پاورپوینت کاربردهای فناوری هسته ای حاوی 44 اسلاید بوده و اطلاعات کاملی درباره کاربردهای متنوع این تکنولوژی، از جمله کاربردهای پزشکی، انرژی، کشاورزی، صنعتی، نظامی و چالش ها و مخاطرات آن را ارائه می‌دهد.
اهمیت انرژی هسته ای
انرژی هسته‌ای به عنوان یک منبع انرژی بی‌تردید اهمیت دارد. این فناوری نه تنها به تولید انرژی پایدار و مستدام کمک می‌کند بلکه با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به محیط زیست کمک می‌کند. همچنین، انرژی هسته‌ای به عنوان یک راهکار برای تنوع منابع انرژی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی مورد تأیید است. از آنجا که سوخت هسته‌ای برای مدت طولانی در دسترس باقی می‌ماند و به تولید انرژی برتری دست می‌دهد، این فناوری اهمیت ویژه‌ای در تأمین نیازهای انرژی جهانی دارد.
کاربردهای انرژی هسته ای
- کاربرد انرژی اتمی در بخش پزشکی و بهداشتی
- تشخیص
- تشخیص بیماری های تروئید و درمان آنها؛
- تشخیص و پیگیری درمان سرطان پروستات؛
- بررسی مراکز عفونی در بدن؛
- تشخیص سرطان‌های کولون، پانکراس، روده کوچک و برخی سرطان‌های سینه؛
- شناخت محل تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی، سینه و ناراحتی های ریوی؛
- تصویرگیری بیماری های قلبی، تشخیص عفونت ها و التهاب مفصلی، آمبولی و لخته های وریدی؛
- تشخیص کم خونی ها یا سندرم اختلال در جذب ویتامین ب 12؛
- تولید دزیمترهای جیبی و محیطی؛
- رادیو گرافی
- گامااسکن
- رادیو بیولوژی
- تصویر برداری در پزشکی هسته ای
- توموگرافی تابش پوزیترون (PET)
- توموروگرافی با استفاده از تابش تک فوتون (SPECT)
- تصویر برداری قلبی عروقی
- اسکن استخوان
کاربرد انرژی اتمی در بخش پزشکی و بهداشتی
- درمان
- تهیه و تولید انواع رادیودارو ها (مانند ید 131)
- تهیه و تولید کیت های رادیودارویی جهت مراکز پزشکی هسته‌ای؛
- کنترل کیفی رادیوداروهای خوراکی و تزریقی برای تشخیص و درمان بیماری ها
- تهیه و تولید کیت های هورمونی
- پرتو درمانی (برای مثال نابودی تومورهای سرطانی با پرتوها)
- استریلیزاسیون
- استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های هسته ای
دستاوردهای جمهوری اسلامی در زمینه ی پزشکی هسته ای
تاکنون، 95 درصد از رادیوداروهای تولید شده در جهان، در پنج راکتور هسته‌ای بزرگ واقع در کانادا، هلند، بلژیک، فرانسه و آفریقای جنوبی تولید می‌شوند. در این راستا، جمهوری اسلامی ایران به دستاوردهای مهمی در فناوری تولید رادیوداروهای برخی جدید و حیاتی دست یافته و به تبلیغ موقعیت خود در میان تولیدکنندگان رادیوداروها پرداخته است.
همچنین، در زمینه پژوهش‌های پزشکی هسته‌ای، جمهوری اسلامی ایران در سال‌های 2006 و 2010 به ترتیب جایگاه هفتم و اول را کسب کرده است. امروزه، تا 95 درصد از مصرف رادیوداروها در ایران توسط تولیدات داخلی تأمین می‌شود و چند نمونه از آخرین محصولات رادیودارویی کشور ایران در این زمینه ارائه شده‌اند.
- کرومیک فسفات جهت درمان سرطان کبد
- چشمه براکی تراپى ید-125 « براى درمان سرطان مغز
- برمبزین – گالیوم68 « براى درمان تومورهاى پروستات، شش و سینه
- ژنراتور استرانسیوم90/ ایتریم90 « برای درمان سرطا نهاى پروستات، سینه، تخمدان، سلول هاى کبدى، درمان لنفوم غیر هوچکینى (بدخیم)، التهاب مفاصل و تومورهاى عصبى – درون ریز
هر سال، میان 800 هزار تا یک میلیون نفر در 125 مرکز پزشکی هسته‌ای در بیمارستان‌های ایران از رادیوداروها بهره می‌برند. تولید داخلی رادیوداروها در ایران به ویژگی‌های اقتصادی منحصربه‌فردی دست یافته و تحریم‌های دارویی مرتبط با این داروها را تقریباً بی‌اثر کرده است. یکی از چالش‌های موجود، نیمه عمر کوتاه برخی از این داروهاست که واردات آنها را تقریباً ناممکن کرده و اعتماد به کشورهای خارجی در این زمینه را متضرر کرده است.
