“还在谈核色变”?核技术能治癌,知道不?

作者:史文慧来源:网易新闻发布时间:2019-12-23

核技术就在你我身边。

      生活中,大家总是谈核色变,视核技术为洪水猛兽,其实小到你吃的一些果蔬和海鲜、用到的餐巾纸,大到癌症治疗,这其中都有核技术的身影。

  我们特别采访了全国政协委员、中国原子能院党委书记万钢,请他来聊了聊核技术应用的话题。

  

  两三年内,中国人有望用上国产的质子治癌设备

  网易新闻:作为全国政协委员,今年您提了哪些提案?

  万钢:今年我总共交了四个提案,但是其中主要的还是两个与癌症治疗有关系的。一个就是希望要推进核技术应用在治疗癌症这方面的一些工作。第二个就是特别强调关于质子治疗这个(癌症治疗)手段能够加快国产化。

  网易新闻:在癌症治疗中,核技术可以有哪些具体的应用方向?

  万钢:医疗首先是要看病变,要检测,所以现在我们可以通过放射性药物,把它吃进去以后,产生短期放射性,跟着你的血液、体液到处流动,然后通过外面的照射,就能看出你本身内部的一些结构,如果这个地方有病变,那就能照出来,所以它(指核技术)可以检测(癌症)。

  第二个就是如何对病变进行治疗。(目前治疗癌症)是三种形式,一个是动手术,就是开刀,可以把这个(有癌细胞的)器官割掉,但是肯定是割不尽的,特别是在(癌症)后期,已经转移之后(开刀)也不太好办。

  第二个是化疗,化疗就是吃点药进去,抑制它(指癌细胞)的生长,但是这个效果比较慢。

  其实现在最好的、比较快的方式是放疗,通过射线,比如说X射线,有时候(也可以是)电子,去照这个(癌)细胞,把它杀死。也可以把同位素注入到体内,让它内部发生作用。还有就是内外结合,有个叫硼中子治癌,就是把这个叫硼的物质放到药里面,让你吃进去,再打点中子进去,这个硼一吸收中子就产生阿尔法粒子,阿尔法粒子大概在10个微米的情况下就能把癌细胞杀死。

  网易新闻:谈到核技术治疗癌症,除了硼中子治疗外,还有质子治疗和重离子治疗,能否介绍下这两种治疗方式?

  万钢:在元素周期里面,氢是最小的,质子(治疗)就是利用氢原子,把它的电子拔掉,就变成了带一个电荷的质子,从现在来讲,质子是最轻的,在我们原子核层里是最小的。

  这个质子如果是在一个电场的作用下,它就会加速,这是加速器的原理。我们如果用回旋加速器使劲让它加速,一圈一圈地转,它可以转到光速的一半,那个速度是非常快的了。这么高的速度打进去,它就比较容易打死(癌细胞),而且这个(方式)对准打进去以后,它的能量可以马上转移到癌细胞上,对其他边上的(正常细胞)没有影响,然后又能把癌细胞打死,现在质子治疗就是这个(原理)。

  应该还有其他的重一点的离子,比如现在比较稳定的碳-14,碳-14如果把它加速更高,它肯定比质子能量要高一些,可能打得要狠一点。

  但(质子治疗和重离子治疗)两个原理是一样的,都是把一个(粒子)打进去以后,有一个布拉格峰的衰减,然后让癌细胞吸收这个能量,被打死,就是这么一个过程。

  现在癌症治疗是我们的一个痛点,各种方法也都在做(尝试),但是的确我觉得质子(治疗)是一个比较好的发展方向,因为它的设备做起来比较小,运行起来成本比较低,特别适合于要建(癌症)治疗的医院,能够灵活地应用。

  网易新闻:质子治疗、重离子治疗都是放疗的最新手段,如果投入应用,大概能治疗多少种癌症?

