发射计算机断层显像仪450余台，符合线路SPECT 90多台，正电子发射计算机断层显像仪25台；全国现有800多个核医学科室，5000多位专业人员；我国年放射性核素功能测定38万多人次，年放射性核素显像50万人次左右。据不完全统计，我国年放射性核素治疗人次为16万多人次。目前全国各地的大中型医院和部分基层医院都建有胰岛素的放射免疫分析实验室，能够进行激素、蛋白、抗体、肿瘤标志物等300余种生物活性物质的检测。在原有的基础上，其他体外放射分析方法也得到了不断发展，如高灵敏的免疫放射分析法使检测的灵敏度大大提高。同时，非放射标记免疫分析如酶标记免疫分析、化学发光免疫分析和时间分辨荧光分析等技术飞速发展，并开始广泛用于临床，体外分析年检测近900万人次。
辐射技术和同位素技术在医疗上的应用
辐照消毒和灭菌医疗用品：辐射技术用于医疗产业主要是消毒灭菌医疗器械，提高医疗器械的卫生质量。辐射灭菌和环氧乙烷灭菌是医疗器械灭菌的两种主要方法，从全球医疗用品的消毒灭菌市场看，辐射灭菌和环氧乙烷灭菌各占50％的市场。在发达国家，钴-60辐照站处理的产品中80％是医疗产品。而我国的辐照站处理的产品中医疗产品的比例去年才从10％上升到接近20％。 世界卫生组织在《2008年世界卫生报告》中指出：全世界的医疗器械市场每年以高于10％的速度高速增长。而自20世纪90年代以来，我国医疗器械产值平均增幅一直保持在12％～15％的水平，2000年的产值为400亿人民币，2008年达2200亿人民币。目前，我国的医疗器械产值占全球医疗器械总产值约5％，到2050年这一份额将达到25％。
面对如此快速发展的市场，我国的辐照业也面临着快速发展的机遇和从超越原有技术水平到超越国际先进水平的挑战，在与进入中国市场的外资机构的竞争中，我国的辐照加工企业经历了成长的烦恼，练就了一定的竞争能力，是国内辐照加工业的主力军。但到现在为止，还没有一个中国的辐照加工企业转战海外。随着世界主要生产基地向生产成本更加低的新兴市场转移，中国辐照企业远航海外是可以预见的事，也许，那才是中国辐照企业的成年礼。
快速发展的辐射化工
辐射化工是利用电离辐射作用于物质产生的化学变化达至Ⅱ材料改性目的的加工方法。这种方法的优点是不需要催化剂，反应可以在常温下进行，而且，核能无污染、高效、节能。辐射化工产品涉及到电子通讯、电力交通、石油化工、航空航天和三废污染治理等诸多方面。
辐射材料改性依发生反应的种类不同而分为辐射交联、辐射聚合、辐射固化、辐射降解。辐射交联已产业化，其产品有电线电缆、热收缩产品、轮胎、聚烯烃发泡材料、表面涂层固化、高分子PTC元件等。辐射聚合的主产品是水性乳胶和离子交换膜，作为家具、木地板的环保涂料有很好的产业化前景。辐射固化主要用于表面涂层加工，在一些国家已形成产业规模。辐射降解主要用于天然高聚物、废塑料、橡胶的再利用，由于成本较高，尚未产业化。
在美国，辐射化工产品在军工中使用最早且用量最大，之后，逐渐发展到民用的通讯、电力、能源等市场。1998年，北美辐射硫化轮胎的产值达到135亿美元，用于辐射化工的电子加速器有104台。在日本，用于辐射化工研发的电子加速器有115台，辐射硫化的轮胎对日本的汽车工业有着极大的贡献。在亚洲地區，耐热线缆、热缩材料、轮胎也已形成了产业规模。
我国的辐射化工研究始于20世纪60年代初，20世纪80年代开始进入产业化初期，比美国晚约20年，比日本晚约10年。2001年到2005年，我国辐射加工产业获得高速发展，工业总产值达163亿元，用于辐射化工的工业用加速器生产线总量已逾百条。上世纪90年代中后期，国外产品占据我国市场份额的90％；目前已降至50％左右，但主要集中于中高端产品。
在我国经济迅速发展的背景下，辐射化工业存在着极大的市场空间。近年来，热缩套管等电子类产品的需求增长速度在30％以上，预计因铁路电气化改造，2020年前每年将增加2～3亿元热缩材料的需求量。环保涂料每年有100～万吨的需求。另外，环保阻燃的电子类产品、新型建筑用线、纳米材料制品等更新换代产品也有很大的市场前景。
