پایگاه خبری حیات - شهین مردانی؛ غنی‌سازی اورانیوم به‌عنوان یک فناوری محوری در انرژی هسته‌ای و سیاست بین‌الملل اهمیت فراوانی دارد؛ اهمیت غنی‌سازی اورانیوم از آن‌جا ناشی می‌شود که این فناوری می‌تواند به دو مسیر متفاوت منتهی شود؛ از یک‌سو، از اورانیوم غنی‌شده در سطح‌های پایین برای تولید سوخت راکتورهای برق، تولید رادیوداروها و کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی مثل تولید ایزوتوپ‌های پزشکی و توسعه فناوری‌های کشاورزی استفاده می‌شود؛ این کاربردها می‌تواند مزایای بزرگی برای توسعه اقتصادی و سلامت عمومی داشته باشد. از سوی دیگر، افزایش سطح غنی‌سازی تا درصدهای بسیار بالا ظرفیت بالقوه تولید مواد شکافت‌پذیر مورد نیاز برای سلاح‌های هسته‌ای یا برخی کاربردهای نظامی دیگر را فراهم می‌آورد. به همین دلیل، غنی‌سازی همواره در کانون مناقشات سیاسی و امنیتی جهان قرار دارد.
در بعد استفاده صلح‌آمیز، انرژی هسته‌ای فراتر از تولید برق است؛ پزشکی و درمان سرطان به کمک پرتودرمانی و تولید رادیودارو، کشاورزی و مواد غذایی با پرتودهی برای افزایش ماندگاری و کنترل آفات، صنعت ساخت و ساز با رادیوگرافی صنعتی و آزمایش غیر مخرب، محیط زیست و آب از طریق فناوری آب‌شیرین‌کنی و رهگیری ایزوتوپی منابع آب و فضا با استفاده از مولدهای هسته‌ای در ماموریت‌های دوردست از جمله این موارد هستند.
نیروگاه‌های هسته‌ای؛ برق پاک در مقیاس بزرگ
یکی از اصلی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین کاربردهای اورانیوم غنی‌شده، استفاده در نیروگاه‌های برق هسته‌ای است. در این نیروگاه‌ها، سوختی با غنای پایین (حدود ۳ تا ۵ درصد U-235) در قلب راکتور قرار می‌گیرد و واکنش‌های شکافت هسته‌ای، گرمای عظیمی تولید می‌کنند. این گرما برای به حرکت درآوردن توربین‌ها و در نهایت تولید برق به کار می‌رود. بنابراین بیشترین مصرف اورانیوم غنی شده در نیروگاه‌های هسته‌ای است؛ جایی که میلیون‌ها مگاوات برق بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید می‌شود.
مزیت‌های نیروگاه هسته‌ای
کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، تولید پایدار و امنیت انرژی از جمله مهم‌ترین مزیت‌های نیروگاه‌های هسته‌ای است؛ برخلاف نیروگاه‌های فسیلی، نیروگاه‌های هسته‌ای تقریباً بدون انتشار دی‌اکسید کربن کار می‌کنند. از سوی دیگر، در شرایطی که انرژی‌های تجدیدپذیر مانند خورشید و باد متناوب هستند، نیروگاه هسته‌ای برق ثابت و پایدار به شبکه تزریق می‌کند و در سایه وجود آن، بسیاری از کشورها با تکیه بر سوخت هسته‌ای، از وابستگی به واردات نفت و گاز می‌کاهند.
در جهان امروز، فرانسه، آمریکا، روسیه، چین و ژاپن از جمله کشورهایی هستند که بخش بزرگی از برق خود را از طریق نیروگاه‌های هسته‌ای تأمین می‌کنند.
پزشکی هسته‌ای؛ درمان سرطان و نجات جان بیماران
کمتر کسی می‌داند که غنی‌سازی اورانیوم نقشی حیاتی در حوزه پزشکی دارد. راکتورهای تحقیقاتی که با سوخت غنی‌شده کار می‌کنند، ایزوتوپ‌های پزشکی تولید می‌کنند. این ایزوتوپ‌ها پایه اصلی بسیاری از روش‌های تشخیص و درمان هستند. بدون رادیوداروها، میلیون‌ها بیمار سرطانی یا قلبی در جهان امکان تشخیص دقیق بیماری یا درمان مناسب را از دست می‌دهند. همین موضوع اهمیت راهبردی غنی‌سازی را در حوزه سلامت نشان می‌دهد.
