چرا سانتریفیوژ باید بچرخد؟

به گزارش نسیم سرخس به نقل از شبکه اطلاع رسانی راه دانا، به نقل از فرهنگ،  انرژی سوار بر بال‌های موج در سراسر جهان هستی به گشت‌وگذار مشغول است! تصویری خیال‌انگیز از اتفاقی که میلیاردها سال است در جهان ما رخ می‌دهد و اخیراً متوجه یکی از سودمندترین کاربردهای آن شده‌ایم: پرتوافکنی![i]

ذراتِ بسیار سریع[ii] و انواع موج‌ها از ابزارهای «حملِ انرژی» هستند. در دنیای ما، انرژی هم به شکل طبیعی و هم به‌صورت مصنوعی و برنامه‌ریزی‌شده جابجا می‌شود. مثلاً تابش خورشید نمونه‌ای از حمل طبیعی انرژی توسط امواج است. اما در این میان، موجی که می‌تواند «بیشترین مقدار انرژی» را با خود حمل کند «موجِ یونیزه کننده» نامیده می‌شود. این موج آن‌قدر انرژی همراه خود دارد که اگر به ماده‌ای بتابد، از مرزهای مولکولی آن عبور می‌کند و می‌تواند الکترون‌ها را از اتم بیرون بیندازد! به این تابشِ به نظر خطرناک «تابشِ یونیزه کننده»[iii] میگویند و که در عرصه‌های صنعت، طبابت و جنگ‌افزار نقش مهمی ایفا می‌کند.

تابش نوترونی[iv] در نیروگاه‌های هسته‌ای و تسلیحات اتمی، تابش پوزیترون[v] در تصویربرداری پزشکی و تست‌ها و سنجش‌های غیر مخربِ صنعتی و پزشکی، تابش آلفا[vi] در انواع آشکارسازها مانند آشکارساز دود[vii]، تابش اشعه گاما[viii] در نابود کردن تومورها، و ردیاب رادیواکتیو[ix] در کاربردهای پزشکی و غیرپزشکی از مهم‌ترین کاربردهای تابش یونیزه کننده هستند. اما ملموس‌ترین فایده پرتوافکنیِ غیر مضر برای ما کاربردهای بهداشتی و عملکردهای مرتبط با حوزه سلامت است.

این جراحی جالب به «چاقوی گاما!» مشهور است. با بیش از ۲۰۰ ریزتابش گاما از جهات مختلف،
جدار مولکولی سلول‌های سرطانی شکسته شده و تومورها در سطح اتمی موردتهاجم قرار می‌گیرند.
انرژی تابش گاما قوی‌ترین انرژی در تمامِ طیف امواج الکترومغناطیسی است.

هم آموزش، هم پرتوافکنیِ مفید

آمریکایی‌ها از ۲۹ مهر تا ۳ آبان هرسال را «هفته ملی علم هسته‌ای»[x] نام گذاشته‌اند و نگاهشان به «تحقیق و توسعه» در این فناوری نگاهی بومی است. فقط در ایالت تگزاس، علاوه بر ۴ رآکتور هسته‌ایِ تجاری، ۳ رآکتور هسته‌ایِ آموزشی و تحقیقاتی وجود دارد. رآکتورهای تجاریِ تگزاس اکنون نزدیک به ۲۰ سال است که بدون وقفه، ۵۰۰۰ مگاوات برق برای اهالی این ایالت تولید کرده‌اند. از رآکتورهای آموزشی هم دوتایشان در اختیار اساتید و دانشجویان دانشگاه A&M است.

رآکتور آموزشی یک مگاواتی؛ دانشگاه A&M تگزاس

یکی از این دو رآکتور، بسیار کوچک و در ابعاد ۵ وات است (فقط روشن کردن یک لامپ کوچک!) که از ۱۹۷۲ در اختیار آزمایشگاه این دانشگاه بوده، و دیگری رآکتوری ۱ مگاواتی است که از ۱۹۶۱ علاوه بر بهره‌برداری‌های آموزشیِ مستمر توسط دانشجویان و اساتید، برای تولید رادیوایزوتوپ‌های پزشکی نیز مورداستفاده قرار گرفته است. البته، سازمان فضایی آمریکا «ناسا» نیز از «امکان پرتوافکنی» ایجادشده توسط همین رآکتورِ ۱ مگاواتی استفاده جالبی می‌کند!

پرتوافکنی در باکتری زدایی و استریل سازی

همه باکتری‌ها مضر نیستند اما عموم خوراکی‌ها قبل از مصرف باید باکتری زدایی شوند تا هم بیماری‌زا نباشند هم دیرتر فاسد شوند. یکی از مدرن‌ترین شیوه‌های باکتری زدایی مواد غذایی در جهان «پرتوافکنیِ سطح پایینِ هسته‌ای» است که ضمن رادیواکتیو نکردنِ مواد خوراکی، بدون هیچ خطری آن‌ها را باکتری زدایی می‌کند. ناسا با استفاده از همین خاصیت، «غذای موردنیاز کارکنان ایستگاه فضایی بین‌المللی» را قبل از ارسال، در مرکز تحقیقات پرتوِ الکترونی دانشگاه A&M تگزاس و از طریق پرتوافکنی هسته‌ای مورد باکتری زدایی قرار می‌دهد.

