中核集团核工业理化工程研究院近日宣布,我国在稳定同位素富集领域实现重大技术突破,成功完成超高纯度硅-28同位素的自主规模化生产。经检测,该批次产品丰度突破99.99%国际标准,关键技术指标达到全球领先水平,标志着我国在稳定同位素产业链自主化进程中取得里程碑式进展。
作为关键战略材料,硅-28同位素在量子计算领域具有不可替代性,其超高纯度特性可显著提升量子比特操控精度。研究团队透露,该材料同时具备向先进半导体制造、高精度导航系统、国际计量基准等尖端领域延伸应用的潜力,有望突破多项"卡脖子"技术瓶颈。目前全球仅少数国家掌握相关分离技术,我国此次突破使相关产业摆脱了对进口产品的依赖。
该研究院长期深耕稳定同位素分离技术,此前已构建起覆盖12种元素、26种同位素的生产体系。通过持续攻关工程化难题,团队先后突破钼、碲、镍等元素同位素分离技术,形成从实验室研究到产业化的完整技术链条。此次硅-28同位素量产采用自主创新工艺,在分离效率、产品纯度等核心参数上实现质的飞跃。
据技术负责人介绍,稳定同位素分离涉及复杂的物理化学过程,需攻克超低温环境控制、同位素选择性吸附等系列技术难题。研究团队通过优化分离装置结构、创新材料配方,成功将生产能耗降低30%,同时使单批次产量提升近5倍。目前相关技术已申请17项国家发明专利,其中8项获得授权。
业内专家指出,稳定同位素作为基础性战略资源,在医疗、能源、国防等领域具有广泛应用。我国此次突破不仅完善了同位素产品谱系,更建立起自主可控的技术体系,为相关高端产业发展提供了关键材料支撑。随着产业化进程加速,预计将带动形成百亿级新兴产业集群。