中国首次出口反应堆产碳-14同位素
摘要
中国核工业集团公司首次实现碳-14同位素国际出口,标志着中国在医用同位素领域取得重大突破。通过秦山核电站重水堆技术和"和辐一号"生产工艺,中国建立了完整的医用同位素供应链,包括碳-14、镥-177、钇-90和钼-99/锝-99m等关键同位素,实现了自主供应并达到国际先进水平。

中国核工业集团公司(CNNC)宣布已向国际客户出口碳-14同位素产品,这标志着中国首次大规模出口反应堆生产的医用同位素,凸显了中国在全球核技术市场日益增长的影响力。
碳-14广泛用于幽门螺杆菌检测、新药研发和环境监测。然而,只有少数国家掌握其大规模生产技术。在中国国家原子能机构(CAEA)支持下,秦山核电站利用其重水堆,自2019年起通过与中核同辐股份有限公司(CIRC)等合作伙伴的共同努力开始独立研发,现通过反应堆辐照生产碳-14。首批碳-14于6月从浙江省秦山核电站正式发运。
秦山是中国最大的核电站,拥有七台反应堆。一期工程于1985年建成一台300兆瓦国产设计压水堆。二期工程包括四台国产化程度较高的CNP-600压水堆,1号和2号机组分别于2002年和2004年投运,3号和4号机组于2010年10月和2021年4月投运。三期工程采用加拿大原子能有限公司提供的两台750兆瓦重水堆,分别于2002年和2003年投运。
2021年6月,包括中国国家原子能机构在内的八个部委联合发布了《医用同位素中长期发展规划(2021-2035年)》,要求中国建立稳定自主的医用同位素供应体系,加快医用同位素产业发展。中国核工业集团公司花费三年时间攻克技术难题,独立开发了“和辐一号”同位素生产技术。这为碳-14、镥-177和钇-90等医用同位素的规模化、稳定化和连续化生产奠定了坚实基础。目前,碳-14年产量已完全满足国内需求。镥-177的商业化生产于7月开始。
通过紧密合作,秦山核电站和中核同辐建立了从技术突破到市场开发的全链条协同机制,最终打开了国际市场大门。以市场需求为导向,按照国际标准,他们将产品的核心指标比活度从218毫居里/克显著提高到280毫居里/克以上(毫居里/克,放射性浓度单位),达到国际先进水平。此外,还设计了创新且经济的出口解决方案,为未来拓展国际业务奠定了坚实基础。
今年,“和辐一号”取得了一系列重大突破。用于肝癌靶向治疗的钇-90玻璃微球已生产并完成测试。此外,镥-177现已在国内上市。
在另一项发展中,通过核工业理化工程研究院、中国核动力研究设计院和高通同位素股份有限公司——均为中国核工业集团公司子公司——的紧密协作,中国首次建立了完全独立的钼-99(Mo-99)生产技术路线。该技术采用高富集度钼-98反应堆辐照,随后制备凝胶型钼-99以生产锝-99m发生器。这使得中国能够大规模自主供应锝-99m,结束了长期依赖进口同位素的局面。
锝-99m是钼-99的衰变产物。它是全球范围内用于多种疾病的最广泛使用的医用放射性同位素之一。
中国核动力研究设计院开展了通过天然钼(钼-98)反应堆辐照生产钼-99的研究。基于先前成功生产公斤级钼-100的经验,核工业理化工程研究院获得了公斤级钼-98,其天然丰度为93%。高通同位素使用该钼-98作为前体,通过在中国核动力研究设计院高通量工程试验堆中进行辐照来生产钼-99。
通过这种合作,生产效率和比活度均提高了三倍以上,显著降低了下游化学分离和纯化的复杂性,大大增强了凝胶型钼-99-锝-99m发生器的市场竞争力。这对于加强中国钼-99/锝-99m同位素的自立供应具有重要意义。
