گزارش/

صنعت هسته‌ای و تاثیرات مثبت آن در زندگی مردم/ تولید بیش از 60 نوع رادیودارو‌های تشخیصی، تسکینی و درمانی

امروزه صنعت هسته‌ای در جهان تاثیرات مهمی را در زندگی مردم و ارتقای دانش و فناوری در حوزه‌های مختلف از جمله پزشکی، صنایع و امنیت غذایی دارد.

کد خبر: ۳۲۷۱۲۸

۲۰ فروردين ۱۴۰۴ / ۱۸:۲۰

به گزارش روزپلاس، 20 فروردین سال 1385 بود که خبر دستیابی ایران به فناوری صلح‌آمیز هسته‌ای و راه‌اندازی زنجیره کامل غنی‌سازی اورانیوم اعلام شد؛ موفقیتی که با تکیه بر توان داخلی و در شرایط تحریم به دست آمده بود و همگان را متحیر ساخت.

تولید سوخت هسته‌ای موردنیاز رآکتورهای هسته‌ای، رویایی بود که دانشمندان جوان کشور با اتکا به قدرت باری تعالی و مجاهدت شبانه‌روزی آن را تبدیل به واقعیت کردند و به پاس این مجاهدت علمی، 20 فروردین با تصویب شورای عالی انقلاب فرهنگی با عنوان "روز ملی فناوری هسته‌ای" در تقویم جمهوری اسلامی ایران ثبت شد.

دانشمندان و متخصصان ایرانی با دستیابی به نسل جدیدی از سانتریفیو‌ژها و اعلام آن به آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، ایران را در زمره کشورهای صاحب فناوری غنی‌سازی اورانیوم قرار داده و ایران به کشورهای عضو باشگاه اتمی پیوست.

اکنون با گذشت 19 سال پیشرفت‌های صنعت هسته‌ای ایران به گونه‌ای بوده است که هم از جهت علمی و هم از جهت اقتصادی دستاوردهایی را برای جمهوری اسلامی ایران به ارمغان آورده است که در بخشی از حوزه‌ها ایران در زمره برترین کشورهای جهان قرار دارد.

سازمان انرژی اتمی ایران به پیروی از سیاست‌های کلی نظام و منویات رهبر معظم انقلاب اسلامی، مصوبات مجلس شورای و سند راهبردی افق 1420 این سازمان با تمام توان و مجدانه به سوی توسعه همه جانبه علمی، فناوری و صنعتی درون زا گام برداشته و بدون شک دستیابی به این هدف تامین نیازهای کشور در حوزه‌های مربوطه، عدم وابستگی به کشورهای خارجی، قدرت سازی و ارتقاء اقتدار ملی را همچون گذشته به همراه داشته است.

در ادامه به برخی از این دستاوردها و تاثیرات آنان در زندگی مردم می‌پردازیم:

تولید بیش از 60 نوع رادیودارو‌های تشخیصی، تسکینی و درمانی

سازمان انرژی اتمی ایران در راستای توسعه کاربردهای فناوری هسته‌ای صلح آمیز در زندگی مردم، مصمم به رفع نیازهای ضروری مردم و جامعه در حوزه‌های ماموریتی به ویژه در شرایط تخاصمی کنونی است. از این‌رو با توجه به نیاز جامعه، پشتیبانی از بخش سلامت در تعامل با بخش پزشکی برای مددرسانی به مردم ایران در صدر توجه این سازمان قرار دارد. در سال‌های اخیر با توسعه خدمت رسانی به بخش سلامت کشور به عنوان یکی از راهبردهای اصلی صنعت هسته‌ای سازمان انرژی اتمی سال‌های متفاوتی را پشت سر گذاشت.

به منظور رفع نیاز کشور به مواد اولیه مود نیاز برای تولید رادیوداروی ید131، مراحل مختلف طراحی، ساخت تجهیزات، نصب و راه‌اندازی زنجیره مربعی 20 ماشین سانتریفیوژ جهت جداسازی ایزوتوپ‌های پایدار "تلوریم" به دست توانای متخصصین ایرانی به انجام رسید.

با راه اندازی و بهره برداری از این زنجیره که اولین زنجیره جداسازی ایزوتوپ‌های پایدار چند جزئی در منطقه خاورمیانه و غرب آسیاست، امکان تولید ایزوتوپ پایدار تلوریم 130 مورد نیاز کشور فراهم گردیده است. با تولید ایزوتوپ پایدار تلوریم 130، جمهوری اسلامی ایران در تولید ایزوتوپ‌های پایدار در جایگاه هشتم جهانی قرار می‌گیرد.

