氮15是一种质子数为7、中子数为8的氮原子,其相对分子质量为15。氮15是一种氮稳定同位素,具有无放射性、标记物合成及处理比较简单、不发生衰变、不辐射分解、不污染环境、无毒等特点,与其他稳定同位素一样,氮15是一种不发生放射性衰变或不易发生放射性衰变的同位素,或者即使会发生衰变,也会因半衰期太长而无法测量出。
作为一种性能良好的稳定同位素,氮15常被应用于农业研究、环境科学、医学研究等领域。其中,氮15在农业研究领域应用较多,可应用于植物生理生化研究、土壤与植物营养研究、植物保护研究、农作物改良、氮素循环研究等方面。从氮15下游应用的标记化合物来看,氮15标记化合物包括无机标记化合物、有机标记化合物、生物标记化合物。
氮15的制备难度较高,主要制备方法有NO/HNO3化学交换法和低温精馏法,其中国内工业生产使用NO/HNO3化学交换法;其它新的制备方法如核反应法存在技术难度大、成本高等问题,需要进一步研究和实验。此外,氮15丰度的准确测度对于氮循环研究具有重要意义,传统测定方法如蒸馏法、扩散包法、次溴酸盐氧化结合叠氮酸还原法等存在如分析过程比较繁琐或者需要样品量较大等许多不足,新的测度方法也正在持续研究中。
基于较高的进入门槛和有限的市场规模,国内氮15行业内企业较少,产业化水平低。目前,国内只有上海化工研究院有限公司一家企业生产氮15,该企业也是国内最早开始研究NO/HNO3化学交换法分离氮15的企业,具备年产40公斤的产能。另外,国内还有一些氮15的经销商,这些经销商从国外进口部分产品,转手在国内市场销售。根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国氮15行业市场深度调研及发展前景报告》,2022年,中国氮15行业产量为33.6公斤。
未来,随着氮15研究成果的增加,或将会有部分企业尝试进入该领域,但是预计短期内我国氮15产量份额仍将掌握在上海化工研究院有限公司手中。这主要是因为,上海化工研究院有限公司已经具备了一定的量产优势,对后进入者形成了一定市场壁垒,而且氮15行业技术壁垒较高,企业从产品研究到成果转化实现规模化生产周期较长,因此短期来看,进入氮15行业的企业并不会很多,行业竞争仍主要围绕现有品牌展开。