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芯片战争的战略级物资-稀有气体
引言: 纳米级芯片的精密之战,始于钢瓶内一缕高纯气体的升华
在半导体洁净车间里,一排排银色小钢瓶静默矗立,它们通过精密管道向光刻机和蚀刻腔室输送着“工业血液”——当氖气在准分子激光器中激发193纳米深紫外光,当氙气在3D NAND芯片的深孔刻蚀中创造10:1的深宽比,这些看似平凡的钢瓶,已成为芯片战争的战略级物资。
一:从化学惰性到技术不可或缺
稀有气体(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn)是一组化学性质极不活泼的元素,无色无味且不易发生化学反应,在常温常压下均为气态。正是这种“惰性”使其在半导体制造中成为不可替代的工艺介质:
1、低沸点特性:氦的沸点低至-268.9°C,是超低温冷却的唯一选择
2、电离稳定性:氩、氖等在等离子体中保持稳定,可精确控制蚀刻过程
3、光学特性:氖气激发产生的特定波长光源,是光刻精度的基础
半导体制造要求气体纯度达99.999%(5N)至99.9999%(6N),金属杂质需控制在ppb(十亿分之一)级。如此苛刻的标准,使气体的生产、储运成为“纳米级战争”的第一道防线。
二:半导体制造的核心用途:气体分工与精密协作
1. 光刻工艺:氖气的“光影魔术”
在ArF准分子激光器中,氖气占比超96% 的混合气体被电子束激发,产生193nm深紫外光,直接决定光刻分辨率。随着EUV光刻机普及,氙气等离子体产生的13.5nm极紫外光成为7nm以下制程的关键。
2. 蚀刻工艺:氪氙搭档的“微观雕刻”
在3D NAND存储芯片堆叠层数突破300层时,氪气与氟化物的混合气实现深宽比超30:1的刻蚀,比传统气体效率提升40%。氙气用于DRAM电容结构的精密刻蚀,其高原子质量可减少侧壁损伤
3. 清洗与沉积:氩气的“双重角色”
氩离子轰击清洗晶圆表面污染物,洁净度达原子级
在溅射沉积中充当等离子体介质,均匀度偏差小于1%
4. 冷却与密封:氦气的“低温守护”
EUV光刻机需液氦维持超导磁体4K(-269°C)环境,单台年耗氦量超1万升。氦检漏技术确保芯片封装气密性,检出精度达10⁻⁹ Pa·m³/s
表:六种稀有气体在半导体制造中的关键应用
气体
主要应用环节
技术作用
纯度要求
氖(Ne)
光刻
ArF准分子激光源
6N
氪(Kr)
蚀刻
高深宽比结构刻蚀
5N
氙(Xe)
EUV光刻/蚀刻
极紫外光源/精密刻蚀
6N
氩(Ar)
清洗/沉积
等离子体介质
5N
氦(He)
冷却/检漏
超低温维持/微漏检测
5N
氡(Rn)
科研
辐射检测标定
4N
三:生产工艺:从空气分离到钢瓶分装的极限挑战
1. 原料提取:万吨空气取斤气的“大海捞针”
低温精馏法:将空气压缩至-200°C,根据沸点差异分离组分,氖氦收率仅0.001%。尾气回收:从钢铁厂废气中提氩,成本比空分法降30%,成中国主流工艺
2. 纯化技术:纯度跃升的“死亡之谷”
金属杂质去除:采用钯膜纯化器,氢渗透率控制于0.01ppm。同位素分离:激光激发法提纯氦-3,丰度可达99.95%
3. 小钢瓶分装:芯片良率的“最后一公里”
钢瓶内壁处理直接决定气体纯度寿命,国产技术近期实现突破:
内壁抛光:电化学抛光使粗糙度≤0.1μm,减少吸附点位
钝化处理:中船派瑞新专利技术,充入钝化气体形成保护膜,使存储期延长至2年
智能阀门:集成RFID芯片追踪钢瓶全生命周期,泄漏率95%
MRI/半导体冷却
价格波动区间
±30%/年
±50%/年
地缘冲突/运输成本
六:未来趋势:“不再稀有”背后的产业革命
1. 技术突破重构稀缺性
月球氦-3开发:月壤含氦-3超百万吨,相当于地球储量的万倍。中科院突破低温提取技术,成本降60%。
