美國能源部和衛生與公眾服務部于2021年12月20日聯合宣布，雙方已共同認證，不使用高濃鈾的醫用放射性同位素鉬-99產能已能夠滿足美醫療需求。這一認證意味著能源部國家核軍工管理局(NNSA)的“鉬-99計劃”取得重大突破，未來美能夠禁止出口醫用放射性同位素生產用高濃鈾，降低全球擴散風險。
鉬-99衰變會生成锝-99m。后者是一種重要的醫用放射性同位素，其全球范圍內的使用量約占所有醫用同位素使用量的80%，美國使用量約占全球使用量的50%。鉬-99和锝-99m的半衰期都非常短，分別為66小時和6小時，不能長時間貯存。鉬-99的傳統生產方法需要使用高濃鈾，具有擴散風險。在2018年之前的30多年中，美國國內沒有任何鉬-99產能。因此，為保障鉬-99供應安全，美國一直在向其他國家生產商供應高濃鈾。目前大部分用于生產鉬-99的研究堆已投運數十年，存在老化現象，2009～2010年間，多座研究堆的意外停運曾導致鉬-99供應短缺。為降低擴散風險并確保供應安全，NNSA從2009年開始制定并實施“鉬-99計劃”，專門負責開展兩項工作：一是為其他國家生產商提供資金和技術支持，幫助他們改進技術，轉用低濃鈾生產鉬-99;二是與本國技術開發商合作，推進不使用高濃鈾的鉬-99生產技術研發及其商業化進程。
美《2013財年國防授權法》規定，在2012年《美國醫用同位素生產法》生效7年(即2020年1月)后，禁止核管會為用于生產放射性同位素的高濃鈾頒發出口許可證，前提是能源部單獨或和衛生與公眾服務部聯合認證，不使用高濃鈾的鉬-99產能已能夠滿足美國醫療需求。如果這一認證未能及時完成，禁令的頒布時間可以推遲，但最多推遲6年。
鉬-99的傳統生產方法是在研究堆中對高濃鈾靶件進行輻照，使鈾-235裂變生成鉬-99。目前全球幾乎所有鉬-99均由四家供應商利用分別位于澳大利亞、南非和歐盟的6座研究堆生產。澳大利亞核科學與技術組織一直使用低濃鈾靶件生產鉬-99。在美國的幫助下，南非NTP放射性核素公司2017年成為完成靶件低濃化改造的首家鉬-99生產商，荷蘭Curium公司2018年完成改造，比利時放射性元素研究所的改造工作目前處于最后階段，將于今年完成。因此，從2022年開始，四家主要供應商在生產鉬-99時都將不再需要使用高濃鈾。
▲ 全球目前的鉬-99產業鏈
自2010年以來，NNSA已啟動三輪資助，累計投入超過2億美元，采用政府與企業各承擔一半費用的方式幫助相關企業開展技術研發，并取得重要成果：北極星醫用放射性同位素公司(以下簡稱“北極星”)從2018年開始利用密蘇里大學研究堆，對天然鉬靶進行輻照，使天然鉬中的穩定同位素鉬-98俘獲中子，生成鉬-99，成為近30年來美國第一家鉬-99生產商。
NNSA于2020年7月宣布，擬為技術開發商提供第三輪也是最后一輪資助，目標是使相關技術在2023年底前實現商業應用。在對諸多申請進行獨立評審后，NNSA在2021年與3家開發商簽署合作協議，幫助推進四種技術的商業化應用。第一家是北極星，獲得資助的技術有兩種：一種與已在2018年得到實際應用的技術類似，但生產效率提高了3倍，因為其輻照對象是鉬-98豐度達到95%的鉬靶，而不是天然鉬靶(鉬-98豐度為24%);另一種是光核嬗變技術，即利用加速器使鉬-100發生光核嬗變(從原子核中去除一個中子)，生成鉬-99。另外兩家是閃耀醫療技術公司和尼奧威公司，獲得資助的技術均是裂變技術，但使用的輻照裝置和靶件有所不同，前者使用加速器驅動次臨界裝置輻照低濃鈾靶溶液，后者使用超導電子直線加速器輻照低濃鈾靶。
除了提供資助，NNSA還采用兩種方式幫助本國開發商推進新型生產技術研發：一是包括橡樹嶺國家實驗室、阿貢國家實驗室、薩凡納河國家實驗室、洛斯·阿拉莫斯國家實驗室、太平洋西北國家實驗室和Y-12國家核軍工聯合體在內的國家研究機構直接為本國開發商提供技術支持;二是實施“鈾租賃和回收計劃”，在為開發商提供生產鉬-99所需低濃鈾的同時，負責回收并管理在輻照、加工或提純低濃鈾期間產生的廢物。
▲ 已經或即將實現商業應用的五種新型鉬-99生產技術
隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，如果對標發達國家的核醫療水平，我國對包括鉬-99在內的醫用同位素需求量將會呈現爆發式增長。但我國當前的醫用同位素供應能力有限，絕大部分依賴進口。當今世界正經歷百年未有之大變局，國際貿易秩序不穩定，醫用同位素供應保障問題日益突出。
鑒于醫用同位素的生產制備具有科技含量高、投入門檻高、維護成本大等特點，建議：一是加強醫用同位素研產用一體化發展的頂層謀劃、政策引導和制度創新，推動資源共享共用，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，激發市場活力，持續推動技術進步和產業升級;二是設立專門經費渠道，加大經費投入，為醫用同位素生產及其放射性藥物研發和配套能力建設提供持續穩定的支持;三是統籌社會資源，鼓勵社會資本進入應用同位素領域，形成政府引導、市場主導的醫用同位素推廣應用體系;四是在加強醫用同位素研發、生產和應用技術研究，不斷提升自主可控水平的同時，加強國際合作和交流，推動與世界主要醫用同位素生產國建立數據共享和經驗反饋機制，推動我國醫用同位素“走出去”。