  万钢:质子治疗成本是很高的,现在比如说在上海的一套装置,那是德国的,它一个疗程下来大概是20多万。治疗时每次照(射)的时间很短,几十秒不到一分钟就照(射)完了,但是要多次照(射)。现在来讲,这个老百姓是付不起的。所以我们国产化的目标,就是把价格降下来,要让老百姓用得起。

  但是也没必要什么都用它,不能说杀鸡用牛刀。癌症还是要早期去发现,如果早期发现,其实可以通过药物治疗解决,第二个,有的(癌症)动手术也是可以的,我们讲的质子治疗更适合应用在真的不太好动手术的地方。比如有些比较重要的地方,很难开刀的区域,或者拿X射线、伽玛射线照也很难照的地方,还没有找到更好的手段,应该说有它的特殊性。

  质子治疗比较贵,代价要高一些,但是它的治愈率还是很高的。技术的发展都有一个过程,随着生产水平的提高,经济收入水平的提高,随着我们技术的发展,价格也能降下来,我想(未来)可能会有更多的人能够享用质子治疗,这个是能做到的。

  网易新闻:距离中国人用上自己研制的质子治疗器械,大概还需要多长时间?

  万钢:(质子)加速器(已经)出了,但是后面的后端还要(更)难。应该说这个核技术应用,包括刚才讲的质子治疗路程还是很长的。

  不过应该不远了,我们在搞质子治疗,重离子治疗是科学院在搞,现在(重离子治疗)已经开始临床(试验)了,我们如果一切顺利,快的话,今年加速器做完,应该两三年之内可以应用到临床。

  我们现在主要是做前面的加速器,因为我们院的加速器无论在全国还是世界上来说都是很有名的。我们现在做了一个230MeV的回旋加速器,今年可能就能出数(据)了,然后再与后端的一些直线增能器结合起来,然后再进行研发。

  实际上加速器有很多种,(除了)回旋的还有直线的。直线性加速器现在从世界范围上来讲比较成熟,应用于像探伤、辐照等等方面,它的应用更广,所以直线性加速器我们院里也在做,我们院里现在用于辐照的加速器,每年都要卖个两三台的。

  除了放射源、辐照加工以外,中核集团下属的公司也在做医疗的一些设备。我们原子能院主要还是做前面的研发,后面是跟中核集团其他的公司结合,包括和外面结合,来推向市场。

  第二个我们也承担了一个科技部的项目,也是做加速器,但是后端的系统是由华中科技大学(做的),我们在合作,这是一个重大的项目。

  核技术应用就在身边,可以用来做很多事情

  网易新闻:核技术除了用于治癌,还有哪些方面应用?

  万钢:核技术应用的确是一个比较大的课题,我们刚才讲的质子治疗实际上应该是核技术应用的一个方面。

  要了解核技术应用,先要认识核科学技术。首先讲这个“核”,它主要是在原子层面,大家知道物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,当然像铁这些单质直接是由原子组成的,(原子)再往里面走就是原子核和电子,再往里走还有中子和质子,当然再往下走会有夸克等等。

  我们现在讲的核的科学技术,基本上是在三个“子”上完成,一个是质子、一个是中子一个是电子。中子怎么来?它是不带电的,所以需要反应堆来产生中子,(当然)它(指反应堆)也能产生质子。那么,带电的质子或者离子怎么去加速呢?有加速器。

  核技术也可以说是原子的技术,所以一般讲到核能,它又叫原子能,我们原子能院就是搞这个核科学技术研究的,我们院叫原子能科学研究院,它实际上就是个核能研究院。

  所以我们所谓的现代核科学技术是什么?就是研究这个原子核层面的核的一些性质,核发生什么反应,它会产生什么效应,然后测量它,形成核谱图,然后来看它的应用。研究主要依赖的是什么?一个是加速器,一个是反应堆,还有其他的一些辐射装置。

  核反应能够产生核能,它同时也发出射线,(这些发出的射线)我们可以应用它,叫核技术应用。简单说,(如果)核能叫核工业的重工业,核技术应用就叫做轻工业。

  (具体)应用就很广了,它可以在工业上用,在农业上用,在医药卫生上用,在食品上用,在安全上用,在环保上用,以及在考古上用。

  工业上应用它能干吗呢?可以做探伤、可以做辐照,农业上的应用,它可以为育种做一些工作。还有食品方面,比如大家吃的一些菜,吃的一些海鲜、水果,它(指核技术)也提供照射,来消毒,把细菌杀死。还有餐巾纸,特别是大家在医院用的输液器,都是通过(核技术)消毒的,因为它杀死的效果非常好。这个就是核技术一些广泛的应用。

