شناسهٔ خبر: 75003881 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: ایمنا | لینک خبر

غنی‌سازی و فناوری هسته‌ای؛ راهبردی برای انرژی، سلامت و امنیت غذایی

رهبر انقلاب در سخنرانی اخیر خود، غنی‌سازی و انرژی هسته‌ای را از ابزارهای راهبردی پیشرفت کشور دانستند، بررسی‌ها نشان می‌دهد این فناوری در حوزه‌هایی چون تولید برق پایدار، پزشکی هسته‌ای، کشاورزی و صنعت می‌تواند نقش‌آفرین باشد و به امنیت غذایی، بهبود سلامت و کاهش وابستگی‌های انرژی کشور کمک کند.

صاحب‌خبر -

به گزارش خبرگزاری ایمنا، رهبر معظم انقلاب در سخنرانی اخیر خود ضمن تأکید بر اهمیت فناوری هسته‌ای و غنی‌سازی، آن را یکی از ابزارهای راهبردی پیشرفت کشور دانستند، ایشان یادآور شدند که تولید برق هسته‌ای با سوخت اورانیوم غنی‌شده بسیار ارزان‌تر و بدون آلایندگی زیست‌محیطی است و فرمودند: در غنی‌سازی دانشمندان و متخصصان، اورانیومی را که از معادن کشور استخراج می‌شود، با تلاش‌های فنی و پیچیده و پیشرفته، به ماده بسیار باارزش ِ اورانیومِ غنی‌شده که کاربردهای فراوانی در عرصه‌های مختلف و زندگی مردم دارد، تبدیل می‌کنند.

این اظهارات در حالی طرح می‌شود که ایران در شرایط حساس کنونی با چالش‌های تأمین پایدار انرژی، ارتقای خدمات پزشکی و تضمین امنیت غذایی روبه‌رو است، بررسی‌ها نشان می‌دهد که فناوری هسته‌ای می‌تواند در صنایعی همچون انرژی، پزشکی هسته‌ای، کشاورزی و صنعت نقش پررنگی ایفا کند.

کمبود برق 1400 - 1 / برق هسته ای می توانست راهگشا باشد/ سایه شوم برجام برسر  صنعت هسته ای کشور - تسنیم

برق و انرژی

انرژی هسته‌ای هم‌اکنون با بهره‌گیری از انرژی اورانیوم در ایران وارد عرصه تولید برق شده است، نیروگاه هسته‌ای بوشهر با ظرفیت اسمی حدود ۹۱۵ مگاوات (MWe) یکی از مهم‌ترین سامانه‌های تولید برق پایدار است، این نیروگاه که در سال‌های اخیر راه‌اندازی شد، به تولید برق در حد مصرف یک یا چند استان پرمصرف کمک می‌کند. از مزایای کلیدی برق هسته‌ای، پایداری و ظرفیت بالا (ضریب ظرفیت نزدیک به ۹۰ درصد) است، همچنین برخلاف نیروگاه‌های گازی یا گازوئیلی، نیروگاه هسته‌ای انتشار آلاینده‌های گازی ندارد. حضرت آیت‌الله خامنه‌ای با اشاره به کاربردهای متنوع اورانیومِ غنی‌شده در کشاورزی، صنعت و مواد، محیط زیست و منابع طبیعی، بهداشت و درمان، تغذیه، و پژوهش و آموزش فرمودند: «در تولید انرژی برق نیز استفاده از اورانیومِ غنی‌شده بسیار ارزان‌تر و بدون آلایندگی محیط‌زیستی است و نیروگاه‌های هسته‌ای، عمری بسیار طولانی و امتیازات متعددی دارند، به همین علت بسیاری از کشورهای پیشرفته از نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌کنند، اما سوخت نیروگاه‌های ما به‌طور غالباً بنزین و گاز است که هزینه‌های زیادی دارد.»

در همین راستا نمونه در سال ۲۰۲۲ میلادی حدود ۲ درصد از برق ایران از انرژی هسته‌ای (نیرگاه بوشهر) تأمین می‌شد، در حالی‌که بخش عمده برق کشور از گاز طبیعی و نفت (بالغ‌بر ۹۰ درصد) تولید می‌شود.

