核技術(shù)應(yīng)用行業(yè)深度報告:頂層設(shè)計時代“核”心_第1頁
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分析師wanglei07@分析師wanglei07@.1、非動力核技術(shù)應(yīng)用:造福于民的“幕后英雄”1)核技術(shù)應(yīng)用一般指非動力民用核技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、公共安全等多個行業(yè),在國防建設(shè)與國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用;國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)指出“就應(yīng)用的廣度而言,只有現(xiàn)代電子學(xué)和信息技術(shù)(ICT)才能與同位素及輻射技術(shù)相提并論?!?)2022年我國非動力核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值約占GDP的0.57%,對標(biāo)海外發(fā)達(dá)國家(GDP占比2~3%)仍有巨大增長潛力。3)頂層設(shè)計出臺,2024年10月31日,國家原子能機(jī)構(gòu)等十二部門聯(lián)合印發(fā)《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024—2026年)》,歷史上首次專門針對“核技術(shù)應(yīng)用”產(chǎn)業(yè)進(jìn)行頂層設(shè)計,要求2026年我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)年直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值達(dá)4000億元,同時針對同位素供應(yīng)、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)集群與頭部企業(yè)等方面了明確指引。2、產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)持續(xù)完善,中上游布局正當(dāng)時1)加速器:電子加速器是核技術(shù)應(yīng)用的核心裝置,其將電子的勢能轉(zhuǎn)換成動能,以此提供高能粒子束或輻射線;2)輻照加工:輻照加工技術(shù)主要應(yīng)用于輻照滅菌、檢驗(yàn)檢疫以及物質(zhì)改性等場景,據(jù)統(tǒng)計2023年底我國輻射加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計在2000億元以上;3)同位素:同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、放射性藥物科學(xué)、工業(yè)應(yīng)用、環(huán)境追蹤和生物研究中具有廣泛的應(yīng)用,當(dāng)前人工放射性同位素的制備方式主要包括 在核反應(yīng)堆中生產(chǎn)、用帶電粒子加速器制備以及從核燃料后處理液中分離提取等。 3、下游應(yīng)用極為廣泛,關(guān)鍵領(lǐng)域加速國產(chǎn)化1)工業(yè)領(lǐng)域:輻照材料改性是中國產(chǎn)業(yè)化程度最高的輻射技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,其中隨著微電子、家電、汽車、航空、通訊、電力等系統(tǒng)對于電線電纜的性能要求的提高,輻照交聯(lián)電線電纜的需求快速增長,預(yù)計2023年底產(chǎn)能已突破100億元;而其中核級纜料對于線纜的性能要求更為苛刻,相關(guān)核技術(shù)應(yīng)用供應(yīng)商的進(jìn)入門檻較高,伴隨著我國核電站電纜的設(shè)計自主化和國產(chǎn)化推進(jìn),有相關(guān)技術(shù)積累以及供貨許可證的公司有望率先受益。2)醫(yī)療健康:核醫(yī)學(xué)是開展核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用以及其相關(guān)理論研究的學(xué)科,從應(yīng)用范圍和側(cè)重點(diǎn)上可分為實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué),當(dāng)前應(yīng)用放射性核素或核射線進(jìn)行疾病的診斷、治療與開展醫(yī)學(xué)科研已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分;而我國醫(yī)用同位素、核醫(yī)療裝備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)仍依賴進(jìn)口,伴隨著我國政府、投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等部門針對核藥、質(zhì)子治療系統(tǒng)等關(guān)鍵元素或裝備的持續(xù)發(fā)力,我國核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化快速推進(jìn)。3)農(nóng)業(yè)環(huán)保:前核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要聚焦在動物生產(chǎn)和健康、食品安全及控制、植物誘變育種和遺傳、水土管理及農(nóng)業(yè)環(huán)境、害蟲防治等領(lǐng)域,進(jìn)而促進(jìn)糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展并改良生態(tài)環(huán)境,此外針對廢氣、廢水、廢物的污染,也可通過核技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行有效處理。4)公眾安全:核檢測技術(shù)能夠利用射線確定物質(zhì)種類,從而廣泛應(yīng)用于車站、行李、旅客、集裝箱等多個安全檢查場景,其中主要的核檢測技術(shù)包括X射線安全檢查技術(shù)和中子探測技術(shù)。4、相關(guān)標(biāo)的與投資建議:建議關(guān)注中廣核技(電子加速器+核技術(shù)應(yīng)用)、中國同輻(核醫(yī)療+輻照應(yīng)用)、中金輻照(輻照加工)、同方股份(核安檢)、盈康生命(直線加速器+質(zhì)子治療設(shè)備)、東誠藥業(yè)(核醫(yī)藥)、沃爾核材(核輻照材料)、中國核電(同位素)、鑫宏業(yè)(核級線纜)等。21、核技術(shù)應(yīng)用拓展不及預(yù)期。核技術(shù)應(yīng)用的不斷拓展對于行業(yè)內(nèi)公司經(jīng)營狀況技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用影響重大,能會為相關(guān)公司業(yè)績增長帶來不利因素。2、非動力核技術(shù)國產(chǎn)化進(jìn)程不及預(yù)期。當(dāng)前我國以核醫(yī)療為代表的多個高端核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域國產(chǎn)化程度較低,若未來上述行業(yè)的國產(chǎn)化進(jìn)程不及預(yù)3、市場競爭加劇。當(dāng)前多個非動力核技術(shù)應(yīng)用的細(xì)分環(huán)節(jié)均有大量廠商布局,若未4、政策支持力度不及預(yù)期。政策落地執(zhí)行對非動力核技術(shù)應(yīng)用行業(yè)中的公司業(yè)績有重大影響,若政策推進(jìn)不及預(yù)期,可能會對行業(yè)內(nèi)上市公司業(yè)績核技術(shù)應(yīng)用:造福于民的“幕后英雄”首次出臺頂層設(shè)計,核技術(shù)應(yīng)用已進(jìn)入高速發(fā)產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)持續(xù)完善,中上游布局正當(dāng)時加速器:非動力核技術(shù)應(yīng)用的核心裝置輻射加工:非動力核技術(shù)應(yīng)用的核心技術(shù)工業(yè)領(lǐng)域:材料改性技術(shù)較為成熟,核級纜料需求打開農(nóng)業(yè)環(huán)保:助力動植物生產(chǎn)與糧食安全,改良生態(tài)環(huán)境公眾安全:安全檢查需求旺盛,核檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用相關(guān)標(biāo)的與投資建議東誠藥業(yè)、沃爾核材、中國核電、鑫宏業(yè)等風(fēng)險提示4市場競爭加?。徽咧С至Χ炔患邦A(yù)期4后英雄”?核技術(shù)應(yīng)用一般指非動力民用核技術(shù)。