Перспективы Развития Радиационных технологий презентация

технологий

Кластеры
услуг

Кластеры
технологий

Рыночные
кластеры

ИСТОЧНИК: корпорация Росатом, Bain & Company

открытие рентгеновских лучей, Франция
1903 - Нобелевская премия по физике Антуану Беккерелю, Пьеру и Марии Кюри за открытие радиоактивности, Франция
1921 - создание Радиевой лаборатории при Академии Наук, СССР
1931-32 - первый циклотрон, США
1934 - открытие искусственной радиоактивности, Франция
1932-37 - первый циклотрон, СССР (первый европейский циклотрон)
1938 - открытие деления урана, Германия
1938 - открытия явление ядерного магнитного резонанса, США
1940 - первый бетатрон, США
1942 - реализован процесс цепной ядерной реакции, США
1944-45 - открытие принципа автофазировки (возможность создания синхротронов), СССР-США
1945 - испытание первой в мире атомной бомбы, США (Тринити)
1946 - начало производство радионуклидов для медицинского применения, США
1949 - испытание первой советской атомной бомбы (РДС-1), СССР
1952 - первый прототип ПЭТ-сканера, США
1953 - испытание первой в мире термоядерной бомбы, СССР
1954 - ввод в эксплуатацию первой в мире АЭС мощностью 5 МВт, СССР

На первом этапе РТ были сферой интересов государства (военное применение и первая волна инвестиций в соответствующие фундаментальные исследования)

разработок

Поиск новых применений свойств ионизирующего излучения

Фундаментальные исследования радиационного излучения

Создание новых продуктов на основе излучения и коммерциализация

Физика атомного ядра

Компетенции в управлении излучением

Радиационные технологии в не энергетических рынках

1940-60 гг.

1930-40 гг.

1950-наст.

ИТЭФ (Москва).

1975г.

Опытный образец аппарат для брахитерапии АГАТ

1950г.

Опытный образец мед. линейного ускорителя

Опытный образец МРТ на низкопольном магните

Опытный образец МРТ со сверхпр. катушкой

1972г.

1984г.

Разработка метода. Опытный образец КТ

1969г.

Экспериментальная установка рентгеновской компьютерной томографии

1957г.

Опытный образец ПЭТ

1981г.

Опытный образец 2D гамма камеры

1956г.

Этап 2: первая волна коммерциализации выведения на рынки новых технологических решений, переход от экспериментов к методикам

1971 - признание ядерной медицины в качестве медицинской специальности, Американская медицинская ассоциация, США
1971-1977 – дальнейшее развитие ОФЭКТ и гамма-камер, США
1972 - клинические испытания первого компьютерного рентгеновского томографа, Англия
1973 - год основания магнитно-резонансной томографии, США
1985 - первый протон-антипротонный коллайдер
1986 - авария на Чернобыльской АЭС, СССР
1988 – начало применения спиральных томографов, 4 поколение КТ
1990е - популяризация функциональной МРТ и иных технических средств цифровой визуализации
1992 – первый мультиспиральный томограф, 5 поколение КТ (компания Elscint Co.)

На примере медицины

After the 2nd World War, nuclear research centres for nuclear physic and chemistry were created in many countries. First test reactors were built. Then started, under the ”Atoms for Peace” flag, production of RI and investigation of their applications in many areas including NM.
Nuclear was viewed positively by the public and despite the first nuclear accidents (Windscale, Lucens…), the “Ecologists” was much more concerned by the effects of constructing large dams on rivers.
In the 60th, in different countries production of RI and radiopharmaceuticals, was privatized (Nordion, IRE, Amersham,) using reactors and accelerators, operated by public institutions.
By end of the 70th, TMI-2 accident caused large emotion in the public and led to investigate significant improvements in safety (human factors) but also to cancel many NPP projects and to freeze nuclear programs in different countries. Simultaneously concerns for the safety of test reactors and RI production, led Cintichem and GE to give up production of Mo99, the largest part of this production having then to be insured by NORDION & IRE, using 6 test reactors.