تولید رادیوداروها
تکنسیم-۹۹m: پرکاربردترین ایزوتوپ پزشکی جهان است که برای تصویربرداری قلبی، اسکلتی و مغزی استفاده می‌شود.
ید-۱۳۱: در درمان سرطان تیروئید به کار می‌رود.
ایریدیوم-۱۹۲ و کبالت-۶۰: برای پرتودرمانی سرطان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
صنعت؛ چشم پنهان انرژی هسته‌ای
انرژی هسته‌ای در حوزه صنعت نیز کاربردهای گسترده‌ای دارد. یکی از مهم‌ترین آنها رادیوگرافی صنعتی است. در این روش، با استفاده از پرتوهای هسته‌ای، جوش‌ها و سازه‌های فلزی با دقت بررسی می‌شوند تا کوچک‌ترین ترک یا نقص شناسایی شود. کنترل کیفیت در صنایع نفت و گاز، بررسی سازه‌ها و تعیین خواص مواد از جمله کاربردهای این انرژی در صنعت است. بدین شکل که خطوط لوله و اتصالات حیاتی بررسی می‌شوند؛ پل‌ها، سدها و سازه‌های حساس با این روش آزمایش غیرمخرب می‌شوند و برای شناخت مقاومت و استحکام فلزات و مواد صنعتی به کار گرفته می‌شود. این کاربردها، ایمنی و کیفیت صنایع بزرگ را تضمین می‌کنند.
کشاورزی و امنیت غذایی؛ پرتودهی برای محصولات سالم‌تر
انرژی هسته‌ای تنها به برق و پزشکی محدود نمی‌شود. در کشاورزی، فناوری هسته‌ای برای بهبود کیفیت محصولات و افزایش امنیت غذایی به کار می‌رود. پرتودهی مواد غذایی با دوزهای کنترل‌شده می‌تواند آفات و میکروب‌ها را از بین ببرد، بدون آنکه ارزش غذایی محصول کاهش یابد. افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی مانند خرما، سیب‌زمینی و پیاز، کنترل آفات بدون استفاده از سموم شیمیایی، بهبود کیفیت بذرها و افزایش بازدهی محصولات از جمله این موارد است.
این فناوری به‌ویژه برای کشورهایی که با مشکل ضایعات غذایی یا محدودیت منابع مواجه‌اند، اهمیت فراوان دارد. پرتودهی مواد غذایی یعنی اینکه یک ماده غذایی مثل خرما، ادویه، مرغ یا آجیل را برای چند دقیقه در معرض پرتوهای خاص و کنترل‌شده قرار می‌دهند. طی این فرایند محصولات غذایی در معرض مقدار کنترل‌شده‌ای از پرتوهای یون‌ساز قرار می‌گیرند. این پرتوها بدون باقی‌ماندن در ماده غذایی یا ایجاد رادیواکتیویته در آن، به‌منظور افزایش ایمنی، بهبود کیفیت و افزایش ماندگاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این ترتیب، فناوری هسته‌ای به طور مستقیم با امنیت غذایی و بهبود کیفیت محصولات ارتباط دارد.
محیط‌زیست و منابع آب؛ نقش هسته‌ای در توسعه پایدار
فناوری هسته‌ای در حوزه محیط‌زیست نیز کاربردهای چشمگیری دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردها، استفاده از ایزوتوپ‌ها برای ردیابی منابع آب است. دانشمندان با بررسی ایزوتوپ‌های موجود در آب‌های زیرزمینی، می‌توانند مسیر حرکت آب، میزان تجدیدپذیری و حتی سن منابع آبی را مشخص کنند.