核技術(shù)是指以原子核結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律及其固有和伴隨產(chǎn)生的物理現(xiàn)象為基礎(chǔ),并通過反應(yīng)堆、加速器、放射性同位素、核探測器或核儀器儀表等裝置來開展實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)代高技術(shù),其一般可分為核武器技術(shù)、動力核技術(shù)、非動力軍用核技術(shù)和非動力民用核技術(shù)(亦稱核技術(shù)應(yīng)用或同位素及輻射技術(shù)應(yīng)用)。?核技術(shù)應(yīng)用滲透社會各個領(lǐng)域。由于核技術(shù)應(yīng)用極為廣泛,涵蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、公共安全等多個領(lǐng)域,在國防建設(shè)與國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用,因此與核電并列被國際核能界比作“車之兩輪”“鳥之雙翼”。國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)指出:“就應(yīng)用的廣度而言,只有現(xiàn)代電子學(xué)和信息技術(shù)(ICT)才能與同位素及輻射技術(shù)相提并論?!焙思夹g(shù)核技術(shù)核武器技術(shù)動力核技術(shù)非動力民用核武器技術(shù)動力核技術(shù)非動力民用核技術(shù)非動力軍用核技術(shù)加速器技放射性技術(shù)核探測子學(xué)技核儀器儀表核技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、工業(yè)、公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用資料來源:國家原子能機(jī)構(gòu),中國核學(xué)會,央廣網(wǎng),中國核能行業(yè)協(xié)會,浙?國家首次出臺頂層設(shè)計,推動核技術(shù)加速應(yīng)用。2024年10月31日,國家原子能機(jī)構(gòu)等十二部門聯(lián)合印發(fā)《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024—2026年)》,歷史上首次專門針對“核技術(shù)應(yīng)用”產(chǎn)業(yè)進(jìn)行頂層設(shè)計,要求2026年我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)年直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值達(dá)4000億元,同時針對同位素供應(yīng)、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)集群與頭部企業(yè)等方面了明確指引。表1:國家主要核技術(shù)應(yīng)用相關(guān)政策發(fā)布時間發(fā)布時間政策名稱國家部門主要內(nèi)容重點(diǎn)支持方向2024/10/31核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024—2026年)國家原子能機(jī)構(gòu)、發(fā)改委、教育部、科技部、工信部、公安部、生態(tài)環(huán)境部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家衛(wèi)生健康委、國務(wù)院國資委、國家藥監(jiān)局到2026年,我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力顯著提升,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)一步拓展,力爭核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)年直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值達(dá)4000億元;具備3種以上放射性同位素自主化供應(yīng)能力,突破5種以上放射性同位素生產(chǎn)技術(shù);國產(chǎn)化中高能質(zhì)子回旋加速器等一批核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;核技術(shù)應(yīng)用研發(fā)平臺體系進(jìn)一步優(yōu)化,產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新體系基本形成;7一批核技術(shù)應(yīng)用特色產(chǎn)業(yè)集群基本形成,力爭打造2-3家國家專精特新“小巨人”企業(yè),不斷發(fā)揮頭部企業(yè)牽引作用。72023/12/27產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄發(fā)改委鼓勵核能行業(yè)(含核技術(shù)應(yīng)用)同位素、加速器及輻照應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、輻射防護(hù)技術(shù)開發(fā)與監(jiān)測設(shè)備制造2016/3/17中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要/加快開發(fā)民用核分析與成像等民用核分析與成像2016/3/162016年國防科工局軍民融合專項(xiàng)行動計劃國防科工局加強(qiáng)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展,重點(diǎn)在放射性同位素生產(chǎn),醫(yī)用加速器、放療設(shè)備研發(fā)等領(lǐng)域加大科技攻關(guān),推動一批項(xiàng)目立項(xiàng)放射性同位素生產(chǎn),醫(yī)用加速器、放療設(shè)備研發(fā)2004/1/30關(guān)于實(shí)施民用非動力核技術(shù)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的公告發(fā)改委加快高技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化,促使我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在5年左右達(dá)到1000億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,并保持年均15%以上的增長速度核探測成像技術(shù)系統(tǒng)、新型放射性診斷和治療裝置及創(chuàng)新藥物、射線技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用、應(yīng)用輻射加工和材料改性、新型輻照加速器等輻照裝置及同位素制品資料來源:中央人民政府,國務(wù)院,發(fā)改委,國防科工局,國家原子能機(jī)構(gòu)、教育部、科技部、工信部、公安部、生態(tài)環(huán)境部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村健康委、國務(wù)院國資委、國家藥監(jiān)局、新華社,浙商證?非動力核技術(shù)發(fā)展可從放射性同位素技術(shù)和輻照技術(shù)兩條主線進(jìn)行回顧。考慮到核技術(shù)應(yīng)用又稱為同位素及輻照技術(shù)應(yīng)用,因此我國非動力核技術(shù)的發(fā)展歷程主要可拆解為放射性同位素技術(shù)發(fā)展和輻照技術(shù)發(fā)展兩條主線。?當(dāng)前我國非動力核技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展期。1)放射性同位素技術(shù):我國放射性同位素技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷過創(chuàng)業(yè)階段、技術(shù)開發(fā)階段、保軍轉(zhuǎn)民階段等三個階段,近年來隨著同位素制備、基礎(chǔ)設(shè)施以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的興起,我國涌現(xiàn)出一批專業(yè)化公司,行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展新階段;2)輻照技術(shù):我國自1958年開始食品輻射技術(shù)研究,20世紀(jì)80年代,在“五年計劃”的推動下我國輻射食品的研究和應(yīng)用逐漸形成規(guī)模,此后輻照加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展,相關(guān)法規(guī)不斷完善,行業(yè)進(jìn)入高速穩(wěn)定增長時期。資料來源:《2018中國同位素與輻射技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》雷增光等,浙商證券研究所?我國非動力核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L。