X
تبلیغات
امپراطوران آنلاین

انرژی هسته ای، سلولهای بنیادین، شبیه سازی، نانو تکنولوژی
انرژی هسته ای، سلولهای بنیادین، شبیه سازی، نانو تکنولوژی 
آخرین مطالب

تاریخچه انرژی اتمی ایران

سال ۱۳۱۵ مجلس شورای وقت، ایجاد مرکز اتمی دانشگاه تهران را تصویب کرد و در آذر۱۳۴۴ رئاکتور پنج مگاواتی آموزشی و تحقیقاتی ایران آماده فعالیت شد.در سال ۱۳۴۵ در مرکز تحقیقات هسته ای امیرآباد تهران این تجهیزات بکار گرفته شد.
فعالیت این واحد تاکنون ادامه دارد و این رئاکتور بطور منظم از سوی آژانس بین المللی انرژی اتمی بررسی می شود.
سال ۱۳۵۲ سازمان انرژی اتمی تشکیل و در همان سال قراردادهای ۱۰ ساله قابل تمدید برای تهیه سوخت هسته ای با کشورهای آلمان، فرانسه و آمریکا امضا شد.
قرار بود نیروگاه اتمی در بوشهر توسط وزارت تحقیقات و صنعت آلمان غربی سابق به عنوان نخستین نیروگاه اتمی ایران در سال ۱۳۵۸ راه اندازی و بلافاصله پس از پایان کار احداث نیروگاه بعدی آغاز شود.
بر اساس این قرارداد قرار شد آمریکا پس از مذاکراتی که ۲۲ مرداد ۵۶ صورت گرفت نیروگاههایی در ایران احداث کند و هشت رئاکتور اتمی به رژیم شاه بفروشد.
پانزده مهر ۱۳۵۶ نیز فرانسه اعلام کرد که دو نیروگاه اتمی در ایران تاسیس می کند و رئاکتورهایی به ایران می فروشد.
اما با پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی و در پی مخالفت دولت های غربی با انقلاب این روند متوقف شد و بخشی از امکانات نیز بمباران شد.
پس از پایان جنگ تحمیلی برای تکمیل و تجهیز نیروگاه هسته ای بوشهر مذاکراتی انجام شد اما پیمانکاران به علت فشار دولت های غربی کناره گیری کردند و در نهایت روس ها همکاری هسته ای با ایران را پذیرفتند.

سال های ۶۴ تا ۷۶ برای انتقال این دانش به کشور تلاش های زیادی انجام شد.
سال های ۷۶ تا ۸۰ با انتقال این دانش به کشور و ساخت وسایل و تجهیزات مورد نیاز در داخل ، ایران موفق به انجام آزمایشهای مربوط در محیط آزمایشگاهی شد.
از سال ۸۰ این دانش به سایت هسته ای نطنز که از چند سال پیش احداث آن آغاز شده بود منتقل شد.
در همین زمان ایران به دانش غنی سازی اورانیوم از طریق لیزر در محیط آزمایشگاهی دست یافت و عملیات احداث رئاکتور آب سنگین اراک نیز آغاز شد و بالاخره ایران توانست فرایند غنی سازی و چرخه سوخت اتمی را اجرایی کند.
در سال ۱۳۸۲ براساس توافقنامه سعدآباد ، تهران متعهد شد که غنی سازی اورانیوم را به حالت تعلیق دراورد و برغم اینکه بیش از ۱۰۰ ماشین سانتریفیوژ در نطنز داشت صرفا ۱۰ ماشین سانتریفیوژ به هم متصل و روی آنها تست انجام و اورانیوم تا یک و دو دهم درصد غنی شده بود.
براساس توافقنامه سعدآباد قرار شد ایران در اسفند ۸۴ فرایند تحقیق و توسعه هسته ای را نطنز آغاز خواهد کرد.
متخصصان جمهوری اسلامی ایران پس از آغاز فعالیت مجدد هسته ای موفق شدند همه مراحل غنی سازی دستگاه های سانتریفیوژ را بومی کنند .
این سانتریفیوژها حدودا یک متر و هشتاد سانتی متر ارتفاع دارد و از ۲۰۰ قطعه تشکیل شده که ۹۴ قطعه آن بسیار حساس و دارای تکنولوژی بالایی است.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:46 ق.ظ ] [ حسن ]

کاربردهای انرژی هسته ای
انرژی هسته ای در پزشکی :