工业尾气提氪氙:中国钢企配套气体回收装置,产能占比升至45%
2. 同位素应用打开新维度
氦-3核聚变:清洁能源革命核心燃料,聚变效率超铀裂变12.5倍。
氙-129医学影像:用于肺部MRI分辨率达微米级,较传统CT辐射降90%。
氪-85泄漏检测:半衰期10.7年,可追踪地下水污染路径
3. 智能化与绿色化并进
钢瓶物联网:航天晨光液氦罐箱集成液位/压力传感器,运输损耗降至0.5%。
循环经济模式:宏广新技将钢厂CO₂副产物纯化为8N级半导体气,成本降40%
2025-07-14
“碳”路先锋,打通国产碳-14商用交付“最后一环”
近日,首批商用堆照碳-14同位素产品从中核秦山同位素有限公司(以下简称中核秦同)正式交付客户,迎来核技术应用产业重大突破。中核秦同承担着打通国产化碳-14同位素供应全链条“最后一环”,高效完成生产基地建设,圆满完成棒束运输、靶盒解体、干馏提取、质量检验等重点工作,为我国碳-14同位素实现从自主研发、自主生产到市场化供应的全产业链贯通贡献力量。
从2022年12月中核秦山同位素基地正式开建,到2024年11月取得甲级辐射安全许可证,再到开启同位素生产,最终实现首批产品正式交付,在中核秦同奋力实现同位素自主化供应的征程中,有这样一支队伍:面对紧张的工期、产线调试难度大、技术难题众多、国内可借鉴经验少等重重挑战,“碳”路先锋党员突击队全体成员不畏困难、勇挑重担,以奋斗之姿攻坚克难,奋战在碳-14生产检验一线,用汗水与智慧书写着属于新时代“碳路”篇章。
中核秦同碳-14产品
争分夺秒,高效安全
变压力为动力
“碳-14已出堆,接下来就看我们秦同的了。虽然碳-14半衰期长达5000多年,没有原料短期衰变的紧迫,但是早一天建成同位素基地,早一天生产出高品质碳-14产品,就能让国产碳-14产品早一天惠及民生,这激励着我们将压力转化为不懈奋斗的动力……”繁忙的生产线调试现场,突击队成员许浩飞的一番话倒出大家的心声。
面对之前从未接触过的陌生设备、工艺流程和参数,该如何加快30多套设备调试、近百多项详细工艺参数确定的进度?那就实行“分配到人、现场学习、专人跟进”,将涉及到设备调试、工艺设备分配到每个队员,压担子、明责任、促成长。白天,他们在施工现场紧跟设备安装,协调安装进度的同时严格把控安装精度,依据图纸容不得丝毫差错。晚上,大家又化身“学习达人”,一起钻研技术资料,通过查阅文献、请教专家,弄清每一个工艺细节。
临近产线热试节点,某关键设备调试出现氮气浓度无法达到设计指标的问题,这事关产品生产质量,容不得一丝马虎。队员们连续数天加班加点扎根现场进行问题排查,从管路结构到控制系统,从试验设计到现场操作,一点点排查,一项项论证,最终发现厂家设计的氮气置换方式存在缺陷,经过反复沟通和技术攻关,圆满解决这一问题,确保项目按节点要求高效推进与持续衔接,全面完成了中核秦同自主设计、建设的国内首条百居里级碳[14C]酸钡工业化生产线建设,为后续生产奠定了坚实的基础。
反复验证,攻坚克难
化问题为经验
2024年12月,碳-14首次冷态工艺研发转热态试生产正式开始。相比冷态试验的“模拟作战”,热态试生产才是“真枪实弹”的攻坚战,考验着辐射状态下设备和人员队伍的战斗实力。然而,首个辐照出堆的碳-14靶件切割后氮化铝靶料取出率只有约50%的“成绩单”,让突击队在操作间集体沉默了。简单来说就是“种了一亩地,只收上来五成粮”,而且耗费时间是预计时长的3倍多。这可不行!面对冷态调试过程中未曾出现的状况,在调试期间练得身经百战的队员们沉着应对,他们深知热态试生产本身就是寻找问题并解决的过程,并立刻启动原因分析、寻求解决之道:经过反应堆照后的靶料性质与冷态相差较大,原来的倒料机不能适应,需要及时整改。突击队员汲取经验教训,多次开展取料装置的优化讨论、重新设计,最后成功改进取料方式,自主设计改良的取料装置成功实现取出率超90%以上。
