كاربردهاي صلح آميز فن اوري هسته اي
فعال حوزه‌‌ی استاندارسازی، بهره‌وری و توسعه‌ی پایدار

شايد اولين واژه اي كه بعد از شنيدن نام انرژي هسته اي ممكن است به ذهن هر شنوده اي خطور كند،‌ بمب هسته اي باشد البته حق دارند، زيرا ابرقدرتها، افكار عمومي را در سطح جهاني تا حد زيادي از كاربرد هاي ديگر انرژي هسته اي دور نگه داشته اند تا اين علم همچنان به عنوان يك هيولاي خون آشام در ذهن ها باقي بماند، و هر وقت نام انرژي هسته اي در كشوري شنيده شد، انها افكار عمومي را تحريك كنند كه فلان كشور قصد دستيابي به بمب هسته اي را دارد، و از اين بهانه چماقي ساخته اند و بر سر هر كشوري كه قصد استفاده صلح آميز از اين علم را دارد بكوبند. هدف آنها اين است كه بتوانند در آينده نزديك كه سوختهاي فسيلي ‌تمام شد، تمامي كشورها را به زير سلطه ببرند و يوغ بندگي را براي هميشه بر گردن آنها آويزان كنند و به هر سمتي كه خواستند انها را بكشانند. در اینجا ما ضروتهای دست یابی به این انرژی را از دو دیدگاه بررسی می کنیم:

دیدگاه اول: حتی اگر کشوری دارای منابع انرژی فسیلی عظیمی باشد به دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای برای این کشورها نیز ضروری است:

- اولا منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آینده می باشد.

- ثانیا استفاده از نفت خام در صنایع تبدیل پتروشیمی ارزش بیشتری دارد، که استفاده از آن به شکل کنونی مانند این است که در زمستان برای گرم کردن خانه ، دلار روی آتش بریزیم.

- ثالثا تولید برق از طریق نیروگاه اتمی، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. مثلا برای تولید هفت هزار مگاوات برق باید 190 میلیون شبکه نفت خام مصرف کنیم، که در نتیجه آن، هزارتن دی اکسید کربن، 150 تن ذرات معلق در هوا ، 130 تن گوگرد و 50 تن اکسید نیتروژن در محیط زیست پراکنده می شود ، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.

دیدگاه دوم: فن اوري هسته اي كاربردهاي زيادي در صنعت، كشاورزي، پزشكي هواشناسي،‌ نظامي، توليد برق، كنترل آفات نباتات، بهداشت غذايي و…دارد كه در اينجا به اختصار چند مورد برسي قرار مي دهيم .

1-كا ربرد در صنايع  غذايي:

از توليد مواد غذايي تا زمان مصرف، مدتي طول مي كشد كه در اين زمان امكان فاسد شدن مواد غذاي زياد باشد، با استفاده از راديوايزوتوپها مواد غذايي نظيرگوشت، ماهي، شير را تحت تابش قرار مي دهند تا عمر انها را افزايش دهند. لازم به ذكر است كه تابش بايد در شرايط خاص صورت گيرد در غير اين صورت رنگ و طعم مواد غذايي تغيير مي كند. به عنوان مثال اگر گوشت در دماي  60 درجه ساتيگراد تحت تابش قرار گيرد، مزه و رنگ ان تغيير نمي كند.- يا اگر بخواهيم شير را براي مدتي نگهداري كنيم آن را استريليزه مي كنيم. در حالت استريليزه شير دوز بيشتري نسبت به حالت پاستوريزه در يافت مي كند

2- كاربرد در كشاورزي :

 در كشاورزي كود را با ماده راديو اكتيو مخلوط مي كنند، چون ماده راديواكتيو از خود تابش گسيل مي كنند با اشكار سازي و رديابي اين تابشها مي توان ميزان جذب اوره را در زمين بررسي نمود. (هر چقدر جذب اوره بيشتر  باشد ان زمين بهتر است). از دیگر کاربردهای تکنیکهای هسته ای در بخش کشاورزی عبارت است از : جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی (جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما ) ،کنترل و از بین بردن حشرات، به تاخیر انداختن زمان رسیدن محصولات، افزایش زمان نگهداری)به عنوان مثال، برای خشک‌کردن و بسته‌بندی میوه‌ها(، کاهش میزان آلودگی میکروبی، از بین بردن ویروسهای گیاهی و غذایی، طرح باردهی و جهش گیاهانی چون گندم و برنج و پنبه می باشد  

3- كاربرد در صنعت :