辐射火力发电厂烟道气脱硫脱硝，可有效地消除烟道气中的污染物，辐射废水可去除有机氯和重金属，在很多国家都有这种示范工厂。德国、美国、日本、印度及阿根廷都建有钴60污泥处理厂。韩国大丘印染联合业1998就建立了辐射污水处理厂。我国有2000多座火力发电厂可做辐射处理废气，有3000亿元的市场规模。医疗垃圾的辐射无害化处理也是三废处理的一个新的方向。
此外，同位素示踪技术，还可监测海洋中的放射性和非放射性污染，以管理海洋的生态资源，达到海洋的可持续利用。
从1896年贝克勒耳发现铀的放射性到现在，一百多年过去了，核技术已经发展成为一门不可缺少的技术。因为核技术，世界的政治格局变化了；因为核技术，世界的经济加速了；因为核技术，生物界物种增多了；因为核技术，世界上挨饿的人数减少了；因为核技术，人类的寿命期望值增加了；因为核技术，人类对自然界的认识更接近真实了；因为核技术，人类的生活改变了；因为核技术，人类有了取之不尽的能源；凡此种种，让我们对核技术寄以无限希望，期待着核技术在安全的前提下继续创造未来的奇迹。
17世纪科学家们发现了几十种元素。
19世纪人们逐渐建立了原子分子学说；1897年汤姆逊发现了电子，并因此获得了1906年的诺贝尔奖；1896年贝克勒耳发现铀的放射性，之后，居里夫妇发现了镭和钋的放射性；1908年，法国物理学家佩林用实验测定了分子的大小，终于在科学界确认了现代分子原子学说。
20世纪在原子核物理方面的一项巨大成就是原子核能的应用：1919年卢瑟福发现了中子，1934年约里奥-居里夫妇发现了人造的放射性同位素。人工放射性元素的发现，开辟了放射性同位素在科学技术方面应用的广阔领域。之后，科学家找到了打碎铀核的方法，从而获得了巨大的核能量，这是制造原子弹的基础，同时，科学家也找到了把几个轻核聚合起来的办法，这是制成氢弹的基础。原子弹的爆炸让全世界知道了核能和它的威力。 21世纪，核技术的和平利用得到了大规模的发展，核技术与其它技术相结合产生了诸多新兴技术，这些技术在人类认识自然、维护生存环境以及人类的延续和发展活动中都是不可缺少的。
21世纪的核技术已经不再是核武器的代名词，核技术在各个领域的应用极大地惠及了人们的生活：从餐桌上的美味佳肴、俊男美女身上光彩斑斓的时装、博物馆里璀璨的珠宝、高堂之下富丽堂皇的居室用品、路上疾驰的汽车、天上飞行的航天器到被延续了生命的病人、多姿多彩的新物种、经过管理的自然资源、取之不尽的能源等等都有核技术的贡献。
目前对核技术的应用主要有三种形式，即：核能发电、辐照加工和同位素示踪。低碳能源的重要组成部分——核能发电
为了响应《联合国气候变化框架公约》，减少碳排放，全世界各国都在努力发展清洁能源，核电、太阳能与风能共同成为三大清洁能源。一个1000兆瓦的核电站，与同等规模的火电站相比，每年可减排二氧化碳600万吨。 据国际原子能组织(IAEA)统计，截止到2008年12月31日，全球核能发电量能力为372兆瓦(MW)，核电的发电量在全球发电量中占14％。
近年来，有能力的国家在发展核能产业上都进一步加大了力度。如，英国在2008年1月发表的一份白皮书中指出：为了满足碳减排目标和保证能源供应，核能将继续成为英国的低碳能源组合的一部分，并强调核能源是符合公众利益的能源；意大利宣布重新启动于1987年全民公决关闭的核电计划；罗马尼亚、保加利亚、芬兰、瑞士、斯洛伐克、斯洛文尼亚和加拿大都有扩展核电的计划，2001年5月17日，美国政府颁布了新的美国核能政策，指出“应该发展清洁的、资源无限的核能”，并将“扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分”。同年，美国核工业界提出在2020年前，新增核电装机50000兆瓦的设想目标，美国众议院通过了“保障美国未来能源”的法案，支持在现有核电厂址上建设新的核电机组，增加国家在核能方面的研究费用，增加各大学的核科学及核工程的教育经费和研究费用。同时，从美国核技术专业的学生数量看，美国未来的核技术产业也呈扩展的趋势；为防止潜在的能源危机，俄罗斯计划在2020年前修建40座核反应堆；日本政府为了兑现削减C02排放目标的承诺，提出在2001年至2010年新建13座(约16940兆瓦)核电站。
