کامپیوتر بازا بیان تو همه چی واستون دارم

استفاده صلح آمیز از انرژی هسته‌ای

دید کلی:

انرژی آزاد شده در واکنشهای شکست هسته‌ای اتمی عناصر سنگین «اورانیم ، پلوتونیم) ، یا انرژی حاصل از همجوشی هسته اتمی عناصر سبک «هیدروژن) و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگین ، انرژی هسته‌ای نام دارد. عنوان مذکور نسبت به اصطلاح انرژی اتمی از نظر علمی صحیحتر و دقیقتر می‌باشد. جهت دیگری که استفاده از توان هسته‌ای به مقیاس وسیعی به طرف آن سوق یافته تولید انرژی الکتریکی از انرژی رها شده در عمل شکافت است. تقریبا در تمام سیستمهای تولید توان هسته‌ای موجود ، راکتور هسته‌ای منبع آزمایش‌های مربوط به گرما برای به کار انداختن توربینهای بخار است، این توربینها مولدهای الکتریکی را درست به همان گونه به حرکت در می‌آورند که توانگاههای نفت سوز یا زغال سنگ عمل می‌کنند. در یک نیروگاه هسته‌ای معمولی ماده شکافت پذیر به جای زغال سنگ یا نفت به کار می رود و بنابراین یک منبع جدید انرژی به صورت الکتریسیته فراهم می‌گردد.

                                     کاربرد انرژی هسته ای

انرژي‌ هسته‌اي‌ داراي‌ كاربردهاي‌ فراوان‌ است‌. در يك‌ تقسيم‌بندي‌ كلي‌ مي‌توان‌ كاربردهاي‌ انرژي‌ هسته‌اي‌ را در دو بخش‌ نظامي‌ و غيرنظامي‌ يا صلح‌ جويانه‌ قرار داد.  ايران‌ در طول‌ ساليان‌ اخير همواره‌تأكيد بر استفاده‌ صلح‌آميز از انرژي‌ هسته‌اي‌ داشته‌ و مسئولان‌ بارها اعلام‌ كرده‌اند كه‌ سلاح‌هاي‌ هسته‌اي‌ و بمب‌ اتم‌ در دكترين‌ دفاعي‌ كشور جايي‌ ندارد. آمريكايي‌ها قريب‌ دو دهه‌ است‌ كه‌ ايران‌ را متهم‌ به‌ تلاش‌ جهت‌ دستيابي‌ به‌ سلاح‌هاي‌ اتمي‌ مي‌كنند و مقصد نهايي‌ ايران‌ در فعاليتهاي‌ هسته‌اي‌ را دسترسي‌ به‌ سلاح‌ اتمي‌ اعلام‌ مي‌دارند. آمريكايي‌ها و برخي‌ ديگر از كشورهاي‌ غربي‌ و همچنين‌ رژيم‌ صهيونيستي‌ با تكيه‌ بر قدرت‌ رسانه‌اي‌، اينگونه‌ تبليغ‌ مي‌نمايند كه‌ ‌ ايران‌ با برخورداري‌ از منابع‌عظيم‌ انرژي‌هاي‌ فسيلي‌، هيچگونه‌ نيازي‌ به‌ انرژي‌ اتمي‌ ندارد، فلذا فعاليتهاي‌ هسته‌اي‌ ايران‌ داراي‌ مقاصد غيرصلح‌آميز بوده‌ و بايد متوقف‌ گردد. در داخل‌ كشور نيز برخي‌ از گروههاي‌ سياسي‌ با همين‌ استدلال‌، معتقدند درحاليكه‌ مجامع‌ بين‌المللي‌ نسبت‌ به‌ فعاليتهاي‌ هسته‌اي‌ ايران‌ بدگمان‌ مي‌باشند و ما هم‌ با وجود منابع‌ عظيم‌ انرژي‌ فسيلي‌ نياز مبرمي‌ به‌ انرژي‌ جايگزين‌ نداريم‌، بهتر است‌ فعاليتهاي‌ هسته‌اي‌ كشور را متوقف‌ نماييم‌. بنابراين‌ آشنايي‌ با موارد كاربرد صلح‌آميز انرژي‌ هسته‌اي‌ و تبيين‌ نقش‌ فناوري‌ هسته‌اي‌ در پيشرفت‌ و توسعه‌ كشور بسيار ضرروري‌ است‌.

چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نياز دارد؟ 

 روند بشريت :

بشريت براي چندين هزار سال با كمترين اثرگذاري بر روي كره زمین زندگي كرد.
حتي پنج قرن پيش در زمان وقوع رنسانس در اروپا، خاندان مينگ در چين و اولين حكمران مغول در هند، جهان هنوز جمعيت كمي داشت

از آن زمان، جمعيت جهان كه بر اثر انقلاب‌هاي پيش آمده در زمينة كشاورزي، صنعت و دارو، رشد شتابزده‌اي پيدا كرده و در حدود 15 برابر شده است

از شش ميليارد جمعيت امروز جهان، چندين ميليون آن در سطوح بسيار بالائي از استانداردها زندگي كرده و از زندگي خود لذت مي‌برند

اما يك سوم از انسان‌ها به برق دسترسي ندارند و يك‌سوم ديگر نيز دسترسي محدودي به آن دارند

جمعيت‌هاي زيادي نيز در فقر ملالت‌باري زندگي مي‌كنند. بيش از يك ميليارد نفر آب پاكيزه در اختيار ندارند و دو ميليارد و 400 ميليون نفر از سيستم مناسب تخليه فاضلاب محرومند

همه روزه 40 هزار نفر – يعني هر دقيقه 25 نفر – بر اثر بيماريها مي‌ميرند كه به سادگي با پيشرفت اوليه اقتصادي مي‌توان از آن پيشگيري كرد

طي 50 سال آينده زماني كه جمعيت جهان به 9 ميليارد نفر برسد، نيازهاي برآورده نشده امروزه بشري به شدت چند برابر خواهد شد

براي كاهش مصيبتهاي بشر نه تنها توسعه اقتصادي ضروري است بلكه ايجاد شرايط لازم نيز براي تثبيت جمعيت جهان لازم است

امروزه تلاش روبه‌رشد براي رفع اين نيازها در اكثر كشورهاي در حال توسعه جهان، تقاضاي بسيار زيادي براي استفاده از انرژي ايجاد كرده است

تا سال 2050 مصرف جهاني انرژي دو برابر خواهد شد.

واقع ‌نگري درباره انرژي پاكيزه

پزشکی هسته ای

يکي از مهم ترين و گسترده ترين موارد استفاده صلح آميز از انرژي هسته اي، بخش پزشکي است که از آن به پزشکي هسته اي ياد مي شود. اين رشته تخصصي در توصيف روش هاي وسيع تشخيص و درمان به کار مي رود و بزرگ ترين صفت مشترک اين روش ها، استفاده از ماده راديواکتيو است. ازمواد راديواکتيو که به حالت «باز» (unsealed) استفاده مي شود، مي توان براي بيماران يا در شرايط آزمايشگاهي در مطالعه مايعات بدن انسان استفاده كرد.

پزشكى هسته اى بهتر از راديو درمانی

تصويربردارى به طريق هسته اى و تزريق و خوردن داروهاى هسته اى به هيچ وجه براى بدن مضر نيست. مواد راديواكتيوى كه در پزشكى هسته اى مورد استفاده قرار مى گيرند نيمه عمر خيلى كوتاهى دارند و خيلى زود از بين مى روند. ميزان پرتو تابش شده از اين مواد پائين تر از اشعه X معمول و يا اشعه CT اسكن است و به راحتى از طريق ادرار يا كيسه صفرا حذف و دفع مى شود. در مقايسه راديو درمانى (Radio Therapy) كه با پزشكى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف يونيزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه X تمام سلول ها را تحت تاثير قرار مى دهد.