и применения ускорительной техники

Развитие микроэлектроники и полупроводников:
возможность
производства компактных ускорителей

Успех программ по изучению воздействия ионизирующего излучения на живые ткани: переход от экспериментов к методикам

Увеличение мощности компьютеров и программных систем: возможность цифровой визуализации полей излучения

Эффект от работы реакторной и ускорительной базы:
изучены возможности использования изотопов

Рост вычислительной мощности

Признание успешными х программ по изучения влияния на сельхоз продукцию.
Совместное решение ВОЗ и других международных организаций о безопасности облученных продуктов питания
Сертификация и одобрение РФП (FDA US)
Появление первых спин-оффов исследовательских центров по оборудованию (IBA)

Основания для следующего этапа

и вызовов глобализации

Рост мирового рынка продукции и услуг ЯМ млн.долл. (экспертно)

15%

25%

35%

Среднегодовые темпы роста за период, %

Динамика роста количества ПЭТ-отделений

За счет внимания к вопросам безопастности

Рост за счет внимания к вопросам сохранения продуктов питания в условиях глобальной логистики

90-е - 2000-е гг.: взрывной рост услуг в области ядерной медицины за счет включения в государственные программы страхования

соединений
Досмотровые системы безопасности
Каротаж
Электромагнитное зондирование земной коры

Медицинские изотопы и радиофармпрепараты
Лучевая и радиоизотопная терапия и магнитотерапия
Лазерные технологии для диагностики и терапии, косметологии и биотехнологий
Диагностические системы, использующие излучение и магнитные поля
Дезинфекция продуктов питания

Стерилизация медицинских изделий
Напыление, имплантация
Очистка и модификация поверхности
Электроннолучевая эпитаксия
Дезинфекция продуктов питания
Переработка отходов, в том числе радиоактивных
Очистка территорий, выхлопных газов, сточных вод
Радиационная обработка полезных ископаемых

150 стран, развивающих РТ
Не менее 30 компаний - мировых технологических лидеров
249 исследовательских реакторов и тысячи ускорителей

МАГАТЭ : «РТ – технологии, которые вносят значительный вклад в развитие мировой экономики. С точки зрения перспектив расширения зон применения РТ сопоставимы с электроникой и информационными технологиями или нанотехом».

по облучению
Лидирующие компании производители мобильного оборудования облучения и источников Co-60
Транснациональные медицинские корпорации
Компании, специализирующиеся в оборудования и услугах по дозиметрии
Государственные регуляторы и организации

Основные принципы
Некоммерческое сообщество профессионалов-производственников
Продвижение безопасного использования методов и технологий радиационного облучения
Центр распространения информации обо всех аспектах РТ
Усиление позиций РТ на международных и региональных площадках
Анализ и выявление основных трендов развития РТ в мире

Широкие связи и сотрудничество с Ассоциациями по Стандартизации (AAMI, ASTM, ISO), региональными объединениями (ISSPA, FIPA, GIPA, PGEA), статус негосударственного партнера МАГАТЭ

В мире сложилась развитая сеть ассоциаций и обществ, связанных с радиационными технологиями

Методики

Технологии

Дизайн

Услуги

Европа, США

Р

Ы

Н

О

К

Кадры

Высокая консолидация

Устаревшая и недостаточная

Развивающиеся страны

Россия

Формирующаяся на базе западных

Современная и обширная

Стабильный Рост

Начальное формирование

Характеристика рынков по регионам

в потреблении: глобальные технологические и социально-экономические тренды

Технологическая готовность и возможные прорывные сферы

Требования к производствам и продуктам (необходимые свойства и сервисы)

Организация

Идеология систем регулирования

в потреблении

Экологизация (+обновление городов)

Новые системы очистки воды
Системы мониторинга в реальном времени качества воздуха и воды.
Системы контроля качестве пищевой продукции.
Системы обработки продуктов питания для сельскохозяйственных производств.
Новое поколение технологий продления сроков хранения пищевой продукции,
Масштабируемые технологии неразрушающего сканирования

Рост внимания к вопросам безопасности

Технологии бесконтактного обнаружения взрывчатых, отравляющих и радиоактивных веществ (в т.ч.ядерный магнитный резонанс).
Новое поколение масс-спектрометров, способных идентифицировать взрывчатку, отравляющие вещества и наркотики.
Технологии неразрушающего сканирования и дезинфекции для городов

«Зеленая революция 2.0»

Запрос на новые виды (различные технологии селекции).
Развитие сельскохозяйственной ветеринарии (в т.ч. использование сканирующей техники).
Повышение эффективности (повышение всхожести семян, формирование безотходных циклов производства, в т.ч.с переработкой и обеззараживанием отходов)

в потреблении

Тренды в развитии медицины

Новое диагностическое оборудование (увеличение численности людей с хроническими заболеваниями в развитых странах, постановка системы скрининга в развивающихся странах)
Новое терапевтическое оборудование.
Новые препараты (онкотерапия, паллиативная медицина), в т.ч.препараты 3-го поколения

Инвестиционные циклы в промышленности (обновление производственной базы)

Новые системы контроля качества (в т.ч.аппаратура для точных измерений и химического анализа)
…

и циклотронов
Размер доп. рынка: + $0,7 млрд.