ایزوتوپ‌های پایدار محصولات هسته‌ای گران قیمتی هستند که هر گرم برخی از آن‌ها مانند ایتربیم، در صورت وجود و ارائه آن‌ها در بازارهای جهانی، ده‌ها هزار دلار قیمت دارد و تولید آن‌ها از فناوری بالایی برخوردار است. ایزوتوپ‌های پایدار کاربرد بسیار وسیعی در صنعت، پزشکی، علوم هسته‌ای، زمین شناسی، کشاورزی، داروسازی و تحقیقات علمی دارند. نقش ایزوتوپ‌های در بخش سلامت شامل تشخیص دقیق بیماری‌ها و درمان بیماری‌های بسیار خطرناک مانند انواع سرطان‌ها، بسیار پررنگ و غیر قابل اغماض است.

هشتم اسفند ماه سال 1403 پودر تلوریم دی‌ اکسید (Dioxide Tellurium)  غنی شده از ایزوتوپ پایدار تلوریم130 (130 TE) به عنوان ماده اولیه رادیوداروی درمان پرکاری تیروئید و سرطان تیروئید رونمایی شد.

پودر تلوریم دی اکسید غنی شده از ایزوتوپ پایدار تلوریم – 130، ماده اولیه مورد نیاز برای تولید رادیوداروی ید 131 است که اغلب در تصویربرداری، درمان پرکاری تیروئید و سرطان تیروئید مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آخرین حلقه از فرایند تولید ایزوتوپ پایدار تلوریم- 130 است؛ این محصول تولیدی به‌طور مستقیم در راکتور تهران تحت تابش قرار گرفته و رادیوداروی ید - 131 تولید شده است.

دستیابی به چرخه کامل تولید ماده اولیه این رادیو دارو، امکان تولید پایدار رادیوداروی ید - 131 به‌صورت کاملا بومی در داخل کشور فراهم شده است. با توجه به اکتساب فناوری صورت گرفته، امکان تولید پودر تلوریم دی اکسید با هر غنایی از تلوریم -130 خلوص و فرم نهایی محصول مورد درخواست مشتری‌های داخلی و خارجی وجود دارد

در زمینه تحقیق و توسعه رادیوداروهاى جدید که بانگاه افزایش سهم درمان و توسعه رادیوداروهاى درمانى انجام مى‌شود، رادیوداروهاى کارساز و موثرى در دست ساخت است که در مرحله تحقیقات کاربردى یا بالینى هستند. از جمله دستاوردهاى اخیر سازمان انرزى اتمى ایران در حوزه رادیوداروها مى‌توان به 3 مورد اشاره نمود که از کیفیت بالایی برخوردار بوده و در تشخیص بیمارى‌هاى مختلف تاثیر زیادى دارند.

1. ایران چهارمین کشور جهان پس از آمریکا، آلمان و هلند است که به رادیوداروى گالیوم-68  آر.ام.2 دست یافته است. این رادیودارو در تشخیص انواعى از تومورها مانند سرطان بسیار موثر است.

2.  براى اولین بار در خاورمیانه، متخصصان ایرانی موفق شدند نمونه بالینى قابل تزریق رادیوداروى تشخیصى مس-64 پى.اس.ام.ای را تولید کنند. این رادیودارو براى تشخیص تومور‌هاى سرطانى استفاده مى‌شود.

3. رادیوداروی تشخیصی پارس آیوداین-123 ام.آی.بی.جی مورد استفاده در تشخیص تومورهای نورواندوکرین و غدد کلیوی به ویژه در نوزادان و کودکان، به تولید انبوه رسیده و برای مراکز درمانی ارسال می‌شود.

سازمان انرژى اتمى بر محصولات آب سنگین همچون تولیدات دوتریم که در حوزه سلامت کاربرد دارند متمرکز بوده و آن‌ها را توسعه مى‌دهد. در حال حاضر سازمان انرژى اتمى ایران بیش از 200 نوع محصول دوتره در تاسیسات هسته‌اى آب سنگین خنداب اراک تولید می‌کند که در حوزه‌هاى کشاورزى، پزشکى، صنعتى، دارویى و دیگر حوزه‌ها کاربرد دارند. داروهای تولید شده بر پایه دوتره، انقلابى بزرگ در عرصه پزشکى محسوب مى شود. ایران امروز در زمینه دوتره‌ها در تراز برترین کشورهای دنیا قرار دارد.

علاوه بر این در حال حاضر ایجاد و فعال سازی سامانه‌های فناوری پلاسما برای درمان سرطان و کلینیک زخم برای درمان بیماران دیابتی از برنامه‌هایی است که در فرآیند آزمون بالینی قرار دارند.