پزشكى هسته اى شاخه اى از علم پزشكى است كه در آن از مواد راديواكتيو براى تشخيص و درمان بيمارى استفاده مى شود. مواد راديواكتيو مورد استفاده يا راديو ايزوتوپ هستند و يا داروهايى كه با مواد راديو ايزوتوپ نشاندار شده اند. داروى راديواكتيو، در روش هاى تشخيصى مواد راديواكتيو به بيمار تزريق مى شود و ميزان اشعه تاييد شده، از بيمار اندازه گيرى مى شود. اكثر روش هاى تشخيصى به كمك يك دوربين اشعه گاما، توانايى تشكيل تصوير را دارند. در موارد استفاده درمانى، مواد راديواكتيو براى درمان مورد استفاده قرار مى گيرند مثل استفاده از يد (۱۳۱) كه در درمان سمى شدن تيروئيد و سرطان تيروئيد مورد استفاده قرار مى گيرد.
روش هاى مختلف استفاده از داروهاى راديواكتيو:
•تزريق درون رگى كه در اسكن هاى مختلفى مورد استفاده قرار مى گيرد.
•تزريق زير جلدى كه معمولاً براى مطالعه سيستم لنفاوى كاربرد دارد.
•تنفسى كه معمولاً براى مطالعه شش ها مورد استفاده قرار مى گيرد. در اين روش از گاز كريپتون (۸۱) و يا ذرات هواى حاوى تكنتيوم (۹۹) استفاده مى شود.
•خوراكى كه معمولاً براى شفاف كردن و متمايز كردن سيستم گوارشى به كار برده مى شود.
• كاربردهاى تشخيصى پزشكى هسته اى
در كليه روش هاى تشخيصى، نحوه عملكرد صحيح اندام هاى بدن در مقايسه با يك فرد سالم مقايسه مى شود. اتصال راديو ايزوتوپ ها به ماده يا عضو مورد نظر به تشخيص و شناسايى پرتوهاى تابش شده و اندازه گيرى آنها كمك مى كند. در پزشكى هسته اى براى تشخيص معمولاً از يك سرى از مواد راديواكتيو استفاده مى شود كه يا به صورت گاز هستند و يا مايع كه به بدن تزريق مى شوند.
•مواد راديواكتيو به فرم مايع:
Technetium(99)
ت(131)يا Iodinت(123)
Thallium (201)
Gallium(67)
• مواد راديواكتيو به فرم گازى:
Xenon (133)
Krypton (81)
• تجهيزات لازم براى عكسبردارى
معمولاً پرتوهاى ساطع شده از ماده راديواكتيو داخل بدن، توسط دوربين هاى گاما تشخيص داده مى شوند. به طور معمول، دوربين هاى گاما از آشكارساز گاما مثل يك كريستال فعال يديد سديم كه با يك سيستم تصويرى همراه است، تشكيل شده اند. دوربين هاى گاما از نحوه پراكنش تابش راديواكتيو بر روى آشكارساز گاما تصوير را به وجود مى آورند.وضوح دوربين هاى گاما بين ۴ تا ۶ ميلى متر است كه مى تواند هزاران اشعه گاما را در ثانيه آشكار كند. دوربين گاما هر پرتو گاماى ساطع شده را در دو جهت محور x و y آشكار مى كند و به اين ترتيب تصوير را به وجود مى آورد.در پزشكى هسته اى معمولاً وضوح (dpi) هر تصوير به تعداد پرتوهاى گاماى آشكار شده در آن پيكسل، در واحد زمان گفته مى شود.اساس كار دستگاه هاى مختلف كه از فيزيك هسته اى براى تصويربردارى استفاده مى كنند، ايجاد يك سرى تصوير از برش هاى مختلف بدن و از زاويه هاى متفاوت است كه اين تصاوير با يكديگر ادغام شده و يك تصوير سه بعدى از محل مورد نظر ايجاد مى كنند.
• سى تى اسكن
Computed Tomography با نام CAT scan هم خانواده مى شود و روشى است كه طى آن يك سرى تصاوير دوبعدى به دست آمده با اشعه X به تصاوير سه بعدى تبديل مى شوند. كلمه tomo از واژه tomos به معنى برش گرفته شده است. سيستم CT اسكن در سال ۱۹۷۲ توسط گاد فرى نيوبلد هوزنفيلد از آزمايشگاه مركزى EMI اختراع شد. آلن مك لئود كدمارك از دانشگاه تافت نيز به طور جداگانه اى همين روش را ابداع كرده بود. اين دو نفر به طور مشترك برنده جايزه نوبل سال ۱۹۷۹ شدند. اولين نوع اسكنرها، در انجام اسكن از مغز محدوديت هايى داشتند و در آنها منبع اشعه X به صورت يك امتداد باريك مدادمانند بود كه روى يك يا دو آشكارساز ثابت شده بود. منبع اشعه X و آشكارسازها در وضعيتى متناسب با يكديگر قرار داشتند و در امتداد بدن بيمار حركت مى كردند و طى اين حركت، چرخشى يك درجه اى نسبت به يكديگر داشتند. در نسل دوم اسكنرها، تغييراتى در شكل منبع اشعه X و تعداد آشكارسازها به وجود آمد. منبع اشعه x به شكلى شبيه پنكه تغيير پيدا كرد و زمان اسكن به طور قابل ملاحظه اى كاهش يافت. در نسل سوم اسكنرها، تغيير اساسى در زمان اسكن به وجود آمد و امكان تشكيل تصوير نهايى همزمان با اسكن ايجاد شد. در اين اسكنرها، منبع پنكه اى شكل اشعه X در امتداد رديفى از آشكارسازها كه در وضعيتى متناسب با منبع اشعه X قرار داشتند ثابت شده بود و سرعت اسكن از هر برش به ۱۰ ثانيه كاهش پيدا كرد.
در نسل چهارم اسكنرها، زمان اسكن نسبت به قبل تغييرى نكرد با اين تفاوت كه يك حلقه ۳۶۰ درجه از آشكارسازها دور بدن بيمار را فرامى گرفت و منبع اشعه x نيز در وضعيتى غيرمتناسب با آشكارسازها به دور بيمار مى چرخيد. در حالت مدرن اسكنرها كه واجد چندين آشكارساز و چند رديف اسكنر هستند، اسكن از قفسه سينه به مدت يك دم و بازدم زمان مى برد. در سال هاى اخير توموگرافى در حد ميكرومتر نيز قابل انجام است و ميكروتوموگرافى خوانده مى شود ولى هنوز در مورد انسان مورد استفاده قرار نگرفته است.CT اسكن در پزشكى هسته اى به عنوان روشى تشخيصى كاربرد دارد. در برخى از موارد براى ايجاد تمايز بين بافت هاى مختلف از يد درون رگى استفاده مى شود. اين حالت به وضوح بيشتر ساختارهايى مثل رگ هاى خونى كه ممكن است از بافت هاى اطراف متمايز نباشد، كمك مى كند. استفاده از اين مواد در برخى موارد به بررسى نحوه عملكرد بعضى از اعضاى بدن نيز كمك مى كند. پيشرفت و فناورى CT اسكن باعث شده كه دوز تابش اشعه X و زمان اسكن كاهش پيدا كند و اما هنوز هم دوز اشعه تابشى در اين روش بسيار بالاتر از راديوگرافى معمولى با اشعه X است.
اسكن جمجمه: تشخيص ضربه مغزى و خونريزى داخلى معمولى ترين دليل براى اسكن از سر است. اين اسكن بدون تزريق ماده حاجب انجام مى شود و خونريزى حالت متمايزترى خواهد داشت. براى تشخيص تومور نيز از اين روش به همراه تزريق ماده حاجب استفاده مى شود كه البته دقت MRI را ندارد. از CT اسكن سر و گردن و منطقه دهانى معمولاً براى آمادگى جراحى استخوان صورت و فك و گاهى تشخيص تومور يا كيست در ناحيه فك ها و سينوس ها و تيغه بينى استفاده مى شود.
اسكن قفسه سينه: CT اسكن بهترين روش براى تشخيص تغيير بافت شش ها به صورت حاد و يا مزمن است. به طور معمول براى تشخيص بيمارى هاى تنفسى مثل ذات الريه يا سرطان از CT اسكن بدون ماده حاجب استفاده مى شود.
اسكن قلب: اسكن از قلب معمولاً تا ۶۴ برش و وضوح خيلى بالا و سرعت بالا صورت مى گيرد كه معمولاً هرگونه اختلال در عملكرد عروقى قلبى را مشخص مى كند.
به طور كلى هرگونه بيمارى را مى توان با CT اسكن از نقاط مختلف بدن تشخيص داد. معمول ترين موارد انجام CT اسكن در تشخيص سنگ هاى مثانه و كليه، عفونت آپانديس، عفونت پانكراس و عدم عملكرد كيسه صفرا است.
• MRI)Magnetic Resonance Imaging)
MRI روشى است كه با استفاده از ميزان آب معدنى متصل به مولكول ها، تصويرى از داخل بدن ايجاد مى كند. اين روش معمولاً براى تشخيص هرگونه بيمارى يا اختلال در عملكرد ارگان ها مورد استفاده قرار مى گيرد.اسم اصلى اين روش nuclean MRI است كه كلمه هسته اى به علت بار منفى كه روى بيمار ايجاد مى كند، به طور كلى حذف شده است. در علوم ديگر واژه NMR كه استفاده از همين دستگاه در علوم غيرپزشكى است، هنوز استفاده مى شود. اساس كار MRI معمولاً براساس خصوصيات آزاد شدن اتم برانگيخته هيدروژن در مولكول آب است. وقتى جسم مورد نظر در يك ميدان خاص و پرقدرت مغناطيسى قرار مى گيرد، تمام اسپين هاى اتمى هسته هاى بدون اسپين صفر در دو حالت مخالف يكديگر قرار مى گيرند يا به صورت موازى با ميدان مغناطيسى يا غيرموازى. اختلاف ميان اتم هاى موازى و غيرموازى يك در ميليون است، در هر صورت اين اختلاف باعث تغييرى در ميدان مى شود. به هر حال هسته ها در حالتى زاويه دار با ميدان الكترومغناطيسى قرار مى گيرند. دوقطبى هسته در امتداد ميدان مغناطيسى قرار مى گيرد، در لحظه اى كه نسبت ها تقريباً مساوى هستند، بيشتر هسته ها در حالت كم انرژى قرار مى گيرند. وقتى كه بافت در معرض انرژى الكترومغناطيسى قرار مى گيرد (RF PULS) تعدادى از هيدروژن ها كه در حالت موازى با ميدان مغناطيسى بودند به حالت پرانرژى و پاد موازى درمى آيند. براى انتخاب زاويه تصوير مورد نظر از سه محور عمود برهم شيب مغناطيسى استفاده مى شود. شيب اول مربوط به برش است كه هنگام RF ADS اعمال مى شود. بعدى شيب رمزكننده فاز است و در نهايت شيب رمزكننده سرعت «تكرار» كه در حين عكسبردارى از بافت اعمال مى شوند. اين عمل به عكسبردارى از برش هايى از هر زاويه كمك مى كند.
زمانى كه هسته برانگيخته شده به حالت پايه برگشت، از خود انرژى آزاد مى كند. زمان برگشت به حالت پايه و موازى شدن با ميدان مغناطيسى كه در حد هزارم ثانيه است، با T1 نشان داده مى شود. T2 زمانى است كه برگشتن به حالت عادى با استفاده از انرژى معكوس اتفاق مى افتد.
براى تشكيل تصوير ثبت اطلاعات فضايى مولكول هاى بافت بعد از بازگشت به حالت عادى لازم است. به همين جهت يك ميدان مغناطيسى متراكم براى ثبت موقعيت هسته ها به كار گرفته مى شود.
MRI براى تشخيص هرگونه آسيب در بافت هاى مختلف مورد استفاده دارد. يكى از نكات مثبت در مورد MRI نداشتن اثر منفى بر روى بيمار است. MRI با استفاده از ميدان مغناطيسى و تابش غيريونيزه انجام مى گيرد. در حالى كه CT اسكن با اشعه X معمولى كه واجد تابش هاى يونيزه است، انجام مى شود و تابش هاى يونيزه مى توانند احتمال ايجاد بدخيمى را افزايش دهند به خصوص در بچه ها. عكس هاى حاصل از MRI معمولاً بين ۵ تا ۲۰ عدد هستند كه هر يك اطلاعات خاصى را از بافت مورد نظر نشان مى دهند و بايد توسط پزشك بررسى و مطالعه شوند.
• انواع MRI
MRIانتشارى: اين نوع از MRI ميزان انتشار آب را در بافت هاى بدن مشخص مى كند. از اين طريق مى توان انتشار مولكول هاى مختلف را در ارگان ها و سلول هاى مختلف بررسى كرد. نوع جديد MRI انتشارى (DT1) مى تواند ميزان انتشار را در جهات مختلف مشخص كند و اين روش در تشخيص بيمارى هايى مثل MS كه نورون ها طى آن از بين مى رود، به كار گرفته مى شود.
:(MR angiography)MRA روشى است كه از طريق آن اشكالات عروقى بررسى مى شود. اصلى ترين مورد استفاده از MRA بررسى عروق گردن و نابجايى آئورت و عروق كليوى است. يك مورد استفاده ديگر از MRI در تصويربردارى از بافت هاى نرم، تعيين دقيق محل تومور در بدن است كه با تعيين دقيق محل آن مى توان راديوتراپى را آغاز كرد. محل دقيق و اندازه تومور به اين ترتيب مشخص مى شود و محل آن خالكوبى يا نشانه گذارى مى شود و درمان در آن محل به طور خاص آغاز مى شود.
با توجه به اينكه MRI روشى بسيار دقيق براى تشخيص بيمارى است، در سال ۲۰۰۳ آقاى پل لاوتربور و سرپيتر منزفيلد برنده جايزه نوبل پزشكى شدند. لاوتربور متوجه شد كه ميدان مغناطيسى مى تواند تصوير دوبعدى ايجاد كند و منزفيلد محاسبات رياضى شيب هاى مغناطيسى را انجام داد. كميته نوبل ريموند _ وى _ داماديان را ناديده گرفت. داماديان در سال ۱۹۷۴ استفاده NMR را براى تشخيص سرطان ثبت كرده است. او در سال ۱۹۹۷ از جنرال الكتريك بابت استفاده بدون اجازه از اختراعش به دادگاه شكايت كرد و ۱۲۹ ميليون دلار از جنرال الكتريك دريافت كرد. در سال ۱۹۸۰ اولين دستگاه اسكن MRI را ساخت كه هيچ وقت به بازار عرضه نشد. در سال ۲۰۰۱ life tim achivment award موسسه MIT به داماديان اهدا شد.
• PET Scan
روش تشخيص ديگر (Positron Emission Tomography) PET است كه با آشكار كردن پرتو هاى راديواكتيو تابش شده تصوير را به وجود مى آورد. مواد راديواكتيو به بدن تزريق مى شوند. اين مواد راديو اكتيو مثل كربن-،۱۱ فلوئور-۱۸ و اكسيژن-۱۵ نيمه عمر كوتاهى دارند. اين مواد با بمباران كردن حالت معمول اتم ها با نوترون، ايجاد شده اند. در روش PET اشعه هاى گاماى تابش شده از جسم تشخيص داده مى شوند. پس از اينكه مواد راديواكتيو به بيمار تزريق شدند، بيمار روى تختى كه يك محفظه دونات مانند دارد قرار مى گيرد. داخل محفظه آشكارسازهاى گاما قرار دارند كه تشكيل شده از يك سر كريستال هاى فعال كه هر يك به يك تشديد كننده نورى متصل هستند. كريستال ها اشعه گاما را به فوتون هاى نورى تبديل مى كنند و تشديد كننده نورى نور را به پيام هاى الكتريكى تبديل مى كنند.
سيگنال هاى الكتريكى با استفاده از برنامه هاى كامپيوترى به تصوير تبديل مى شوند. بسته به ماده راديواكتيوى كه به بيمار تزريق شده است، با استفاده از PEF مى توان تصاويرى از گردش خون يا بعضى واكنش هاى بيوشيميايى به دست آورد. به طور مثال با PET مى توان متابوليسم گلوكز در مغز و يا تغييرات سريع فعاليت در نقاط مختلف بدن را تشخيص داد.
 (Single Photon Emission Computed Tomography) SPECT اين روش مشابه PET است با اين تفاوت كه ماده راديواكتيو مورد استفاده Xenon-133 ، Technetium99 و Iodin-123 است كه نيمه عمر طولانى ترى دارند.
با استفاده از SPECT مى توان اطلاعاتى در مورد گردش خون و نحوه پخش ماده راديواكتيو در بدن به دست آورد. تصاوير حاصل وضوح كمترى نسبت به PET دارند.
اسكن استخوان: در اين اسكن مواد راديواكتيو كه (Technetiumpp Methgdiphosphate) است در استخوان تجمع پيدا مى كنند. اين مواد در نقاطى كه فعاليت بالا است تجمع بيشترى پيدا مى كنند كه به اين نقاط نقاط شفاف مى گويند و در تصوير نقاط تيره بيانگر مناطقى با فعاليت متابوليك كمتر هستند. اسكن استخوان در تشخيص تومورها كه معمولاً نقاطى با فعاليت بالا هستند، بسيار كاربرد دارد.
• درمان به كمك پزشكى هسته اى
مواد هسته اى كه براى نشانگر به بدن بيمار تزريق مى شوند معمولاً براى تشخيص به كار گرفته مى شوند. برخى از اعضاى بدن، انواع خاصى از مواد شيميايى را در خود نگه مى دارند. به عنوان مثال غده تيروئيد توانايى جمع كردن يد را دارد. با وارد كردن يد راديواكتيو به بدن «تزريقى يا خوراكى» بعضى تومورهاى تيروئيدى قابل تشخيص و درمان مى شوند. همانند اين مطلب در مورد تومور هاى سرطانى كه توانايى تجمع فسفات را دارند صادق است. با تزريق فسفر راديواكتيو در خون مى توان با افزايش ميزان راديواكتيو در آنها محل تومور را مشخص كرد. تصويربردارى به طريق هسته اى و تزريق و خوردن داروهاى هسته اى به هيچ وجه براى بدن مضر نيست. مواد راديواكتيوى كه در پزشكى هسته اى مورد استفاده قرار مى گيرند نيمه عمر خيلى كوتاهى دارند و خيلى زود از بين مى روند. ميزان پرتو تابش شده از اين مواد پائين تر از اشعه X معمول و يا اشعه CT اسكن است و به راحتى از طريق ادرار يا كيسه صفرا حذف و دفع مى شود. در مقايسه راديو درمانى (Radio Therapy) كه با پزشكى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف يونيزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه X تمام سلول ها را تحت تاثير قرار مى دهد. سلول هاى مختلف سرعت تقسيم متفاوتى دارند و سلول هايى كه سريع تر تقسيم مى شوند، بيشتر تحت تاثير قرار مى گيرند. به اين ترتيب سلول هاى خونى، پوست، مو و سلول هاى پوششى معده نيز تحت تاثير قرار مى گيرند. به همين جهت است كه اكثر بيمارانى كه در حال درمان سرطان هستند دچار ريزش مو و كم خونى مى شوند.


