داخلی صفحه سیاسی آرشيو خبر

گزارشی از دستاوردهای نوین سازمان انرژی اتمی + تصاویر

دستاورهای سازمان انرژی هسته‌ای که همزمان با بیستم فروردین رونمایی خواهد شد.

 

ایزوتوپ‌های پایدار
 
ایزوتوپ‌ها گونه‌های مختلف اتمی یک عنصر هستند که دارای عدد اتمی یکسان هستند. بنابراین جایگاه مشابهی در جدول تناوبی عناصر دارند. عدد جرمی ایزوتوژپ‌ها با هم متفاوت است که این عامل ناشی از اختلاف در تعداد نوترون‌های هسته‌ای آنها است. ایزوتوپ‌ها دارای خواص شیمیایی بسیار مشابهی هستند و به طور کلی به دو دسته پایدار و ناپایدار (رادیواکتیو) تقسیم می‌شوند. حدود 283 ایزوتوپ پایدار و بیش از 3200 ایزوتوپ ناپدار یا رادیواکتیو وجود دارند. ایزوتوپ‌های پایدار نسبت نوترون به پروتون مناسبی دارند از این رو هیچ گونه گسیل ذره یا نشر پرتویاز هسته آنها صورت نمی‌پذیرد، به عبارتی طول عمر آنها در مرتبه طول عمر کهکشان است. ایزوتوپ‌های پایدار نقش بسیار تعیین‌کننده‌ای در تولید رادیوایزوتو‌پ‌ها دارند.

 

 

 
کاربرد ایزوتوپ‌های پایدار
 
ایزوتوپ‌های پایدار کاربرد بسیار وسیعی در صنعت، پزشکی، علوم هسته‌ای زمین شناسی، کشاورزی، داروسازی و تحقیقات علمی دارند. از نظر تاریخی استفاده از ایزوتوپ‌های پایدار با رویکرد کاربری صلح آمیز فناوری اتمی از دهه 1960 برای توسعه سوخت‌های راکتورهای هسته‌ای و تولید رادیوایزوتوپ‌های صنعتی آغاز گردید. در دهه‌های اخیر با پیشرفت فناوری‌های تشخیص بیماری و تصویربردار هسته‌ای، بعد پزشکی کاربرد ایزوتوپ‌های پایدار بسیار حائز اهمیت شده است. در این ارتباط شاید به جرأت بتوان گفت که نقش ایزوتوپ‌ها در بخش سلامت شامل تشخیص دقیق بیماری‌ها و درمان بیماری‌ها بسیار خطرناک مانند انواع سرطان‌ها، بسیار پررنگ و غیرقابل اغماض باشد.
 
کاربردهای ایزوتوپ‌های پایدار را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:
 
1-تشخیص و درمان بیماری‌ها
ایزوتوپ‌های پایدار به عنوان ماده اصلی و یا ماده خام جهت تولید رادیو داروهای مختلف کاربردهای وسیعی در علوم دارویی دارند. برخی از این کاربردها عبارتند از: تصویربرداری هسته‌ای، تصویربرداری PET و SPET ، تشخیص‌های رادیودارویی، درمان‌های رادیو دارویی، رادیو تراپی خارجی، آنالیزهای بیوشیمی.
 
هر یک از این روش های فوق جهت تشخیص و یا درمان برخی از بیماری‌های صعب‌العلاج کاربردهای وسیعی دارند.

 

2- صنایع
از جمله کاربردهای ایزوتوپ‌های پایدار در صنایع مختلف می‌توان به این موارد اشاره کرد: عکس‌برداری گاما، سیستم‌های اندازه‌گیری و ابزار دقیق، سیستم‌های تشخیص گاز و دود، آنالیزها و فرآیندهای معدنی،
 
3- علوم زیست محیطی
از جمله کاربردهای ایزوتوپ‌های پایدار در علوم زیست محیطی می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
•    تشخیص منبع آلودگی
•    نظارت بر گازهای اتمسفری جهت تشخیص منابع طبیعی و یا غیرطبیعی
•    مطالعات جوی  
•    بررسی‌های چرخه آب

 
4- علوم زیستی
از جمله کاربردهای ایزوتوپ‌های پایدار در علوم زیست می‌‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
بوم‌شناسی  
مسیرفتوسنتز
شبکه غذایی
چرخه مواد غذایی در داخل بدن
زادگاه‌های بشری
مطالعات متابولیک
طب ورزشی
سم‌شناسی
 
علاوه بر موارد فوق ایزوتوپ‌های پایدار در بسیاری علوم دیگر از جمله زمین‌شناسی و باستان‌شناسی کاربردهای وسیعی دارند.
 
روش‌های جداسازی ایزوتوپ‌های پایدار

به علت گسترش کاربردهای ایزوتوپ‌های پایدار در زمینه‌های مختلف تقاضا برای مصرف آنها روز به روز در حال گسترش بوده و نیاز به توسعه روش‌هایی برای جداسازی ایزوتوپ‌های مختلف وجود دارد. تاکنون روش‌های متفاوتی برای جداسازی ایزوتوپ‌ها توسعه یافته است که برای هر ایزوتوپ (بر حسب پارامترهایی همچون خواص فیزیکی ایزوتوپ، ضریب جداسازی هر روش، غلظت اولیه و غنای نهایی مورد نیاز و با در نظر گرفتن ظرفیت و نیاز بازار) یک روش جداسازی، اقتصادی ومقرون به صرفه است. چند روش پرکاربرد جداسازی ایزوتوپ های پایدار عبارتند از:

 

 

یکی از تفاوت‌های ترکیبات ایزوتوپی با یکدیگر تفاوت در خواص ترمودینامیکی آنهاست. یکی از این تفاوت‌ها تفاوت در فشار بخار و در نتیجه دمای جوش ایزوتوپ‌هاست. ستون تقطیر برای جداسازی ایزوتوپ‌ها بر مبنای تفاو‌ت‌های اندک در فشار بخار اجزای ایزوتوپی و از طریق تبادل مکرر اجزا ( انتقال جرم) میان فازهای مایع و بخار کار می‌کند. یکی از ویژگی‌‌های برجسته روش تقطیر این است که در آن امکان چند برابر کردن  ضریب جداسازی اولیه با استفاده از مراحل تعادلی متعدد و با صرف هزینه‌های عملیاتی معقول در مقایسه با سایر روش‌ها وجود دارد. به همین خاطر روش تقطیر یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای جداسازی ایزوتوپ‌ها در مقیاس صنعتی به شمار می‌آید. تقطیر یک روش موثر جداسازی ایزوتوپی در مقیاس‌های بزرگ در مورد بسیاری از عناصر سبک مثل کربن، نیتروژن، اکسیژن، نئون و ... به شمار می‌آید. میتوان گفت که به دلیل نسبت اختلاف جرمی تقریبا بالا میان ایزوتوپ‌های مختلف عناصر سبک مثل بور، کربن، نیتروژن یا اکسیژن یک روش کاربردی برای جداسازی ایزوتوپی این عناصر، تقطیر است. در ادامه فرآیندهای جداسازی ایزوتوپی، مخلوط‌های گازی حاوی ایزوتوپ‌های مختلف وجود خواهد داشت یعنی خوراک ورودی به ستون تقطیر یک گاز است. از آنجایی که یکی از ملزومات فرآیند تقطیر تماس دو فاز مایع و گاز با هم است بنابراین اگر عملیات جداسازی به روش تقطیر انجام پذیرد، لازم است دمای سیستم را تا زیر نقطه جوش گاز خوراک (دمای تبریدی) پایین بیاید به طوری که امکان تشکیل فاز مایع در سیستم فراهم شود. این نوع تقطیر اصطلاحا تقطیر تبریدی نامیده می‌شود. در حقیقت تقطیر تبریدی شبیه به تقطیر عادی است به جز اینکه دمای سیستم‌های تقطیر تبریدی تا کمتر از K120 پایین آورده می شود تا امکان تشکیل فاز مایع در سیستم مهیا گردد.
 
• روش‌های جداسازی شیمیایی
تبادل شیمیایی یکی از روش‌های کارآمد و مهم در زمینه جداسازی ایزوتوپ‌های پایدار عناصری مانند بور، لیتیم، نیتروژن،‌ کربن، هیدروژن، سیلیسیم و گوگرد می‌باشد. در واحدهای عملیاتی و صنعتی تبادل شیمیایی معمولا از واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شود که در آنها دو واکنش‌دهنده اصلی در دو فاز متفاوت تعادلی مانند مایع/ گاز، جامد/ مایع و یا دو فاز مایع امتزاج‌ناپذیر باشند. همچنین تفاوت بین دمای دو فاز نیز در بالا بردن ضریب جداسازی این روش موثر است. به طوری که در مواردی مانند تولید آب سنگین این روش کارآمدترین و کم‌هزینه‌ترین روش می‌باشد. این فرآیند در مقیاس صنعتی برای تولید ایزوتوپ‌های لیتیم، بور و نیتروژن به کار می‌رود.
 

روش‌های جداسازی شیمیایی از اولین روش‌های به کار رفته به منظور جداسازی ایزوتوپی هستند. روش‌های اصلی جداسازی ایزوتوپی که در این طبقه‌بندی قرار می‌گیرند عبارتند از: روش‌های کروماتوگرافی ( جذبی، توزیعی و آفینیتی) که شامل تکنیک‌های کروماتوگرافی یونی، گازی، مایع و سیال فوق بحرانی می‌باشند، روش‌های جداسازی بر مبنای استخراج طلا و روش‌های الکتروشیمیایی

 

 

 

 

 

 

 

 

 تسـا

 

 

 

 
مرکز بومی پرتودهی صنعتی در قزوین

این مرکز با اولین شتاب دهنده بومی و  ارائه چهار باریکه خروجی متفاوت در راستای افقی و عمودی با انرژی های ۵ و ۱۰ مگا الکترون و حداکثر توان ۱۰۰ کیلووات ، آماده ارائه خدمات در کاربردهای مختلف بوده و علاوه بر ایجاد اشتغال مستقیم ۵۰ نفر ، نقش زیادی در افزایش تولید واحدهای نیازمند به خدمات پرتودهی و در نتیجه اشتغال غیر مستقیم خواهد داشت.

 

 

 

 

 

 

 

 پروژه خردایش و پرعیارسازی سنگ اورانیوم مجتمع معدنی ساغند یزد

 به منظور افزایش راندمان کارخانه تولید کیک زرد اردکان و کاهش هزینه های حمل ماده معدنی از معدن به کارخانه فرآوری، لازم است تا سنگ معدن استخراج شده از معادن زیرزمینی و روباز مجتمع ساغند خردایش، دانه بندی و پرعیارسازی گردد. به این منظور پروژه خردایش و پرعیارسازی (رادیومتریک سورتینگ) مجتمع معدنی ساغند طراحی، ساخت و اجرا گردید.