(26日)下午,在位于浙江嘉興的秦山核電站,我國(guó)首批“碳-14”批量化生產(chǎn)正式啟動(dòng)。
據(jù)了解,目前我國(guó)“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(guó)內(nèi)需求,徹底解決我國(guó)“碳-14”自主供給嚴(yán)重短缺的問(wèn)題,同時(shí)還將有力帶動(dòng)我國(guó)同位素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
中核集團(tuán)中國(guó)同輻總經(jīng)理 王鎖會(huì):“碳-14”目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)值規(guī)模在4000萬(wàn)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(guó)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(guó)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(lái)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(lái)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(lái)一問(wèn)到底。先來(lái)看看,“碳-14”究竟是個(gè)啥呢?
自然界中存在的碳,比如常見(jiàn)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(shuō)“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(lái)干點(diǎn)啥?
說(shuō)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(shuō)明它很有用。這“碳-14”究竟能用來(lái)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(guò)人工產(chǎn)生,“碳-14”因?yàn)槭窃雍酥械闹凶舆^(guò)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(cè),比如檢測(cè)幽門螺桿菌和開(kāi)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(cè)出來(lái),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(guò)檢測(cè)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(cè)幽門螺桿菌。目前我國(guó)每年的幽門螺桿菌檢測(cè)需求超過(guò)3000萬(wàn)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(cè),它是將“碳-14”做成膠囊。我們吃入后,然后進(jìn)行呼氣檢測(cè),呼氣檢測(cè)就可以檢測(cè)它其中的“碳-14”的含量,以此來(lái)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(lái)檢測(cè)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(guó)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(cè)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(guó)威:我們做一次“碳-14”呼吸檢測(cè)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(lái)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(lái)的?我國(guó)又為何要用商用核電機(jī)組來(lái)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(guó)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(shì)。
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(jiǎn)單說(shuō)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(guó)曾采用過(guò)用于實(shí)驗(yàn)研究的小型反應(yīng)堆來(lái)生產(chǎn)“碳-14”,但是由于產(chǎn)量小,生產(chǎn)不連續(xù),無(wú)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(zhǎng)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?jī)赡晖6丫S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(guò)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)
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