醫(yī)用放射性核素生產(chǎn)現(xiàn)狀和主要問題

醫(yī)用放射性核素生產(chǎn)現(xiàn)狀和主要問題李明起;鄧啟民;程作用;李茂良【摘要】放射性核素是核技術(shù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè).本文重點(diǎn)介紹國(guó)際和國(guó)內(nèi)醫(yī)用放射性核素生產(chǎn)和應(yīng)用的現(xiàn)狀和存在的問題,對(duì)國(guó)內(nèi)放射性核素生產(chǎn)和應(yīng)用存在的問題進(jìn)行分析，并提出建議，以促進(jìn)我國(guó)放射性核素生產(chǎn)和應(yīng)用的發(fā)展.【期刊名稱】《同位素》【年(卷)，期】2013(026)003【總頁數(shù)】7頁(P186-192)【關(guān)鍵詞】放射性核素;核技術(shù);現(xiàn)狀【作者】李明起;鄧啟民;程作用;李茂良【作者單位】成都云克藥業(yè)有限責(zé)任公司，成都610041;成都放射性藥物工程技術(shù)研究中心，成都610041;成都云克藥業(yè)有限責(zé)任公司，成都610041;成都放射性藥物工程技術(shù)研究中心，成都610041;成都云克藥業(yè)有限責(zé)任公司，成都610041;成都放射性藥物工程技術(shù)研究中心，成都610041;成都云克藥業(yè)有限責(zé)任公司，成都610041;成都放射性藥物工程技術(shù)研究中心，成都610041【正文語種】中文【中圖分類】R817非動(dòng)力核技術(shù)(包括放射性核素和輻射技術(shù)的應(yīng)用)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、科研、勘探和公共安全等領(lǐng)域，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展除加速器（作為輻射源）的研制和應(yīng)用外，還有醫(yī)用放射性核素的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用［1］。本文簡(jiǎn)要介紹我國(guó)放射性核素生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展中的主要問題，并提出建議，以期促進(jìn)我國(guó)非動(dòng)力核技術(shù)的推廣應(yīng)用。1國(guó)際放射性核素生產(chǎn)現(xiàn)狀放射性核素的來源主要包括：核反應(yīng)堆生產(chǎn)，加速器生產(chǎn)，從核燃料后處理廢液中分離提取。至2011年，全球共有672座研究堆，目前仍在運(yùn)行的研究堆有232座［2］。醫(yī)用同位素生產(chǎn)研究堆共94座，其中常規(guī)反應(yīng)堆、高通量堆、快中子堆分別為86、7、2座；從事放射性藥物制備回旋加速器［2］>650臺(tái)，生產(chǎn)PET用放射性藥物的加速器>3000臺(tái)，從事放射性核素生產(chǎn)13臺(tái)，分離設(shè)施21臺(tái)。1.1核反應(yīng)堆生產(chǎn)放射性核素核反應(yīng)堆生產(chǎn)放射性核素是主要途徑，大部分放射性核素利用多用途研究堆生產(chǎn)，5MW以上功率的多用途研究堆只有約50座，而5MW以下的低功率研究堆生產(chǎn)放射性核素品種和數(shù)量十分有限，只能滿足生產(chǎn)國(guó)國(guó)內(nèi)需求?？纱笠?guī)模生產(chǎn)放射性核素的多用途研究堆僅有30余座?？捎糜谏a(chǎn)高比活度放射性核素（如60Co、192Ir、153Gd、89Sr、188W、63Ni、117mSn等）的高通量堆有美國(guó)橡樹嶺國(guó)立實(shí)驗(yàn)室的HFIR和愛達(dá)荷國(guó)立工程實(shí)驗(yàn)室的ATR，俄羅斯的SM-3和MIR/M1及比利時(shí)的BR-2，國(guó)內(nèi)有中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的高通量工程實(shí)驗(yàn)堆（HFETR堆）和中國(guó)原子能科學(xué)研究院的中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR），快中子堆主要用于89Sr生產(chǎn)。另外僅有美國(guó)和俄羅斯用高通量堆生產(chǎn)提供超鈾元素252Cf［3］。