از توسعه فناوری هسته ای تا شکوفایی در تحریم
به گزارش مجله سفرنامه ترکیه، علی رغم تحریم های اعمال شده علیه کشور طی سالهای اخیر، محققان حوزه هسته ای علاوه بر توسعه نیروگاه های هسته ای توانسته اند این فناوری را در حوزه های پزشکی، کشاورزی و برطرف آلودگی های میکروبی وارد نمایند؛ به گونه ای که ایران در حوزه پزشکی هسته ای پیروز به فراوری رادیو داروها برای تشخیص و درمان انواع سرطان ها شده است و در حوزه کشاورزی هسته ای نیز کشورمان توانسته عمر ماندگاری محصولات کشاورزی را با استفاده از پرتودهی افزایش دهد که این امر زمینه توسعه صادرات محصولات کشاورزی را فراهم می نماید.
به گزارش خبرنگاران، دستیابی ایران به فناوری غنی سازی اورانیوم و راه اندازی زنجیره کامل غنی سازی توسط سانتریفیوژهای ساخت ایران، خبری بود که در روز 20 فروردین ماه سال 1385 منتشر شد و این خبر بهانه ای شد که در تقویم ها این روز به عنوان روز ملی فناوری هسته ای نامگذاری گردد؛ چراکه دانشمندان و متخصصان ایرانی به ساخت نسل جدیدی از سانتریفیوژها دست یافتند و با این موفقیت ایران در زمره کشورهای صاحب تکنولوژی در غنی سازی اورانیوم نهاده شد.
انرژی هسته ای انرژی گرمایی آزاد شده حاصل از شکافت اتم اورانیوم است که از آن برای فراوری بخار آب و گرداندن توربین های فراوری برق استفاده می گردد.
این انرژی در دسته انرژی های نیمه پاک و غیر قابل تجدید تقسیم بندی می گردد؛ چراکه زباله ها و پسمانده های آن هزاران سال در محیط زیست باقی می ماند. فناوری هسته ای نیز امکان تبدیل اورانیوم طبیعی از طریق شکاف اتم، به اورانیوم غنی شده را فراهم می نماید.
این فناوری علاوه بر فراوری انرژی در حوزه های پزشکی، غذایی، صنعتی، تجاری و کشاورزی کاربردهای وسیعی دارد از این رو از این فناوری از دفع حشرات و آفات و جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی تا فراوری رادیو داروها و تصویربرداری های هسته ای می توان بهره برد.
در ادامه به بعضی از دستاوردهای هسته ای ایران اشاره می کنیم.
دستگاه شتاب دهنده خطی
در حال حاضر از سه روش جراحی، شیمی درمانی و رادیوتراپی برای درمان سرطان استفاده می گردد و استفاده از رادیوتراپی یکی از معمول ترین روش های درمان این دسته از بیماران است که برای استفاده از این روش درمانی احتیاجمند استفاده از دستگاه های شتاب دهنده خطی هستیم.
این دستگاه برای پرتو درمانی بیماران سرطانی مورد استفاده قرار می گیرد. فناوری ساخت این دستگاه تا به امروز در انحصار کشورهای آمریکا ،انگلیس و چین بوده است و ایران چهارمین کشور صاحب این تکنولوژی به شمار می رود.
این شتابدهدنده ها در استفاده به عنوان شتابدهنده اولیه برای شتابدهنده های بزرگتر، بررسی مواد، ساخت لیزرهای الکترون آزاد، تحقیقات فیزیک ذرات، پرتو درمانی، فراوری رادیو، سترون سازی تجهیزات پزشکی، پرتودهی موادغذایی، پرتودهی پلیمرها و استفاده درگمرکات برای تصویربرداری کانتینرها در مبادی ورودی و جلوگیری موثر از قاچاق انسان کاربرد دارد.
دستاوردهای کشورمان در زمینه فراوری رادیو دارو نیز عبارتند از:
رادیودارو ایتریم90 میکروسفر (Y-90 Resin Microspheres)
سرطان کبد یکی از کشنده ترین سرطان های گوارشی است و در حال حاضر جز 6 سرطان شایع در مردان است و طبق گزارش ها در حدود 200 نفر در سال به سرطان کبد مبتلا می شوند. بیماران سرطان کبد اولیه و متاستاتیک که قابل عمل جراحی نیستند با این رادیودارو نزدیک به 50 تا 60 درصد امید به حیات مجدد پیدا نموده و به کیفیت بسیار بهتری از زندگی دست پیدا می نمایند.
فاز آزمایشگاهی و پیش بالینی آن با موفقیت به اتمام رسیده و درحال طی مراحل فاز بالینی با همکاری دانشگاه های علوم پزشکی تهران و شیراز است.این رادیودارو تا به حال بر روی 12 بیمار مبتلا به سرطان کبد تست شده و در حال ادامه فاز بالینی است.
