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据美媒7月26日报道,多年来,田纳西州橡树岭国家实验室的研究人员一直在谨慎处理铀-233等剩余材料。这种高放射性同位素自20世纪40年代以来便一直被储存着,当时它被用于曼哈顿计划以制造首枚原子弹。
在处置过程中,科学家发现他们可以从老化的铀中提取出一种极为罕见的副产物钍-229。这种放射性物质可用于靶向α疗法,这是一种前沿医疗手段,能从DNA层面攻击癌细胞。随着钍-229的衰变,它会产生锕-225,这种同位素能在不损害周围健康组织的情况下摧毁肿瘤。

研究人员认为,靶向α疗法可治疗多种癌症,包括淋巴瘤、前列腺癌和乳腺癌。橡树岭铀清理项目负责人莎拉·谢弗表示:“这不再是未来才会发生的事情。时机已到”。靶向α疗法是一种精准的抗癌工具,其作用方式如同射向患者体内癌细胞的一枚微型制导导弹。
医生利用钍-229制造锕-225,并将其附着在特制抗体上,这些抗体就像定位装置,能够寻找并附着在前列腺、乳腺或淋巴结中的癌细胞上。锕-225随后会发射出放射性粒子,这些粒子会破坏癌细胞的DNA并杀死肿瘤。
这种靶向治疗不会影响疾病周围的健康细胞,这意味着与化疗等更广泛的癌症治疗方法相比,其副作用更少。
目前最大的问题是,全球钍-229的供应量极少,仅提取出45克,即45.36克。谢弗在一份声明中表示:“提取钍-229非常重要,因为这种同位素仅来自铀-233”。“全球大部分铀-233都储存在橡树岭国家实验室,因此一旦这种材料被处置完毕,将不再有钍-229可用”,她补充道。

尽管科学家仅能从美国的核废料中提取出不到两盎司的钍-229,但这仍足以每年治疗数百名癌症患者。一次治疗剂量的锕-225通常在4至50兆贝克勒尔之间,具体取决于癌症类型和患者的治疗方案。
兆贝克勒尔是放射性的单位,相当于4至50次“能量冲击”,每次冲击足以在一次治疗中针对癌细胞。这一剂量的锕-225来自更少量的钍-229,其量还不到一粒盐。
因此,即使从国家的核废料中只能提取出微量钍,在医学实验中也能发挥巨大作用。然而,科学家面临的下一个问题是,一旦橡树岭铀处置项目清理完废料后该怎么办。

根据美国能源部的公告,橡树岭设定了2028年为消除全部铀-233库存的目标日期。这意味着该设施的科学家需要研发出一种无需原子弹制造材料即可生产钍-229的新方法。这些步骤可能涉及在核反应堆中利用镭-226等替代品制造钍-229。
科学家将用中子轰击镭-226,改变其原子结构,使其变成钍。这就像按照一个需要多步完成的食谱进行烹饪,而不是等待钍-229从铀中自然衰变。
科学家还可以使用一种名为回旋加速器的粒子加速器,将质子像亚原子子弹一样射向镭-226或钍-232,以产生钍-229。这就像使用高科技工具精确雕刻出所需的放射性材料。
(原文标题:Nuclear waste from first US atomic bomb holds cancer-curing breakthrough )
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