目前反應(yīng)堆生產(chǎn)的主要放射性核素有三十多種（99Mo、99Tcm、131I、125I、198Au、51Cr、113Sn、117mSn、32P、35S、186Re、188Re、89Sr、165Dy、166Ho、153Sm、14C、3H、85Kr、133Xe、90Sr、90Y、137Cs、60Co、192Ir、170Tm、177Lu、153Gd、152Eu、125Sb、63Ni、169Y、47Sc、75Se、55Fe、59Fe、191Os），其中醫(yī)學(xué)上用得最多的是99Mo和1311。99Mo和99Mo/99Tcm發(fā)生器的年銷售額超過4億美元，由于世界99Mo供應(yīng)的短缺及PET藥物的迅速發(fā)展，99Mo的用量近年來呈穩(wěn)定趨勢(shì)；99Mo主要由加拿大生產(chǎn)提供，其供貨量約占全世界的80%，用于99Mo等醫(yī)用放射性核素生產(chǎn)的多用途研究堆列于表1。131I主要用于治療，約占核醫(yī)學(xué)治療藥物的90%，年銷售額4億美元；隨著1311標(biāo)記單克隆抗體治癌藥品陸續(xù)投放市場(chǎng)，1311的使用量將迅速增加。反應(yīng)堆生產(chǎn)的放射性核素用于治療骨轉(zhuǎn)移癌89Sr和125I，其用量增長(zhǎng)迅速。工業(yè)用放射性核素主要有60Co（輻照源），年需求量超過111PBq，主要由加拿大的CANDU堆生產(chǎn)提供；192Ir無損探傷源在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛，主要利用高通量反應(yīng)堆生產(chǎn)提供。多用途研究堆大多數(shù)是20世紀(jì)50-60年代建造，大部分面臨退役；雖然印尼、韓國(guó)和澳大利亞已建成投產(chǎn)三個(gè)堆（GASMPR,30MW；HANRARO,30MW；OPAL,20MW）,但放射性核素產(chǎn)量有限，只能滿足本國(guó)的需要。改造現(xiàn)有的反應(yīng)堆設(shè)施延壽運(yùn)行是當(dāng)務(wù)之急，如國(guó)際99Mo主要提供者加拿大的NRU堆早已到達(dá)退役年限，但停止99Mo的生產(chǎn)將嚴(yán)重影響全世界核醫(yī)學(xué)的用藥，致使全世界許多患者健康受損，因此加拿大政府行政干預(yù)暫時(shí)恢復(fù)99M。的生產(chǎn)供貨。但舊堆改造后的壽命不能確定，壽期有限，如法國(guó)正在建設(shè)一座高通量工程實(shí)驗(yàn)堆（JHR），主要用于反應(yīng)堆材料輻照。建設(shè)新堆投資大、周期長(zhǎng)，面臨技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如加拿大Nordion公司的NRU反應(yīng)堆即將退役，投資建造兩座10MW的新堆MAPLE-1和MAPLE-11以及放射性核素生產(chǎn)相關(guān)設(shè)施，原計(jì)劃2002年投產(chǎn)，但因技術(shù)問題，最終停止了該項(xiàng)目。因此在一定時(shí)期內(nèi)放射性核素生產(chǎn)供應(yīng)，特別是短壽命醫(yī)用放射性核素（如99Mo、131I等）的供應(yīng)成為急待解決的問題。1.2加速器生產(chǎn)放射性核素利用加速器主要生產(chǎn)缺中子放射性核素，在核醫(yī)學(xué)方面用的較多的是18F、11C、1231、201T1和67Ga,臨床的應(yīng)用發(fā)展迅速，加速器研發(fā)與生產(chǎn)、生產(chǎn)靶制備、核素提取關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)，尤其是配合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的自動(dòng)化、遙控化成為發(fā)展趨勢(shì)。PET專用小加速器主要用于18F、15O、13N和11C等短壽命正電子核素的生產(chǎn)，近年來得到了快速發(fā)展，全世界PET的數(shù)量已超過了6000臺(tái)，配套專用小加速器超過3000臺(tái)。201Tl主要用于心肌顯像，年銷售產(chǎn)值達(dá)3.5億美元。67Ga主要用于腫瘤診斷，年銷售產(chǎn)值達(dá)0.5億美元。123I、111In、82Sr、103Pd等在核醫(yī)學(xué)上有一定用途，其中103Pd作為放射性密封籽源用于治療前列腺癌等有一定發(fā)展前景，但與反應(yīng)堆產(chǎn)125I放射性密封籽源相比缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。