مسعود نعمتی نسب پنجشنبه 4 تیر 1394 05:39 ب.ظ نظرات ()

راکتور تهران و مصارف سوخت 20 درصد

اورانیوم غنی شده

اشاره


فناوری تولید صفحات سوخت 20 درصد که موقعیت ایران را در جایگاه جهانی تا حد زیادی بالا برد، بحث های زیادی را به دنبال خود داشت. این بحث ها وقتی بالا گرفت که درتوافق ژنو ایران با قبول اینکه حق غنی سازی 20درصد را ندارد، در مقابل توانست امتیازاتی را بگیرد. هرچند به عقیده خیلی ها ایران با دادن این امتیاز ضربه بزرگی را به خود زد و امتیازاتی که گرفت خیلی از ارزش امتیاز داده شده کمتر بود و این توافق را پیروزی نمی دانستند. 

گاهی شنیده می شود که می گویند ایران به چه دلیلی این همه زحمت به خودش داد تا فناوری سوخت 20 درصد را بدست بیاورد؟ اگر ما این سوخت را نداشته باشیم چه می شود؟ اصلا کاربردهایش کدام هستند؟
و چرا ما به این سمت رفتیم ؟ و از این دست سوالات که گاهی از دوستان و کسانی که پیگیر بحث مذاکرات هسته ای هستند شنیده می شود. در اینجا سعی شده است توضیحی درباره رکتور تهران و کاربردهای آن، که تا حد ممکن به صورت ساده باشد، داده شود.


ادامه در ادامه مطلب...

  رادیوایزوتوپ ها از دو راه تولید می شوند. روش اول از طریق شتاب دهنده های ذرات است. به گفته دکتر آفریده، مجری طرح ساخت نخستین سیکلوترون پزشکی ایران، توان این شتاب دهنده را 10 مگا الکترون ولت می باشد و برای تولید رادیو داروهای تجهیزات PET به کار می‌رود. روش دوم تولید رادیوایزوتوپ ها استفاده از راکتورهای تحقیقاتی می باشد. در ایران راکتور تحقیقاتی تهران از این نوع می باشد. هر چند این راکتور به تنهایی جوابگوی نیاز کشور نیست. بخاطر پهناور بودن کشور ایران و اینکه بعضی از رادیوداروها نیم عمر کوتاهی دارند، نمی توان آنها را در فواصل دور از تهران بکار برد. که برای رفع این مشکل نیاز به ایجاد راکتورهای تحقیقاتی بیشتری دیده می شود. ایران تا الان بیش از ده ها رادیودارو را توانسته است تولید کند. رادیو داروهای تولید شده برای تشخیص و درمان برخی از بیماری‌ها به کار برده می‎شوند، برخی از رادیو داروها دارای عمر کوتاهی در حدود 15 دقیقه هستند به این معنا که 15 دقیقه پس از تولید باید مصرف شوند. این نوع رادیو داروها برای تشخیص برخی از بیماری‌ها وارد بدن ‌می‌شود و پس از مدتی از بین می‌روند و آثاری بر بدن ندارند. داروهای نشاندار پرتوزا که به بیمار تزریق یا خورانده می‌‌شوند، به رادیو داروها معروف هستند.


راکتورهای تحقیقاتی هسته ای

راکتورهای تحقیقاتی هسته ای با توجه به نوع آب مصرفی برای کند کننده، به دو نوع تقسیم می شوند. راکتورهای آب سبک مثل راکتور تهران و یا راکتور بوشهر و راکتورهای آب سنگین مثل راکتور تحقیقاتی اراک.
در سوخت راکتور های آب سبک از اورانیوم غنی شده استفاده می شود. در راکتور تهران اورانیوم غنی شده با سطح غنای کم استفاده می شود که این سوخت در بین صفحات فلزی قرار گرفته و با آب خنک می شود. این راکتورها که هدف اصلی آنها تولید برق نیست، در محدوده ی چند کیلو وات تا صدها مگا وات، می توانند کار کنند. این نوع راکتورها از راکتور های قدرت و یا آن دسته که در کشتی ها بکار می روند بسیار کوچکتر هستند و بسیاری از آنها در دانشگاه های دنیا فعال هستند. همانطور که در بالا اشاره شد هدف اصلی راکتور های تحقیقاتی تهیه چشمه نوترون برای تولید رادیودارو و تحقیق و دیگر مقاصد است.


راکتور تحقیقاتی تهران

راکتور تـحقیقاتی آب سبک تهران واقع در سازمان انرژی اتمی ایران از جمله ی این راکتورهای تحقیقاتی هست که یکی از اهداف آن تولید رادیوداروها می باشد. حدوداً نیم قرن پیش ایالات متحده این راکتور را برای ایران ساخت و در آغاز کار این راکتور سوخت با غنای 93 درصد را در اختیار ایران گذاشت. در آذرماه 1346 به حالت بحرانی رسید و شروع به کارکرد. این راکتور شامل مجموعه‌ای از قسمت اصلی در داخل یک حفاظ بتونی و سیستم‌های جانبی خنک‌کننده و پمپاژ آب و تصفیه یونی در مساحتی حدود 2 هـکتار قرار دارد.

