پایگاه شهید چمران شهرستان لاهیجان

كاربردهاي انرژي هسته‌اي در علم پزشكي

انرژي هسته‌‌‌‌اي اگرچه در گذر زمان، زمينه‌‌‌‌اي براي ساخت سلاح‌‌‌‌هاي مرگبار بوده، اما نمي‌‌‌‌توان اثرات مثبت اين انرژي نهفته در دل ذرات را نديد.

آن‌چه در پي مي‌آيد، گوشه‌‌‌‌اي از كاربرد انرژي هسته‌‌‌‌اي در علم پزشكي است؛ علمي كه بي‌‌‌‌ترديد نجات جان تك‌‌‌‌تك ما وابسته به آن است.

سي‌‌‌‌تي اسكن

سي‌‌‌‌تي اسكن، نوع خاصي از عكس‌‌‌‌‌‌‌‌ برداري با اشعه ايكس است. در اين‌روش، تصاوير دريافتي، تصاوير مقطعي (برش مقطعي) از اندام‌‌‌‌ها و بافت‌‌‌‌هاست. تصاوير گرفته‌شده از اندام‌‌‌‌ها و بافت‌‌‌‌هاي بدن، به پزشك اجازه مي‌‌‌‌دهد تا وضعيت بافت‌‌‌‌ها و اندام‌‌‌‌هاي دروني بدن را به خوبي بررسي كنند و بيمار را به بهترين شكل ممكن درمان كنند. سي‌‌‌‌تي‌اسكن، به طورمعمول براي تصويربرداري از گردن، ستون مهره‌‌‌‌‌‌‌‌ها، سينه، سينوس‌‌‌‌ها، حفره شكمي و لگن كاربرد دارد.

كاربردها
1 - سي‌‌‌‌تي اسكن سر و مغز: ارزيابي وضعيت سر، توده‌مغز، رگ‌‌‌‌ هاي خوني اين ناحيه و بررسي مشكلات موجود در سر و مغز، با سي‌‌‌‌تي اسكن سر و مغز امكان‌‌‌‌پذير است. با اين نوع سي‌‌‌‌تي اسكن، مي‌توان به وضعيت جمجمه نيز پي برد.
2 - سي‌‌‌‌تي‌اسكن گردن: براي بررسي بافت‌‌‌‌هاي نرم گردن، غدد لنفاوي و گره‌‌‌‌هاي عصبي، از سي‌‌‌‌تي‌اسكن گردن كمك مي‌‌‌‌گيرند.
3 - سي‌‌‌‌تي‌اسكن حفره شكمي و لگن: با سي‌‌‌‌تي‌اسكن حفره شكمي و لگن وضعيت اندام‌‌‌‌ها و بافت‌‌‌‌هاي اين‌نواحي بررسي مي‌‌‌‌شود. بخش‌‌‌‌هاي مختلف دستگاه گوارش با اين روش مورد بررسي قرار مي‌گيرند و علل بروز ناراحتي‌‌‌‌هاي مختلف دستگاه گوارش، حالت تهوع و بازگرداندن محتويات معده ارزيابي مي‌‌‌‌شود؛ به‌ويژه اگر وضعيت حفره شكمي، باشيوه «اوالترسون» يا ماوراصوت قابل بررسي نباشد.
4 - سي‌‌‌‌تي‌اسكن سينوس‌‌‌‌ها: بررسي بيماري سينوس‌‌‌‌ها و راه‌‌‌‌هاي اتصالي به سينوس‌‌‌‌ها با سي‌‌‌‌تي‌اسكن سينوس‌‌‌‌ها امكان‌‌‌‌پذير است.
5 - سي‌‌‌‌تي‌اسكن ستون مهره‌‌‌‌ها: بررسي وضعيت ديسك‌‌‌‌هاي ستون مهره‌‌‌‌ها، بدفرم شدن ستون مهره‌‌‌‌ها، وضعيت بيماران مبتلا به بيماري‌‌‌‌هاي مختلف ناحيه گردن، بازوها، پشت و پاها با سي‌تي‌اسكن ستون مهره‌‌‌‌ها به راحتي ممكن است.

