جهان در مسیر توسعه دانش انرژی هسته‌ای/ از تولید رادیودارو تا اصلاح بذر

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، انرژی هسته‌ای نوعی انرژی است که توسط واپاشی هسته‌ای، شکافت هسته‌ای یا گداخت هسته‌ای تولید می‌شود. این انرژی از جمله فناوری‌های پیشرفته عصر حاضر قلمداد می‌شود و از جمله مطمئن‌ترین و پاک‌ترین انرژی‌های دنیاست که می‌تواند جایگزین سوخت‌های فسیلی شود.

امروزه تاثیر این دانش در توسعه صنعت، کشاورزی، پزشکی نیز غیر قابل تردید است از اینرو کمتر کشور صنعتی در جهان یافت می‌شود که بهره‌ای از تکنولوژی هسته‌ای نبرده باشد، زیرا این نوع انرژی از عناصر و محور‌های اصلی توسعه پایدار و یکی از عوامل مهم اقتدار کشور‌ها به شمار می‌رود.

بیستم فروردین، روز ملی فناوری هسته‌ای بهانه‌ای شد تا گفت‌و‌گویی با حسین آفریده استاد تمام دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص مهمترین دستاورد‌های انرژی هسته‌ای داشته باشیم.

وی در این‌باره به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا گفت: انرژی هسته‌ای در تمام زمینه‌های علوم و فنون هسته‌ای، کشاورزی و پزشکی کاربرد دارد. مهمترین کاربرد و رسالت آن در زمینه تامین انرژی است. امروزه برای نجات زمین از پیامد‌های تغییرات اقلیم و کاهش تولید میزان دی‌اکسید کربن باید به دنبال جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی باشیم. انرژی هسته‌ای بهترین جایگزین انرژی‎های فسیلی محسوب می‌شوند.

مدیر گروه مهندسی هسته‌ای دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: شاید تا چند سال پیش ادعا می‌شد برای کاهش دی‌اکسید کربن استفاده از انرژی هسته‌ای در سبد انرژی لازم است، اما امروزه عنوان می‌شود، باید همه کشور‌ها اقدام عملی برای این موضوع داشته باشند و پیرامون تحقق این مهم باید سرمایه گذاری‌های لازم انجام دهند، زیرا تغییر اقلیم و گرمایش زمین موجب شده زندگی همه انسان‌ها به روی کره زمین سخت‌تر شود.

فوق دکترای انرژی هسته‌ای اظهارکرد: یکی از راه‌های برون رفت از این مسئله، تولید برق به کمک انرژی‌های هسته است. اکنون به صورت فیژن (شکافت هسته ای) انرژی بدست می‌آید، اما در آینده امکان دارد به صورت فیوژن (هم جوشی هسته‌ای یا گداخت) تامین شود.

رفع مشکل خوردگی صنایع با بهره‌گیری از انرژی هسته‌ای

آفریده با تاکید بر اینکه بدون تردید ارتقای تکنولوژی هر حوزه‌ای به واسطه استفاده از انرژی هسته‌ای رخ می‌دهد، گفت: انرژی هسته‌ای در هر حوزه‌ای باعث افزایش راندمان و کیفیت محصولات می‌شود؛ کیفیت برخی از محصولات را تنها با بکارگیری از دانش هسته‎ای می‎توان افزایش داد. نمونه بارز کیفیت محصولات را می‌توان در زمینه تولید پلیمرها، کابل‌های برق، صنعت کاغذ و آهن مشاهده کرد.

وی تصریح کرد: همچنین در پروسه‌های پالایشگاهی و صنعت پتروشیمی برای کنترل فرایند محصولات حتما باید لول سنج خوبی داشته باشیم. هرگاه تحولی در صنعت نفت و گاز رخ داده باشد، حتما از دانش هسته‌ای استفاده شده است؛ امروزه برای استخراج نفت، فلومتر‌های سه فازی اتمی وارد کار شده‌اند. استفاده از انرژی هسته‌ای کار را آسان‌تر کرده است و دیگر نیازی به سپراتور نیست. 

استادتمام دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی دانشگاه امیرکبیر افزود: خوردگی یکی از مشکلات بزرگ صنایعی است که در کنار دریا و مناطق آب‌و‌هوایی گرم واقع شده‌اند؛ مسئله‌ای که خسارت‌های بیشماری به کشور‌ها وارد می‌کند. اغلب کشور‌ها آمار دقیقی از این مسئله ندارند و میزان خسارت ناشی از آن را برآورد نمی‌کنند از اینرو کالایی خریداری شده‌شان پس از گذشت مدتی فرسوده می‌شود. سپس آنها آن محصول را دور می‌اندازند، پسماندش نیز باقی می‌ماند. آنها مجبور می‌شوند کالای جدیدی سفارش دهند در صورتی که اگر بتوانند میزان خوردگی را اندازه گیری کنند، به‌راحتی می‌توانند این مشکل را برطرف سازند. تکنیک‌های مورد نیاز خوردگی همگی مبتنی بر دانش هسته‌ای هستند و به‌راحتی می‌توانند عمق خوردگی را اندازه گیری کنند. هیچ دانش دیگری مانند انرژی هسته‌ای نمی‌تواند این کار را انجام دهد.

