科创中国
商用堆在线辐照生产同位素装置
成果类型：: 发明专利,新技术
发布时间: 2025-03-27 14:58:10
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”核技术应用科技服务团| 刘芳 | 2025-04-16 13:50:12
近日，由西安交通大学核反应堆热工水力团队（NuTheL）助力研发的我国首个商用堆在线辐照生产同位素装置正式投运，在此生产的首批镥-177等多种国内当前紧缺的短半衰期医用同位素也同步出堆，标志着我国成功掌握相关关键技术，一举打破我国关键医用同位素长期依赖进口的局面。
核反应堆热工水力团队（NuTheL）克服了重水堆全堆芯热源分布与靶件微小尺寸内跨尺度及中子物理-热工水力多物理场耦合难题，开发了靶件狭小空间多层介质热流精细化调控技术，实现了真实反应堆内热量产生与传递过程的高精度模拟，研究成果支撑了该装置通过国家核安全局的安全审评。
此次同步出堆的镥Lu-177，作为肿瘤精准诊疗领域的“明星”医用同位素，可以通过与靶向药物相结合实现精准杀伤肿瘤细胞，被广泛应用于前列腺癌、神经内分泌肿瘤等多种癌症的靶向治疗，治疗效果好、副作用低，在医学领域拥有广阔的应用前景。
该装置无需停堆即可规模化、稳定持续生产镥-177、锶-89和钇-90等短半衰期医用同位素，将显著提升我国在同位素生产供应领域的自主能力以及国际市场的参与度。 其中，镥-177作为肿瘤精准诊疗领域的“明星”医用同位素，可以通过与靶向药物相结合实现精准杀伤肿瘤细胞，被广泛应用于前列腺癌、神经内分泌肿瘤等多种癌症的靶向治疗，治疗效果好、副作用低，拥有广阔的应用前景。
西安交通大学在核工程与核技术方面领域的深厚底蕴，团队探索的反应堆热工水力学方向，是学院创立之初一直延续至今的三个学术方向之一。此外，研究所依托的核工程与核技术专业发展历史悠久，是全国最早成立的核专业之一，1981年获首批硕士学位授予权，1986年获首批博士学位授予权，2003年晋升为一级学科博士点，同年获批一级学科博士后流动站，2007年“核能科学与工程”二级学科被批准为国家重点学科。2023年本专业开始“核工程”、“核技术”和“核燃料循环与材料”三个本科专业模块的招生培养。同时该专业入选全国首批“强基计划”，采取本硕博贯通培养的方案。该专业也拥有一流的教学科研平台，包括30余套各型号专业研究平台，建设了多个国际领先的研究平台和核电厂与火电厂系统国家级虚拟仿真实验教学中心。
本项目是在国家原子能机构、国家核安全局等指导支持下，由秦山核电站联合上海核工程研究设计院、中核北方核燃料元件有限公司、苏州江锦自动化科技有限公司、国核宝钛锆业股份公司、西安交通大学等单位共同开展。项目历经3年协同攻关，累计进行2200余次试验，在确保安全可靠的前提下实现高效生产，充分展现了我国在核技术应用和高端装备制造领域的强大实力与自主创新能力。
商用堆在线辐照生产同位素装置正式投运后，生产的首批镥-177医用同位素同步出堆， 标志着我国成功掌握批量化在线辐照生产短半衰期同位素的关键技术，一举打破我国关键医用同位素长期依赖进口的局面，是我国在医用同位素生产领域实现自主可控、迈向高质量发展的关键一步。今后，国内可规模化、稳定持续生产镥-177、锶-89和钇-90等短半衰期医用同位素，对推动精准医学及肿瘤治疗有积极意义，对推动我国核技术应用具有重要意义
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