藏在“元素周期表”中的战略资源

中国能源产业发展网发布时间：

2026-09-09 18:11

【中国能源产业发展网】获悉，初三化学课本上的元素周期表，改变每种元素的中子数，就能构建出一个“平行宇宙”——同位素世界。作为一种与稀土类似的战略资源，同位素总体用量虽不大，却广泛应用于核能工业、前沿科研、高端制造、核医疗、精密测量等关键领域，是支撑国家高精尖产业发展、守护民生健康、保障战略安全的核心基础材料。

中核集团核理化院稳定同位素技术研发中心副总经理蔡伟介绍，同位素凭借独特的理化特性，成为基础科研和科技创新的“上游原材料”。在前沿科学领域，同位素是地下大科学实验、可控核聚变研究等前瞻性科研的核心支撑材料，高丰度锗-76、钼-100这样的稳定同位素为基础科研提供了理想的实验载体，自主可控的同位素供给正助力我国在未来科技赛道抢占先机。

在高端技术制造领域，同位素成为半导体、核电、高端装备等产业的“刚需材料”。芯片的制造离不开高丰度硅-28、硼-11、锗-72等同位素，其中高丰度硅-28能够消除天然硅的晶格缺陷和原子核自旋干扰，显著提升芯片运行稳定性和散热性能；在核电反应堆这样的“大国重器”中，贫化锌-64则可提升核电机组运行安全性与检修防护水平。

同位素还“走进寻常百姓家”。中国同辐总工程师、中核集团首席科学家刘蕴韬介绍，日常体检中碳-13吹气检测幽门螺杆菌、氙-129肺部高清成像筛查早期病变，均依托稳定同位素技术实现；镱-176、镍-64等稳定同位素是制作核药“明星核素”镥-177、铜-64的前置核素，由此制备的核药可精准定位、杀灭癌细胞，实现癌症的精准诊断与靶向治疗。

高端同位素制备技术壁垒极高，长期被少数国家垄断。在我国实现自主生产前，主要的稳定同位素多依赖进口，国外供应商向国内销售时往往没有稳定的市场价，波动明显。随着国内自主生产能力提升，这类情况已有了很大改善，与国际同行的合作也向着更加稳定、互惠的方向发展。

中核集团科技带头人、中国原子能科学研究院核技术综合研究所科技委主任安世忠介绍，作为中国核科技工业主体，中核集团已构建起完整的同位素研发、制备、量产技术体系，突破了反应堆和加速器制备同位素的靶件制备与辐照、化学分离与纯化、质量控制等一系列核心技术，正积极推进镥-177、钇-90、碘-125以及锗-68、镭-223、锕-225等放射性医用同位素的规模化生产。在秦山核电基地，全国唯一的商用重水堆在发电之外还产出碳-14、镥-177、钇-90等医用同位素。目前中核集团已有20余种稳定同位素实现批量生产，具备20多种放射性同位素的研发与提纯能力。

我国已实现多项同位素研发里程碑式突破：2008年核理化院率先实现公斤级99.5%丰度硅-28规模化供应，后续产出丰度超99.99%的高纯度硅-28，填补国内高端芯片原料空白；被誉为肝癌治疗“精准核武器”的钇-90玻璃微球顺利出堆并通过检测，镥-177实现国产化供应；2023年国内首次获取克量级镱-176并成功产出合格镥-177核药；2024年成功制备超99%丰度镍-64，打通新一代PET显像核素铜-64全技术路线。

安世忠认为，中核集团作为我国核技术产业链“链主”，已拥有国内最完善的从同位素原料富集、辐照装备制造、靶材制备、分离纯化到同位素药物合成终端应用的全产业链条。下一步，中核集团将拓展现代农业、新材料、环境监测等新兴应用场景，生产用于癌症治疗的新型阿尔法治疗核素锕-225、砹-211、镭-223等，力争将核技术应用产业年直接经济产值提升到4000亿元，并保持年复合增长率10%以上，预计到“十五五”末产业年产值可达6000亿元左右。

【来源：中核集团、环球时报】

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