تکنیتیوم-99m
تکنیتوم-99 یک رادیوایزوتوپ پر مصرف در پزشکی هسته ای با نیمه عمر رادیوایزوتوپ تکنیتیوم-99m حدود 6 ساعت است.از این رادیو دارو در مراکز درمانی هسته ای به عنوان عامل های تصویربرداری تشخیصی مورد استفاده قرار می گیرند.
رادیو داروی مولیبدن 99 - تکنسیم M99
این ماده دارویی در تشخیص بسیاری از بیماری ها از جمله بیماری هایی که احتیاج به اسکن از ماهیچه های قلبی، مغز استخوان، غدد بزاقی، تیروئید، پاراتیروئید، شش ها، کبد و کلیه دارند،کاربرد دارد.
رادیو دارو FDG
این رادیو دارو برای تصویربرداری پت مورد استفاده قرار می گیرد. فلوئور -18 بعد از نشاندار سازی با دی اکسید گلوکز و فراوری رادو FDG برای مطالعات قلبی، مغزی و برای تشخیص بیماری سرطان به ویژه سرطان های ریه، کلون، رکتوم، تومورهای سر و گردن و تیروئید بهره برداری می گردد.
بعضی دیگر از رادیو داروهای فراوری شده به این توضیح است:
| ردیف | رادیودارو | کاربرد |
| 1 | فراوری و کنترل رادیو داروی 20Anti-CD نشاندار شده با رادیو ایزوتوپ 1311 | سرطان سیستم لنفاوی |
| 2 | طراحی و فراوری میکرواسفرهای شیشه ایتریم 90 | درمان تومور کبد و سرطان سینه |
| 3 | فراوری وکنترل کیفی کپسول خوراکی رادیو داروی ید 123 | مطالعه غده تیروئید و متاستازهای آن |
| 4 | فراوری و کنترل کیفی رادیوداروی پاتنی In-rituximab 111 | |
| 5 | فراوری ژنراتور Ga 68 با استفاده از هدف گالیم طبیعی | |
| 6 | رادیو داروی یوبیکویسیدین | |
| 7 | ایندیوم 111 کلراید | |
| 8 | رادیو داروی کلوبیدی ایتریوم 90 | |
| 9 | نشاندار سازی ترکیب متایدوبنزیل گوانیدین با ید 131 تشخیصی | |
| 10 | هیدروکسی هیپوسفونات | |
| 11 | کلوبیدهای رنیوم 189 و رنیوم188 | |
| 12 | فراوری MIBG با ید 131 | |
| 13 | رادیو داروی 99 mT c- Bombesin | |
| 14 | فراوری و کنترل کیفی رادیو داروی FDG | استفاده در تصویربرداری پت |
توکامک
توکامک (Tokama) یا خورشیدک نام نوعی دستگاه است که کار آن محصورسازی پلاسما است و برای ایجاد تعادل پایدار پلاسما بر مبنای محصورسازی مغناطیسی برای دستیابی به فراوری انرژی هسته ای از طریق روش گداخت هسته ای طراحی شده است.
تخمین میزان انرژی مصرفی نشان می دهد تقاضای انرژی در قرن بیست و یکم از میزان منابع انرژی فراتر می گردد و تا سال 2030 مقدار انرژی مورد احتیاج بشر 60 درصد بیشتراز میزان فعلی آن خواهد بود. علاوه بر آن بر اساس گزارش آژانس بین المللی انرژی درسال2030،1/4 بیلیون نفر به الکتریسیته دسترسی نخواهند داشت. اگر مصرف سرانه انرژی در کشورهای درحال توسعه با مقدار میانگین مصرف انرژی در کشورهای ثروتمند برابر گردد، تقاضای انرژی در کشورهای درحال توسعه تا سال2050 به 8 برابر مقدار فعلی خواهد رسید.
از آنجا که سوخت های فسیلی در جهان در حال اتمام است دانشمندان بر آن شدند که نوعی سوخت جدید برای جایگزین کردن سوخت های فسیلی پیدا نمایند. ابتدا بحث شکافت هسته ای یا nuclear fission مطرح شد که به این طرح ایراداتی وارد شد از این رو به فکر راه چاره های جدیدی افتادند که از آن جمله شبیه سازی خورشید در زمین است و لازمه آن پیدا کردن راه چارهی برای همجوشی هسته ای بوده است.
فراوری اکسیژن 18 با خلوص 97
اکسیژن 18 یک ماده استراتژیک برای فراوری FDG مورد استفاده در دستگاه تصویربرداری پت اسکن در حوزه پزشکی است. دانش فنی ساخت این ماده در اختیار 5 کشور جهان قرار داشت که ایران نیز در زمره کشورهای صاحب این فناوری نهاده شده است.
این ماده تا به امروز به کشور وارد می شد ولی محققان کشور توانستند این ماده را با خلوص 97 درصد فراوری نمایند.
باتری هسته ای
امتیاز ویژه باتری های هسته ای که در کشور فراوری شده، عمر طولانی و پیوسته به صورت مستقل بدون احتیاج به دسترسی شارژ مجدد تعمیر و نگهداری است.