而首次试生产产品比活度偏低,才是让突击队员们不断思索、全力攻坚的“硬骨头”。比活度是衡量碳-14产品性能和用途的关键参数指标,直接影响产品应用的准确性、安全性。为找出比活度偏低的原因,技术人员对工艺过程每个环节的碳-12引入以及对涉及的各项原料物资逐项分析排查,形成了多个排查方案,质检人员加班加点开展产品及原料检验并优化检验方法。经过三个月多批次的生产优化-检验比对-分析改进“循环提升”,产品比活度从最初的218mCi/g逐步提升到300mCi/g,达到国际先进水平,具备交付上市的条件。
勇挑重担,不负众望
由质疑变赞许
这支团队成员平均年龄不到26岁,大多是2023年、2024年初入核技术应用领域的职场新兵,能否承担起碳-14生产的重任呢?突击队成员们无暇回应这些质疑的声音,心无旁骛投入到同位素各项知识技能的学习和实践中,积极参加各项培训,顺利取得各项操作资质;到兄弟单位、设备厂家学习取经,不懂就问,不会就学;开展“传帮带”,经验丰富的骨干成员将自己的技术和经验毫无保留地传授给新队员,帮助他们快速实现从“新兵”到“尖兵”的转变;他们一起在碳-14生产岗位上感受过“最美海上日出”、聆听过夜深人静时思路的交流碰撞、迎接2025年新年钟声……,他们用实际行动和优异成绩证明,这是一支技术过硬、团结协作、凝聚力强、堪当大任的同位素精锐队伍。
在碳-14国产化的征程中,“碳”路先锋党员突击队用实际行动诠释了新时代的责任与担当。他们是“碳路”上的先锋,是青年成长的榜样,为加快同位素国产化进程,助力“健康中国”注入源源不断的动力。未来,这支党员突击队也将继续发扬拼搏奋斗、刻苦攻坚的精神,在新的挑战与机遇面前,再创佳绩,追求卓越,为推动我国的核技术应用事业高质量发展贡献更多力量。
我司长期供应:
1、同位素气体:碳13二氧化碳、碳13一氧化碳、碳13甲烷、氮15氮气、氮15氨气、氮15一氧化氮、氧18氧气、氧18二氧化碳、氧18水(重氧水)、重水、氘气、氘代甲烷等;
2、稀有气体:氦气、氖气、氪气、氙气、液氦(可加注)等;
3、超纯气体:超纯氧、超纯氮、超纯氩、超纯氢、超纯氦、超纯二氧化碳等;
4、氟类气体:氟化氢、硫酰氟、二氟化氙、三氟化磷、三氟化氯、三氟化溴、三氟化钴、四氟化锗、四氟化硫、五氟化碘、五氟化锑、五氟化磷、六氟化钼、六氟化碲、六氟化铱等;
规格:0.15、0.2、0.5、0.6、1、2、4、8、10、40、47、49、50升等,铝合金、碳钢瓶、不锈钢瓶均可定制分装。
微信:刘海龙 13194677939
2025-07-11
托木斯克国立大学提出新型同位素分离技术
塔斯社6月11日消息,托木斯克国立大学的科学家们提出了一种新的同位素分离技术。该校新闻处向塔斯社透露,该技术基于在低温和外部加速场作用下,使同位素混合物以气体形式流经多层(多屏障)膜,能够从气相物质中分离出最需要的粒子,例如铀同位素。
项目负责人、托木斯克国立大学力学与数学学院教授米哈伊尔·布边奇科夫(音译,原文为Bubenchikov)表示,当前整个文明世界都在努力寻找替代能源。这类能源一方面不会枯竭,另一方面比化石燃料能源更环保。为解决这一问题,他们提出了低温电扩散分离各种物质同位素的技术。
与外国科学家的实验不同,托木斯克国立大学将膜筛分与电熔和低温分离相结合,显著提高了提取所需同位素的效率。因为若不进行分离,许多不必要的元素会穿过膜。由于将原子冷却至波态,波的特性优于经典粒子的特性,同位素不再以物质形式表现,而是以光的形式表现,从而可通过多层膜进行选择性筛选。
布边奇科夫解释称,这可通过低温实现,例如低至约4开尔文(零下269摄氏度),即液氦冷却的温度。此外,用于粒子穿过的屏障,如石墨烯板,必须具有亚纳米级孔径。为稳定分离,必须排除层间吸附,同位素不应被卡住,因此它们必须带电荷并由外场加速。当温度升高时,粒子会恢复先前特性。
