新春走基层 见证新“动能” | 秦山核电：探路医用同位素生产

正文

请到「今天看啥」查看全文

其实，早在2010年，秦山核电就成功实现了工业钴-60的批量生产。2019年又实现了医用钴-60生产的突破。

尚宪和告诉记者，这主要得益于秦山核电拥有国内仅有的两台70万千瓦级的重水堆核电机组。

“重水堆具有堆芯中子通量高、可以不停堆换料、运行稳定等特点，在同位素生产方面具有效率高、产量大、比活度高、连续生产、供应稳定等优势。”尚宪和说。

秦山核电医用同位素生产装置

秦山核电能够生产医用同位素的另一优势条件，是拥有一支人才队伍。作为国内起步最早、堆型最丰富的核电站，秦山核电在发展过程中需要自主解决各种技术难题，专项工程处则是解决这些难题的重要力量。

2019年9月25日，秦山核电召开会议，学习习近平总书记关于核工业创建60周年的重要指示精神，以及中核集团、中国核电安全发展创新发展战略规划，并就秦山核电如何落实战略规划展开深入研讨。

会上，秦山核电提出了几项具体任务，其中一项为“利用秦山核电基地开展核素生产的可行性研究”，探讨是否可以利用秦山核电的反应堆辐照生产锶-89、碳-14等放射性同位素。该项工作安排公司专项工程处牵头，运行、维修、技术和化学等部门配合。

专项工程处负责此项任务的孟智良接到任务后，立即开始收集信息和进行可行性评估，经衡量后，在原定6种放射性同位素的基础上增加了钼-99、镥-177、碘-131等放射性同位素。

使用商用堆进行放射性同位素生产，首先需要找到可用的生产位置。商用堆在设计上是用来发电的，因此堆芯内除了燃料组件和反应性控制保护装置，没有事先设计和安装好的辐照孔道。同时，商用堆的堆芯在设计时考虑了良好的中子经济性，使得堆芯外围的中子通量较低，不适合同位素辐照生产，因此还得在堆芯内部找。

孟智良在重水堆和压水堆的堆芯内部锁定了4个潜在位置，重水堆3个，压水堆1个，经过综合比较，发现重水堆在同位素生产方面优势显著。在随后的3个月内，专项工程处的技术人员对初步可行性研究报告进行了持续完善，最终报告获得了秦山核电专家的认可。

为了进一步确认生产方案是否可行，为后续研发提供指导，2020年初，秦山核电选择了6种放射性同位素，正式委托上海核工院开展生产的可行性专题论证。上海核工院历时8个月完成论证，并发布相关评估报告，证实秦山核电进行上述放射性同位素生产是可行的。

2020年底，秦山核电编制并发布了《秦山核电同位素生产基地建设发展规划》，并纳入《秦山核电“十四五”高质量发展规划》，统筹推进重要医用同位素产业化生产技术研发和能力建设，全力确保在“十四五”期间建立钼-99、镥-177、碳-14等多种医用同位素的产业化生产能力。2021年初，中核集团组织专题会议讨论后，将秦山核电的医用同位素生产纳入集团的实施方案中。

攻克技术难关

虽然进行了可行性研究和论证，且此前有钴-60生产的经验，不过，要生产新的医用同位素品种，还需要进行新的探索和实践。

秦山核电首先攻关的是碳-14的生产。回忆起科技攻关的场景，李世生向记者打开了话匣子。

李世生告诉记者，与目前生产碳-14主要依靠的研究堆相比，秦山核电重水堆机组辐照生产碳-14具有独特的优势，一是堆芯空间大，辐照靶件数量多、产量大，二是在安全稳定发电的同时生产碳-14，生产成本相对较低。

2020年11月，在明确重水堆辐照生产碳-14原理上可行的情况下，秦山核电充分发挥党建引领作用，由专项工程处党支部牵头成立同位素辐照生产党员突击队，与上海核工院、中核北方就项目开发进行了一轮深入探讨。摆在大家面前的第一个问题是靶件如何设计，这需要兼顾制造、辐照安全以及后端处理便利性等问题。

“项目组综合考虑前端制造厂技术水平、重水堆安全稳定运行需要、后端热室处理技术，最终确定以氮化铝粉末作为靶材，以某特殊金属作为包壳的靶件设计方案。”李世生说。

接下来的难题是靶件的封装密度，太松会导致装料太少且不利于传热，太紧则不利于后端处理，在相关专家支持下，项目团队经过多次讨论，最终确定了最佳值。

在生产同位素的过程中，核安全是重中之重。在进行核安全评审时，项目组广泛了解国内同类工作经验，从多个国内外文献中找支撑材料，经过充分讨论交流，再汇总编制论证报告。

“最终，辐照方案成熟性报告以翔实的论据、充分的数据，有力地说明了靶件入堆的安全性与成熟性，获得了审评人员的认可，为项目最终获得国家核安全局的许可奠定了基础。”李世生说。

2022年4月11日，秦山核电获得国家核安全局入堆许可，4月21日，完成靶件安装，具备了入堆条件，4月26日14时55分，随着现场操作人员将靶件缓缓插入堆芯，现场指挥发出报告：全国首根商用堆碳-14靶件入堆工作顺利完成！在北京、海盐等地以视频会议方式同步召开的入堆见证和汇报会现场响起了热烈的掌声。

2024年4月20日13时48分，碳-14靶件从秦山重水堆机组成功抽出，这是我国首次利用核电商用堆批量生产碳-14同位素，中国由此破解了国内碳-14同位素依赖进口的难题，实现了碳-14辐照生产的全面国产化。

请到「今天看啥」查看全文