铜-64半衰期12.7小时,既能做PET扫描看清肿瘤,又能杀死癌细胞,诊断治疗一体。前列腺癌、脑胶质瘤、黑色素瘤都能用。
主流生产法是用回旋加速器质子轰镍-64。镍-64在自然界几乎没有,要人工富集,每克五万美元,比黄金贵几十倍。药价自然下不来。
中子轰天然锌,不只出铜-64,还会带出铜-66、铜-67、铜-68。尤其铜-67半衰期62小时,混进药里就是杂质。放射性纯度上不了99.95%,药就没法用。
过去反应堆、加速器都卡在这里:中子能量一宽,反应通道全开,控制不住。
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匈牙利团队换思路:不用宽谱中子,用窄带中子。他们在ELI-ALPS设施用超短脉冲激光打重水液膜,加速氘核,再撞另一层重水,引发氘-氘聚变。产出的中子集中在3.1兆电子伏附近,带宽很窄。
原先像散弹枪打靶,子弹乱飞;现在像高精度狙击枪,几乎只走一条线。在这个能量窗口,铜-64和铜-67产额比达682比1,其他长寿命铜同位素零产生。
他们把天然锌放进去照1小时,再用伽马能谱仪连续测72小时。结果只看到铜-64特征峰,铜-66、铜-67、铜-68都没检测到。纯度最低99.62%,阈值校正后99.97%,跨过99.95%门槛。
铜-64本身,中国原子能科学研究院、上海应用物理研究所走的是回旋加速器+富集镍-64路线,与国际主流同步。但富集镍-64同样依赖进口,价格一样肉疼。
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锌路线国内也有团队盯。中物院、中科院近物所、北京大学在激光驱动中子源、加速器中子源上都有积累。强激光进步快,上海光机所、绵阳九院的相关装置参数不弱。
这条路拼的不只是核医学,还拼激光技术、靶材技术、中子束流控制。恰好是中国近十年投入最多、进步最快的领域。
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