【仪器网 行业要闻】在自然界中，目前碳元素已知的同位素共有15种，其中碳12与碳13属于稳定性同位素，其在自然界中的丰度分别为98.89%和1.11%，例如我们所常见的石墨、铅笔芯、钻石等，都是碳-12。除此之外，还存在一种同位素“兄弟”，这位“兄弟”不仅能够在考古学中测定生物死亡年代，并且还能够标记化合物作为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动，即——碳-14。
 

　　碳-14是透过宇宙射线撞击空气中的氮十四原子所产生的的，其半衰期约有5730年，因此能够根据死亡生物体的体内参与碳-14成分来推断其存在年龄。生物尚存活时需要呼吸，体内的碳-14含量基本没有变化，而生物死去停止呼吸后，体内的碳-14逐渐开始减少。科学家们可以通过测量任何已死亡的生物体中碳-14与碳-12的比例含量，并将其与自然发生的比例进行比较，就能计算出其死亡的时间，这种方法就是常说的碳定年法。
 

　　不只是碳定年法，由于碳-14具有放射性，能够被检测出来，因此时常被用作标记物而进行标记与检测，例如在农药中加入碳-14，后期可以通过检测农作物上所含碳-14的含量，从而判断农药的残留量。碳-14同位素广泛应用于农业、化学、医学、生物学等领域，是幽门螺旋杆菌检测、药代动力学研究、β射线环境监测的首选示踪剂。
 

　　近几年，碳-14呼吸试验已经被广泛应用于Hp的检测中，且碳-14虽然属于一种放射性核素，但是研究选择的剂量低微，相对于胸部X线片放射检查所带有的一次辐射量相对较少，具有一定安全性。碳-14呼吸试验具有简便、快捷、安全卫生、成本低且不会引发感染等优势，同时其Hp感染阳性检出率更高，能够运用于Hp感染诊断和随访当中，与胃镜检查结合运用可以起到互补的作用，提高Hp感染的检出率，提供有效的治疗指导信息。
 

　　碳质气溶胶作为大气气溶胶的重要组成，对环境、气候和人类健康等能产生重要的影响。碳-14不仅能定性区分生物源和化石源，还能定量分析不同来源对有机碳和元素碳的贡献比例。气溶胶碳-14源解析技术的应用甚至可以尝试从点源观测(如城市和背景点)向观测群延伸，如全国或者一定区域(如珠三角和长 三角等)的气溶胶观测网络中，通过建立基于野外观测的“自上而下”的有机碳和元素碳的来源排放清单解析，从而在一定程度上检验、印证和修正基于排放因子的“自下而上”的研究结果，最终减小我国含碳气溶胶排放清单的不确定性。
 

　　2021年6月，国家原子能机构联合科技部、公安部、生态环境部等7部门发布《医用同位素中长期发展规划(2021-2035年)》，《规划》提出了我国“十四五”期间和今后一段时期医用同位素产业发展的指导思想、主要原则与阶段性目标。并指出，到2025年，一批医用同位素发展的关键核心技术取得突破，适时启动建设1~2座医用同位素专用生产堆，实现常用医用同位素的稳定自主供应；到2035年，在充分保障我国人民健康需求的基础上，积极推动医用同位素“走出去”，为构建人类卫生健康共同体作出贡献。
 

　　在以往，我国采用用于实验研究的小型反应堆来生产碳-14，但是由于产量小，生产不连续，无法形成稳定的供应，所以，过去我国的碳-14供应全部依赖于进口。近日，中核集团使用商用核电机组，可以长期保持高功率稳定运行，连续稳定地生产碳-14。全球首批商用堆碳-14辐照生产靶件在中核集团秦山核电三厂2号重水堆机组入堆，标志着我国开启商用堆生产碳-14同位素，并预计将在2024年开始向市场供货。
 

　　这是中核集团携手各方在医用同位素生产方面取得的重大突破，将解决国内碳-14同位素供给问题，为打造核技术应用产业示范基地、建立稳定自主的医用同位素供应保障体系，带动同位素应用产业链发展。并且碳-14靶件入堆辐照，标志着碳-14的生产将开启自主化的道路。
 

　　解决碳-14自主化生产的问题，能在源头上一定程度遏制住我国的胃癌增长势头。碳-14同位素自主化生产将彻底解决国内碳-14同位素供给问题，为打造核技术应用产业示范基地、建立稳定自主的医用同位素供应保障体系，带动同位素应用产业链发展，提升人民健康水平作出新的更大贡献！
 

　　(资料参考来源：科技日报、央视新闻、知乎、百科、知网等)