另外，57Co、109Cd等加速器產(chǎn)放射性核素作為儀表用源有一定的市場(chǎng)。表1世界上用于生產(chǎn)99Mo主要多用途研究堆Table1Listofnuclearreactorfor99Moproductioninworld國(guó)家反應(yīng)堆功率/MW建堆時(shí)間堆臨界時(shí)間生產(chǎn)99Mo情況備注加拿大NRUMNR13551952-01-011957-09-011957-11-031959-04-04-10.4PBq/年供美國(guó)、日本、南美洲等國(guó)美國(guó)ATRHAFBRHFIRMURR2506085101961-12-011961-12-011961-07-011963-01-011967-07-021965-10-311965-08-011966-10-13本國(guó)不生產(chǎn)99Mo,計(jì)劃用MURR堆和新建4座200kW的溶液堆生產(chǎn)99Mo全部從加拿大進(jìn)口阿根延RA-3301963-02-011968-08-01小規(guī)模生產(chǎn)本國(guó)用比利時(shí)BR-21001958-01-011961-06-29法國(guó)OSIRISHFR70581964-01-011967-01-011966-9-81971-07-01荷蘭HFR451957-08-011961-11-09每年運(yùn)行15周44~74TBqCi/周最高可達(dá)111TBq/周4個(gè)堆協(xié)作，保證99Mo連續(xù)全年供貨匈牙利BRR101955-08-011956-01-01小規(guī)模生產(chǎn)本國(guó)用瑞典R-2501957-01-011960-05-04小規(guī)模生產(chǎn)本國(guó)用波蘭MARIA301969-01-011974-12-18小規(guī)模生產(chǎn)本國(guó)用SM-31001956-01-011961-01-10小規(guī)模生產(chǎn)部分出口俄羅斯MIR/M1IR-810081958-01-011980-01-011962-12-011981-08-01南非SAFARI-1201961-01-011965-03-1837TBq/周，最高可生產(chǎn)111TBq/周出口澳大利亞HIFAROPAL10201956-06-011958-01-262006-087.4TBq~11.1TBq/周本國(guó)用，少量出口印度DHRUYA1001975-10-101985-08-08小規(guī)模生產(chǎn)本國(guó)用印度尼西亞GASMPR301983-01-011987-07-293.7~7.4TBq/周本國(guó)用日本JRR-3MJRR-4JMTM203-5501985-08-021962-06-011965-03-221990-03-221965-01-281968-03-30均未生產(chǎn)99Mo99Mo全部進(jìn)口韓國(guó)HANARO301987-06-011995-02-08目前還未生產(chǎn)99Mo全部進(jìn)口中國(guó)HFETRMJTRCARR1255601971-01-151986-10-291979-12-271991-02-03已建成可生產(chǎn)99Mo,但現(xiàn)在已停產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)99Mo計(jì)劃生產(chǎn)99Mo每年進(jìn)口185TBq以上，國(guó)內(nèi)99Mo難于穩(wěn)定生產(chǎn)供貨滿足市場(chǎng)需要1.3分離提取放射性核素放射性核素分離設(shè)施主要用于從乏燃料中提取90Sr、137Cs、147Pm等裂變產(chǎn)物和241Am、239Pu等超鈾元素，美國(guó)和俄羅斯擁有大型電磁分離器，可分離提供多種穩(wěn)定核素作同位素生產(chǎn)的濃縮靶材料?！┒虊勖派湫院怂?，特別是常用短壽命醫(yī)用放射性核素如99Tcm、113Inm、90Y、188Re、68Ga等，可利用反應(yīng)堆產(chǎn)或加速器產(chǎn)母體核素制備的核素發(fā)生器獲得。