08/21/2013 - 12:16

كيفية الاستغناء عن اليورانيوم عالي التخصيب

يُستخدم التكنيشيوم 99، وهو نظير طبي متبدل الاستقرار، ومنتج اضمحلالي للموليبدينوم 99، الذي يعتبر أهم نظير مشع مستخدم في الطب النووي، في حوالي 85 في المئة من إجمالي عمليات التشخيص في الطب النووي، والتي تصل إلى 30 مليون عملية سنويا.

يمكن إنتاج الموليبدينوم 99 من خلال عدة طرق، لكن أكثرها فعالية للتطبيقات الطبية هي طريقة الانشطار -- باستخدام النيوترونات الحرارية المنتجة في مفاعل نووي لتشعيع أهداف تحتوي على اليورانيوم. ينتج عن ذلك انقسام (أو انشطار) ذرات اليورانيوم إلى العديد من النظائر المستقرة والنشطة إشعاعيا، أحدها الموليبدينوم 99. يتم نقل هذا النظير في النهاية إلى مصنعي المولدات، الذين يقومون بنقل المولدات إلى مراكز الطب النووي. هناك يستخدم التكنيشيوم 99 في تصنيف الجزيئات لاستخدامها في عمليات التشخيص.

يمكن استخدام أي من اليورانيوم عالي التخصيب أو اليورانيوم منخفض التخصيب  كهدف (المادة التي يتم إطلاق النيوترونات في قلب المفاعل عليها لإحداث انشطار فيها). إن استخدام اليورانيوم عالي التخصيب يحمل مخاطر معززة للإنتشار والإرهاب النوويين. يقلل استخدام اليورانيوم منخفض التخصيب من هذه المخاطر بشكل ملحوظ.

من عالي التخصيب إلى منخفض التخصيب. بدأت الهيئة الوطنية الأرجنتينية للطاقة الذرية، وهي المسؤولة عن تنفيذ البحث والتطوير النووي وأيضا تنفيذ تطبيقات وخدمات مثل إنتاج النظائر المشعة، في إنتاج الموليبدينوم 99 في عام 1985، باستخدام أهداف مخصبة بالنظير 235 لأكثر من 90 في المئة. خلال عامي 1988 و 1989، تم تحول المفاعل RA-3 التابع للهيئة -- وهو حاليا المفاعل الأكثر أهمية في أمريكا اللاتينية لإنتاج النظائر المشعة -- للاعتماد على وقود اليورانيوم منخفض التخصيب  للتجاوب مع المخاوف الدولية بخصوص الانتشار النووي. ثم جاءت الخطوة التالية لخفض استخدام اليورانيوم عالي التخصيب من خلال تطوير طريقة لإنتاج الموليبدينوم باستخدام أهداف اليورانيوم منخفض التخصيب.

كان التحدي الأول متمثلا في تطوير هدف مناسب من اليورانيوم منخفض التخصيب بحيث ينتج على الأقل نفس كمية الموليبدينوم التي يتم الحصول عليها باستخدام  هدف اليورانيوم عالي التخصيب. ولتحقيق ذلك، تم تنفيذ مشروع مشترك لعزل وتنقية الموليبدينوم بواسطة مجموعات في الهيئة الوطنية الأرجنتينية للطاقة الذرية مسؤولة عن تصنيع عناصر الوقود والأهداف والمعالجة الكيميائية للأهداف. تم اختبار العديد من مركبات اليورانيوم حتى تم تطوير هدف من اليورانيوم منخفض التخصيب بهندسة مماثلة للهدف السابق من اليورانيوم عالي التخصيب لكن بمحتوى أعلى من اليورانيوم.

