多家公司在努力开放钼-99生产，这为这种救命的放射性同位素的供应缓解了压力。

在医学领域，诸如单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、心肌灌注扫描和骨扫描等成像技术，对于诊断心脏病和癌症等重大疾病至关重要，它们每天在全球范围内救助着成千上万的患者的生命。然而，这些技术依赖于一种关键的放射性同位素——“钼-99”，目前这种材料的供应正面临紧张局面。

这些医学成像技术依赖于一些半衰期短的放射性同位素，例如锝-99m和氟-18，它们作为示踪剂使用。这些同位素之所以安全，是因为它们迅速衰变为稳定且无害的物质，这样一来，在它们被摄入或注射到血液中时，对人体的辐射风险极低。而且，所有这些用于示踪的同位素最初都源自钼-99。目前，全球只有少数几家工厂有能力生产钼-99，一旦其中任何一家工厂暂时停产，哪怕是几天，都可能导致全球性的供应短缺。为了避免和预防未来可能出现的供应短缺，包括Phoenix LLC和Shine Medical Technologies在内的多家公司正在积极开发新的、更高效的钼-99生产方法。

钼-99是什么？

钼-99是一种放射性同位素，其原子核中的中子数量多于稳定同位素。由于其不稳定性，钼-99会通过原子衰变释放β粒子（电子）并转变成锝-99m，而锝-99m本身也会迅速衰变成锝-99，最终锝-99缓慢衰变成稳定的钌-99。钼-99的半衰期约为66小时，这意味着每两天半，其数量会减少至原始的一半。锝-99m的半衰期为6小时，使得其在24小时内数量大幅减少至约7%，这一特性使其在医学成像中非常有用。锝-99的半衰期长达211,000年，在衰变成钌-99的过程中，它仅微弱地发射β辐射，对患者健康几乎无风险。

由于放射性衰变的特性，我们无法储存半衰期仅为几天或几小时的放射性同位素，例如钼-99。这意味着生产钼-99的设施需要持续不断地进行生产，以补充因衰变而减少的供应量。事实上，为了补偿在运输途中衰变的损失，锝-99m和其他医用放射性同位素的生产商通常需要购买比实际需求量多出三分之一的钼-99，这额外的购买量取决于他们与最近的钼-99生产设施之间的距离。

目前，全球的钼-99供应主要依赖于几个专门的核反应堆。这些反应堆通过裂变高浓缩铀原子来产生钼-99，它是裂变过程中的一个副产品。尽管在大多数核反应堆中，钼-99只是次要产物，因为它们主要目的是产生可用于发电的动能，但世界上仍有一些设施专门设计用于生产钼-99而非发电。值得注意的是，以前全球仅有五个这样的专门设施，而且它们都位于西半球之外。

生产钼-99的新方法

核反应堆的临时维护导致的偶尔关闭可能会威胁到全球钼-99的供应稳定性。为了应对这一挑战，一些公司正在探索创新的生产方法，这些方法得到了政府的财政支持，旨在开发不依赖于高浓缩铀的技术。

粒子加速器技术提供了一种新的途径，可以用来制造钼-99。NorthStar Medical Radioisotopes正在探索利用粒子加速器向天然稳定的钼-98或钼-100同位素添加或移除中子。与此同时，Niowave公司也在开发另一种技术，它使用电子加速器来分裂铀原子，而不是传统的核裂变反应堆。

在这场提升钼-99生产能力的竞赛中，Shine Medical Technologies公司尤为引人注目。Shine采用的是一种基于其姊妹公司Phoenix LLC所开发的强效聚变中子发生器的生产方法。这些中子发生器利用核聚变原理，通过聚变轻元素如氘（一种稳定的氢同位素），产生氦气和中子辐射。当这些中子与铀原子相互作用时，会促使铀原子分裂，生成包括钼-99在内的较轻元素。核聚变技术，除了作为清洁能源的潜在应用外，还在同位素生产、工业射线照相和材料分析等多个领域展现出广泛的应用前景。

中国研究组提出了医用同位素99Mo的生产新方案

中国科学院合肥物质科学研究院的韩运成教授和湖北科技学院的熊厚华教授领导的研究小组，提出了一种创新的医用同位素钼-99(99Mo)生产方案。该方案利用亚临界包层系统(SBS)，由低浓缩铀(LEU)作为燃料，并由压缩氘-氘(D-D)气动磁镜聚变中子源(GDT-FNS)提供动力。研究成果已发表在《核科学与技术》杂志上。

新提出的SBS系统由1.0×1014n/s的D-D气动磁镜聚变中子源(GDT-FNS)驱动，提供了高中子强度，是该工艺的关键优势。通过蒙特卡洛方法进行的中子学分析表明，该设计满足核临界安全要求(ks<0.97)，同时保持了较高的99Mo生产能力。在固定产99Mo包层角度下，系统稳定运行24小时可以生产约157居里的99Mo，通过配置多个SBS单元可进一步提升产量。

该方案具有生产效率高、核废物少、成本低等优点，并能同时生产多种医用同位素，具有极佳的应用前景。这一新方法的实施有望满足日益增长的99Mo需求，解决全球医疗诊断和治疗的关键需求，具有重要的社会经济影响。研究得到了安徽省自然科学基金、中国科学院国际伙伴计划等项目的支持。

参考链接：

• https://www.itnonline.com/article/how-nuclear-fusion-revolutionizing-medical-isotope-production
• https://www.ccnta.cn/article/15398.html
• https://www.ccnta.cn/article/16155.html