2放射性核素生產(chǎn)現(xiàn)狀和主要問題2.1我國(guó)放射性核素生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)60—70年代，131I和32P等醫(yī)用放射性核素可由中國(guó)原子能研究院的101堆生產(chǎn)提供，但高活度的99Tcm發(fā)生器、113Inm發(fā)生器、高比活度的60Co治療源、192Ir無損探傷源、大量的工業(yè)輻照源等完全從國(guó)夕卜進(jìn)口。20世紀(jì)80年代初，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的高通量工程實(shí)驗(yàn)堆建成并投入高功率運(yùn)行。先后有中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院研制成功了高比活度的凝膠型99Tcm發(fā)生器，中國(guó)原子能研究科學(xué)研究院研制成功了裂變型99Tcm發(fā)生器，各占大約一半國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，基本停止了國(guó)夕卜進(jìn)口，同時(shí)1311等常用醫(yī)用放射性核素的產(chǎn)能基本滿足國(guó)內(nèi)核醫(yī)學(xué)發(fā)展需求。另外高比活度60Co、192Ir等放射性核素的生產(chǎn)基本滿足國(guó)內(nèi)醫(yī)療源和工業(yè)無損探傷源的需求，同時(shí)60Co工業(yè)輻照源生產(chǎn)也形成了一定規(guī)模，支持了我國(guó)輻照加工業(yè)的發(fā)展［4-5］。21世紀(jì)初，我國(guó)放射性核素生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)生了變化，一些生產(chǎn)單位進(jìn)行了改制，先后成立了股份制公司或有限責(zé)任公司，生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)有一定發(fā)展，產(chǎn)值也有了提高，但國(guó)產(chǎn)放射性核素的品種和產(chǎn)量卻越來越少了，2008年后國(guó)內(nèi)放射性核素生產(chǎn)幾乎全部停止，放射性核素產(chǎn)品依賴進(jìn)口，其售價(jià)成倍攀升。在99Tcm發(fā)生器方面，凝膠型99Tcm發(fā)生器已停止生產(chǎn)供貨，裂變型99Tcm發(fā)生器全部從國(guó)外進(jìn)口99M。母液制備，113Inm發(fā)生器也極少量供貨。同時(shí)工業(yè)用60Co、192Ir醫(yī)療源，60Co工業(yè)輻照源、192Ir無損探傷源的價(jià)格也大幅提高。由于醫(yī)用放射性核素供不應(yīng)求，特別是短壽命的醫(yī)用放射性核素緊缺，影響患者疾病診斷治療和我國(guó)核醫(yī)學(xué)的正常用藥和健康發(fā)展。工業(yè)用60Co輻照源的生產(chǎn)供應(yīng)因秦山三期核電站安排了60Co輻照源的生產(chǎn)，年產(chǎn)量計(jì)劃為185PBq,緩解我國(guó)60Co放射性核素的應(yīng)用問題。目前我國(guó)臨床用放射性藥物品種與國(guó)夕卜大致相同，但缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)［6］。國(guó)產(chǎn)放射性短缺影響我國(guó)核醫(yī)學(xué)的發(fā)展。相關(guān)部門未考慮放射性藥品的特殊性而要求按照普通化學(xué)藥物的標(biāo)準(zhǔn)開展研究、申報(bào)，極大地增加了新藥開發(fā)的難度，研制周期長(zhǎng)，前期投入大，市場(chǎng)小，由于長(zhǎng)期沒有單位申報(bào)放射性新藥，負(fù)責(zé)放射性新藥研制復(fù)核的中國(guó)食品藥品檢定研究院的放射性藥物檢定室因任務(wù)少而被合并，這樣的結(jié)果造成惡性循環(huán)，嚴(yán)重阻礙我國(guó)放射性藥物的發(fā)展。加速器產(chǎn)放射性核素在我國(guó)處于次要的地位，生產(chǎn)品種少、產(chǎn)量低、成本高和應(yīng)用推廣難等使其未形成規(guī)模化生產(chǎn)。近年來核醫(yī)學(xué)用正電子發(fā)射斷層顯像(PET)診斷技術(shù)得到了大量應(yīng)用使得小型加速器生產(chǎn)18F得到了快速發(fā)展，我國(guó)的PET裝置約170臺(tái)［7］，但PET顯像儀和與PET配套的小型加速器幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)在從核反應(yīng)堆核燃料后處理廢液中分離提取主要裂變產(chǎn)物90Sr、137Cs、147Pm等方面有一定的的技術(shù)儲(chǔ)備，但因應(yīng)用前景不明，投資不落實(shí)，目前90Sr、137Cs等裂變產(chǎn)物幾乎全部需要進(jìn)口。