我国的重水堆和同位素生产

【本文由“张广才”推荐,来自《我国首个商用堆在线辐照生产同位素装置成功投运》评论区,标题为张广才添加】

秦山核电站不仅是中国首座核电站,同时也是中国核电站的另类,国内核电几乎都是压水堆,唯一的重水堆是秦山三期。而秦山一期则是中国在核潜艇陆上堆“196”堆发展而来的自主技术CNP300堆,早于引进法国M310堆的大亚湾核电站商用发电。

重水堆的优点除了可以使用天然铀燃料,无须压力容器的制造技术,以及不停堆换料以外,还有一个就是生产同位素,其中生产的最重要的同位素是钴60,全球80%的钴60都是利用重水堆生产的。和其他核堆不同,重水堆换棒无需停堆,而且中子通量高,所以将重水堆的不锈钢调节棒换成钴59,就可以利用核堆生产钴60。

秦山三期的重水堆是引进加拿大的CANDU重水堆,但生产钴60的技术,加拿大不给。中国就自己琢磨攻克。2010年5月,秦山三期核电站21根辐照后钴调节棒全部安全卸出反应堆,国内首次成功实现利用重水堆批量生产工业用钴60同位素,2017年又成功生产医用钴60同位素。从被进口垄断,到现在秦山三期生产的钴60已经占70%以上。

医用同位素生产方式分为三种:反应堆、加速器、同位素发生器。之前国内利用研究堆-中国绵延堆,制备了纯度99.9%的镱-176,镱-176是制备镥-177的原料(见观网2024年3月8日报道)。但研究堆的主要目的是研究,所以医用同位素产量低,不足以大规模商用替代。

这个新闻是商用堆反应堆--秦山三期制造医用同位素镥-177。今年4月,碳-14靶件从秦山核电重水堆机组中成功抽出,成功商业制备碳-14同位素。现在又成功制备镥-177。

另外,今年1月30日,由中核集团中国核动力研究设计院研制的全球功率最高溶液型医用同位素堆在四川开工建设,2027年建成,届时将生产钼-99、碘-131医用同位素。

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