预计借助这项新技术,能够选择性地分离工业上最需要的同位素,主要是铀 - 238和铀 - 235同位素,它们是核能的基础。此外,新技术还有助于识别氦 - 3同位素,而氦 - 3是热核反应堆的必要原料。
氦 - 3在地球上以游离态存在但数量极少,不过它可在铀和钍等重元素的放射性衰变过程中形成。新技术能够在天然气深度分离过程中提取所需数量的氦 - 3,用于建造热核反应堆。
布边奇科夫进一步解释,氦 - 3在热核反应中比氢强1000倍,氢在太阳核心的热核聚变中转化为氦,从而提供太阳能。热核反应堆是全球能源的未来,迄今地球上只有少数几座这样的反应堆,其独特之处在于热核聚变过程中原子核会合并并释放出巨大能量。
值得一提的是,北方核电站和西伯利亚化学联合体位于托木斯克州,因此用于实施该技术的基础设施已部分存在。目前,托木斯克国立大学材料与材料学院(MMF)的科学家正在俄罗斯科学基金会的支持下,实施“在加速外场作用下同位素在亚纳米多孔二维分子结构层状复合物中低温隧道迁移的数学和计算机建模”项目。
2025-07-11
原子能院锶-90辐光伏电源技术取得重要突破
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近日,原子能院联合厦门大学成功研制锶-90辐光伏同位素电源样机,该研究成果以“基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池”为题,发表于国际顶级光学期刊《光:科学与应用》(《Light: Science & Applications》),期刊影响因子为23.4。该研究成果为辐光伏效应同位素电池在极端环境与特种装备能源领域的应用提供了新的可能性,对推动我国同位素电源技术体系建设、促进我国同位素技术学科发展具有重要意义。
辐光伏效应同位素电池是将放射性能量转换成光能,再通过光伏器件转换为电能的一种二次换能装置。其优势是在使用高能辐射源的同时可以避免器件的辐射损伤,从而保证了电池高功率输出的稳定性和长寿命。该电池可用于深空探测、深海和极地等恶劣环境的监测及灾害预警等,能为极端场景中的电子设备提供持续数十年的免维护能源。
为解决传统辐光伏效应同位素电池转换效率低和输出功率低的问题,原子能院核技术综合研究所项目团队创新性地提出了基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池,以铈掺杂钆镓铝石榴石(GAGG:Ce)构建聚光波导换能结构,通过锶-90辐射源与该结构进行多层交替耦合与堆叠,有效实现了激发荧光的高效传输和聚光发射,同时结合光谱匹配的AlGaInP光伏组件,大幅增强了电池的体积能量密度与输出功率。经测试,单模块样机输出功率达到了48.9μW(微瓦),能量转换效率高达2.96%,并且能够通过多模块集成实现毫瓦级输出,其换能效率和输出功率均超越了国际同类核电池水平。未来,通过与储能器件配合使用,该电池有望实现瞬时瓦级功率输出,进一步拓展其应用范围。
基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池结构
下一步,项目团队将以实际应用需求为牵引,致力于进一步提高辐光伏电池的能量转换效率和输出功率,持续推动辐光伏电池技术的工程化和产业化。
2025-07-09
原子能院锶-90辐光伏电源技术取得重要突破
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近日,原子能院联合厦门大学成功研制锶-90辐光伏同位素电源样机,该研究成果以“基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池”为题,发表于国际顶级光学期刊《光:科学与应用》(《Light: Science & Applications》),期刊影响因子为23.4。该研究成果为辐光伏效应同位素电池在极端环境与特种装备能源领域的应用提供了新的可能性,对推动我国同位素电源技术体系建设、促进我国同位素技术学科发展具有重要意义。