انرژی هسته ای در صنعت کاربردها ی زیادی دارد که مهمترین آنها عبارتند از: تعين چگالي مواد معدنی با اشعه، اندازه گيري ضخامت، كشف چاههاي نفت، تعين محل نشت در لوله هاي آب، توليد مدارهاي قدرت، دبی سنجی پرتویی(سنجش شدت تشعشعات، نور و فیزیک امواج)، سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار ، سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات ، کشف عناصر نایاب در معادن. در زیر چند مورد از کاربردهای صنعتی را به اختصار توضیح می دهیم:

-در بالاي سيلوي گندم يك چشمه راديو اكتيو قرار مي دهند و در روبري آن يك اشكار ساز نصب مي كنند وقتي گندم از امتداد چشمه بالا رفت پرتو به اشكارساز نمي رسد و معلوم مي شود كه سيلو پر شده است.

- ساخت ماده جديد چوب پلاستيك: پلاستيك را ذوب مي كنند و الياف چوب را در آن قرار مي دهند و تحت تابش قرار مي دهند بعد از تركيب شدن، اين ماده خاصيت راديواكتيويته خود را از دست مي دهد. اين ماده جديد خاصيت عايق بودن چوب و خاصيت انعطاف پذيري پلاستيك را دارد در نتيجه ماده جديد شكل چوب را دارد ولي خواص انعطاف پذيري پلاستيك را دارد  و مي تواند در تمامي سا ختمانها و تزيينات بكار رود .

 -راديو گرافي صنعتي: فرض كنيد ورقه اي فولادي براي  استفاده در داخل تانك ساخته ايم و مي خواهيم بدانيم ايا تخلخلي دارد يا نه ؟ براي  اين كار ورقه را تحت تابش بتا قرار مي دهيم اگر تخلخلي وجود داشته باشد روي صفحه عكاسي دقيقا منعكس مي شود، اين روش ارزان مي باشد و نيازي به كنترل كيفيت نيست .

-پیل برق هسته ای Nuelear Electric battery: پیل هسته ای دستگاه تبدیل کننده انرژی هسته ایی به جریان برق مستقیم است. ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم 90 و یک هادی مثل سیلسیوم. جریان الکترون های سریعی که بوسیله استرنیوم منتشر می شود ازمیان نیم هادی عبور کرده و در حین عبور تعداد زیادی الکترون ها اضافی را از نیم هادی جدامی کند که در هر حال صدها هزار مرتبه زیادتر از جریان الکتریکی حاصل از ایزوتوپ رادیواکتیو استرنیوم 90 می باشد. از این پیلها می توان درایستگاههای هواشناسی که در دوردست قرار دارند برای تامین الکتریسته استفاده نمود.

4- کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق:

. مهم ترین کاربرد صلح آمیز انرژی هسته ای ، تولید برق از طریق واكنش هسته اي كنترل شده در داخل راكتور يك نيروگاه هسته ای است. با توجه به تجدیدناپذیر بودن منابع فسیلی وهمچنین روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی، و نیاز روزافزون جامعه جهانی به انرژی، وعدم جوابگو بودن منابع انرژی فسیلی، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می نماید.

5-کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری:

  تکنیکهای هسته ای در تشخیص و درمان بیماریهای دامی، تولید مثل و  اصلاح نژاد دام و تغذیه، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام به کار می رود.

6-کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب:

تکنیکهای هسته ای برای شناسایی حوزه های آب زیر زمینی هدایت آبهای سطحی و زیر زمینی ، کشف و کنترل نشت و ایمنی سدها و همچنین در شیرین کردن آبهای شور مورد استفاده قرار میگیرد.

7-در باستان شناسی

 در دیرینه شناسی «باستان شناسی و صخره شناسی ،زمین شناسی) از خاصيت راديو اكتيوبه بودن كربن 14براي تعيين قدمت فسيل هاي با قيمانده از موجودات زنده استفاده ميكنند. همچنین نيمه عمر طولاني ايزوتوپ اورانيوم 238 آن را براي تخمين سن سنگ هاي آتشفشاني مناسب مي سازد.

8-عمده ترین کاربردهای نظامی:

مهمترین کاربردهای نظامی انرژی هسته ای عبارتند از ساخت و تولید: انواع سلاح های اتمی، بمب هیدروژنی، سلاح های میکروبی، سلاح های شیمیایی، بمب نوترونی، موشک های دور برد، بمب های خوشه ای، بمب های سنگین، ترکش ها، کشف مینهای ضد نفر .

