稳定同位素被广泛应用于核能、公共安全、环境、工业、农业、医学以及基础研究等不同领域。稳定 同位素分离方法有电磁法、气体扩散法、热扩散法、蒸馏法、化学交换法、激光法以及气体离心法等。随着离心分离技术的发展和成熟，越来越多的稳定同位素采用离心法来分离。

离心分离稳定同位素技术的研发集中在离 心技术已经实现工业化应用的国家，主要包括俄罗斯、Urenco公司（英国、荷兰、德国）和中国。

（1）俄罗斯

前苏联铀浓缩用离心机的研制成功以及 上世纪６０年代世界上第一个离心工厂在上涅伊温斯基市（现在的乌拉尔电化学联合企业， 新乌拉尔斯克市）的启动，促进了离心法分离非铀同位素技术的开展。用针对铀同位素而 研制的离心机来生产稳定同位素的倡议是前 苏联铀同位素浓缩项目的学术带头人基科因 （И．К．Кикоин）提 出 的。最初的六氟化钼与六氟化钨的同位素分离实验研究在已批量生产的铀浓缩用气体离心机上得以实现。 用于稳定同位素分离的化合物的相对分子 质量与六氟化铀有显著差别，有必要对离心机 进行结构优化设计，且其结构及工作参量的优 化必须考虑所用工作物质的物化性质。用于稳 定同位素分离的专用离心机的研制工作由库尔 恰托夫原子能研究院、中央机械制造设计局（列宁格勒市，现圣比得堡市）完成。从20世纪70年代初到本世纪初的30年时间内，研发了15种专用于稳定同位素分离的离心机型，分离工质的相对分子质量区间涵盖28到350的范围， 且离心机的分离效率得到了成倍提高。1971—1972年，在电化学工厂建立了稳定 同位素铁的独特的离心分离工艺并实现了工业化生产，当时在世界上是第一次。此后的30多年中，俄罗斯离心法分离稳定同位素走过了从单机实验到建立几千台规模的级联装置的发展道路。在不同的级联装置上，实现了十克量级到 百公斤量级的同位素分离。在前苏联以及后来 的俄罗斯，离心法非铀同位素分离成为了一个 独立的分离工业部门，具有生产各种同位素以 及化合物的独特能力。目前为止，俄罗斯已经成功分离了氧、碳、硅、硫、氯、钛、铬、铁、镍、锌、 锗、硒、氪、钼、溴、镉、锡、碲、氙、钨、铅、锇、镱、 钒等 ２０ 多 种 元 素 的 同 位 素。这些元素中的160多种同位素得到了浓缩，并被应用到不同 领域。 电化学工厂已成为俄罗斯乃至世界上最大的离心法稳定同位素生产商。除了电化学工厂（ECP）、库尔恰托夫研究院（PRCKI）、全俄实验物理科学研究院（萨罗夫市，Sarov）以及位于圣比得堡和下诺夫哥罗德另外两个设计局 （SGCE和 GAZ）都建有稳定同位素分离的离心装置。俄罗斯离心法分离稳定同位素单位及 其所占份额中。其中ECP生产的稳定同位素约占俄罗斯总量的四分之三。ECP可向国 际市场提供几十种稳定同位素产 品。PRCKI以及位于萨罗夫（Sarov）的分离工厂各占10％，其他两家生产单位所占份额相对较 少，各占４％和２％。俄罗斯生产的稳定同位素 在国际上总占有量达到85％左右。

（2）Urenco公司

 Urenco公司是铀浓缩联合公司的英文缩 写。西欧三国（英国、荷兰、德国）早在上世纪50年代末就开始各自发展本国的离心技术。1970年三国签订了共同发展离心技术合作条 约。1971年成立了铀浓缩公司，即 Urenco公 司，负责开发商用离心技术，建造离心工厂。与俄罗斯技术路线不同，Urenco公司研发的离心 机是超临界离心机（而俄罗斯是亚临界离心机）。在其研制的离心机实现铀同位素分离工业化应用之后，上世纪九十年代初Urenco公司位于荷兰阿尔默洛的浓缩工厂开始稳定同位 素分离技术研究及同位素生产，并成立了稳定同位素公司（Urenco stable isotopes），其生产 的稳定同位素在医学、工业以及研究领域得到 了广泛应用。产品涉及锌（Zn）、氙（Xe）、锗（Ge）、硒（Se）、碲（Te）、镉（Cd）、铱（Ir）、钛（Ti） 和钨（Ｗ）等元素，能以氧化物、氯化物、氟化物或单质的形式提供。其生产能力约占世界的12％。

