有許多增加鈷 60 供應的舉措(圖片來源:Nordion)
在一些核反應堆中制造的放射性同位素鈷 60 用于對全球約 40% 的一次性醫療設備進行消毒。這些設備包括注射器、導管、靜脈輸液器、手術手套和紗布等用于廣泛醫療保健應用的物品。接受手術或接受傷口護理或只是采集血樣的患者很可能會使用在稱為“輻照”或“輻射處理”的過程中使用鈷 60 消毒的產品進行治療。
鈷 60 的其他重要用途包括癌癥和腦腫瘤的非侵入性治療、聚合物加工、食品處理和環境應用。
由于人口不斷增加和老齡化、獲得醫療保健的機會增加以及需要消毒的新設備的開發,對消毒以及鈷 60 的需求正以前所未有的速度增長。按照通常報告的每年 6-8% 的增長率,滅菌需求將在未來十年內翻一番。一些行業,例如正在轉向一次性系統的生物制藥行業,正在以更高的兩位數增長率增長,盡管它們只占當前滅菌需求的一小部分。
近年來,疫苗供應壓力集中了滅菌需求,在某些情況下造成了積壓。在2022 年 11 月舉行的第 20屆國際輻射處理會議上,全球滅菌能力與需求之間日益擴大的差距被強調為醫療保健行業的一個重大關切。
鈷 60 在阿根廷、加拿大、中國、印度和俄羅斯的少數反應堆中生產。這種鈷 60 由一些服務于輻射處理(滅菌)行業的專業制造商制造成輻射源。中國和印度生產的大多數鈷 60 以及阿根廷生產的一些鈷僅用于供應當地市場。因此,世界其他地區的大部分鈷 60 都由加拿大和俄羅斯供應,而且幾乎所有這些材料都與一家加拿大來源制造商簽訂了合同。
Comben 是國際輻照協會伽馬輻照部門的總經理(圖片來源:Martin Comben)
在殺菌需求不斷增加的時候,鈷 60 的生產出現了一些中斷。這包括一段時間內俄羅斯反應堆的供應減少,以及加拿大和阿根廷一些現有的鈷 60 生產反應堆因翻新而臨時關閉。反應堆翻新對于延長反應堆的使用壽命至關重要,這些舉措將使現有反應堆能夠繼續生產 60 鈷 25-30 年。
近年來,一些鈷 60 生產反應堆已永久關閉。然而,各種舉措導致鈷 60 的產量被新反應堆或翻新反應堆的產量所取代或超過。這方面的例子包括用庫爾斯克和斯摩棱斯克的新反應堆生產替代列寧格勒核電站反應堆的俄羅斯鈷 60 生產,這些反應堆將于 2018 年至 2027 年關閉。此外,在加拿大,自 1970 年代以來一直生產鈷 60 的安大略發電 (OPG) 運營的皮克林反應堆已計劃于 2024 年關閉。但是,現在正在考慮將這些反應堆的壽命延長至 2025 年,并有可能翻新。與此同時,同樣由 OPG 運營的達林頓反應堆正在翻新和改造以生產鈷 60。
目前,世界上幾乎所有的鈷60都是在CANDU加壓重水反應堆和RBMK輕水石墨慢化反應堆中生產的,數量有限。因此,顯著提高鈷 60 可用性的最大機會是開發新型反應堆的生產。
大約有 440 個商用反應堆在運行,其中 300 多個是壓水反應堆 (PWR)。這使得 PWR 成為未來鈷 60 生產的重點反應堆平臺。2020 年 2 月,全球最大的用于滅菌的鈷 60 輻射源制造商 Nordion 宣布與西屋電氣合作開發壓水堆中鈷 60 的大規模生產,并在 2022 年 11 月的 IMRP20 會議上,西屋更新了輻射加工業關于這一重要舉措的進展和時間表。
PWRs 中鈷 60 的生產將具有高度可擴展性,僅美國的 PWRs 的現有全球產量就至少翻一番。
其他舉措包括 2021 年 12 月宣布 Framatome 和 Exelon Generation 將合作了解和開發在 Exelon Generation 運營的 PWR 中生產鈷 60 的解決方案。2020 年 6 月,Nuclearelectrica Romania 宣布其 2020-2025 年戰略投資計劃包括研究其 Cernavoda 核電站的鈷 60 生產,目標是到 2027 年完成設計和實施。
自 1960 年代消毒需求開始增長以來,醫療保健行業一直依賴鈷 60。該技術現在通過一個由強大的監管基礎設施支持的國際輻照設施網絡在全球范圍內應用。雖然鈷 60 技術的替代品可用于滅菌,但這些替代品不具備滿足現有需求的能力,也不具備實現快速增長以滿足未來需求的基礎設施。
在核反應堆中生產鈷 60 對醫療保健仍然至關重要,并且正在采取措施提高產量。鈷 60 的供應量已開始增加,但并未達到需求增加的速度。代表輻射加工行業的國際輻照協會支持所有有助于滿足醫療保健產品滅菌需求的舉措,并鼓勵反應堆運營商參與鈷 60 生產行業。
除了提供清潔能源外,支持醫療保健的同位素生產仍然是核工業對社會福祉的高度積極貢獻。