在自然界中，硼元素有两种稳定同位素，硼-10正是其中之一，天然丰度大概19.9%，因为其无放射性且半衰期稳定的特性，成为核安全控制、精准医疗等战略领域的核心基础材料。

 

一、制备技术：国产化突破与工艺演进

在我国，主要通过化学交换精馏法、低温精馏法、激光分离法等方式完成工业化生产；

其中辽宁鸿昊化工采用化学交换精馏法成功制备丰度≥99的硼-10，也是国内唯一每年生产7吨规模的企业，可以说为保障BNCT产业的落地，支撑医用高丰度硼-10的供应起到了关键的作用；

而中核原子能院利用低温精馏的方式，实现了丰度70%硼-10的连续稳定量产，填补了核电级硼-10国产化的空白，降低了核电供应链对外依存风险；

2024年关键技术突破，中核同位素公司利用激光分离法让效率提升了12.3%，单位成本下降8.7%，为低成本扩产、打破国际价格垄断提供新的路径。

 

二、技术瓶颈与绿色突破

传统工艺依赖腐蚀性非常强的三氟化硼原料，有一定的安全风险；同时传统工艺每吨耗电超10万度，约为绿色工艺的2.5倍，单位耗能相当高；

当下绿色工艺主要利用萃取 - 反萃取法，采用可循环脂肪醇溶剂，分离因子＞1.02，有机污染物排放降低60%，当前已进入中试阶段，预计2026年可实现工业化应用。

 

 

三、具体应用：三大领域的不可替代性

1.核工业（60.5% 总需求占比）

反应堆控制：在华龙一号等三代核电技术中，硼-10主要在反应堆控制中使用，主要因为硼10酸可减少40%硼酸用量，同步降低冷却系统腐蚀率（从0.2mm/年降至0.08mm/年），能够延长设备寿命；

同样可以作为核废料储存罐涂层核心成分，用以屏蔽辐射，2024年国内核电领域需求达5.2吨。

 

2.医疗 BNCT（25% 总需求占比）

2025年国产 RFQ-BNCT 系统已完成 200 例复发鼻咽癌治疗（临床有效率 82.5%），注射用硼 (10B) 法仑进入 III 期临床（预计 2026 年获批）

对脑胶质瘤、黑色素瘤等乏氧肿瘤的杀伤率，较传统放疗提升 3 倍以上，且对正常组织损伤率降低 50%

 

3.半导体与高端探测（14.5% 总需求占比）

与硼11掺杂可以在调控硅基芯片的导电性能，5nm工艺中需满足电子级纯度标准（≥99.999%），2024年国内半导体领域需求1.57吨

同样硼-10/金刚石复合探测器已实现128×128阵列量产，探测响应速度≤100ns，广泛用于港口核安检、反应堆剂量监测等中子探测领域。

 

 

四、市场分析：政策与需求双轮驱动

硼-10在国内主要在核工业、医疗、半导体行业应用居多，随着这三大产业的需求量增大，硼-10的需求量同样也在稳定增长中；

其中核电装机扩容的迅速增长、BNCT商业化落地、半导体国产化（5nm产能扩张）、核安全需求升级让硼-10的需求量快速增长；

我国硼-10已成功规模化生产，成功实现国产化，仅部分高纯度硼-10依赖进口，已能满足国内97.7%的需求用量。

 

五、未来发展：技术与应用双维度突破

1预计2026年激光分离法能够实现吨级产能，成本再降15%；

2.硼10 - 石墨烯复合屏蔽材料还在研发当中，预计2027年实现量产，中子吸收率较传统材料提升20%

3.高纯度硼10薄膜用于量子比特调控，上海大学已制备16×16像素阵列（量子相干时间≥50μs），预计2028年有望用于量子芯片原型机等。

 

随着技术的不断提升，未来在相关领域中硼-10将会得到更多的应用与需求，尤其是在医学领域，提升高端硼药合成效率，大幅降低治疗费用，让更多的肿瘤患者获得活下去的希望。