آب‌شیرین‌سازی با انرژی هسته‌ای، بررسی تغییرات اقلیمی و مدیریت منابع طبیعی از جمله کاربردهای محیط‌زیستی این انرژی است. رآکتورهای هسته‌ای می‌توانند گرمای لازم برای شیرین‌سازی آب در مقیاس صنعتی را تأمین کنند. تحلیل ایزوتوپ‌های موجود در یخ‌ها و رسوبات نیز اطلاعات ارزشمندی درباره تغییرات آب‌وهوایی ارائه می‌دهد. از سوی دیگر با کمک فناوری هسته‌ای می‌توان بهره‌برداری پایدار از منابع آب و خاک را برنامه‌ریزی کرد که تمام آنها موضوعی حیاتی برای کشورهای کم‌آب هستند. این فناوری ابزاری علمی برای مدیریت منابع حیاتی زمین است.
فضا؛ انرژی هسته‌ای فراتر از زمین
یکی دیگر از عرصه‌های کمتر شناخته شده انرژی هسته‌ای حوزه فضاست؛ در مأموریت‌های فضایی دوردست، انرژی خورشیدی پاسخگو نیست. در اینجا، مولدهای رادیوایزوتوپی که از سوخت هسته‌ای استفاده می‌کنند، به‌عنوان منبع انرژی فضاپیماها به کار می‌روند. کاوشگر وویجر که سال‌هاست در اعماق فضا فعالیت می‌کند و ماموریت‌های مریخ‌نورد ناسا که از انرژی هسته‌ای برای تأمین برق و گرما استفاده می‌کنند نشان می‌دهد که انرژی هسته‌ای حتی فراتر از سیاره زمین نیز نقشی حیاتی دارد. این فناوری امکان کاوش در سیارات دور و اعماق منظومه شمسی را فراهم کرده است.
ایران و مسیر انرژی هسته‌ای/ نیروگاه بوشهر؛ تجربه نخست
نیروگاه هسته‌ای بوشهر اولین گام ایران در استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق است. این نیروگاه بخشی از برق کشور را تأمین کرده و نماد حضور ایران در عرصه فناوری صلح‌آمیز هسته‌ای محسوب می‌شود. نیروگاه بوشهر هزار مگاوات برق تولید می‌کند و قرار است با تکمیل ساخت واحدهای دو و سه نیروگاه بوشهر، ظرفیت تولید برق هسته‌ای این نیروگاه به 3 هزار مگاوات برسد. همچنین تولید 20 هزار مگاوات برق هسته ای در افق 1420در دستورکار سازمان انرژی اتمی قرار دارد. اجرایی شدن این برنامه‌ها راهی برای رفع مشکل ناترازی برق و خاموشی‌ها به شمار می‌آید.
راکتور تحقیقاتی تهران؛ قلب تولید رادیودارو
راکتور تحقیقاتی تهران از دهه‌ها پیش منبع اصلی تولید رادیودارو در کشور بوده است. ایزوتوپ‌های تولیدی این مرکز، در درمان بیماران سرطانی و قلبی در سراسر کشور کاربرد دارند و تلاش شده است که خودکفایی در تولید برخی از رادیوداروها افزایش یابد. ایران با تولید ۷۰ نوع رادیودارو و تامین نیاز بیش از ۶۵۰۰ مرکز پزشکی هسته‌ای، جایگاه خود را به عنوان یکی از سه کشور برتر جهان در این صنعت تثبیت کرده و با صادرات به ۱۵ کشور، سودی معادل ۷۰ میلیون دلار را در سال ۱۴۰۴ به ارمغان آورده است.
نطنز و فردو؛ غنی‌سازی برای خودکفایی
ایران با تأسیسات غنی‌سازی نطنز و فردو تلاش کرده است تا سوخت مورد نیاز راکتورها و پروژه‌های پزشکی خود را به‌طور مستقل تولید کند. مقام معظم رهبری، مقامات نظامی و دولتی بارها تأکید کرده‌اند که هدف از این برنامه، استفاده‌های صلح‌آمیز است.
پرتوهای پاک در خدمت امنیت غذایی ایران
در کشور ما به‌عنوان نمونه، پرتودهی خرما در استان‌هایی مانند کرمان، خوزستان و بوشهر برای افزایش ماندگاری و در نهایت صادرات انجام شده است. یک شرکت تجهیز آزمایشگاه هسته‌ای در کشور نیز از فناوری پرتودهی برای افزایش ماندگاری و ایمنی مواد غذایی استفاده می‌کند. این فرایند شامل پرتودهی محصولاتی مانند خرما، ادویه‌جات، آجیل، گوشت و مرغ است.سال گذشته معاون سابق سازمان انرژی اتمی سید پژمان شیرمردی در مراسم افتتاحیه یک مرکز پرتودهی در اصفهان عنوان کرده بود: در شیب حرکت به سوی توسعه سامانه‌های پرتودهی، جمهوری اسلامی ایران صاحب رتبه اول است و در کمتر از سه سال، توانستیم ۳ منطقه را به ۱۲ منطقه افزایش دهیم.