据IAEA预测，全球核发电能力在2030年前将增加473兆瓦(电子伏特)。
1985年，我国建设了第一个核电站——秦山核电站，之后又建立了秦山二、三期核电站、田湾核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等。截止到2009年底，我国已建设了11个核电项目，但核电在电力供应中所占比例依然较低。2009年11月，我国向国际社会承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降40％～45％。为了实现这一目标，加快推进核电建设已经成为社会各界的广泛共识。统计显示，2009年核电基本建设投资完成额比上年增长74.91％，据估计，到2020年之前，我国在核电上的投入将达到7000亿元人民币。
广泛运用的辐照技术和同位素示踪技术
随着核技术的发展，辐照技术和同位素示踪技术在农业和食品上的应用越来越广泛，主要有以下方面：
诱变育种改良作物 通过诱变技术培育优良作物品种自1928年发明以来，在世界粮食安全与营养供给中发挥了显著作用。据不完全统计，截止到2009年9月，世界上60多个国家在170多种植物上利用诱发突变技术育成和推广了3088个突变品种(其中通过核技術诱变育种2316个)，其中，我国在45种植物上育成了802个突变品种(其中通过核技术诱变育种625个)，超过目前国际诱变育成品种库中总数的四分之一而位居世界第一。中国育成的突变品种最大种植面积达900万公顷，每年为国家增产粮、油、棉10～12亿公斤，社会经济效益超过20亿元。
我国辐射诱变育种的研究开始于20世纪50年代后期，70年代育出大批新种，如：水稻原丰早、水稻浙辐802、小麦山农辐63、小麦扬辐6号、大豆铁丰18、棉花鲁棉一号等，其中，水稻浙辐802曾连续9年居全国水稻种植面积第一。辐射诱变育成的新种年播种面积900万亩，占全国粮食播种面积的10％。
尽管我国在辐射诱变育种上取得了成绩，但据浙江大学原子核农业科学研究所调查，1996年到2006年这10年中，国家级重大研究项目极少，参与国际前沿水平的大项目也相对缺乏，导致核农学发展缓慢。
杀菌，卫生检疫，延长货架期及其他作用
杀菌方面：辐照食品(包括功能食品、中草药)能杀灭产品中的致病菌和害虫，以达到提高食品卫生质量、减少粮食霉变浪费、防止食品中毒、传染病的传播等目的。在食品辐照商业化之初，由于人们对核的恐惧，导致食品辐照业发展缓慢。上世纪四十年代，人类看到核的第一眼就是那个标志性的“蘑菇云”，切身感触到的是如同天灾一般的破坏力，之后，在核技术发展的进程中，人类是怀着恐惧在犹豫之中接受着核技术带来的成果。随着核技术在各行业中的应用的逐渐扩展，人类面临的环境污染、有害生物的挑战越来越严峻，多数国家的公众对核技术的接受性逐渐增强。
1974年，世界第一个商业化食品辐照装置在日本建成。1994年美国的第一座食品辐照装置运行。2000年第一座用于食品辐照的商用X射线装置投入运行。目前，全世界已有45个国家和地区建立了约250座钴-60商业化辐照装置(源强18.5PBq以上)和800台商业化加速器用于辐照加工。 美国是辐照食品商业化发展最迅速的国家之一。从上个世纪90年代开始，在美国，因肉制品、新鲜水果和蔬菜污染而爆发的食品中毒的事件迅速上升，病源菌是死亡率较高的新型微生物，如：大肠杆菌O157、单核细胞增生李斯特氏菌等。为此，2000年前后美国发布了～系列法规，批准了多种食品的辐照，之后，美国超市出现了大量带有辐照标志的食品，这些食品被认为是安全食品。食品卫生的挑战使美国人对辐照食品的态度从冷漠转向亲近直至依赖。
