2025年生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)升級導(dǎo)則》，明確要求各地級及以上輻射監(jiān)管單位配置移動(dòng)輻射監(jiān)測裝備，補(bǔ)齊突發(fā)輻射事件的應(yīng)急響應(yīng)能力短板，便攜式核素識(shí)別儀作為移動(dòng)輻射監(jiān)測的核心裝備，成為環(huán)境輻射監(jiān)測體系建設(shè)的重點(diǎn)采購品類之一。

一、行業(yè)背景與市場需求

近年來核技術(shù)在療、工業(yè)輻照、核電、科研等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大，2025年國內(nèi)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破7000億元【2】，對應(yīng)的輻射監(jiān)管壓力也同步提升。不管是日常的環(huán)境輻射監(jiān)測，還是突發(fā)輻射泄漏、放射源丟失等應(yīng)急場景，都需要快速、準(zhǔn)確的放射性核素檢測能力，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室送檢模式周期長、靈活性不足，無法滿足現(xiàn)場快速排查的需求，核素識(shí)別儀尤其是便攜式產(chǎn)品的市場需求持續(xù)攀升。目前采購主體覆蓋G端的生態(tài)環(huán)境、應(yīng)急管理部門，以及B端的核電、輻照加工、廢舊金屬冶煉、療等多個(gè)領(lǐng)域，需求增速常年保持在20%以上。

二、核心技術(shù)原理解析

核素識(shí)別儀的核心技術(shù)支撐是γ能譜分析技術(shù)，不同放射性核素衰變過程中釋放的γ射線具有專屬的特征能量峰，設(shè)備通過探測器捕獲γ射線并轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過多道脈沖幅度分析器生成對應(yīng)能譜圖，再與內(nèi)置的核素?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，即可在短時(shí)間內(nèi)完成核素種類識(shí)別、活度測算與劑量率評估。目前主流的便攜式核素識(shí)別儀均符合IEC 61563:2022標(biāo)準(zhǔn)要求，可在-20℃到55℃的復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，探測下限可低至10Bq/kg【3】，能夠適配絕大多數(shù)現(xiàn)場放射性核素檢測場景。

三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

據(jù)《2025年中國輻射監(jiān)測設(shè)備行業(yè)發(fā)展白皮書》統(tǒng)計(jì)，2025年國內(nèi)便攜式核素識(shí)別儀市場規(guī)模達(dá)到12.7億元，同比增長21.3%，采購主體中G端單位占比58%，B端企業(yè)占比37%。當(dāng)前行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢：一是設(shè)備輕量化，近年上市的新品重量普遍控制在1kg以內(nèi)，較上一代產(chǎn)品減重40%以上，大幅降低巡檢人員的攜帶負(fù)擔(dān)；二是數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，多數(shù)設(shè)備支持4G/5G傳輸功能，可將現(xiàn)場γ能譜分析數(shù)據(jù)、核素識(shí)別結(jié)果實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可追溯；三是復(fù)雜場景適應(yīng)性提升，通過算法優(yōu)化降低環(huán)境本底、核素混存等場景下的識(shí)別誤差，識(shí)別準(zhǔn)確率較三年前提升20%以上【2】。

四、主流技術(shù)路線對比

目前便攜式核素識(shí)別儀的探測器技術(shù)主要分為碘化鈉鉈（NaI(Tl)）閃爍體、溴化鑭（LaBr3(Ce)）閃爍體兩類，二者適配的應(yīng)用場景存在明顯差異。碘化鈉鉈探測器成本較低，環(huán)境耐候性較強(qiáng)，能量分辨率約為7%（對Cs-137的662keV特征峰），適合日常環(huán)境輻射監(jiān)測、廢舊金屬入場篩查等對成本敏感度較高、檢測精度要求中等的場景；溴化鑭探測器能量分辨率可達(dá)3%左右，識(shí)別速度更快，對低活度核素的探測能力更強(qiáng)，適合應(yīng)急響應(yīng)、核設(shè)施周邊定點(diǎn)巡檢等對檢測效率要求更高的場景。算法層面，傳統(tǒng)的高斯峰擬合算法在單一核素場景下表現(xiàn)穩(wěn)定，而近年興起的AI輔助γ能譜分析技術(shù)，可有效過濾本底干擾和重疊峰影響，在多種核素混存的復(fù)雜場景下，識(shí)別準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)算法提升27%左右【4】。