هسته‌ای جایگزین روش‌های ضدعفونی سنتی
پرتودهی با اشعه گاما بدون افزودن مواد شیمیایی، توانسته جایگزین مناسبی برای روش‌های پرریسک نگهداری و ضدعفونی سنتی باشد و با تأیید سازمان‌های بین‌المللی مانند FAO، WHO و IAEA، به‌عنوان روشی سالم و مطمئن برای فرآوری غذا شناخته شده است.در ایران نیز دستاوردهای ارزشمند در زمینه پرتودهی برنج، میوه‌ها، بذر و فراورده‌های نان نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند ستون مهمی در سیاست‌های کلان امنیت غذایی، کاهش ضایعات، افزایش صادرات و حفظ سلامت جامعه باشد.
طعم نان هسته‌ای؛ حاصل هشت سال پژوهش ایرانی
اخیراً خبر خوشی منتشر شد که تیمی از محققان پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای در کرج توانسته‌اند با استفاده از پرتودهی گاما، بهبوددهنده‌ای آنزیمی برای آرد گندم و نان تولید کنند. این فناوری باعث بهبود کیفیت خمیر، افزایش حجم نان، بهتر شدن بافت و رنگ آن و همچنین تأخیر در فرایند بیات شدن می‌شود. بعد از هشت سال تلاش و تحقیق مستمر، این پروژه به نتیجه رسیده و هدف آن ارتقای سلامت و امنیت غذایی آرد و نان است. استفاده از پرتودهی گاما روشی پاک، غیرمخرب و بدون ایجاد باقیمانده‌های شیمیایی است که به کیفیت محصول نهایی کمک شایانی می‌کند.
فناوری پرتوهای الکترونی؛ راهکاری ایرانی برای کاهش ضایعات کشاورزی و مقابله با بحران کم‌آبی
یکی از مشکلات صنعت غذایی در ایران، آفت زدگی و دورریز محصولات کشاورزی است. در این زمینه، دستگاه «ماکرویو آفت زدای آروان» با استفاده از پرتوهای الکترونی طراحی و ساخته شده است که می‌تواند بخش زیادی از حشرات و آفات را از بین ببرد و زمان نگهداری محصولات را افزایش دهد. این دستگاه به کاهش ضایعات محصولات کشاورزی که حدود ۳۰ درصد آنها به دلیل مشکلات نگهداری و انتقال خراب می‌شوند، کمک می‌کند و بهبود اقتصاد و امنیت غذایی کشور را به دنبال دارد.
همچنین برای حفظ محیط زیست، محصولی به نام «مالچ ژله‌ای» با استفاده از پرتوهای الکترونی در ایران ساخته شده است. این محصول غیرشیمیایی و دوستدار محیط زیست با جلوگیری از حرکت ریزگردها و جذب آب‌های سطحی، به کاهش بحران کم‌آبی و حفظ منابع آب زیرزمینی کمک می‌کند. این فناوری در حال توسعه است و قابلیت تامین نیاز داخلی و صادرات را دارد.
کاربردهای انرژی هسته‌ای در جهان؛ از برق تا سلامت و محیط زیست
انرژی هسته‌ای در سراسر جهان کاربردهای گسترده‌ای دارد که فراتر از تولید برق است. راکتورهای تجاری با استفاده از سوخت کم‌غنی‌شده، گرمای ناشی از شکافت هسته‌ای را به برق تبدیل می‌کنند بدون آنکه میزان قابل‌توجهی دی‌اکسید کربن منتشر شود. راکتورهای تحقیقاتی علاوه بر تولید برق، برای تولید ایزوتوپ‌های پزشکی، پژوهش مواد و آزمایش فناوری‌های نوین کاربرد دارند. همچنین، ایزوتوپ‌هایی مانند تکنسیم-۹۹m و ید-۱۳۱ برای تصویربرداری و درمان سرطان استفاده می‌شوند.