• جراحى با اشعه: Radio Surgery
روشى است كه اجازه مى دهد يك سرى از جراحى هاى مغز بدون باز كردن جمجمه انجام شود. در اين روش از تابش هاى جهت گيرى شده پرتو هاى يونيزه استفاده مى شود. در اين روش از جراحى به كمك دهنده هاى بالاى پرتو ها، يك سرى تومور هاى داخل جمجمه اى و يا عوارض ديگرى كه به راحتى با جراحى معمولى قابل رفع شدن نيستند، از بين برده مى شوند.
درمان با اعمال جراحى در بسيارى از موارد براى بيمار مشكلاتى ايجاد مى كند و به بسيارى از بافت هاى سالم نيز آسيب مى رساند.
جراحانى كه براى درمان از پرتو ها استفاده مى كنند، از وسايلى بسيار دقيق و بسيار مجهز مثل شتاب دهنده هاى خطى، اشعه ليزر و كامپيوتر استفاده مى كنند. در بيست سال اخير جراحى پرتوى اولين راه درمان پس از استفاده از شيمى درمانى، پرتو درمانى و جراحى بوده است.
پرتو هاى مورد استفاده در جراحى پرتوى از يك منبع خارجى تامين مى شوند كه تحت شرايط بسيار دقيق و با دستگاه خاصى پرتو ها و اشعه هاى مختلف در يك نقطه كه تومور يا آسيب بافتى وجود دارد متمركز مى شوند و به اين ترتيب درمان صورت مى گيرد و بافت هاى سالم اطراف محل مورد درمان نيز آسيبى نمى بينند. به اين ترتيب بيمار با يك روز بسترى شدن در بيمارستان درمان مى شود و از عوارضى مانند خونريزى و عفونت بعد از عمل خبرى نيست. البته زمان لازم براى بهبود كامل، بيشتر است.
دكتر لارس لكسل از موسسه كارولينكا در استكهلم و بى جرن لارسون راديوبيولوژيست از دانشگاه اوپسه لا در سال ۱۹۵۹ با همكارى يكديگر متوجه شدند كه تومورها را با تحت تابش شديد پروتون قرار دادن مى توان از بين برد. اين دو در سال ۱۹۶۸ Gamma Knife را ساختند. در اين دستگاه از منبع راديواكتيو كبالت ۶۰ استفاده مى شود كه در يك ساختار حلقوى با كانال هاى مركزى بازتابش قرار گرفته است. در آخرين مدل اين دستگاه منبع راديواكتيو كبالت وجود دارد كه پرتو هاى گاما را به مركز حلقه هدايت مى كنند كه در آن نقطه سر بيمار قرار مى گيرد.
در جراحى پرتوى، بافت به طور انتخابى يونيزه مى شود. يونيزه شدن بافت در نتيجه ايجاد شدن يون هاى غيرآلى كه معمولاً براى سلول كشنده هستند اتفاق مى افتد. راديكال هاى آزادى كه طى يونيزه شدن به وجود مى آيند براى سلول و غشاى هسته RNA و DNA كشنده هستند و اثرات غير قابل بازگشتى بر روى اين ساختار ها مى گذارند كه باعث مرگ سلولى مى شود. كلاً پنج نوع تابش در جراحى پرتوى مورد استفاده قرار مى گيرند كه عبارتند از امواج الكترومغناطيسى (اشعه گاما و اشعه X)، ذرات اتمى «پروتون و نوترون، و يون هاى كربن.»
جراحى پرتوى اصولاً در مواردى كه تومور هاى مغزى و مشكلات عروقى مغزى تشخيص داده شده باشد، كاربرد دارد و بايد نوع آسيب، مكان آن و سن بيمار و كلاً سلامت كلى بيمار براى انجام اين عمل در نظر گرفته شود.
منابع:
۱-Cerebromenteorg
۲-brain Lab. com
۳-ismrm.org
۴-Wikipedia.org 