Точка входа в кластер «Ядерная медицина»
Размер рынка входа
$3.8 млрд

Ядерная медицина: Карта смежных рынков для предпринимателя

Сегменты потенциальных клиентов в рыночном кластере «Ядерная медицина»

Потенциальные переходы в смежные рынки

0

1

Выход в смежный сегмент услуг для лучевой терапии
Размер доп. рынка : + $3,4 млрд.

2

Выход в сегмент РИА
Размер доп. рынка : + $0,08 млрд.

3

Выход в смежный сегмент оборудования для диагностической визуализации
Размер доп. рынка : + $18,9 млрд.

4

Выход в кластер стерилизации
Размер доп. рынка : + $ 2,7 млрд.

5

Лучевая терапия

Радиоимм. анализ

Диагностическая визуализация (оборудование и инжиниринг ПЭТ центов)

Реакторы/ циклотроны

Переход в новый кластер Стерилизация медицинских изделий и дезинфекция продуктов питания

Радиофарм-препараты

Размер всех смежных рынков
$29,6 млрд.

5

Изотопы

Циклотроны

3

1

2

4

ПЭТ-сканеры и инжиниринг

Ускори-тели

Прочее

0

Detection, IMS (2009); SG; Visiongain; интервью с экспертами; анализ Bain

Структура рынка

Динамика рынка

Консолидация рынка

Привлекательность сегментов рынка

Размер (2009)

Рост
(09-13)

Маржа

Вывод

рынка: + $1 млрд.

Точка входа в рыночный кластер «Системы безопасности»
Размер рынка входа
$0.7 млрд.

Выход в смежный сегмент биометрических систем
Размер доп. рынка : + $3.5 млрд.

Системы безопасности: Карта смежных рынков для предпринимателя

Сегменты потенциальных клиентов в рыночном кластере «Системы безопасности»

Потенциальные переходы в смежные рынки

0

1

2

Выход в смежные сегменты досмотра людей и багажа в объектах государств. инфраструктуры с
Размер доп. рынка : + $0.6 млрд.

3

4

Выход в смежные сегменты досмотра людей и багажа в коммерческом секторе э
Размер доп. рынка : + $0.07 млрд.

5

6

Выход в смежный сегмент CBRNE
Размер доп. рынка : + $2.1 млрд.

7

8

Выход в смежный сегмент видеонаблюдения
Размер доп. рынка : + $ 7.9 млрд.

9

10

11

12

Сегмент таможенн./ погранич. служб

Сегмент инфраструктуры

Государств. сектор

Коммерч. сектор

Грузы и транспорт

Биометрика

Багаж

Люди

Детекторы взрывч. веществ

Обору-дование

Обору-дование

Обору-дование

Люди

Люди

Багаж

Багаж

Детекторы взрывч. веществ

Документы/оборудо-вание

Досмотровые системы

1

2

9

8

10

3

Лазеры

Оптика

Переход в новый кластер Системы неразрушающего контроля

7

0

4

5

6

12

13

Выход в новый рыночный кластер систем неразрушающего контроля
Размер доп. рынка : + $ 1 млрд.

13

Размер всех смежных рынков
$17 млрд.

Видеонаблюдение

11

Детекторы химических, биологических и радиоактивных угроз

сушеных овощей

Облучение корнеплодов

Источник: BizAcumen “Food Irradiation trends” BMR 3009 (2009); анализ Bain; интервью с экспертами

рынка…

… и ~85% рынка США

Примечание: (*) Прочие рынки - Латинская Америка (38%), Средний Восток и Африка (25%), Канада(37%); cтруктура на 2008 год
Источник: “Sterilization Systems and Equipment, a Global Strategic Business Report” GIA (Июль 2008); интервью с экспертами

г. с потенциалом роста около 8-12% в год до 2030 г.

Приоритетными сегментами мировых рынков оборудования и услуг радиационных технологий являются сектора ядерной медицины и систем безопасности и неразрушающего контроля, составляющие ~90% мирового рынка радиационных технологий

Однако с учетом смежных возможностей и в модели предоставления комплексных услуг размер рынка достигает ~$40 млрд. уже в 2010 г. и составит более $250 млрд. к 2030 г.

