درون هسته

شبنم سیدمجیدی

خیلی از ما هنوز نمی‌دانیم که دانشمندان هسته‌ای چه دستاوردهایی برای کاربردی‌کردن انرژی هسته‌ای در زندگی روزمره ما داشته‌اند. شاید فقط درباره کاربرد انرژی هسته‌ای در حوزه تولید برق شنیده باشیم اما باید بدانیم در حوزه‌های علمی، پزشکی، صنعتی، کشاورزی و... نیز دستاوردهایی در زمینه انرژی هسته‌ای به ثبت رسیده و برنامه‌های بلندمدت دیگری تدوین شده یا در حال مطالعه است. اما مشکلات اقتصادی کشور باعث شده تا صنعت هسته‌ای نیز با وجود همه پیشرفت‌هایی که داشته، برای ادامه راه با موانعی مواجه و باعث شود حتی بعضی‌ها صرف هزینه در این صنعت را بی‌مورد بدانند. اما علی اکبر صالحی، رئیس سازمان انرژی اتمی در پایان سال97 اعلام کرد که در 30سال اخیر فقط معادل 6میلیارد دلار در صنعت هسته‌ای هزینه شده که هزینه ایجاد نیروگاه بوشهر نیز در این رقم لحاظ شده است. به گفته او، اینکه بیان می‌شود سالانه میلیاردها دلار برای انرژی هسته‌ای هزینه می‌شود، حرفی بی‌اساس است. در ادامه به برخی دستاوردهای ایران در حوزه انرژی هسته‌ای و کاربردهای آن اشاره‌ای گذرا داریم.

برق

واحد یکم نیروگاه اتمی بوشهر با ظرفیت تولید 1000مگاوات برق در سال1390 بهره‌برداری شد. این نیروگاه از آن زمان 30هزار میلیون کیلووات ساعت برق تولید کرده است که کمتر از 2درصد کل برق کشور را شامل می‌شود. 2 قرارداد دیگر با روس‌ها برای ساخت 2واحد جدید نیروگاهی در بوشهر منعقد شده است که به گفته کارشناسان اگر بودجه ساخت آن تأمین شود، در زمانی زودتر از 10سال آینده به بهره‌برداری نمی‌رسند. با تکمیل2 نیروگاه جدید، شاید میزان تولید برق از انرژی هسته‌ای به 4درصد افزایش یابد. سالانه معادل 200میلیون دلار در این بخش هزینه شده که هزینه ساخت نیروگاه بوشهر نیز در این رقم لحاظ شده است. اما امسال براساس صحبت‌های مسئولان سازمان انرژی اتمی، فعالیت نیروگاه بوشهر با اما و اگر مواجه است. با توجه به اینکه سوخت نیروگاه اتمی، وارداتی است، افزایش نرخ ارز باعث شده هزینه‌های آن افزایش یابد. پیش‌بینی شده که هزینه نیروگاه در سال98، 1200 میلیارد تومان باشد و با توجه به بودجه 400میلیون  تومانی آن، معلوم نیست 800میلیون  تومان باقی مانده قرار است از کجا تأمین شود.

آب

تولید آب شیرین از انرژی هسته‌ای نیز دیگر دستاوردی است که مسئولان امیدوارند با ساخت 2نیروگاه جدید بوشهر به آن دست یابند. نیروگاه فعلی بوشهر ظرفیت تولید 5هزار مترمکعب آب شیرین را دارد که به مصرف خود نیروگاه و کارکنان آن می‌رسد. گفته می‌شود صبرکردن برای ساخت 2 نیروگاه بزرگ بوشهر برای تولید آب به‌صرفه نیست و با ساخت نیروگاه‌های کوچک آب شیرین‌کن می‌توان آب آشامیدنی بوشهر را تأمین کرد. اما اینکه هزینه‌های ساخت نیروگاه‌های کوچک آب شیرین‌کن به‌صرفه خواهد بود یا نه، جای بحث فراوانی را باقی گذاشته است.

همچنین در سال96 دستگاه تولید آب آشامیدنی از رطوبت هوا در مقیاس آزمایشگاهی با ظرفیت نیم تا ۲ لیتر آب در روز در پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای سازمان انرژی اتمی ایران طراحی و ساخته شد اما تولید این دستگاه نیز در همان حد آزمایشی باقی ماند.