استفاده از انرژی هسته‌ای به کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و در نتیجه کم کردن انتشار دی‌اکسیدکربن منجر می‌شود. به‌عنوان برآورد تقریبی هر گیگاوات‌ساعت برق هسته‌ای می‌تواند ده‌ها هزار لیتر گازوئیل یا نفت و میلیون‌ها مترمکعب گاز طبیعی معادل سوخت صرفه‌جویی کند و انتشار CO₂ مربوط به آن را نیز به صفر برساند، این صرفه‌جویی در مصرف سوخت‌های وارداتی نه‌تنها هزینه‌های ارزی را کاهش می‌دهد ، بلکه یاری‌گر تحقق اهداف زیست‌محیطی کشور نیز است، در بلندمدت گسترش انرژی هسته‌ای می‌تواند زمینه را برای تولید پایدار برق با حداقل آلودگی مهیا کرده و درآمد حاصل از صادرات نفت و گاز را برای توسعه سایر بخش‌ها آزاد کند.

کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها موجب صرفه‌جویی ارزی قابل توجه (برآورد حداقل چند صد میلیون دلار در سال) می‌شود، همچنین برق هسته‌ای به ثبات قیمت انرژی و کاهش اتکای بودجه دولت به فروش نفت کمک می‌کند. در بلندمدت، صنایع انرژی هسته‌ای می‌توانند فناوری و قطعات حساس را صادر کنند

پزشکی هسته‌ای و رادیوداروها

نقشه‌ها نشان می‌دهد ایران چندین مرکز هسته‌ای مهم دارد که از آن جمله می‌توان به راکتور تحقیقاتی تهران (آراک)، راکتور تحقیقاتی اصفهان و مرکز تحقیقاتی فردو اشاره کرد. بسیاری از این تأسیسات در تولید رادیوداروهای تشخیصی و درمانی نقش دارند، به‌عنوان نمونه محققان ایرانی توانسته‌اند رادیوایزوتوپ مولیبدن -۹۹ (^99Mo) را در کشور تولید کرده و از آن موادی همچون تکنسیم -۹۹m (^99mTc) را به‌عنوان داروی تشخیصی تهیه کنند، طبق گزارش سازمان انرژی اتمی، تولید انبوه مولیبدن -۹۹ و تکنسیم -۹۹m آغاز شده و به‌زودی نیاز نزدیک به ۹۰ کوری این مواد را به‌طور قابل توجهی در داخل کشور تأمین خواهد کرد، این رادیوداروها برای تشخیص انواع بیماری‌ها (از قبیل بررسی خون‌رسانی قلب، مغز استخوان، غدد تیروئید) به کار می‌روند و با تولید داخلی آن‌ها، وابستگی به واردات کنار گذاشته شده است.

علاوه‌بر آن، ید -۱۳۱ (^(131)I) که یک رادیوداروی کلیدی برای تشخیص و درمان سرطان تیروئید است، از سال‌ها پیش در ایران تولید می‌شود. بر اساس گزارش‌ها، در حال حاضر کشور توانایی تولید حدود ۱۲ تا ۱۵ کوری ید -۱۳۱ در هفته را دارد. پیش از این هر سال حدود ۳ میلیون دلار صرف واردات مولیبدن -۹۹/ تکنسیم -۹۹m می‌شد، اما با بهره‌گیری از تولید داخلی این مواد، هزینه‌ها به‌طور چشمگیری کاهش پیدا کرده است. تولید داخلی رادیوداروها علاوه بر صرفه‌جویی ارزی، زمان دسترسی مراکز درمانی به مواد دارویی را نیز بهبود می‌بخشد و خطر ناخالصی‌های احتمالی در رادیوداروهای وارداتی را کاهش می‌دهد، با توجه به کیفیت بالا و منطبق‌بودن رادیوداروهای تولید داخلی با استانداردهای بین‌المللی، امکان صادرات این محصولات به کشورهای همسایه نیز وجود دارد.

مرکز فناوری هسته با کاربرد کشاورزی در اردبیل راه اندازی می شود. | پایگاه  خبری و اطلاع رسانی آینه مردم اردبیل