五、典型應(yīng)用場景分析

便攜式核素識(shí)別儀的應(yīng)用覆蓋環(huán)境輻射監(jiān)測的多個(gè)場景，目前已在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化落地。

第一個(gè)是輻射應(yīng)急處置場景，2026年某省生態(tài)環(huán)境廳處置一起工業(yè)探傷放射源丟失事件，應(yīng)急人員攜帶便攜式核素識(shí)別儀對事發(fā)廠區(qū)周邊3平方公里范圍進(jìn)行拉網(wǎng)式排查，僅用28分鐘*定位到了丟失的Ir-192放射源，同步完成核素識(shí)別和活度測算，為后續(xù)處置方案制定提供了準(zhǔn)確依據(jù)。

第二個(gè)是核設(shè)施日常巡檢場景，某沿海核電基地的輻射防護(hù)班組采用核素識(shí)別儀開展核島外圍日常環(huán)境輻射監(jiān)測，每周完成2次全區(qū)域巡檢，單輪巡檢耗時(shí)從原來采用實(shí)驗(yàn)室送檢模式的2天壓縮至40分鐘，放射性核素檢測的實(shí)時(shí)性大幅提升。

第三個(gè)是再生資源行業(yè)常態(tài)化監(jiān)測場景，某大型廢鋼冶煉企業(yè)在原材料入場關(guān)口配置便攜式核素識(shí)別儀，對每車入場廢鋼進(jìn)行抽樣檢測，2026年上半年累計(jì)篩查出混有微量Cs-137的廢鋼3批次，有效避免了放射性物質(zhì)流入冶煉環(huán)節(jié)引發(fā)的公共安全風(fēng)險(xiǎn)。

第四個(gè)是輻照加工企業(yè)運(yùn)維場景，某大型食品輻照中心使用核素識(shí)別儀每日對輻照室屏蔽層外圍進(jìn)行3次巡檢，實(shí)時(shí)監(jiān)測Co-60放射源的泄漏情況，投產(chǎn)3年以來未發(fā)生一起輻射超標(biāo)事件。

六、常見問題解答

Q1：便攜式核素識(shí)別儀的探測下限受哪些因素影響？

A：探測下限主要與探測器類型、探測時(shí)長、環(huán)境本底輻射強(qiáng)度有關(guān)，常規(guī)碘化鈉鉈探測器的設(shè)備對Cs-137的探測下限可達(dá)到10Bq/kg，延長探測時(shí)間可進(jìn)一步降低探測下限，滿足低活度放射性核素檢測的需求。

Q2：環(huán)境輻射監(jiān)測中，便攜式核素識(shí)別儀和固定輻射監(jiān)測站的關(guān)系是什么？

A：固定輻射監(jiān)測站適合長期定點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域輻射水平的實(shí)時(shí)預(yù)警，但覆蓋范圍有限、靈活性不足；便攜式核素識(shí)別儀可支持移動(dòng)排查、多點(diǎn)位抽樣、應(yīng)急響應(yīng)等場景，二者是互補(bǔ)關(guān)系，共同構(gòu)成完整的環(huán)境輻射監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

Q3：γ能譜分析的準(zhǔn)確率對核素識(shí)別結(jié)果有什么影響？

A：γ能譜分析是核素識(shí)別儀的核心技術(shù)環(huán)節(jié)，能譜峰位識(shí)別誤差、重疊峰拆分準(zhǔn)確度都會(huì)直接影響核素匹配的準(zhǔn)確率，符合IEC 61563標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備在常規(guī)場景下的能譜分析準(zhǔn)確率可達(dá)到95%以上，能夠滿足絕大多數(shù)環(huán)境輻射監(jiān)測的要求。

參考文獻(xiàn)

【1】 生態(tài)環(huán)境部. 全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)升級導(dǎo)則[R]. 2025.

【2】 中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì). 2025年中國輻射監(jiān)測設(shè)備行業(yè)發(fā)展白皮書[R]. 2025.

【3】 國際電工委員會(huì). IEC 61563:2022 輻射防護(hù)儀器-用于環(huán)境和場所監(jiān)測的放射性核素識(shí)別儀要求[S]. 2022.

【4】 中國輻射防護(hù)研究院. 便攜式核素識(shí)別儀性能對比測試報(bào)告[R]. 2025.