ام.آر.آي
تصويربرداري به شيوه تشديد مغناطيسي يا MRI ، شيوه ديگري براي تصويربرداري از اندام‌‌‌‌ها و بافت‌‌‌‌هاي دروني بدن با كمك امواج مغناطيسي و امواج راديويي است. MRI به طور معمول براي تصويربرداري از مغز، ستون مهره‌‌‌‌ها، مفاصل، حفره شكم و لگن كاربرد دارد. نوع خاصي از MRI معروف به«آنژيوگرافي به شيوه تشديد صوتي» يا MRA ،اختصاصا براي تصويربرداري از گردش خون شامل قلب و رگ‌‌‌‌ها استفاده مي‌‌‌‌شود.

كاربرد
1 - MRI مغز: در اين نوع تصويربرداري، تصاوير كاملا تفكيك‌شده‌‌‌‌اي از بخش‌‌‌‌هاي مختلف مغز گرفته مي‌‌‌‌شود. وضعيت بيماران مبتلا به سردرد حمله‌‌‌‌اي و ناگهاني؛ ضعف و دوبيني، با MRI مغز قابل بررسي است. MRI مغز براي تكميل تصويربرداري به وسيله سي‌‌‌‌تي‌اسكن و در مواردي نامشخص بودن تصاوير دريافتي به وسيله سي‌‌‌‌تي‌اسكن نيز استفاده مي‌‌‌‌شود.
2 - MRI ستون مهره‌‌‌‌ها: معمولا براي بررسي بيرون‌زدگي يا تورم غيرعادي ديسك،‌ تنگ شدن و ناراحتي كانال مياني ستون مهره‌‌‌‌ها كاربرد دارد. علاوه بر اين، اين نوع تصويربرداري بهترين شيوه براي بررسي وضعيت آسيب‌‌‌‌ها و مشكلات عودكننده (بازگشت‌كننده) ستون مهره‌‌‌‌ها در بيماراني است كه مورد عمل جراحي ستون مهره‌ها قرار گرفته‌‌‌‌اند.
3 - MRI استخوان و مفصل‌‌‌‌ها: در اين نوع تصويربرداري، وضعيت تمام استخوان‌‌‌‌ها و مفصل‌ها، حتي بافت‌‌‌‌هاي نرم به ويژه بخش‌‌‌‌هاي متصل به آن‌‌‌‌ها قابل‌بررسي است. وضعيت تاندون‌ها، رباط‌‌‌‌ها، عضلات، غضروف‌‌‌‌ها و آسيب‌هاي احتمالي استخوان‌‌‌‌ها نيز با اين تصويربرداري مورد بررسي قرار گيرد.
4 - MRI حفره شكم: معمولا زماني كه استفاده از سي‌‌‌‌تي‌اسكن و اولتراسون پاسخ‌گوي نياز پزشك براي تشخيص بيماري نباشد، از MRI حفره شكم براي بررسي دقيق وضعيت اندام‌‌‌‌هاي دروني حفره‌شكم استفاده مي‌‌‌‌كنند. شاخص‌‌‌‌ترين كاربرد MRI حفره شكم، بررسي وضعيت كبد، غدد فوق كليه و پانكراس است.
5 - MRI ويژه دستگاه گردش خون:MRA ، MRI ويژه دستگاه گردش خون و بررسي وضعيت قلب و رگ‌‌‌‌هاست. رگ‌‌‌‌هاي مرتبط با گردن (كاروتيد) و مغز نيز با اين نوع MRI بررسي مي‌‌‌‌شوند. براي بررسي وضعيت رگ‌‌‌‌هاي محوطه شكم، به ويژه رگ‌‌‌‌هاي مرتبط به كليه‌‌‌‌ها نيز از MRA استفاده مي‌‌‌‌كنند.