辐光伏效应同位素电池是将放射性能量转换成光能,再通过光伏器件转换为电能的一种二次换能装置。其优势是在使用高能辐射源的同时可以避免器件的辐射损伤,从而保证了电池高功率输出的稳定性和长寿命。该电池可用于深空探测、深海和极地等恶劣环境的监测及灾害预警等,能为极端场景中的电子设备提供持续数十年的免维护能源。
为解决传统辐光伏效应同位素电池转换效率低和输出功率低的问题,原子能院核技术综合研究所项目团队创新性地提出了基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池,以铈掺杂钆镓铝石榴石(GAGG:Ce)构建聚光波导换能结构,通过锶-90辐射源与该结构进行多层交替耦合与堆叠,有效实现了激发荧光的高效传输和聚光发射,同时结合光谱匹配的AlGaInP光伏组件,大幅增强了电池的体积能量密度与输出功率。经测试,单模块样机输出功率达到了48.9μW(微瓦),能量转换效率高达2.96%,并且能够通过多模块集成实现毫瓦级输出,其换能效率和输出功率均超越了国际同类核电池水平。未来,通过与储能器件配合使用,该电池有望实现瞬时瓦级功率输出,进一步拓展其应用范围。
基于闪烁波导聚光结构的辐光伏锶-90同位素电池结构
下一步,项目团队将以实际应用需求为牵引,致力于进一步提高辐光伏电池的能量转换效率和输出功率,持续推动辐光伏电池技术的工程化和产业化。
2025-07-09
剑桥同位素实验室(CIL)开始公司历史上最大的扩建项目
剑桥同位素实验室有限公司(CIL),稳定同位素化学和碳13 (13C)分离领域的全球领导者,已经开始了公司历史上最大规模的扩张。这一战略项目被命名为北极星,它将通过建立一个单独的一氧化碳低温蒸馏设施来显著增加碳13的产量。
1990年,CIL建造了世界上最大的13C同位素分离工厂,剑桥同位素分离有限责任公司(CIS),位于俄亥俄州的Xenia,占地33英亩。从那时起,该场地已经扩大到48英亩,碳-13的产量已经扩大了四倍。这项投资始于2020年,计划于2024年完成,将大幅提高CIL现有的碳13生产能力。
CIS工程和项目执行副总裁Mike Steiger说:“北极星是30年知识和学习如何设计、建造和操作同位素分离系统的顶峰。我们的经验使我们能够不断改进我们的设计、项目执行和系统运行。”
首席执行官Cliff Caldwell表示:“随着13C的每一次构建和扩展,CIL积累了大量的信息和知识。“尽管我们最早的系统已经全面运行了几十年,但我们仍在不断挑战我们所知道的,并从每次扩展中学到的东西,以提高效率、可靠性和冗余性,同时减少我们的环境足迹。我们不仅热衷于成为最大的,也热衷于成为最好的。”
13C是用于生产新的和现有的研究和诊断化学品的关键起始材料。北极星将确保CIL忠实的长期客户获得额外的13C,以满足当前和未来对13C标记化合物不断增长的需求。
关于剑桥同位素实验室公司
CIL是世界上最大的稳定同位素和稳定同位素标记化合物的制造商和全球供应商,用于研究、环境、新生儿、制药、医疗诊断、有机发光二极管和工业市场。我们在CIL的子公司,位于德国德累斯顿的ABX公司,积极从事用于癌症诊断和治疗的放射性同位素标记化合物的开发和商业化。CIL是大冢制药旗下的运营企业。CIL业务包括马萨诸塞州波士顿地区的两个工厂;俄亥俄州Xenia的大型同位素浓缩生产工厂;中国China加拿大CIL;德国德累斯顿的ABX;和法国萨克利的Eurisotop。
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2025-07-09