  所以核技术应用就在你身边。大家可能一听核就想到原子弹,想到它的威力,第二个就想到核电站,其实从狭义来讲,那两方面不叫核技术应用,我们今天讲的核技术应用主要更多的是核能以外的,核辐射这方面的一些东西。

  核辐射实际上也是(普遍)存在的,因为宇宙本来就是一次大爆炸来的,所以核的辐射在我们身边,是避不开的,但是我们可以用核辐射来做很多的工作。

  核技术的(应用是)一个产业,从头到尾的产业链很长的,它不管是在同位素及药品放射源的制备,还是核医疗,还有一些设备,以及辐照加工等等方面都还是范围比较广的。其实我们院里也有很多这方面的研发成果,有的已经很好地在应用了。

  核能供暖技术已经成熟,最大的阻力在公众接受度

  网易新闻:2017年底、2018年初的时候,媒体报道了原子能院用于核能供暖的低温核反应堆,这个低温堆现在怎么样了?

  万钢:说到核能供热,其实核能首先就是供热。比如我们现在看到的核电站,是在堆芯发生核燃料的核反应之后,将发出的热量传导出来,核能首先变成热,然后通过载热剂传送,之后推动水产生蒸汽,高压蒸汽推动发电机发电。

  刚才你讲的核能供热,就是我们把核能不是变成电,而是把所产生的热直接用上去,直接把它产生的热量去加热水,让这个水走到千家万户供暖。

  我们研制的用于供暖的是一个40万千瓦的低温堆,针对现在北方这种雾霾的天气,烧煤碳排放太大,烧气更贵的情况。它实际上可以大概供50万人口,也就是20万家庭的一个小城市的冬季供暖。

  我们初步设计已经做完,可以具备开工的条件。

  (核能供暖)在世界上应该说很早就用过了,像俄罗斯的一个研究院,他们有个原子能研究所,它所在的那个小城市里面冬天的供暖和供电,都是靠反应堆。我们在院里也做了一些小的示范,给我们几个办公楼在供着热,大家以后(有机会)也可以去看,所以这个技术应该还是比较成熟的。

  网易新闻:那现在核能供暖推广的阻力在哪儿?

  万钢:阻力,一个我觉得还是公众的接受度,可能这是个最大的问题。现在(公众)谈核色变,特别是福岛事故之后,有些人不愿意接受它,所以你就建不下去,这是一个。还有一个比较大的问题就是,怎么和地网的管线结合起来,因为它是要对原来的城市供暖做一个大改变的,要做一个调整。但是原则上讲我们就是供热,供热应该不是影响城市里面的管线,而是在外面作为热源,所以我觉得都不是问题。

  我个人觉得最大的问题还是公众的接受问题,现在公众还是担心安全的问题,其实这个反应堆的燃料是装在一个包腔里面的,它把燃料做成像小药片的那种,放在燃料包壳里面,在包壳上再做个组件,组件外面再有个组件套把它套起来,这就两层了。然后这个反应堆又是放在一个大的容器里面,像锅一样,外面还有一层,就是第三层了。外面还有反应堆的厂房,这是第四层。一般的反应堆,都是有四层的防护的,所以里面的放射性根本就出不来,辐射一点都没有。

  但是大家还会担心什么呢?就是它发生事故以后,比如中间的燃料包会不会破呀?这个我们可以通过反应堆的设计,通过安全的运行和一些设备的把控来控制。我们都有一些能动的或者非能动的(方式),就是保障事故使反应堆停下来以后,产生的余热能够很好地排出去,保证反应堆的安全,保证这个燃料包不破。

  再一个大家担心反应堆的水有辐射,反应堆的水是一回路,我们在中间加了一个中间回路,叫二回路,然后供暖时的暖气是在三回路上,一回路有放射性,三回路上中间隔了一个回路,这个肯定就没放射性。即使第一个出了问题,它也会(影响)在二回路上,通过这种安全的措施,能够把放射性隔离出来,核能供暖并不是直接把它的水烧出来,而是一个传热的过程。

原标题:原子能院万钢:核技术治癌,需要加速国产化

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