锝-99m作为目前临床核医学诊断中应用最广泛的放射性同位素，其获取途径与核工业体系密切相关。这种半衰期仅为6.02小时的同位素无法长期存储，必须通过持续生产来满足医疗需求，而全球超过90%的锝-99m供应依赖于核反应堆生产的钼-99衰变获得。
钼-99是锝-99m的母体同位素，其生产主要通过在研究型核反应堆中辐照高丰度铀-235靶材实现。当铀-235原子核吸收中子后发生裂变，约6.1%的裂变产物会生成钼-99，该同位素具有66小时的半衰期，通过β衰变持续释放出锝-99m。目前全球主要的钼-99生产反应堆包括加拿大粉笔河实验室的NRU反应堆、荷兰的高通量反应堆（HFR）、比利时的BR2反应堆以及南非的SAFARI-1反应堆，这些设施的年产能约为全球需求量的95%。
核反应堆生产的钼-99需经过复杂的化学分离流程。在反应堆辐照结束后，铀靶材首先被转移至热室进行溶解处理，通过溶剂萃取法将钼-99从裂变产物中分离出来。这一过程需要在严格的辐射防护条件下进行，通常采用磷酸三丁酯（TBP）作为萃取剂，在硝酸体系中实现钼与其他裂变元素的分离。分离得到的钼-99会被制备成钼-锝发生器，这是一种便携式放射性同位素“工厂”，其核心是填充有氧化铝吸附剂的色谱柱，钼-99以钼酸根离子形式被吸附在柱上，当使用生理盐水洗脱时，会发生β衰变的钼-99便转化为锝-99m，后者以高锝酸根离子形式被洗脱下来，供医疗机构使用。
近年来，随着部分老旧反应堆的退役，全球钼-99供应链面临稳定性挑战。2009年加拿大NRU反应堆因故障停机曾导致全球钼-99供应短缺30%，促使各国加速开发替代生产技术。目前正在研究的替代方案包括加速器驱动嬗变（ADT）技术，通过质子加速器轰击钨或钼靶材产生钼-99，这种方法不依赖高浓缩铀，具有更高的核不扩散安全性。美国能源部资助的新型加速器生产项目已实现小规模商用，预计到2030年可满足全球20%的需求。此外，基于钼-100中子俘获的生产路线也在德国研究堆中进行验证，该技术利用低丰度同位素靶材，能有效降低核扩散风险。
钼-锝发生器的运输与使用构成了医疗供应链的关键环节。由于钼-99的半衰期特性，发生器从生产基地到医院的运输时间通常控制在48小时以内，全球主要供应商采用特制铅屏蔽容器通过航空冷链运输。到达医院后，核医学科技术人员会在铅防护操作箱内进行洗脱操作，每次洗脱可获得约370-1850兆贝克勒尔的锝-99m，这些放射性药物需在6小时内完成标记与使用，以保证诊断效果。据国际原子能机构统计，全球每年约有3000万例核医学检查依赖锝-99m，包括心肌灌注显像、脑血流灌注成像和肿瘤全身显像等关键诊断项目。
中国在锝-99m供应领域已建立自主保障体系。中国原子能科学研究院的微型反应堆和中国核动力研究设计院的高通量工程试验堆均具备钼-99生产能力，年产能可达1850万居里，能满足国内70%的临床需求。2023年投入运行的秦山核电同位素生产基地采用先进的铀靶辐照技术，进一步提升了钼-99的生产稳定性。同时，中国科学院近代物理研究所正在开发基于重离子加速器的钼-99生产技术，预计2028年实现产业化应用，届时将形成反应堆与加速器协同供应的格局。
锝-99m的获取过程深刻反映了核技术在医疗领域的转化应用，从核反应堆的中子辐照到医院的临床使用，构成了一条精密协作的产业链。随着全球对核安全与供应链韧性的重视，这一领域正朝着非高浓缩铀生产、分布式供应和智能化管理的方向发展，确保这种“原子级诊断工具”能够持续服务于人类健康事业。
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