کاربرد انرژی هسته ای در پزشکی به دو بخش تقسیم می شود : تشخیص و درمان. پزشکی هسته ای یکی از شاخه های علم پزشکی است که در آن از مواد رادیواکتیو برای تشخیص و درمان بیماری ها استفاده می شود .به گزارش تارنمای سازمان انرژی اتمی ایران ، در زمینه تشخیص بیماری ها از رادیوداروهای (داروهایی متشکل از مواد رادیواکتیو ) مختلف درتصویر برداری جهت تشخیص و بررسی تومورهای سرطانی ، بررسی بیماری های کبد و کیسه صفرا ، بررسی عفونت و التهاب مفصلی استفاده می شود. هم چنین این مواد در تشخیص گرفتگی عروق خونی ، تشخیص نارسائی های قلب، کلیه و سایر ارگان های بدن کاربرد دارند. در آنالیز خون، پروتئین ها و سرم ها از پرتوهای رادیواکتیو استفاده می شود. هم چنین برخی از رادیوداروها تولید شده اند که برای تشخیص بیماری هایی مثل تیروئید به کار می روند. MRI نیز یکی از روش های تشخیصی در پزشکی هسته ای است . در حوزه درمان بیماری ها، رادیو داروهای مختلفی ساخته شده اند که برای از بین بردن کیست ها وتومورهای سرطانی استفاده می شوند. هم چنین در برخی از بیماری های مغزی می توان بدون نیاز به باز کردن جمجمه از اشعه برای جراحی استفاده کرد . در بیست سال اخیر جراحی پرتوی، اولین راه درمان پس از استفاده از شیمی درمانی ، پرتو درمانی و جراحی بوده است .

دانشمندان پزشکی هسته ای در حال بررسی روش های تشخیصی جدیدی هستند تا بتوانند میزان عناصر اصلی و مهم موجود در بدن جنین را اندازه گیری کرده و با تغییر آنها پیش از تولد، از بروز ناهنجاری ها در نوزادان جلوگیری کنند.
انرژی هسته ای در بهداشت: در سترون سازی وسایل یکبارمصرف پزشکی از پرتوهای رادیواکتیو استفاده می شود. هم چنین در صورتی که مواد اولیه داروها و مواد بهداشتی یا محصولات استریل پزشکی آلودگی داشته باشند، این آلودگی با کمک مواد رادیو اکتیو قابل اندازه گیری است. با این روش آلودگی سبزیجات بسته بندی شده نیز قابل اندازه گیری است .
انرژی هسته ای در کشاورزی: از طریق روش های هسته ای اصلاح بذر، بذرگیاهانی مثل گندم ، برنج ، جو و پنبه به نحوی تغییر داده می شوند که در برابر بیماری های قارچی، سرما، خوابیدگی و مقاوم باشند. هم چنین با استفاده از این روش بذر و نهال گیاهان شورپسند با هدف پرورش و برداشت محصول در شرایط نامناسب وبرای جلوگیری از افزایش بیابانی شدن اراضی تولید می شود
انرژی هسته ای در دامپزشکی و دامپروری: در تشخیص و درمان بیماریهای دام، تولید مثل دام، اصلاح نژاد دام در جهت بازدهی بیشتر مثل اصلاح نژاد گاوها به صورتی که گوشت قابل استفاده آنها به حداکثر برسد، از روش های هسته ای استفاده می شود.درخصوص بهداشت وایمن سازی خوراک دام از پرتوهای رادیواکتیو،میتوان بهره جست
انرژی هسته ای در صنعت: چشمه های رادیواکتیو در صنعت برای بررسی جوشکاری های صنعتی ، جوش لوله های نفت و گاز و نشت یابی لوله های انتقال به کار می رود. از میکروسکوپ های الکترونی می توان در اندازه گیری لایه های اپتیکی ، کالیبره کردن دستگاه های اندازه گیری ، تعیین خواص مکانیکی مواد ، سطح سنجی و ضخامت سنجی استفاده می شود. در سازمان انرژی اتمی دستگاه هایی وجود دارند که بررسی خوردگی فلزات ، تعیین کیفیت فرآورده های صنعتی ، مواد اولیه و آلیاژها را انجام می دهند .
انرژی هسته ای در امنیت: کشف مین های ضد نفرو حتی بررسی تراکم گلوله ها و خمپاره ها از دستگاه هایی که بر مبنای فیزیک هسته ای کار می کنند ، امکان پذیر است .
انرژی هسته ای در باستان شناسی: کارهایی از قبیل بررسی نمونه های باستان شناسی مانند سکه ، سفال و غیره جهت عمرسنجی و تجزیه و تحلیل آنها از طریق علم هسته ای امکان پذیر است . برای تشخیص نمونه های تقلبی آثار باستانی و فسیل ها و عمرسنجی آنها ، میزان کربن رادیواکتیو موجود در نمونه ها اندازه گیری می شود.
انرژی هسته ای در اکتشافات: با بکار گیری روش های هسته ای می توان محل دقیق معادن مختلف و حوزه های آب زیرزمینی را کشف کرد. برای شیرین کردن آبها نیز می توان از فن آوری هسته ای استفاده کرد .
انرژی هسته ای در تولید برق: اگرچه ایران یکی از کشورهای غنی از لحاظ ذخایر نفت و گاز به شمار می رود اما باید پذیرفت که این منابع دائمی نیستند. بنابراین اگر نسل امروز هم چنان به امید سوخت های فسیلی دست روی دست بگذارد، نسل های آینده با بحران انرژی روبرو خواهند شد. بهترین و مطمئن ترین راه حل ، ساخت نیروگاه های هسته ای و استفاده از سوخت هسته ای است. مقدار انرژی تولید شده توسط نیروگاه های هسته ای قابل مقایسه با نیروگاه های آبی یا گازی نیست. در یک واکنش سوخت هسته ای ، بیست هزار برابر سوخت فسیلی انرژی تولید می شود . علاوه بر این، نیروگاه های هسته ای معضل آلودگی محیط را به همراه ندارد . تنها مشکل این نیروگاه ها ، زباله های هسته ای آنهاست که در صورت رعایت جوانب ایمنی و دفن اصولی آنها در محل های غیر مسکونی و دور از انسان ها خطر خاصی ایجاد نمی کنند .
انرژی هسته ای در صنایع غذایی: کیفیت مواد غذایی ، بهداشتی و آشامیدنی از جمله مواردی است که با فن آوری هسته ای قابل تعیین است . با استفاده از سیستم های جذب اتمی تعیین مقدارعناصر سمی کم مقدار در مواد غذایی ، تشخیص پرتودیدگی مواد غذایی امکان پذیر است . پرتودهی مناسب به مواد غذایی موجب پاستوریزه و استریلیزه شدن و افزایش زمان ماندگاری آنها می شود .
موارد ذکر شده گوشه ای از کاربردهای گسترده انرژی و فن آوری هسته ای در حوزه های گوناگون و برخی فعالیتهای سازمان انرژی اتمی است . این کاربردها هر روز در حال گسترش و افزایش است . با این توصیفات می توان علت ایستادگی ایران بر حق خود مبنی بر دستیابی به انرژی صلح آمیز هسته ای را دریافت . پیشرفت سریع علم و فن آوری در مسیری است که در آینده نه چندان دور کشورهایی که فاقد توان تولید و استفاده از دانش هسته ای باشند ، از لحاظ اقتصادی و علمی عقب مانده و وابسته خواهند بود.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:45 ق.ظ ] [ حسن ]