2.2國(guó)內(nèi)放射性核素生產(chǎn)停產(chǎn)的主要原因2.2.1原有核反應(yīng)堆老化及新建核反應(yīng)堆放射性核素生產(chǎn)設(shè)施不配套。我國(guó)可用于放射性核素生產(chǎn)的研究堆有：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的高通量工程實(shí)驗(yàn)堆(HFETR)、岷江實(shí)驗(yàn)堆(MJTR)、中國(guó)原子能研究院新建的中國(guó)先進(jìn)研究堆(CARR)。HFETR已老化，不符合安全運(yùn)行要求，需停堆整頓，但很難滿足中短壽命放射性核素的生產(chǎn)供貨。MJTR是利用HFETR的卸料元件作核燃料，而HFETR燃料實(shí)現(xiàn)低濃化后卸料元件是否適用于MJTR還需論證審批；并且MJTR功率低、中子注量率低，用于生產(chǎn)放射性核素的品種和產(chǎn)量都很有限。CARR堆的放射性核素生產(chǎn)配套設(shè)施的建設(shè)資金還未落實(shí)。2.2.2生產(chǎn)放射性核素反應(yīng)堆的計(jì)劃體制與放射性核素應(yīng)用的市場(chǎng)體制矛盾影響了放射性核素的持續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)放射性核素生產(chǎn)相關(guān)單位實(shí)行改制是該行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，但放射性核素生產(chǎn)設(shè)施是國(guó)有資產(chǎn)，主要為國(guó)防科研服務(wù)，不能劃歸改制的生產(chǎn)放射性核素的公司；開堆計(jì)劃不能根據(jù)放射性核素銷售需求安排；單位之間的利益分配發(fā)生矛盾，原研究院所的利益受到了影響，職工積極性不高，致使工作不能協(xié)調(diào)，影響放射性核素生產(chǎn)。2.2.3開堆時(shí)間難于協(xié)調(diào)盡管我國(guó)已有三座反應(yīng)研究堆功率超過20MW，一座反應(yīng)研究堆功率為5MW，原則上可用于放射性核素生產(chǎn)，但分屬于不同的國(guó)營(yíng)科研單位，各自承擔(dān)的國(guó)家科研任務(wù)不同，放射性核素生產(chǎn)只是輔助任務(wù)，因此很難做到互相合作，協(xié)調(diào)生產(chǎn)，以滿足全國(guó)放射性核素的按需求生產(chǎn)。2.2.4缺乏統(tǒng)籌管理和強(qiáng)有力的支持放射性核素的生產(chǎn)和應(yīng)用缺少政府部門統(tǒng)一規(guī)劃管理，放射性核素的科研沒有得到政府的資金支持。放射性核素的推廣受國(guó)家環(huán)保部門的過嚴(yán)管控，放射性核素產(chǎn)品的運(yùn)輸和應(yīng)用受到過嚴(yán)限制。如北京在召開奧運(yùn)會(huì)或有其他重要活動(dòng)時(shí)，工業(yè)用放射性核素產(chǎn)品不能運(yùn)輸進(jìn)京。很多活度極低、輻射危害極低的儀器儀表用放射源(如生產(chǎn)香煙的煙機(jī)測(cè)控用源等)因環(huán)保部門頻繁檢查造成使用不便而逐漸被淘汰。近年來我國(guó)放射性核素的應(yīng)用除輻射加工有一定發(fā)展外，其他應(yīng)用有明顯的萎縮傾向。3促進(jìn)我國(guó)放射性核素生產(chǎn)的措施3.1建造專用的醫(yī)用放射性核素生產(chǎn)堆核醫(yī)學(xué)是放射性核素應(yīng)用的主要學(xué)科，核醫(yī)學(xué)最常用的放射性核素如診斷用99Tcm發(fā)生器的母體核素99Mo，治療用131I和89Sr，應(yīng)作為重點(diǎn)首先解決，其最直接的解決方案是建造專用的醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆(medicalisotopeproductionreactor，MIPR)。