در مصاحبه مطبوعاتی که علی اکبر صالحی، رئیس سازمان انرژی هستهای ایران، در Clubhouse (در حقیقت فضای تخلیه اطلاعاتی مقامات بلند پایه دولتی توسط "ژورنالیست"های خارجی) برگزار کردند، در مورد ساخت یک مرکز رادیو دارو که تجهیزات آن به ارزش ۶۰ میلیون یورو میباشد،
صحبت کردند که مقدمات آن در شهریور ماه امسال راه اندازی خواهد شد. به همین دلیل و در راستای اهمیت رادیو داروها برای بیماران سرطانی و در کل رادیو ایزتوپها در صنعت مثل ساخت توربینهای موتورهای جت در هواپیما ها، در این رشته توییت به این مسئله میپردازیم.
در ابتدا نگاه می کنیم که با چه چیزی در اینجا مواجه هستیم.
ایزوتوپ چیست؟
ایزوتوپ های مختلف یک عنصر دارای تعداد یکسان پروتون در هسته اتمی خود هستند اما تعداد نوترونهای آنها متفاوت است.
رادیو ایزوتوپ چیست؟
رادیو ایزوتوپ ها ایزوتوپ های رادیواکتیوی یک عنصر هستند. همچنین می توان آنها را به عنوان اتم هایی تعریف کرد که حاوی ترکیبی ناپایدار از نوترونها و پروتونها یا انرژی اضافی در هسته هستند.
رادیو ایزوتوپ ها چگونه بوجود می آیند؟
هسته ناپایدار رادیوایزوتوپ می تواند به طور طبیعی یا در نتیجه تغییر مصنوعی اتم به وجود آید. در برخی موارد از راکتور هسته ای و در موارد دیگر از سیکلوترون (شتاب دهنده) برای تولید رادیوایزوتوپ ها استفاده می شود. راکتورهای هسته ای برای
تولید رادیوایزوتوپ های غنی از نوترون، مانند مولیبدن 99، به کار می آیند، در حالی که سیکلوترون ها برای تولید رادیوایزوتوپ های غنی از پروتون، مانند فلورین 18، مناسب ترین هستند. مشهورترین نمونه رادیوایزوتوپ های طبیعی، اورانیوم است.
تجزیه رادیواکتیوی چیست؟
اتم ها بعضا دارای هسته ناپایدار هستند که با آزاد سازی ذرات اضافی و انرژی به صورت تابش، به وضعیت پایدار میرسند. این فرایند، تجزیه رادیواکتیوی نامیده می شود که برای هر رادیوایزوتوپ منحصر به
فرد است و با یک دوره زمانی به نام نیمه عمر محاسبه می شود. نیمه عمر زمانی است که طول می کشد تا نیمی از اتم های ناپایدار یک عنصور دچار تجزیه رادیواکتیوی بشوند.
رادیو ایزوتوپ ها چگونه استفاده می شوند؟
رادیو ایزوتوپ ها یک بخش اساسی از رادیو داروها هستند. برخی از رادیو ایزوتوپهای مورد استفاده در پزشکی هسته ای نیمه عمر کوتاهی دارند، به این معنی که به سرعت
تحلیل می روند و برای اهداف تشخیصی مناسب هستند. برخی دیگر نیمه عمر بیشتری دارند و بدین جهت برای اهداف درمانی مناسب هستند.
همچنین صنعت برای بهبود بهره وری و به دست آوردن اطلاعاتی که به گونه دیگری نمی تواند به دست آورد، از روشهای مختلف رادیو ایزوتوپی استفاده می کند. به عنوان مثال رادیو ایزوتوپ ها معمولاً در رادیوگرافی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که از منبع گاما برای انجام تست استرس یا بررسی
یکپارچگی جوش ها استفاده می شود. یک نمونه معمول تست توربین های موتور جت هواپیما برای یکپارچگی ساختاری است. رادیو ایزوتوپ ها همچنین در صنعت برای اندازه گیری سطح مایع داخل محفظه یا اندازه گیری ضخامت مواد نیز استفاده می شوند.
پس بنابراین رادیو ایزوتوپ ها موارد استفاده متعددی دارند که ما در اینجا در ادامه به موارد پزشکی آنها میپردازیم.
پزشکی هسته ای از مقدار کمی اشعه حاصل از رادیو ایزوتوپ ها برای بدست اوردن اطلاعات در مورد بدن فرد و عملکرد اندام های خاص، فرآیندهای بیولوژیکی یا وضعیت یک بیماری خاص استفاده می کند. از این اطلاعات توسط پزشکان برای تشخیص دقیق استفاده می شود.