پزشکی

امروز بیش از 200مرکز پزشکی هسته‌ای در کشور با داشتن 200متخصص پزشکی هسته‌ای در 2 بخش تشخیص و درمان بیماری‌ها فعالیت می‌کنند. در بخش تشخیص می‌توان انواع تومورها، سرطان‌ها، بیماری‌های قلبی-عروقی، ریوی، کلیوی، مجاری ادراری، چشم و همه اندام‌های بدن را با تصویربرداری تشخیص داد. در این روش که اکنون در ایران اجرا می‌شود، پرتوداروها و مواد رادیواکتیو با دوز مشخصی که طبق استاندارد آژانس بین‌المللی انرژی هسته‌ای است، به بدن بیمار وارد می‌شود. در این روش اعضای بدن، تحت عنوان اسکن تصویربرداری می‌شود. همچنین از کیت‌های رادیواکتیو برای سنجش مواد، نظیر هورمون‌ها در خون و مایعات بدن که قادر به اندازه‌گیری آنها در حد میکروگرم، نانوگرم و پیکوگرم است، استفاده می‌شود. از روش پت‌اسکن برای تشخیص بیماری و میزان توسعه بیماری سرطان در بدن استفاده می‌شود. این روش اغلب برای دیدن چگونگی مراحل پیشرفت در درمان بیماری سرطان نیز کاربرد دارد.

پزشکان هسته‌ای علاوه بر تشخیص، توانسته‌اند رادیوداروهایی را هم برای درمان برخی بیماری‌ها مثل سرطان به‌کار گیرند. اکنون تعدادی از این رادیوداروها ساخته شده و احتمالاً در آینده نزدیک رادیوداروهای دیگری نیز تولید خواهد شد. در بخش درمان از پرتوداروها برای درمان بیماری‌های خوش‌خیم، نظیر پرکاری تیروئید و بیماری‌های مفصلی و در بیماری‌های بدخیم مانند سرطان‌های تیروئید و همچنین به‌عنوان درمان تسکینی در سرطان‌های پیشرفته استفاده می‌شود.

سال گذشته تفاهمنامه ساخت بیمارستان هسته‌ای میان وزارت بهداشت با سازمان انرژی اتمی منعقد شد. این مرکز که کلنگ ساخت آن یک سال پیش به زمین خورد، قرار است تا پایان عمر دولت دوازدهم به بهره‌برداری برسد. این مرکز که برای درمان بیماران مبتلا به سرطان راه‌اندازی می‌شود، در منطقه غرب آسیا بی‌نظیر است.

تغذیه و کشاورزی

سالانه نیمی از محصولات کشاورزی به‌دلیل آفت‌زدگی از بین می‌روند. همچنین استفاده از سموم شیمیایی و آفت‌کش‌ها برای جلوگیری از بیماری محصولات کشاورزی، ضررهای زیادی به محیط‌زیست و انسان‌ها می‌رساند. بنابراین استفاده از فنون پرتوتابی برای از بین‌بردن آفات مورد توجه قرار گرفت.

 از طریق پرتو‌دهی مواد غذایی، کیفیت نگهداری و کمیت تولیدی آنها افزایش می‌یابد و در صنایع دیگر نیز با استفاده از رادیو ایزوتوپ‌ها بسیاری از امور مربوط به صنایع مثل شناسایی و ترمیم سوراخ‌های لوله‌های انتقال نفت و گاز استفاده می‌شود.

اکنون در باغ‌های انار ساوه، خرم‌آباد و یزد از روش پرتوتابی غیرمستقیم برای از بین‌بردن کرم گلوگاه انار استفاده می‌شود. همچنین در شمال کشور مشکلاتی نظیر دیر‌رسی، بیماری و کم‌محصولی 2 رقم برنج، تابش و پویا برطرف شده است. علاوه بر برنج، محصولاتی نظیر پنبه، جو و گندم نیز با استفاده از این روش در بعضی نقاط کشور اصلاح شده‌اند. اینگونه بذرها نسبت به سرما و خشکی نیز مقاوم هستند.