 علم هسته‌اي راهي براي بهبود تغذيه

تغديه‌ي مناسب براي سلامت و بهبود كيفيت زندگي امري ضروري است و در اين راستا دانش هسته‌يي مي‌تواند راهنمايي براي توسعه يك خط مشي قوي تغذيه‌يي باشد.

در واقع بسياري از فعاليت‌هاي آژانس در جهت تامين نيازهاي اساسي بشر با به كارگيري علوم هسته‌يي براي افزايش توليدات غذايي، بهبود مراقبت‌هاي بهداشتي، بهبود مديريت ذخاير آب و ارزيابي منابع آلودگي محيط زيست است.

بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه پيشرفت‌ جهاني در جهت كاهش سوء تغذيه در چرخه‌ي زندگي انسان كند و ناهمگون بوده است. در گزارش سال 2000 وضعيت تغذيه جهاني، يك هيات فرعي سازمان ملل در امر تغذيه تخمين زده است كه 182 ميليون كودك زير پنج سال در كشورهاي در حال توسعه براي مدتي طولاني زير خط بهره‌مندي از يك تغذيه سالم هستند و 150 ميليون تن نيز زير وزن طبيعي هستند. هم‌چنين اين محاسبات نشان مي‌دهد كه 30 ميليون نوزاد هر ساله به دليل فقر غذايي مادران‌شان در طول دوران بارداري، رشد ناقص دارند.

از اين رو تعهدات جديد بين‌المللي در سرتاسر جهان براي توجه به اين وضعيت در نظر گرفته شده و آژانس‌ بين‌المللي انرژي اتمي شريك مهمي در اين تلاش‌ها محسوب مي‌شود.

دانش هسته‌يي ابزار ارزشمندي را براي ارزيابي فاكتورهايي كه تغذيه را تحت تاثير قرار مي‌دهند، ارايه مي‌كند. اين فاكتورها عبارتند از: ريزمغذي‌ها، تركيبات بدن و مصرف شير مادر.

اين آژانس از طريق برنامه‌اش در حوزه‌ي تغذيه به كشورها در زمينه‌ي كاربرد اين ابزار براي حل مشكلات تغذيه‌شان كمك مي‌كند و از تحقيق‌هاي مهم در خصوص تعامل ميان تغذيه، آلودگي محيط زيست و عفونت با اهداف نهايي بهبود تغذيه انساني، حمايت مي‌كند.

 بهبود تغذيه از طريق علوم هسته‌ای

تحقيقات نشان مي‌دهد كه هزينه‌هاي اقتصادي و اجتماعي سوءتغذيه سرسام‌آور هستند و تلاش‌هاي گسترده‌ي بين‌المللي براي پاسخگويي به مشكلات مربوطه صورت مي‌گيرد.