افزایش روزافزون در مصرف رادیوداروها در ایران (با رشد تقریباً 23 درصد) به تبدیل این صنعت به یک منبع مهم اقتصادی کمک کرده و تأمین مالی برای این پروژه‌ها را تسهیل می‌کند. سازمان انرژی اتمی نیز به عنوان تأمین‌کننده اصلی رادیوداروها در کشور واقع شده و برای تأمین این نیاز از راکتور تحقیقاتی تهران بهره می‌گیرد، و با راه‌اندازی راکتور در حال احداث اراک، امکان توسعه صنعت پزشکی هسته‌ای در کشور را بهبود می‌بخشد.
کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری
- پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماری های دامی؛
- تولید مثل دام؛
- تغذیۀ دام؛
- اصلاح نژاد دام؛
- بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.
کاربرد انرژی اتمی در مدیریت منابع آب
- شناسایی حوزه های آب خیز زیر زمینی،
- هدایت آب های سطحی و زیرزمینی،
- کشف و کنترل آلودگی
- کنترل نشت و ایمنی سدها
- شیرین کردن آب شور و آب دریا
کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع غذایی و کشاورزی
- گیاه پزشکى
- نگهدارى مواد غذایى و افزایش زمان انبار کردن محصولات کشاورزى (مثلاً جلوگیرى از جوانه زدن سیب زمینى با اشعه ى گاما)
- به تأخیر انداختن زمان رسیدگی محصولات غذایی؛
- موتاسیون هسته اى ژن ها و افزایش بازدهى و مقاومت محصولات در برابر حشرات مضر
- افزایش راندمان جذب آب و کود در گیاهان زراعى
- روش جایگزین برای استفاده از حشره کش های شیمیایی؛
- کنترل و از بین بردن حشرات مضر و گیاهان هرز؛
- افزایش زمان نگهداری محصولات غذایی؛
- کاهش میزان آلودگی میکروبی محصولات غذایی و کشاورزی؛
- از بین بردن ویروس های کشاورزی
- طرح های باردهی و جهش گیاهانی چون گندم، برنج و پنبه؛
- کشف منابع آب جدید؛
کشاورزی هسته ای در ایران
در سال 90، جمهوری اسلامی ایران با استفاده از تکنیک موتانت (جهش‌یافتگی) به نخستین بار موفق به ایجاد دو رقم برنج به نام‌های “پویا” و “تابش” شد. این ارقام، جزو گروه طارم و موسی طارم و در دسته‌ی برنج‌های صدری قرار می‌گیرند و با مقایسه با نمونه‌های معمولی، مزایایی از جمله بلندی قامت و مقاومت به آفات را ارائه می‌دهند.
همچنین، گندم طبسی یا همان “گندم اتمی” به عنوان یکی از مناسب‌ترین گونه‌های گندم برای مناطق خشک و شور ایران شناخته می‌شود. این گونه گندم در ابتدا مشکلاتی از جمله بلندی قامت داشت، اما در مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌ای مورد مطالعه و بهبود قرار گرفته و استفاده از آن در برخی مناطق ایران، از جمله طبس، منجر به افزایش 70 درصدی تولید گندم شده است.
در ایران، تحقیقات متعددی با استفاده از فناوری هسته‌ای برای بهبود خاک، تغذیه گیاهان، افزایش کارایی مصرف آب و عناصر غذایی در محصولات مختلف انجام شده است. همچنین، در زمینه معرفی ارقام مناسب گیاهان زراعی، زینتی و درختی مختلف، از جمله گندم، پنبه، گلرنگ، کلزا، نخود، انار، موز، سیب‌زمینی، سویا، خربزه، گل‌رز، نارنگی، پرتقال، زردآلو و … فعالیت‌ها انجام شده است.
همچنین، با استفاده از فناوری هسته‌ای، پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه کاهش بار میکروبی زعفران، گوشت قرمز، ادویه، زیره، انواع خرما، و افزایش انبارمانی سیر، سیب‌زمینی و انواع پیاز و … انجام شده است. همچنین، تحقیقات مؤثری در زمینه کنترل آفات مگس زیتون، کرم گلوگاه انار، آفات انباری مهم کشور، قارچ عامل پوسیدگی ریشه گیاه لوبیا و … انجام شده است.