طبق گفته علی نوروزی، مدیرعامل شرکت فناوری‌های پیشرفته، ایران سال گذشته مرحله دوم و نهایی احداث مرکز ملی تحقیقات و تولید ایزوتوپ‌های پایدار به روش سانتریفیوژهای گازی را آغاز کرد؛ این مرکز شامل مراحل بسیار بزرگی از غنی‌سازی و جداسازی ایزوتوپی می‌شود و پس از اتمام ساخت این مرکز در تمام مراحل تولید ایزوتوپ‌های پایدار که ماده اولیه رادیوداروها محسوب می‌شوند، به خودکفایی کامل خواهیم رسید.

وی افزود: در سال 1403 شرکت فناوری‌های پیشرفته در دو حوزه تولید ایزوتوپ‌های پایدار و همچنین گداخت هسته‌ای فعالیت‌های خود را با قدرت ادامه داد؛ در سالی که گذشت در حوزه تولید ایزوتوپ‌های پایدار موفقیت‌های خوبی کسب کردیم و توانستیم به تولید خوراک هگزافلوراید ایریدیوم دست یابیم که برای جداسازی ایریدیوم 191 مورد استفاده قرار می‌گیرد. ایریدیوم 191 پس از قرارگرفتن در راکتور تبدیل به ایریدیوم 192 می‌شود که رادیودارویی برای درمان سرطان سر، گردن و سینه است.

سازمان انرژی اتمی ایران در حوزه تولید و توسعه انواع رادیوداروها و کیت‌های سرد فعالیت می‌کند. یکی از مهمترین کارکردهای این سازمان تامین نیاز بیماران سرطانی و بیماری‌های صعبالعلاج است. این سازمان به طور متوسط سالانه پاسخگوی نیاز بیش از یک میلیون و 200 هزار بیمار در حوزه تشخیص و درمان است.

برق هسته‌ای

تولید برق هسته‌ای پاک، ایمن، پایدار و ارزان در نیروگاه اتمی 1000 مگاواتی بوشهر از جمله دستاوردهای مهم سازمان انرژی اتمی ایران در دهه‌های گذشته است که از ابتدای بهره برداری در سال 1390 تاکنون بیش از 70 میلیارد کیلووات ساعت برق به شبکه کشور تحویل داده شده است.

با تولید برق اتمی در این بازه زمانی معادل حدود 105 میلیون بشکه نفت خام صرفه جویی شده و از انتشار حدود 57 میلیون تن گازهای آلاینده به محیط زیست جلوگیری شده است.

اکنون با اجرای برنامه‌های فشرده و تامین مالی و پشتیبانی لازم، تکمیل سریع واحدهای 2 و 3 نیروگاه بوشهر در دستورکار است. با اجرای این پروژه به میزان 2000 مگاوات برق به شبکه سراسری تحویل داده خواهد شد.

پیشتر حسین درخشنده معاون سازمان انرژی اتمی و مدیرعامل شرکت مادرتخصصی تولید و توسعه انرژی اتمی ایران گفته بود: سال 1403 در حوزه فعالیت‌های نیروگاه اتمی بوشهر، سال خوبی بود و توانستیم به دستاوردها و موفقیت‌های مختلفی دست یابیم. در حوزه واحد یکم نیروگاه اتمی بوشهر خوشبختانه شاهد فعالیت پایدار و مستمر نیروگاه و تحویل برق آن به شبکه سراسری بودیم.

درخشنده افزود: بر اساس برنامه‌ریزی‌های انجام شده تولید برق واحد یکم نیروگاه اتمی بوشهر در پیک‌های تابستان و زمستان ادامه داشت و همین امر به پایداری شبکه به‌ویژه در این مقاطع کمک شایانی کرد. در سال 1403 توانستیم بیش از 7 میلیارد کیلووات ساعت برق تولید کنیم که افزون بر 92 درصد این میزان تحویل شبکه برق سراسری شد و حدود 8 درصد نیز صرف مصرف داخلی شده است.

معاون سازمان انرژی اتمی ایران تاکید کرد: در حوزه‌های واحدهای دوم و سوم نیروگاه‌ اتمی بوشهر، فعالیت‌ها با شتاب بیشتری ادامه یافت. در برنامه هفتم توسعه و در حوزه نیروگاه‌های اتمی، تکلیفی برای سازمان انرژی اتمی ایران تعیین شده که باید ظرفیت منصوبه این نیروگاه‌ها به 3 هزار مگاوات برسد. در همین زمینه فعالیت‌های اجرایی واحد 2 و 3 نیروگاه اتمی بوشهر با شتاب بیشتری در سال 1403 دنبال شد.

