我國工業同位素產業現狀及發展趨勢研究

張鵬　曹志軍　李奎　楊魁　鄭道斌

摘 要：具有相同質子數，不同中子數的同一元素對應的不同核素互為同位素。在19世紀末先發現了放射性同位素，隨后又發現了天然存在的穩定同位素，并測定了同位素的豐度。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。許多同位素有重要的用途，廣泛應用于軍工武器、工農業生產、能源環境、科學研究、生物醫療技術等各個方面。正因為同位素有著廣泛的用途，因此其有著廣闊的市場前景。在文中主要就我國工業同位素產業的形狀進行分析，并就其未來發展趨勢進行研究，以期可以為我國工業同位素產業的發展提供借鑒。

關鍵詞：工業同位素；產業現狀；發展趨勢

中圖分類號：F426.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0207-01

2011年國內放射性同位素及其制品的產值約15億元，其中放射性藥物9.5億元，放射免疫分析試劑（示蹤劑）1.5億元，工業放射源2.8億元，醫用放射源1.2億元。特別是本身無放射性的穩定同位素，在整個工業生產、制造、使用、管理過程中，不用采取特殊的屏蔽防護措施防護射線危害，用戶操作安全簡便，因此其應用推廣越來越受到市場的重視。

1 放射性同位素應用

1.1 鄭州雙輻公司

公司生產的鋇-131放射性同位素小球，呈黑色或銀黑色硬性球狀，具有比重合理、無沉底；漏失率低、彌散能力強；脫附及粘附率低，失蹤效果好等特點。利用131-鋇同位素石油測井，主要用于測量注水井內的注水層位及注水量，為制定采油方案提供科學依據，這是提高原油采收率、多出油、保持油田穩產高產、最終提高經濟效益的最有效途徑。

1.2 中國同輻股份有限公司

旗下有核技術應用產業平臺，可以提供工業用同位素，包括α源、β源以及中子源。（1）α源主要有镅241放射源，可制作成煙霧探測、靜電消除、毒氣檢測等儀器儀表。（2）β源主要有碳-14，用于測量大氣顆粒物含量；氪-85和钷-147，用于測量紙張測厚、聚酯薄膜測厚、密封容器檢漏；鎳-63，可用于制作色譜儀、夜視儀、毒品及爆炸物檢測儀、電離電極。（3）γ源主要有镅-241和銫-137，可用于冶金加工金屬薄板、金屬箔材測厚，石油測井流量計，煤炭灰分儀；各類用途的鈷-60源，用于如輻照加工，無損檢測探傷和料位刻度測量；銥-192，用于主要用于各種金屬和非金屬材料的無損檢測，包括材料厚度檢測、焊縫無損檢測等。

1.3 河南省科學院同位素研究所

該公司主要進行同位素示蹤技術的研究與開發，現主要研究放射性同位素示蹤劑在石油測井中的應用。1991年形成自己的拳頭產品—131鋇同位素小球。隨著三次采油的進行，2001年順利完成低比重耐高溫的《Ⅱ型131鋇同位素石油測井用小球產品的開發與研究》項目，該項技術處于國內領先水平。2002年對Ⅱ型131鋇同位素石油測井用小球進行了批量生產，并在大慶、中原、長慶、勝利、河南、冀東等十多家油田進行了使用，取得了良好的測井效果。2006年完成了具有完全的知識產權《環保型113m銦同位素示蹤劑及石油測井應用》項目，該項目符合環保要求，其產品在油田中得到應用。

1.4 蘭州同位素儀表研究所

蘭州同位素儀表研究所（以下簡稱為蘭同所）是國家科委、甘肅省科委重點支持的中國同位素工業儀表專業研究所、高新技術企業。主要產品有：FB-2300FXX微機工業密度計、FB-1330FXX微機核子皮帶秤、FB-5300FXX微機質量流量計、FB-6300FXX微機界面計、FB-3300FXX微機水泥漿比重計、FB-3300FXX微機沙比計、FB-7300FXX微機原油水分分析儀、FB-8300FXX微機油氣水三相計量系統、SW-5002 XX微機料位開關、SW-5010 XX微機料位計等。

1.5 原子能院同位素研究所

該所是以同位素部為基礎于1986年3月組建的，是我國最早的放射性同位素技術科研單位，是國家同位素工程技術研究中心建設依托單位，最有國內規模最大的放射性同位素及其制品研究、試制、開發基地。

院同位素產業重組后，同位素所主要肩負發展同位素學科的任務。主要研究方向是：研究、試制、開發反應堆和加速器生產放射放射性核素，以及各類同位素制品在國防軍工、工農生產、生物醫學和教育科研等領域中的應用。

1.6 核工業理化工程研究院

核工業理化工程研究院華核新技術開發公司是核工業理化工程研究院國內的唯一對外經營窗口，其一大業務是放射性服務，這項業務主要開展放射源的研制及安裝；放射性料位計和密度計的調校；放射性去污處理等工作。

2 穩定性同位素應用

隨著分離技術的日趨成熟，穩定性同位素的來源非常充沛，這將意味著未來市場將向同位素標記化合物的開發制備方向發展，從而使同位素示蹤技術的應用越來越廣泛。

2.1 美國劍橋同位素公司

美國劍橋同位素公司（CIL）是全球最著名的穩定同位素開發應用公司，公司具備完全獨立專業的同位素生產設施，也開發組建了全球技術領先的創新實驗室和高端人才隊伍，一直以來從事同位素分離、同位素標記物的研發生產，向全球市場供應上萬種不同類型的同位素標記產品，主要有13C、12C、D、15N、18O和17O。這些穩定性同位素標記的物質可以被各類生化檢測設備探測、測量、監控，廣泛地應用于各種不同的領域。

2.2 上海穩定性同位素工程技術研究中心

該中心是2006年上海市科委批準組建，目前已發展成為我國從事穩定性同位素技術研究的核心單位，目前已掌握多種成熟的穩定性同位素生產技術。該單位主要進行碳13，氮15，氧18，氖22等穩定性同位素的分離、標記、測試等技術的研究，以及各類穩定工業同位素產品的規模化生產及市場推廣應用。中心與我國著名化工類高校，如華東理工大學、北京化工大學、上海交通大學和醫療機構如華山醫院等單位建立了長期的產學研合作機制，共同培養同位素開發利用專業方向的高端人才。目前該單位已經發展成為我國穩定性同位素領域科技開發、人才培養及成果轉化的重要基地。

3 同位素應用發展趨勢及存在問題

從同位素需求來看，未來市場要求的品種會有增加，客戶來源也將有所變化，特別是對全球發展市場而言，同位素技術應用成績顯著的傳統市場和領域被固定延續下來，同時涌現的創新應用還在新的領域不斷被客戶所接受，從而不斷開拓發展壯大。

從同位素應用情況看，在穩定同位素保證充足供應的現實基礎之上，未來的市場競爭將不可避免的從分離技術轉移向新型特定功能化的標記化合物制備發展。同時放射性同位素應用領域相對較廣，主要是各種放射性儀器儀表在各類工業生產過程中對厚度、密度、物料料位及輸送總量等工業參數控制的應用，放射性示蹤技術的應用，放射性分析測試，核測井，輻照加工，工業射線照相，以及輻射防護等方面。我們有充足的理由相信，未來工業放射性同位素的應用必然會越來越廣。

參考文獻

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