序

六月二十三日，山东东营，一场高丰度硼-10同位素技术暨产业化成果发布会在这里举办。

全球最大产能的高丰度硼-10同位素装置宣告正式投产。

这条产线由上海化工研究院与山东合益气体股份有限公司联合攻关建设，拥有完全自主知识产权。

目前装置已稳定产出二十五吨合格产品，硼-10最高丰度达到百分之九十九点七，且仍有进一步提升空间。

这条消息在工业圈里激起不小的波澜。

中国石油和化学工业联合会副会长李彬评价说，这使中国成为为数不多掌握高丰度硼-10同位素规模化制备技术的国家。

中国科学院院士朱美芳感慨，做了近二十年材料研究，终于等到了核防护材料用硼-10同位素的国产化。

一块关键的战略拼图，就此补齐。

信息来源：中国山东网

“中子捕手”的三重门槛

硼-10这个同位素，被业内称作核电安全的“中子捕手”。

它对热中子有着极强的俘获能力。

在核电站里，含有硼-10的硼酸作为中子吸收剂添加到一回路冷却剂中，相比天然硼酸总用量可大幅减少，能显著降低一回路设备的腐蚀风险，是国产第三代“华龙一号”核电机组的关键材料。

紧急时刻它能用来关闭反应堆，平时则用于精准调节核电站的功率输出。

含有硼-10的混凝土能够阻挡绝大部分中子辐射，也被用于核废料处理和反应堆辐射防护。

但核电用的硼-10，纯度只需要达到百分之九十以上就行。

到了医疗和科研领域，要求就完全不同了。

中核集团研制出的硼中子俘获疗法——BNCT，是治疗癌症的前沿技术之一。

原理是先给患者注射含硼-10的靶向药物，使其聚集于肿瘤细胞，再用超热中子束照射，中子与硼-10反应后能在癌细胞尺度内释放高杀伤力粒子，精准摧毁肿瘤细胞。

这种疗法所需的硼-10纯度，要达到百分之九十七以上。

而高精密的科研仪器，比如中子计数管、散裂中子源等科研设备的中子测量仪，所用的硼-10纯度则需要达到百分之九十九以上。

百分之九十、百分之九十七、百分之九十九点七，这三个数字听上去差距似乎并不大。

但背后代表的技术难度，可谓天壤之别。

信息来源：中国新闻网

两根金条的难题

硼-10的制备有个天然的难点。

它含有另一个同位素硼-11，两者之间只差一个中子，物理和化学性质极其相似。

而天然的硼元素当中，硼-10的含量只有百分之二十左右。

要把跟它性质几乎一样的百分之八十杂质精准分离出去，难度可想而知。

两根金条摆在面前，哪一根高尚，哪一根龌龊？区分硼-10和硼-11，大概就是这种感觉。

为了提纯硼-10，需要建立起成千上万级的串联分离机构，才能一点点将纯度提起来。

这么多串联的设备不仅意味着整个制备流程极其复杂，而且要求成千上万道工序每一步都必须工艺稳定。

否则一点点的偏差经过成千上万步之后，都会被指数级放大。

同时制备过程还涉及腐蚀性物质，且容易结焦——一旦结焦，整个串联的工艺平衡就会被打破，生产过程也就中断了。

上海化工研究院团队采用先进化学交换法，突破了络合交换耦合富集、多级高效精准裂解、全物料循环利用三大核心技术。

仅用一年半时间，项目就完成了百吨级装置从设计、建设到达产的全流程，实现一次性开车成功。

信息来源：中国科技网

结语

以前这种高丰度的硼-10，长期被美国的3M公司和日本的Stella（星辰化工株式会社）所垄断。

中国长期依赖进口。

这次全球最大产能的高丰度硼-10同位素装置在东营投产，彻底打破了这种局面。

它不仅解决了核工业关键材料“有没有、够不够”的问题，更实现了“好不好、强不强”的跨越。

在高端医疗领域，BNCT疗法所需的超高丰度硼-10靶向药有了稳定的国产供应。

在核工业领域，从核电功率调控到反应堆小型化，关键材料不再受制于人。

东营这座传统的能源化工基地，也借此在稳定同位素产业上落下了关键一子。

打铁还需自身硬。

这一次，中国在关键材料上把主动权攥在了自己手里。