最近，市民小李感覺胃部不適，于是便到醫院進行檢查，醫生很快為他開具了碳-14尿素呼氣試驗，讓他先做一個幽門螺桿菌感染的檢查。

小李在空腹的狀態下服下了一粒膠囊，并按照護士的要求靜坐了大概15分鐘，隨后取出集氣卡開始吹氣，3分鐘后將集氣卡交還護士開始檢測，大約5分鐘檢測結果便出來了，整個過程還不到半小時。 檢查結束后，小李便對碳-14尿素呼氣試驗產生了興趣，善于收集材料的小李在網上輸入碳-14后，一則關于“實現全球首次商用堆生產碳-14同位素”的新聞引起了他的注意。

什么是碳-14?碳-14有輻射嗎?為什么要用商用堆生產碳-14?

什么是碳-14？

自然界主要有三種碳同位素：碳-12、碳-13和碳-14，對應的豐度分別為：98.89%、1.11%和1.2×10-10%，其中碳-12和碳-13為穩定同位素，碳-14為放射性同位素。天然宇生碳-14是由宇宙射線撞擊空氣中的氮原子產生， 碳-14又會通過β衰變為氮-14原子，如此循環往復，保持碳-14濃度基本不變。

除此之外，人類的活動也會產生碳-14，比如上世紀中期頻繁的核武器試驗，也產生了大量的碳-14，使得那個階段大氣中的碳-14含量增加了不少。

什么是尿素呼氣試驗？

帶著這樣的疑問，記者走訪了我國第一家采用自主呼氣試驗技術開展幽門螺桿菌檢測的公司，也是目前國內最大的幽門螺桿菌診斷產品的供應商——深圳市中核海得威生物科技有限公司的黨委書記、董事長韓全勝。

“幽門螺桿菌是目前已知唯一在人體胃內長期存活的細菌，尿素呼氣試驗就是用同位素碳-13或者同位素碳-14標記的尿素膠囊，受檢者吞服之后與胃部幽門螺桿菌產生的尿素酶發生反應，產生二氧化碳，我們通過收集受檢者呼出氣體中的碳-13或者碳-14，并采用技術手段進行檢測，就可以知道是否感染幽門螺桿菌”，韓全勝這樣告訴記者。

“為明確患者有無幽門螺旋桿菌的感染，臨床上需要一種敏感性高、特異性強、快速、簡單且安全的幽門螺桿菌診斷方法，來開展幽門螺桿菌的檢測，尿素碳-14呼氣試驗就是其中一種方法。”武漢大學人民醫院消化內科醫生周中銀表示。

目前來看，由于這種檢測方法具有無痛、無創、快速簡便、無交叉感染等優點，已成為在臨床上應用最廣的一種無創檢測手段。

碳-14有放射性，會不會對人體有害？

“我們進行一次碳-14尿素呼氣試驗的有效劑量僅為1.59μSv(微西弗)，還不及我們乘坐飛機飛行1個小時所受的劑量。而根據國際通用的管理限值規定，公眾受照射的個人劑量限值為每年1mSv(毫西弗)，根據此限值，從理論上來說，每人每年可做629次碳-14尿素呼氣試驗。”韓全勝告訴記者。

“碳-14無處不在，人體本身就含有碳-14放射性核素，而且每時每刻都在發生著放射性核素的衰變。”韓全勝補充說。

他還舉了一個例子，體重為70kg的人體含有12.6kg碳元素，其中碳-12約有12.46kg，碳-13約有135g，碳-14約有0.015ug。碳-14對應的原子數為6.50*1014個，放射性活度為2490Bq(貝可)。

我國碳-14供應全部依賴進口

2005年，諾貝爾生理學或醫學獎授予了澳大利亞的科學家巴里馬歇爾和羅賓沃倫，原因是他們發現了幽門螺桿菌是引起胃炎和胃潰瘍等疾病的病原體。

也正是憑借諾貝爾獎的影響力，幽門螺桿菌逐漸走進社會公眾視野，被公眾廣泛關注，相關產業迎來快速發展。

“與幽門螺桿菌檢測快速發展形成反差的是，目前我國碳-14的供應全部依賴進口，價格貴，而且供應得不到保障。”對此，韓全勝補充道：“而國內的碳-14原料產值規模每年約有4000萬元，帶動的上下游產業鏈的總產值規模達到約20億元，且呈現逐年快速增長的趨勢。”

可以預見，碳-14國產化以后，可大幅降低原料采購費用，同時得益于穩定、充足的供應，將會對促進上下游產業的發展起到一個非常好的保駕護航作用。

為什么要用商用堆生產碳-14？

4月26日下午，在浙江省嘉興市的秦山核電站，我國首批“碳-14”批量化生產正式啟動，預計將在2024年開始向市場供貨。

當夢想照進現實，“碳-14”在商用堆進行生產，在國內乃至世界上都還是首次。“碳-14”是如何生產出來的?

韓全勝告訴記者，當核電站機組運行時，堆芯內會產生大量的中子，這些中子會持續轟擊放在堆芯里的氮元素的靶件，氮在反應堆中發生核反應，吸收一個中子，釋放一個質子，形成一個有6個質子、8個中子的新元素，這就是“碳-14”。

此次用于生產“碳-14”的核電機組是秦山核電基地的重水堆核電機組，是目前國內核電機組數量最多、堆型最豐富、裝機最大的核電基地。而我國在運的大部分核電機組是壓水堆機組，比如我國自主設計的第三代核電型號“華龍一號”。由于獨特的堆芯設計和物理特點，重水堆可以實現不停堆換料，在生產同位素方面具有獨特優勢。

“過去我們曾經利用研究用的小型反應堆來生產碳-14，由于需要經常開展過程檢查，生產不連續，導致碳-14產量小，無法形成穩定的供應。使用商用核電機組可以長期保持高功率穩定運行，連續穩定地生產碳-14，充分緩解國內日益增加的碳-14使用需求。”韓全勝說。

韓全勝認為，國內核電啟動碳-14批量化生產后，產量可充分滿足國內需求，可以解決我國碳-14自主供給短缺的問題，同時將有力帶動我國同位素應用產業鏈的發展。

編輯：薛麗萍