علوم هسته‌اي كه اكثريت آن‌ها به اموري چون پرتوهاي ايكس، پرتودرماني يا نيروگاه‌هاي هسته‌اي مربوط مي‌شوند، امروزه در سراسر جهان براي شناختن مشكلات تغذيه‌يي و نيز ارزيابي تاثير مداخلات اين علوم در اين زمينه از سوي كشورهاي مختلف به كار گرفته مي‌شود.

آژانس بين‌المللي انرژي اتمي سرپرستي اين مسير را برعهده دارد و به كشورهاي در حال توسعه براي اهداف زير كمك مي‌رساند و از آن‌ها حمايت مي‌كند كه اين اهداف عبارتند از:

1- تحقيق و تاييد طبيعت مشكلات تغذيه اي.

2- ارزيابي تاثير و كاهش هزينه‌هاي برنامه‌هاي تغذيه‌اي.

3- تشخيص شرايط محيط زيستي و ارزيابي نتايج آن بر روي سلامت انسان و وضعيت تغذيه‌اي.

هدف اين برنامه‌ها ايجاد ظرفيت مورد نياز در كشورهاي در حال توسعه براي استفاده از تكنيك‌هاي هسته‌يي و به منظور پاسخگويي به مشكلات تغذيه‌اي است.

آژانس بين‌المللي انرژي اتمي اين ظرفيت سازي را از طريق آموزش و تعليم دانشمندان با برگزاري كارگاه‌ها و ارايه‌ي بورسيه‌ها انجام مي‌دهد، از ماموريت‌هاي علمي و كارشناسي حمايت مي‌كند و تجهيزات مورد نياز را از طريق پروژه‌هاي تحقيقاتي هماهنگ شده و همكاري‌هاي فني فراهم مي‌كند. اين آژانس همچنين برنامه‌هاي آموزشي و تحقيقاتي را در سطح دكترا در حوزه تغذيه ارتقا مي‌دهد.

كمبود ريزمغذي‌ها: يك چالش جهاني براي سلامت

ريزمغذي‌ها نقش اساسي در فرايندهاي متابوليسمي بدن انسان ايفا مي‌كنند، اما فقط در مقادير اندك مورد نياز هستند. از آنجا كه نقش اين مواد مغذي بسيار ضروري است در صورتي كه حتي به همان ميزان اندك نيز در غذا و رژيم غذايي به اندازه كافي وجود نداشته باشند، مشكلات مهمي براي سلامت افراد ايجاد مي‌شود.

سازمان جهاني بهداشت در گزارش خود در سال 2002 تخمين زده است كه تقريبا 168 ميليون كودك زير پنج سال زير وزن طبيعي هستند و اين بدان معني است كه براي رفع احتياجات بدن‌شان به اندازه‌ي كافي مواد مغذي دريافت نمي‌كنند. كمبود تركيبي از ريزمغذي‌ها از جمله آهن، روي و ويتامين A زندگي و سلامت ميليون‌ها انسان را در جهان در حال توسعه تهديد مي‌كند.

فقر آهن

فقر آهن مهم‌ترين كمبود تغذيه‌يي رايج در سراسر جهان است. اين كمبود يك مشكل اصلي در بهداشت عمومي است كه نتايج وخيمي را به ويژه بر روي زناني كه در سن بارداري هستند و نيز براي كودكان به دنبال دارد. وقتي آهن كافي در بدن وجود نداشته باشد، تعداد كمتري گلبول‌هاي قرمز در خون فرد توليد مي‌شود. اين امر ظرفيت خون را در جابه‌جايي اكسيژن كاهش مي‌دهد. در نتيجه علايم اين كمبود از خستگي و ناتواني در تمركز گرفته تا رشد ناقص فيزيكي و ادراكي در كودكان پديدار مي‌شوند.

كم خوني و فقر آهن همچنين ممكن است موجب بروز مشكلاتي در طول بارداري به ويژه در كشورهاي در حال توسعه شود كه اين امر مي‌تواند خطر وضع حمل‌هاي زودهنگام و نيز خطر بروز مشكلات و يا حتي مرگ مادر يا مرگ نوزاد را افزايش دهد. شايع‌ترين علت بروز كم خوني فقر آهن به ويژه در ميان نوزادان و كودكان كمبود يا فقدان ذخاير مطلوب آهن در تغذيه است. انگل‌ها، عفونت‌ها، بيماري‌هاي معده و دستگاه گوارش و از دست رفتن خون در دوران قاعدگي نيز اين كم خوني را تشديد مي‌كند.

فقر روي

روي يك ماده مغذي مهم ست. اين عنصر ماده‌ي اصلي بسياري از آنزيم‌ها (يك مولكول پروتئيني كه واكنش‌هاي شيميايي را در بدن كاتاليز مي‌كند) است و نقش مهمي در سنتز پروتئين و تقسيم سلولي ايفا مي‌كند. پيامدهاي سلامتي فقر روي در بدن شامل عملكرد ضعيف سيستم ايمني بدن، كندي رشد و به تاخير افتادن بلوغ جنسي در كودكان است. فقر روي در اثر مصرف كم اين ماده و يا پايين آمدن قدرت جذب آن در بدن از منابع طبيعي موجود بروز مي‌كند. رژيم‌هاي غذايي كه حاوي مقادير اندكي گوشت قرمز و گوشت ماهي هستند، اغلب مشكل فقر روي را افزايش مي‌دهند و به اين خاطر كه اين عنصر در غلات به ندرت يافت مي‌شود.

كمبود "ويتامين آ"

"ويتامين آ" يكي ديگر از مواد مغذي در رژيم غذايي انسان است كه در عملكرد قرنيه، رشد استخوان‌ها و واكنش‌هاي ايمني بدن نقش دارد. كمبود اين ويتامين نه تنها موجب نابينايي قابل پيشگيري مي‌شود، بلكه كارايي سيستم ايمني بدن را نيز كاهش مي‌دهد كه پيامد آن افزايش خطر بروز بيماري‌هاي شديد عفوني و كم خوني است.

اين كمبود همچنين خطر مرگ مادر يا جنين را در هنگام بارداري و يا مرگ نوزاد پس از تولد را افزايش مي‌دهد. كمبود "ويتامين آ" زماني بروز مي‌كند كه مصرف آن يا جذب آن در بدن كاهش مي‌يابد. "ويتامين آ" همچنين از بتاكاروتن كه يك ماده اوليه موجود در ميوه‌ها و سبزيجات است، به دست مي‌آيد، اما پژوهش‌ها نشان مي‌دهد كه بتاكاروتن به ميزان كافي كه پيش از اين تصور مي‌شد، در مواد غذايي طبيعي يافت نمي‌شود و اين بدان معني است كه براي جذب مقدار مناسب اين ويتامين در بدن، بايد اين مواد به اندازه‌ي بيشتري مصرف شوند.

آمارها نشان مي‌هد كه در حدود 250 ميليون كودك پيش دبستاني در كشورهاي در حال توسعه دچار كمبود "ويتامين آ" هستند، اگر چه فقدان شديد آن كه منجر به كوري مي‌شود، طبق شواهد پزشكي كاهش يافته است.

مصرف انرژي: ايجاد تعادل تغذيه‌اي

بدن ما از انرژي (كالري) موجود در غذا براي به حركت انداختن ماهيچه‌ها و فرايندهاي متابوليكي استفاده مي‌كند. كاهش بيش از حد كالري نيروي مورد نياز بدن را براي انجام فعاليت‌هاي روزانه تحليل مي‌برد و با گذشت زمان تهديدات جدي براي سلامت انسان به همراه دارد. از طرفي مصرف زياد از حد كالري مي‌تواند منجر به افزايش وزن شده و مشكلاتي براي سلامت افراد و از جمله ابتلا به بيماري‌هاي ديابتي و قلبي را در پي داشته باشد.

به گزارش ايسنا در اين مجله‌ي تخصصي آمده است: ‌آمارها نشان مي‌دهد كه نرخ اضافه وزن وچاقي ظرف يك قرن گذشته به سرعت افزايش يافته و همچنان ادامه دارد. طبق آمار سازمان جهاني بهداشت، بيش از يك ميليارد فرد بزرگسال در سراسر جهان هم اكنون دچار اضافه وزن هستند و حداقل 30 ميليون تن نيز به لحاظ كلينيكي چاق هستند.

از تكنيك‌هاي هسته‌يي و ايزوتوپيك مي‌توان براي مطالعه پارامترهاي مهم در شرايط تغذيه‌يي انسان مانند مصرف كلي انرژي، چگالي لاغري بدن و مصرف شير مادر استفاده كرد. نتايج اين مطالعات مي‌تواند به متخصصان راهنماي تغذيه در تهيه برنامه‌هاي تغذيه‌يي طبق دستورات براي ارايه كالري‌ها و مواد مغذي در يك رژيم غذايي متعادل و سالم براي پاسخگويي به نيازهاي ويژه كمك كند.