目前國(guó)際上生產(chǎn)99Mo、131I和89Sr都是利用研究堆通過輻照靶件生產(chǎn)，該方法建堆成本高(如建設(shè)一個(gè)10MW的研究堆，一般需1億美元以上)；反應(yīng)堆燃料元件中產(chǎn)生的中短壽命裂變產(chǎn)物放射性核素不能被提取利用；235U靶件中的235U也只有極少部分被利用，并產(chǎn)生大量裂變放射性廢物，造成環(huán)境污染；燃料元件和靶件的制備輻照、靶件的切割、化學(xué)處理等都增加成本，使放射性核素生產(chǎn)成本高、售價(jià)高。美國(guó)是世界上使用裂變產(chǎn)物99Mo最多的國(guó)家，全部從加拿大進(jìn)口。美國(guó)為了實(shí)現(xiàn)99Mo的供應(yīng)國(guó)產(chǎn)化，首先提出了利用均勻性水溶液堆以UO2(NO3)2溶液為核燃料，大規(guī)模生產(chǎn)醫(yī)用放射性核素99Mo生產(chǎn)系統(tǒng)(MIPS)的設(shè)計(jì)概念，并開展了大量建堆和提取99Mo的研究工作?，F(xiàn)在已決定建造四座200kW的MIPS，計(jì)劃2015年前建成投產(chǎn)，以滿足美國(guó)市場(chǎng)50%的99Mo需求。俄羅斯利用已建成的功率為20kW、以UO2SO4溶液為核燃料的均勻性水溶液堆(AUGAS)，研究生產(chǎn)99Mo等中短壽命放射性核素的方法。中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院經(jīng)過十多年的技術(shù)攻關(guān)，解決了關(guān)鍵技術(shù)問題，現(xiàn)正在籌建能同時(shí)生產(chǎn)99Mo、131I和89Sr的MIPR[8-11]。MIPR主要有以下特點(diǎn)：1)無需放射性核素生產(chǎn)靶件制備、輻照、切割、溶靶等，用UO2(NO3)2溶液可大量生產(chǎn)99Mo和131I，并且每天提取減少了生成的99Mo、131I等的衰變損失。2)燃料溶液中的碘可以不斷提取，放射性氣體氙直接進(jìn)入反應(yīng)堆容器上部氣腔，使反應(yīng)堆避免了氙毒和碘坑。剩余反應(yīng)性可以很低，并且當(dāng)235U燃耗掉部分時(shí)，可以定期補(bǔ)充加料，同時(shí)燃料溶液中的裂變產(chǎn)物可以通過純化系統(tǒng)定期去除，使燃料溶液可以長(zhǎng)期使用。3)負(fù)溫度系數(shù)大，自調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，固有安全性好，并以低功率(200kW)、低溫(<80。0、常壓運(yùn)行，對(duì)反應(yīng)堆容器和回路的要求低、安全性好，可以長(zhǎng)期運(yùn)行。用該方法生產(chǎn)99M。與靶件法相比，放射性廢物為后者的1%，且長(zhǎng)壽命廢物存于堆內(nèi)溶液中，大大減少了三廢處理，并且有利于反應(yīng)堆的退役。4)生產(chǎn)99Mo的成本低，按生產(chǎn)相同量計(jì)算，建堆成本為常規(guī)堆的三分之一，運(yùn)行功率為常規(guī)堆的7.1%,235U消耗量為常規(guī)堆的0.36%，運(yùn)行費(fèi)用為常規(guī)堆的1.3%。利用該堆還可以同時(shí)生產(chǎn)99Mo、131I和89Sr，建設(shè)一個(gè)穩(wěn)態(tài)功率為200kW的MIPR所需經(jīng)費(fèi)約3億元人民幣，—年運(yùn)行250d，可生產(chǎn)99Mo3.7PBq,131I7.4PBq,89Sr14.8TBq，除滿足國(guó)內(nèi)核醫(yī)學(xué)用外，還可滿足亞洲國(guó)家核醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要，年銷售收入可超過6億元人民幣，經(jīng)濟(jì)效益可觀。另夕卜利用MIPR還可同時(shí)生產(chǎn)133I、133Xe等其他醫(yī)用放射性核素，可以不定期地提取其他有應(yīng)用前景的放射性核素(如90Sr、106Ru、137Cs等），變廢為寶，增加經(jīng)濟(jì)效益。此外，國(guó)際上為了防止核擴(kuò)散，提高核安全性，提出了利用加速器大規(guī)模生產(chǎn)99Mo的方案。如比利時(shí)的JongenY[12]提出了利用加速器代替核反應(yīng)堆大規(guī)模生產(chǎn)99Mo的方案，此方案提出設(shè)計(jì)加速器驅(qū)動(dòng)最佳化核輻照系統(tǒng)（ADONIS）來生產(chǎn)裂變99Mo，此系統(tǒng)包括質(zhì)子加速器、束流傳送系統(tǒng)和中子源，而中子源包括一級(jí)束流靶（由質(zhì)子束轟擊Pb-Bi產(chǎn)生散變中子）、水慢化劑和二級(jí)高富集度235U靶。