首次批量生產(chǎn)的碳-14同位素成功出堆

“碳-14輻照生產(chǎn)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(chǎn)碳-14同位素，徹底破解國內(nèi)碳-14同位素依賴進口難題。

具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)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(wěn)定性同位素。與穩(wěn)定性同位素不同，放射性同位素在無聲中發(fā)生衰變，利用其衰變產(chǎn)生的射線，可對人體體內(nèi)組織進行檢測或治療，實現(xiàn)治病救人。

現(xiàn)階段醫(yī)用同位素生產(chǎn)方式包括反應(yīng)堆生產(chǎn)、加速器生產(chǎn)、高放廢液提取、發(fā)生器制備。其中，反應(yīng)堆生產(chǎn)是最主要的生產(chǎn)手段。

此前，我國醫(yī)用同位素研發(fā)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(wù)，醫(yī)用同位素的生產(chǎn)能力十分有限，鉬-99、碘-125、镥-177等用量大的醫(yī)用同位素依賴進口，碳-14等少部分同位素雖然實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但無法滿足國內(nèi)市場需求。

碳-14同位素具有極高的醫(yī)用價值和科研價值，主要用于幽門螺桿菌檢測、藥代動力學(xué)研究、β射線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等。

秦山核電之所以能勇挑重擔，核心優(yōu)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(nèi)輻照空間大，可長期保持高功率穩(wěn)定運行，保證放射性核素的穩(wěn)定供應(yīng)和安全生產(chǎn)，不會影響機組發(fā)電能力和安全運行，生產(chǎn)成本也更低。

為實現(xiàn)批量生產(chǎn)碳-14同位素，秦山核電聯(lián)合上海核工程研究設(shè)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(guān)。

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(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，進一步建立健全產(chǎn)學(xué)研合作開展商用堆輻照生產(chǎn)同位素的研發(fā)體系，助推新型核藥研發(fā)，牽引核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為國內(nèi)同位素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)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(chǎn)同位素裝置的安裝和調(diào)試工作。該裝置投入使用后，將具備大規(guī)模輻照生產(chǎn)镥-177、釔-90等同位素的能力。

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