گامانايف (تيغ گاما)
گامانايف، شيوه جديدي براي درمان و شناسايي مشكلات سر به ويژه مغز است. با استفاده از تابش اشعه بر بخش‌‌‌‌هاي موردنظر با ميزان بالاي اشعه براي تابش بر مناطق ويژه به ويژه وضعيت اطراف بافت‌‌‌‌هاست. يكي از مزاياي گامانايف، كاهش تاثير آن بر بافت‌‌‌‌هاي سالم است، اما اين‌خاصيت فقط مختص بخش‌‌‌‌هايي با وسعت كم‌تر از سه تا چهار‌سانتي‌‌‌‌متر است، اما با افزايش وسعت بخش آسيب‌‌‌‌ديده – كه مورد بررسي قرار مي‌‌‌‌گيرد – تاثير گامانايف بر بخش‌‌‌‌‌‌‌‌هاي سالم اطراف بخش هدف نيز افزايش مي‌‌‌‌يابد؛ بنابراين استفاده از آن براي بخش‌‌‌‌هايي غير از «سر» نامناسب است.

كاربرد
گامانايف براي شناسايي بسياري از مشكلات كاربرد دارد. با استفاده از آن مي‌‌‌‌توان تومورهاي بدخيم مغز (تومورهاي بخش‌‌‌‌‌‌‌‌هاي پيشين مغز و يا تومورهاي منتشر شده) تومورهاي خوش‌‌‌‌خيم (تومورهاي پرده‌‌‌‌هاي مغز، غده هيپوفيز و...) مشكلات موجود در شبكه رگ‌‌‌‌هاي مغز و مشكلات يا نقص‌‌‌‌هاي عملكردي (مشكلات شبكه عصبي در بخش‌‌‌‌هاي مختلف) را شناسايي و بررسي كرد. اكنون پژوهشگران در حال بررسي نحوه عملكرد گامانايف براي شناسايي دو بيماري«صرع» و «پاركينسون» هستند.

منبع: همشهری آنلاین

انرژي هسته اي و توسعه علمي كشور

بشر پس از پايان سوخت هاي فسيلي براي تامين انرژي دائمي مورد نياز خود راهي جز استفاده از فرآيندهاي هسته اي ندارد. در اين مختصر ابتدا به شرح كلي انرژي هسته اي و جوانب آن و سپس توطئه درازمدت آمريكا در منطقه و علت مخالفت با استفاده كشورمان از انرژي و فن آوري هسته اي را مورد بررسي قرار مي دهيم.

راه هاي توليد انرژي هسته اي

انرژي هسته اي به سه صورت از هسته هاي راديو اكتيو منتشر مي گردد:

1) انرژي آزاد شده همراه با انتشار ذرات آلفا و بتا و گاما و... كه در كاربردهاي راديوايزوتوپي پزشكي، كشاورزي و صنعت از آنها استفاده مي شود.

2) انرژي آزاد شده در فرآيند شكافت هسته اي، كه در نيروگاههاي هسته اي از اين انرژي جهت توليد برق استفاده مي شود. در اين فرآيند بطور متوسط به ازاي شكافت هسته اي يك كيلوگرم اورانيوم حدود 20ميلياردكيلو كالري گرما آزاد مي گردد، اين درحالي است كه گرماي آزادشده در سوختن يك كيلوگرم نفت خام تنها حدود 11000كيلوكالري است.

