放射性医疗同位素镥-177如何国产化？

【本文由“老陈哥2018”推荐，来自《成功制备，纯度超99.9%！实现材料供应自主可控》评论区，标题为老陈哥2018添加】

镥-177的半衰期为6.647天，释放较低能量的β射线（电子），用于放疗时副作用较小，其发射的低能γ射线还能用于显像诊断。镥（Lu）作为一种稀土元素，只有镥-175这一种稳定同位素（占97.4%），但自然界中还存在半衰期长达370亿年的镥-176。

制备镥-177的方法分为两种，一种是在反应堆中辐照镥-176，使之获得一个中子而成为镥-177，但这种方法的效率较低，产品中含有大量未反应的镥-176（新闻中所说的“无载体镥-177放射性同位素产品”的“载体”就是指镥-176），导致放射性活度低，另外还会产生特殊的长寿命的镥-177m同位素，半衰期160天，释放高能γ射线，造成不利影响。

另一种制备方法就是新闻提到的用镱-176在反应堆内辐照，吸收中子成为镱-177，镱-177发生β-衰变（原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子，质量数不变而原子序数+1），得到镥-177。

这种方法需要高纯度的镱-176同位素。稀土元素镱（Yb）天然存在从168到176的多种同位素，其中镱-176占比13%，采用的分离方法是电磁分离法。把镱制成挥发性的三氯化镱（YbCl3），加热蒸发后被电弧电离，三氯化镱分子失去一个电子变成带正电的离子。把飞出的离子束引入一个横向的磁场，离子在电磁力作用下发生偏转，质量越大的离子的旋转半径越大。根据镱同位素质量数的不同，在不同的位置收集离子，就可以实现同位素的分离。

（离子束在横向磁场作用下的弧线运动轨迹模拟图，右边放大图不同颜色的线条表示不同同位素离子的偏转半径不同，在不同位置接收即可实现分离）

此前镱同位素的电磁分离技术掌握在美俄手中，完全依赖进口。2023年11月，中核集团同位素电磁分离技术团队通过自主研发关键技术首次分离出丰度大于99%、纯度大于99.5%的镱-176同位素，实现零的突破。

（核工业理化工程研究院EMIS-170同位素电磁分离器是目前国内唯一一台尚在运行的大型同位素电磁分离装置，为“北斗”导航系统的铷原子钟所用的铷同位素分离做出难以替代的贡献）

这条新闻报道的是进一步从国产镱-176制备出镥-177，提到的中核集团核工业理化工程研究院/有限公司是中核原子能工业有限公司的成员单位之一，是中核集团唯一专门从事铀同位素分离技术、设备研究的机构。