不仅如此，对辐照食品一直持保守态度的英国于2009年7月更新了有关辐照食品的法规，简化了第三国辐照装置(处理的辐照食品在英国市场上销售，但，辐照装置不设在英国本土)在英国注册的手续，增加了允许辐照的食品种类。
到目前为止，全世界已经有57个国家和地区的政府或国际组织，批准了二百三十多种辐照食品可以上市。
2006年，全世界大约有400，000吨辐照食品进入商业流通领域，其中，中国的辐照食品在世界辐照食品总量中占的份额最大，是世界第一大辐照食品生产国。
我国辐照食品的发展从上世纪70～80年代起，在当时国家科委的 “六·五”、“七·五”和“八·五”项目中均有辐照食品的研究项目，八十年代439人的辐照食品食用实验震撼了全世界。在这些研究的基础上，我国制定了一系列有关辐照食品的法规和标准。但是，自1996年辐照食品的六类卫生标准出台至今已有十几年的时间了，这期间没有发布任何新的或更新原有的辐照食品及中药的标准和法规。在这期间，我国乃至世界的食品业、辐照业都有了很大发展，旧的法规标准已不适应辐照业的发展。尽管我国的食品辐照量居世界第一，但我国还没有一家辐照加工企业列入世界辐照加工企业的前三名。到目前为止，我国也没有一家以辐射技术为主业的上市公司，即使与中小板上市公司的条件相比，能够满足要求的国内辐照加工企业也是凤毛麟角。我国辐照加工企业的业务规模和知名度都有待提高。
2009年，我国颁布了《中华人民共和国食品安全法》，并成立了食品安全管理委员会，在新的法律和管理机构下，尽快建立和完善我国的辐照食品管理体系，使辐照技术成为控制食品安全的有效手段，不断促进我国辐照业的发展，将是当前亟待加强的重要工作。
卫生检疫方面：美国2003年通过了法规：接受采用辐照作为一种检疫处理方法处理的水果进口到美国。由于检疫不过关，印度向美国出口芒果已中断了十余年。美国的新法规颁布后，2004年印度人使用辐照技术杀灭了芒果核中的昆虫，印度的芒果重新踏上了美国的土地，此举引来东南亚盛产芒果的诸多国家的效仿。
国际辐照协会(IIA)报道：泰国、印度、越南和澳大利亚正占有着越来越多的辐照热带水果带来的市场。2006年，估计全世界有900万吨(2.0万英镑)的辐照新鲜农产品。现在，在亚太地区和北美地区辐照水果就有大约2,000吨(4.4亿英镑)。由于辐照技术的应用，2009年，越南火龙果大涨到10美元～11美元／每公斤，远高于之前的5美元／每公斤。芒果、山竹、红毛丹、木瓜、荔枝以及火龙果都是很受欢迎的产品。
据国际辐照协会统计，大约有20个国家，包括阿根廷、澳大利亞、孟加拉国，泰国、美国和越南已经立法，允许使用辐照技术作为植物检疫的手段。另外20个国家，包括以色列、牙买加和乌拉圭正在与国际原子能机构讨论是否使用辐照作为食品检疫的手段，以克服因病虫害造成的贸易壁垒，增加新的农产品出口市场。
我国在蔬果出口中尚没有成规模地使用辐照技术。
我国每年进口粮食2000多万吨，还有其他农副产品，因在杜绝进口小麦中的矮星黑穗病中使用了辐照技术，从而保证了有害生物不会随进口农产品进入我国。
印度，泰国，马来西亚，巴西，澳大利亚、新西兰等国家也广泛将辐照技术用于进出口产品的卫生检疫。