کشاورزی

استفاده از پرتودهی یونیزان در کشاورزی، هم برای افزایش ماندگاری محصولات غذایی و هم برای تولید ارقام مقاوم به تنش‌های محیطی به‌کار می‌رود، پژوهش‌ها نشان می‌دهد تابش کنترل‌شده بر محصولات کشاورزی و مواد غذایی منجر به کاهش ضایعات ناشی از فاسدشدن و افزایش قابل توجه ماندگاری آن‌ها می‌شود. این فرایند از طریق از بین بردن میکروارگانیسم‌های مضر و حشرات ناقل بیماری موجب بهبود ایمنی و کیفیت مواد غذایی می‌شود، بی‌آنکه تغییری اساسی در ارزش غذایی (پروتئین، چربی و کربوهیدرات) ایجاد شود، به‌عنوان نمونه به‌تازگی سامانه گامای پیشرفته‌ای در کشور رونمایی شده است که هدف آن حذف آفات محصولات کشاورزی (همچون حشرات و تخم‌آفات) است، این فناوری تابشی با استفاده از اشعه گاما و سیستم‌های خودحفاظ، بدون باقی گذاشتن آثار زیان‌بار شیمیایی، موجب افزایش طول عمر انبارداری محصولات شده و ضایعات پس از برداشت را کم می‌کند.

علاوه‌بر تابش مستقیم محصولات، روش «به‌نژادی جهشی» (Mutation Breeding) با استفاده از پرتوهای هسته‌ای یکی از مؤثرترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین فناوری‌ها برای تولید ارقام گیاهی مقاوم به شرایط سخت اقلیمی است، در این روش، بذر گیاهان در معرض دوز مشخصی از اشعه‌های گاما یا دیگر پرتوها قرار می‌گیرد تا جهش‌های ژنتیکی مطلوب (همچون مقاومت به خشکی یا شوری) در برهمچون کریسپر) و بدون وارد کردن ژن خارجی، تولید ارقام مقاوم را ممکن کند، این امر ضمن افزایش تنوع ارقام کشاورزی، امنیت غذایی کشور را از طریق افزایش عملکرد و کاهش خسارات ناشی از تنش‌های غیرزیستی تقویت می‌کند.

بومی‌سازی تولید رادیوداروها به افزایش دسترسی بیماران به خدمات پزشکی هسته‌ای و کاهش هزینه درمان منجر می‌شود، این فناوری نیاز به صرف ارز برای واردات را کاهش داده و با افزایش صادرات رادیودارو، می‌تواند درآمد ارزی جدیدی برای کشور ایجاد کند

صنعت و مهندسی

رادیوگرافی صنعتی و روش‌های آزمون غیرمخرب (NDT) به کمک پرتوهای ایکس و گاما، ابزارهای مهمی در مهندسی مدرن هستند، با استفاده از این روش‌ها می‌توان عیوب داخلی قطعات و اتصالات صنعتی را بدون نیاز به باز کردن آن‌ها تشخیص داد، به‌عنوان مثال، در صنایع نفت و گاز، فولاد، پتروشیمی و خودروسازی از رادیوگرافی صنعتی برای بازرسی جوش‌ها و بررسی مخازن تحت فشار استفاده می‌شود. مزیت مهم این فناوری آن است که با استفاده از آن می‌توان ضخامت قطعات را اندازه‌گیری کرده و نقص‌های پنهان (همچون ترک یا حفره) را شناسایی کرد؛ حتی می‌توان اجسام با هر اندازه و شکل (از قطعات کوچک الکترونیکی تا سازه‌های بزرگ فلزی) را آزمون کرد این روش در کاهش حوادث صنعتی (نظیر شکست لوله‌های انتقال یا انفجار مخازن) نقش کلیدی دارد، زیرا با شناسایی به‌موقع عیوب، امکان تعمیر یا جایگزینی قطعات معیوب پیش از بروز حادثه فراهم می‌شود.

پژوهش و مواد نوین

در حوزه پژوهش و فناوری‌های نوظهور نیز پرتوهای هسته‌ای کاربردهای گسترده‌ای دارند. به کمک راکتورهای تحقیقاتی، محققان ایرانی موفق به تولید رادیوایزوتوپ‌های نانومقیاس برای کاربردهای پزشکی و صنعتی شده‌اند. به‌عنوان نمونه گروهی از پژوهشگران در «راکتور تحقیقاتی تهران» موفق به تولید نانوذرات رادیواکتیو ^198Au شدند که می‌توانند برای هدف‌گیری و نابودی سلول‌های سرطانی کاربرد داشته باشند. این نوع تحقیقات نشان‌دهنده پیشرفت‌های ایران در زمینه فناوری نانو و مواد رادیواکتیو است.