由于二級(jí)靶是次臨界裝置，具有非臨界性質(zhì)。這種次臨界鈾靶與外部驅(qū)動(dòng)中子源的結(jié)合和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得ADONIS安全性高。此系統(tǒng)提供能量為150MeV的300kW的質(zhì)子束，打在Pb-Bi靶中產(chǎn)生散裂中子（能量為150MeV時(shí)一個(gè)質(zhì)子產(chǎn)生0.8個(gè)中子），用水慢化劑圍繞一次靶子以慢化一級(jí)散變中子和二級(jí)裂變中子。利用此系統(tǒng)和235U靶件的某種排列使235U裂變產(chǎn)生99Mo，每周可生產(chǎn)比活度為3.7TBq/g的99Mo1.3PBq，或生產(chǎn)更高比活度為6.7TBq/g的99Mo832TBq。99Mo的提取純化工藝與堆照裂變生產(chǎn)99Mo的工藝相同。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是安全、可調(diào)、靈活、方便，生產(chǎn)的99Mo可滿足世界上一半以上的需要，而成本遠(yuǎn)低于10MW的研究堆。運(yùn)行成本及退役費(fèi)用低。此方法的缺點(diǎn)是需要235U靶件的制備、輻照、化學(xué)處理，產(chǎn)生放射性廢物多，此方法值得進(jìn)一步探討和開發(fā)。另外，TRIUMF在加拿大資源部資助下正開展將加速器的高能電子轉(zhuǎn)化為光子，利用光核反應(yīng)驅(qū)動(dòng)天然鈾或乏燃料中的238U裂變生產(chǎn)99Mo，此方法有諸多優(yōu)點(diǎn)，在原理上是可行的，但在短期內(nèi)難于進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。加速器生產(chǎn)醫(yī)用放射性核素在技術(shù)上還不夠成熟。3.2生產(chǎn)高比活度、中長(zhǎng)壽命的醫(yī)用和工業(yè)用放射性核素我國(guó)現(xiàn)有的研究堆因開堆計(jì)劃難于協(xié)調(diào)，不適于生產(chǎn)供貨時(shí)間要求嚴(yán)的中短壽命的醫(yī)用放射性核素，但其中中子注量率較高的HFETR堆和CARR堆可用來生產(chǎn)少量高比活度的192Ir、60Co、14C、63Ni等放射性核素。60Co可用于生產(chǎn)醫(yī)用遠(yuǎn)距治療源、r-刀源、腔內(nèi)后裝治療源和工業(yè)用無損探傷源。192Ir可用于生產(chǎn)醫(yī)用腔內(nèi)后裝治療源和工業(yè)用無損探傷源。14C可用于生產(chǎn)14C-尿素用于診斷幽門螺桿菌。63Ni可用于生產(chǎn)微型電池。這幾種放射性核素都有較大的市場(chǎng)需求，盡量滿足國(guó)內(nèi)需求，減少國(guó)外進(jìn)口。另外，隨著125I密封籽源用于治療前列腺癌等惡性腫瘤的應(yīng)用，1251的年需求量達(dá)37TBq，也應(yīng)考慮國(guó)內(nèi)生產(chǎn)自給。3.3充分發(fā)揮CANDU型核電站的作用充分發(fā)揮CANDU型核電站的作用，利用核電站生產(chǎn)工業(yè)用60Co輻照源，使年生產(chǎn)規(guī)模從目前的185PBq提高到370PBq，以滿足國(guó)內(nèi)輻照加工業(yè)發(fā)展的需要(我國(guó)60Co輻照站的設(shè)計(jì)裝源能力已超過2.22EBq，將來很有可能達(dá)到3.7EBq)。3.4從核燃料后處理廢液中提取長(zhǎng)壽命放射性核素國(guó)際上的乏燃料的處置趨向于永久性的地質(zhì)埋藏，不采取化學(xué)后處理。目前，長(zhǎng)壽命放射性核素90Sr和137Cs供貨有限，價(jià)格昂貴?？煽紤]從后處理廠提取獲得。90Sr的子體90Y是核醫(yī)學(xué)重要核素，用其標(biāo)記單克隆抗體或制備成微球治療某些癌癥，相關(guān)的產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)外卜上市并且已有上億美元的年銷售額。同時(shí)90Sr用于制備長(zhǎng)壽命放射性核素電池，有其特殊的用途，值得開發(fā)。137Cs可制備成輻照源，因137Cs的半衰期長(zhǎng)(30a)，可用于輻射加工，特別適用于血液輻照用放射源。