تطلب البدء في استخدام هذه الأهداف الجديدة إجراء العديد من التغييرات في عمليات الفصل والتنقية في المنشأة، بينما البنية التحتية كانت بحاجة لتعديلات طفيفة للغاية. في عام 2002، بدأ الإنتاج التجاري من الموليبدينوم 99 من أهداف اليورانيوم منخفض التخصيب. قام طاقم العاملين بالهيئة بتنفيذ مشروع التحول بأكمله، بدون اي دعم تقني أو مالي خارجي. اليوم، تنتج الهيئة الوطنية الأرجنتينية للطاقة الذرية الموليبدينوم 99 ذا الجودة العالية والذي يكفي احتياجات الأرجنتين بالكامل وثلث احتياجات البرازيل. إضافة إلى ذلك، يتم تصدير حوالي 15 في المئة من الموليبدينوم 99 المُنتَج لمنطقة أمريكا اللاتينية، غير البرازيل، على شكل مولدات التكنيشيوم 99.

التجربة الأرجنتينية في التحول من استخدام اليورانيوم عالي التخصيب إلى اليورانيوم منخفض التخصيب دائما تكون حاضرة على المستوى الدولي كدليل على أن عملية  التحول ممكنة تقنيا واقتصاديا.  تشمل أمثلة ذلك، دراسة "إنتاج النظائر المشعة الطبية بدون اليورانيوم عالي التخصيب" التي أجريت عام 2009 بتكليف من الكونجرس الأمريكي ، ومنشورات المجموعة رفيعة المستوى لتأمين إمدادات النظائر الطبية المشعة، وهي مبادرة لمعالجة القضايا العالمية المتعلقة بالامدادات، وكذلك التحول إلى أهداف اليورانيوم منخفض التخصيب في إنتاج النظائر المشعة إنشطاريا ، وبرنامج وزارة الطاقة الأمريكية المعروف باسم التخصيب المنخفض  لمفاعلات الأبحاث والتجارب.

سوف تساعد الجهود الحالية التي تبذلها الهيئة الوطنية الأرجنتينية للطاقة الذرية لبناء مفاعل جديد للبحث والإنتاج، إضافة لإنشاء مصنع جديد بطاقة أكبر لإنتاج النظائر المشعة  إنشطاريا، على زيادة توفر النظائر المشعة الطبية المنتجة بأهداف اليورانيوم منخفض التخصيب. سيساعد هذا على تجنب حدوث أزمات في امدادات التكنيشيوم 99 -- في عام 2009  حددثت مشاكل في منشأة كندية لإنتاج التكنيشيوم أسهمت في في إشعال مثل هذه الأزمات -- كما ستساهم أيضا في المبادرة العالمية لخفض اليورانيوم عالي التخصيب.

تشجيع التحول. تسير الجهود الدولية لخفض استخدام اليورانيوم عالي التخصيب في القطاع المدني في الاتجاه الصحيح. العديد من المبادرات المشار إليها سابقا هي أدوات قوية لإشهار إمكانية وأهمية  التحول إلى اليورانيوم منخفض التخصيب؛ وكذلك  جهود  الوكالة الدولية للطاقة الذرية لتنسيق الاجتماعات وإقامة مشاريع بحثية في هذا الموضوع. على الصعيد الوطني، ينبغي على الدول ذات الاحتياج الكبير لمنتجات الموليبدينوم المُنتج انشطاريا أن تبدي تفضيلا للموردين الذين يستخدمون اليورانيوم منخفض التخصيب وتفرض قيودا على المنتجات التي تعتمد على اليورانيوم عالي التخصيب.

ساهمت الهيئة الوطنية الأرجنتينية للطاقة الذرية بقوة في عملية  التحول- ليس فقط  بتحول قلبي مفاعليها النوويين RA-3 و RA-6وعملية إنتاج الموليبدينوم 99 إلى استخدام اليورانيوم منخفض التخصيب، ولكن أيضا عن طريق نجاحها في نقل تقنياتها المستخدمة في إنتاج اليورانيوم منخفض التخصيب إلى هيئات في الخارج من بينها المنظمة الأسترالية للعلوم والتقنيات النووية وهيئة الطاقة الذرية المصرية.

إن تضافر الجهود الوطنية والمتعددة الأطراف  يساعد على خلق  تفهم أفضل لأهمية ازالة اليورانيوم عالي التخصيب من التطبيقات المدنية. إن هذا يساهم في جعل العالم مكانا أكثر أمانا.