SAFARI-1研究型反應堆正在運行。(照片：Necsa)

每年大部分用于研究堆的藥物生產使超過80%的用于診斷疾病(例如癌癥)的醫學成像成為可能。這些放射性藥物包含放射性同位素tech 99m(99m Tc)，其主要來自研究反應堆中產生的放射性同位素鉬99(99 Mo)。

IAEA放射性同位素產品和技術負責人Joao Osso表示：“雖然可以使用其他方法來生產99 Mo甚至99m Tc，但研究堆特別具有成本效益，非常適合于此，特別是對于商業化大規模生產而言。”輻射技術科。“這是因為它們可以產生大量具有適當特性的99 Mo ，從而使在醫院使用發生器輕松提取99m Tc成為可能，從而使放射藥物的供應始終如一且可靠地流向更多患者。”

從反應堆到患者

研究型反應堆是不用于發電的反應堆，主要用于生產其他用途的中子。這些中子可以用于各種用途，例如制作99照射鈾-235的目標莫。

作為一個放射性同位素，99 Mo是一個不穩定的原子，它會發生衰變。產生的所有99 Mo中有一半需要66小時才能腐爛-這就是所謂的半衰期。99 Mo 的衰變產物(也稱為“子產物”)為99m Tc。

為了獲得99m Tc，將輻照過的鈾235目標轉移到通常位于研究堆附近的加工裝置中，以將99 Mo與其他裂變產物分離并純化。然后將純化的99 Mo運到用于99 Mo / 99m Tc發生器的生產設備，該設備用于在醫院或其他醫療機構現場直接安全地保存，運輸和化學提取99 Mo Tc中的99m Tc 。

在典型的發生器內，用鹽溶液洗滌含99 Mo的氧化鋁。在99個沫攀附到氧化物，而99米 Tc的由溶液中除去。這樣就產生了99m Tc的溶液，然后將其用于制造不同的放射性藥物，準備將其注入患者體內。進入體內后，由衰減的99m Tc 釋放的少量輻射被患者體外的特殊攝像頭檢測到，以創建用于診斷疾病的醫學圖像。

鉬99靶板和用于輻照研究反應堆中板的支架。(照片：Necsa)

半衰期短，持續生產

由于99m Tc的半衰期為六個小時，因此提取后必須立即使用，否則會失去效力。由于99 Mo的壽命短而99 m Tc的壽命更短，因此必須不斷生產以滿足全球需求。

南非基礎原子研究裝置(SAFARI-1)是全球最大的99 Mo和其他放射性同位素生產商之一，隸屬于南非核能公司(Necsa)，是領先的醫學同位素生產商非洲大陸的研究堆。與Necsa的子公司NTP Radioisotopes SOC Ltd(放射性同位素供應商)合作，SAFARI-1反應堆已成為全球5個最大的99 Mo 供應商之一，并且是全球50多個國家/地區醫療放射性同位素供應鏈的一部分。現在，它滿足了全球99 Mo需求的20%，并且99m Tc來自使用SAFARI-1的99 Mo的發電機Mo在非洲的40多家醫院和其他醫療機構中使用。

SAFARI-1高級經理Koos du Bruyn表示：“要成為放射化學和放射性藥物界的全球性參與者，是要以結構良好且可控的方式實施管理系統，維護計劃，人員培訓和戰略計劃。” 這也支持了反應堆在研究，教育和工業中的二次使用。

自1965年開始運行以來，在國際原子能機構的支持下，SAFARI-1經歷了不斷的發展和改進，包括2009年從高濃鈾燃料向低濃鈾燃料的轉化(了解有關這種轉化的更多信息)以及從高濃鈾過渡的過程。從鈾濃縮到低濃縮鈾的目標，該目標已于2017年完成。這些活動有助于確保更好地利用反應堆并將其成功過渡為更多的商業用途。

“在1990年代，我們改變了運營方式，更加注重維護和管理，包括建立了一支在各個領域都非常熟練的專業團隊。這使我們從低使用的反應堆轉變為高使用和更加可持續的設施，”杜布魯因說。在1995年至2004年的9年中，該反應堆的使用量超過了前三個十年的總和。僅僅七年后，它取得了相同的結果。自1995年以來，截至2019年，SAFARI-1的使用量幾乎增加了三倍。

在過去的15年中，SAFARI-1一直在不停地運轉，每年大約連續300天不停運轉，并且有望繼續供應99 Mo，直到至少2030年。但是，隨著反應堆的老化，新的15 30兆瓦(熱)多功能研究堆(MPR)正在考慮替代它。從可行性研究開始到完成，此過程最多可能需要十年。

“如果建造了新的MPR，它將具備在未來60年或更長時間內靈活運行的能力，因此我們可以適應潛在的變化，例如醫學同位素市場的波動和研究要求，以及為南非和該地區提供服務擁有關鍵的核燃料和材料測試設施。” du Bruyn說。