大家还记得我们体检时的一个项目吗？

一支吹气管、一小瓶紫红色的药水、一台占不到半个桌面的仪器、半个小时的时间……借助同位素碳-14，仅仅通过简单的呼气，就可以完成一次确定你的胃是否感染幽门螺杆菌的诊断。然而，就这“一口气”，我们依赖了进口很多年。

价格昂贵且供应得不到保障，供应紧缺已经严重制约下游产业发展。

4月20日，碳-14靶件从中核集团旗下中国核电投资控股的秦山核电重水堆机组中成功抽出，这是我国首次利用核电商用堆批量生产碳-14同位素，中国也从此彻底破解了国内碳-14同位素依赖进口的难题，实现碳-14供应全面国产化。

不止于此，碳-14项目的成功实施也为后续其它同位素项目推进积累了宝贵经验，增强了建设同位素生产基地的信心。

秦山核电碳-14研发生产项目于2019年开始进行可行性论证，2020年12月正式启动，经秦山核电、上海核工院和中核北方等3家单位共同努力，仅用一年多时间完成靶件设计、方案论证、核安全审评、靶件研制等工作，取得一系列创新成果，2021年4月11日取得入堆许可，4月21日完成靶件组装、具备入堆条件。2022年4月26日，首批靶件获批入堆。

本次碳-14靶件完成出堆后，经后端处理后将于2024年底开始向市场供货，将有力带动我国同位素应用产业链发展，进一步建立健全产学研合作开展商用堆辐照生产同位素的研发体系，助推和牵引下游医疗企业高新型核药和核医疗产业研发，为国内同位素应用产业发展提供有力支撑。

可以说，碳-14与我们的生活有着紧密的关联，下面就来系统介绍一下碳-14：

什么是碳-14？

碳-14是碳元素的一种具有放射性的同位素，我们通常说的“碳”，比如常见的石墨、钻石等，一般指碳-12，包含6个质子和6个中子，而碳-14的原子核中含有6个质子和8个中子，与常见的稳定同位素碳-12和碳-13不同。碳-14作为示踪剂，具有方法简单、易于追踪、毒性小、准确性和灵敏性高等特点，在研究物质分布、揭示反应机理、阐明迁移过程、医学临床诊断等方面扮演着重要的角色，已广泛地应用在疾病诊断、新药开发、工业、农业等诸多领域。

碳-14有哪些应用？

碳-14在科学研究中有着广泛的应用，包括：

• 医学诊断：如幽门螺旋杆菌检测、药代动力学研究。

• 环境监测：用于测量空气中的颗粒物浓度，如PM10、PM2.5。

• 科学研究：在农业、化学、生物学等领域作为示踪剂，用于研究药代动力学、化学反应动力学、农药残留等。

什么是碳-14呼气试验？

碳-14呼气试验是一种用于检测幽门螺杆菌感染的诊断方法。这种试验的原理基于幽门螺杆菌在胃组织粘膜内产生的尿素酶，能够将被碳-14标记的尿素分解成氨和含有碳-14的二氧化碳。通过收集并测定含有碳-14标记的二氧化碳量，可以判断是否存在幽门螺杆菌感染。是一种有效、方便且无创的幽门螺杆菌检测方法，有助于及时发现并治疗幽门螺杆菌感染，从而维护人们的胃部健康。

碳-14的生产主要有哪些方法？

在自然界中，碳-14往往通过宇宙射线与大气中的氮原子相互作用产生。现代工业中，碳-14的生产主要通过核反应堆中的中子辐照或高能加速器产生的中子束与含氮物质反应来制备，从而满足科研和工业生产的需求。

为什么选择重水堆机组进行碳-14生产？

秦山核电依托其重水堆机组生产碳-14，主要是通过将特定的靶件放入重水堆中进行中子辐照。靶件在重水堆中经过一定时间的辐照后，其中的碳原子会吸收中子转化为碳-14。

重水堆机组中子通量高，这使得它成为生产碳-14的理想选择。与目前生产碳-14主要依靠研究堆相比，秦山核电重水堆机组长期保持高功率稳定运行，可靠性高，可以保证放射性核素的稳定供应核安全生产，生产成本也比较低。

秦山核电如何确保碳-14生产的安全？

秦山核电在方案设计时以反应堆安全稳定运行为根本原则，确保碳-14辐照生产不会影响反应堆安全；在碳-14生产过程中采取了严格的安全措施，包括建立完善的安全管理制度和操作规程，加强设备维护和检修，确保生产设备的稳定性和可靠性；同时，秦山核电加强对生产过程的监控和检测，及时发现和处理潜在的安全隐患。

后续碳-14会稳定批量化生产吗？

靶件出堆以后，在中核秦山同位素有限公司的分离提取生产线上进行靶件拆解、碳-14元素提取、碳-14固化等工作，将靶件中的碳-14转化为稳定的碳酸钡化合物，再供应市场，供后端制药、科研等使用。

两年来的首批辐照经验表明，两台重水堆机组可以在安全稳定发电的同时，进行碳-14的辐照生产。秦山核电将稳定生产并供应碳-14，满足国内需求和出口需求。