وی گفت: رییس جمهور همراه با رییس سازمان انرژی اتمی در ایام دهه فجر در سفر استانی به بوشهر از نیروگاه اتمی بازدید کردند. در این بازدید، «تله مذاب قلب راکتور واحد دوم نیروگاه» به عنوان نخستین تجهیز سنگین نیروگاه با بیش از 147 تن وزن در محل خود نصب شد؛ برای رسیدن به این مرحله لازم بود که عملیات مربوط به احداث ساختمان راکتور تا سطح مثبت  5.4 متر تکمیل و همچنین نخستین رینگ پوسته فلزی ساختمان راکتور متشکل از 12 قطاع که یک رینگ به قطر 48 متر و با ارتفاع 9 متر و وزن حدود 600 تن را تشکیل می‌دهند در محل خود نصب شود. پس از اتمام عملیات آماده‌سازی لازم، «تله مذاب قلب راکتور» در محل خود نصب شد.

درخشنده افزود:‌ اکنون همه فعالیت‌های اجرایی در واحد دوم و سوم نیروگاه اتمی بوشهر به موازات و با اختلاف زمانی حدود 12 ماه نسبت به هم در حال انجام است. سال گذشته عملیات اجرایی ساختمان‌های اصلی و جانبی واحدهای دوم و سوم مشتمل بر ساختمان‌های راکتور، توربین، دیزل ژنراتورهای اضطراری و سایر ساختمان‌ها ادامه یافت.

امنیت غذایی و کشاورزی

افزایش روز افزون جمعیت جهان و محدودیت امکان گسترش اراضى زراعى و همچنین عوامل محدود کننده نظیر تنش‌هاى محیطى، نیاز به اصلاح و بهبود محصولات براى افزایش عملکرد در واحد سطح و بهبود کیفیت را ایجاب مى‌کند. در راستاى حفظ و افزایش تولیدات کشاورزى، میزان و سطح تنوع ژنتیکى اهمیت بسیار زیادى دارد. تکنولوژی هسته ای در کشاورزی با استفاد از ایزوتوپ‌ها و پرتوافشانی می‌تواند با انواع بیماری‌ها، آفات مقابله کرده و باعث افزایش تولید محصولات، محافظت از منابع آب و خاک، افزایش تولید محصولات دامی و افزایش ضریب امنیت غذایی در کشورها شود.

می‌توان در این حوزه به فعالیت‌ها و دستاوردهایی اشاره کرد:

1. پرتودهی؛

طراحی و ساخت سامان‌های پرتودهی اشعه گاما در مقیاس‌های 20 تن، 50 تن و 100 تن در روز برای آفت زدایی از غلات و مواد غذایی و افزایش انبارمانی دستاوردی است که در حوزه امنیت غذایی و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

امروزه پرتوها در حوزه‌های مختلف و متعددی از جمله امنیت، شیلات، پزشکی، کشاورزی، دامپروری، محیط زیست، پلیمر، صنایع غذایی، نفت و گاز، باغداری و صنعت کاربرد و استفاده دارند.

طبق اعلام محمد اسلامی، رئیس سازمان انرژی اتمی 12 قطب تولید محصولات کشاورزی در کشور برای توسعه سامانه‌های پرتودهی انتخاب شده است.

وی با بیان اینکه سالانه 40 میلیون تن از 130 میلیون تن محصول کشاورزی ایران به ضایعات تبدیل می‌شود، بیان کرد: این میزان ضایعات یک اتفاق ناخوشایند است که با استفاده از فناوری پرتودهی می‌توان آن را کاهش داد. این فرایند نه تنها باقیمانده آفات و سموم را از بین می‌برد بلکه سلامت مردم و امنیت غذایی کشور را نیز تضمین می‌کند.

رئیس سازمان انرژی اتمی ایران همچنین آلودگی ناشی از سموم را یکی از موانع اصلی صادرات محصولات کشاورزی دانست و گفت: با استفاده از پرتودهی این مشکل برطرف شده و زنجیره ارزش محصولات غذایی شکل می‌گیرد.

اسلامی با اشاره به تولید 130 میلیون تن محصول کشاورزی در کشور تصریح کرد: با همکاری بخش خصوصی و استفاده از فناوری‌های نوین، ظرفیت‌سازی لازم برای تولید حدود نیم میلیون تن محصول انجام شده است.

2 اسفند سال گذشته مرکز پرتو فرایند جنوب غرب کشور در اهواز به بهره برداری رسید. مرکز پرتو فرایند جنوب غرب کشور (اهواز) مجهز به سامانه خود حفاظ گاما ساخت ایران بوده و در شهرک صنعتی شماره 2 استان خوزستان در زمینی به مساحت 5750 مترمربع احداث شده است. با آغاز به کار نخستین مرکز پرتودهی در خوزستان، این استان به قطب پرتودهی محصولات کشاورزی در جنوب کشور تبدیل خواهد شد.

