Aktualizováno 18. 8. 2025
Jaderné štěpení neslouží pouze k výrobě elektřiny, ale také k medicínským účelům. Jeho pomocí se vyrábějí takzvané radionuklidy neboli radioizotopy. To jsou radioaktivní látky používané k výrobě léčivých a diagnostických léčebných přípravků, tzv. radiofarmak.
Využití radiofarmak v nukleární medicíně stále roste – jak za účelem diagnózy, tak pro léčbu onemocnění, zejména těch onkologických. Podle zprávy analytické společnosti Inside Ace Analytics z letošního června mělo odvětví výroby radiofarmak v roce 2024 hodnotu 6,2 miliard dolarů (USD) a do deseti let, tedy do roku 2034, dosáhne hodnoty 19,6 miliardy USD. Organizace BCC Research má odhady ještě vyšší, dle ní měl loni globální trh s radiofarmaky hodnotu 10,3 miliardy dolarů a předpovídá, že do roku 2029 naroste na 21,9 miliardy USD.
K čemu se radiofarmaka používají
Radioizotopy (radionuklidy) jsou atomy, které se přirozeně rozpadají a při tom uvolňují ionizující záření. Toho využívá moderní lékařství ke zobrazení orgánů a tkání, sledování látkové výměny nebo cílené léčby, například při diagnostice nádorů, onemocnění nervového systému nebo srdce.
Lékařům umožňují radiofarmaka lépe zmapovat vnitřek těla pacienta. Nevidí pouze tvar, ale i funkci a aktivitu orgánů, popisují evropské stránky o nukleární medicíně. Radionuklidy podané zpravidla injekcí do žíly vydávají záření, které přístroje zachycují a sestaví z nich 3D model. K těmto účelům slouží například izotopy technetium-99 pro diagnostiku SPECT (jednofotonová emisní počítačová tomografie) nebo fluor-18 pro diagnostiku PET (pozitronová emisní tomografie).
Tyto metody jsou užitečné při hledání nádorů a metastáz, hodnocení kardiovaskulární soustavy nebo mozku, při zjišťování zlomenin a zánětů v kostech, při vyšetření plic, ledvin, štítné žlázy a dalších. Výhodou pro pacienta je, že radioaktivní látky rychle vyprchají.
Radioizotopy s dlouhodobějšími dopady se používají k léčebným účelům, např. likvidaci některých druhů nádorů nebo úlevě od bolesti. Zatímco dříve převažoval při ozařování rakovinotvorných buněk cobalt-60, který se rozkládá roky, dnes se upřednostňuje cílenější léčba, kdy se radiofarmaka vpichují přímo do nádoru nebo těsně k němu a působí pouze v této oblasti. Tyto radionuklidy ztrácejí svou účinnost (tzv. poločas rozpadu) už po několika dnech.
Jak se radioizotopy vyrábějí
Radionuklidy se vyrábějí uměle ozářením cílového materiálu, čímž se stane radioaktivním. Existuje několik způsobů, jak toho dosáhnout. Nejčastěji se vyrábí radioizotopy ozařováním neutrony ve výzkumných jaderných reaktorech – tato metoda se podílela v roce 2024 na asi 65 procent světové produkce.
Zde vznikají nejčastěji používané radionuklidy – molybden-99, z kterého rozpadem vzniká technetium-99 pro diagnostiku SPECT, iodium-131 (léčba štítné žlázy) a lutetium-177 (terapie nádorů prostaty). Molybden-99 tvoří až 80 % všech vyráběných radioizotopů na světě, uvádí Agentura pro jadernou energii (NEA).
Neutronové izotopy z reaktoru si drží svou radioaktivitu několik hodin až let a snesou tak delší přepravu, což má své logistické výhody.
Výrobou radioizotopů v reaktoru proces nekončí. Tyto prvky musí být následně převezeny a zpracovány v oddělených centrech – očištěny, separovány a smíchány s vhodným nosičem. Teprve tím vznikne radioaktivní farmaceutický přípravek.
Pro menší produkci přímo na místě použití nebo v blízkém okolí slouží přístroje zvané cyklotrony, kde se vyrábějí radioizotopy s krátkou trvanlivostí, zejména fluor-18 pro diagnostiky PET. Protože cyklotronové izotopy vydrží pouze minuty až hodiny, je třeba je vyrábět co nejblíže pacientům. Často bývají umístěny přímo v nemocnicích, v ČR například v Nemocnici Na Homolce v Praze nebo Masarykově onkologickém ústavu v Brně. Další cyklotron se nachází v ÚJV Řež, který všechna tři česká výrobní centra provozuje.
Podle dat Mezinárodní agentury pro jadernou energii (IAEA) z roku 2022 tvořily cyklotrony podíl 10–12 procent světové produkce. Letošní zpráva Precedence Research uvádí, že toto číslo by se mělo do deseti let výrazně zvýšit.
