Mo-99全球供需关系

全球Mo-99供需关系分析目前，99Tcm已成为核医学应用最广泛的放射性核素。全球每年使用99Tcm相关医用诊断显像技术进行的临床诊断达3000~4000万人次，占全部核医学应用的80%。99Tcm核素由医用99Mo-99Tcm发生器获得。99Mo-99Tcm发生器根据其母体核素99Mo的来源不同可分为裂变型发生器和凝胶型发生器。裂变型发生器的主要原料为裂变型的99Mo，由反应堆辐照235U靶件获得；凝胶型发生器的主要原料通过反应堆辐照98Mo获得。由于反应原理不同，产出的99Mo在产量、比活度等方面也存在着显著差异。相比而言，裂变型99Mo具有产量大、比活度高的特点。此外，裂变型发生器相比凝胶型发生器在体积、效率等方面具有明显优势。因此，裂变型99Mo的生产及加工工艺在全球范围内广泛使用。一、全球99Mo供给情况1.辐照装置。由于裂变型的99Mo是由反应堆辐照235U靶件获得，因此辐照装置的运行状况直接影响着99Mo的供给。由表1可知，全球现有裂变99Mo辐照装置主要集中在9个反应堆，分别为加拿大的NRU（NationalResearchUniversal，NRU）、南非的SAFARI-1(SouthAfricanFirstAtomicReactorInstallation1,SAFARI-1)、澳大利亚的OPAL(OpenPoolAustralianLightwater,OPAL)、阿根廷的RA-3、波兰的MARIA、荷兰的HFR(HighFluxReactor,HFR)、比利时的BR-2、法国的OSIRIS和捷克的LVR-15。1.1使用年限：除澳大利亚OPAL反应堆外，其他反应堆运行时间均超过40年。根据表1中所列的现有辐照装置的预期关闭时间，除澳大利亚OPAL反应堆外，其他反应堆都将在2030年之前关闭。法国OSIRIS反应堆方面根据实际反应堆运行中不断出现的问题，决定将其退出供应链的时间提前至2015年12月31日。此外，虽然加拿大自然资源部在2015年年初宣布延长NRU反应堆的使用至2018年3月31日，但是供应商Nordion对该则消息的解读为：Nordion将从2016年11月1日至2017年11月1日暂停全球99Mo供给。除非全球面临99Mo供给严重短缺的紧急情况，Nordion方面才会重启裂变99Mo的供给流程。1.2靶件：现有99Mo辐照装置大多采用高浓铀（high-enricheduranium，HEU）靶件。由于HEU可用于核武器及核爆装置制备，而被认为是高风险核材料。为了减少和最终消除民用核产品对HEU的依赖，各反应堆运营商正愈来愈多地与相关国家和国际机构合作,积极推进从HEU到低浓铀（low-enricheduranium，LEU）的靶件转换过程。在美国国家核能安全管理局提出的减少全球威胁倡议的鼓励下，2009年6月南非SAFARI-1反应堆首次使用LEU代替之前使用的HEU作为核心燃料生产99Mo,这是一个具有里程碑意义的转变。此外，澳大利亚OPAL和阿根廷RA-3反应堆也已经实现利用LEU靶件生产裂变99Mo。相比HEU靶件，利用LEU生产99Mo会导致产品产额的降低，生产成本增加近20%。尽管如此，各反应堆运营商仍在积极推进这一转换过程。2.加工设施。提到裂变99Mo供给，不能仅关注辐照装置及其辐照能力这一相对重要的供给环节，因为辐照后的靶件要经过溶靶、蒸馏、萃取、反萃、纯化等后续深加工过程才能得到最终的裂变99Mo产品。众所周知，99Mo的半衰期仅有65.94h，而并非所有的99Mo辐照反应堆都邻近加工厂，辐照后的靶件在运输过程中的衰变将导致产品损失。这种情况在欧洲尤为明显，由于辐照装置与加工厂距离较远，导致了辐照能力远远大于加工能力的现状。从全球现有裂变99Mo主要加工厂及辐照装置基本情况（表1）可见，加工厂所在地、加工能力、辐照装置所在地及辐照能力的配比并不均衡。