延长食品货架期方面：辐照能够明显降低种子的呼吸强度，从而推迟成熟期的到来，达到延长贮存期的目的；辐照还可以干扰农作物体中ATP的合成，使细胞核酸减少，从而抑制生物体发芽。辐照大蒜、洋葱和土豆抑制其发芽是成熟的技术，在土豆大蒜的产区已被普遍应用。我国辐照大蒜出口具有相当的规模。 2009年，我国的柑橘滞销造成巨大损失。2010年香蕉滞销，又重演了同样的事件。为此，亟需建立有效的水果保藏体系以减少贮存期间产生的损失。冷藏链是一种有效的水果储藏体系。此外，辐照技术可能成为水果保藏的另一种方法。在原国家科委“六、五”计划实施期间，曾经对苹果、荔枝、柿子等水果作过辐照实验，实验结果证明，辐照技术对延长供试水果的货架期有效。但较好的保存效果还需依赖于辐照技术和水果的采摘期相结合，所以，真正产业化的品种和数量尚不多。
其它尚处于研究阶段的应用：辐照技术还可以使食品脱敏、除毒和加工特殊用途的食品。但这些用途的加工规模很小，有些尚处于研究阶段。如利用v射线破坏食品中能够发生免疫反应的分子结构；用辐照的方法降解食品中含有的不利于健康的成分；为避免污染外太空，太空食品经过辐照成为无菌食品以及将辐照绝育技术用于多种病虫害的防治，等等。
同位素示踪技术在农业上的应用
近年来，同位素技术被越来越多地用在农业的可持续发展上。例如：应用氢、硫、磷或氮的同位素示踪研究饲料养分在牲畜体内的吸收和转化，并评价微生物在牲畜瘤胃中的提高饲料利用率的作用，以提高牲畜的健康和产量；通过同位素标记DNA的方法，鉴定和挑选理想的遗传基因，等等。
稳定同位素是大自然的“生态录像机”，可以用其研究动物进化、候鸟的迁徙和繁殖栖息地；用以评估和预测人禽共患疾病传播的风险；还可以用作追溯农作物和畜产品生产地；用于地下水资源的监测和评估，从而在建设绿色农业中发挥重要的作用。
不可小觑的新兴学科——核医学
一门新兴的学科——核医学
核医学是采用核技术诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。
核医学可分为两个学科，即临床核医学和实验核医学。实验核医学，是利用核技术探索生命现象的本质和物质变化规律，广泛应用于医学基础理论研究，其内容主要包括核衰变测量、标记、示踪、体外放射分析、活化分析和放射自显影等；临床核医学，则是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科，由诊断和治疗两部分组成。诊断核医学包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外诊断法；治疗核医学是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高度集中照射治疗。
我国的核医学开创于20世纪50年 代，1980年全国仅有3台y照相机，核医学工作者仅有20余人。20年后的今天，我国已有功能测定仪644台，放免分析仪816台，化学发光和时间分辨荧光检测仪253台；y照相机100余台，单光子发射计算机断层显像仪450余台，符合线路SPECT 90多台，正电子发射计算机断层显像仪25台；全国现有800多个核医学科室，5000多位专业人员；我国年放射性核素功能测定38万多人次，年放射性核素显像50万人次左右。据不完全统计，我国年放射性核素治疗人次为16万多人次。目前全国各地的大中型医院和部分基层医院都建有胰岛素的放射免疫分析实验室，能够进行激素、蛋白、抗体、肿瘤标志物等300余种生物活性物质的检测。在原有的基础上，其他体外放射分析方法也得到了不断发展，如高灵敏的免疫放射分析法使检测的灵敏度大大提高。同时，非放射标记免疫分析如酶标记免疫分析、化学发光免疫分析和时间分辨荧光分析等技术飞速发展，并开始广泛用于临床，体外分析年检测近900万人次。
辐射技术和同位素技术在医疗上的应用
辐照消毒和灭菌医疗用品：辐射技术用于医疗产业主要是消毒灭菌医疗器械，提高医疗器械的卫生质量。辐射灭菌和环氧乙烷灭菌是医疗器械灭菌的两种主要方法，从全球医疗用品的消毒灭菌市场看，辐射灭菌和环氧乙烷灭菌各占50％的市场。在发达国家，钴-60辐照站处理的产品中80％是医疗产品。而我国的辐照站处理的产品中医疗产品的比例去年才从10％上升到接近20％。 世界卫生组织在《2008年世界卫生报告》中指出：全世界的医疗器械市场每年以高于10％的速度高速增长。而自20世纪90年代以来，我国医疗器械产值平均增幅一直保持在12％～15％的水平，2000年的产值为400亿人民币，2008年达2200亿人民币。目前，我国的医疗器械产值占全球医疗器械总产值约5％，到2050年这一份额将达到25％。