رادیو ایزوتوپ های پزشکی از موادی که توسط نوترون ها در یک راکتور یا توسط پروتون ها در یک شتاب دهنده به نام سیکلوترون بمباران می شوند، ساخته می شوند.
بعضی از بیمارستان ها سیکلوترونهای مخصوص به خود را دارند که معمولاً برای ساخت رادیو داروها با نیمه عمر کوتاه چند ثانیه یا دقیقه استفاده می شود.
رادیو دارو چیست؟
رادیو دارو مولکولی است که از یک ردیاب رادیو ایزوتوپ متصل به دارویی تشکیل شده است. پس از ورود به بدن، داروی دارای برچسب رادیویی در اندام خاص یا بافت تومور تجمع می یابد. رادیوایزوتوپ متصل به دارو در نقطه مورد نظر تجزیه شده و
مقدار خاصی از اشعه را تولید می کند که می تواند برای تشخیص یا درمان بیماری استفاده شود. حدود ۲۵ رادیو دارویی مختلف به طور معمول در مراکز پزشکی هسته ای استفاده می شود. متداول ترین آن تکنسیوم-99m است که منشا آن سیلیکاید اورانیوم است.
نیمه عمر کوتاه ۶ ساعته و انرژی ضعیف اشعه گاما که از آن ساطع می شود، تکنسیوم-99m را برای تصویربرداری از اندام های بدن به منظور تشخیص بیماری بدون رساندن دوز تابش قابل توجه به بیمار، ایده آل می کند.
رادیودارو دیگر ید-131 است. با نیمه عمر هشت روزه و تجزیه ذرات بتا با انرژی بالاتر، از ید-131 برای درمان سرطان تیروئید استفاده می شود. از آنجا که غده تیروئید منبع ید بدن را تولید می کند، غده به طور طبیعی ید-131 تزریق شده به بیمار را تجمع می دهد.
تابش حاصل از ید-131 با حداقل تأثیر بر بافت سالم به سلولهای سرطانی حمله می کند.
تصویر برداری هستهای چیست؟
تصویربرداری هسته ای یک روش تشخیصی است که از رادیو ایزوتوپ هایی استفاده می کند که پرتوهای گاما را از داخل بدن منتشر می کنند. بین تصویربرداری هسته ای و سایر تصویربرداری های پزشکی مانند CT (توموگرافی کامپیوتری)، MRI یا اشعه X تفاوت وجود دارد.
در تصویربرداری هسته ای، منبع تابش ساطع شده در بدن است و موقعیت و غلظت رادیوایزوتوپ را نشان می دهد. اگر مقدار کمی از رادیوایزوتوپ توسط بدن جذب شده باشد، یک "نقطه سرد" روی صفحه نمایش نشان داده می شود. از طرف دیگر یک "نقطه داغ"
نشان دهنده جذب بیش از حد رادیواکتیویته در بافت یا اندام است که ممکن است به دلیل عفونت یا سرطان در آن ناحیه باشد.
رادیودارو به صورت خوراکی، تزریق یا استنشاق به بیمار داده می شود و توسط دوربین گاما رهگیری می شود، سپس توسط
الگوریتمهای ریاضی پیچیده ای با رایانه تصویری ساخته میشود. تصویربرداری هسته ای عملکرد بخشی از بدن را با اندازه گیری جریان خون، توزیع یا تجمع رادیوایزوتوپ می سنجد.
با اطلاعات بدست آمده توسط تصویربرداری هسته ای به عنوان مثال از استخوان، پزشکان می توانند وجود گسترش سرطان را تا دو سال جلوتر از تصویربرداری اشعه ایکس تشخیص دهند.
از همین چند مثال میتوان به خوبی به اهمیت رادیو داروها و در کل به صنعت هستهای برای کشور پی برد، که خوشبختانه ایران گامهای بسیار خوبی را در این راه برداشته است.
برخی از دوستان پیام دادند و پرسیدند که چرا سانتریفیوژ جدید و پیشرفته ایران IR-۹ طولی بالغ بر ۵.۵ متر دارد که باید توضیح بدهم، استخراج اورانیوم ۲۳۵ از اورانیوم ۲۳۸ به شکل عرضی نیست، بلکه به صورت طولی رخ میدهد. تمرکز اتمهای ۲۳۵ به دلیل چرخش
سرسام آور ماشین (۶۰۰۰۰ دور در دقیقه) و ایجاد نیروی گریز از مرکز، در مرکز ماشین و تمرکز اتمهای ۲۳۸ در نزدیکی دیواره درونی ماشین خواهد بود، اما برای استخراج اورنیوم ۲۳۵ جریانی به صورت عمودی (در امتداد محور چرخش ماشین) در
درون ماشین تنظیم می شود (یا به صورت مکانیکی یا گرمایی یا تلفیقی از هر دو) که اورانیومهای سنگین تر (۲۳۸) که در نزدیکی دیوار ماشین است، به سمت پایین
بر اساس برخی گزارشات از افرادی درون تیم بایدن طرف آمریکایی قرار پیشنهاد نابودی سانتریفوژهای پیشرفته ایران را در ازای برداشتن تحریمها بدهد! به عبارت دیگر آمریکاییها حتی به برچیدن سانتریفیوژها راضی نیستند و می خواهند کار را یک سره کنند!
