جدیدترین دستاورد هسته‌ای ایران رونمایی شد/ «سزیم» و کاربردهای آن چیست؟

به گزارش گروه جهان خبرگزاری علم و فناوری آنا، «محمد اسلامی» رئیس سازمان انرژی اتمی از جدیدترین دستاورد جدید هسته‌ای به نام رادیونوکلئید سزیم -137در نمایشگاه روایت خدمت رونمایی کرد.

سازمان انرژی اتمی ایران با توجه ویژه به منویات مقام معظم رهبری، سند تحول دولت مردمی، سند راهبردی صنعت هسته ای در افق 1420 و بویژه با هدف رفع نیازهای مردم و کشورمان، پروژه‌های کلان و راهبردی دانش‌بنیان و پیشران حوزه‌های مختلف صنعت هسته‌ای را با محوریت روحیه‌ی خودباوری، خوداتکایی و درون‌زایی در سطح ملی تعریف و عملیاتی کرده است.

در همین راستا، دانشمندان و متخصصان هسته‌ای صنعت هسته‌ای کشور برای اولین بار موفق شدند هسته پرتوزای سزیم 137 را که دارای ارزش‌های اقتصادی، فناوری، دانش بنیانی و کاربردهای متعدد است، در مقیاس آزمایشگاهی به تولید برسانند و بخش مهمی از نیاز کشور به چشمه‌های صنعتی را رفع کنند.

این رادیونوکلئید که نیمه عمری برابر با 17/30 سال دارد، به صورت طبیعی وجود ندارد و در اثر فعالیت‌های راکتور و عمدتاً در سوخت هسته‌ای مصرف شده و پسماندهای پرتوزا یافت می‌شود.

با توجه به نیاز کشور به تولید سزیم-137 و دشوار بودن واردات این رادیونوکلئید، یک طرح تحقیقاتی برای دستیابی به دانش­ فنی جداسازی و تخلیص این ماده از محصولات شکافت  اورانیوم در پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای آغاز شد که با موفقیت در تیر 1402 به پایان رسید.

با اجرای موفق این طرح تحقیقاتی نه تنها دانش فنی لازم برای جداسازی و تخلیص سزیم-137 از محصولات شکافت اورانیوم برای نخستین بار در کشور بومی‌سازی شده است؛ بلکه واحد آزمایشگاهی احداث شده برای این منظور، می­‌تواند برای دستیابی به دانش ­فنی جداسازی سایر هسته­‌های پرتوزا از محصولات شکافت که دارای کاربردهای خاص در پزشکی و صنعت هستند، مورد استفاده قرار گیرد.

هسته پرتوزای سزیم 137 کاربردهای پزشکی و صنعتی متعددی دارد و در دستگاه‌های پرتوتابی، براکی تراپی، رادیوتراپی، چشمه‌های کالیبراسیون و انواع مختلف گیج‌های صنعتی استفاده می شود.

امروزه از سزیم -137 در اکتیویته‌های بالا جهت پرتودهی فرآورده‌های خونی، مواد آرایشی، مواد غذایی و سایر محصولات استفاده می­‌گردد. سزیم-137 جهت پرتودهی فرآورده­‌های خونی قبل از تزریق به بیمار جهت جلوگیری از بیماری پیوند علیه بیمار (GVHD) استفاده می‌­شود. در حال حاضـر پيشـگيري از این عارضـه با پرتودهی مستقيم با اشعه گامـا يـا ایکس  بـه فرآورده‌هاي خوني قبل از تزريق ممكن است.

همچنین در اکتیویته های کمتر، سزیم 137 در گیج­‌های صنعتی جهت اندازه گیری ضخامت، سطح، دانسیته و رطوبت استفاده می‌­‌شود.

یکی دیگر از کاربردهای سزیم-137 در چاه پیمایی جهت کسب اطلاعات لازم از خواص کلی سازند از جمله جنس سنگ، خواص پتروفیزیکی، ساختمان لایه‌های اطراف چاه و اطلاعات زمین شناختی طبقات زمین است.

این نکته حائز اهمیت است که در فاز نخست با توجه به پرتوزایی بسیار بالای برخی پاره­‌های شکافت و خطرات ناشی از آن،  یک اتاقک سربی مناسب و واحد یکپارچه جداسازی سزیم-137 طراحی و ساخته شد. سپس فرآیند انحلال هدف اورانیوم پرتودیده و جداسازی رادیوشیمیایی سزیم-137 به صورت پیوسته درون اتاقک سربی انجام شد.

با طراحی، ساخت و راه اندازی واحد آزمایشگاهی جداسازی سزیم-137 از محصولات شکافت، در نخستین گام بیست و چهار میلی کوری سزیم-137 به فرم شیمیایی سزیم نیترات و با خلوص رادیونوکلئیدی 9/99 درصد (در حجم 250 میلی لیتر) تولید گردید.

این واحد آزمایشگاهی توانایی تولید حدود 2 کوری سزیم-137 در سال را از انحلال اهداف اورانیومی پرتو دیده دارد. این مقدار می تواند نیاز فعلی کشور به چشمه های صنعتی سزیم-137 با اکتیویته ای از چند میکروکوری تا چند میلی کوری را رفع کند.

لازم به ذکر است که با توجه به اکتیویته بالای چشمه های سزیم-137 برای پرتودهی فرآورده‌های خونی (بالای 1500 کوری) در حال حاضر امکان تولید این چشمه‌ها در واحد آزمایشگاهی احداث شده وجود ندارد.

دانشمندان این مرز و بوم در حوزه های گوناگون صنعت هسته ای با تلاش شبانه روزی و اراده‌ای پولادین، عبارت «ما می توانیم» را معنی کرده‌اند و فرصت خدمت را به نمایش اقتدار علمی و فناوری کشورمان تبدیل می کنند. در این صنعت جمعه‌ها تعطیل نیست.