谈到核辐射，人们心中总是充满着恐惧，担心它会诱导癌症的发生。然而，人们不知道的是，核辐射也可以用来治疗癌症。有一部科学电影叫作《世界上最稀有的药物》，它描述了科学家为产生锕-225 所做出的努力。锕-225 可以作为放射性药物使用，从而改变我们治疗癌症的方式。
放射性药物
同一元素有多种不同的同位素，其中可能会有放射性同位素，它们极其不稳定，会自发地释放电离辐射，这个过程被称为放射性衰变，α 衰变、β 衰变和 γ 衰变是放射性衰变的三大类。半衰期是这些放射性同位素的一个重要参数，它表示样品中一半原子发生衰变所需的时间。
放射性药物含有放射性同位素，它可以依靠辐射来提供诊断信息，也可以用来治疗癌症和其他疾病。科学家把放射性同位素附着在药物分子上，然后随着药物在身体某些地方积聚。随着衰变的发生，它会向外发出辐射，不过它具体的应用类型取决于它的辐射强度和半衰期。
举一个例子，有一些放射性同位素的半衰期以小时计算，并且它们发出的辐射较为微弱，因此它成为了器官成像的理想选择，也不会对患者造成严重的伤害。有一些半衰期以天计算的放射性同位素，它的辐射衰减强度较大，因此就适合用来杀死癌细胞，也因此开辟了一个新领域：靶向 α 粒子疗法。
靶向 α 粒子疗法物理原理
在三种衰变当中，α 衰变是最适合进行治疗的。α 衰变会从原子核当中释放出 α 粒子，它包含了两个质子和两个中子。与其他形式的衰变相比，它的速度更慢，也更重，不能穿透组织太远（大约只有几个细胞直径）。由于这种辐射路径较短，因此不会对其它健康的细胞造成影响。也因为它的转移能量较大，因此它也能撕裂 DNA，杀死癌细胞。
但是，要想把这些放射性元素投放到指定位置，需要把它与生物分子进行结合。例如一种抗体，它会特异性地寻找并结合癌细胞上的受体，放射性同位素就可以直接传递到癌细胞上。
但是，我们并不能随便选择一种可以释放 α 粒子的放射性元素。有些元素并不能很好地附着在药物分子上。有些元素半衰期很长，容易在体内留下有毒的副作用。有些元素半衰期很短，在还没进入体内前就已经衰变完了。排除掉这些不利条件，科学家发现锕-225 是一种很好的选择。
锕-225：最稀有的药物
锕-225 发生的是 α 衰变，它的半衰期为 10 天。这个时间说长也长，它可以让放射性元素有时间在目标区域聚集；但它也足够短，不会在体内停留太久，对人体产生危害。
早在 1993 年，就有科学家发文称锕-225 具有治疗癌症的潜力。但是直到 2004 年，它才被证明是有效的。不过，仍有一个难题阻止科学家对它的研究，那就是它极其罕见。数十年来，锕-225 都是从钍-229 衰变过程中获得，然而这也只是微量而已。
近年来，随着全球需求的上升，科学家开始在粒子回旋加速器中生产锕-225。他们利用加速器把质子速度提高到一定的级别，然而让它去撞击一片钍，这就可以产生我们想要的锕-225。现在，世界各地的不同机构正在利用这种方法，制造更多的锕-225 进行治疗和研究。
本文来自微信公众号：万象经验 （ID：UR4351），作者：Eugene Wang
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