西南科技大学核医疗废液快速处理技术获“国际发明专利”授权

2024年12月中旬，西南科技大学国防学院核素绿色循环与环境效应团队收到大洋彼岸发来的消息，他们牵头申报的“一种一体化核医疗放射性废水快速处理系统及应用方法”，在获得我国国家发明专利授权之后，又正式获得了美国专利商标局“国际发明专利”授权。这意味着这项由西南科技大学研发的技术不仅是国内首创，还填补了国际空白。

目前，该处理系统正在四川省绵阳市中心医院核医学科平稳运行着。这也是由西南科技大学牵头建立的国内首个核医疗废液处理医院现场示范工程中的一部分。2024年，该技术在四川省“揭榜挂帅”等项目的支持下，共进行了三轮、每轮为期50天的系统热试验验证。结果显示，其废液处理周期可从半年缩短至一天，出水放射性指标稳定达标。

民生健康呼唤技术革新

该项目的缘起，是绵阳市中心医院在2022年向西南科技大学发出的一次求助。

据了解，核医学具有可实现早期诊断、分子影像、动态监控、精准治疗等优势，在癌症的诊疗及预后判断等方面发挥着独特作用，但患者使用放射性药物后的废液处理难题严重制约着相关技术的使用。

绵阳市中心医院对核医疗废液的传统处理方式是用“大罐子”（衰变池）收集起来，存放180天以上，等待其衰变完成后再排放。该方式为国内各大医院所通用，但排放效率却极其低效。受此限制，即便该院只设置了6张编制床位，仍不能满负荷接诊，导致很多患者无法及时接受治疗。

在医院为此瓶颈问题发愁时，得知西南科技大学核素绿色循环与环境效应团队深耕放射性废液处理技术和工程化应用十余年，拥有多项专利技术，且成功建立了多个不同种类的复杂放射性废液处理示范工程，因此医院询问团队能否在提升核医疗废液的处理方面帮医院“想想办法”。

收到求助后，团队负责人聂小琴组织团队查阅国内外资料，结果却让人“既遗憾又兴奋”。遗憾的是，在核医学放射性废液快速处理技术方面，国内外均处于行业技术空白状态，没有一个现成方法和材料能处理核医学诊疗过程中产生的废液。但令人兴奋之处也在于此——这是一项事关人民安全健康、利国利民的挑战。团队马上组建了攻坚小组。

2021年底，攻坚小组成员来到绵阳市中心医院地下室衰变池进行实地考察并取样分析，试图研究和开发具有高效分离性能的核医疗废液关键核素分离材料。经过8个月的筛选和摸索，他们在前期核燃料元件生产及核电站运行过程产生的废液处理材料基础上，进行了多轮优化改进，最终合成出对核医学废液中以碘-131为主的阴离子核素以及以镥-177为主的阳离子核素等具有超高净化性能的6种材料。

联合各方力量开展一体化技术攻关

关键技术路线被打通后，后续试验开始全方位展开。西南科技大学联合了清华大学、苏州大学、中国工程物理研究院核物理与化学研究所、生态环境部核与辐射安全中心、绵阳市中心医院等单位，在四川省科技厅“揭榜挂帅”等项目的支持下，开展了核医学废液快速处理示范工程的“政—产—学—研—用”一体化技术攻关。相关领域专家纷纷“各显神通”：清华大学理论化学研发团队通过机器学习的理论计算方法，对材料的配体进行进一步设计和优化；清华大学工物系核素分析团队利用其优化后的人工智能辐射在线监测系统，对核医学废液净化系统的放射性进行实时测量；中国工程物理研究院核物理与化学研究所也为核医药研发生产环境产生的放射性废物提供准确源项信息，以及未来处理技术的规划和制定提供指导……

制定技术标准护航生态健康

辛勤耕耘带来丰硕成果。团队研发的“复杂**废水深度净化及资源回用关键技术”获得了2023年度国防科学技术进步二等奖。基于此项技术研发的核医疗废液处理新方法与材料、新工艺和装置，在国家生态环境部核与辐射安全中心、四川省生态环境厅辐射源安全监管处、绵阳市辐射环境监测站的三级指导和监管下，率先在绵阳市中心医院核医学科落地，成为国内首个医院现场示范工程。

多轮“连续真实废液热态试验”验证均得到稳定的结果。西南科技大学的处理技术和装置系统，将原来的“衰变-排放”工艺改进为“处理-排放”，处理时间从180天缩短至1天。并且，与传统活性炭、离子交换树脂等废液净化材料不同，该套系统采用的是具有自主知识产权的新型核素分离纤维，核心分离材料的成本更低、吸附容量更高、循环利用次数更多、吸附稳定性更好，一用一备的工艺组合使得材料5年内不用更换，不会产生二次污染。

对于该项目“高效化、智能化、效益化”的技术优点，我国核医学领域战略科学家给予了高度肯定，并积极推荐技术运用。目前，项目团队已申请“核医疗废液快速处理技术”相关国家发明专利15项，其中3项核心专利得到授权，并获得美国授权发明专利1项，是国际仅有的核医疗废液处理技术授权专利。此外，团队还与国家生态环境部核与辐射安全中心合作，牵头起草并立项核医疗废液处理相关技术标准3项，已发布1项。

2024年7月23日，四川省人民政府出台了《关于促进核医疗产业高质量发展的意见》，明确了四川要大力发展自主可控的核医疗产业，以及与之配套的核环保产业。两个月后，西南科技大学牵头成立了全国“医疗放射性废物处理技术创新联盟”，中国工程物理研究院核物理与化学研究所、生态环境部核与辐射安全中心等33家单位参与其中。

该联盟旨在通过加大对放射性医疗废物处理技术的研发投入，探索更加高效、环保、安全的处理方案，确保核医疗在快速发展的同时，能有效控制潜在的环境风险，实现医疗进步与生态保护的和谐共生。目前，西南科技大学已与北京协和医院、四川省人民医院、原子高科等多家医院及核医药生产机构达成合作意向。