“碳-14”國產(chǎn)化批量生產(chǎn) “碳-14”究竟是個(gè)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(chǎn)正式啟動(dòng)。

　　據(jù)了解，目前我國“碳-14”的供應(yīng)全部依賴進(jìn)口，價(jià)格貴，而且供應(yīng)得不到保障。此次秦山核電啟動(dòng)“碳-14”批量化生產(chǎn)，產(chǎn)量將完全滿足國內(nèi)需求，徹底解決我國“碳-14”自主供給嚴(yán)重短缺的問題，同時(shí)還將有力帶動(dòng)我國同位素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

　　中核集團(tuán)中國同輻總經(jīng)理 王鎖會(huì)：“碳-14”目前國內(nèi)的產(chǎn)值規(guī)模在4000萬每年，帶動(dòng)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈的總產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到了20個(gè)億。(“碳-14”)國產(chǎn)化以后大幅降低費(fèi)用，對(duì)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將會(huì)起到一個(gè)非常好的保駕護(hù)航的作用。

　　中核集團(tuán)秦山核電負(fù)責(zé)人 黃潛：“碳-14”在商用堆進(jìn)行生產(chǎn)，在國內(nèi)乃至世界上都還是首次，也探索出了一條利用商用反應(yīng)堆來進(jìn)行醫(yī)用同位素生產(chǎn)的新途徑。

　　“碳-14”究竟是個(gè)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(guān)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(gè)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(qū)別就在于它們的原子核里都有6個(gè)質(zhì)子，而中子數(shù)卻不同，例如“碳-14”有8個(gè)中子。而“碳-13”則有7個(gè)中子，“碳-12”有6個(gè)中子，而“碳-11”只有5個(gè)中子。它們的化學(xué)性質(zhì)相同，但原子核特性不同，比如“碳-12”很穩(wěn)定，而“碳-14”則具有放射性。

　　“碳-14”能用來干點(diǎn)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(chǎn)它，就說明它很有用。這“碳-14”究竟能用來干點(diǎn)啥呢?

　　中核集團(tuán)秦山核電高級(jí)工程師 孟智良：“碳-14”主要是通過人工產(chǎn)生，“碳-14”因?yàn)槭窃雍酥械闹凶舆^多，導(dǎo)致原子核不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生了放射性，我們正是利用這種放射性進(jìn)行標(biāo)記和檢測，比如檢測幽門螺桿菌和開展藥(物)代(謝)動(dòng)力學(xué)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(biāo)記物，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。比如在農(nóng)藥中加入“碳-14”，后期通過檢測農(nóng)作物上“碳-14”的含量，就可以判斷出農(nóng)藥的殘留量。此外“碳-14”在醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(jìn)行幽門螺桿菌的診斷與追蹤。

　　中核北方碳-14課題項(xiàng)目組負(fù)責(zé)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(jìn)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(nèi)是否含有幽門螺桿菌。

　　“碳-14”具有放射性 會(huì)對(duì)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(nóng)藥之中，會(huì)不會(huì)對(duì)我們?nèi)梭w有害呢?

　　專家介紹，我國對(duì)于“碳-14”有著非常嚴(yán)格的使用標(biāo)準(zhǔn)，以“碳-14”呼吸檢測為例，輻射劑量非常小，不會(huì)對(duì)人體造成影響。

　　中核海得威研發(fā)總監(jiān) 李國威：我們做一次“碳-14”呼吸檢測所造成的輻射劑量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸一根煙所造成的輻射劑量的。同時(shí)，它大約等于坐半個(gè)小時(shí)的飛機(jī)，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(chǎn)出來的?

　　“碳-14”既用途廣泛，使用得當(dāng)又不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生不良影響。那它究竟是怎么被生產(chǎn)出來的?我國又為何要用商用核電機(jī)組來生產(chǎn)“碳-14”呢?

　　此次裝入核電機(jī)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(gè)質(zhì)子，7個(gè)中子。氮在反應(yīng)堆中發(fā)生核反應(yīng)，會(huì)吸收一個(gè)中子，釋放一個(gè)質(zhì)子。形成一個(gè)有6個(gè)質(zhì)子，8個(gè)中子的新元素，這就是“碳-14”。

　　中核集團(tuán)秦山核電正高級(jí)工程師 樊申：當(dāng)核電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，堆芯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的中子，我們把含有氮元素的靶件放在堆芯里，這時(shí)靶件中的氮原子會(huì)與中子發(fā)生核反應(yīng)，“碳-14”就可以持續(xù)產(chǎn)生。

　　此次用于生產(chǎn)“碳-14”的核電機(jī)組是秦山核電基地的重水堆核電機(jī)組。目前我國在運(yùn)的大部分核電機(jī)組是壓水堆機(jī)組，比如華龍一號(hào)。由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和堆芯結(jié)構(gòu)，重水堆在生產(chǎn)同位素方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。

　　中核集團(tuán)秦山核電正高級(jí)工程師 樊申：秦山核電重水堆機(jī)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(shí)間，產(chǎn)量大概也是壓水堆的5到6倍。

　　此前，我國曾采用過用于實(shí)驗(yàn)研究的小型反應(yīng)堆來生產(chǎn)“碳-14”，但是由于產(chǎn)量小，生產(chǎn)不連續(xù)，無法形成穩(wěn)定的供應(yīng)。而此次使用商用核電機(jī)組，可以長期保持高功率穩(wěn)定運(yùn)行，連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)“碳-14”。

　　中核集團(tuán)秦山核電正高級(jí)工程師 樊申：我們的機(jī)組每兩年停堆維護(hù)一次，“碳-14”的輻照生產(chǎn)周期也是兩年。這一次停堆維護(hù)的時(shí)候，我們把靶件放入堆芯，下一次停堆維護(hù)的時(shí)候，我們把輻照后的靶件卸出堆芯。這個(gè)過程不會(huì)影響機(jī)組的安全發(fā)電，不會(huì)影響反應(yīng)堆的安全穩(wěn)定運(yùn)行。（央視新聞客戶端）