“碳-14”國產化批量生產 “碳-14”究竟是個啥？

(26日)下午，在位于浙江嘉興的秦山核電站，我國首批“碳-14”批量化生產正式啟動。

據了解，目前我國“碳-14”的供應全部依賴進口，價格貴，而且供應得不到保障。此次秦山核電啟動“碳-14”批量化生產，產量將完全滿足國內需求，徹底解決我國“碳-14”自主供給嚴重短缺的問題，同時還將有力帶動我國同位素應用產業鏈的發展。

中核集團中國同輻總經理 王鎖會：“碳-14”目前國內的產值規模在4000萬每年，帶動的上下游產業鏈的總產值規模達到了20個億。(“碳-14”)國產化以后大幅降低費用，對于促進產業的發展，將會起到一個非常好的保駕護航的作用。

中核集團秦山核電負責人 黃潛：“碳-14”在商用堆進行生產，在國內乃至世界上都還是首次，也探索出了一條利用商用反應堆來進行醫用同位素生產的新途徑。

“碳-14”究竟是個啥?

什么是“碳-14”?它可以用來干什么?和我們的生活又有什么關系呢?既然不明白，咱們就來一問到底。先來看看，“碳-14”究竟是個啥呢?

自然界中存在的碳，比如常見的石墨、鉆石、鉛筆芯等，這些都是“碳-12”，除此以外它還有一些同位素“兄弟”，比方說“碳-11”“碳-13”以及“碳-14”，區別就在于它們的原子核里都有6個質子，而中子數卻不同，例如“碳-14”有8個中子。而“碳-13”則有7個中子，“碳-12”有6個中子，而“碳-11”只有5個中子。它們的化學性質相同，但原子核特性不同，比如“碳-12”很穩定，而“碳-14”則具有放射性。

“碳-14”能用來干點啥?

說白了“碳-14”就是一種放射性同位素，那既然要想辦法批量生產它，就說明它很有用。這“碳-14”究竟能用來干點啥呢?

中核集團秦山核電高級工程師 孟智良：“碳-14”主要是通過人工產生，“碳-14”因為是原子核中的中子過多，導致原子核不穩定，從而產生了放射性，我們正是利用這種放射性進行標記和檢測，比如檢測幽門螺桿菌和開展藥(物)代(謝)動力學研究。

“碳-14”由于具有放射性，可以被檢測出來，所以常常作為標記物，廣泛應用于農業、化學、醫學、生物學等領域。比如在農藥中加入“碳-14”，后期通過檢測農作物上“碳-14”的含量，就可以判斷出農藥的殘留量。此外“碳-14”在醫學領域用途也很廣泛，比如檢測幽門螺桿菌。目前我國每年的幽門螺桿菌檢測需求超過3000萬人次，利用“碳-14”可有效進行幽門螺桿菌的診斷與追蹤。

中核北方碳-14課題項目組負責人 蔡振方：比如作為幽門螺桿菌的檢測，它是將“碳-14”做成膠囊。我們吃入后，然后進行呼氣檢測，呼氣檢測就可以檢測它其中的“碳-14”的含量，以此來判斷我們體內是否含有幽門螺桿菌。

“碳-14”具有放射性 會對人體有害嗎?

“碳-14”具有放射性，那用它來檢測幽門螺桿菌或加入農藥之中，會不會對我們人體有害呢?

專家介紹，我國對于“碳-14”有著非常嚴格的使用標準，以“碳-14”呼吸檢測為例，輻射劑量非常小，不會對人體造成影響。

中核海得威研發總監 李國威：我們做一次“碳-14”呼吸檢測所造成的輻射劑量是遠遠小于吸一根煙所造成的輻射劑量的。同時，它大約等于坐半個小時的飛機，大約等于吃12根到14根的香蕉所造成的輻射劑量。

“碳-14”是如何生產出來的?

“碳-14”既用途廣泛，使用得當又不會對人產生不良影響。那它究竟是怎么被生產出來的?我國又為何要用商用核電機組來生產“碳-14”呢?

此次裝入核電機組堆芯的材料，是科研人員專門研制的含有氮元素的靶件。氮元素的原子中有7個質子，7個中子。氮在反應堆中發生核反應，會吸收一個中子，釋放一個質子。形成一個有6個質子，8個中子的新元素，這就是“碳-14”。

中核集團秦山核電正高級工程師 樊申：當核電機組運行時，堆芯內會產生大量的中子，我們把含有氮元素的靶件放在堆芯里，這時靶件中的氮原子會與中子發生核反應，“碳-14”就可以持續產生。

此次用于生產“碳-14”的核電機組是秦山核電基地的重水堆核電機組。目前我國在運的大部分核電機組是壓水堆機組，比如華龍一號。由于獨特的設計特點和堆芯結構，重水堆在生產同位素方面具有獨特優勢。

中核集團秦山核電正高級工程師 樊申：秦山核電重水堆機組中子通量高，簡單說就是中子特別多，與一般的壓水堆相比是壓水堆的5到6倍，這樣輻照相同的時間，產量大概也是壓水堆的5到6倍。

此前，我國曾采用過用于實驗研究的小型反應堆來生產“碳-14”，但是由于產量小，生產不連續，無法形成穩定的供應。而此次使用商用核電機組，可以長期保持高功率穩定運行，連續穩定地生產“碳-14”。

中核集團秦山核電正高級工程師 樊申：我們的機組每兩年停堆維護一次，“碳-14”的輻照生產周期也是兩年。這一次停堆維護的時候，我們把靶件放入堆芯，下一次停堆維護的時候，我們把輻照后的靶件卸出堆芯。這個過程不會影響機組的安全發電，不會影響反應堆的安全穩定運行。（央視新聞客戶端）

責任編輯：Rex_08