با استفاده از پرتودهی هسته‌ای، گوجه‌فرنگی اصلاح شده با مصرف کود و آب کمتر عملکردی 40درصد بالاتر از گونه‌های عادی در هکتار داشته است.

در زمینه بهبود کیفیت و افزایش طول عمر محصولات کشاورزی نظیر پسته و خرما، انواع پیاز و سیب‌زمینی و حبوبات، تحقیقات گسترده‌ای در کشور انجام شده که هنوز به مرحله تجاری‌سازی‌ نرسیده است و در آینده‌ای نه چندان دور می‌توان از این خدمات بهره‌برداری کرد.

علاوه بر اینها گفته می‌شود بیش از 90درصد محصولات غذایی بسته‌بندی‌شده اعم از ادویه‌جات، سبزیجات خشک، مواداولیه سوسیس و کالباس و بستنی و پفک پس از بسته‌بندی و انجام مراحل آزمایشگاهی با پرتودهی ضد‌عفونی شده و آلودگی‌های میکروبی آنها که عامل بسیاری از بیماری‌های گوارشی نیز هستند، طی این فرایند زدوده می‌شوند.

صنعت

ساخت سانتریفیوژ دکانتر یکی از دستاوردهای دیگر دانشمندان هسته‌ای بود که فروردین سال قبل از آن رونمایی شد. دکانتر جزو سانتریفیوژهای مناسب برای مقاصد تولید انبوه است و در بسیاری از صنایع ازجمله صنایع نفت، پتروشیمی، شیمیایی، معدنی، آب و فاضلاب و کارخانه‌های کاغذ برای جداسازی مایع از مایع یا جامد از مایع استفاده می‌شود. همچنین از آنها برای شست‌وشو و خشک‌کردن مواد جامد در صنایع متنوع استفاده می‌شود و می‌تواند برای تصفیه گل حفاری به‌کار رود.

صنعت نفت نیز یکی از حوزه‌هایی است که فناوری هسته‌ای در آن کاربردهای بسیار زیادی دارد. از فناوری هسته‌ای در مراحل مختلف اکتشاف، برداشت، پالایش و انتقال نفت در کشور می‌توان استفاده کرد.

یکی از نخستین کاربردهای فناوری هسته‌ای در صنعت نفت، تشخیص انواع نفت‌هاست. در تمام مواد نفتی، 7 عنصر مشترک وجود دارد، اما نسبت آنها در هر یک از منابع مختلف نفتی با یکدیگر متفاوت و منحصر به فرد است. با استفاده از فناوری هسته‌ای، به سهولت می‌توان نسبت‌های مزبور را شناسایی و منبع هر نمونه نفتی را مشخص کرد.

یکی از کاربردهای صنعتی انرژی هسته‌ای، مکان‌یابی دقیق محل حفاری است و علاوه بر این، هنگام کشف و استخراج نفت، زمین‌شناسان میله‌های رادیواکتیو را درون چاه‌های آزمایشی فرو برده، میزان انتشار تشعشع رادیواکتیو را در طبقات مختلف، اندازه می‌گیرند و با ثبت میزان بازتاب اشعه رادیواکتیو، تصویری واضح و دقیق از طبقات زیرین زمین به‌دست می‌آید که براساس نتایج آن، می‌توان درخصوص ادامه حفاری برای رسیدن به نفت یا توقف آن، تصمیم لازم مناسب را اتخاذ کرد. همچنین با پرتوتابی، می‌توان نشت‌های احتمالی در جریان انتقال نفت را به سرعت شناسایی و با آن مقابله کرد.

فناوری

فناوری‌هایی که به مدد دانش هسته‌ای به آن دست یافته‌ایم، کم نیستند، اما یکی از کاربردی‌ترین این دستاوردها که درصورت تولید انبوه می‌تواند تحولی شگرف در حوزه فناوری ایجاد کند، باتری هسته‌ای است. جز ایران فقط 4کشور دیگر به این فناوری دست یافته‌اند. با تولید باتری هسته‌ای دیگر عمر باتری موبایل، باتری قلب، باتری تجهیزات پزشکی، صنعت نفت و حفاری از 5 تا 50 سال می‌تواند افزایش یابد.