據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會估算,截至2022年底,全國從事放射性同位素和射線裝置的法人單位已達(dá)9萬家;在役民用研究堆(臨界裝置)有18座(可生產(chǎn)同位素的5座);在用各類射線裝置約23萬臺,放射源15.7萬枚。從產(chǎn)值上看,我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值已從2015年的3000億元(約占GDP的4.0‰)增長到2022年底的7000億元(約占GDP的5.7‰),年復(fù)合增長超15%。?對標(biāo)海外發(fā)達(dá)國家,我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)增長空間巨大。當(dāng)前全球已有150多個國家和地區(qū)開展核技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用工作,其中美國的核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值在90年代中期就已達(dá)到3310億美元,約占GDP的4.7%,是核電產(chǎn)值的3.67倍,同期日本的核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值也已超過700億美元。對標(biāo)海外發(fā)達(dá)國家,我國核技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍有巨大的增長潛力。資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會,中國原子能機(jī)構(gòu),浙?我國多地已出臺同位素應(yīng)用相關(guān)規(guī)劃,多個產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開工。核技術(shù)應(yīng)用在我國長三角、珠三角、環(huán)渤海和成渝經(jīng)濟(jì)圈等增長極實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化重點(diǎn)布局,也從嵌入?yún)^(qū)域經(jīng)濟(jì)集群中獲得了溢出效應(yīng)。目前,四川和陜西兩省,山東煙臺、四川綿陽和湖南衡陽三市,浙江海鹽、四川夾江、甘肅金塔三縣均已出臺同位素應(yīng)用相關(guān)規(guī)劃,多個產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目陸續(xù)開工。資料來源:國家核安全局,四川省人民政府,煙臺市人民政府辦公室,綿陽市經(jīng)濟(jì)和信息化局,衡陽市人民政府,中國核工業(yè),標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù),中設(shè)計院,中陜核核盛科技有限公司,金塔發(fā)布,浙?電子加速器能夠提供高能粒子束或輻射線。電子加速器是一種使用人工方法使電子在真空中受磁場力控制、電場力加速而達(dá)到高能量的電磁裝置,由于其能提供各種高能電子束或輻射線,因此是進(jìn)行物質(zhì)深層結(jié)構(gòu)研究的重要工具,目前已廣泛應(yīng)用于物理科學(xué)研究以及社會生活的各個領(lǐng)域。本文中所指的電子加速器主要指工業(yè)輻照加速器,即用于輻照各種材料、參與化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行滅菌消毒等工業(yè)生產(chǎn)過程中的加速器裝置。?電子加速器構(gòu)成主要包括電子槍和加速結(jié)構(gòu)等。電子加速器的構(gòu)成主要包括電子槍、加速結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向聚焦系統(tǒng)、束流輸運(yùn)系統(tǒng)和高頻功率源或高壓電源等五個部分,作用原理體現(xiàn)為將帶電粒子引入人工控制的電場,并在電磁力或電位場的作用下加速至預(yù)定能量值后,使垂直于粒子運(yùn)動方向的磁場產(chǎn)生洛倫茲力,進(jìn)而將電子的勢能轉(zhuǎn)換成動能。圖7:電子加速器的基本構(gòu)成示意圖資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室,頭豹研究院,浙商?工業(yè)電子輻照加速器可根據(jù)應(yīng)用需求主要分成三個能區(qū)。1)低能加速器(80keV~0.3MeV)的代表機(jī)型為電子簾加速器,其沒有加速管和掃描裝置,體積較小、外形規(guī)整且具有自屏蔽功能,主要應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品輻照滅菌、表面涂層輻射固化以及郵件或包裹等表面的消毒滅菌等;2)中能加速器(0.3MeV~5MeV)的代表機(jī)型為高頻高壓加速器,其能量利用率較高,體積較大,可適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn);3)高能加速器(5MeV~10MeV)的代表機(jī)型為電子直線加速器,其主要利用微波加速電子,注入和引出效率都比較高,可用于醫(yī)療器械和衛(wèi)生用品的輻照消毒滅菌等。表2:低、中、高能電子加速器特征對比電子加速器類型代表機(jī)型結(jié)構(gòu)或性能特點(diǎn)主要應(yīng)用領(lǐng)域低能加速器80keV~0.3MeV電子簾加速器無加速管和掃描裝置,體積小、外形規(guī)整,具有自屏蔽功能,結(jié)構(gòu)較為簡單谷物等農(nóng)產(chǎn)品的輻照滅菌,工程塑料、板材和玻璃等建筑裝飾材料或錄音磁帶等高端產(chǎn)品的表面涂層輻射固化,海水淡化膜,鋰電池微孔復(fù)合隔膜等及其他功能膜的制備,廢氣處理,橡膠硫化,郵件或包裹表面的消毒滅菌等0.3MeV~5MeV高頻高壓加速器以負(fù)載性能良好的并激耦合倍樂線路作為高頻高壓發(fā)生器,產(chǎn)生直流高壓,能量利用率較高體積較大,適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中使用電線電纜的聚乙烯絕緣材料和聚乙烯發(fā)泡塑料的輻射交聯(lián),橡膠硫化,輻射生產(chǎn)高強(qiáng)度耐溫聚乙烯熱塑管,防水阻燃木塑地板等高能加速器5MeV~10MeV電子直線加速器注入和引出效率都很高,束流強(qiáng)度取決于注入器的入射強(qiáng)度加速結(jié)構(gòu)的束爆破(BBU)閾值和高頻電源的荷載能力醫(yī)療器械和衛(wèi)生用品的輻照消毒滅菌,食品輻照保鮮,糧食滅蟲,進(jìn)出口食品檢驗(yàn)檢疫,中成藥滅菌,抗生素降解,環(huán)境保護(hù),半導(dǎo)體器件改性,化工新產(chǎn)品開發(fā)等資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),大連國際發(fā)行股份購買資產(chǎn)并募集配套資金暨關(guān)聯(lián)交易預(yù)案,頭豹研究院,浙商?工業(yè)電子輻照加速器可根據(jù)加速電場分為高壓加速器和高頻加速器。1)高壓加速器是利用直流高壓電場來加速帶電粒子的加速器,其是輻射加工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一類加速器;2)高頻加速器是利用高頻電場加速粒子的加速器,通過高頻功率源將功率潰入到加速器加速結(jié)構(gòu)中,在加速結(jié)構(gòu)中建立加速電場,電子在加速電場中經(jīng)過一次或多次加速,即可獲得很高的能量。相對于高壓加速器,高頻加速器中加速電場低,受到高壓擊穿的制約小,因而易于實(shí)現(xiàn)較高的束流能量,所以輻射加工領(lǐng)域內(nèi)(5~10)MeV的高能加速器主要是高頻加速器。表3:各種類型高壓加速器的特點(diǎn)超過50%表面涂層固化電子輻射加工核物理和中子物理實(shí)驗(yàn)研究回旋和同步加速等資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商?輻照加工技術(shù)是非動力核技術(shù)應(yīng)用的核心技術(shù)。輻照加工技術(shù)是利用電離輻射與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)效應(yīng),對物質(zhì)和材料進(jìn)行加工處理的一種核技術(shù)。由于其具有穿透性強(qiáng)、可在常溫下進(jìn)行、節(jié)能、無殘毒、無廢物、易于控制等特點(diǎn),因此在傳統(tǒng)行業(yè)改造、功能材料開發(fā)、實(shí)現(xiàn)微細(xì)加工及三廢處理中都具有重要作用。?用于輻射加工的輻射源主要有鈷60(Co-60)和電子加速器。Co-60產(chǎn)生γ射線,其相較于其他常見的核輻射具有極強(qiáng)的穿透性;而電子加速器則產(chǎn)生電子束和X射線。