9-كاربردهای فناوری هسته ای در پزشكي

پزشکی هسته‌ای شاخه‌ای ازعلم پزشکی است که در آن برای تشخیص و همچنین برای درمان امراض از خواص تشعشع هسته‌ای نوکلیدهای رادیواکتیو و نوکلیدهای پایدار استفاده می کنند. برای این امر مریض را با یک چشمه تشتعشع تحت پرتودهی قرار می دهند یا داروهای آغشته با مواد رادیواکتیو را به مریض تزریق کرده یا می خورانند (این داروهای نشاندار رادیواکتیو به رادیوداروها یا دارویی هسته‌ای یا رادیو فارماکولوژی معروف هستند). رادیوداروها کاربرد زیادی در تشخیص و مداوای بیماری دارند، که در اینجا به چند مورد اشاره می کنیم:

الف-روشهای تشخیص زنده: برای بررسی علت یک بیماری، یک رادیودارو بطریق خوراندن (شیر آغشته به مواد رادیواكتيو را به بیمار می خورانند)، یا تزریق، یا با استنشاق وارد بدن یک مریض زنده می‌گردد. مواد رادیواکتیو موجود در این رادیودارو مرتبا از خود تابش گاما گسيل مي كند، كه با رديابي و اشكار سازي اين تابشها مي توان به برسي علت بيماري پرداخت.

ب- روشهای تشخیص غیر زنده: این روش بر روی نمونه‌های برداشته شده از یک مریض انجام می‌گیرد. مثلا در رادیو ایمونواسی که نوعی تجزیه بطریق رقیق کردن ایزوتوپی است، عنصر مورد تجریه نشاندار و غیر نشاندار برای تشكيل پیوند مولکولی رقابت می‌کند. این شیوه بطور گسترده در آزمایشگاههای پزشکی برای تعیین هورمونها، داروها، ویروسها، و دیگر گونه‌های آلی در سطح جهان بکار می‌رود.

ج-تشعشع درمانی: زمانی که تشعشع برای درمان بکار می‌رود، یک قسمت خاص از نسوج مریض با تشعشع نابود می شود.-(مثلا برای مداواي بيماري سرطان: چون بافت هاي سرطاني نسبت به بافت هاي سالم مقاومت كمتري دارند بافت هاي سرطاني را مي توان با تابش از بين برد)-چشمه تشعشع ممکن است داخلی یا خارجی باشد. چشمه‌های تشعشع خارجی اساسا به شکل شتابدهندهای خطی کوچک باریکه‌های الکترونی یا اشعه ایکس است. (الکترونهای با انرژیهای 4 تا 15 میلیون الکترون ولت برای درمان سرطانهایی نزدیک سطح بدن، مانند سرطانهای پوست، سینه، سر و گردن بکار می‌روند.)- زمانی که نفوذ بیشتری از تشعشع لازم باشد، از یک چشمه رادیونوکلید(مانند60Co  یا 137Cs) برای تولید اشعه گاما استفاده می‌شود. - چشمه تشعشع داخلی، یک سوزن یا دانه رادیواکتیو (معمولا 198Au و 125I) است که در داخل بدن مریض کاشته می شود و تنها مقاطع خاصی را که باید نابود شوند، پرتودهی می شوند.  

به طور کلی از تکنیکهای هسته ای : در تهیه و تولید کیتهای هورمونی، کیتهای رادیودارویی برای مراکز پزشکی هسته ای جهت تشخیص و مداوای بیماریهای مانند تیرویید. در تشخیص و درمان سرطان پروستات و تشخیص(کم خونی، سرطان کولون، روده کوچک و برخی سرطانهای سینه، تومورهای سرطانی، بررسی تومورهای مغزی، عفونتها، التهاب مفصلی سینه، آمبولی و لخته های وریدی و ناراحتی وریدی)- و تصویر برداری بیماریهای قلبی، آمبولی و لخته های وریدی- استريل كردن اتاق عمل بعد از هر عمل جراحي به وسيله چشمه گاما.-تولید رادیوایزوتوپ: با قرار دادن هسته های پایدار در راکتور، و بمباران این هسته ها توسط نوترون ها، ساختمان هسته ای آنها تغیر کرده و ايزوتوپهای پرتوزا تولید می شود. این تابش برای موجودات زنده و مواد زیان آور است، با وجود این، استفاده صحیح از تابش می تواند برای موجودات زنده و مواد سودمند باشد. شاخه ای از مهندسی هسته ای  که به بررسی تابش و استفاده از آن می پردازد، تکنولوژی رادیوایزوتوپ ها خوانده می شود

+ نوشته شده در  دوشنبه سوم تیر ۱۳۸۷ساعت 12:9  توسط محمد صفدران - Mohammad Safdaran  |