我國工業(yè)同位素產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

張鵬　曹志軍　李奎　楊魁　鄭道斌

摘 要：具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素對應(yīng)的不同核素互為同位素。在19世紀(jì)末先發(fā)現(xiàn)了放射性同位素，隨后又發(fā)現(xiàn)了天然存在的穩(wěn)定同位素，并測定了同位素的豐度。大多數(shù)天然元素都存在幾種穩(wěn)定的同位素。許多同位素有重要的用途，廣泛應(yīng)用于軍工武器、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、能源環(huán)境、科學(xué)研究、生物醫(yī)療技術(shù)等各個(gè)方面。正因?yàn)橥凰赜兄鴱V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(yè)同位素產(chǎn)業(yè)的形狀進(jìn)行分析，并就其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，以期可以為我國工業(yè)同位素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工業(yè)同位素；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

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

2011年國內(nèi)放射性同位素及其制品的產(chǎn)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(yè)放射源2.8億元，醫(yī)用放射源1.2億元。特別是本身無放射性的穩(wěn)定同位素，在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)、制造、使用、管理過程中，不用采取特殊的屏蔽防護(hù)措施防護(hù)射線危害，用戶操作安全簡便，因此其應(yīng)用推廣越來越受到市場的重視。

1 放射性同位素應(yīng)用

1.1 鄭州雙輻公司

公司生產(chǎn)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(qiáng)；脫附及粘附率低，失蹤效果好等特點(diǎn)。利用131-鋇同位素石油測井，主要用于測量注水井內(nèi)的注水層位及注水量，為制定采油方案提供科學(xué)依據(jù)，這是提高原油采收率、多出油、保持油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、最終提高經(jīng)濟(jì)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(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)平臺，可以提供工業(yè)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(jì)，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(xué)院同位素研究所

該公司主要進(jìn)行同位素示蹤技術(shù)的研究與開發(fā)，現(xiàn)主要研究放射性同位素示蹤劑在石油測井中的應(yīng)用。1991年形成自己的拳頭產(chǎn)品—131鋇同位素小球。隨著三次采油的進(jìn)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(chǎn)品的開發(fā)與研究》項(xiàng)目，該項(xiàng)技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。2002年對Ⅱ型131鋇同位素石油測井用小球進(jìn)行了批量生產(chǎn)，并在大慶、中原、長慶、勝利、河南、冀東等十多家油田進(jìn)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(chǎn)權(quán)《環(huán)保型113m銦同位素示蹤劑及石油測井應(yīng)用》項(xiàng)目，該項(xiàng)目符合環(huán)保要求，其產(chǎn)品在油田中得到應(yīng)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(diǎn)支持的中國同位素工業(yè)儀表專業(yè)研究所、高新技術(shù)企業(yè)。主要產(chǎn)品有：FB-2300FXX微機(jī)工業(yè)密度計(jì)、FB-1330FXX微機(jī)核子皮帶秤、FB-5300FXX微機(jī)質(zhì)量流量計(jì)、FB-6300FXX微機(jī)界面計(jì)、FB-3300FXX微機(jī)水泥漿比重計(jì)、FB-3300FXX微機(jī)沙比計(jì)、FB-7300FXX微機(jī)原油水分分析儀、FB-8300FXX微機(jī)油氣水三相計(jì)量系統(tǒng)、SW-5002 XX微機(jī)料位開關(guān)、SW-5010 XX微機(jī)料位計(jì)等。

1.5 原子能院同位素研究所

該所是以同位素部為基礎(chǔ)于1986年3月組建的，是我國最早的放射性同位素技術(shù)科研單位，是國家同位素工程技術(shù)研究中心建設(shè)依托單位，最有國內(nèi)規(guī)模最大的放射性同位素及其制品研究、試制、開發(fā)基地。

