【智造未来】微球破壁 核药新生——商用堆辐照生产同位素钇-90技术

在地球上

有一种肉眼无法察觉的微球

直径仅20至30微米

比头发丝还要纤细

然而

在这毫厘之间的球体内部

却蕴藏着精准狙杀肝癌细胞的巨大能量

它，就是钇-90玻璃微球

一款被誉为肝癌治疗“核武器”的尖端药物

曾几何时

这款救命药长期被国外企业垄断

“买不起、买不到、用不上”

成为中国肝癌患者面临的残酷现实

打破垄断

实现钇-90玻璃微球的国产化

不仅关乎技术创新

更直接连接着千家万户的生命健康

自然界中

钇元素通常以稳定的钇-89形式存在

当钇-89的原子核捕获一个中子后

其内部结构发生改变

质子数不变，中子数增加一个

从而嬗变为具有放射性的钇-90

正是这多出的一个中子

让钇-90变得不稳定

为了回归稳定

它会衰变释放出β射线

这种射线能量集中

但射程极短

仅约2.5毫米

“短程高能”的特性

使其能精准摧毁肿瘤细胞的DNA

却几乎不损伤周围正常组织

宛若一位深入敌营的“精准杀手”

秦山核电堆型丰富

特别是重水堆中子通量高

天生适合生产医用同位素

如何利用这座潜力巨大的“中子源工厂”

将稳定的钇89转变为

有医疗价值的放射性同位素——钇-90

成为秦山核电团队的新使命

长期以来

医用同位素多依赖专用研究堆生产

让庞大的商用核电站

跨界生产救命核药

一直是核能界的前沿课题

而且钇-90的半衰期仅有约64小时

这意味着它无法像

半衰期长达数年的钴-60那样

利用机组大修窗口从容辐照

它需要一套极其精密、可靠的

“不停堆换料”系统

在反应堆正常运行的同时

完成靶件的送入和取出

这相当于在核电站跳动的“心脏”中

搭建一条随用随通的“生命通道”

技术难度和风险极高

挑战首先从寻找合适的“通道”开始

在堆芯内数百根林立排管

构成的精密钢铁丛林中

团队最终锁定了一个

直径仅3.4毫米

深达十几米的垂直孔道

但这仅仅是万里长征的第一步

如何在垂直孔道内

将一根15米长、极易弯曲的生产通道

毫发无伤地垂直旋入底部

一个二十多年前预埋的螺孔

旋入深度需达50毫米

全程偏差不能超过10毫米

……

每一步都没有先例可循

团队开始了长达20个月的攻坚

他们自主研发勘测与安装装备

在1:1模拟平台上进行了上千次演练

安装过程每一步都惊心动魄

2024年

一个载入中国核医学史册的时刻到来——

首批国产钇-90玻璃微球

在秦山核电成功出堆

中国终于打破了长达三十年的垄断

团队自主研发的全套技术

创造了四项国家发明专利

钇-90的成功像一把钥匙

打开了核能多元利用的新大门

它验证了商用堆生产高端核药的完整技术路线

预计在“十五五”期间

国产钇-90药品有望推向市场

将大大降低治疗成本

惠及广大肝癌患者

从裂变到融合

从能源到健康

中国核工业人正用智慧与责任

书写着从“核”而来

向“和”而生的新篇章

　　《智造未来》系列科普视频每集聚焦一项近年来我国进行科研攻关的关键核心技术，通过专家访谈、实地拍摄、动画演绎等多种形式，结合多样化的表现手法，以技术的演进路线为主轴，通俗阐释其对产业变革、经济发展、社会进步的深远影响，呈现一堂永不落幕的“科学公开课”，吸引更多年轻人奔赴科技的“星辰大海”。

出品｜中国科学技术馆

摄制｜光明网

特别鸣谢｜中核（北京）传媒文化有限公司 秦山核电