در مرکز پرتو فرایند جنوب غرب کشور (اهواز) روزانه با ظرفیت 100 تن انواع محصولات کشاورزی نظیر غلات، حبوبات، گیاهان دارویی و برخی از محصولات خشکبار پرتودهی خواهند شد.

2. پلاسما؛

استفاده از فناوری پلاسما برای سم زدایی از محصول پسته جهت دفع آفت "افلاتوکسین" و همچنین مقابله با آفت‌های باغی و کشاورزی از جمله آفت "پسیل" در باغات پسته، آفت "زنجره" در نخلستان‌ها و آفت باغات زیتون که به صورت عملیاتی در مناطق گوناگون گسترش داده است.

حفاظت از محیط زیست

موضوع محیط زیست، مسئله مهمی محسوب می‌شود زیرا امروز با حجم سنگینی از آلاینده‌ها در شهرهای بزرگ مواجه هستیم. یکی از کاربردهای مهم فناوری هسته‌ای در حوزه محیط زیست است و می‌توان به کمک این فناوری اثرگذاری بسیار خوبی بر روی وضعیت زیست محیطی کشور داشت.

کاهش آلودگی‌های زیست محیطی با پرتودهی گازهای خروجی نیروگاه‌ها انجام پذیر است به شکلی که می‌توان با پرتودهی، این گازها را به کود کشاورزی تبدیل کرد. همچنین می‌توان با بهره‌گیری از کاربردهای فناوری هسته‌ای میزان پلاستیک‌ها و لاستیک‌هایی که در محیط زیست وجود دارد را کاهش داد و برای حوزه سوخت قابل استفاده شوند.

از جمله فعالیت‌هایی که در خصوص حفاظت از محیط زیست می‌توان به آن‌ها اشاره کرد عبارتنداز:

1. طراحی و ساخت سامانه‌های شتابدهنده الکترواستاتیک الکترون برای تصفیه پساب‌های صنعتی و قابل استفاده در صنایع تولید لاستیک و صنایع پلیمری

2. طراحی و ساخت سامانه‌های ابزار دقیق صنعتی به منظور کنترل کیفی، تعیین سطح مواد در داخل مخازن، چگالی سنجی، رطوبت سنجی، و ضخامت سنجی که در بیش از 20 رشته صنایع کشور کاربرد دارد. تاکنون بیش از 100 مجتمع بزرگ صنعتی کشور از جمله پالایشگاه‌ها، مجتمع‌های بزرگ صنایع فولاد، صنایع سیمان و پتروشیمی‌ها از این تجهیزات پیشرفته بهره‌مند شده‌اند.

3. استفاده از فناوری پلاسما برای سولفورزدایی از محصولات نفتی به ویژه مازوت که به صورت آزمایشگاهی انجام شده و با همراهی صنایع پالایشگاهی می‌توان گامی موثر در مقابله با آلودگی هوا در سطح کشور برداشت.

4. استفاده از فناوری پلاسما در تصفیه شیرابه‌های پسماند‌های دارویی، پسماندهای بیمارستانی و پسماندهای حاصل از دفن زباله و انباشت آن که در مقیاس آزمایشگاهی.

می‌توان اثرات مثبت انرژی هسته‌ای بر محیط زیست را اینگونه برشمرد: کاهش گازهای گلخانه‌ای،کمک به تولید برق پاک، مصرف کمتر منابع طبیعی و مدیریت پسماندها.

فناوری لیزر

فناوری لیزر یکی دیگر از دستاوردهای صنعت هسته ای است که به عنوان یک پیشران صنعت، امکان همراهی دیگر صنایع همچون صنایع فولادی، کشتی‌سازی، خودروسازی و پزشکی را در سطح جامعه دارد. معمولاً برای تولید قطعات ظریف نیاز به قالب‌سازی و پرس وجود دارد که هزینه‌بر است، اما با استفاده از لیزر هم دقت بالایی حاصل می‌شود و هم تولید بهینه خواهد بود.

مرکز علوم و فنون لیزر ایران سال 85 پایه گذاری شد و یکی از شاخص‌های توسعه حوزه دانش و تکنولوژی است. مرکز ملی علوم و فنون لیزر دارای تجهیزات و دستگاه‌های منحصربه فرد برای ساخت قطعات اپتیکی لیزر با توان بالا است. امکان ساخت کریستال‌های فعال را دارد که متقضای خارجی هم برای آن وجود دارد. بخش مهندسی و تولید قطعات مکانیکی برای تجهیزات لیزری در این مرکز انجام می‌شود. همچنین ایجاد دانش فنی تولید ساخت انواع لیزرها انجام می‌شود.