（3）中国 

国内离心法分离稳定同位素研发单位主要 是清华大学和核工业理化工程研究院。 清华大学稳定同位素分离理论研究始于上 世纪90年代，到目前为止，在单机分离以及级 联分离理论方面取得了一系列研究成果。 在实验研究方面，从2000年开始至今，相继开 展了离心分离氙、硅、钨、碳、硼、锇、锗、钛等稳 定同位素的实验研究。 核工业理化工程研究院稳定同位素技术研 发起步于1989年，从1989年至2000年，相继开 展了氙、碳、锌、碲等同位素的分离研究工作。取 得了一系列理论与实验研究成果。但受当时各 种条件限制，没有建立试验性生产级联系统，因 此没有生产出满足市场需求的稳定同位素产品。 从2001年开始，相继建成了不同规模的试验性级联系统，并开展了硅、锗、硼、硒、锌、钨、等同 位素分离技术研究。其主要代表性成果有： 

１）深入研究了稳定同位素多组分级联理 论，开发了多种可靠的稳定同位素多组分级联 算法以及级联优化算法，丰富了多组分同位素 分离级联理论体系。

２）完成了高纯硅28Si同位素生产技术研 究，生产出公斤级的丰度为99.5％以上的28SiHCl3 产品。利用该产品成功制作了同位素纯 硅-28外延晶片的样品，并开展了热导率和电 子迁移率等技术参数的测试。

３）开展了氙同位素生产技术研究，将124Ｘｅ、129Ｘｅ、131Ｘｅ、134Ｘｅ、136Ｘｅ五种同位素浓缩到了同位素丰度90％以上，形成了氙同位素产品的系列化与批量化生产技术。在市场培育方面，以氙同位素产品为突破口，进行了稳定同位素产品的市场开发与培育，目前，124Xe、129Xe、131Xe已经成功进入国内市场，并形成了稳定的客户源。 

４）突破了钨同位素分离关键技术，成功生产出100公斤级的丰度为60％的 W-184同位素，实现了该同位素国产化，解决了 W-184进口受限的问题。

虽然国内在稳定同位素分离技术研究方面 取得了一系列成就，但与俄罗斯和Urenco公司相比，无论是在分离技术上还是产业化程度 上还存在很大的差距。从分离技术上看，离心 法分离同位素从研发到生产整个技术链包括分 离工质合成与转化技术、离心分离技术、丰度及 化学纯度分析技术、产品净化技术等诸多关键 技术。目前国内研究成就主要集中在离心分离技术，技术链条中的其他关键技术还需要突破， 这需要国内相关单位协调配合，共同攻关。从 产业化进程看，目前国内还没有形成完整的稳 定同位素产业链。比如很大部分稳定同位素可 以作为医疗放射性同位素的初始靶材，但是国内放射性同位素生产规模较小，产能低下，很多放射性同位素都是依赖进口，这很大程度上限制了相关稳定同位素的需求。如果能形成稳定同位素生产、放射性同位素生产到放射性同位 素应用这一完整的产业链，将极大提升稳定同位素的需求，所以必须加强行业联动，尽快形成离心分离稳定同位素完整的产业链，从而促进产业化进程。同时需积极推进同位素应用技术的发展，带动稳定同位素需求，有些同位素分离技术已经成熟，但应用技术滞后，比如28Si同位素相对于天然硅，在热导率和电子迁移率具有明显的优越性，但到目前还没有真正得到应用， 这严重限制了该同位素的产业化和市场化。

随着离心法分离稳定同位素技术的成熟， 相关同位素产品的产量将逐年增加，而同位素价格会随之下降，这将进一步促进稳定同位素在医疗、电子技术、核能以及基础研究等领域的广泛应用。目前，离心法生产稳定同位素的企业主要集中在俄罗斯和 Urenco公司，其技术成熟度高、同位素产品多、国际市场占有量大。 国内离心分离稳定同位素在技术上取得了一系列成就，并对多种同位素进行了分离，但尚未形成完整的技术链和产业链，需统筹谋划，协同攻关，并加强市场开发力度，更好更快地促进离心 分离稳定同位素技术转化及产业化进程。