ヘリコバクター・ピロリの検査のゴールドスタンダードである炭素14は、実は原子力発電所と関係があるのです！

炭素14とは何ですか?

炭素14は炭素の放射性同位体です。一般的なグラファイトやダイヤモンドなどの「炭素」という場合、通常は 6 個の陽子と 6 個の中性子を含む炭素 12 を指します。炭素 14 の原子核には 6 個の陽子と 8 個の中性子が含まれており、一般的な安定同位体である炭素 12 や炭素 13 とは異なります。トレーサーとしての炭素14は、方法が簡単で追跡が容易、毒性が低く、精度と感度が高いという特徴があります。物質の分布の研究、反応機構の解明、移動過程の解明、医療臨床診断において重要な役割を果たします。病気の診断、新薬開発、産業、農業など多くの分野で広く利用されています。

炭素14の用途は何ですか?

炭素14には、次のような幅広い用途があります。

医療診断：ヘリコバクター・ピロリの検出や薬物動態研究など。

環境モニタリング：PM10やPM2.5などの空気中の粒子状物質の濃度を測定するために使用されます。

科学研究：農業、化学、生物学などの分野でトレーサーとして、薬物動態、化学反応速度論、農薬残留物などの研究に使用されます。

炭素14呼気検査とは何ですか?

炭素14呼気検査は、ヘリコバクター・ピロリ感染を検出するために使用される診断方法です。この検査の原理は、胃粘膜内のヘリコバクター・ピロリ菌が産生するウレアーゼに基づいています。ウレアーゼは、炭素14で標識された尿素を炭素14を含むアンモニアと二酸化炭素に分解します。炭素14で標識された二酸化炭素を採取し、その量を測定すれば、ヘリコバクター・ピロリ菌感染の有無を判定することができます。これは、ヘリコバクター・ピロリを検出する効果的で便利な非侵襲的な方法であり、ヘリコバクター・ピロリ感染を適時に検出して治療し、人々の胃の健康を維持するのに役立ちます。

炭素14を生成する主な方法は何ですか?

自然界では、炭素 14 は宇宙線と大気中の窒素原子の相互作用によって生成されることが多いです。現代の産業では、科学研究や工業生産のニーズを満たすために、炭素 14 は主に原子炉での中性子照射によって、または高エネルギー加速器によって生成された中性子ビームと窒素含有物質との反応によって生成されます。

秦山原子力発電所は重水炉ユニットをベースにしてどのように炭素14を生産するのでしょうか?

秦山核電は、主に重水炉内に特定の標的を設置して中性子を照射することにより、重水炉ユニットで炭素14を生産しています。ターゲットが重水炉で一定期間照射されると、その中の炭素原子が中性子を吸収して炭素14に変換されます。

炭素14の製造に重水炉を選択する理由は何ですか?

重水炉は中性子束が高いため、炭素14を生成するのに最適です。現在、主に研究用原子炉に依存している炭素14の生産と比較すると、秦山原子力重水炉ユニットは長期間にわたり高出力の安定した運転を維持し、高い信頼性を備えています。放射性核種の安定供給と安全な生産を確保でき、生産コストも比較的低い。

秦山原子力発電所の炭素14原子炉が無負荷状態になったことの意味は何ですか？

以前、我が国の炭素14はほぼ完全に輸入に依存していました。商業用原子炉を用いて炭素14放射性同位元素が製造されるのは世界初であり、我が国が炭素14の大量生産を達成したのもこれが初めてです。これにより、国内の炭素14同位体の自給自足供給の深刻な不足が完全に解決され、「健康な中国」の構築に貢献することになります。それだけでなく、炭素14プロジェクトの成功により、その後の他の同位体プロジェクトの推進に向けた貴重な経験も蓄積され、同位体生産基盤の構築に対する自信も高まりました。

炭素 14 ターゲットを原子炉から取り出して医療用に使用した後、他にどのような処理が必要ですか?

ターゲットはパイルから取り出された後、分解され、炭素14元素が抽出され、CNNC秦山同位体株式会社の分離抽出生産ラインで炭素14が固化されます。ターゲット内の炭素14は安定した炭酸バリウム化合物に変換され、バックエンドの医薬品製造、科学研究などに利用するために市場に供給されます。

炭素14に加えて、秦山原子力発電は同位体生産においてどのような成果を上げましたか?

炭素14が原子炉生産に投入される前に、秦山核電はすでにコバルト60の生産を達成していた。コバルト 60 は金属元素コバルトの放射性同位体であり、食品保存、工業用欠陥検出、ガンマメスなど多くの分野で使用できます。秦山原子力発電所で生産されるコバルト60は、重水炉の短い生産サイクルと大規模な生産規模の利点を活かし、国内市場の需要の大部分を満たすことができ、ユニットの安全な運用と経済性に影響を与えることなく、一部を輸出することもできます。

また、秦山原子力は関連部門と積極的に協力し、イットリウム90ガラス微小球生産ターゲットの開発や同位体生産設備の研究開発と設置を完了し、照射処理、核特化医療、核技術設備製造、核医学調製、診断医学などの同位体応用産業チェーンの発展を効果的に推進し、国家の核技術応用産業モデル基地の構築に貢献した。

炭素14生産の達成を基盤として、秦山原子力発電が同位体産業の発展を促進する上での計画と目標は何ですか?

秦山核電は国家戦略に基づき、グループと歩調を合わせ、各部門の優位性を十分に発揮し、科学技術革新を推進し、「同位元素生産基地」を明確に構築し、同位元素応用産業チェーンの発展を積極的に推進しています。秦山核電は、2024年までに、既存の工業用コバルト60、医療用コバルト60、炭素14などの放射性核種の生産に加え、イットリウム90、ルテチウム177、ストロンチウム89などの放射性核種の生産能力も構築することができます。この生産能力は国内需要を満たすとともに、秦山原子力発電が「健康な中国」の構築と人々の福祉の向上に新たな、より大きな貢献を果たすことが期待される。