碳13是优秀同位素标记物 2022年后我国自主供应能力有望提升
碳13是优秀同位素标记物 我国自主供应能力有望提升
碳13(13C),是碳的稳定同位素之一,原子核内含有6个质子、7个中子。在自然界中,碳元素主要有碳12、碳13两种稳定同位素,其中,碳12含量约为98.89%,碳13含量约为1.11%。碳13可作为同位素标记物使用,用作碳元素的示踪原子,碳是生命体、有机化合物中最常见的元素之一,因此碳13在生命科学、化学等研究领域应用广泛。
碳13制备方法主要有两大类,一类是二氧化碳(CO2)与氨基甲酸酯体系的化学交换法,另一类是一氧化碳(CO)低温精馏法。其中,一氧化碳低温精馏法需要在低温条件下进行,生产条件要求较高;化学交换法可在常温条件下进行。
碳13可以广泛应用在有机化学合成、生命科学、医学研究、医药研发、临床诊断、农业、生态环境治理等领域,特别是在医疗领域具有广阔发展前景。碳13可用于幽门螺旋杆菌检测领域,碳14也可用来检测幽门螺旋杆菌,但碳14的稳定性较差,且具有少量放射性,在人体内可能会参与细胞碱基合成,从而有造成基因突变的危险。与碳14相比,碳13稳定性优,且无放射性,安全性更高。
碳13检测幽门螺旋杆菌具有灵敏度高、准确度高、无痛、无副作用、操作方便、适用人群范围广等优点。幽门螺旋杆菌长期存在易引发胃癌,是胃癌的致病因子。我国胃癌发病率高,根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)公布的数据显示,2020年,我国胃癌新发病例48万,仅次于肺癌与结直肠癌排名第三。因此幽门螺旋杆菌检测重要性突出,利好碳13在医疗检测领域的发展。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2026年碳13行业深度市场调研及投资策略建议报告》
显示,碳13标记碳元素后,采用仪器可对碳13进行追踪,从而实现对有机化合物合成过程、药物在人体内的代谢过程进行研究。碳13是一种优秀的同位素标记化合物,除了临床诊断外,在医药研发、生命科学研究方面也具有重要作用,因此其生产极受关注。碳13生产难度大,一直以来仅有美国、日本、俄罗斯等少数国家具有量产能力,我国市场需求完全依靠进口。
行业分析
人士表示,2017年,中广核技与上海化工研究院联合,启动国内第一座低温精馏法生产C13同位素示范生产线建设,目前已经进入试运行阶段,未来正式投入运行后,我国碳13自主供应能力有望提升,对外依赖度有望下降。
我国政府对碳13的关注度也在不断提高,“十四五”国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项中提出,研究以13C、2H同位素标记为代表的系列有机同位素标记物的共性制备、纯化和测量技术,开发2H和13C标记同位素标记物;研究基于13C、15N稳定同位素标记的新型大分子同位素标记物。在国家政策的推动下,我国碳13生产能力有望不断提升。
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2025-07-09
天文学家在年轻的超级木星大气中探测到碳13同位素
天文学家使用 ESO 的甚大望远镜在年轻的巨型系外行星 TYC 8998-760-1b 的大气中检测到同位素取代的一氧化碳,碳13。
在 ESO 的甚大望远镜上使用 SINFONI 观测 TYC 8998-760-1b 的示意图。背景图像由甚大望远镜上的 SPHERE 仪器捕获。蓝色小框标记了针对 TYC 8998-760-1b 的 SINFONI 观测的视野。主星和TYC 8998-760-1c都在视野之外。放大的蓝色框中显示了波长折叠图像的一个示例,显示星光的贡献可以忽略不计。图片来源:ESO / Bohn等。/ 张等人。
