如果告诉你，医院里常见的幽门螺杆菌检测（碳-14呼气试验）以及部分癌症治疗药物，它们的核心原料可能产自一座核能发电站，你是否会感到意外？
这一“跨界”守护民生健康的场景，正在成为现实。
近年来，我国核技术应用产业迎来高速发展。随着更多医用同位素、放射性药物及相关医疗设备的研发和应用，核医疗已成为医生了解患者状况、排查病因、更好地制定治疗方案的重要手段之一。
秦山核电站 采访对象供图
我国核技术应用产业也多次迎来重大突破——依托国内商用重水堆，中国核工业集团有限公司（下称中核集团）下属秦山核电有限公司（下称秦山核电）实现了碳-14、镥-177、钇-90、锶-89等医用同位素的国产化量产，不仅摆脱了进口依赖，更让核技术走进了寻常健康诊疗场景。
核药成为医疗利器
一座核能发电站，为何能生产医用同位素？这得益于秦山核电拥有国内仅有的两台70万千瓦级重水堆核电机组。重水堆的独特优势，成为技术突破的关键。这类反应堆具有堆芯中子通量高、可不停堆换料、运行稳定的特点，在医用同位素生产中具备效率高、产量大、连续供应的优势。
秦山核电站 采访对象供图
在秦山核电站反应堆厂房，外形酷似“小火车”的靶件被送入堆芯孔道，经过特定时间辐照后取出，就能转化为医用同位素。这一看似简单的过程，背后是秦山核电团队历经多年的技术攻关。
核药是含有放射性同位素的特殊药物，可用于疾病诊断、治疗或医学研究。“2019年之前，我国医用同位素长期依赖进口，原料价格高昂，还时常面临断供风险。”中核集团相关负责人介绍，碳-14是幽门螺杆菌检测、药物研发的关键原料，应用广泛但供应紧缺，当时，研发团队决定从碳-14入手，将其作为首个医用同位素批量化自主生产的项目。
然而，商用堆设计初衷为发电，堆芯无预留辐照孔道，研发团队于2019年开始进行可行性论证，仅用一年多时间便完成了靶件设计、方案论证、核安全审评、靶件研制等一系列工作。靶件研发中，考虑前端制造厂技术水平、重水堆安全稳定运行需要、后端热室处理技术，最终确定以氮化铝粉末作为靶材，以某特殊金属作为包壳的靶件设计方案，历经数百次试验，终于拿下医用碳-14同位素靶件技术，平衡制造难度与安全性能。为保障核安全，团队进行了工况模拟与失效安全验证。
2022年4月，首根碳-14靶件成功入堆，2024年4月顺利出堆，我国首次实现核电商用堆批量生产碳-14，彻底破解进口依赖难题，现在年产量已能充分满足国内市场需求。
核药品类不断拓展
距离碳-14批量化生产仅8个月后，秦山核电再传捷报——我国首个商用堆辐照生产同位素装置在秦山核电正式投运。这意味着今后反应堆无需停运，即可批量、稳定、持续生产镥-177、钇-90等用于癌症治疗的短半衰期医用同位素。
碳-14的半衰期有5000多年，可以趁着反应堆停堆时放入辐照和取出。但像镥-177、钇-90这些同位素，半衰期长的为几天，短的仅几小时，一旦衰变就失去了药性。传统停堆生产根本无法满足需求，如何在不停运的情况下稳定生产这些医用同位素？
秦山核电依托商用重水堆，牵头联合高校、企业开启不停运生产攻关。这一技术突破的核心难题在于在线装卸与精准安装——反应堆运行时高辐射环境无法直视，团队决定采用“盲装”技术，研发专用安装工具，将十几米长的金属通道精准植入堆芯，误差控制在1毫米内。同时，团队攻克超长锆管焊接、狭小空间装置集成等难关，历经2200余次模拟试验，确保装置不影响机组安全发电。
研发人员正在进行装备实验 采访对象供图
2024年12月，我国首个商用堆在线辐照生产同位素装置正式投运，首批镥-177同步出堆。如今该装置可实现机组不停运状态下批量生产两种同位素，年产能可以充分满足国内临床需求，彻底打破进口垄断，让抗癌核药价格更亲民，为癌症患者带来新希望。
如今，秦山核电的同位素生产能力持续提升，碳-14年产量可满足国内市场需求，镥-177年产能覆盖前列腺癌治疗需求，钇-90具备批量辐照能力。围绕自主研发的医用同位素相关技术，中核集团进行了专利布局。
核技术“多点开花”
随着《医用同位素中长期发展规划（2021—2035年）》《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026年）》等政策出台，发展核医学被提高到国家战略层面，国内多家创新主体围绕核技术应用展开研发。
在核医疗设备领域，国内企业持续突破关键技术。浙江颐核医疗科技有限公司研发的钇-90玻璃微球制备设备，其生产的微球经核电辐照后，部分指标优于国际同类产品。目前，该设备已实现量产，为钇-90微球国产化提供了关键装备支持。
加大高端分子影像诊疗设备的自主研发及创新力度，成为当前核医学发展的重点。上海联影医疗科技股份有限公司则聚焦核医学影像设备，其研发的光子计数能谱CT可以让设备更清晰地捕捉病灶细节，为医生制定治疗方案提供更精准的依据。目前，该设备已在全国30多家医院投入使用，成为肿瘤诊断的重要工具。
除了医疗领域，核技术也正在走向更广泛的民生领域。在工业领域，核技术可精准检测工业产品的辐射残留，广泛应用于医疗器械、食品加工等行业。我国核技术产业正以自主创新为核心，让核技术从遥不可及的“高精尖”，成为守护健康、赋能产业的“民生利器”。（本报记者 叶云彤）
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来 源：中国知识产权报 原标题：核技术“跨界”守护民生健康
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编 辑：晏 如
责 编：孙雅曼
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