آیا امشب پس از مخابره نتایج این نشست ننگین در وین شاهد یکی از بزرگترین خیانتها به ایران خواهیم بود؟ به زودی خواهیم فهمید.
در همین راستا بهروز کمالوندی از آغاز تست مکانیکی جدیدترین و پیشرفتهترین سانتریفیوژ ایران یعنی IR-۹ با قابلیت تولید ۵۰ کیلوگرم SWU اورانیوم در سال و همچنین رونمایی از ۱۳۳ دستاورد هستهای در ۲۰ فروردین خبر داد.
در توییتی که چند وقت پیش نوشته بودم، اشاره کردم که افرادی که در JPL کار میکنند (کار به ایرانی یا غیر ایرانی بودن ندارم) اکثرا سر ازDARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) در میآورند
از آنجایی که JPL تجربه فراوانی در طی ۲۰ سال گذشته با ارسال مریخ نواردهای متعددی در زمینه هوش مصنوعی بدست آورده است، به کارگیری این تجربه توسط پنتاگون
طرز تهیه کیک زرد (UO4) در خانه به زبان ساده صرفا برای آگاهی
(به نکات ایمنی توجه داشته باشید!). در آخر توییت می توانید فیلم طرز آسان تولید کیک زرد را نیز ببینید.
برای این کار نیاز به یک منبع حاوی اورانیوم است. بدین منظور، از مینرالی استفاده میکنیم به اسم Autunite (تصویر سمت چپ)
که حاوی بیش از ۴۰ درصد اورانیوم میباشد. این مینرال قابل خرید می باشد. از مینرالهای دیگر هم می توان استفاده کرد، ولی آنها حاوی مقدار کمتری اورانیوم هستند و طبیعتا مقدار قابل توجهی کیک زرد را به ارمغان نخواهند آورد.
ابتدا این مینرال را با اسید نیتریک (HNO3) حل میکنیم و می گذاریم نیم ساعت این پروسه ادامه پیدا کند تا مینرال به خوبی حل شود. سپس آن را از صافی می گذرانیم تا محلولی که حاوی اورانیوم طبیعی است را به دست آوریم. به این محلول تا ۲۲۰ درجه حرارت می دهیم تا به نقطه جوش برسد، در همین
واکنش سوختن چوب هم به نوبه خودش جالب است. احتراق چوب عمدتاً بر اساس تجزیه یا تفکیک حرارتی (پیرولیز) سلولز چوب و واکنش محصولات این تفکیک با گازهای موجود در هوا صورت می گیرد. بدین گونه که با افزایش دما، سلولز چوب شروع به پیرولیز شدن می کند. محصولات این تجزیه یا در داخل
مواد باقی می مانند یا به صورت گاز آزاد می شوند. مواد گازی با اکسیژن واکنش نشان می دهند و مقدار زیادی گرما آزاد می کنند که سپس باعث تجزیه بیشتر در اثر حرارت و واکنش های احتراقی مجدد و ادامه دار در چوب می شود.
همان طور که در تصویر زیر می بینید در ابتدا گرما به سطح چوب وارد میشود.
بر اساس اطلاعات درز داده شده به رسانههای غربی توسط سرویسهای اطلاعاتی غربی، ایران مشغول توسعه زیر دریاییهایی با پیشران هستهای میباشد و تلاشهای خود را در این رابطه از چندی پیش به گونه قابله توجه ای افزایش داده است.
طبق این اطلاعات، توسعه زیر دریاییهای هستهای دقیقا در قالبی صورت میگرد که در همان قالب ایران تا چند سال پیش مشغول ساخت بمب هستهای بود.
این اطلاعات با صحبتهای علی اکبر صالحی، رئیس سازمان انرژی اتمی ایران دیشب در Clubhouse, که در ماههای آینده منتظر خبرهای خوب در ارتباط با پیشرانهای هستهای باشید، همخوانی دارد!