檢驗(yàn)幽門(mén)螺桿菌的金標(biāo)準(zhǔn)——碳-14，居然和核電站有關(guān)！

什么是碳-14？

碳-14是碳元素的一種具有放射性的同位素，我們通常說(shuō)的“碳”，比如常見(jiàn)的石墨、鉆石等，一般指碳-12，包含6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子，而碳-14的原子核中含有6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子，與常見(jiàn)的穩(wěn)定同位素碳-12和碳-13不同。碳-14作為示蹤劑，具有方法簡(jiǎn)單、易于追蹤、毒性小、準(zhǔn)確性和靈敏性高等特點(diǎn)，在研究物質(zhì)分布、揭示反應(yīng)機(jī)理、闡明遷移過(guò)程、醫(yī)學(xué)臨床診斷等方面扮演著重要的角色，已廣泛地應(yīng)用在疾病診斷、新藥開(kāi)發(fā)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。

碳-14有哪些應(yīng)用？

碳-14有著廣泛的應(yīng)用，包括：

醫(yī)學(xué)診斷：如幽門(mén)螺旋桿菌檢測(cè)、藥代動(dòng)力學(xué)研究。

環(huán)境監(jiān)測(cè)：用于測(cè)量空氣中的顆粒物濃度，如PM10、PM2.5。

科學(xué)研究：在農(nóng)業(yè)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域作為示蹤劑，用于研究藥代動(dòng)力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、農(nóng)藥殘留等。

什么是碳-14呼氣試驗(yàn)？

碳-14呼氣試驗(yàn)是一種用于檢測(cè)幽門(mén)螺桿菌感染的診斷方法。這種試驗(yàn)的原理基于幽門(mén)螺桿菌在胃組織粘膜內(nèi)產(chǎn)生的尿素酶，能夠?qū)⒈惶?14標(biāo)記的尿素分解成氨和含有碳-14的二氧化碳。通過(guò)收集并測(cè)定含有碳-14標(biāo)記的二氧化碳量，可以判斷是否存在幽門(mén)螺桿菌感染。是一種有效、方便且無(wú)創(chuàng)的幽門(mén)螺桿菌檢測(cè)方法，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并治療幽門(mén)螺桿菌感染，從而維護(hù)人們的胃部健康。

碳-14的生產(chǎn)主要有哪些方法？

在自然界中，碳-14往往通過(guò)宇宙射線(xiàn)與大氣中的氮原子相互作用產(chǎn)生?，F(xiàn)代工業(yè)中，碳-14的生產(chǎn)主要通過(guò)核反應(yīng)堆中的中子輻照或高能加速器產(chǎn)生的中子束與含氮物質(zhì)反應(yīng)來(lái)制備，從而滿(mǎn)足科研和工業(yè)生產(chǎn)的需求。

秦山核電是如何依托重水堆機(jī)組生產(chǎn)碳-14的？

秦山核電依托其重水堆機(jī)組生產(chǎn)碳-14，主要是通過(guò)將特定的靶件放入重水堆中進(jìn)行中子輻照。靶件在重水堆中經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的輻照后，其中的碳原子會(huì)吸收中子轉(zhuǎn)化為碳-14。

為什么選擇重水堆機(jī)組進(jìn)行碳-14生產(chǎn)？

重水堆機(jī)組中子通量高，這使得它成為生產(chǎn)碳-14的理想選擇。與目前生產(chǎn)碳-14主要依靠研究堆相比，秦山核電重水堆機(jī)組長(zhǎng)期保持高功率穩(wěn)定運(yùn)行，可靠性高，可以保證放射性核素的穩(wěn)定供應(yīng)和安全生產(chǎn)，生產(chǎn)成本也比較低。

秦山核電碳-14出堆具有什么意義？

此前我國(guó)碳-14幾乎完全依賴(lài)進(jìn)口。這是全球首次實(shí)現(xiàn)利用商用堆生產(chǎn)碳-14放射性同位素，也是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)碳-14批量化生產(chǎn)，將徹底解決國(guó)內(nèi)碳-14同位素自主供給嚴(yán)重短缺問(wèn)題，助力“健康中國(guó)”建設(shè)。不止于此，碳-14項(xiàng)目的成功實(shí)施也為后續(xù)其它同位素項(xiàng)目推進(jìn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了建設(shè)同位素生產(chǎn)基地的信心。

碳-14靶件出堆后投入醫(yī)學(xué)使用還需進(jìn)行哪些處理？

靶件出堆以后，在中核秦山同位素有限公司的分離提取生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行靶件拆解、碳-14元素提取、碳-14固化等工作，將靶件中的碳-14轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的碳酸鋇化合物，再供應(yīng)市場(chǎng)，供后端制藥、科研等使用。

除碳-14外，秦山核電在同位素生產(chǎn)方面還有哪些成績(jī)？

在碳-14實(shí)現(xiàn)入堆生產(chǎn)前，秦山核電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)鈷-60的生產(chǎn)。鈷-60是金屬元素鈷的放射性同位素，可用于食品保鮮、工業(yè)探傷、γ手術(shù)刀等諸多領(lǐng)域。利用重水堆具備生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)規(guī)模大的優(yōu)勢(shì)，秦山核電生產(chǎn)的鈷-60可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)大部分市場(chǎng)需求并可部分出口，且不影響機(jī)組的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性。

此外，秦山核電積極聯(lián)合有關(guān)單位完成釔-90玻璃微球生產(chǎn)靶件研制、同位素生產(chǎn)裝置研發(fā)安裝，有力帶動(dòng)輻照加工、核特色醫(yī)療、核技術(shù)裝備制造、核藥制備、診斷醫(yī)療等同位素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，助力打造全國(guó)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)示范基地。

在實(shí)現(xiàn)碳-14生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，秦山核電在推進(jìn)同位素產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面有何規(guī)劃目標(biāo)？

秦山核電立足國(guó)家戰(zhàn)略、緊跟集團(tuán)步伐、發(fā)揮機(jī)組優(yōu)勢(shì)、推進(jìn)科技創(chuàng)新，明確建設(shè)“同位素生產(chǎn)基地”，積極帶動(dòng)同位素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，到2024年，在已有工業(yè)鈷-60、醫(yī)用鈷-60、碳-14等核素生產(chǎn)之外，秦山核電還可建成釔-90、镥-177、鍶-89等核素生產(chǎn)能力，產(chǎn)能有望滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，為助力“健康中國(guó)”建設(shè)、增進(jìn)人民福祉做出秦山核電新的更大貢獻(xiàn)。