فناوری‌هایی مانند PET و SPECT با کمک این ایزوتوپ‌ها به تشخیص بیماری‌ها کمک می‌کنند و پرتوهای هسته‌ای در درمان سرطان‌ها و تومورها کاربرد دارند. در صنایع، رادیوگرافی صنعتی و آزمایش غیرمخرب برای بررسی کیفیت و سلامت ساختارها در نفت، گاز، هوافضا و ساختمان به کار می‌رود.
در حوزه کشاورزی، پرتودهی باعث افزایش ماندگاری محصولات، حذف آفات بدون سموم شیمیایی و کاهش ضایعات می‌شود. ایزوتوپ‌ها همچنین در محیط‌زیست برای پیگیری منابع آب، سنجش آلودگی‌ها و آب‌شیرین‌سازی کاربرد دارند. در فضا، مولدهای رادیوایزوتوپی انرژی فضاپیماها را تامین می‌کنند و فناوری پیشران هسته‌ای برای مأموریت‌های طولانی در حال توسعه است. راکتورهای نسل جدید نیز برای تولید هیدروژن کم‌کربن و گرمای صنعتی استفاده می‌شوند. نهایتاً، تحقیقات پیشرفته در زمینه سوخت، ایمنی هسته‌ای و بهره‌برداری از فناوری‌های نوین به بهبود فرایندها کمک می‌کند.
افق‌های آینده؛ توسعه پزشکی و انرژی
غنی‌سازی اورانیوم و بهره‌برداری هدفمند از انرژی هسته‌ای، تنها به معنای دستیابی به فناوری پیشرفته نیست؛ بلکه فرصتی بنیادین و استراتژیک برای شکوفایی علمی، رشد اقتصادی، ارتقای زیرساخت‌های درمانی، توسعه صنایع پیشرفته و تأمین امنیت غذایی کشورها به‌شمار می‌رود. انرژی هسته‌ای، امروز به‌عنوان یکی از مطمئن‌ترین و پاک‌ترین منابع تأمین انرژی، نقشی کلیدی در آینده پایدار کشورها ایفا می‌کند.
در ایران نیز، استفاده از این ظرفیت ارزشمند با چشم‌اندازی روشن در حال گسترش است. از تأمین برق پاک و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی گرفته تا خودکفایی در تولید رادیوداروهای حیاتی برای درمان بیماری‌های صعب‌العلاج مانند سرطان، همه این دستاوردها در سایه توسعه فناوری‌های هسته‌ای به‌دست می‌آید. همچنین، کاربردهای گسترده انرژی هسته‌ای در کشاورزی، صنعت، محیط زیست و مدیریت منابع آبی، افق‌های نوینی را برای ارتقای کیفیت زندگی و افزایش بهره‌وری ملی ترسیم کرده است.
با توجه به این ظرفیت‌ها، دانشمندان و متخصصان در حال توسعه نسل جدیدی از راکتورهای تحقیقاتی هستند تا با افزایش ظرفیت تولید رادیودارو، نه‌تنها نیاز داخلی را به‌صورت کامل تأمین کنند، بلکه مسیر صادرات این محصولات راهبردی را نیز هموار سازند. در کنار آن، برنامه‌ریزی برای احداث نیروگاه‌های هسته‌ای جدید نیز در جریان است تا سهم انرژی هسته‌ای در سبد تولید برق کشور افزایش یابد و گامی مهم در مسیر استقلال انرژی کشور برداشته شود.
بی‌تردید، سرمایه‌گذاری هوشمندانه، مستمر و بومی‌سازی فناوری‌های هسته‌ای، نه‌تنها امنیت ملی و سلامت عمومی را تقویت می‌کند، بلکه کشور را در مسیر تبدیل‌شدن به یکی از قطب‌های علمی و فناورانه منطقه و جهان قرار می‌دهد. آینده انرژی، پزشکی و صنعت ایران با تکیه بر توان متخصصان این سرزمین و توسعه فناوری‌های پیشرفته هسته‌ای، آینده‌ای روشن‌تر، ایمن‌تر و پایدارتر خواهد بود.
انتهای پیام/
نظر شما