你是否曾好奇過，醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科為病人診療使用的放射性核素（也稱醫(yī)用同位素）經(jīng)歷了怎樣的“生死輪回”？80%以上的核素由反應(yīng)堆輻照產(chǎn)生，使用過程中會產(chǎn)生極短壽命的放射性廢物，分為固體廢物、廢液和氣載廢物，簡稱“放射性三廢”。至于結(jié)局，就是要安全處理與管控，尤其是核醫(yī)學(xué)廢液。這是核醫(yī)療領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)，不僅關(guān)乎醫(yī)療安全，更是對自然和社會負(fù)責(zé)。

近日，核醫(yī)療廢物處理裝置“上新”。科技廳“揭榜掛帥”項(xiàng)目，由中國核動力研究設(shè)計(jì)院（以下簡稱“核動力院”）牽頭研制的核醫(yī)學(xué)廢液處理裝置，完成國內(nèi)首次凈化處理性能的現(xiàn)場熱態(tài)驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)成功標(biāo)志著核醫(yī)學(xué)廢液處理裝置的技術(shù)路線具備可行性，為裝置的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

試驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)核醫(yī)學(xué)廢液“自產(chǎn)自銷”

說到“上新”，這是相對于傳統(tǒng)方法來說的。傳統(tǒng)方法中，核醫(yī)學(xué)廢液被集中收儲在專用的儲存池或儲存容器內(nèi)，儲存衰變180天后，進(jìn)行輻射水平檢測，達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后就可以按普通工業(yè)廢物處理了。核動力院一所副所長杜德福說，簡單來說，醫(yī)院至少要修建兩個(gè)衰變池，交替儲存放射性廢液，等待廢液先后衰變后再排放，以時(shí)間換取空間。

這樣一來，不可避免會遇到“池子裝滿，不夠用”等情況。對此，醫(yī)院只能暫緩接收病人。“當(dāng)下，核醫(yī)療蓬勃發(fā)展，對醫(yī)院接收病人數(shù)量提出了更高要求。”杜德福說，此外，若發(fā)生地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害，或?qū)λプ兂卦斐捎绊憽?/p>

相比傳統(tǒng)方法，此次“上新”的核醫(yī)學(xué)廢液處理裝置可以實(shí)現(xiàn)核醫(yī)學(xué)廢液的即時(shí)凈化處理，也就是“自產(chǎn)自銷”。核動力院核廢物減容領(lǐng)域科技帶頭人林力介紹，此次熱態(tài)試驗(yàn)采用華西天府醫(yī)院核醫(yī)學(xué)廢液為原料，最終檢測數(shù)據(jù)顯示，總體凈化系數(shù)達(dá)到104以上，處理后的凈化流出物完全滿足法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，“也就是可以直接排放，極大縮短了傳統(tǒng)衰變貯存方式的處理時(shí)間，提升處理效率，體現(xiàn)出該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與高效性，走在全國前列。”

除了時(shí)間上，該裝置還有空間上的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的衰變池容積幾十到數(shù)百立方米，占地空間大。該裝置多模塊并聯(lián)，占地約一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，建設(shè)空間更小。“它適用的廢液種類也更廣，也增加了固有安全性，可以滿足核醫(yī)學(xué)行業(yè)廢液處理量增大、廢液種類增多的凈化需求。”林力說。

就成本來說，該裝置相比傳統(tǒng)衰變池建設(shè)具有優(yōu)勢，不過投運(yùn)后的運(yùn)行維護(hù)，會帶動成本略微上升。

研發(fā)：先行攻克兩大難題

“我們本身生產(chǎn)核素，本著對核素負(fù)責(zé)的態(tài)度進(jìn)行溯源，要搞清楚它去哪兒了。”回憶起新技術(shù)研發(fā)之初，杜德福認(rèn)為大家的初衷很樸素，就是憑借著職業(yè)本能去思考更多可能性。當(dāng)時(shí)，國內(nèi)對于新技術(shù)研究還是一片空白。

2021年，國家八部委發(fā)布了首個(gè)國家級醫(yī)用同位素中長期發(fā)展規(guī)劃。這是我國發(fā)布的首個(gè)針對核技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生應(yīng)用領(lǐng)域的綱領(lǐng)性文件。杜德福等人敏銳地看到了未來核醫(yī)療蓬勃發(fā)展將帶來的需求和機(jī)會。

2022年，核醫(yī)學(xué)廢液處理裝置研發(fā)項(xiàng)目在核動力院內(nèi)部立項(xiàng)，挑戰(zhàn)不小。“我們以前一直在反應(yīng)堆上干，也不曾與醫(yī)院打過交道，這一項(xiàng)目跨專業(yè)、跨行業(yè)，著實(shí)很艱難。”杜德福說，依靠40余年來積累的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，大家先摸索著干起來。

若對新技術(shù)進(jìn)行拆解，原理不算復(fù)雜，類似于飲水機(jī)過濾，對核醫(yī)學(xué)廢液進(jìn)行一層層凈化。但一大難點(diǎn)在于，廢液中不少化學(xué)組分混進(jìn)了核素，導(dǎo)致廢液成分較為復(fù)雜，同時(shí)新核素也在不斷投入使用。“核心在于選擇什么技術(shù)和工藝組合，才能最有效地處理廢液。”林力說，一旦捅破材料選型這道難關(guān)，很多問題迎刃而解。

然而，市面上有幾百種材料，選到合適的難度極大。以核素碘-131為例，碘化鈉的分子半徑小，很容易透過過濾膜“逃跑”，研究團(tuán)隊(duì)深入探究了核素凈化機(jī)制，先后使用活性炭等材料進(jìn)行“攔截”。“技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多輪試驗(yàn)驗(yàn)證終于攻克這一難題。”林力說。

技術(shù)適用性是又一大難點(diǎn)。林力解釋，大、中、小醫(yī)院的核素用量和種類不同，因此對工藝提出了高要求，需要進(jìn)行模塊化組合，隨意靈活搭配使用來破解這一難題，“未來還要將其集成起來使用。”

當(dāng)前，研究團(tuán)隊(duì)優(yōu)化技術(shù)的同時(shí)也瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化，與成都市雙流區(qū)企業(yè)開展合作，由企業(yè)負(fù)責(zé)生產(chǎn)和銷售。“目前，有三四家省內(nèi)外醫(yī)院提出了需求。”杜德福說，接下來還將聚焦產(chǎn)品工業(yè)化設(shè)計(jì)和模塊化，與企業(yè)共同成立團(tuán)隊(duì)來突破一系列難關(guān)，比如讓用戶操作更簡單、自動化程度更高做到無人值守，進(jìn)一步提升效率和安全性，“屆時(shí)該裝置還可以向前端‘逆行’，延伸到企業(yè)端，使用范圍更廣。”

業(yè)內(nèi)人士表示，核醫(yī)學(xué)廢棄物尤其是廢液的安全處理與管控，對核醫(yī)療全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展具有十分關(guān)鍵的作用。隨著產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，未來核醫(yī)學(xué)廢液處理的市場規(guī)模將達(dá)到幾千萬甚至上億元，潛力極大，或?qū)⒁齺矶鄠€(gè)產(chǎn)品共同競逐這一新賽道。

□四川日報(bào)全媒體記者 寧寧

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