3) انرژي آزاد شده در فرآيند جوش هسته اي كه در خورشيد تحت همين فرآيند در هر ثانيه 564ميليون تن هيدروژن در تشكيل 560ميليون تن هليم در واكنش جوش هسته اي شركت مي كند و مابقي آن معادل 4ميليون تن به انرژي تبديل مي شود. به اين ترتيب در هر ثانيه حدود 4ميليون تن از جرم خورشيد كاسته شده و به انرژي تبديل مي شود، اين انرژي معادل 23 10*8/3 كيلوژول مي باشد كه از اين انرژي روزانه معادل 19 10*5/1كيلوژول به سطح زمين مي رسد، اين مقدار تقريبا معادل تمام انرژي است كه بشر تاكنون مصرف كرده است. (درحال حاضر مصرف انرژي روزانه بشر حدود 14 10*5/6كيلو ژول است). از آنجا كه جهت انجام فرآيند جوش هسته اي دمايي در حدود 10 تا 100ميليون درجه سانتيگراد (دماي دروني خورشيد) لازم است و دسترسي به اين دما كار مشكلي است، لذا توليد اين انرژي در حال حاضر چندان ميسر و به صرفه نبوده و تلاش هاي گسترده علمي در سطح جهاني در جريان است كه بتوان به شيوه اي كاربردي از اين فرآيند به عنوان منبع توليد انرژي استفاده كرد و از آنجا كه حدود 015/0درصد آب اقيانوسها را آب سنگين (D2O) تشكيل مي دهد، براساس محاسبه چنانچه هيدروژن سنگين يعني دوتريوم (D) موجود در يك گالن آب اقيانوس استخراج و در فرآيند جوش هسته اي شركت داده شود، معادل 300گالن بنزين انرژي آزاد مي گردد. به اين ترتيب پيش بيني مي شود با گسترش فناوري جوش هسته اي، در آينده تهيه انرژي از طريق جوش هسته اي امكان پذير گشته و آب اقيانوسها عملا به عنوان منبعي تمام نشدني جهت توليد انرژي به كار گرفته شود.

غني سازي اورانيوم

امروزه آنچه كه تحت عنوان انرژي هسته اي در سطح جهان بطور گسترده از آن استفاده مي شود از طريق فرآيند شكافت هسته اي اورانيوم تامين مي گردد.

براي آنكه بتوان از اورانيوم طبيعي تخليص شده به عنوان سوخت جهت توليد انرژي هسته اي استفاده نمود مي بايست عمل غني سازي اورانيوم انجام شود. اورانيوم داراي سه ايزوتوپ يا گونه اتمي اورانيوم-234اورانيوم-235 و اورانيوم-238مي باشد كه فراواني نسبي اورانيوم-234 بسيار اندك بوده و چنانچه از آن صرف نظر شود در آن صورت فراواني نسبي اورانيوم-235برابر 7/0درصد و اورانيوم-238، 3/99% خواهد بود. غني سازي اورانيوم يعني بالابردن درصد فراواني نسبي اورانيوم-235 از 7/0درصد به بالاي 3درصد كه در راكتورهاي اتمي از اورانيوم3 الي 4درصد غني شده به عنوان سوخت هسته اي استفاده مي شود. انرژي حاصل از شكافت هسته اي اورانيوم در راكتورهاي قدرت سبب بخارشدن آب و به حركت درآوردن توربين ها جهت توليد برق مي شود.

مقايسه انرژي سوخت هاي هسته اي و سوخت هاي فسيلي

چنانچه يك كيلوگرم اورانيوم-235بطور كامل در فرآيند شكافت هسته اي شركت كند معادل 1000مگاوات برق در روز انرژي آزاد مي گردد كه معادل انرژي حاصل از انفجار 20000تن TNT است. اگر بهره تبديل گرماي آزادشده به الكتريسيته 30%باشد در آن صورت مقدار هريك از سوخت هاي فسيلي گاز، نفت و ذغال سنگ مورد نياز جهت توليد روزانه 1000مگاوات برق در ساعت حدود 5ميليون مترمكعب گاز، 6000تن نفت و 8000تن ذغال سنگ خواهد بود كه براي حمل نفت روزانه 300كاميون و ذغال سنگ 400كاميون 20تني مورد احتياج است. اين اعداد در مقايسه با انرژي حاصل از سوخت هاي فسيلي بسيار عظيم مي باشد به اين ترتيب ملاحظه مي گردد كه استفاده از انرژي هسته اي از هر لحاظ چه از نظر اقتصادي و چه از نظر عدم آلايندگي محيطي كاملا به صرفه بوده و با سوخت هاي فسيلي به هيچ وجه قابل مقايسه نمي باشد و بر همين اساس است كه امروزه توجه به انرژي هسته اي در راس برنامه تمام كشورها قرارگرفته و كشور ما نيز درصد استفاده از اين انرژي عظيم هسته اي مي باشد.