این مولدها بسیار منعطف بوده و قابلیت عملکرد در محدوده وسیعی از دما،فشار زیرآب و فضا و محیط های دور از دسترس دارد محدوده فراوری توان آن تا 500 وات و توان مخصوص از سه تا 30 وات بر کیلوگرم است.
این مولدها در تجهیزات کوچک واقع در مناطق دور دست، زیر دریا بدون مراقبت و تعمیر و نگهداری، محافظت از داده های حساس و ذخیره شده در تجهیزات الکترونیکی، رصد و نظارت و ردیابی تجهیزات و ادوات نظامی، سنسورهای بی سیم با توان مصرفی پایین پهپادها ماشین های زیرآب اتوماتیک کاربرد دارد.
همچنین در بخش پزشکی برای نظارت فیزیولوژی،ایمپلنت های استخوانی، عصبی و قلبی، پمپهای تزریق کاربرد دارد. از باتری های هسته ای همچنین در صنایع نظارت و زیر ساخت های صنعتی و در تجهیزاتی همچون سنسورهای فراوریات نفتی و شیمیایی سنسورهای ترابری، اخطار احتیاج به تعمیر قطعات هواپیما و همچنین سنسورهای زیرساخت عمرانی و جاده ای کاربرد دارد.
شناساگرهای ایزوتوپی در محیط های آبی
لزوم بومی سازی فناوری ساخت تجهیزات اندازه گیری ایزوتوپ های پایدار با استفاده از تکنیک های لیزر، از جمله احتیاجهای مبرم مراکز علمی و تحقیقاتی، سازمان زمین شناسی، صنعت نفت بوده است.
شناساگرهای ایزوتوپی در جهان کاربردهای گسترده ای در مطالعات هیدرولوژی، هواشناسی، اکتشاف، نفت، زمین شناسی و آتشفشان ها، پزشکی و باستان شناسی دارد.
دستگاه شیرین سازی آب
شیرین سازی آب شور دریا از دیگر مزایای فناوری هسته ای است. می توان به هر واحد نیروگاه اتمی هزار مگاواتی، یک واحد شیرین سازی آب شور به ظرفیت صد هزار متر مکعب در روز متصل کرد و آب شور را از دریا از طریق پمپ به واحد شیرین سازی آب شور راهنمایی کرد.
در این واحد، از حرارت فراوریشده از طریق رآکتور برای تقطیر کردن آب استفاده می گردد. آب تقطیر شده پس از طی مراحلی به آب آشامیدنی تبدیل می گردد.
سانتریفیوژ دکانتر
دستگاه سانتریوفیوژ دکانتر در بسیاری از صنایع از جمله صنایع نفت، پتروشیمی، معدنی، آب و فاضلاب، کارخانجات کاغذ برای جداسازی مایع از مایع و یا جامد از سوسپانسیون استفاده می گردد.
این نوع سانتریفیوژها برای جداسازی جامدات در حجم بالا و به صورت پیوسته استفاده می گردد همچنین از آنها برای شستشو و خشک کردن مواد جامد در صنایع متنوع استفاده می گردد و می تواند در تصفیه گل حفاری به کار برود.
سامانه های گاما با کاربرد در حوزه های کشاورزی و پزشکی
با استفاده از پرتودهی گاما، می توان عمر ماندگاری محصولات باغی به ویژه مرکبات را افزایش و ضایعات میوه را کاهش داد و زمان بیشتری برای بازاریابی و صادرات این محصول به بازارهای بین المللی برای فراورینمایندگان و صادرنمایندگان فراهم کرد. حفظ طعم و تازگی میوه ها به ویژه مرکبات از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی است.
علاوه بر آن پرتودهی با دوز پایین باعث جلوگیری از جوانه زنی محصولاتی مانند سیب زمینی، پیاز، سیر، زنجبیل و شاه بلوط می گردد.
مجموعه پرتوفرآوری مستقر در تهران مجهز به سیستم پرتودهی گاما بوده و مسئولیت سترون سازی و برطرف آلودگی میکروبی به روش پرتودهی را برای محصولات پزشکی، بهداشتی، گیاه داروها و ادویه جات عهده دار است و در راستای کنترل کیفی خدمات خود از آزمایشگاه های میکروبیولوژی، پلیمر، مواد غذایی و دزیمتری بهره گیری می نماید.
سامانه گامای بناب نیز دارای آزمایشگاه های مجهز دزیمتری، میکروبیولوژی و پلیمر است و با توجه به استفاده از تکنولوژی های جدیدتر نسبت به سامانه گامای تهران، امکان ظرفیت پرتودهی بالاتر و پرتودهی در حالت های مختلف و دزهای پایین تر نیز وجود دارد.
این سامانه باهدف سترون سازی محصولات پزشکی یک بارمصرف، افزایش زمان نگهداری محصولات غذایی و کاهش آلودگی مواد راه اندازی شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا