科技日報訊 (記者陳瑜)“碳-14輻照生產靶件開始出堆!”4月20日13時48分,隨著一聲令下,工作人員將碳-14靶件從秦山核電重水堆機組中成功抽出。這是我國首次利用核電商用堆批量生產碳-14同位素,徹底破解國內碳-14同位素依賴進口難題。
具有相同質子數、不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素。同位素有兩類:放射性同位素和穩定性同位素。與穩定性同位素不同,放射性同位素在無聲中發生衰變,利用其衰變產生的射線,可對人體體內組織進行檢測或治療,實現治病救人。
現階段醫用同位素生產方式包括反應堆生產、加速器生產、高放廢液提取、發生器制備。其中,反應堆生產是最主要的生產手段。
此前,我國醫用同位素研發主要依靠研究堆,但由于這些工程研究堆還肩負著其他任務,醫用同位素的生產能力十分有限,鉬-99、碘-125、镥-177等用量大的醫用同位素依賴進口,碳-14等少部分同位素雖然實現了國產化,但無法滿足國內市場需求。
碳-14同位素具有極高的醫用價值和科研價值,主要用于幽門螺桿菌檢測、藥代動力學研究、β射線環境監測系統等。
秦山核電之所以能勇挑重擔,核心優勢來自兩臺商用重水堆。
目前在運核電站中,70%左右為壓水堆、輕水堆。與壓水堆不同,重水堆堆芯的熱中子通量更高、堆內輻照空間大,可長期保持高功率穩定運行,保證放射性核素的穩定供應和安全生產,不會影響機組發電能力和安全運行,生產成本也更低。
為實現批量生產碳-14同位素,秦山核電聯合上海核工程研究設計院股份有限公司、中核北方核燃料元件有限公司等單位開展攻關。
本次碳-14靶件完成出堆后,計劃于2024年底開始向市場供貨,將有力帶動我國同位素應用產業鏈發展,進一步建立健全產學研合作開展商用堆輻照生產同位素的研發體系,助推新型核藥研發,牽引核醫療產業發展,為國內同位素應用產業發展提供有力支撐。
此外,在本次碳-14靶件出堆期間,秦山核電還同步開展了堆頂輻照生產同位素裝置的安裝和調試工作。該裝置投入使用后,將具備大規模輻照生產镥-177、釔-90等同位素的能力。