钴-60,核素符号为60Co,是金属元素钴的同位素之一。钴的同位素有钴-56、钴-57、钴-58、钴-59、钴-60,其中,仅钴-59无放射性,在自然界中稳定存在,其他几种均具有放射性,需要合成得到。钴-60作为钴的放射性同位素,半衰期为5.27年,通过β衰变可放出γ射线,穿透能力强。
钴-60具有极强的辐射性,属于高毒性核素,照射人体,轻者可导致脱发,重者会引起血液系统疾病,甚至死亡。钴-60需要密闭保存在铅容器中,操作时需要穿戴专用防护服。钴-60可用作γ放射源、β放射源、γ同位素热源等,其中,γ放射源是钴-60的主要应用领域,可以广泛应用在工业、农业、医疗等领域。
钴-60制备工艺有多种,以钴-59为原料在核反应堆中经中子撞击形成是工业生产钴-60的唯一方法。钴-59存在于自然界中,即通常所说的金属钴,在生产过程中,以金属钴为原料,加工成形后镀镍保护,进行预处理,制造成靶,放入核反应堆中经适当时间辐射得到钴-60。由于生产钴-60需要核反应堆,全球钴-60生产商数量少,市场集中度高。
在我国以及海外市场中,钴-60生产商主要是加拿大诺迪安(Nordion)、俄罗斯同位素股份公司(JSC Isotope)、中国中核同兴,三家企业垄断全球80%左右的钴-60市场,其中,诺迪安市场份额占比达到60%以上。诺迪安是加工处理加拿大布鲁斯电力核反应堆中的钴-60材料;俄罗斯同位素股份公司是俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)子公司;中核同兴的最大股东是中核集团旗下企业中国同辐,使用中核集团秦山第三核电有限公司核反应堆进行生产。
钴-60制造技术壁垒高,主要包括工业钴-60、医用钴-60两大类产品,其中,医用钴-60制造难度更大。工业钴-60可用于工业、农业以及医疗用品灭菌领域,医用钴-60主要用于恶性肿瘤放射治疗领域。早期,我国钴-60需求完全依靠进口,2010年,中核集团联合其他单位实现工业钴-60生产;2019年,中核集团自主研发的我国首套国产医用钴-60放射源启动试制工作,2020年已经装入多家医院的伽马刀设备上。
新思界
行业分析人士表示,预计到2026年,全球钴-60市场价值将达到6亿美元左右,2022-2026年年均复合增长率将在5.6%左右。在我国钴-60市场中,工业钴-60仍占据主导地位,2021年份额达到85%以上。我国工业钴-60目前市场尚未饱和,还有较大增长空间,同时医用钴-60需求快速增长,整体来看,我国钴-60行业发展前景广阔。