美国Covidien和比利时IRE加工厂均依赖于多个反应堆，辐照后靶件需运往加工厂进行99Mo加工，运输过程中的衰变损失不可避免。如在反应堆周边建立加工设施，将大大减少由运输带来的损失。加工厂国家2017年周产能（六日居里）2020年周产能（六日居里）辐照装置反应堆国家额定运行天数首次运行时间预期关闭时间Nordion加拿大不再供应不再供应NRU加拿大28019572018NTP南非25003000SAFARI-I南非30519652030ANSTO澳大利亚35003500OPAL澳大利亚30020072055HIFAR澳大利亚CNEA阿根廷900900RA-3阿根廷33619672027Curium（Covidien）美国45005000MARIA波兰21019742030HFR荷兰28019612024BR-2比利时14019612026OSIRIS法国2015年退役IRE比利时35003500HFR荷兰28019612024BR-2比利时14019612026LVR-15捷克21019572028ROSTOM俄罗斯13503000SSCRIAR俄罗斯-2015-KARPOVIPC俄罗斯-2015-SHINE美国-4000利用直线加速器加速２Ｈ产生的中子照射ＬＥＵ制备裂变９９Ｍｏ总计1625027580表１全球裂变99Mo主要加工厂及其依赖的辐照装置基本情况3.生产能力根据表1可见，2017年全球裂变99Mo周产能为16250六日居里，到2020年周产能将提升至27580六日居里。以上数据还不包括其他未经我方直接确认的利用新技术生产99Mo的新设施的产能，如表2。如果2020年表2中利用新技术生产99Mo的设施均能实现，那么2020年99Mo周产能将达到37580六日居里。国家机构新技术预期周产能（六日居里）日本JAEANeutronActivation2000美国NorthStarNeutronActivation2000美国NorthStarPhotoneutronActivation2000加拿大NordionSelectivegasextraction3000加拿大TRIUMFCyclotron1000(multiplecyclotrons)表2.利用新技术生产99Mo的潜在设施基本情况二、全球99Mo需求情况传统全球99Mo市场需求分布比例如图1所示，美国需求量约占50%，欧洲需求约占20%-25%。图1.传统全球99Mo市场需求分布比例根据OECD最新评估数据，2017年全球99Mo市场周需求量为9000-9500六日居里，其中美国需求比例约占50%，欧洲需求比例约占25%。全球99Mo市场需求年增长率约为5%，按照此比例计算2020年全球99Mo市场周需求量为10419-10997.5六日居里。三、全球99Mo供需分析根据2017年全球99Mo市场周供需数量看，目前全球市场处于供大于求状态，即使需求量增长对市场稳定及供需关系也不会带来任何影响。加拿大Nordion公司在2016年11月1日停止对外供应99Mo后没接到全球99Mo短缺通知而恢复供给，从另一方面印证了目前全球99Mo市场平稳这一事实。数据表明，即使保持2017年现有供给量，也足以保证2020年的99Mo市场需求。2017年周产能（六日居里）2017年周需求量（六日居里）2020年周产能（六日居里）2020年周需求量（六日居里）162509000-950027580-3758010419-10997.5表3.2017,2020年全球99Mo周供需情况根据2017年欧洲99Mo市场周需求量数据，每周2250-2375六日居里。对于加工厂位于欧洲的比利时IRE公司而言，其2017年周产能即为3500六日居里。事实上，凭借比利时IRE公司的生产能力就能满足全欧洲的99Mo市场需求。然而，通过调研我们了解到，澳大利亚，南非，俄罗斯，美国的供应商们也在向欧洲市场销售99Mo。由此可见，全球99Mo市场形势乐观，早前专家预言的2017-202099Mo全球供给短缺问题没有出现，也将不会出现。