پوكي استخوان: چالشي براي سلامت جامعه‌اي مسن

امروزه در حدود 200 ميليون مرد و زن به عارضه پوكي استخوان مبتلا هستند (كاهش تدريجي در تراكم و نيروي بافت‌ها استخواني با بالا رفتن سن) پوكي استخوان آسيب‌پذيري استخوان‌ها و احتمال شكستگي‌هاي استخواني را افزايش مي‌دهد و يكي از مشكلات شايع در سنين كهنسالي است.

شكستگي‌هاي استخواني نگراني جدي براي سلامت محسوب مي‌شود چرا كه نه تنها بر تحرك، بلكه بر كيفيت زندگي افراد در سنين بالا تاثير نامطلوب مي‌گذارد. اگر چه تراكم معدني استخوان‌ها به چندين فاكتور بستگي دارد، تغذيه نامناسب نقش كليدي در پيشرفت عارضه پوكي استخوان ايفا مي‌كند.

كلسيم، ويتامين D و C و ساير مواد معدني مانند فسفر، منيزيم، مس، منگنز، فلورايد و روي براي رشد سالم استخوان‌ها در طول زندگي ضروري هستند و مي‌توانند به جلوگيري از بروز پوكي استخوان كمك كنند، در حالي كه افزايش تغذيه سالم و بهره‌مندي از يك زندگي فعال و پر تحرك خطر ابتلا به پوكي استخوان را كاهش خواهد داد، اطلاع رساني نيز در زمينه كمك به تشخيص اين عارضه و شناسايي خطر شكستگي‌ها نيز مورد نياز هستند.

داشتن تغذيه مناسب براي بهره‌مندي از يك سلامت مطلوب و يك آينده پايدار امري حياتي است براي دستيابي به اين هدف تعيين شده از سوي اجلاس جهاني غذا با مضمون به نيمه رساندن نرخ گرسنگي و سوء تغذيه تا سال 2015، اجراي برنامه‌هايي موثر و يك تعهد پايدار و تغييرناپذير از سوي دولت‌ها، سازمان‌هاي غير دولتي و بين‌المللي و نيز بخش خصوصي مورد نياز خواهد بود. در همين راستا دانش هسته‌يي از سوي تعداد زيادي از كشورها به منظور ارزيابي تاثير ميانجي‌گري‌ها در زمينه تغذيه مورد استفاده قرار مي‌گيرد و مي‌تواند راهنمايي براي توسعه يك خط مشي قوي تغذيه‌يي باشد. از اين رو سازمان بين‌الملي انرژي اتمي به حمايت‌هاي خود از كاربردهاي نوآاورانه در زمينه تكنيك‌هاي هسته‌يي در حوزه‌هايي كه موفقيت اين كاربردها اثبات شده، ادامه مي‌دهد.

تاثير فناوري هسته‌يي در كشاورزي را بايد بپذيرند

گفتگوي ايسنا با رييس بخش كشاورزي هسته‌يي مركز تحقيقات كرج:
”گندم اتمي“ را مردم ده‌نمك و گرمسار برداشت مي‌كنند.

 مراکز تحقیقات کشاورزی و پزشکی هسته ای

این مرکزدر زمینی به مساحت 100 هکتار در شمال کرج قرار گرفته و در زمینه استفاده از پرتوها در امور کشاورزی و پزشکی فعالیت می نماید:

 مرکز کرج

بخش کشاورزی هسته ای

- بررسی استفاده از موتاژن فیزیکی پرتوگاما در ایجاد تنوع ژنتیکی در گیاه برنج (موتاسیون بریدینگ، به منظور ایجاد جهش و تنوع ژنتیکی در ساختار توارثی نباتات، این روش سالیان درازی است که در عرصه به نژادی مورد استفاده قرار می گیرد).

- استفاده از پرتوتابی به منظور افزایش تنوع ژنتیکی برای ایجاد لینه های مقاوم و خوابیدگی به زودرسی و بیماری بلاست در ارقام برنج.

- بررسی مقدماتی موتانتهای خالص سویا.

- تهیه لاینهای پاکوتاه و متحمل به بلاست از بعضی ارقام پا بلند محلی در برنج.

- القای موتاسیون در نارنگی به منظور تنوع ژنتیکی در جهت تولید موتانتهایی با صفات کیفی برتر.

- استفاده از آب و خاک شور در کشاورزی پایدار به کمک تکنیکهای هسته ای

- بررسی امکان ایجاد موتاسیون با به کار گیری پرتوی گاما برای تولید لاینهای مقاوم به بیماری پژمردگی در ارقام نخود ایرانی.

- ایجاد لاینهای زودرس و مقاوم به ریزش در کنجد.

- اثر پرتوگاما در افزایش تولید جوجه های گوشتی.

- استفاده از روش پرتو دهی به منظور جلوگیری از ضایعات محصولات کشاورزی و مواد غذایی اولیه تبدیلی.

بخش سیکلوترون

این بخش در زمینه پرتودهی و تولید رادیو ایزوتوپهای گوناگون با پروتون و دوترون و نشاندار کردن ترکیبات در پزشکی هسته ای فعالیت می نماید.

از پژوهش های مهم در این زمینه تعمیر دستگاه جوش TIG مرکز، ساخت کویل مسی RF سیکلوترون به روش انجماد، تولید رادیوداروها، مانند: تالیوم 201 – گالیوم 67، کریتیون M81، تولید رادوی داروی کربن –11، تهیه کمپلکس In Oxine 111 برای نشاندار کردن پلاکتها و گلبولهای سفید و نشاندار کردن مواد آلی با کربن 14 است.

بخش مواد هسته ای

فعالیتهای پژوهشی بخش مواد شامل موارد زیر می شود: استخراج زیرکانیوم و طراحی و ساخت غلاف سوخت از جنس زیرکالوی، طراحی و ساخت تیوبهای سرامیکی آلومینایی، پروژه نوترون اتورادیوگرافی، طراحی وساخت کامپوزیست های زمینه فلزی با MMC، ساخت دزیمترهای تمولومینسانس از نوع GaSO4: Dy بررسی و ساخت آهن ربای دایمی سری ALNICO

بخش دزیمتری استاندارد یا S.S.D.L

بخش دزیمتری استاندارد مجهز به یک دستگاه Co-60 و یک دستگاه ماشین مولد اشعه X به قدرت 250 کیلووات است و این دستگاه در ساختمانی با دیواره های دارای حفاظ مناسب قرار دارد و کارشناسان آن کلیه، مراکز درمانی کشور رااز نظر خروجی پرتوها و دستگاهای اندازه گیری آنها بازرسی و دستگاههای مربوط را طبق استانداردهای بین المللی کالیبره می نمایند. ضمنا کلیه مراکز صنعتی، پزشکی، تحقیقاتی که در سطح کشور به نوعی با پرتوهای یونساز کار می کنند، دستگاههای سنجش پرتو خود را به این بخش ارسال می نمایند تا طبق استانداردهای بین المللی کالیبره شوند.

مرکز تحقیقات و کاربرد لیزر

در این مرکز فعالیتهای ایجاد لیزرهای پرقدرت (ایگزایمر)، نظیر برهمکنش لیزرهای ایگزایمر بر ماده، طراحی و ساخت لیزر دای گومارین با دمش لیزر اگزایمر KRF، لیزر اتمی فلورین فشار پایین و نیز لیزر پر قدرت CO2 )1000W)، ساخت لیزر بسته گازکربنیک با توانهای خروجی 10W و 20W و همچنین لیزرسینتیک درجهت مطالعه کاواک ناپایدار و لیزر رزینه ای بادمش توسط لیزر بخار مس، توسعه لیزر نیتروژن با تخلیه اثر کورونا و بالاخره لیزر پلیمر و نیمه هادی و لیزر هلیوم نئون وطرحهای هولوگرافی انجام می شود.

  بخش تحقیقاتی طیف نگاری

فعالیتهای انجام شده در این مرکز به صورت زیر می باشد:

- تولید انبوه لیزرهای پژوهشی

- تولید قطعات اپتیکی و الکترواپتیکی از قبیل انواع آینه ها، فیلترها، لنزها، عدسیها، منشورها، پلاریزورها که در ساخت لیزر بکار می روند.

