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中国首次使用商业堆生产碳14,打破垄断,利好幽门杆菌检测!

4月26日,中国核工业集团下属的秦山核电站,正式开始利用商用堆生产碳-14同位素,这也是全球首次商用堆生产碳-14同位素,堪称我国核工业史上的一个里程碑事件。或许很多人认为,核工业和普通老百姓的生活隔得非常遥远。但事实上,这个成就也将会对我们老百姓的健康生活带来非常重大的影响。

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什么是碳-14同位素?

碳原子根据中子的数量不同,可以分为许多种不同类型的碳原子。在大自然中,最常见的碳原子是碳-12。碳-14比碳-12原子多了两个中子,所以这两种原子可以通过物理的方法被区分出来,但是这两种原子的化学性质却几乎一模一样。利用这种特点,我们就可以用它们来研究很多化学反应。

碳-14助力幽门螺旋杆菌检测

碳-14在日常生活中最常见的用途就是用于检测幽门螺旋杆菌。我们知道,幽门螺旋杆菌是存在于人体胃部的一种病菌,它是导致胃癌的第一大杀手。幽门螺旋杆菌由于存在于人体的胃部,按理说检测人体内部器官上的细菌本来非常不便。但实际上有了碳-14后,这个过程却变得异常简单。

幽门螺旋杆菌有一个特点,它能分泌一种酶,这种酶能将尿素分解为二氧化碳,如果一个人吃了尿素后,我们能够从他呼出的气体中检测出尿素分解的二氧化碳,那么就说明这个人感染幽门螺旋杆菌了。

可问题是,人本身呼吸也会产生二氧化碳,我们怎么知道呼吸中的二氧化碳是本身存在的还是尿素分解的呢?方法很简单,只要这个尿素中的碳原子是碳-14原子,那么它分解产生的二氧化碳也是由碳-14原子构成。

正如前文提到,大自然中的碳原子主要是碳-12原子,所以人体正常呼吸产生的二氧化碳也是由碳-12原子构成的。只要我们在呼出的气体中检测出碳-14原子构成的二氧化碳,就说明这个人感染了幽门螺旋杆菌。

这种检测方法也被称作同位素标记法,这种方法使得幽门螺旋杆菌的检测变得非常简单。一个人只要吃一口尿素,半小时后呼出一口气,就能知道有没有感染幽门螺旋杆菌了。

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打破国外垄断

由于大自然中的原子主要是以碳-12原子为主,碳-14原子的含量几乎可以忽略不计,因此生产碳-14原子主要依靠核反应获取。过去我国的碳-14原子依赖于进口,我国几乎不具备生产碳-14原子的能力。而这次中核集团首次利用商业堆实现了碳-14原子的生产,不仅一举打破国外垄断,还极大降低了碳-14原子的成本,真可谓是一举两得!