تعداد نيروگاه هاي هسته اي در جهان

امروزه 430نيروگاه اتمي جهت توليد برق در جهان كار مي كند كه 100نيروگاه جديد نيز در دست اقدام است. از اين تعداد 105نيروگاه در ايالات متحده آمريكا، 60نيروگاه در فرانسه، 54نيروگاه در ژاپن، 30نيروگاه در روسيه، 20نيروگاه در آلمان و در بلغارستان تنها با 7ميليون جمعيت 7نيروگاه 1000مگاواتي در حال فعاليت مي باشد. در حال حاضر حدود 42درصد برق اروپا و 32درصد برق آمريكا و در مجموع 16درصد برق جهان از طريق هسته اي تامين مي گردد.

برنامه انرژي هسته اي ايران در گذشته و حال در سال 1353 كه مصرف برق كشور حدود 3500مگاوات و جمعيت كشور حدود 30ميليون و درآمد نفت حدود 22ميليارد دلار بود جهت يك برنامه توسعه 20ساله 20000مگاوات برق پيش بيني كرده بودند كه مورد حمايت كامل آمريكا بود. اكنون كه مصرف برق كشور حدود 30000مگاوات و جمعيت كشور بيش از دو برابر و درآمد نفت تنها حدود 24ميليارددلار و برنامه توسعه انرژي هسته اي كشور در يك دوره 20ساله 7000مگاوات مي باشد، براي راه اندازي نخستين نيروگاه يك هزار مگاواتي با مخالفت جدي آمريكا مواجه هستيم.

اين مخالفت آمريكا چيزي جز مخالفت با دانش هسته اي ايران (كه به گفته البرادعي در رتبه دهم جهان قرار دارد) و نيز مخالفت با پيشرفت علمي كشور نيست و اتهام سعي در ساخت سلاحهاي هسته اي و تبليغات گسترده جهاني در اين زمينه صرفا جهت جلوگيري از توسعه علمي و پيشرفت كشور و عقب نگهداشتن ايران اسلامي از دانش روز مي باشد.

لزوم ايستادگي در استفاده از انرژي و فناوري هسته اي

شكي نيست كه اگر كشور ما امروز از فناوري هسته اي چشم پوشي كند، در آينده كه فرآيندهاي هسته اي حرف اول تامين انرژي جهان را خواهد زد ، فرسنگها از دانش هاي نوين و تامين انرژي در عرصه جهاني فاصله خواهد گرفت و از آنجا كه در سالهاي اخير مصرف سوخت در كشور ما به بيش از سه برابر افزايش يافته است پيش بيني گرديده است كه در ظرف 40-30سال آينده اگر واردكننده نفت نباشيم صادركننده آن نيز نخواهيم بود. به اين ترتيب اگر كشور ما امروز از انرژي هسته اي بهره مند نشود، فردا نخواهد توانست انرژي مورد نياز خود را تامين نمايد و هر كشوري كه نتواند انرژي مورد نياز خود را تامين كند كشوري شكست خورده خواهد بود كه استقلال و عزت ديني و ملي خود را به پاي كشورهاي پيشرفته مولد انرژي قرباني خواهد كرد. بر اين اساس دستيابي به انرژي هسته اي براي كشور ما امري حياتي است و همانگونه كه مقام معظم رهبري فرمودند ما از انرژي و فناوري هسته اي دست نخواهيم كشيد، چرا كه پيشرفت كشور در تمام زمينه هاي علمي يك حلقه بهم پيوسته است و در آينده دانش هسته اي كانون توسعه علمي و پيشرفت شگرف كشورها را رقم خواهد زد و ما نبايد از كاروان حركت علمي جهان عقب بمانيم.

منبع: روزنامه کیهان