什么是碳-14?

碳-14是碳元素的一种具有放射性的同位素,我们通常说的“碳”,比如常见的石墨、钻石等,一般指碳-12,包含6个质子和6个中子,而碳-14的原子核中含有6个质子和8个中子,与常见的稳定同位素碳-12和碳-13不同。碳-14作为示踪剂,具有方法简单、易于追踪、毒性小、准确性和灵敏性高等特点,在研究物质分布、揭示反应机理、阐明迁移过程、医学临床诊断等方面扮演着重要的角色,已广泛地应用在疾病诊断、新药开发、工业、农业等诸多领域。

碳-14有哪些应用?

碳-14有着广泛的应用,包括:

医学诊断:如幽门螺旋杆菌检测、药代动力学研究。

环境监测:用于测量空气中的颗粒物浓度,如PM10、PM2.5。

科学研究:在农业、化学、生物学等领域作为示踪剂,用于研究药代动力学、化学反应动力学、农药残留等。

什么是碳-14呼气试验?

碳-14呼气试验是一种用于检测幽门螺杆菌感染的诊断方法。这种试验的原理基于幽门螺杆菌在胃组织粘膜内产生的尿素酶,能够将被碳-14标记的尿素分解成氨和含有碳-14的二氧化碳。通过收集并测定含有碳-14标记的二氧化碳量,可以判断是否存在幽门螺杆菌感染。是一种有效、方便且无创的幽门螺杆菌检测方法,有助于及时发现并治疗幽门螺杆菌感染,从而维护人们的胃部健康。

碳-14的生产主要有哪些方法?

在自然界中,碳-14往往通过宇宙射线与大气中的氮原子相互作用产生。现代工业中,碳-14的生产主要通过核反应堆中的中子辐照或高能加速器产生的中子束与含氮物质反应来制备,从而满足科研和工业生产的需求。

秦山核电是如何依托重水堆机组生产碳-14的?

秦山核电依托其重水堆机组生产碳-14,主要是通过将特定的靶件放入重水堆中进行中子辐照。靶件在重水堆中经过一定时间的辐照后,其中的碳原子会吸收中子转化为碳-14。

为什么选择重水堆机组进行碳-14生产?

重水堆机组中子通量高,这使得它成为生产碳-14的理想选择。与目前生产碳-14主要依靠研究堆相比,秦山核电重水堆机组长期保持高功率稳定运行,可靠性高,可以保证放射性核素的稳定供应和安全生产,生产成本也比较低。

秦山核电碳-14出堆具有什么意义?

此前我国碳-14几乎完全依赖进口。这是全球首次实现利用商用堆生产碳-14放射性同位素,也是我国首次实现碳-14批量化生产,将彻底解决国内碳-14同位素自主供给严重短缺问题,助力“健康中国”建设。不止于此,碳-14项目的成功实施也为后续其它同位素项目推进积累了宝贵经验,增强了建设同位素生产基地的信心。

碳-14靶件出堆后投入医学使用还需进行哪些处理?

靶件出堆以后,在中核秦山同位素有限公司的分离提取生产线上进行靶件拆解、碳-14元素提取、碳-14固化等工作,将靶件中的碳-14转化为稳定的碳酸钡化合物,再供应市场,供后端制药、科研等使用。

除碳-14外,秦山核电在同位素生产方面还有哪些成绩?

在碳-14实现入堆生产前,秦山核电已经实现钴-60的生产。钴-60是金属元素钴的放射性同位素,可用于食品保鲜、工业探伤、γ手术刀等诸多领域。利用重水堆具备生产周期短、生产规模大的优势,秦山核电生产的钴-60可满足国内大部分市场需求并可部分出口,且不影响机组的安全运行和经济性。

此外,秦山核电积极联合有关单位完成钇-90玻璃微球生产靶件研制、同位素生产装置研发安装,有力带动辐照加工、核特色医疗、核技术装备制造、核药制备、诊断医疗等同位素应用产业链发展,助力打造全国核技术应用产业示范基地。

在实现碳-14生产的基础上,秦山核电在推进同位素产业发展方面有何规划目标?

秦山核电立足国家战略、紧跟集团步伐、发挥机组优势、推进科技创新,明确建设“同位素生产基地”,积极带动同位素应用产业链发展,到2024年,在已有工业钴-60、医用钴-60、碳-14等核素生产之外,秦山核电还可建成钇-90、镥-177、锶-89等核素生产能力,产能有望满足国内需求,为助力“健康中国”建设、增进人民福祉做出秦山核电新的更大贡献。

来源: 秦山核电