университетах
Апробация и внедрение установок гамма-облучения для нужд АПК
2. 1970-80е гг. Период R&D
Время культурной революции
3. 1990е-наст.время. Период стремительного роста
Создание установок гамма-облучения промышленного масштаба
Собственное производство Co-60 источников
Совместные радиационные проекты с Шанхаем
Собственное производство использование ускорителей
Развитие систем сканирования транспорта и грузов
Развитие медицинского направления РТ
Время глобализации

12350 компаний и НИИ работают в области РТ
280% составил рост оборота с 17,6 млрд. (2003) до 67 млрд. юаней (2010)

171 ускоритель работает на территории КНР на конец 2010 г.
115 их них собственного производства (57 в 2003) 22 ускорителя общей мощностью 2900 кВт находятся в стадии строительства
Ускорители собственного производства экспортируются в Россию и Южную Корею

Рынок облучения

Главные направления – облучение продовольствия и стерилизация медицинских предметов
Налажено серийное производство ускорителей мощностью 0,3-10 МэВ
1 млрд. юаней – вклад в экономику от производства ускорителей в 2010
200 тыс. тонн «продуктов» облучено в 2010 г. - почти половина мирового рынка облучения продовольствия (100 тыс. тонн в 2003)
18 млрд. юаней – вклад в экономику КНР в 2010 г. (6,3 млрд. в 2003)

Общие показатели

Этапы развития

Case study: этапы развития РТ в КНР

работ над форсайтом в сфере применения радиационных технологий
Завершен первый этап работ – определены текущие ключевые рынки и игроки
С октября 2011 года начнется второй этап работ над форсайтом с привлечением ключевые мировых исследовательских центров: USA National Laboratories (Lawrence Berkley, Fermi, Argon), GSI, KIT and Jülich Helmholtzzentrum, Rutherford Appleton Laboratory (RAL) and Dursbery Laboratory STFC, Saclay and Grenoble CEA Centers, ИЯФ им. Будкера, ОИЯИ, ИТЭФ. Universities: Frankfurt, Oxford, MIT, Chicago,
Форсайт будет проводится при поддержке МАГАТЭ (руководитель департамента ядерной науки и применений (ядерных технологий) Дауд Мохамед).
По итогам этого этапа будет сформирована международная экспертная коллегия.
Научные руководители форсайта:
Вернер Буркхард (ex. Зам. Директора МАГАТЭ)
…
Результаты форсайта:
а) зоны прорыва технологий на рынках
б) границы масштабировании технологий
в) новые направления применений

более 60 научных институтов и Университетов, ведущих работы в направлении радиационных технологий
На сегодня собраны предложения по действующим и перспективным исследовательским проектам от 33 организаций

За счет технологического аудита:
будет проведена отбраковка и приоритезация разработок для последующей сборки в технологической цепочке.

Сроки проведения аудита: конец 2011 -2011 гг.

Финансирование:
централизованно от Минэкономразвития
или
через внешнее бюджетирование + специализированные отраслевые заказы.

добавленной стоимости

И также сформировать:

корпоративные стратегии (Росатом, Ростехнологии)
приоритеты инвестирования в этой области для институтов развития (Сколково, Роснано).

машиностроения, приборостроения
(вакуумные корпуса, системы управления пучком)

Информационные системы
(программное обеспечение)

Микроэлектроника
(детекторы излучения)

Криогенные системы

Метрология

Развитие радиационных технологий невозможно
в отрыве от смежных технологий

радиологии

Кадры

Медицинские технологии

Производство медицинских изотопов

Разработка и производство РФП

Инжиниринг (EPC, сервис, обращение с отходами)

Медицинские услуги

Изотоп, НИЦ КИ,
НИИАР, РИ, НИФХИ,
СпбгПУ, Маяк

Завод «Медрадиопрепарат»,
Изотоп, НИЦ КИ, НИИАР, РИ, НИФХИ, РНЦРХТ, ПИЯФ, ТПУ, НИИ кардиологии СО РАМН

НИИЭФА, НИИТФА,
ИТЭФ, ПИЯФ, ИЯИ, ТПУ, Институт неразрушающего контроля ТПУ

Завод «Медрадиопрепарат» Изотоп, НИИАР, РосРАО,
ООО «Центр Атоммед», ООО «МК ЮНИКС», ЗАО «Комета», ООО «ПОЗИТОМ-ПРО»

МРНЦ, РОНЦ, РНЦРХТ, НИИ онкологии им. Петрова, ИТЭФ, ПИЯФ, НИИ кардиологии СО РАМН, НИИ онкологии СО РАМН

НИЯУ МИФИ, СпбГПУ,
ТГУ, ТПУ, ТУСУР,
СибГМУ

МРНЦ, РНЦРХТ, РОНЦ, НИИ онкологии им. Петрова, Центр Алмазова, ЛДЦ МИБС, НИИ кардиологии СО РАМН, НИИ онкологии СО РАМН