استفاده از تکنیک‌های پرتودهی در سنتز نانوذرات، علاوه‌بر تسریع فرایند تولید، می‌تواند خواص مواد را (همچون هدایت الکتریکی، مقاومت حرارتی یا خواص کاتالیزوری) بهبود دهد. این پیشرفت‌ها به رشد شرکت‌های دانش‌بنیان مرتبط با فناوری هسته‌ای و نانو منجر شده است؛ به‌نحوی که اکنون چندین مؤسسه و پژوهشکده در کشور بر روی کاربرد پرتوها در توسعه مواد پیشرفته کار می‌کنند. تعامل صنایع و مراکز تحقیقاتی هسته‌ای، زمینه‌های نوآورانه‌ای همچون چاپ سه‌بعدی مواد رادیواکتیو، توسعه حسگرهای تشخیص پرتویی و کاربرد پرتوها در تولید داروهای نوین را نیز امکان‌پذیر کرده است.

دستاوردهای تحقیقاتی هسته‌ای نه‌تنها موجب تقویت توان علمی کشور می‌شود، بلکه شرکت‌های فناور داخلی را توانمند کرده و فرصت‌های صادرات فناوری را افزایش می‌دهد. توسعه مواد پیشرفته می‌تواند در صنایع دفاعی، پزشکی و الکترونیک راهبردی نیز اثرات اقتصادی مثبت داشته باشد.

محدودیت‌ها و ریسک‌ها

با وجود مزایای فوق، بهره‌برداری صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای نیازمند رعایت دقیق اصول ایمنی و مدیریت ریسک است. خطر نشت مواد رادیواکتیو در اثر سوانح یا نقص فنی، همواره موضوعی حساس است؛ از این رو استانداردهای بین‌المللی ایمنی هسته‌ای (نظیر دستورالعمل‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی) باید به‌طور کامل اجرا شوند. مدیریت پسماندهای رادیواکتیو نیز از چالش‌های مهم است. مطالعات نشان می‌دهد اداره ایمن پسماندها، مستلزم برنامه‌ریزی جامع ملی و سازماندهی مشخص است. بهبود تجهیزات پایش و ذخیره‌سازی پسماند و توسعه فناوری‌های جداسازی ایمن برای مواد پرتوزا از ضرورت‌هاست. به‌علاوه، تعهدات قانونی بین‌المللی ایران (عضویت در معاهده NPT و پروتکل الحاقی) مستلزم شفافیت کامل در فعالیت‌های هسته‌ای و همکاری با بازرسان آژانس است، هر گونه ابهام یا مخفی‌کاری می‌تواند موجب تشدید تنش‌های سیاسی و اقتصادی شود.

انرژی هسته‌ای، فرصت‌های بزرگ برای صنعت و سلامت

فناوری هسته‌ای برای ایران در صورتی که به‌دقت و مسئولانه هدایت شود، فرصت‌های راهبردی و بلندمدتی فراهم می‌آورد که می‌تواند اثرات مثبت فراوانی در ابعاد اقتصادی، صنعتی، پزشکی و زیست‌محیطی داشته باشد. نخست آنکه تولید برق هسته‌ای، به‌عنوان منبعی با انتشار کم کربن و توان خروجی پایدار، می‌تواند بار پایه شبکه برق را تأمین کند و وابستگی کشور به سوخت‌های فسیلی و واردات انرژی را کاهش دهد؛ این امر هم به بهبود امنیت انرژی و هم به صرفه‌جویی ارزی منجر می‌شود. تجربه بهره‌برداری نیروگاه‌هایی همچون بوشهر نشان داده است که نصب و راه‌اندازی تأسیسات هسته‌ای در چارچوب استانداردهای فنی و نظارتی می‌تواند تأمین مطمئنی برای برق پایدار و کاهش آلودگی‌های سوخت‌های فسیلی فراهم آورد.

دوم اینکه توسعه ظرفیت‌های هسته‌ای پژوهشی و تولید رادیوداروها مزایای مستقیمی برای بخش سلامت و پزشکی فراهم می‌آورد. دسترسی داخلی به ایزوتوپ‌های تشخیصی و درمانی نه‌تنها هزینه‌های ارزی واردات را کاهش می‌دهد، بلکه سلامت عمومی را از طریق تشخیص زودهنگام و درمان‌های پیشرفته تقویت می‌کند؛ ایجاد زنجیره تأمین ملی برای رادیوداروها و تجهیزات مرتبط می‌تواند زمینه رشد شرکت‌های دانش‌بنیان و تولید فناوری‌های بومی را نیز تسهیل کند.