سیب‌زمینی باکتری زدایی شده با پرتوافکنی هسته‌ای؛
مواد غذایی که به این روش باکتری زدایی می‌شوند برچسب مخصوصی دارند.

از سوی دیگر، استریل سازی هم از نیازهای جدی زندگی است. لنزهای چشمی، لوازم‌آرایشی، ابزارهای جراحی و پانسمان و باندپیچی و موارد زیاد دیگری ازاین‌دست همواره باید به‌صورت استریل شده «تولید و استفاده» شوند. پرتوافکنی هسته‌ای عمل استریل سازی را به بهترین شکل انجام می‌دهد.

انقلاب پرتوافکنی در پزشکی!

پرتوافکنی در حوزه سلامت سه کاربرد عمده دارد: ۱-تصویربرداری توده‌ها ۲- تشخیص ماهیت آن‌ها و ۳- درمان سرطان. اسکن‌های هسته‌ای می‌توانند «هر تغییری» را در «هر اندامی» به‌خوبی دنبال کنند. بدین ترتیب «تغییر رفتار اندام‌های بدن» زودتر از همه روش‌های دیگر توسط «ابزارهای پزشکی هسته‌ای» مشخص می‌شوند.

خداحافظی با سکته ناگهانی قلبی

پرتوافکنی هسته‌ای می‌تواند کاهش یا افزایش «حجم خونی که به قلب می‌رسد» را با دقت بالا مشخص کند؛ حتی قبل از اینکه فرد دچار درد قفسه سینه و یا علائم مشابه آن شده باشد! کسانی که به هر دلیل ریسک بیماری قلبی دارند، با متدهای پزشکی هسته‌ای می‌توانند «همه تغییرات عروق اطراف قلب خود» را تحت کنترل نگاه ‌دارند و سکته ناگهانی قلبی را به‌کلی از خود دور کنند.

خروجی تصویربرداری تشخیصی پیشرفته هسته‌ای پیش از نیاز به اقدام برای جراحی قلب و عروق

قدرت تفکیک فضایی تصویرها

وقتی آسیب‌ها در نقاط مختلف بدن بیمار منتشر شده باشند، توانایی بالای پزشکی هسته‌ای برای «اسکن عمیق و یکجای تمام بدن» در ترکیب با دیگر انواع اسکن‌ها مجموعه‌ شواهدی را فراهم می‌کند که در «کشفِ بهترین درمان» به‌شدت به کمک پزشکان می‌آیند. قدرت تفکیک فضایی[xi] اسکنرهای هسته‌ای از دیگر روش‌های تصویربرداری بدن بیشتر است و ازاین‌رو مکمل بسیار مناسبی برای آن‌ها محسوب میشود.

شناسایی وضعیت سوخت‌وساز اندام‌ها!

تصویربرداری‌های هسته‌ای می‌توانند اطلاعاتی منحصربه‌فرد از «سوخت‌وساز یک عضو»[xii] ارائه کنند! بدین ترتیب با تشخیص هرگونه اختلالی (کمبود سوخت‌وساز یا زیادی آن) می‌توان در درک خوش‌خیم یا بدخیم بودن ضایعات و بافت‌ها کمک به نتایج دقیق رسید، علاوه بر این هرگونه اختلال در سوخت‌وساز نواحی غیر سرطانی بدن نیز قابل‌مشاهده و درمان خواهد بود. در حوزه درمان بیماری‌های مرتبط با سوخت‌وساز، پزشکی هسته‌ای از مؤثرترین درمان‌های فعلی برای پُرکاری تیروئید[xiii] محسوب میشود.

کمترین تهاجم درمانی و تشخیصی

میزان ماده‌ای که در تصویربرداری هسته‌ای به بیمار تزریق می‌شود بسیار اندک است. این ماده صرفاً یک ردیاب[xiv] ساخته‌شده از مولکول‌های رادیواکتیو است که بر عضو موردبررسی متمرکز می‌شود و درنتیجه «میزان تابش غیرضروری» را بسیار محدود می‌کند.

وقتی سود به هزینه می‌چربد!

کسی با اندازه زدن «سایز دقیق پا» از طریق پرتوافکنی هسته‌ای موافق نیست! دلیلی ندارد که برای تولید کفش مناسب، افراد را با پرتوافکنی مواجه کنیم. اما خطر تابش‌های پزشکی هسته‌ای در مقایسه با منافع آن‌ها کاملاً قابل‌چشم‌پوشی است. باوجود ۵۰ سال سابقه کاربرد، جز پاره‌ای واکنش‌های آلرژیک هیچ عارضه مهمی برای تکنیک‌های طبابت هسته‌ای گزارش نشده است.

افزون بر این‌ها، روش‌های پزشکی هسته‌ای هرگز جایگزین روش‌های دیگر نشده‌اند بلکه به کمک آن‌ها آمده‌اند. از این نظر، رشد و توسعه پزشکی هسته‌ای مخصوصاً در مواجهه با بیماری‌های سخت، سبب رشد معنادار دیگر شاخه‌های پزشکی گردیده است. کشورهایی که در پزشکی هسته‌ای رشد می‌کنند، بقیه حوزه‌های طبابت را نیز در سطح بالاتری پی می‌گیرند. پزشکی هسته‌ای «افق دانش پزشکی» را رشد داده است.

انتهخای پیام/م