兩會前,全國政協(xié)常委、中國核學會理事長王壽君曾說:“其實,核技術應用的市場需求非常大,是我們跟不上需求?!痹诤思夹g應用領域,這種需求的一大代表就是同位素應用。目前,同位素廣泛應用于核能、醫(yī)學、公共安全、環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及基礎科研等各個領域,特別是在醫(yī)學領域,同位素在惡性腫瘤等重大疾病的診斷和治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。
同位素是質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一種元素,就像一個家族的兄弟姐妹,比如氫元素就有氕、氘、氚三種同位素,它們化學性質(zhì)幾乎相同,僅在物理性質(zhì)上有差別。也因為質(zhì)子數(shù)相同,他們在元素周期表中的位置一樣,所以叫做同位素。
自然界中許多元素都有同位素,有的是天然存在的,有的是人工制造的,有的有放射性,有的沒有放射性。在目前已發(fā)現(xiàn)的110多種元素的同位素中,穩(wěn)定同位素約300種,放射性同位素達1500種以上,且大多數(shù)是人工制備的。人工放射性同位素制備大體有三種方法:在核反應堆中生產(chǎn),用于制備豐中子同位素,簡稱堆照同位素;用帶電粒子加速器制備,多用于貧中子同位素生產(chǎn),簡稱加速器同位素;從核燃料后處理料液中分離提取同位素,這種同位素通常稱為裂片同位素。
同位素在各行各業(yè)都有廣泛應用,如利用鈷-60發(fā)出的射線對害蟲的蟲卵或成蟲進行一定劑量的照射,破壞害蟲的生殖機能,既可滅蟲又不會產(chǎn)生公害,已被世界多國普遍采用。鈷-60還可對一次性醫(yī)療用品和衛(wèi)生用品進行消毒滅菌,具有射線穿透力強、效率高、操作方便等優(yōu)點,可達到徹底滅菌、無污染、無殘留的效果。
放射性碘-131可在工業(yè)領域用于輻射檢漏。地下輸氣、輸油管道有時會因為腐蝕而穿孔,發(fā)生漏氣、漏油事故,采用人工挖土來查找漏洞是很麻煩的事情,利用同位素就方便多了。把放射性碘-131通入待檢查的封閉系統(tǒng)中,如果有油或者氣漏出,碘-131會被漏點附近的土壤所吸附,很容易就可被儀器探測出來,從而快速找到漏洞位置。用這種方法,即使非常微小的焊接砂眼所造成的泄漏,也能檢查出來。
既然同位素這么有用,我國的同位素生產(chǎn)情況怎么樣呢?
1982年,核工業(yè)部成立了中國同位素公司,負責組織同位素生產(chǎn)、供應和進出口貿(mào)易。2008年秦山三期鈷-60項目通過了國家核安全局的安全評審,2010年約520萬居里的鈷-60同位素順利出堆。
2020年,中國核動力研究設計院研制生產(chǎn)的首批國產(chǎn)化堆照鍶-89核素正式交付成都中核高通同位素股份有限公司,并經(jīng)專家驗證相關指標達到國際先進水平。這意味著我國在該領域成功打通了生產(chǎn)全流程關鍵技術,解決了醫(yī)用同位素嚴重依賴進口、核心原料卡脖子的困境,正式具備氯化鍶供貨能力,為國內(nèi)前列腺癌和乳腺癌骨轉(zhuǎn)移癌患者大幅降低了治療成本。
同位素技術在提高,產(chǎn)量在擴充,使用范圍也融入了我們身邊方方面面,隨著時間的推移,相信同位素制造水平會不斷提升,最終實現(xiàn)完全自給自足,不再受制于人,讓我們的生活更加便利,讓生活更加健康。