راکتور تهران

اما پس از انقلاب اسلامی ایران و قطع روابط دو کشور، امریکا از دادن سوخت به ایران امتناع کرد. در سال 1366 با کمک آژانس بین المللی انرژی اتمی ایران طی توافقی با آرژانتین، این کشور قلب راکتور را برای کاربرد با اورانیوم 20 درصد تغییر داد و سوخت 20 درصد مورد نیاز را نیز به ایران داد. از سـال 1372 تاکنون، این راکتور با بسته‌های سـوخت با غنای 20% (سطح غنی سازی کم) مـشغول به کار بوده است. به گفته ‌سازمان انرژی اتمی ایران سوخت این راکتور در دی ماه 1389 تمام می شد و دیگر قادر نبود که فعالیت های خود را ادامه بدهد. و در این صورت جان زیادی از بیماران به خطر می افتاد. وقتی که سوخت 20 درصد را حتی به صورت مبادله سوخت 3.5 درصد به ایران نداند، و ایران نتوانست سوخت مورد نیاز را تهیه کند، با تلاش دانشمندان هسته ای خود توانست این سوخت را در داخل کشور به صورت بومی تولید نماید. در وضـعیت نـرمال کاری، این راکتور نیاز به 22 الی 30 بـسته سـوخت دارد. این راکتور از نوع راکتورهای تحقیقاتی چندمنظوره می باشد. در ایران در حال حاضر بیش از یک میلیون بیمار نیازمند به رادیوداروها می باشند و به همین علت تولید رادیوداروهای مصرفی در پزشکی هسته ای توسط این راکتور از نیازهای حیاتی کشور ما می باشد.


مصارف سوخت 20 درصد

راکتور تحقیقاتی تهران مستقر در مرکز تحقیقات هسته‌ای تهران برای تولید برخی رادیو ایزوتوپ‌های مورد نیاز کشور در پزشکی، صنعت و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. این راکتور نیاز دارویی بیش از 180 بیمارستان و مرکز درمانی و پزشکی کشور را تامین می‌کند. البته در زمینه های صنعتی نیز از رادیوایزوتوپ های تولیدی نیز استفاده می کنند. اما حجم زیادی از این رادیوایزوتوپ ها برای مصارف پزشکی و بهداشتی و کشاورزی می باشد.

تصویربرداری، تشخیص، پیش‌بینی و درمان برخی بیماری‌ ها در نتیجه استفاده از پرتودهی و رادیوایزوتوپ ‌های این راکتور حاصل می‌شود. از رادیو داروهای پرکاربرد می توان به مثال های زیر اشاره کرد. ید 131که برای تشخیص محل و مکان تومورهای مغزی و نخاعی یا برای تعیین فعالیت غده تیروئید و کبد، یا کرومیوم 51 که برای تحقیقات خون ‌شناسی، یا سلنیوم 75 که برای بررسی لوزالمعده، یا کبالت 57 که برای تشخیص کم خونی، کربن 14 که برای تحقیقات بیولوژیکی و داروسازی و سن یابی، سزیوم 137که برای درمان غدد سرطانی، و مس 67 که برای از میان بردن غدد سرطانی به کار می رود. استفاده از پرتو گاما تولید شده از کبالت 60 از موثرترین و مقرون به صرفه‌ترین روش‌ها در زمینه سترون کردن وسایل، ابزارآلات و تولیدات پزشکی است. اینها گوشه ای از مصارف زیاد رادیوایزوتوپ هایی بود که در پزشکی کاربرد دارند.

علاوه بر مصارف پزشکی، در صنعت نیز زمینه‌ های استفاده بهینه زیادی وجود دارد. تسهیل عملیات اکتشاف و استخراج معادن زیرزمینی نفت و گاز، تشخیص محل نشت سیالات در لوله‌ها و مخازن، تعیین میزان خوردگی فلزات، اندازه‌گیری دقیق قطرسنجی، ضخامت سنجی و سطح سنجی، تعیین فرسودگی غشای داخلی کوره‌‌های صنعتی، استفاده از اثرات متقابل پرتوها با مواد جهت بهینه ‌سازی عملکرد آنها و... همگی از مهم ‌ترین استفاده ‌‌ها هستند.

در زمینه های غذایی و کشاورزی نیز می توان به تولید گونه‌ هایی از محصولات غذایی دارای حاصلخیزی بیشتر، تولید گونه‌‌ های مقاوم نسبت به آفات و کم آبی، استفاده موثرتر از منابع آبی و جمع ‌آوری آنها، نابودی آفات محصولات کشاورزی و جلوگیری از فساد محصولات هنگام نگهداری اشاره نمود.
عکس زیر مربوط به "کنترل میکروبی نخود توسط پرتودهی جهت ضد عفونی و افزایش ماندگاری" می باشد.

نخود پرتو دهی شده

هم چنین از باریکه نوترونی برای تجزیه به روش فعالسازی نوترون، تست غیر مخرب نوترونی، آموزش و پژوهشی، رادیوگرافی نوترونی و... استفاده می شود. این راکتورها هم چنین برای تربیت و آموزش نیروی انسانی متخصص صنعت هسته ای نیز مهم هستند.

با نگاهی اجمالی به این کاربردها می توان به اهمیت این نوع راکتورها پی برد. پس داشتن آن برای هر کشوری امری ضروری می باشد.
امید است این موضوع به زودی حل شود...