یکی از مزیت‌های استفاده از فناوری لیزر در پزشکی است. لیزر بسیاری از هزینه‌های پزشکی را کاهش می‌دهد و در حوزه لیزر هم بیمار خیلی آسیب نمی‌بیند هم اینکه لیزر به طور دقیق در موارد پزشکی کمک می‌کند.

همچنین از دیگر کاربردهای فناوری لیزر در صنایع کشور است. یک از دستگاه‌های رونمایی شده توسط مرکز علوم و فنون لیزر ایران که در صنعت کاربرد دارد، دستگاه لیزر دیسک3 کیلووات برش فلزات رنگی با قابلیت برش فلزاتی نظیر مس، آلومینیوم و برنج است. این دستگاه به دلیل تحریم‌ها امکان واردات این دستگاه به کشور وجود نداشت که متخصصان مرکز علوم و فنون لیزر ایران با تکیه بر دانش و توان داخلی لیزر برش فلزات رنگی را طراحی و تولید کردند.

این دستگاه حاصل فازهای مختلف، تحقیقاتی، صنعتی‌سازی و ساخت نمونه اولیه و تلاش متخصصان داخلی بوده و به عنوان یک دستگاه پایه در صنایعی نظیر خودروسازی، الکترونیک و ... کاربرد دارد. با دستگاه لیزر دیسک3  کیلووات برش فلزات رنگی فلزاتی مانند مس، آلومینیوم و برنج را می‌توان بدون انعکاس نور برش زد.

همچنین در 13 آبان ماه خط تولید لیزر فیبری 2500 وات در پنجمین نمایشگاه لیزر، فوتونیک و کوانتوم رونمایی شد. خط تولید لیزر فیبر 2500 وات از بخش‌های مختلف تشکیل شده که در بخش اول آن _واحد پمپاژ_ لیزرهای دیودی مورد بهره‌برداری قرار گرفت. بخش‌های مختلف این خط تولید شامل زیرساخت‌ها، آیینه و ترکیب کننده‌ها که داخل مرکز علوم و فنون لیزر ایران ساخته می‌شود و واحد منبع تغذیه که وظیفه آن روشن کردن واحد پمپاژ است؛ در این خط تجمیع شده و در نهایت یک لیزر 2500 واحدی در پایان این زنجیره ساخته شده است.

از مزیت‌های این خط تولید می‌توان به کیفیت بالای این لیزر اشاره کرد. این دستاورد در صنایعی مانند جوشکاری و برشکاری با کیفیت بسیار بالا کاربرد دارد و از قابلیت کار بر روی فلزات با ضخامت بالا برخوردار است.

همچنین مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران موفق به تولید لیزر نیمه هادی تدریجی کوبل شده به فبیر نوری با فیبر200 میکرون با 2 توان 500 و 300 وات در طول موج 915 نانومتر شده است. لیزرهای نیمه هادی به عنوان منبع پمپاژ لیزرهای حالت جامد محسوب می‌شوند. این دو سامانه برای تولید لیزرهای فیبری توان بالای 2.5 کیلووات که در مرکز علوم و فنون لیزر ایران ساخته می‌شود، به کار برده شود.

این محصول به دو شکل به کار برده می‌شود؛ یکی کاربرد مستقیم باریکه لیزر نیمه هادی است که مستقیما وارد کار می‌شود که در عرصه پزشکی پزشکی و تحقیقاتی کاربرد دارد؛ کاربرد دیگر این سامانه در بخش صنعت است. لیزر نیمه هادی لیزر فیبر فعال را پمپاژ می‌کند و از آن برای جوش و برش فلزات استفاده می‌شود. ایران تا سال گذشته واردکننده لیزرهای تزویجی بود اما اکنون متخصصان مرکز علوم و فنون لیزر ایران موفق به تولید لیزرهای نیمه هادی در توان‌های 300 و 500 وات در فیبر 200 میکرون در کشور شده‌اند.

آب سنگین

آب سنگین به زبان ساده، آبی است که مولکول های هیدروژن های آن با اتم دوتریوم ( ایزوتوپ سنگین هیدروژن) تبادل شده است. همین جا به جایی باعث تغییر در خواص فیزیکی آب معمولی و آب سنگین می شود. بنابراین آب سنگین درمقایسه با آب معمولی نقطه جوش و نقطه انجماد بالاتری دارد.