院同位素產(chǎn)業(yè)重組后，同位素所主要肩負(fù)發(fā)展同位素學(xué)科的任務(wù)。主要研究方向是：研究、試制、開發(fā)反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)放射放射性核素，以及各類同位素制品在國防軍工、工農(nóng)生產(chǎn)、生物醫(yī)學(xué)和教育科研等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.6 核工業(yè)理化工程研究院

核工業(yè)理化工程研究院華核新技術(shù)開發(fā)公司是核工業(yè)理化工程研究院國內(nèi)的唯一對外經(jīng)營窗口，其一大業(yè)務(wù)是放射性服務(wù)，這項(xiàng)業(yè)務(wù)主要開展放射源的研制及安裝；放射性料位計(jì)和密度計(jì)的調(diào)校；放射性去污處理等工作。

2 穩(wěn)定性同位素應(yīng)用

隨著分離技術(shù)的日趨成熟，穩(wěn)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(biāo)記化合物的開發(fā)制備方向發(fā)展，從而使同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)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(wěn)定同位素開發(fā)應(yīng)用公司，公司具備完全獨(dú)立專業(yè)的同位素生產(chǎn)設(shè)施，也開發(fā)組建了全球技術(shù)領(lǐng)先的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和高端人才隊(duì)伍，一直以來從事同位素分離、同位素標(biāo)記物的研發(fā)生產(chǎn)，向全球市場供應(yīng)上萬種不同類型的同位素標(biāo)記產(chǎn)品，主要有13C、12C、D、15N、18O和17O。這些穩(wěn)定性同位素標(biāo)記的物質(zhì)可以被各類生化檢測設(shè)備探測、測量、監(jiān)控，廣泛地應(yīng)用于各種不同的領(lǐng)域。

2.2 上海穩(wěn)定性同位素工程技術(shù)研究中心

該中心是2006年上海市科委批準(zhǔn)組建，目前已發(fā)展成為我國從事穩(wěn)定性同位素技術(shù)研究的核心單位，目前已掌握多種成熟的穩(wěn)定性同位素生產(chǎn)技術(shù)。該單位主要進(jìn)行碳13，氮15，氧18，氖22等穩(wěn)定性同位素的分離、標(biāo)記、測試等技術(shù)的研究，以及各類穩(wěn)定工業(yè)同位素產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)及市場推廣應(yīng)用。中心與我國著名化工類高校，如華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、上海交通大學(xué)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)如華山醫(yī)院等單位建立了長期的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，共同培養(yǎng)同位素開發(fā)利用專業(yè)方向的高端人才。目前該單位已經(jīng)發(fā)展成為我國穩(wěn)定性同位素領(lǐng)域科技開發(fā)、人才培養(yǎng)及成果轉(zhuǎn)化的重要基地。

3 同位素應(yīng)用發(fā)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(fā)展市場而言，同位素技術(shù)應(yīng)用成績顯著的傳統(tǒng)市場和領(lǐng)域被固定延續(xù)下來，同時(shí)涌現(xiàn)的創(chuàng)新應(yīng)用還在新的領(lǐng)域不斷被客戶所接受，從而不斷開拓發(fā)展壯大。

從同位素應(yīng)用情況看，在穩(wěn)定同位素保證充足供應(yīng)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)之上，未來的市場競爭將不可避免的從分離技術(shù)轉(zhuǎn)移向新型特定功能化的標(biāo)記化合物制備發(fā)展。同時(shí)放射性同位素應(yīng)用領(lǐng)域相對較廣，主要是各種放射性儀器儀表在各類工業(yè)生產(chǎn)過程中對厚度、密度、物料料位及輸送總量等工業(yè)參數(shù)控制的應(yīng)用，放射性示蹤技術(shù)的應(yīng)用，放射性分析測試，核測井，輻照加工，工業(yè)射線照相，以及輻射防護(hù)等方面。我們有充足的理由相信，未來工業(yè)放射性同位素的應(yīng)用必然會越來越廣。

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