“碳-14輻照生產(chǎn)靶件成功出堆!”20日13時48分，經(jīng)過兩年的堆芯輻照后，第一根碳-14靶件從中核集團旗下中國核電投資控股的秦山核電重水堆機組中成功出堆，這是我國首次批量生產(chǎn)碳-14同位素，破解了國內(nèi)碳-14同位素依賴進口的難題，實現(xiàn)碳-14供應全面國產(chǎn)化。
20日下午，碳-14靶件從秦山核電重水堆機組中卸出后轉移到臨時儲存水池中。秦山核電供圖。
碳-14是碳元素的一種具有放射性的同位素，被廣泛作為示蹤劑使用，幽門螺旋桿菌檢測是其最具代表性的用途。此外，藥代動力學研究、β射線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等領域也均需要碳-14。此前，我國碳-14供應幾乎全部依賴進口，價格昂貴且供應得不到保障，這已成為下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素。
秦山核電專項工程處重水堆研發(fā)科副科長樊申20日向《環(huán)球時報》記者介紹稱，每年國內(nèi)碳-14幽門螺旋桿菌檢測的總需求約為40居里，加之科學研究等其他需求，國內(nèi)每年需要碳-14約100居里左右。此次秦山核電重水堆產(chǎn)出的碳-14可充分滿足國內(nèi)需求。
據(jù)悉，本次碳-14靶件完成出堆后，經(jīng)后端處理后將于2024年底開始向市場供貨。
一直以來，碳-14主要依靠試驗堆生產(chǎn)，但產(chǎn)能不足。此次秦山核電充分發(fā)揮其商用重水堆核電機組的技術優(yōu)勢，國內(nèi)首次實現(xiàn)批量生產(chǎn)，產(chǎn)能足以滿足全國需求。
秦山核電三廠有兩座重水堆機組。與國內(nèi)外主流的壓水堆機組相比，重水堆機組中子通量高、堆內(nèi)輻照空間大，長期保持高功率穩(wěn)定運行，可以保證放射性核素的安全生產(chǎn)和穩(wěn)定供應，既不會影響機組發(fā)電能力和安全運行，生產(chǎn)成本也更低。
樊申介紹稱，重水堆與壓水堆堆芯結構不同，秦山核電的重水堆機組預留有孔道，可以放置碳-14等同位素的生產(chǎn)靶件，而目前國內(nèi)的壓水堆機組基本沒有類似設計。同時，重水堆核電機組可以長期保持高功率運行，三廠的2號重水堆近期創(chuàng)造了機組單循環(huán)連續(xù)運行677天的紀錄，這保證了同位素的產(chǎn)量和穩(wěn)定供應。
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。此前，秦山核電已實現(xiàn)醫(yī)用鈷-60的批量生產(chǎn)，產(chǎn)品可完全滿足國內(nèi)市場需求。
同位素，尤其是醫(yī)用同位素的供應幾乎全部依賴進口。公開資料顯示，包括碳-14在內(nèi)，用于癌癥近距離放療的碘-125、用于人體器官SPECT顯像的鉬-99等醫(yī)用同位素的進口依賴率幾乎都達到100%。此次秦山核電的碳-14同位素生產(chǎn)技術屬國內(nèi)首創(chuàng)，被認為將有力帶動我國同位素應用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，進一步建立健全產(chǎn)學研合作開展商用堆輻照生產(chǎn)同位素的研發(fā)體系，助推和牽引下游醫(yī)療企業(yè)高新型核藥和核醫(yī)療產(chǎn)業(yè)研發(fā)。
2021年6月，國家八部委聯(lián)合發(fā)布了《醫(yī)用同位素中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》，對我國建立穩(wěn)定自主的醫(yī)用同位素供應保障體系，加快醫(yī)用同位素及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出具體要求。
目前，秦山核電正在與所在地海鹽縣攜手，目標是建設全國最大的同位素生產(chǎn)基地。海鹽縣經(jīng)信局局長朱國華20日告訴《環(huán)球時報》記者，占地1900畝的海鹽核技術應用(同位素)產(chǎn)業(yè)園已全面啟動建設。該產(chǎn)業(yè)園將包含同位素生產(chǎn)基地、核藥生產(chǎn)基地以及核技術創(chuàng)新中心、核醫(yī)療中心。
朱國華說，國內(nèi)核醫(yī)療和核藥產(chǎn)業(yè)還處在起步階段，市場規(guī)模還不大。有統(tǒng)計顯示，國內(nèi)僅有0.28%的人群使用核醫(yī)療和核藥，而這一比例在其他一些國家超過10%。“可以預見，相關市場未來具有巨大潛力”，朱國華認為，此次碳-14在秦山核電實現(xiàn)批量生產(chǎn)，對于海鹽打造全國同位素產(chǎn)業(yè)基地是一個重要里程碑。
秦山核電是我國大陸核電運行時間最久、機組數(shù)量最多、堆型最豐富的核電基地，目前共有9臺運行機組，總裝機容量666萬千瓦。2023年，秦山核電安全發(fā)電突破555億千瓦時，年發(fā)電量實現(xiàn)9連增，累計發(fā)電突破8100億度。
