辐照技术服务基本情况及技术手段、特点
思瀚产业研究院 中金辐照    2024-04-15

（1）辐照技术服务基本情况

核武器、核电及民用非动力核技术是核技术应用的重要领域，民用非动力核技术包括核探测、核医疗、放射性同位素及制品、辐照等应用，涉及工业、农业、医疗健康、环境保护、资源勘探和公众安全等各个领域。

二十世纪以来，民用非动力核技术快速发展，在保障工业产品质量，加速农作物品种更新换代，提高诊疗技术装备水平，改善生态环境，提升食品安全性，保障社会和公众安全等方面做出了较为突出的贡献。

辐照技术服务，即利用放射性核素发出的 γ 射线、加速器产生的电子束或 X射线与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应或生物效应，影响微生物的生理活性、改善物质性能或导致物质的降解、聚合与交联改性，从而达到预定目标和效果。

我国辐照产业主要包括辐照改性（辐射交联线缆、热缩材料及制品、发泡材料、轮胎预硫化、辐射接枝膜材料、印染材料、辐射固化、辐照聚合等）、辐照灭菌服务、环境治理与公共安全保障（重污水处理、有毒有害固体垃圾处理、烟气净化、违禁特异物检测）三类。

辐照产业是民用非动力核技术应用产业的重要组成部分，辐照以应用面广、环保、附加值高为主要特点，在工业、农业、医疗健康、环境保护、资源勘探和公众安全等诸多领域都得到了广泛应用，取得了巨大的社会效益。辐照灭菌技术是辐照技术应用的主要内容，也是一种工业化消毒灭菌手段，由于其绿色、环保、无残留的特点被广泛采用。

（2）辐照的主要技术手段及特点

辐照技术服务的主要手段包括：利用钴-60 产生的 γ 射线进行辐照服务；利用电子加速器产生的电子束进行辐照服务；利用电子加速器发射的电子束撞击高原子序数的重金属靶转换而产生 X 射线进行辐照服务。

① γ 射线辐照技术

钴-60 是不稳定的放射性同位素，衰变时放出一条 β 射线和两条 γ 射线，γ射线具有极强的穿透性，γ 射线辐照技术利用钴-60 衰变过程中产生的 γ 射线进行辐照。工业用钴-60 是利用核反应堆产生的中子，对自然界中的稳定同位素钴-59 进行轰击，使其发生核反应产生的。钴-60 的半衰期为 5.27 年，经过 20 年后钴-60 的放射性强度衰变至原值的 7.20%，衰变终产物是稳定的元素镍-60。

γ 射线辐照技术具有穿透力强、效率高、灭菌彻底、操作方便、低耗能、无污染、无残留的特点，近年来，主要应用于医疗保健、食品等领域的辐照灭菌。

②电子束辐照技术

电子束辐照技术利用电子加速器通过不同的加速方式加速电子，使其产生高能电子束进行辐照。与 γ 射线辐照技术服务相比，电子束辐照技术服务具有开关方便、安全性好的特点，但其穿透性较弱，对适用的产品材质和尺寸有特殊要求。电子加速器按照电子束能量可分为低能（75keV-300keV）、中能（300keV-5MeV）和高能（5MeV-10MeV），中低能电子加速器主要应用于表面涂层辐照固化、橡胶硫化、聚乙烯材料辐照交联等，高能电子加速器主要应用于医疗保健产品、食品等领域的辐照灭菌。

③X 射线辐照技术

X 射线由电子加速器发射的电子束撞击高原子序数的重金属靶转换而产生，相同能量的 γ 射线和 X 射线表现出来的物理性质类似，因此，两者辐照产品的类别比较接近。X 射线具有穿透力强、定向性好、射线强度大的特点，由于其能量来源于电子加速器，也具备了开关方便，安全性好的特点。但由于电子束转换成 X 射线的耗能高，一定程度上限制了 X 射线辐照技术在现阶段广泛的工业应用。

（3）辐照主要技术手段对比分析

γ 射线辐照技术和电子束辐照技术为市场上较为成熟的两种辐照方式， X射线辐照技术尚未完全成熟，市场应用规模低于 γ 射线辐照技术和电子束辐照技术。

各辐照技术手段将长期共存。电子束辐照技术由于其穿透性较弱、适用性弱，主要应用于辐照改性领域；X 射线辐照技术由于能耗高，市场应用规模较低；受益于通用性强、稳定性高等特点，γ 射线辐照技术是辐照灭菌领域应用最广泛的辐照技术。从全球辐照技术服务市场来看，行业内领军企业 Steris、Sterigenics 均掌握了 γ 射线、电子束、X射线三类辐照技术，并同时通过三类辐照技术进行灭菌服务。预计未来几年，γ射线辐照技术、电子束辐照技术和 X 射线辐照技术等三种辐照技术将保持长期共存的状态。

思瀚发布《2024-2029年中国辐照技术服务产业投资机会与风险预测分析报告》