鉬在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著必不可少的作用，通常用于生產不銹鋼、合金鋼和鑄鐵、超級合金、鉬金屬和合金以及鉬化學品等。添加鉬，可提高鋼和鑄鐵的強度、韌性、淬透性和焊接性;增強不銹鋼和超級合金的耐腐蝕性能和高溫性能。鉬的最終應用領域十分廣泛，涵蓋化工、油氣工業(yè)、建筑結構、機械工程、汽車工業(yè)、船舶海洋工程、食品加工、消費品、電子產品、制藥行業(yè)、醫(yī)療設備、水工業(yè)、能源發(fā)電……
原子是由原子核和環(huán)繞周圍的帶負電荷的電子構成，原子核由帶有正電荷的質子和不帶電的中子組成。在一個中性的原子中，電子和質子的數(shù)量相同。但同一元素的原子可以有不同數(shù)量的中子，成為該元素的同位素。鉬具有 33 種同位素，其中6種呈現(xiàn)穩(wěn)定的結構和性質，27種具有放射性衰變性質。
應 用
鉬-99（99Mo） 是唯一可以用于醫(yī)療診斷的Mo放射性同位素，具有42個質子和57個中子。99Mo的半衰期約為2.75天，半衰期后，99 Mo 衰變?yōu)?Tc(锝)元素的亞穩(wěn)態(tài)同位素锝-99m（99m Tc）。99 Mo 的半衰期非常理想，這個時間不但保證了Mo原子在原料地到醫(yī)療場所的運輸過程具有足夠的穩(wěn)定性，而且保證了它的放射性可以在短時間內激活。如果半衰期過短，在運輸過程中，Mo原子可能產生放射性輻射的危險;如果半衰期過長，將影響醫(yī)療診斷的準確性和效率。在醫(yī)療診斷過程中，99m Tc在6 h內即可衰變，放射出 140 keV 的γ-射線(與 X-射線發(fā)出的能量相當)，進而采用標準伽馬攝像機檢測到這些γ-射線輻射軌跡。如此短的半衰期意味著醫(yī)療診斷過程可以快速開展，并且輻射可以迅速離開患者體內。99m Tc 可混入不同的藥劑中，患者服用這些藥劑后，99m Tc 沉積在心臟、頭部、腎臟等身體的不同部位，在衰變過程中，99m Tc 發(fā)出的γ-射線將給出檢測部位的圖像。因此，99m Tc是醫(yī)療領域應用最為廣泛的同位素，僅美國每天使用99m Tc的醫(yī)療診斷就達55000多起。
技術發(fā)展
SPECT掃描儀檢測衰變的99m Tc發(fā)射出的伽馬射線
99m Tc 檢查血液供應情況的造影圖
制備方法
目前，99Mo 的制備存在很大的困難。傳統(tǒng)的反應堆多采用高濃縮( HEU，武器級) 鈾制造99 Mo，因此各國政府和機構正在致力于尋找一種新的替代生產方法，以減少高濃縮鈾的使用和鈾擴散的危險。
2013年奧巴馬總統(tǒng)簽署法案，提供聯(lián)邦撥款鼓勵美國公司開發(fā)替代技術，生產關鍵的99Mo。SHINE醫(yī)療技術公司推出全新技術，采用粒子加速器從低濃度濃縮鈾靶生產99Mo。2016年，該項目獲得核管理委員會(NRC)的批準，這是自1985年以來首個獲批項目。公司預計這套設備每周可以生產5萬劑量的99Mo。
SHINE附近的北極星醫(yī)用放射性同位素公司，正在開發(fā)兩個99Mo生產工藝，項目獲得5000萬美元的聯(lián)邦撥款。其一是中子俘獲技術，即在現(xiàn)有的研究堆中照射鉬靶，得到從98Mo同位素產生的99Mo，98Mo在天然存在的鉬中占24%。公司對這項技術充滿信心，美國食品藥品管理局已經批準用該方法從被輻照材料中提取99Mo。
北極星的第二個項目是利用電子加速器從100Mo同位素靶產生99Mo，但是這個項目尚未獲得NRC的初步批準。加拿大非贏利組織 PIPE (Prairie 同位素生產機構)也在開發(fā)類似的方法。相對于采用鈾靶的技術，該方法的優(yōu)勢是不產生核廢物。
另外兩個加拿大機構--由加拿大粒子加速器中心TRIUMF牽頭CycloMed99和高級回旋加速器系統(tǒng)公司(一家回旋加速器生產商，以前生產其它醫(yī)用同位素)，正在開發(fā)另一項技術，利用醫(yī)院回旋加速器產生的質子束，直接從富含100Mo的鉬靶產生99m Tc。兩家公司目前都還沒有進入商業(yè)性研發(fā)階段，但因為他們的技術圍繞現(xiàn)有設備設計的，所以，研發(fā)道路上的障礙可能會少一些。與電子加速器方法一樣，這項技術也不產生核廢物。
除此之外，BWX 技術公司最近宣布利用中子俘獲生產99Mo，他們俘獲中子的方法正在申請專利。該公司的前身Babcook-Wilcox公司，有多年建造商用和艦艇核反應堆的經驗，不過，他們沒有更多地透露99Mo的生產工藝。他們已經收購了加拿大公司Nordion，后者擁有從99Mo中提取99m Tc的工藝技術，因此，他們是不容小覷的競爭者。
生產99Mo和提取99m Tc(锝)的傳統(tǒng)工藝和新技術
前途未卜
鑒于99Mo對于現(xiàn)代醫(yī)學的重要性，為了解決供應難題，許多想法和計劃正在醞釀之中。雖然沒有一個項目能保證快速奏效，但是，研究出新方法、開發(fā)出新供應能力的可能性在增大。目前，世界仍然依賴分散在全球的七個核反應堆，99Mo的最終解決方案尚需時日。
