美国回收旧放射源生产抗癌同位素

发布时间:2026-03-23 15:33  点击:1次

为了生产用于FDA批准癌症治疗的锕-227同位素,首要步骤是在橡树岭国家实验室(ORNL)的高通量同位素反应堆(HFIR)中轰击镭-226靶材。然而,镭作为铀的放射性衰变产物,如今极难获取且操作风险极高。但在过去,镭曾是一种相对丰富的资源,人类曾急于寻找其新用途,甚至将其吹捧为具有健康益处。

一个多世纪前镭被发现后,它被广泛用于牙膏、护发霜甚至食品中,并直接用于肿瘤治疗。直到20世纪60年代末,镭仍被制成各种尺寸的密封容器植入癌症部位以抑制生长。随着这些产品对健康的危害被发现,数十年的医疗放射性废物亟需处理。如今,美国能源部(DOE)正将这些废物重新利用,用于生产挽救生命的放射性同位素。

DOE的同位素研发与生产办公室(DOE IRP)已从全球医院、医疗机构及研究设施中回收了这些遗留的医疗设备,使其免于进入放射性废物填埋场,转而成为镭-226的来源。ORNL接收了焊接的含镭针管和曾植入肿瘤周围的设备,以及其他已被更安全现代技术取代的含镭医疗器具。技术人员从中提取的镭被制成颗粒,随后进行辐照,最终产出锕-227、钍-228和钍-229等需求旺盛且具有潜在医疗用途的同位素。

但回收镭并非易事。这些医疗设备除了含有镭和钡外,还包含多种金属污染物。由于具有放射性,必须在热室等受控环境中处理,且批次中常混有破碎玻璃和尖锐金属碎片。ORNL技术人员使用机械剪开设备以暴露镭,随后在硝酸浴中振动并清洗十次以上,使镭得以释放。未被剪开的设备会被重新处理,研磨机则将碎片进一步粉碎。

随后,通过一系列复杂的化学分离步骤去除其他污染物。其中一种副产物铅-210(用于地质年代测定和示踪)被保留以备未来使用。从废弃设备到纯镭的旅程漫长,但每一步的严苛操作都是为后续应用奠定基础。目前,对这些同位素的需求激增,供应已无法满足,导致许多癌症患者被迫等待。

纯化的镭-226是这一切不可或缺的基础原料。在ORNL的高通量同位素反应堆中辐照后,它可生成锕-227,这是FDA批准的镭-223和钍-227(用于靶向α疗法)的母体;它还能提供钍-228,用于制造Ra/Pb发生器,将铅-212直接输送至肿瘤;同时,它也为回旋加速器生产锕-225提供高纯度靶材,而锕-225是抗击转移性癌症最有前景的药物之一。通过回收这些曾被视为废物的旧针管、管子和敷贴,美国能源部填补了一个始于百年前的关键供应缺口。

对于中国核医学与同位素产业而言,这一案例极具启示意义:随着国内精准医疗和靶向治疗需求的爆发式增长,建立完善的放射性同位素回收与循环利用体系,将“历史遗留废物”转化为“战略医疗资源”,不仅是解决供应链瓶颈的务实之举,更是提升国家核技术战略储备的关键路径。

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