عمدتا کاربرد آب سنگین شامل دو بخش کاربرد هسته ای و کاربرد تحقیقاتی ( پژوهش‌های علمی در رشته‌های زمین شناسی، زیست‌شناسی، پزشکی، فیزیک ،شیمی و مهندسی) می شود که در ذیل به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

کاربردهای هسته‌ای

کند کننده نوترون: از آب سنگین در بعضی از راکتورهای هسته ای به عنوان کند کننده نوترون استفاده میکنند. از آب سبک هم می‌توان به عنوان کند کننده نوترون استفاده نمود، اما به دلیل اینکه آب سبک نوترون‌های حرارتی را هم جذب می‌کند، باید از اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت در این راکتور ها استفاده کرد. اما رآکتور آب سنگین می‌تواند از اورانیوم طبیعی یا (غنی نشده ) به عنوان سوخت استفاده کند. بنابراین، تولید آب سنگین به بحث‌های مربوط به جلوگیری از گسترش سلاح‌های هسته‌ای مربوط می‌شود.به علاوه استفاده از گاز دوتریم و تریتیوم برای تولید انرژی در فرآیند همجوشی استفاده می شود در این واکنش ایزوتوپ دوتریم و تریتیوم به هم پیوسته و یک اتم سنگین تر به نام هلیم و مقدار بسیار زیادی انرژی تولید می شود.

کاربردهای غیر هسته‌ای آب سنگین و دوتریوم

1. طیف ‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته:

امروزه استفاده از تکنیک طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته(NMR)  برای شناسایی و مطالعه ساختار ملکولی کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. در این تکنیک چون سیگنال های اتم هیدروژن باعث پوشیده شدن کامل طیف NMRمی شوند از آب سنگین یا حلال های دوتره ( برای تولید این حلال ها نیز ار آب سنگین به عنوان منبع دوتریوم استفاده می شود.) برای مطالعه ساختار ملکول ها استفاده می شود.روزانه هزاران ترکیب جدید در دنیا سنتز می شود که اولین گام  در شناسایی این ترکیبات استفاده گسترده از تکنیک NMR است.

2. داروسازی

در سال‌های اخیر ، برخی از شرکت‌های داروسازی شروع به تحقیق در مورد تاثیر ترکیبات نشان دار شده با دوتریوم کرده اند که ممکن است مزایایی نسبت به ترکیبات نشان دار نشده موجود خود داشته باشد. مزایای بالقوه داروهای دوتره شامل موارد زیر است:

- بهبود مشخصات متابولیک

- کنترل رها سازی دارو  و افزایش نیمه عمر

3. استفاده از آب سنگین در صنایع نفت و گاز:

امروزه آب سنگین جهت تعیین بهترین محل برای حفر چاه نفت و گاز  و سیر شدگی این گونه مخازن استفاده گسترده ای پیدا کرده است به طوری که بر اساس اسناد منتشر شده، یکی از شرکت های نفتی فعال در کشور امارات در سال های گذشته برای انجام پروژه نفتی در این کشور بیش از 22 تن آب سنگین استفاده کرده است.

4. فیبرهای نوری و نیمه هادی‌ها

یکی دیگر از کاربرد های بسیار مهم آب سنگین ،تولید فیبر های نوری و نیمه هادی دوتره است. جایگزین کردن ایزوتوپ دوتریم با اتم هیدروژن در این ترکیبات طول عمر آنها را تا 10 برابر افزایش داده و همچنین خواص الکتریکی آن‌ها را به مقدار بسیار زیادی بهبود می‌بخشد این تاثیرات به گونه‌ای بوده است که امروزه شرکت‌های پیشرو در علم الکترونیک اقدام به تولید این فناوری در سطح تجاری کرده اند.

5. صنایع تولید لامپ های دوتریومی

این لامپ ها استفاده گسترده ای در دستگاه های طیف سنجی دارند. در این دستگاه ها منبع تابش دوتریم بوده که منبعی پیوسته از تابش را فراهم می کند . این منبع تابش توسط منو کروماتور تفکیک می شود و پهنه باریکی از طول موج توسط ابزار های نوری به سل نمونه میرسد. میزان مصرف دوتریم برای تولید این لامپ ها بسیار ناچیز است اما  قیمت این لامپ ها به دلیل تکنولوژی بالا زیاد است.

6. آشکار سازی نوترینو

آشکارساز نوترینو در اعماق زمین و در یک معدن قدیمی کار گذاشته شده تا پرتوهای کیهانی به آن نرسد. هدف اصلی این رصدخانه یافتن پاسخ این پرسش است که آیا نوترینوهای الکترون که از هم‌جوشی در خورشید تولید می‌شوند، در مسیر رسیدن به زمین به دیگر انواع نوترینوها تبدیل می‌شوند یا خیر. وجود آب سنگین برای انجام این آزمایش‌ها بسیارضروری است، زیرا دوتریم مورد نیاز برای آشکارسازی انواع نوترینوها را فراهم می‌کند.