表4:三種輻射源輻照加工對比圖9:γ射線和X射線的穿透深度對作用形式非彈性碰撞,軔致輻射康普頓散射、光電、電子對康普頓散射、光電、電子對比比無食品保藏食品保藏,醫(yī)療用品的輻射消毒食品保藏,醫(yī)療用品的輻射資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),《鈷-60源與輻射技術(shù)》林廷睿等,浙商證券?輻射裝置的核心是輻射源和產(chǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)某一輻射加工過程,必須建立一套輻射裝置以及與此相對應(yīng)的輻射工藝與流程??傮w來看,輻射裝置的基本部分包括(1)輻射源及其附屬系統(tǒng)如通風(fēng)、水冷等2)產(chǎn)品傳輸系統(tǒng)3)人員防輻射安全屏蔽,(4)控制系統(tǒng),以及(5)產(chǎn)品加工前后的儲存區(qū)等,其中輻射裝置的核心是輻射源和產(chǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)。圖10:Co-60輻射源輻射裝置示意圖圖11:直立式電子輻射裝置示意圖圖12:水平式電子輻射裝置示意圖資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商?輻照加工技術(shù)應(yīng)用主要集中在輻照滅菌、檢驗(yàn)檢疫以及物質(zhì)改性。根據(jù)輻照所產(chǎn)生的的加速電壓的不同,輻照加工的主應(yīng)用種類較多,包括輻照化工、輻照滅菌、環(huán)境保護(hù)、檢驗(yàn)檢疫、種子誘變以及物質(zhì)改性等。根據(jù)IAEA統(tǒng)計,全球范圍內(nèi)的輻照加工中輻照滅菌、檢驗(yàn)檢疫及物質(zhì)改性應(yīng)用占比超過70%。?輻照加工產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L,現(xiàn)預(yù)計已超2000億元。根據(jù)可得數(shù)據(jù),我國輻射加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2010年已達(dá)350億元,至2018年規(guī)模已超千億,按照約15%的年均復(fù)合增速估算,2023年底我國輻射加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計在2000億元以上。圖13:中國輻照加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域圖14:中國輻照加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模估算?放射性同位素具有不同性質(zhì)但處于同一位置的元素。同位素是指在元素周期表中處于同一位但具有不同性質(zhì)的元素,其中能夠放出射線的同位素稱為放射性同位素??傮w來看,放射性同位素的特征表現(xiàn)為,1)能放出α、β、γ或中子射線等各種不同的射線;2)放出的射線不由原子核本身決定;3)具有一定的壽命(可用半衰期衡量)。?放射性同位素制備是同位素和輻照技術(shù)應(yīng)用的重要物理基礎(chǔ)。當(dāng)前人工放射性同位素的制備大體有三種方式,包括在核反應(yīng)堆中生產(chǎn)、用帶電粒子加速器制備以及從核燃料后處理液中分離提取等,其中反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)最為常見。表5:反應(yīng)堆和加速器制備放射性同位素的方法對比用(n,γ)(n,α)(n,p)等反應(yīng),使樣品3)構(gòu)成生物機(jī)體的主要元素(C、N、O)的(n,γ)反應(yīng)截面小,用反靶料,通過(p,n)(d,n)(d,2n)(d,α)(d,2)加速器生產(chǎn)的放射性同位素與靶材料一般不相同,故易于化學(xué)分離,可他帶電粒子,所以可用γ相機(jī)或正電子發(fā)射計算斷層掃描(PET)進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷4)加速器很容易制備構(gòu)成生物機(jī)體的主要元素(C、N、O)的(n,γ),并資料來源:中國核技術(shù)網(wǎng),中國同位素與行業(yè)協(xié)會,湖南省地質(zhì)院,浙?放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。當(dāng)前已有超過3000種已知的放射性同位素,其是元素的不穩(wěn)定形式。由于這些放射性同位素會發(fā)出不同程度的輻射,因此在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、放射性藥物科學(xué)、工業(yè)應(yīng)用、環(huán)境追蹤和生物研究中?輻照材料改性是中國產(chǎn)業(yè)化程度最高的輻射技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。核技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,包括在材料改性、工業(yè)無損檢測、輻照輔助凈化工業(yè)“三廢”等,其中輻照材料改性是中國產(chǎn)業(yè)化程度最高的輻射技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。?輻照改性技術(shù)可使高分子材料發(fā)生輻射交聯(lián)等反應(yīng)。在電離輻射作用下,高分子化合物分子與小分子一樣,首先產(chǎn)生電離、激發(fā)、離子的中和、自由基等初級過程,其次是這些離子和自由基之間再發(fā)生反應(yīng)。輻照改性技術(shù)主要是利用60Co-γ射線或電子加速器產(chǎn)生的電子射線使高分子材料產(chǎn)生輻射交聯(lián)、接枝、聚合、降解等反應(yīng),利用這些輻照改性反應(yīng)可制備熱縮材料、電線電纜材料、電池隔膜材料、高吸水樹脂、橡膠等,廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。圖16:核技術(shù)在材料改性領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化程度最高圖17:高分子輻射化學(xué)反應(yīng)資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),國家原子能機(jī)構(gòu),核安保中心,中輻輻照技術(shù)應(yīng)用有限公司,中辰股份,廣州輻銳高能技術(shù)有?我國高分子輻照改性技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。我國改性技術(shù)多年前已較為成熟,高分子材料的四大輻射效應(yīng)也均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。據(jù)統(tǒng)計其中輻射交聯(lián)高分子材料產(chǎn)業(yè)占比最高,約占整個輻射化工產(chǎn)業(yè)的85%以上。表6:化學(xué)交聯(lián)和輻照交聯(lián)對比橡膠的硫化、不飽和樹脂的輻射硫化、熱縮管?交聯(lián)改動能大幅提高電線電纜的性能表現(xiàn)。隨著社會城市現(xiàn)代化的發(fā)展,微電子、家電、汽車、航空、通訊、電力等系統(tǒng)對于電線電纜的性能提出了更高要求,通過對電線電纜絕緣層進(jìn)行交聯(lián)改性,能夠大幅提升電線電纜的工作溫度、耐溶劑、耐惡劣環(huán)境、耐老化、耐開裂、耐磨和阻燃等性能。?輻照交聯(lián)尤其適用于耐溫阻燃等高性能材料,輻照交聯(lián)電線電纜產(chǎn)值快速增長。交聯(lián)電纜的絕緣材料是XLPE,其基料是PE等成份,當(dāng)前交聯(lián)電纜的交聯(lián)方式主要有化學(xué)交聯(lián)、硅烷交聯(lián)和輻照交聯(lián),其中化學(xué)交聯(lián)在耐高壓、大截面線纜上優(yōu)勢明顯,而輻照交聯(lián)尤其適用于耐溫阻燃等高性能材料的改性需求。表7:三種電線電纜交聯(lián)方式對比圖19:輻照交聯(lián)電線電纜產(chǎn)值快速增長投資交聯(lián)方式交聯(lián)成本投資交聯(lián)方式交聯(lián)成本優(yōu)勢領(lǐng)域化學(xué)交聯(lián)大在線100米管道或立塔高壓氮?dú)獗Wo(hù)、高溫、水冷交聯(lián)高大長度、超高或高壓電力電纜(10-110kv)輻照交聯(lián)較大收放線、電子束物理交聯(lián)低中、低壓電纜、特殊裝備用線、阻燃線纜、交聯(lián)PVC、PP、含氟聚合物等小成盤、溫水浸泡或蒸氣熏蒸8小時以上交聯(lián)較高中、低壓電纜、建筑用線、普通控纜等1、擠線和交聯(lián)過程同步1、擠線和交聯(lián)過程同步,擠出過程潔凈、交聯(lián)過程密閉;2、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝成熟1、不適合小截面、薄絕緣2、有化學(xué)殘留物1、生產(chǎn)工藝簡單,可利用原有設(shè)備,交聯(lián)過程可控制;2、加工材料的種類多,尤其是耐溫、阻燃等高性能的材料1、不適合10KV以上線纜;2、部分大線輻照裝置存在問題,輻照均勻性差主要優(yōu)點(diǎn)1、生產(chǎn)工藝簡單,可利用原有設(shè)備;主要優(yōu)點(diǎn)2、單位生產(chǎn)成本低主要問題生產(chǎn)工藝難控制,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;生產(chǎn)效率低主要問題資料來源:山東省線纜協(xié)會,《核電站電纜料的研究進(jìn)展》武衛(wèi)莉等,廣東電線電纜協(xié)會,浙商?核級纜料需要具備低煙、無鹵、阻燃等特性。核級纜料即核電站電纜絕緣及護(hù)套所用原料,據(jù)估算一座百萬千瓦級的核電機(jī)組,所需各類電纜型號有100余種,總長近200萬米,價值約1億元左右;與普通電纜相比,核級纜料需具有低煙、無鹵、阻燃等特性,并要具有特定的耐環(huán)境性(如耐輻射性、耐LOCA性),因此技術(shù)門檻相對更高。其中,線纜絕緣層的改性改良可采用電子加速器輻照工藝來完成。表8:核電站用電纜各組成部分的選擇項(xiàng)目6.6kV電力電纜1000V電力電纜1000V控制電纜測量電纜通信電纜硅絕緣電纜鋁絞線銅或鋁絞線銅絞線鍍錫銅線絞線實(shí)心銅線銅絞線XLPEXLPE或阻燃無鹵材料XLPE或阻燃無鹵材料XLPE或阻燃無鹵材料XLPE或阻燃無鹵材料硅橡膠或硅復(fù)合物/無鹵材料無鹵材料無鹵材料無鹵材料復(fù)合物填充/聚酯帶聚酯帶聚酯帶聚酯帶聚酯帶+銅帶保護(hù)層///無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料銅帶繞包//鍍錫銅絲編織鋁復(fù)合袋繞包/鎧裝////鋼帶鋼帶外護(hù)套無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料無鹵阻燃材料使絕緣和護(hù)套材料變脆力學(xué)性能變差資料來源:山東省線纜協(xié)會,《核電站電纜料的研究進(jìn)展》武衛(wèi)莉等,浙商證03(一)電線電纜改性之核級纜料:1E級電纜供貨需持有核安?電纜根據(jù)使用工況和安全功能可區(qū)分為1E級和非1E級。其中1E級電纜分為殼內(nèi)和殼外兩類,殼內(nèi)對應(yīng)K1類電纜或嚴(yán)酷環(huán)境,殼外對應(yīng)K3類電纜或和緩環(huán)境。K2類電纜屬于安全殼貫穿類電纜,現(xiàn)已基本采用K1類或K3類電纜代替。?1E級電纜供貨需持有核安全許可證。從性能要求上看,1E級電纜需要滿足低煙無鹵阻燃電纜的要求,其中K3類電纜還需要進(jìn)行模擬壽命期內(nèi)耐熱和輻射評定,K1類電纜還需要進(jìn)行模擬壽命期內(nèi)耐熱和輻射評定。一般情況下,1E級電纜供貨要持有核安全許可證,持證產(chǎn)品按照電纜功能,主要分為中低壓電力電纜、控制電纜、儀表電纜等。?我國核級電纜國產(chǎn)化持續(xù)提升。近年來我國核電站電纜的設(shè)計自主化和國產(chǎn)化持續(xù)推進(jìn),有相關(guān)技術(shù)積累以及供貨許可證的公表9:核技術(shù)在材料改性領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化程度最高設(shè)計考慮設(shè)計考慮設(shè)計考慮設(shè)計考慮設(shè)計考慮設(shè)計考慮60年/40年60年/40年設(shè)計考慮設(shè)計考慮60年/40年設(shè)計考慮設(shè)計考慮表10:高分子輻射化學(xué)反應(yīng)12345678資料來源:《核電站用電纜概述》董春,《核電站電纜設(shè)計選型與應(yīng)用若干問題技術(shù)研究》王志堅(jiān)等,BSCEA電氣設(shè)計,浙商證券研?熱縮材料的工作科學(xué)基礎(chǔ)是形狀保持和記憶效應(yīng)。“形狀保持效應(yīng)”是指輻照交聯(lián)的聚合物加熱后仍能保持原始形狀,不熔融也不粘流;“形狀記憶效應(yīng)”則是指聚合物在應(yīng)力下變形并冷卻后能記住新形狀,加熱后可恢復(fù)原狀。這兩種效應(yīng)是聚合物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶行為共同作用的結(jié)果,是熱收縮材料制作和生產(chǎn)的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和依據(jù)。?熱縮材料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。當(dāng)前,熱縮材料制品在電力、電子、通訊、汽車、船舶、國防、航空航天等部門,都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用,主要用于絕緣、防腐、防潮、密封、電纜連接等領(lǐng)域。圖21:交聯(lián)結(jié)晶聚合物的“形狀保持效應(yīng)”和“形狀記憶效應(yīng)”圖22:熱縮材料的主要應(yīng)資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商?核醫(yī)學(xué)可分為實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué)。核醫(yī)學(xué)是開展核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用以及其相關(guān)理論研究的學(xué)科,隨著非動力民用核技術(shù)的發(fā)展以及醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)用放射性核素或核射線進(jìn)行疾病的診斷、治療與開展醫(yī)學(xué)科研已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分。從應(yīng)用范圍和側(cè)重點(diǎn)來看,核醫(yī)學(xué)大致可分為實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué),其中實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)主要包括了放射性藥物及標(biāo)志、放射性核素示蹤技術(shù)等,而臨床核醫(yī)學(xué)主要包括了臨床診斷與治療。?我國政府近幾年密集出臺核醫(yī)學(xué)利好政策。2021年6月《醫(yī)用同位素中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》發(fā)布,要求2035年我國醫(yī)用同位素的研制、生產(chǎn)受制于人的局面徹底扭轉(zhuǎn),此后國家密集出臺多項(xiàng)核醫(yī)學(xué)利好政策,我國核醫(yī)學(xué)迎來高速發(fā)展期。?布局核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)需取得相關(guān)資質(zhì),且準(zhǔn)入壁壘較高。在一系列政策中,需特別注意無論是放射性同位素、射線裝置還是核藥,企業(yè)生產(chǎn)、銷售和使用均需要取得相關(guān)許可資質(zhì),這將進(jìn)一步提升市場準(zhǔn)入門檻,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)范安全發(fā)展。表11:中國部分核醫(yī)學(xué)相關(guān)政策醫(yī)療機(jī)構(gòu)配置PET-CT或PET設(shè)備,應(yīng)當(dāng)持有衛(wèi)生生產(chǎn)、銷售、使用放射性同位素和射線裝置的單位,應(yīng)當(dāng)事先向使用放射性同位素和射線裝置進(jìn)行放射診療的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu),還應(yīng)當(dāng)獲得放射源診療技術(shù)和醫(yī)用輻等2025年:一批制約醫(yī)用同位素發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破,啟動實(shí)施1-2座醫(yī)用同位素生產(chǎn)反應(yīng)堆建設(shè);2035年:醫(yī)用同位素研制、生產(chǎn)受制于人的局面得以徹底扭轉(zhuǎn);2021年至2025年實(shí)現(xiàn)三級綜合醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科全覆蓋,2026年至2035年在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)"一“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃鼓勵醫(yī)療裝備與核工業(yè)等行業(yè)跨領(lǐng)域合作;攻關(guān)包含高分辨率X射線光子計數(shù)探測器等在點(diǎn)提升多能譜X射線CT、移動磁共振成像系統(tǒng)、光子計數(shù)能譜C放射性新藥投入生產(chǎn),需由國務(wù)院藥品監(jiān)督管理部門審核發(fā)給批準(zhǔn)室必須配備與其醫(yī)療任務(wù)相適應(yīng)的并經(jīng)核醫(yī)學(xué)技術(shù)培訓(xùn)的技術(shù)人員;無《放射性藥品使用政策與實(shí)際,兼顧可行性和依從性,提出對未來15年適宜核醫(yī)學(xué)科發(fā)展建設(shè)與管理的基本要求和條件適用于系統(tǒng)給藥的放射性治療藥物的臨床研究,明確了放射性治療藥物的特點(diǎn)、資料來源:工信部,國家食品藥品監(jiān)督管理局,環(huán)境生態(tài)部,國家藥監(jiān)局,國家原子能機(jī)構(gòu)等,中國同位素與輻射行業(yè)協(xié)會,浙03核醫(yī)學(xué):關(guān)鍵環(huán)節(jié)仍依賴進(jìn)口,核醫(yī)療裝備配置明顯不足?我國醫(yī)用放射性同位素主要依賴進(jìn)口,核醫(yī)療裝備配置嚴(yán)重不足。?1)醫(yī)用同位素:當(dāng)前我國常用于臨床診斷和治療的醫(yī)用放射性同位素國產(chǎn)化率較低,除了中國工程物理研究院利用綿陽堆生產(chǎn)的碘-131能夠滿足國內(nèi)20%的市場需求,镥-177和鍶-89有小量供應(yīng)之外,其他反應(yīng)堆生產(chǎn)的醫(yī)用放射性同位素均依賴進(jìn)口。?2)醫(yī)用放射源:近年來國內(nèi)外60Co伽瑪?shù)对匆恢本S持供不應(yīng)求的態(tài)勢,2019年我國成功實(shí)現(xiàn)了利用重水堆生產(chǎn)醫(yī)用60Co放射源,形成年產(chǎn)50萬居里醫(yī)用60Co放射源的能力,進(jìn)而保障了關(guān)鍵醫(yī)用放射源的穩(wěn)定供應(yīng)。?3)核醫(yī)療裝備:與美國等發(fā)達(dá)國家相比,我國PET/CT、SPECT/CT、放療設(shè)備等核醫(yī)療裝備保有量嚴(yán)重不足,且設(shè)備市場中國產(chǎn)化率僅不到10%,國外廠商在我國核醫(yī)療裝備市場中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。圖24:2019年中美核醫(yī)療裝備保有量對比圖25:2019年國內(nèi)核醫(yī)療裝備市場份額分布?我國核醫(yī)療需求潛力較大,產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望快速增長。我國核醫(yī)療需求還有較大發(fā)掘潛力,以醫(yī)用同位素為例,對標(biāo)世界發(fā)達(dá)國家的核醫(yī)療水平,我國同位素實(shí)際需求量將會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。以核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常用的8種醫(yī)用同位素為例,保守估計每年需求量將以5%~30%的速度增長,預(yù)計到2030年總需求將增長10倍以上。據(jù)測算,我國近年來放射性藥物、核醫(yī)療裝備的市場規(guī)模復(fù)合增速超過15%,2025年核醫(yī)療市場規(guī)模預(yù)計突破1500億元。表12:主要醫(yī)用同位素用量一覽表(2019年)表13:中國核醫(yī)療各細(xì)分領(lǐng)域市場規(guī)模增長情況(億元)序號名稱增長率1鉬-99/锝-99m5%2碘-125300020%3碘-1314碳-145镥-17730%6450007釔-90--8鍶-89405%資料來源:國家原子能機(jī)構(gòu)等,中國核工業(yè),浙2014-2018年復(fù)合增速2018-20252014-2018年復(fù)合增速2018-2025年復(fù)合增速2014年2018年2025年15.20%5.70%18.90%18.90%4.00%14.90%16.50%7.90%15.20%5.70%18.90%18.90%4.00%14.90%16.50%7.90%19.30%21.60%250.88222400850441205387核醫(yī)學(xué)影像設(shè)備放療設(shè)備核素診療放射治療445.86831552.712.45%?核藥在診療領(lǐng)域作用廣泛,產(chǎn)業(yè)進(jìn)入壁壘較高。核藥是指利用放射性同位素標(biāo)記的藥物,通常由藥物和放射性同位素兩個部分組成,其中同位素被標(biāo)記在藥物分子上,而藥物部分則負(fù)責(zé)將放射性同位素引導(dǎo)到特定的目標(biāo)組織或器官。1)診斷方面,核藥可以觀察人體內(nèi)部器官結(jié)構(gòu)和功能的變化,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的診斷;2)治療方面,核藥可以通過輻射殺死癌細(xì)胞或其他病原體來實(shí)現(xiàn)治療效果。?從進(jìn)入門檻來看,核藥產(chǎn)業(yè)存在技術(shù)壁壘高、原材料進(jìn)口依賴、配送要求高等進(jìn)入壁壘。?核藥資本市場較為活躍,產(chǎn)品研發(fā)加速突破。2015-2023年,我國核藥市場主要有23家企業(yè)發(fā)生55起融資事件,尤其是2021年起核藥資本市場逐步活躍,融資事件占比超過60%。截至2023年10月,全球已有64款核藥上市,但中國僅有6款核藥上市,與發(fā)達(dá)國家相比略有落后。從在研藥品來看,近年來我國核藥研發(fā)腳步加快,尤其是2023年已有多款藥品進(jìn)入臨床申請階段,說明我國企業(yè)核藥研發(fā)正在加速追趕。表14:中國核藥上市情況圖27:中國2015年-2023年發(fā)生融資事件次數(shù)碘[131I]美妥昔單抗5004244586415486415420002004200520122014?質(zhì)子可實(shí)現(xiàn)對腫瘤無創(chuàng)、精準(zhǔn)“照射”打擊。質(zhì)子是一種能夠破壞腫瘤細(xì)胞DNA的帶電粒子,其能阻止腫瘤細(xì)胞的正常復(fù)制。而質(zhì)子加速器能夠把質(zhì)子射線加速到特定能量并準(zhǔn)確投射到腫瘤組織內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)對腫瘤的無創(chuàng)、精準(zhǔn)“照射”打擊,是目前最為先進(jìn)的體外放療方式。與傳統(tǒng)的高能X射線輻射(或光子)不同,質(zhì)子治療可以提供特定深度的輻射劑量然后突然停下,進(jìn)而不再有射線照射劑量;而X射線會持續(xù)穿透正常組織和器官,導(dǎo)致?lián)p傷和毒性。圖29:質(zhì)子治療相較傳統(tǒng)放療具有顯著臨床?各國質(zhì)子治療中心加速設(shè)立,患者數(shù)量逐年增長。隨著各國加速突破質(zhì)子治療的相關(guān)技術(shù)與裝置研發(fā),當(dāng)前全球可以生產(chǎn)質(zhì)子治療裝置的國家有中國、德國、比利時、美國、日本等,涉及的裝置類型涵蓋了多室治療系統(tǒng)和單室治療系統(tǒng),而全球接受質(zhì)子治療的患者數(shù)量也逐年增長,據(jù)PTCOG公開報告,截至2021年已超過28萬例患者。?國產(chǎn)首臺質(zhì)子治療系統(tǒng)已于去年11月正式運(yùn)行。3月26日,上海瑞金醫(yī)院腫瘤質(zhì)子中心官宣,2023年11月24日在該院開始正式運(yùn)營的國產(chǎn)首臺質(zhì)子治療系統(tǒng),運(yùn)營四個月后臨床治療病人數(shù)目就已達(dá)到100例,治療效果不僅能夠有根治性治療,還能覆蓋術(shù)后輔助、術(shù)后復(fù)發(fā)、術(shù)后殘留、寡轉(zhuǎn)移放療等諸多情況。資料來源:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院,海上柳葉刀,中國器審,浙商?醫(yī)療用品滅菌主要包括化學(xué)滅菌和輻射滅菌。當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生用品的滅菌處理主要包括化學(xué)滅菌即環(huán)氧乙烷消毒劑(ETO)熏蒸法和輻射滅菌法,其中輻射滅菌具有節(jié)約能源、消毒效果更好、可在常溫下滅菌、速度快、穿透性強(qiáng)、無化學(xué)殘留和污染等多?輻射滅菌適用于多種醫(yī)療用品。輻射滅菌消毒的醫(yī)療用品種類包括金屬制品、塑料制品以及一次性使用的醫(yī)療用品等上千種,目前在醫(yī)療領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。電子束輻射γ輻射化學(xué)方法表16:各種滅菌方法對比電子束輻射γ輻射化學(xué)方法滅菌方法穿透性加工模式加工時間后處理其他高能電子束低于γ輻射連續(xù)小于1分鐘無無輻射Co-60γ輻射強(qiáng)連續(xù)幾小時無不能停止輻射用120℃蒸汽分批次幾小時要求干燥過程環(huán)氧乙烷分批次超過10小時要求廢氣處理資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商表17:輻射滅菌使用的醫(yī)療用品種類1122如藥品包裝的塑料制品、復(fù)合膜、PTP鋁箔、疫334?核技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的多個領(lǐng)域。核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要以核物理和放射化學(xué)為主要研究手段,以農(nóng)業(yè)生命物質(zhì)、生命活動核農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境為主要研究對象,目的是解決農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題。當(dāng)前核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要聚焦在動物生產(chǎn)和健康、食品安全及控制、植物誘變育種和遺傳、水土管理及農(nóng)業(yè)環(huán)境、害蟲防治等領(lǐng)域,這些應(yīng)用不僅促進(jìn)了糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,也有助于應(yīng)對氣候變化和改良生態(tài)環(huán)境。03農(nóng)業(yè)應(yīng)用之食品輻照:食品輻照有效且安全,保鮮技術(shù)?食品輻照作用主要包括控制生長發(fā)育、殺蟲滅菌等。食品輻照保鮮是利用射線對食品進(jìn)行輻照,以延遲新鮮食物某些生理過程(發(fā)芽和成熟)的發(fā)展,或?qū)κ称愤M(jìn)行殺蟲、消毒、滅菌、防霉等處理以達(dá)到延長保藏時間、提高食品質(zhì)量的目的。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,食品輻照保鮮技術(shù)具有節(jié)約能源、保鮮能力強(qiáng)、穿透力強(qiáng)、安全衛(wèi)生、可改善食品品質(zhì)以及操作簡單等優(yōu)勢。表18:輻照的目的和效果與相對應(yīng)的劑量范圍之間的關(guān)系輻照目的被照食品采用劑量(kGy)輻照目的被照食品抑制發(fā)芽、生根推遲成熟0.05~0.150.2~0.8馬鈴薯,大蒜,蔥香蕉,木瓜,番薯控制生長發(fā)育促進(jìn)成熟防止開傘10.2~0.5桃子,柿子蘑菇,松蘑等輻照生物學(xué)效應(yīng)特定成分的積累3辣椒的類胡蘿卜素輻照生物學(xué)效應(yīng)殺滅谷物中害蟲0.1~0.3大米,麥,雜糧殺滅果蠅0.25桔,橙,芒果干制食品的殺螨0.5~0.7香辛料,脫水蔬菜殺滅寄生蟲0.5豬肉(旋毛蟲)耐藏輻照殺菌禽肉,畜肉及制品,魚貝類輻照巴氏殺菌輻照阿氏殺菌5~830~50果蔬,畜肉及蛋中的沙門氏菌,肉制品發(fā)酵原料,飼料,病人食品資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商?環(huán)境污染主要包括廢氣、廢水、廢物的污染,核技術(shù)均可進(jìn)行有效處理。對于生態(tài)系統(tǒng)造成干擾和損害的現(xiàn)象稱為環(huán)境污染,根據(jù)受污染的環(huán)境系統(tǒng),環(huán)境污染可分為大氣污染、水質(zhì)污染和土壤污染等,通常稱為“三廢”(廢氣、廢水、廢物),當(dāng)前以電子束為代表的輻射技術(shù)能夠針對環(huán)境污染的各類問題進(jìn)行有效處理,可廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域。圖33:電子束凈化廢氣(如煙氣)的工藝流程圖34:造紙廢水在電子束輻照下COD和色度隨資料來源:《電子加速器工業(yè)應(yīng)用導(dǎo)論》史戎堅(jiān),浙商?核檢測技術(shù)能夠利用射線確定物質(zhì)種類,廣泛應(yīng)用于安全檢查。核檢測技術(shù)是指利用放射性元素做放射源來產(chǎn)生X、γ、α和中子等高能射線,再利用射線與物質(zhì)的相互作用來探測物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu),從而確定物質(zhì)種類。當(dāng)前主要的核檢測技術(shù)包括X射線安全檢查技術(shù)和中子探測技術(shù)。?1)X射線安全檢查技術(shù):①X射線透視成像技術(shù)主要是利用X射線穿過物體時發(fā)生的瑞利散射、康普頓散射、光電效應(yīng)和電子對效應(yīng)等作用所導(dǎo)致的射線強(qiáng)度衰減,來判斷物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)貨物或行李的不開箱檢查;然而,X射線成像在一定程度上存在著物品影像重疊?圖像失真的問題,難以清晰展現(xiàn)復(fù)雜行包中的物品結(jié)構(gòu)信息。圖35:X射線透視成像原理圖圖36:輻射滅菌使用的醫(yī)療用品種類?②X射線衍射探測技術(shù)(XRD)能夠利用能譜探測器測量某一固定角下不同能量的散射射線強(qiáng)度,來獲得待檢測物體的特征圖譜。相較于X射線透視成像技術(shù)和X射線計算機(jī)斷層成像技術(shù),XRD技術(shù)具有體積小、系統(tǒng)穩(wěn)定、射線穿透能力強(qiáng)、測量效率高等優(yōu)點(diǎn),更適用于安檢等應(yīng)用領(lǐng)域。?當(dāng)前,Halo,SmithDetection,Morpho等國外安檢廠商已經(jīng)推出了基于能量色散的XRD安檢產(chǎn)品,這類新型安檢設(shè)備能夠提供傳送帶連續(xù)掃包檢查功能,在降低誤報率同時也保證了高效的檢測率。圖37:能量色散XRD系統(tǒng)(a)及其測量的乙醇、水及?③X射線計算機(jī)斷層成像技術(shù)(X-CT):相較于傳統(tǒng)的平面X射線安全檢查技術(shù),X-CT技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行全方位的三維掃描,利用計算機(jī)重建獲得被檢物體內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)信息,有效提升了違禁品識別率和查驗(yàn)效率。由于X-CT技術(shù)在成像模式?掃描速度和可靠性等方面具備突出優(yōu)勢,因此被公認(rèn)是傳統(tǒng)X射線透視成像的替代技術(shù),目前已經(jīng)成為機(jī)場?海關(guān)等用于行包檢查?其中,雙能CT技術(shù)能夠結(jié)合雙能分解和CT重建技術(shù),獲得物質(zhì)等效原子序數(shù)和電子密度的空間分布,由于大部分的物品的電子密度和原子序數(shù)是確定的,并且爆炸物、毒品等違禁品明顯的處于和常見物品不同的位置,因此結(jié)合其空間形狀信息,雙能CT可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)并定位行李中隱藏的違禁品,實(shí)現(xiàn)自動分析及報警功能。?2)中子探測技術(shù):可判斷被檢測物的元素含量。中子探測技術(shù)是運(yùn)用中子照射被檢測物,通過元素衰變,輻射出具有元素特征屬性的中子或者γ射線,從而判斷被檢測物中C、H、O、N元素含量和比值,以確定是否是爆炸物。?中子探測包括核反沖法、飛行時間法等多種方法。當(dāng)前常見的中子探測方法包括核反沖發(fā)、飛行時間法、有閾活化劑法等,不同探測方法的適用能區(qū)和精度均有所差異;從中子探測技術(shù)的應(yīng)用上看,國外發(fā)達(dá)國家已研發(fā)出EURITRACK、PELAN、SENNA等多種系統(tǒng),用于探測炸藥、毒品、武器等危險物品。表19:中子探測主要方法對比表20:國外典型中子安檢探測系統(tǒng)核反沖法核反沖法半導(dǎo)體探測器快中含氫正比計數(shù)幾百千電子法器含鋰閃爍玻璃資料來源:核技術(shù)英文版NST,軍事高科技在線,浙BC501ABC501A式藥)、中金輻照(輻照加工)、同方股份(核安檢)、盈康生命(直線加速器+質(zhì)子治療設(shè)備)、東誠藥業(yè)(核醫(yī)藥)、沃爾核材(?當(dāng)前我國非動力核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展期,但整體上多數(shù)公司的體量較小且業(yè)務(wù)領(lǐng)域較為單一,根據(jù)《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024—2026年)》,國家將圍繞核技術(shù)在醫(yī)學(xué)診療、農(nóng)業(yè)育種、食品加工、材料改性、安檢安保等重點(diǎn)方向或領(lǐng)域的應(yīng)用,突破一批關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)一批創(chuàng)新平臺,力爭打造2-3家國家專精特新“小巨人”企業(yè),不斷發(fā)揮頭部企業(yè)牽引作用,我們認(rèn)為其中具備技術(shù)和資質(zhì)優(yōu)勢的企業(yè)有望率先受益。?建議關(guān)注中廣核技(核技術(shù)應(yīng)用第一股,深耕電子加速器并聚焦材料改性、核醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域,背靠中廣核成長可期)、中國同輻(中核集團(tuán)的核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)專業(yè)化公司,聚焦核醫(yī)療與輻照應(yīng)用)、中金輻照(專注于利用γ射線進(jìn)行滅菌、食品保鮮、材料改性等輻照加工業(yè)務(wù))、同方股份(提供安檢產(chǎn)品與解決方案)、盈康生命(研發(fā)、生產(chǎn)與銷售直線加速器和質(zhì)子治療設(shè)備)、東誠藥業(yè)(深耕主流核醫(yī)藥)、沃爾核材(核輻照材料)、中國核電(同位素)、鑫宏業(yè)(核級線纜)等。?