TYC 8998-760-1是一颗太阳型恒星,位于马斯卡星座,距离我们大约 309 光年。
这颗恒星也被称为 2MASS J13251211-6456207,质量与我们的太阳大致相同,但只有 1670 万年的历史。
它拥有两颗行星,TYC 8998-760-1b 和 c,质量至少是木星的 14 和 6 倍。
它们以 160 和 320 天文单位的距离绕母星运行;这使得行星离它们的恒星比木星或土星离太阳更远。
“同位素是同一个原子的不同形式,但原子核中有不同数量的中子,”博士生张亚鹏说。莱顿天文台的候选人和同事。
“例如,具有六个质子的碳通常有六个中子(碳 12),但偶尔有七个(碳 13)或八个(碳 14)。”
“这不会改变碳的化学性质,但同位素以不同的方式形成,并且通常对主要条件的反应略有不同。”
在这项新研究中,天文学家在 2019 年 6 月 5 日和 6 月 19 日两个晚上使用安装在欧洲南方天文台甚大望远镜上的近红外积分场观测光谱仪 (SINFONI) 观测了 TYC 8998-760-1b。
他们能够区分碳 13 和碳 12,因为它吸收的辐射颜色略有不同。
“我们可以在如此远的系外行星大气中进行测量,这真的很特别,”张说。
“我们预计每 70 个碳原子中就有一个是碳 13,但对于这颗行星来说,它似乎是碳 13 的两倍。”
“这个想法是,较高的碳 13 以某种方式与系外行星的形成有关。”
马克斯普朗克天文学研究所的天文学家保罗·莫里埃博士说:“这颗行星与母星的距离是地球与太阳之间距离的一百五十倍以上。”
“在如此远的距离上,冰可能形成了更多的碳 13,导致今天地球大气中这种同位素的比例更高。”
“预计未来同位素将进一步帮助了解行星形成的确切方式、地点和时间。这只是开始,”莱顿天文台的天文学家伊格纳斯·斯内伦教授说。
该团队的论文发表在《自然》杂志上。
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2025-07-09
克拉科夫的初创公司与美国核公司合作飞向月球并提取氦同位素
克拉科夫的初创公司与美国核公司合作飞向月球并提取氦同位素
2021-02-25 11:27 氦3 同位素 热核聚变 能源技术 同位素
在月球上的自然存储区中发现的氦3同位素数量比地球上高得多,可达1亿倍。 美国宇航局
一家克拉科夫的初创公司已经与一家美国核公司合作,进行了无人飞行任务,以探寻稀有且有价值的氦同位素,这被认为是生产纯核能的关键。
来自克拉科夫的太阳能系统资源公司是一家创新的太空采矿初创公司,计划到2028年与美国核公司合作,将300公斤稀有同位素提取并带回地球,该核公司已参与了美军政府的先进项目。该公司还参与利用核聚变产生能量的研究以及医学中稀有同位素的使用。
氦同位素-氦3,在月球上的自然存储区中发现的数量要比地球上的多得多,比地球上的氦气同位素含量高1亿倍。
太阳系资源公司的专家估计,200吨氦3足以满足世界人口的年度能源需求。NASA / Goddard太空飞行中心/亚利桑那州立大学
在地球上,它主要是作为保护核武器的副产品而产生的。 氦3将有助于新能源技术的发展,特别是热核聚变技术的发展,据认为,氦3可以有效地用作新型核聚变反应堆的燃料,从而生产出无放射性废物和温室气体的清洁能源。
由于假设同位素在热核聚变中的使用及其稀缺性,氦3的市场价格目前为每吨1660万美元。太阳系资源公司的专家估计,200吨氦3足以满足世界人口的年度能源需求。