7. بررسی میزان مصرف انرژی بدن موجودات زنده

از مخلوط آب سنگین با آب غنی شده با ایزوتوپ اکسیژن - 18، برای انجام آزمایش اندازه‌گیری سرعت سوخت و ساز بدن انسان و جانوران بهره می‌گیرند. این آزمون سوخت و ساز را اصطلاحا DLW" آزمون آب دوبار نشان‌دار"می‌گویند. در این روش شخص مورد مطالعه ابتدا مقداری آب نشان دار شده با دوتریم و اکسیژن 18 با غلظت ایزوتوپی مشخص می نوشد. سپس در دوره های زمانی مشخص، آنالیز ایزوتوپی D/H  و o18/o16 در نمونه ادرار یا بزاق  فرد انجام می گردد. اکسیژن18 در فرم آب و دی اکسید کربن از بدن دفع می شود و در مقابل دوتریم فقط به شکل آب دفع می شود. بنابراین تفاوت در مقادیر اکسیژن-18 در خلال یک دوره زمانی بازتابی از تولید دی اکسید کربن است. از طرفی تولید دی اکسید کربن نتیجه اکسیداسیون چربی کربو هیدرات و پروتئین می باشد. پس تفاوت مقادیر اکسیژن- 18 بیانگر سرعت متابولیسم بدن است.

8. کاربرد آب سنگین به عنوان ماده ردیاب در علم هیدرولوژی

با توجه به پایدار بودن ایزوتوپ دوتریوم و عاری بودن از هر نوع خطر زیست محیطی در تکنیک های نوین هیدرولوژی(آنالیز ایزوتوپی)، با تزریق آب سنگین به منابع آب زیر زمینی اطلاعات دقیقی در زمینه تعیین منشاء و مسیر جریانات سرعت و جهت در آبخوان ها دست می آید.در این روش در سفره های آب زیر زمینی برای تعیین مسیر حرکت آب در محیط های متخلخل، ارزیابی سرعت جریان آب زیر زمینی، تخمین ضریب نفوذ پذیری لایه های آبدار، منشاء و محل  تغذیه آب های زیر زمینی، ارتباط لایه های آبدار با یکدیگر و مطالعه مواد آلوده کننده استفاده می‌شود.

9. کاربرد آب سنگین در پزشکی

به طور کلی اساس کار در دانش پزشکی هسته ای استفاده از رادیوایزوتوپ‌ها و رادیوداروها است و از آب سنگین می توان به عنوان هدف نوترون برای تولید این مواد استفاده کرد. از رادیوداروها برای تشخیص و درمان بیماری هایی مانند سرطان، تومورهای خوش خیم و بدخیم، نارسایی های قلبی و عروق کرونر قلب استفاده می شود. مثلا" در تکنیک پت اسکن، گلوکز نشان دار یا فلوئودین کاربرد بسیار زیادی دارد از آب سنگین برای نشان دار کردن گلوکز استفاده می‌شود.

سخن آخر

در جهان امروز اقتصاد هسته‌ای بخش معتنابه‌ای از جریان اقتصاد جهانی را بطور فزاینده به خود اختصاص داده است. لذا صنعت هسته‌ای کشور با نگاه دانش بنیانی و بهره گیری از توانمندی‌های فوق العاده دانشمندان و متخصصان ایرانی و بومی‌سازی این صنعت دستیابی به قله‌های رفیع موفقیت در صنعتی نمودن و ایجاد سهم موثر در اقتصاد هسته‌ای جهانی را در برنامه و چشم انداز فعالیت‌ها مد نظر دارند. به گونه‌ای که هم اکنون تولید برق هسته ای به ارزش سالانه چند هزار میلیارد تومانی، آب سنگین لیتری بیش از 50 میلیون تومان، رادیوداروهایی که هر در آن‌ها بیش از 100 میلیون تومان است و ایزوتوپ‌های پایدار که هر گرم برخی از آن‌ها ده‌ها هزار دلار قیمت دارند تنها نمونه‌هایی از نمود این اقتصاد قدرتمند است.

انتظار می‌رود جمهوری اسلامی ایران با سیاست‌ها و اقدامات راهبردی اتخاذ شده مراحل برتر علمی و فناوری و مرزهای دانش را در حوزه‌های مختلف از جمله در موضوعات راهبردی همچون هوا فضا کوانتومی نانوتکنولوژی، سایبر و بویژه علوم و فناوری سطح بالای هسته‌ای در نوردد و در آینده نه چندان دور کشورمان در جایگاه و تراز جهانی و هم شانه با کشورهای پیشرفته به حرکت خود ادامه دهد.

انتهای پیام/