應用愈加廣泛，需求不斷（duàn）增加！同位素13C和氘供不應求（qiú），氘和13C的價格走勢有（yǒu）何（hé）預（yù）期？

是什（shí）麽導致了（le）穩定同位素13C和氘的當前價格上漲？

以當前穩定同位素13C和氘（dāo）漲價為例

13C和氘分別是碳和氫的穩定同位素。這些同位素的性（xìng）質與其最（zuì）豐富的天然同位素（12C 和氕）略有不同，在核磁（cí）共振光（guāng）譜和定量質譜等許多科學學科（kē）中都（dōu）很（hěn）有價值（zhí）。它們（men）用於研（yán）究各種主題，從環境（jìng）研究到疾病診斷。

過去一年，穩定（dìng）同位素標記化學品市場的價格大幅上（shàng）漲超過200%。這種趨勢在13CO2和D2O等基礎穩定同位素標記化學品的價格中（zhōng）尤為明顯，它們在 2022 年上半年開始上漲。此外，穩定同位素標記的生物分子（zǐ）（例如葡（pú）萄糖或（huò）作為（wéi）細胞培養基重要組成部分的氨基酸）也出現了顯著增長（zhǎng）。

但是是什麽觸發了這種發展？

需求增（zēng）加和供應減少導致價格上漲

最近的（de）地緣政治發展和消費者市場行為的變化（huà）正在融合並影響經濟的基本原則：供求關係。在需求顯（xiǎn）著增（zēng）加 (2) 的同時（shí），供應商方麵的產能（néng）正在崩潰 (1)。這些抵消（xiāo）影響導致價格上漲 (3)。

在過去的一年裏，究竟是什麽對13CO2和氘的供需產生了如此重大的影響？

氘代和13C標記化學品的新應用（yòng）正（zhèng）在創造對13C和氘不斷增長的需求

活（huó）性藥物成（chéng）分 (API) 的氘（dāo）化

氘原（yuán）子對人體（tǐ）的藥物代謝率有抑（yì）製（zhì）作用。它（tā）已被證明是治療（liáo）藥物中（zhōng）的安全成分。鑒於氘和氕的化學性質相似，在（zài）某些藥（yào）物中，氘可（kě）以作為氕的替代品。

藥物的治療效果不會因氘（dāo）的加入而受到顯著（zhe）影響。代謝研究表（biǎo）明，含氘的藥物通常（cháng）保持完整的功效和效力。然而，含氘藥物的新陳代謝較慢，通常會導致更持久的療效、更小或更少的劑量以及減少的副作用。

氘如何對藥（yào）物代謝產生減速影響？與氕（piē）相比，氘能夠（gòu）在藥物分子內形成更強的化（huà）學（xué）鍵。鑒於藥（yào）物的代謝經常涉及這種化學鍵的斷（duàn）裂，更強的化學鍵意味著更慢（màn）的藥物代謝。

氧化氘用作生成各種氘標記化合物（包（bāo）括氘（dāo）化活性藥物成分）的起始材料（liào）。

氘化（huà）光纖電纜

在（zài）光纖製造的最後階段（duàn），光纖電纜要經過氘氣處（chù）理。某些類型的光纖容易受到其光學性能退化的影響，這是由於與位於電纜內或電纜周（zhōu）圍的原子發生化學反應而導致的現象。

為了緩解這個問題，使用氘來取代光纖電纜中存在的一些氕（piē）。這種替代降低了反應速率並防（fáng）止了光傳（chuán）輸的退化（huà），最終（zhōng）延長了電纜的使用（yòng）壽命。

矽半導體和微芯（xīn）片的氘化

利（lì）用氘氣（qì） ( 氘 2 ; D 2 ) 進行（háng）氘-氕交換的過程用（yòng）於矽半（bàn）導（dǎo）體和微芯片的生產，這些矽半導體和微芯片通常用於電路板。氘退火用於用氘（dāo）替代氕原子，防（fáng）止芯片電路的化學腐蝕和熱載流子效應的有害影響。

通過實施這一工藝，可以顯（xiǎn）著延長和改進半導體和微芯片的生（shēng）命周期（qī），從而可以製造更小和更高密度的芯片。

有機發光二（èr）極（jí）管 (OLED) 的氘化（huà）

OLED，有（yǒu）機發光二極管的首字母縮寫，是一種（zhǒng）由有機半導體材料組成（chéng）的薄膜器件。與（yǔ）傳統的（de）發光（guāng）二極（jí）管（guǎn） (LED) 相比，OLED 具有較低的電（diàn）流密度和亮度。雖然 OLED 的生（shēng）產成本相對於傳（chuán）統 LED 較低，但其（qí）亮度和壽命卻（què）沒有那麽高。

為了在 OLED 技術中（zhōng）實現改變遊戲規則的改進，已發現用氘替代氕是（shì）一（yī）種很（hěn）有前（qián）途的方法。這是因為氘加強（qiáng）了 OLED 中使用（yòng）的有機半（bàn）導體材料中的化學鍵，從而帶來了幾個優（yōu）勢：

1. 化學降解發（fā）生的速度較慢，從而延長了設（shè）備的使用壽命。

2. 可以生產（chǎn）更薄的顯（xiǎn）示器。

3. 可以使顯示更（gèng）加靈（líng）活。

4. 可以提（tí）高OLED的整體（tǐ）性（xìng）能和質量。

13C呼吸測試

13C呼氣測試是用於檢測和診斷各種醫療狀況的非侵入性診斷（duàn）測試。這些（xiē）測（cè）試基於這樣一個事實：當一個人攝（shè）入含有13C 的物（wù）質時，它會被身體代謝，產生的二氧化碳隨呼吸呼出。

地緣政治變化對穩定同位素氘和13C的可用性施加了巨大壓力

核能（néng）的淘汰減少D2O的可用（yòng）性

D2O也是（shì）氘化化學品（pǐn）的原料，在（zài）CANDU（加拿大氘鈾）反應堆中起著重要作用。CANDU反應堆是為數不多的使用重（chóng）水作為慢化劑的反應堆之一。慢化劑是一種物質，可以降低核裂變中釋放的中子的速度，從（cóng）而增加進一步發生核裂（liè）變的可（kě）能性。

然而近年來，一些國家（jiā）已決定關閉（bì）其 CANDU 反應堆或限製其運行壽命。由於CANDU反應器是D2的最（zuì）大消費者（zhě）之一，因此該決定對D2O生產商具有嚴重影響。由於取消了CANDU反應器，許多生產（chǎn）商發現自己被迫停止生產。因此，整個（gè）市場D2O供應量正在減少（shǎo）。

對（duì）俄羅斯的經濟製（zhì）裁減少了13CO2的可用性

13CO2是所有13 C標記化學品合（hé）成路線的原料。對俄羅斯的經（jīng）濟製裁嚴重影響13CO2的可用性，因為俄羅斯是世界上最大（dà）的13CO2供應商之一。

製裁導致許多西方公（gōng）司發現很難與俄羅斯13CO2供（gòng）應商做生意或繼續他們現有的業務關係。這導（dǎo）致13CO2的可用性減少，從（cóng）而（ér）導致全球市場上13C標記化學品的價格上漲。

中期穩定同位素（sù）氘和13C的價格走（zǒu）勢有何預（yù）期？

從（cóng）宏觀經濟角度來看，減（jiǎn）少需（xū）求或增加供應對於在中期降低氘或13 C標記化學品的（de）價格至關重要。如（rú）研究所示（shì），需求減少似乎不太可能。13 C標記和氘化在許多不同的技術領域具有（yǒu）巨大的潛力，這更有可能在中期進一步增加（jiā）需求。

為了穩定穩定同位素的價格，增加13CO2和D2O產量的供應（yīng）至關重要，尤其是在西方國（guó）家（jiā）。然而生產這些穩定同位素是一（yī）個複雜的過程，因為13C和氘的自然發生（shēng）率分（fèn）別僅為 1.1% 和 0.01% 左右。因此，複雜的（de）高度複雜和（hé）成本密集的程序是必要的。規劃、建造和調試合適的（de）生產工（gōng）廠可能需（xū）要長達四年的時間。