SAFARI-1研究型反应堆正在运行。(照片：Necsa)

每年大部分用于研究堆的药物生产使超过80%的用于诊断疾病(例如癌症)的医学成像成为可能。这些放射性药物包含放射性同位素tech 99m(99m Tc)，其主要来自研究反应堆中产生的放射性同位素钼99(99 Mo)。

IAEA放射性同位素产品和技术负责人Joao Osso表示：“虽然可以使用其他方法来生产99 Mo甚至99m Tc，但研究堆特别具有成本效益，非常适合于此，特别是对于商业化大规模生产而言。”辐射技术科。“这是因为它们可以产生大量具有适当特性的99 Mo ，从而使在医院使用发生器轻松提取99m Tc成为可能，从而使放射药物的供应始终如一且可靠地流向更多患者。”

从反应堆到患者

研究型反应堆是不用于发电的反应堆，主要用于生产其他用途的中子。这些中子可以用于各种用途，例如制作99照射铀-235的目标莫。

作为一个放射性同位素，99 Mo是一个不稳定的原子，它会发生衰变。产生的所有99 Mo中有一半需要66小时才能腐烂-这就是所谓的半衰期。99 Mo 的衰变产物(也称为“子产物”)为99m Tc。

为了获得99m Tc，将辐照过的铀235目标转移到通常位于研究堆附近的加工装置中，以将99 Mo与其他裂变产物分离并纯化。然后将纯化的99 Mo运到用于99 Mo / 99m Tc发生器的生产设备，该设备用于在医院或其他医疗机构现场直接安全地保存，运输和化学提取99 Mo Tc中的99m Tc 。

在典型的发生器内，用盐溶液洗涤含99 Mo的氧化铝。在99个沫攀附到氧化物，而99米 Tc的由溶液中除去。这样就产生了99m Tc的溶液，然后将其用于制造不同的放射性药物，准备将其注入患者体内。进入体内后，由衰减的99m Tc 释放的少量辐射被患者体外的特殊摄像头检测到，以创建用于诊断疾病的医学图像。

钼99靶板和用于辐照研究反应堆中板的支架。(照片：Necsa)

半衰期短，持续生产

由于99m Tc的半衰期为六个小时，因此提取后必须立即使用，否则会失去效力。由于99 Mo的寿命短而99 m Tc的寿命更短，因此必须不断生产以满足全球需求。

南非基础原子研究装置(SAFARI-1)是全球最大的99 Mo和其他放射性同位素生产商之一，隶属于南非核能公司(Necsa)，是领先的医学同位素生产商非洲大陆的研究堆。与Necsa的子公司NTP Radioisotopes SOC Ltd(放射性同位素供应商)合作，SAFARI-1反应堆已成为全球5个最大的99 Mo 供应商之一，并且是全球50多个国家/地区医疗放射性同位素供应链的一部分。现在，它满足了全球99 Mo需求的20%，并且99m Tc来自使用SAFARI-1的99 Mo的发电机Mo在非洲的40多家医院和其他医疗机构中使用。

SAFARI-1高级经理Koos du Bruyn表示：“要成为放射化学和放射性药物界的全球性参与者，是要以结构良好且可控的方式实施管理系统，维护计划，人员培训和战略计划。” 这也支持了反应堆在研究，教育和工业中的二次使用。

自1965年开始运行以来，在国际原子能机构的支持下，SAFARI-1经历了不断的发展和改进，包括2009年从高浓铀燃料向低浓铀燃料的转化(了解有关这种转化的更多信息)以及从高浓铀过渡的过程。从铀浓缩到低浓缩铀的目标，该目标已于2017年完成。这些活动有助于确保更好地利用反应堆并将其成功过渡为更多的商业用途。

“在1990年代，我们改变了运营方式，更加注重维护和管理，包括建立了一支在各个领域都非常熟练的专业团队。这使我们从低使用的反应堆转变为高使用和更加可持续的设施，”杜布鲁因说。在1995年至2004年的9年中，该反应堆的使用量超过了前三个十年的总和。仅仅七年后，它取得了相同的结果。自1995年以来，截至2019年，SAFARI-1的使用量几乎增加了三倍。

在过去的15年中，SAFARI-1一直在不停地运转，每年大约连续300天不停运转，并且有望继续供应99 Mo，直到至少2030年。但是，随着反应堆的老化，新的15 30兆瓦(热)多功能研究堆(MPR)正在考虑替代它。从可行性研究开始到完成，此过程最多可能需要十年。

“如果建造了新的MPR，它将具备在未来60年或更长时间内灵活运行的能力，因此我们可以适应潜在的变化，例如医学同位素市场的波动和研究要求，以及为南非和该地区提供服务拥有关键的核燃料和材料测试设施。” du Bruyn说。