我國(guó)有兩個(gè)核燃料后處理廠，現(xiàn)正開展退役工作，其中有大量高放廢液含有大量90Sr、137Cs等長(zhǎng)壽命放射性核素，如果將這些有用的長(zhǎng)壽命放射性核素提取，不但可以滿足國(guó)內(nèi)外的需求，創(chuàng)造效益，還可以降低高放廢液處理的難度，減少處理費(fèi)用。3.5政府部門需要重視和支持放射性核素的生產(chǎn)離不開大型的核設(shè)施，其推廣應(yīng)用牽涉到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域和部門，需要國(guó)家高層領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的關(guān)心和支持我國(guó)放射性核素事業(yè)的發(fā)展，使放射性核素事業(yè)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民群眾的健康改善做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。3.6促進(jìn)放射性核素生產(chǎn)事業(yè)單位的改制我國(guó)現(xiàn)在從事放射性核素研制生產(chǎn)的單位基本上是國(guó)防科研事業(yè)單位，體制和機(jī)制存在問題，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)制定政策、采取措施，鼓勵(lì)和推動(dòng)相關(guān)單位在保證國(guó)防科研任務(wù)完成的條件下，把與放射性核素生產(chǎn)有關(guān)的部分劃分出來，改變體制和機(jī)制，走向市場(chǎng)，向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，提高競(jìng)爭(zhēng)能力。4結(jié)束語放射性核素及其制品應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中。目前，我國(guó)大部分放射性核素依賴進(jìn)口，而全球范圍內(nèi)，放射性核素在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)供不應(yīng)求。因此，解決我國(guó)放射性核素的自給是關(guān)鍵?？山ㄔO(shè)專用的醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆生產(chǎn)放射性核素，充分利用現(xiàn)有研究堆生產(chǎn)放射性核素，同時(shí)有必要開展從反應(yīng)堆乏燃料中提取90Sr、137Cs等長(zhǎng)壽命放射性核素的可行性研究。國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)該在許可、稅收、環(huán)保、經(jīng)費(fèi)等方面提供有利于放射性核素的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用的政策、措施。【相關(guān)文獻(xiàn)】MarkJ，RivardLM，BobekRAB，etal.TheUSnationalisotopeprogram:Currentstatusandstrategyforfuturesuccess[J].AppliedRadiationandIsotopes,2005,63:157-178.NuclearTechnologyReview2012.InternationalAt-omicEnergyAgency[R].Vienna:IAEA,2012:43.賀佑豐.美國(guó)同位素生產(chǎn)和應(yīng)用[J].同位素，2006,19(2):107-111.HeYoufeng.ProductionandapplicationofisotopeinUSA[J].JournalofIsotopes,2006,19(2):107-111(inChinese).張華明，羅順忠,劉國(guó)平，等.中國(guó)工程物理研究院同位素技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].同位素，2011,24(Z1):116-120.ZhangHuaming,LuoShunzhong,LiuGuopinge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