核技術(shù)應(yīng)用第一股,背靠央企成長可期。公司以“核技術(shù)讓人類生活更美好”為使命,以A+戰(zhàn)略為引領(lǐng),在鞏固加速器制造的核心業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上,持續(xù)聚焦核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)布局深化拓展,重點(diǎn)針對加速器及其輻照應(yīng)用業(yè)務(wù)(加速器Accelerator+)、質(zhì)子腫瘤治療系統(tǒng)及同位素等醫(yī)療健康業(yè)務(wù)(原子Atom+)以及新材料業(yè)務(wù)及公司整體層面(先進(jìn)Advanced+)打造發(fā)展戰(zhàn)略,未來隨著一系列初期項(xiàng)目的成果轉(zhuǎn)化,公司成長空間較大。造器服務(wù)料造器服務(wù)料料器//(鍺68、碘-?中核集團(tuán)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體,聚焦核醫(yī)療和輻照應(yīng)用。中國同輻(1763.HK)是中核集團(tuán)的核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體,公司聚焦核醫(yī)療健康及輻照應(yīng)用兩大產(chǎn)業(yè)方向,于2018年7月6日在香港聯(lián)合交易所成功上市。公司主營業(yè)務(wù)包括核藥品、放射源產(chǎn)品、輻照、放射治療設(shè)備及相關(guān)服務(wù)以及其他業(yè)務(wù)。近年來公司營收持續(xù)增長,其中藥品和核醫(yī)療設(shè)備為主要增長來源。圖41:中國同輻2018-2024H1營收和業(yè)績圖42:公司2023年?duì)I收結(jié)構(gòu)706050403020100營業(yè)收入(億元)營收yoy歸母凈利潤(營業(yè)收入(億元)營收yoy80%60%40%20%0%-20%-40%62.2%62.2%2.6%8.8%呼氣檢測類藥物2328.8資料來源:中國同輻年報,中國同輻官網(wǎng),浙?擁有全球安檢行業(yè)最完整的產(chǎn)品線序列。同方股份(600100.SH)作為“中核集團(tuán)科研院所和清華大學(xué)及各高校科技成果轉(zhuǎn)化授權(quán)承接平臺”,逐步形成和打造了核技術(shù)應(yīng)用、智慧能源、數(shù)字信息、成果轉(zhuǎn)化等主干產(chǎn)業(yè)集群。其中,公司核技術(shù)應(yīng)用業(yè)務(wù)主要為安全檢測產(chǎn)品和綜合解決方案,其擁有全球安檢行業(yè)最完整的產(chǎn)品線序列,共計30多個系列、300多個品種,實(shí)現(xiàn)了危險物的自動識別、人臉識別、安檢數(shù)據(jù)智能分析,為智慧機(jī)場、智慧海關(guān)、智慧口岸建設(shè)、智慧交通提供方案支撐。液體安全液體安全輻照應(yīng)用放射性物?中國黃金集團(tuán)的七大業(yè)務(wù)板塊之一,聚焦輻照滅菌改性。中金輻照(300962.SZ)是央企中國黃金集團(tuán)的七大業(yè)務(wù)板塊之一,旨在為客戶提供醫(yī)療保健產(chǎn)品、食品(包括寵物食品)、藥品、包裝材料等產(chǎn)品的輻照滅菌服務(wù)以及高分子材料的輻照改性服務(wù)。公司以輻照滅菌手段為主,同時發(fā)展多種技術(shù)手段,設(shè)有消毒供應(yīng)中心主要為醫(yī)療機(jī)構(gòu)及醫(yī)療器械廠商提供復(fù)用診療器械、器具及護(hù)理包、手術(shù)包的消毒滅菌服務(wù),其中輻照滅菌服務(wù)是公司最主要的收入和利潤來源。圖45:中金輻照2018-2024年Q1-34.03.53.02.01.50.50.0營業(yè)收入(億元)歸母凈利潤(億元)歸母凈利潤營業(yè)收入(億元)50%40%30%20%10%0%-10%表22:公司輻照技術(shù)服務(wù)服務(wù)范圍尤其適用于不耐高溫、成分易揮發(fā)的藥粉和中成藥,如粉,藥膏,散劑、丸劑、片劑,膠囊的半成品及成品等食品輻照保鮮適用于滑石粉、云母粉、粉底、化妝盒、化妝刷、毛刷、中藥面膜及各種膏霜等不耐高溫的化妝品,以及干花、香包、羽毛飾品、木制工藝適用于毛公仔、咬牙、兒童畫筆、羽毛玩具、拼裝玩具,以及各類果醬類食品軟性包裝材料可增強(qiáng)或改變許多玉石、寶石、水晶和珍珠的顏色(例如使水成茶色、紫色、金黃色等),從而達(dá)到增加產(chǎn)品品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增?聚焦醫(yī)療器械與服務(wù)兩大板塊,自主研發(fā)放射治療高端裝備。盈康生命(300143.SZ)聚焦打造預(yù)/診/治/康全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)平臺,提供以腫瘤為特色的醫(yī)療服務(wù)以及關(guān)鍵場景、關(guān)鍵設(shè)備醫(yī)療器械的研發(fā)、創(chuàng)新和服務(wù)。其中,針對醫(yī)療器械板塊涉及的放射治療場景,公司深耕腦科學(xué)方向,聚焦腦部疾病的診療創(chuàng)新,自主設(shè)計研發(fā)了放射治療高端裝備——頭部伽瑪?shù)?,其精?zhǔn)水平遠(yuǎn)超國際標(biāo)準(zhǔn),多項(xiàng)技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先,累計為全球10萬多名患者提供放療服務(wù)。自有醫(yī)院托管醫(yī)院自有醫(yī)院托管醫(yī)院生命支持場景數(shù)字乳腺機(jī)數(shù)字乳腺機(jī)影像增影像增強(qiáng)場景慢病治療場景★★放射治療場景04東誠藥業(yè):深耕主流核醫(yī)藥,核藥網(wǎng)絡(luò)布局較為完善?重點(diǎn)打造核藥從到治療的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。東誠藥業(yè)(002675.SZ)是一家覆蓋生化原料藥、制劑、核藥、大健康四大領(lǐng)域,融合藥品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的大型制藥企業(yè)集團(tuán)。公司近年來重點(diǎn)打造從診斷用核藥到治療用核藥的全產(chǎn)業(yè)鏈體系,全面布局診療一體化和精準(zhǔn)醫(yī)療;當(dāng)前公司具備豐富的核素藥物產(chǎn)品,同時依托米度生物提供核藥研發(fā)服務(wù),未來公司投入運(yùn)營的核藥生產(chǎn)中心將超過30個,基本覆蓋國內(nèi)93.5%人口的核醫(yī)學(xué)的需求。 表23:公司主要核素藥品產(chǎn)品 序號產(chǎn)品名稱氟[18F]脫氧葡糖注射液性腫瘤的早期診斷篩選、療效評價、愈后評估等,也測定心臟及腦中的葡萄糖代謝,用于冠心病及神經(jīng)精氟[18F]脫氧葡糖注射液碘[I]密封籽源2治療用核素藥物,主要治療淺表、胸腹腔內(nèi)的腫3碘[I]密封籽源2治療用核素藥物,主要治療淺表、胸腹腔內(nèi)的腫3碘[125I]密封籽源45尿素[14C]膠囊6碘[131I]化鈉口服液短半衰期核素藥物,診斷、治療藥,主要用于診斷?公司布局核能多用途利用,發(fā)力同位素制備與應(yīng)用。公司大力發(fā)展核能、非核清潔能源、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)等三大產(chǎn)業(yè),打造核能發(fā)電、核能多用途利用、核電技術(shù)服務(wù)、非核清潔能源、戰(zhàn)略新興清潔技術(shù)等五個業(yè)務(wù)板塊。公司設(shè)立同位素專項(xiàng)組,開展同位素生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性、熱室共享模式等分析;2024年4月,秦山核電重水堆機(jī)組中成功抽出完成輻照的碳-14靶件,這意味著此前長期依賴進(jìn)口的碳-14已全面實(shí)現(xiàn)供應(yīng)國產(chǎn)化;2024年5月,秦山核電在線輻照生產(chǎn)醫(yī)用同位素裝置全面建成,至此我國掌握了批量化在線輻照生產(chǎn)同位素的關(guān)鍵技術(shù),镥-177、鍶-89和釔-90等多種國內(nèi)當(dāng)前緊缺的短半衰期醫(yī)用同位素將在今年下半年配套廠房建成投產(chǎn)后進(jìn)入規(guī)?;a(chǎn)階段。?目前秦山核電正在與所在地海鹽縣攜手,目標(biāo)是建設(shè)全國最大的同位素生產(chǎn)基地,截至2024年4月,占地1900畝的海鹽核

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