- رشد بلورهای گوناگون (YAG کرومیوم یاگ ، نئودیوم یاگ سفایر، یاقوت...) که در ساختمان لیزرهای فعلی و یا نسل آینده بکار خواهد رفت.

- ساخت لیزرهای پژوهشی حالت جامد.

مراکز تحقیقات و کاربرد پرتوهای یونساز

مرکز تابش گاما

این مرکز در راستای مسئولیتهای تحقیقاتی خود در تعیین دز سترونی و ضد عفونی، کنترل کیفی میکروبی محصولات یکبار مصرف پزشکی، مواد بسته بندی شده و انواع گیاه داروها و ادویه جات را تابش دهی، سترونی و ضد عفونی می کند. مرکز تابش گاما در زمینه اندازه گیری پارامترهای زیست محیطی نیروگاه بوشهر و نیز اندازه گیری ذرات معلق در هوای شهر تهران، تحقیقاتی انجام داده است.

مرکز تحقیقات وکاربرد پرتو فرآیند یزد

هدف اصلی این مرکز ایجاد تاسیسات پرتو دهی بااستفاده از شتاب دهنده های الکترون و کاربردآن در صنایع، تحقیقات و علوم دیگر است.

در این مرکز یک شتاب دهنده پرقدرت الکترون با انرژی 10 میلیون الکترون ولت و توان 100 کیلووات نصب و راه اندازی شده است و تحقیقات گسترده ای در زمینه پرتوفرآوری مواد مختلف، از جمله مواد پلیمری در دست انجام است که اهمیت خاصی در صنعت پلیمر کشور دارد.

مرکز تحقیقات بناب

در این مرکز نیز ساخت و طراحی لیزر یون آرگون، بررسی مسایل زیست آرتمیا در دریاچه ارومیه و ایجاد موتاسیون در آن و تولید تایروترون، جوشکاری پیشرفته مواد فلزی به غیر فلز، ساخت سنسورهای حرارتی، ساخت تویپ اشعه X و طرح کاربرد بهینه سازی سیستم لایه نشانی نایلون برای پوششهای بسته بندی و چاپ انجام می شود.

بخش تحقیقات گداخت هسته ای

اولین دستگاه تهیه پلاسما در سال 1374 بوسیله دستگاه توکامک دماوند T.V.D راه اندازی و در سال 1377 مشکلات آن بر طرف و با تجهیزات کاملتری برای به دست آوردن نتایج بهتر آماده گردید.

دومین دستگاه تهیه پلاسما توکامک الوند است که از اوایل سال 1377 راه اندازی و با پیشبرد و طرح «مطالعه پلاسمای حواشی توکامک الوند» و بالا بردن «پارامترهای پلاسمای توکامک الوند» به فعالیت های خود ادامه می دهد.

در طرح اول نتایج به دست آمده از آزمایشها مورد بررسی قرار گرفت و برنامه های کامپیوتری لازم برای پردازش نتایج نوشته شد و در طرح دوم سیستم سیم پیچهای چنبره ای توکامک Toroidal بهینه شد و اسکلت نگهدارنده بانک خازن Capacitor Bank میدان چنبره ای طراحی گردید.

اواخر سال طراحی یک توکامک کروی به نام "آفتاب" نیز مورد نظر قرار گرفت و نتایج خوبی به همراه داشت.علاوه بر این استفاده از پلاسما برای لایه گذاری در راستای فیلمهای TI روی زیر لایه هایی از قبیل مس و برنج در دست مطالعه است و همچنین طراحی و ساخت سیستم Plasma Nitreding در حال انجام است که دارای کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی فراوان می باشد.

مرکز توسعه انرژیهای نو

مرکز توسعه انرژیهای نو با ادامه خط مشی تولید برق از منابع تجدید پذیر، در ادامه عملیات انتقال تکنولوژی به داخل کشور و ساخت داخل تجهیزات نیروگاههای انرژی های نو فعالیت می نماید. ایجاد نیروگاههای بادی منجیل، والنصر رودبار و الفتح هرزویل، اقدام به اجرای پروژه راکتور بیوگاز در ساوه، مطالعه طرح تولید برق ژئوترمال، ساخت تجهیزات نیروگاهای خورشید فتولتائی برای توسعه نیروگاه خورشیدی دربید یزد و نیروگاه سر کویر حسینیان – معلمان و جهرم نیز تلاشهای این مرکز است.

در سیاست های جدید توسعه اقتصادی جمهوری اسلامی ایران، استراتژی تولید برق از منابع تجدید پذیر به علت موقعیت خاص جغرافیایی کشور و دوری از وابستگی به نفت و سایر سوخت های فسیلی مد نظر قرار گرفته است.

این مرکز با تکیه بر تجربیات گذشته در خصوص ساخت توربین های بادی در سال 1373 اولین گام درخصوص ایجاد نیروگاه برق بادی در ناحیه باد خیز منجیل و رودبار را برداشت که حاصل آن احداث دو واحد نمونه 500 کیلوواتی دراین دو ناحیه بود. هدف اصلی احداث این دو واحد نمونه، ایجاد باور تولید برق از انرژی بادی در ایران بود.

طی سالهای بعد، پس از عقد قرارداد انتقال تکنولوژی و خرید تجهیزات خارجی، این مرکز توانست مرحله احداث 27 واحد نیروگاه برق بادی را در مدتی کمتر از 3 سال با انتقال بیش از 50 درصد تکنولوژی و ساخت تجهیزات نیروگاههای برق بادی در داخل کشور و مونتاژ کامل، نصبت و راه اندازی توسط متخصصان مرکز عملی نماید و تاکنون چندین واحد از این توربین ها که از انواع 300 و 550 کیلوواتی هستند در محدوده شهر منجیل، ارتفاعات رودبار و ناحیه هرزویل نصب و راه اندازی شده اند. با احداث نیروگاههای برق بادی ضمن تزریق برق به شبکه سراسری، برق مورد نیاز سه شهر منجیل، رودبار و لوشان تامین گردیده است.

با نصب نیروگاههای فوق، این مرکز توانسته است، سالیانه از سوختن حدود یازده میلیون وسیصدو پنجاه هزار لیتر نفت جلوگیری به عمل آورد.

به طوری که اگر نفت بشکه ای 20 دلار باشد، با انجام پروژه فوق سالیانه بالغ بر یک میلیون و هشتصد هزار دلار صرفه جویی ارزی خواهد شد.

هم اکنون این مرکز با عقد قرارداد و ادامه ساخت داخل تجهیزات نیروگاه یکصد مگاواتی برق بادی به سرعت به سمت توسعه بهره گیری ازاین منبع مجانی و غیر آلاینده پیش می رود.

مرکز توسعه انرژیهای نو سازمان انرژی اتمی ایران در زمینه تولید برق از دیگر منابع تجدید پذیر نیز فعالیت چشمگیر داشته است. در این راستا اولین نیروگاه تحقیقاتی فتوولتایی خورشیدی را در روستای دربید یزد، در آبان ماه سال 1372 و دومین نیروگاه تحقیقاتی فتوولتائی خورشیدی رابه ظرفیت 27 کیلووات در روستای حسینیان و معلمان در منطقه کویری سمنان راه اندازی کرده وکار توسعه این نیروگاهها را بر عهده دارد.

در زمینه بیوگاز نیز یک واحد نمونه راکتور بیوگاز به حجم 65 مترمکعب در مرکز آموزش کشاورزی ماهدشت کرج و یک راکتور بیوگاز به حجم 13 متر مکعب به صورت پایلوت برای شرکت خدماتی کیش طراحی و احداث کرده و همچنین با اجرای طرح نمونه تولید برق از راکتور بیوگاز بااستفاده از فاضلابهای شهری ، امید می رود این منبع جدید را نیز به منابع تولید انرژی برق کشور بیافزاید و بالاخره این مرکز با ارایه طرح تولید برق از منابع ژئوترمال سبلان و خوی بررسیهای زمین شناسی، ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و نیز حفر گمانه های اکتشافی را در این زمینه انجام داده است که پیش بینی می شود تا میزان 200 مگاوات برق از مخازن زمین گرمایی خوی و سبلان برای کشور تامین گردد.