به گفته وی، امروزه در مخازن نفت تنها با بکاری‌گیری دانش هسته‌ای می‌توان اصطلاحات داینامیک را عملی سازی کرد. همچنین برای اکتشاف و استخراج نفت نیاز به بکارگیری انرژی هسته‌ای هستیم. به عنوان مثال برای تبدیل چاه‎های افقی به عمودی از سنسور‌هایی استفاده می‌شود که عمدتا از دانش هسته‌ای بهره گرفته‌اند.

پزشکی نوین از دانش هسته‌ای سود می‌برد

آفریده گفت: یکی از کاربرد‌های مهم انرژی هسته‌ای مربوط به علم پزشکی است. از مهمترین کاربرد‌های آن می‌توان به تصویربرداری‌های مختلف اشاره کرد. اگر همزمان MRI و PET scan را داشته باشیم، تمام اطلاعات داینامیک (نه استاتیک) گرفته می‌شود. حتی برای ارزیابی پوکی استخوان و دستگاه X-RAY معمولی نیز از دانش هسته‌ای استفاده شده است. به عبارتی پزشکی نوین از دانش هسته‌ای سود می‌برد.

مدیر گروه مهندسی هسته‌ای دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی دانشگاه امیرکبیر افزود:همچنین برای تولید دارو نیز از انرژی هسته‌ای استفاده می‎کنیم. اکنون رادیودارو‌هایی مانند Technetium-۹۹m، تالیوم، گالیوم، ایندویوم، کریپتون و ید-۱۲۳ در ایران تولید و به واحد‌های پزشکی هسته‌ای کشور ارسال می‌شوند. ایران اکنون در تولید این رادیودارو‌ها در منطقه رتبه نخست را دارد.

اصلاح بذر‌ها و افزایش کیفیت محصولات کشاورزی

وی گفت: انرژی هسته‌ای در حوزه کشاورزی نیز کاربرد زیادی دارد. یکی از کاربرد‌های مهم آن اصلاح بذرهاست. با بکارگیری دانش هسته‌ای می‌توان بذر‌ها را در کوتاه مدت اصلاح کرد؛ اصلاح بذر‌ها به روش سنتی بیش از ۱۰ سال زمان می‌برد، اما با دانش هسته‌ای بذر‌ها طی ۳ سال اصلاح می‌شوند. ایران تجربه اصلاح بذر طبسی با بکارگیری دانش هسته‌ای را دارد؛ میزان تولید بذر طبسی از ۱.۸ تن به ۸ تن رسید. 

فوق دکترای انرژی هسته‌ای اظهارکرد:همچنین وقتی با دانش هسته‌ای میزان کود و آب کنترل شود، مقدار محصولات با کیفیت افزایش پیدا می‌کند. اگر در یک هکتار زمین کشاورزی گوجه فرنگی کاشته شود، در حالت عادی قادر نیستیم بیش از ۴۰ تن گوجه فرنگی برداشت کنیم، اما اگر میزان کود این زمین کنترل شود، حتی تا ۲۰۰ تن نیز می‌توانیم گوجه فرنگی برداشت کنیم.

آفریده عنوان کرد: بنگلادش و پاکستان را می‌توان از جمله کشور‌هایی برشمرد که یک مدت واردکننده کتان بودند، اما آنها با بهره‌گیری از دانش هسته‌ای آن وضعیت را تغییر دادند. اکنون بنگلادش با تولید کتان، قطب پارچه‌های تولیدی دنیا شده است. در حال حاضر لباس‌های بنگلادش در تمام دنیا فروخته می‌شوند. 

وی یادآورشد: نقش انرژی هسته‌ای را می‌توان در حوزه‌های دیگر نیز مشاهده کرد. به عنوان مثال ما نمی‌توانیم به غیر از دانش هسته‌ای پی ببریم که چگونه آب از یک سد فرار می‌کند. تنها با استفاده از دانش انرژی هسته‌ای نیز می‌توانیم منشاء آب‌های زیرزمینی را پیدا کنیم. روش‌های دیگر اصلا قادر به انجام این کار‌ها نیستند.

وی عنوان کرد: متاسفانه ما نتوانسته‌ایم در کشور قابلیت‌های دانش هسته‌ای در علوم، فنون، صنعت، پزشکی، کشاورزی را استفاده کنیم تنها قابلیت‌های آن را معرفی کرده‌ایم. در این زمینه هنوز جای کار بسیاری داریم. امروزه در ایران تنها به روی بحث انرژی متمرکز شده‌ایم در حالی که بحث انرژی تنها یکی از کاربرد‌های آن است در سایر حوزه‌ها نیز باید ورود جدی پیدا کنیم.