核聚变如何改变医用同位素生产

医学成像程序，例如单光子发射计算机断层扫描(SPECT)扫描、心肌灌注扫描和骨骼扫描被用于诊断心脏病和癌症等问题，并每天为世界各地数以万计的患者提供挽救生命的治疗。但是，使这些步骤成为可能的材料是钼元素的放射性同位素，被称为“钼- 99或简单地说魔草- 99——供不应求。

这些过程依赖于短命的放射性同位素，比如锝99 m或氟18作为标记剂，因为它们很快就会衰变为稳定和惰性的物质，当摄入或注射到血液中时，不会有辐射损伤人体的风险，而且所有这些同位素都来自钼99。如今，只有少数几家工厂生产整个世界的供应，而一家工厂停产几天就会导致全球范围内的短缺。为了减轻和防止未来的短缺，许多公司，如凤凰有限责任公司和Shine医疗技术公司，正在开发新的和更有效的方法来大量生产钼-99。

魔草- 99是什么?

钼-99是一种同位素，这意味着它的原子核中有比普通元素钼更多的中子。一些同位素是稳定的，但另一些是不稳定的，这意味着原子不能保持自身在一起，必须排出粒子和能量才能转化为更稳定的元素。这个过程被称为原子衰变。例如，钼-99通过释放一个β粒子(换句话说，一个电子)并转化为锝-99m来衰变，而锝-99m本身衰变得更快，变成锝-99，而锝-99本身衰变得更慢，变成稳定的钌-99。

每种同位素的半衰期或衰变所需的时间都不同。钼-99的半衰期大约是66小时，所以无论你在任何给定的时间里有多少钼-99，在两天半多一点后，你会剩下一半的钼-99。锝-99m的半衰期为6小时，因此，在24小时内，为进行医学扫描而引入你体内的任何剂量都将消耗约93%(这就是它在医学成像中如此有用的原因)。然而，作为锝-99m放射性衰变的副产物，锝-99的半衰期为211000年，在变成稳定的钌-99之前，它会微弱地释放少量的β辐射，对患者的健康几乎没有危险。

作为…的结果放射性衰变在美国，没有办法储存钼-99或任何其他元素放射性同位素半衰期以天或小时计。生产moly-99的工厂必须在知道世界各地的moly-99的供应不断减少的情况下不断生产。事实上，锝-99m和其他医用放射性同位素的生产商总是必须比他们需要的钼99多购买三分之一，这取决于离他们最近的钼99生产商在世界上的距离，仅仅是为了计算在运输过程中会衰变的钼99的数量。

目前，世界上钼-99的供应是由几个专门的核反应堆生产的。钼99是可裂变铀衰变的副产物，因此裂变反应堆将高浓缩铀的原子分裂，产生大量钼99。在绝大多数核反应堆中，钼99或多或少都是无关紧要的副产品，因为反应堆的主要功能是产生可转化为电能的动能。然而，世界上有一些设施不是专门设计来发电的，而是专门用来收集钼99的。全世界只有5个这样的设施，其中没有一个位于西半球。

生产钼99的新方法

因为即使这四个反应堆中的一个关闭几天——例如，临时维护——也会危及世界钼-99的供应，世界各国政府认识到生产钼-99的新方法是至关重要的。反应堆也有其他缺点，比如它们对高浓缩铀的依赖，出于安全原因，高浓缩铀很难运输。因此，几家公司获得了政府的财政援助，以开发不依赖高浓缩铀的医疗成像用钼-99生产的巧妙新方法。

正在研究的许多新方法都涉及到……的使用粒子加速器而不是裂变反应堆。例如，北极星医疗放射性同位素正在研究的一种方法涉及使用粒子加速器分别向自然存在的稳定的钼-98或钼-100添加或减去中子;Niowave正在研究的另一种方法是使用电子加速器而不是反应堆来分裂铀原子。

在重振钼99生产的竞争中，最有前途的公司之一是照医疗技术．Shine的同位素生产方法依赖于其姊妹公司开发的超强核聚变中子发生器凤凰城有限责任公司把铀分解成钼-99。这些中子发生器是核聚变的近期应用。在核聚变中，轻元素如氘(一种稳定的氢同位素)被聚变产生氦和中子辐射。中子辐射，当与铀相互作用时，导致铀原子分裂成更轻的元素，包括钼99。虽然核聚变最大的名声是它作为清洁能源的潜在应用，但它在中子辐射生产方面还有许多其他应用，不仅包括同位素生产，还包括工业射线照相和材料分析。

凤凰号在Shine系统中的中子发生器可以从相对较小、浓度较低的铀中生产出大量的医用同位素。这个过程使用低浓缩铀(LEU)而不是高浓缩铀(HEU)，这是有益的
出于几个原因，包括安全和保障。Shine在威斯康辛州简斯维尔的生产设施。当它上线时，预计将能够满足整个美国对钼99的一半需求。

打开生产链

尽管美国的医院占了全球钼99需求的一半，但美国国内已经有30多年没有生产钼99的设施了;整个西半球最后一个生产钼99的工厂于2019年1月关闭。致力于开放国内钼99生产的公司在减轻这种救命放射性同位素的全球供应链负担方面发挥了关键作用。世界各地未来几年的新设施旨在消除严重的钼短缺，最近的一次发生在2018年，当时三个反应堆同时关闭进行例行维护，使钼短缺成为历史。

Willow Ascenzo是一名营销文案和内容创作者凤凰城有限责任公司这是一家总部位于威斯康辛州麦迪逊的核技术公司。,区域。