面对如此快速发展的市场，我国的辐照业也面临着快速发展的机遇和从超越原有技术水平到超越国际先进水平的挑战，在与进入中国市场的外资机构的竞争中，我国的辐照加工企业经历了成长的烦恼，练就了一定的竞争能力，是国内辐照加工业的主力军。但到现在为止，还没有一个中国的辐照加工企业转战海外。随着世界主要生产基地向生产成本更加低的新兴市场转移，中国辐照企业远航海外是可以预见的事，也许，那才是中国辐照企业的成年礼。
快速发展的辐射化工
辐射化工是利用电离辐射作用于物质产生的化学变化达至Ⅱ材料改性目的的加工方法。这种方法的优点是不需要催化剂，反应可以在常温下进行，而且，核能无污染、高效、节能。辐射化工产品涉及到电子通讯、电力交通、石油化工、航空航天和三废污染治理等诸多方面。
辐射材料改性依发生反应的种类不同而分为辐射交联、辐射聚合、辐射固化、辐射降解。辐射交联已产业化，其产品有电线电缆、热收缩产品、轮胎、聚烯烃发泡材料、表面涂层固化、高分子PTC元件等。辐射聚合的主产品是水性乳胶和离子交换膜，作为家具、木地板的环保涂料有很好的产业化前景。辐射固化主要用于表面涂层加工，在一些国家已形成产业规模。辐射降解主要用于天然高聚物、废塑料、橡胶的再利用，由于成本较高，尚未产业化。
在美国，辐射化工产品在军工中使用最早且用量最大，之后，逐渐发展到民用的通讯、电力、能源等市场。1998年，北美辐射硫化轮胎的产值达到135亿美元，用于辐射化工的电子加速器有104台。在日本，用于辐射化工研发的电子加速器有115台，辐射硫化的轮胎对日本的汽车工业有着极大的贡献。在亚洲地區，耐热线缆、热缩材料、轮胎也已形成了产业规模。
我国的辐射化工研究始于20世纪60年代初，20世纪80年代开始进入产业化初期，比美国晚约20年，比日本晚约10年。2001年到2005年，我国辐射加工产业获得高速发展，工业总产值达163亿元，用于辐射化工的工业用加速器生产线总量已逾百条。上世纪90年代中后期，国外产品占据我国市场份额的90％；目前已降至50％左右，但主要集中于中高端产品。
在我国经济迅速发展的背景下，辐射化工业存在着极大的市场空间。近年来，热缩套管等电子类产品的需求增长速度在30％以上，预计因铁路电气化改造，2020年前每年将增加2～3亿元热缩材料的需求量。环保涂料每年有100～万吨的需求。另外，环保阻燃的电子类产品、新型建筑用线、纳米材料制品等更新换代产品也有很大的市场前景。
辐射火力发电厂烟道气脱硫脱硝，可有效地消除烟道气中的污染物，辐射废水可去除有机氯和重金属，在很多国家都有这种示范工厂。德国、美国、日本、印度及阿根廷都建有钴60污泥处理厂。韩国大丘印染联合业1998就建立了辐射污水处理厂。我国有2000多座火力发电厂可做辐射处理废气，有3000亿元的市场规模。医疗垃圾的辐射无害化处理也是三废处理的一个新的方向。
此外，同位素示踪技术，还可监测海洋中的放射性和非放射性污染，以管理海洋的生态资源，达到海洋的可持续利用。
从1896年贝克勒耳发现铀的放射性到现在，一百多年过去了，核技术已经发展成为一门不可缺少的技术。因为核技术，世界的政治格局变化了；因为核技术，世界的经济加速了；因为核技术，生物界物种增多了；因为核技术，世界上挨饿的人数减少了；因为核技术，人类的寿命期望值增加了；因为核技术，人类对自然界的认识更接近真实了；因为核技术，人类的生活改变了；因为核技术，人类有了取之不尽的能源；凡此种种，让我们对核技术寄以无限希望，期待着核技术在安全的前提下继续创造未来的奇迹。