رنیوم 188؛ نماد بلوغ فناوری هسته ای ایران در خدمت پزشکی - تسنیم

فناوری پرتودهی محصولات و به‌نژادی جهشی می‌تواند هزینه‌های کشاورزان برای سموم و کود را کاهش دهد و با کاهش ضایعات پس از برداشت و افزایش تولید، به امنیت غذایی و صرفه‌جویی ارزی کمک کند، این روش‌ها امکان صادرات محصولات باکیفیت‌تر را فراهم ساخته و درآمد کشاورزان را افزایش می‌دهد


سوم، فناوری‌های پرتوشناسی و کاربردهای ایزوتوپی در کشاورزی و صنایع غذایی نشان داده‌اند که قابلیت افزایش بهره‌وری، کاهش ضایعات و بهبود کیفیت محصولات را دارند، از اصلاح کنترل‌شده بذرها گرفته تا استرلیزاسیون بسته‌بندی‌ها و کنترل آفات، همگی نمونه‌هایی از کاربردهای صلح‌آمیز هسته‌ای هستند که می‌توانند امنیت غذایی و درآمد صادرات کشاورزی را ارتقا دهند؛ این مزایا به‌ویژه در مناطقی که با محدودیت منابع آب روبه‌رو هستند، بسیار باارزش‌اند.

چهارم، صنایع سنگین و خدمات فنی همچون رادیوگرافی صنعتی، بازرسی جوش و کنترل کیفیت بر پایه تشعشعات نقشی تعیین‌کننده در افزایش ایمنی و کیفیت تولیدات نفت، گاز و پتروشیمی ایفا می‌کنند. توسعه توانمندی داخلی در این حوزه‌ها، علاوه‌بر کاهش وابستگی به خدمات و فناوری خارجی، قابلیت صادرات خدمات فنی را نیز فراهم می‌آورد و ارزش افزوده صنعتی کشور را افزایش می‌دهد.
با وجود این مزایا، بهره‌گیری از منافع هسته‌ای مستلزم مدیریت دقیق ریسک‌هاست. ایمنی تاسیسات، مدیریت بلندمدت پسماندهای رادیواکتیو و ساخت سازوکارهای نظارتی شفاف داخلی و تعامل سازنده با نهادهای بین‌المللی از جمله شرط‌های ضروری‌اند. هزینهٔ سرمایه‌گذاری اولیه، نیاز به نیروی انسانی آموزش‌دیده و پیچیدگی‌های حقوقی و بین‌المللی، چالش‌هایی جدی هستند که تنها از طریق برنامه‌ریزی کلان، تضمین منابع مالی و استراتژی آموزشی بلندمدت قابل حل خواهند بود.

بنابراین سیاست‌گذاری هوشمند باید در سه محور متمرکز شود:

  • نخست تقویت زیرساخت‌های تحقیق و توسعه و ترویج همکاری‌های دانشگاهی-صنعتی تا فناوری‌های بومی و نوآورانه شکل گیرد
  • دوم ارتقای استانداردهای ایمنی و ایجاد شفافیت نهادی همراه با تعامل سازنده با نهادهای بین‌المللی برای جلب اعتماد و رفع موانع حقوقی
  • سوم تشویق بخش خصوصی و اکوسیستم استارتاپی برای مشارکت در زنجیره ارزش هسته‌ای، از قطعه‌سازی تا خدمات پس از فروش و تولید رادیودارو

در چشم‌انداز میان‌مدت، ایران می‌تواند با ترکیب سیاست‌های حمایتی مالی، برنامه‌های آموزشی گسترده و سرمایه‌گذاری هدفمند در فناوری‌های نوین ایمنی و مدیریت پسماند، نه‌تنها از مزایای اقتصادی انرژی هسته‌ای بهره‌مند شود، بلکه به معیاری منطقه‌ای در کاربردهای صلح‌آمیز هسته‌ای تبدیل گردد. این مسیر موفق زمانی محقق خواهد شد که شفافیت، مسئولیت‌پذیری و تعهد عملی به استانداردهای بین‌المللی همواره در اولویت قرار گیرد، تا هم منافع ملی به‌دست آید و هم نگرانی‌های زیست‌محیطی و امنیتی به حداقل برسد، پیشنهاد عملیاتی شامل تخصیص بودجه مشخص برای پژوهش و توسعه، ایجاد مراکز آموزش تخصصی، تدوین سیاست ملی مدیریت پسماند و راه‌اندازی سازوکارهای شفاف گزارش‌دهی و مشارکت مردمی است، اجرای این اقدامات تضمین می‌کند که بهره‌برداری از فناوری هسته‌ای هم ایمن و هم اقتصادی باشد. این مسیر نیازمند عزم، همکاری و پیگیری است.