我国工业同位素产业现状及发展趋势研究

张鹏　曹志军　李奎　杨魁　郑道斌

摘 要：具有相同质子数，不同中子数的同一元素对应的不同核素互为同位素。在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。许多同位素有重要的用途，广泛应用于军工武器、工农业生产、能源环境、科学研究、生物医疗技术等各个方面。正因为同位素有着广泛的用途，因此其有着广阔的市场前景。在文中主要就我国工业同位素产业的形狀进行分析，并就其未来发展趋势进行研究，以期可以为我国工业同位素产业的发展提供借鉴。

关键词：工业同位素；产业现状；发展趋势

中图分类号：F426.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0207-01

2011年国内放射性同位素及其制品的产值约15亿元，其中放射性药物9.5亿元，放射免疫分析试剂（示踪剂）1.5亿元，工业放射源2.8亿元，医用放射源1.2亿元。特别是本身无放射性的稳定同位素，在整个工业生产、制造、使用、管理过程中，不用采取特殊的屏蔽防护措施防护射线危害，用户操作安全简便，因此其应用推广越来越受到市场的重视。

1 放射性同位素应用

1.1 郑州双辐公司

公司生产的钡-131放射性同位素小球，呈黑色或银黑色硬性球状，具有比重合理、无沉底；漏失率低、弥散能力强；脱附及粘附率低，失踪效果好等特点。利用131-钡同位素石油测井，主要用于测量注水井内的注水层位及注水量，为制定采油方案提供科学依据，这是提高原油采收率、多出油、保持油田稳产高产、最终提高经济效益的最有效途径。

1.2 中国同辐股份有限公司

旗下有核技术应用产业平台，可以提供工业用同位素，包括α源、β源以及中子源。（1）α源主要有镅241放射源，可制作成烟雾探测、静电消除、毒气检测等仪器仪表。（2）β源主要有碳-14，用于测量大气颗粒物含量；氪-85和钷-147，用于测量纸张测厚、聚酯薄膜测厚、密封容器检漏；镍-63，可用于制作色谱仪、夜视仪、毒品及爆炸物检测仪、电离电极。（3）γ源主要有镅-241和铯-137，可用于冶金加工金属薄板、金属箔材测厚，石油测井流量计，煤炭灰分仪；各类用途的钴-60源，用于如辐照加工，无损检测探伤和料位刻度测量；铱-192，用于主要用于各种金属和非金属材料的无损检测，包括材料厚度检测、焊缝无损检测等。

1.3 河南省科学院同位素研究所

该公司主要进行同位素示踪技术的研究与开发，现主要研究放射性同位素示踪剂在石油测井中的应用。1991年形成自己的拳头产品—131钡同位素小球。随着三次采油的进行，2001年顺利完成低比重耐高温的《Ⅱ型131钡同位素石油测井用小球产品的开发与研究》项目，该项技术处于国内领先水平。2002年对Ⅱ型131钡同位素石油测井用小球进行了批量生产，并在大庆、中原、长庆、胜利、河南、冀东等十多家油田进行了使用，取得了良好的测井效果。2006年完成了具有完全的知识产权《环保型113m铟同位素示踪剂及石油测井应用》项目，该项目符合环保要求，其产品在油田中得到应用。

1.4 兰州同位素仪表研究所

兰州同位素仪表研究所（以下简称为兰同所）是国家科委、甘肃省科委重点支持的中国同位素工业仪表专业研究所、高新技术企业。主要产品有：FB-2300FXX微机工业密度计、FB-1330FXX微机核子皮带秤、FB-5300FXX微机质量流量计、FB-6300FXX微机界面计、FB-3300FXX微机水泥浆比重计、FB-3300FXX微机沙比计、FB-7300FXX微机原油水分分析仪、FB-8300FXX微机油气水三相计量系统、SW-5002 XX微机料位开关、SW-5010 XX微机料位计等。

1.5 原子能院同位素研究所

该所是以同位素部为基础于1986年3月组建的，是我国最早的放射性同位素技术科研单位，是国家同位素工程技术研究中心建设依托单位，最有国内规模最大的放射性同位素及其制品研究、试制、开发基地。

院同位素产业重组后，同位素所主要肩负发展同位素学科的任务。主要研究方向是：研究、试制、开发反应堆和加速器生产放射放射性核素，以及各类同位素制品在国防军工、工农生产、生物医学和教育科研等领域中的应用。

1.6 核工业理化工程研究院

核工业理化工程研究院华核新技术开发公司是核工业理化工程研究院国内的唯一对外经营窗口，其一大业务是放射性服务，这项业务主要开展放射源的研制及安装；放射性料位计和密度计的调校；放射性去污处理等工作。

2 稳定性同位素应用

随着分离技术的日趋成熟，稳定性同位素的来源非常充沛，这将意味着未来市场将向同位素标记化合物的开发制备方向发展，从而使同位素示踪技术的应用越来越广泛。

2.1 美国剑桥同位素公司

美国剑桥同位素公司（CIL）是全球最著名的稳定同位素开发应用公司，公司具备完全独立专业的同位素生产设施，也开发组建了全球技术领先的创新实验室和高端人才队伍，一直以来从事同位素分离、同位素标记物的研发生产，向全球市场供应上万种不同类型的同位素标记产品，主要有13C、12C、D、15N、18O和17O。这些稳定性同位素标记的物质可以被各类生化检测设备探测、测量、监控，广泛地应用于各种不同的领域。

2.2 上海稳定性同位素工程技术研究中心

该中心是2006年上海市科委批准组建，目前已发展成为我国从事稳定性同位素技术研究的核心单位，目前已掌握多种成熟的稳定性同位素生产技术。该单位主要进行碳13，氮15，氧18，氖22等稳定性同位素的分离、标记、测试等技术的研究，以及各类稳定工业同位素产品的规模化生产及市场推广应用。中心与我国著名化工类高校，如华东理工大学、北京化工大学、上海交通大学和医疗机构如华山医院等单位建立了长期的产学研合作机制，共同培养同位素开发利用专业方向的高端人才。目前该单位已经发展成为我国稳定性同位素领域科技开发、人才培养及成果转化的重要基地。

3 同位素应用发展趋势及存在问题

从同位素需求来看，未来市场要求的品种会有增加，客户来源也将有所变化，特别是对全球发展市场而言，同位素技术应用成绩显著的传统市场和领域被固定延续下来，同时涌现的创新应用还在新的领域不断被客户所接受，从而不断开拓发展壮大。

从同位素应用情况看，在稳定同位素保证充足供应的现实基础之上，未来的市场竞争将不可避免的从分离技术转移向新型特定功能化的标记化合物制备发展。同时放射性同位素应用领域相对较广，主要是各种放射性仪器仪表在各类工业生产过程中对厚度、密度、物料料位及输送总量等工业参数控制的应用，放射性示踪技术的应用，放射性分析测试，核测井，辐照加工，工业射线照相，以及辐射防护等方面。我们有充足的理由相信，未来工业放射性同位素的应用必然会越来越广。

参考文献

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[2]欧阳洁，杨国胜，马玲玲，罗敏，徐殿斗.大气污染物中人工放射性铯-钚-铀同位素示踪技术的发展与应用[J].化学进展，2017，29（12）：1446-1461.

[3]李宗瑾.同位素测井工艺技术探讨[J].石化技术，2017，24（09）：198.