这家总部位于克拉科夫的公司的董事兼联合创始人AdamZwierzyński博士说:“我们相信,它将在不久的将来为满足日益增长的全球能源需求做出贡献,并将加速全球航天工业的发展,尤其是在航天领域。太空采矿。” 亚当·扬·兹维曾斯基/ Facebook这家位于克拉科夫的公司的董事兼联合创始人亚当·兹维兹斯基(AdamZwierzyński)博士说:“我们已经签署了历史悠久的合作伙伴关系。我们相信,在不久的将来,它将为满足日益增长的全球能源需求做出贡献,并将加速全球航天工业的发展,尤其是在太空采矿领域。
“我们还相信,这将有助于波兰创新的兴起,并鼓励人们建立和投资太空初创企业,并激励年轻人从事技术研究。”Helium-3也可用于机场和边境口岸的MRI扫描仪和放射性物质检测器中。
美国核公司首席执行官鲍勃·戈德斯坦(Bob Goldstein)表示:“好处可能是天文数字,因为要提取的物质在产生聚变能,医疗扫描仪,制造电子产品,汽车和手机。压料“不能保证第一个任务将是有利可图的,但是接下来的任务可能会在数百万甚至数十亿美元的规模上实现盈利。”
两家公司在一份联合新闻声明中说,它们的合作是受“剧烈的气候危机和大流行以及迫切需要寻找新的替代性生态,清洁,安全和稳定能源的来源而受到国际环境社会的接受,填补了世界人口的动态需求和经济性的21日世纪,它不会破坏生态平衡为原料,能源材料的开发的结果,这将填补无力可再生绿色能源的离开完全满足未来的差距能源需求。”
两家公司之间签署的意向书是这种独特的跨大西洋协议,是朝着独特的太空任务迈出的第一步。太阳能系统资源公司还宣布有意与该项目的其他公司合作,包括波兰的研究机构。
核磁共振加液氦、氦气管车分装、集装格氦气、钢瓶氦气、漂浮氦气等服务;
环氧乙烷分装、环氧乙烷各种配比灭菌气业务、环氧乙烷尾气处理等业务;
氪气、氖气、氘气、氙气、六氟化硫、三氟化氮、硫化氢、氯化氢、电子行业用气;
液态及钢瓶氧气、氮气、氩气、食品级二氧化碳等高纯气体服务;
实验室气体管道设计以及气瓶检验服务等。
联系人:刘海龙
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公司官网:www.teqi66.com www.shanglangas.com
邮箱:shineliu@shanglangas.com
2025-07-07
创新发展 | 打破垄断!华谊集团下属上海化工研究院碳-13同位素技术产业化实现重要突破
近日,华谊集团下属上海化工研究院自主研发的全球首套碳-13同位素多塔级联低温精馏工艺技术实现重要突破,用于碳-13呼气试验诊断幽门螺杆菌的稳定同位素碳-13产业化装置在安徽海素公司实现稳定运行,并顺利得到丰度99%以上的碳-13一氧化碳产品。目前,首批次产品已正式发运至下游制药企业进行验证。
碳-13是幽门螺杆菌检测、临床诊断试剂、超极化核磁共振等领域不可或缺的稳定同位素,长期以来,我国碳-13供应严重依赖进口,全球仅有极少数国家具有量产能力。稳定同位素碳-13具有无放射性及精准示踪性,可为核磁共振、质谱及光谱分析提供精准信号,作为临床精准诊断和关键战略材料等领域的核心原料,是急需实现国产化的关键材料。
安徽海素新材料科技有限公司100公斤/年稳定同位素碳-13产业化项目依托国家同位素工程技术研究中心(上海分中心)、上海稳定性同位素工程技术研究中心等创新平台研发能力,将上海化工研究院攻克的同位素催化转化、高纯气体深度纯化等一系列成套技术成功落地,在国际上首次实现碳-13同位素多塔级联低温精馏工艺的工业化应用,彰显了上海化工研究院在稳定同位素分离及应用领域的深厚积淀和技术优势,是继氮-15、氖-22、氧-18、硼-11等实现产业化后的又一个稳定同位素规模化量产产品。
产品上市后,我国碳-13同位素产业将实现从自主研发、自主生产到市场化供应的全链贯通,有效缓解国内相关同位素依赖进口的局面,进而开启我国稳定同位素产业新篇章。
来源:华谊集团
编辑:刘塘仪
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2025-07-07