Další metody výroby zahrnují generátory, lineární urychlovače a další.
Kde se radioizotopy vyrábějí v Evropě
V Evropské unii vyrábí komerčně radionuklidy pro lékařské, průmyslové a výzkumné využití pouze 5 států s aktivními výzkumnými reaktory určenými k tomuto účelu. V celosvětovém kontextu jsou kromě EU významnými hráči také Austrálie a Jihoafrická republika. Společně pokrývají většinu světové produkce a úzce spolupracují na vykrytí nečekaných výpadků jednoho z nich a koordinaci plánovaných odstávek.
Vlastní výzkumné reaktory na výrobu radioaktivních izotopů vlastní rovněž Kanada, USA, Čína, Jižní Korea, Rusko a Egypt.
EU zvládá pokrývat poptávku na kontinentu sama a část produkce i vyváží, ale vzhledem ke stárnoucí flotile reaktorů je potřeba investovat do výstavby nových reaktorů. Zde je přehled jaderných reaktorů v EU, které produkují radionuklidy pro výrobu radiofarmak včetně chystaných projektů.
Belgie
Belgický reaktor BR-2 v Molu má největší instalovanou týdenní kapacitu ozáření pro produkci molybdenu-99 na světě. Dokáže pokrýt 25–65 % celosvětové poptávky po tomto diagnostickém radionuklidu. Kromě molybdenu-99 se zde vyrábí i dalších více než deset izotopů. Zařízení komerčně funguje od roku 1962, modernizace z roku 2015–2016 prodloužila životnost reaktoru minimálně do roku 2030 a zároveň navýšila jeho kapacitu.
Kromě toho Belgie pracuje na vývoji nového hybridního reaktoru MYRRHA poháněného lineárním urychlovačem. Ten se staví na fáze. V té první, která má byt dokončena v roce 2026, by mělo dojít také ke spuštění výroby radioizotopů pro medicínu.
Česká republika
Reaktor LVR-15 umístěný v Centru výzkumu Řež ve stejnojmenné obci ležící kousek od Prahy patří mezi šest klíčových světových reaktorů pro výrobu medicínských radionuklidů. Postaven byl již v roce 1957. Koncem 80. let minulého století byla provedena velká rekonstrukce reaktoru, čímž se zvýšila jeho výkonnost i bezpečnost.
Od roku 2011 používá LVR-15 jako palivo nízko obohacený uran (LEU), stejně jako téměř všechny ostatní evropské provozy. V Řeži se vyrábí asi 10 % světové produkce molybdenu-99 a dále lutetium-177, iodium-131, holmium-166, samarium-153 a jiné radionuklidy.
Francie
Světová jaderná velmoc Francie je momentálně bez vlastního výzkumného reaktoru pro výboru radioizotopů. Výzkumný reaktor Orphée v Saclay spuštěný v roce 1980 byl uzavřen v roce 2019, v tom samém roce byl odstaven i starší reaktor Osiris.
Země nicméně staví velký výzkumný reaktor JHR (Jules Horowitz Reactor) v Cadarache, který bude sloužit také k produkci radioaktivních nuklidů pro medicínské účely. Reaktor má být dokončen mezi lety 2032–2034 a má sehrát podstatnou roli při zajištění dostatečného přísunu radioizotopů pro neustále rostoucí poptávku v Evropě. Podle francouzských úřadů má pokrýt 25 procent roční poptávky po molybdenu-99 v EU.
Německo
Výzkumný reaktor FRM II na Technické univerzitě Mnichov zahájil rutinní provoz v roce 2005. Pro domácí trh vyrábí lutetium-177, holmium-166 and terbium-161 sloužící pro cílenou léčbu nádorů. V plánu je i budoucí produkce molybdenu-99 pro německý a evropský trh.
Nizozemsko
Reaktor HFR v Pettenu je vedle belgického BR2 dalším stěžejním producentem molybdenu-99, lutecia-177 a dalších radionuklidů. Spuštěn začátkem 60. let, reaktor si prošel několika rekonstrukcemi a fungovat má do roku 2030, kdy ho nahradí nový reaktor Pallas, který je od roku 2023 ve výstavbě.
Polsko
Reaktor Maria ve Świerku nedaleko Varšavy funguje od roku 1975. Jeho provozovatelem je Národní centrum jaderného výzkumu (NCBJ). Polsko je jedinou zemí ze seznamu, kde jaderné reaktory nikdy nevyráběly elektřinu. Maria právě prochází modernizací, proto nejede na plný výkon. Práce mají být dokončeny v roku 2027, poté může reaktor fungovat další desítky let.
Maria zásobuje podle NCBJ asi 10 procent celosvětové produkce nejvyhledávanějšího radioizotopu – molybdenu-99. Vyrábí však i několik dalších izotopů používaných v nukleární medicíně.