گوشه ای از کاربرد فناوری هسته ای در صنعت نفت

خطوط لوله های نفت در هر کشوری شریان حیاتی آن کشور محسوب می شود و حفاظت و استفاده بهینه از این خطوط همیشه یکی از مسائل با اهمیت و مورد توجه شرکتهای نفت در هر کشوری می باشد خطوط نفت از نقاط مختلفی عبور میکند اين خطوط از مناطق نمکزار يا مسير رودخانه ها عبور مي کنند که همين موضوع منجر به نازک شدن ديواره لوله ها می گردد؛ همچنين فشار بالاي نفت و گازوئيل در لوله سبب صدمه ديدن يا پارگي قسمتهايي از لوله مي شود و در صورت بروز اين مشکل هزاران ليتر ماده نفتي هدر مي رود .
بتازگي به همت محققان سازمان انرژي اتمي ايران ، سيستم هسته اي P/G براي کاربرد در خطوط لوله هاي انتقال نفت به منظور تعيين نشت در اين خطوط با استفاده از راديو ايزوتوپ برم 82طراحي و ساخته شده است.
نشتي در لوله ها بخصوص لوله هايي که تحت فشار هستند، يکي از مسائل بسيار مهم است. حتي قسمت عمده اي از نشتي هاي مربوط به مخازن نيز به علت وجود نشتي در لوله هاي مربوط به مخازن است .
از لحاظ آماري ، خرابي و نشتي در لوله ها حدود دو برابر خرابي در مخازن است. به علت وجود اتصالات زياد در سيستم هاي خط لوله ، نشتي در اين سيستم ها بسيار اتفاق مي افتد و اين مساله در لوله هاي تحت فشار خيلي حادتر است، چون فشار باعث مي شود مواد به صورت پيوسته و با نيروي زيادتر، از سوراخ وارد محيط شوند.
براي نشت يابي در خطوط لوله روشهاي متعددي وجود دارد که بعضي از آنها به صورت پيوسته و برخي نيز به طور غيرپيوسته کار نشت يابي را در لوله ها انجام مي دهند.
 

سيستم هسته اي برتر از همه
فرسودگي و خوردگي لوله ها و مخازن، عوامل محيطي مثل سرما، يخبندان ، گرما، خسارت هاي عمدي و سهوي و عمليات خارج از محدوده طراحي ممکن است به لوله ها و مخازن آسيب برساند.
فرسودگي لوله ها و مخازن طبيعي است. خوردگي نيز معمولا به علت وجود مواد خورنده يا سيالات ساينده به وجود مي آيد. عوامل محيطي مثل سرما، يخبندان ، گرما و... نيز از عوامل طبيعي هستند که در پديده نشتي موثرند.
خسارت هاي عمومي معمولا شامل عمليات خرابکارانه است که ممکن است به دليل مسائل سياسي و جنگ به وجود آيد. خسارت هاي سهوي نيز ممکن است به وسيله برخورد اشيا يا چيزهاي ديگر يا بر اثر حفاري به وجود آيد.
عمليات خارج از محدوده طراحي نيز يکي از عوامل آسيب به لوله هاست ، زيرا هر خط لوله براي محدوده خاصي از دما و فشار طراحي مي شود و اگر عمليات ، خارج از اين محدوده انجام شود باعث ايجاد خرابي در خط لوله مي شود؛ بنابراين با توجه به وسعت عواملي که مي توانند نشتي را ايجاد کنند و همچنين هزينه ها و مخاطراتي که اين پديده در بر دارد، نشت يابي و جلوگيري از تداوم نشت ، مساله اي بسيار مهم است؛ اما تشخيص نشتي به طور دقيق و سريع کار بسيار مشکلي است.
امروزه سيستم هاي نشت يابي بسيار متنوع ارائه شده اند که هر کدام با استفاده از تکنيکي خاص سعي در يافتن دقيق و سريع اين پديده دارند.
بسياري از اين سيستم ها بسيار ساده و برخي هم سيستم هاي پيچيده اي هستند؛ اگرچه هيچکدام از اين سيستم هاي به کار رفته تاکنون نتوانسته اند به طور کامل همه انتظارات را برآورده کنند.
اين سيستم ها عبارتند از: تشخيص نشتي به وسيله افراد با استفاده از حس بويايي ، شنوايي ، بينايي يا مشاهده اثراتي که مواد شيميايي در اطراف خود دارند يا سيستم هايي که با اضافه کردن مواد معطر کار نشت يابي را انجام مي دهند، سيستم هاي موازنه جريان ، سيستم هاي صوتي ، نصب سنسورهاي پيزوالکتريک ، سيستم هاي نمايش بخار، سيستم هاي نمايش کابلي ، سيستم هاي لوله کشي دوجداره و... از ديگر روشهاي تشخيص هستند، اما هيچکدام از آنها نمي توانند به صورت کاملا دقيق و سريع کار نشت يابي را انجام دهند.
حتي ارسال فرکانس هاي صوتي که به عنوان جديدترين روش در اين زمينه استفاده مي شود نيز معايب بسياري دارد، ولي در سيستم P/G نشت ياب خطوط لوله هاي انتقال نفت که به همت متخصصان مرکز تحقيقات هسته اي سازمان انرژي اتمي ايران طراحي و ساخته شده ، علاوه بر دقت و حساسيت بسيار بالا و تشخيص از فاصله 2تا متري ، هيچ گونه نيازي به قطع جريان نفت درون لوله ها نيز وجود ندارد.
 

راديواکتيوي که نشت يابي مي کند
 سيستم هسته اي P/G به منظور کاربرد در خطوط لوله هاي انتقال نفت و تعيين نشت در آنها با استفاده از راديوايزوتوپ برم 82طراحي و ساخته شده است
به گفته دکتر حسن رحيمي ، سرپرست گروه کاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع سازمان انرژي اتمي ايران ، با استفاده از اين سيستم خطوط لوله هاي نفت در قطرهاي مختلف نشت يابي مي شوند و محل دقيق نشت به شرکت نفت اطلاع داده مي شود .
رحيمي مي افزايد: اين سيستم تا به حال روي 7تا 8خط لوله کشور آزمايش شده و آخرين آزمايش آن روي خط لوله 14اينچي به طول 117کيلومتر در مسير رفسنجان کرمان انجام شده است. در اين آزمايش دو نشتي با اعلام محل دقيق آنها شناسايي شد .
همچنين در حال حاضر روي خط 16اينچ به طول 146کيلومتر از مسير نايين به اصفهان در حال فعاليت هستيم که نتايج آن بزودي اعلام مي شود.
رحيمي در خصوص قسمتهاي مختلف اين سيستم مي گويد: اين سيستم از يک سري قطعات الکترونيکي مکانيکي، يک باتري و يک دتکتور (جستجوگر) تشکيل شده که طول آن حدود 120سانتي متر است و قطر آن نيز با توجه به قطر خطوط لوله ها به وسيله هدايت کننده هاي لاستيکي تغيير مي کند.
راجع به عملکرد سيستم P/G نيز بايد گفت ، ابتداي مسير خط، دستگاه داخل لوله قرار مي گيرد و با فشار حدود 5کيلومتر در ساعت يعني با سرعتي برابر با سرعت ماده نفتي درون لوله تا مقصد حرکت مي کند و در اين مرحله ، تنها به شناسايي خط لوله مي پردازد.
در مرحله بعد ماده راديواکتيو برم 82پس از تزريق داخل خط لوله حرکت و هرجا که کوچکترين نشتي وجود داشته باشد، اين ماده به خارج از لوله نفوذ و دور لوله را آلوده به مواد راديواکتيو مي کند.
در مرحله بعد، دوباره سيستم به داخل لوله فرستاده مي شود و در محلهايي که ماده به خارج از لوله نفوذ کرده است ، دتکتور محل دقيق آن را شناسايي مي کند و با توجه به آن که فشار داخل خط لوله انتقال نفت بسيار بالا است ، بنابراين يک نشت به اندازه سر سوزن حدود 50متر نفت را به شکل فواره فوران مي دهد
سرپرست گروه کاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع در ادامه مي گويد: اين سيستم دوجداره است و از ورود نفت به داخل قطعات جلوگيري مي کند، ضمن آن که انجام هر آزمايش حدود 30ساعت به طول مي انجامد و اطلاعات کسب شده در قسمت ماکرو کامپيوتر سيستم ضبط مي شود.
از آنجا که در اين سيستم و در هر آزمايش آن به طور متوسط 500ميلي کوري ماده اکتيويته به داخل لوله تزريق مي شود و نيمه عمر ماده برم 82، 36ساعت است ، پس از گذشت 3تا 4برابر زمان ، زمينه طبيعي يافته و امکان استفاده از نفت برداشت شده از اين لوله ها در پالايشگاه فراهم مي شود.
در اين زمان امکان هر گونه آلودگي محيط زيست نيز به مواد راديواکتيو از بين مي رود.

http://www.atomicnews.ir