کاربرد فناوری هسته ای در محیط زیست
- استفاده از شتابدهنده ها در شناسایى آلاینده هاى هوا و آب و خاك
- ردیابى آلاینده هاى زمینى
- کنترل آلاینده هاى فسیلى و بیولوژیکىدر هوا و فاضلاب و پسماند هاى بیمارستانى
- از بین بردن پسماند هاى صنعتى و خانگى
- ضدعفونى سطوح حساس
- بررسى هاى زمین شناختى(مطالعه ى فرسایش خاك با استفاده از روش هاى هسته اى)
- توسعه و راه اندازى فناوری هاى جایگزین برای رفع آلودگى آب هاى سطحى و زیرزمینى بر اثر انباشت پسماندهاى صنعتى و فعالیت هاى بشری مانند:
پرتودهى براى پاك سازى فاضلاب صنعتى، آب شهرى، آب زیرزمینى و آب آشامیدنى - تجزیه ى ترکیبات آلى سمى و آلاینده هاى بیولوژیکى
- کاهش انباشت گازهاى گلخانه اى با استفاده از راکتورهاى هسته اى
کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع
- دقیق ترین روش آنالیز ترکیبی مواد جدید (خصوصا ساخت لوازم تحریمی)
- تهیه و تولید چشمه های پرتوزایی کبالت برای مصارف صنعتی؛
- تولید چشمه ها ی ایریدیم برای کاربردهای صنعتی و بررسی جوشکاری در لوله های نفت و گاز؛
- تولید چشمه های پرتوزا برای کاربردهای مختلف در علوم و صنعت از قبیل: طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته‌ای جهت کاربردهای صنعتی،
- اندازه گیری خاکستر ذغال سنگ،
- بررسی کوره های مذاب شیشه سازی جهت تعیین اشکالات آنها،
- نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک های هسته‌ای
- نشت یابی با اشعه
- دبی سنجی پرتویی (سنجش شدت تشعشعات ، نور و فیزیک امواج)
- سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار
- سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات
- چگالی سنج موادمعدنی با اشعه
- کشف عناصر نایاب در معادن
- کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع
چند مثال کاربردی در صنعت
در صنعت اتومبیل سازی از مواد رادیواکتیو برای کنترل کیفیت ورق استیل استفاده می شود.
- در صنعت ساخت و نگهداری هواپیما برای کنترل وجود شکاف یا نشتی در موتورهای جت از مواد رادیو اکتیو استفاده می کنند.
- برای برآورد میزان سنگهای معدنی در معادن یا مواد نفتی در چاه های نفت یا حفاری ها از این مواد استفاده می کنند.
- برای مشخص کردن کیفت جوشکاری در لوله های که در زیر زمینی کار گذاری شده اند نیز مواد رادیو اکتیو راه حل مناسبی است.
- بسیاری از دستگاههای فتوکپی برای جلوگیری از به هم چسبیدن کاغذها بر اثر الکتریسیته ساکن و در نهایت جمع شدن در دستگاه از مقادیر بسیار کمی مواد رادیو اکتیو استفاده می کنند.
- استفاده از مواد رادیو اکتیو برای تمیز کردن و زدودن آلودگی در بسیاری از لوازم مانند لنزهای چشم یا برخی مواد آرایشی.
کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسیته
نیروگاه هسته ای:
نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. اولین جایگاه از این نوع در 27 ژوئن سال 1958 در شوروی سابق ساخته شد. که قدرت آن 5000 کیلو وات است. چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین ها و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .
ایران هر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را در صورت راه اندازی تامین می نماید. و احداث نیروگاههای دیگر برای رفع این نیازی ضروری است. برای تولید میزان برق حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه 5 میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد.
فهرست مطالب
بخش اول:
اهمیت انرژی هسته ای
کاربردهای انرژی هسته ای
کاربرد فناوری هسته ای در بخش پزشکی و بهداشتی
کاربرد فناوری هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری
کاربرد فناوری هسته ای در مدیریت منابع آب
کاربرد فناوری هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی
کاربرد فناوری هسته ای در محیط زیست
کاربرد فناوری هسته ای در بخش صنایع
کاربرد فناوری هسته ای در تولید الکتریسیته
کاربرد فناوری هسته ای در بخش نظامی
کاربرد فناوری هسته ای در باستان شناسی
کاربرد فناوری هسته ای در اکتشافات
بخش دوم
استفاده کشورهای دنیا از فناوری های هسته ای
آینده ی جمعیت و انرژی جهان و لزوم تغییر منابع انرژی
مقایسه ی تولید برق هسته ای با سایر روشهای تولید برق
برنامه ی برق هسته ای ایران