از سنگ اورانیوم تا بمب اتم
استخراج اورانیوم از معدن

اورانیوم که ماده خام اصلی مورد نیاز برای تولید انرژی در برنامه های صلح آمیز یا نظامی هسته ای است، از طریق استخراج از معادن زیرزمینی یا سر باز بدست می آید. اگر چه این عنصر بطور طبیعی در سرتاسر جهان یافت میشود اما تنها حجم کوچکی از آن بصورت متراکم در معادن موجود است.
هنگامی که هسته اتم اورانیوم در یک واکنش زنجیره ای شکافته شود مقداری انرژی آزاد خواهد شد.
برای شکافت هسته اتم اورانیوم، یک نوترون به هسته آن شلیک میشود و در نتیجه این فرایند، اتم مذکور به دو اتم کوچکتر تجزیه شده و تعدادی نوترون جدید نیز آزاد میشود که هرکدام به نوبه خود میتوانند هسته های جدیدی را در یک فرایند زنجیره ای تجزیه کنند.
مجموع جرم اتمهای کوچکتری که از تجزیه اتم اورانیوم بدست می آید از کل جرم اولیه این اتم کمتر است و این بدان معناست که مقداری از جرم اولیه که ظاهرا ناپدید شده در واقع به انرژی تبدیل شده است، و این انرژی با استفاده از رابطه E=MC۲ یعنی رابطه جرم و انرژی که آلبرت اینشتین نخستین بار آنرا کشف کرد قابل محاسبه است.
اورانیوم به صورت دو ایزوتوپ مختلف در طبیعت یافت میشود. یعنی اورانیوم U۲۳۵ یا U۲۳۸ که هر دو دارای تعداد پروتون یکسانی بوده و تنها تفاوتشان در سه نوترون اضافه ای است که در هسته U۲۳۸ وجود دارد. اعداد ۲۳۵ و ۲۳۸ بیانگر مجموع تعداد پروتونها و نوترونها در هسته هر کدام از این دو ایزوتوپ است.
برای بدست آوردن بالاترین بازدهی در فرایند زنجیره ای شکافت هسته باید از اورانیوم ۲۳۵ استفاده کرد که هسته آن به سادگی شکافته میشود. هنگامی که این نوع اورانیوم به اتمهای کوچکتر تجزیه میشود علاوه بر آزاد شدن مقداری انرژی حرارتی دو یا سه نوترون جدید نیز رها میشود که در صورت برخورد با اتمهای جدید اورانیوم بازهم انرژی حرارتی بیشتر و نوترونهای جدید آزاد میشود.
اما بدلیل “نیمه عمر” کوتاه اورانیوم ۲۳۵ و فروپاشی سریع آن، این ایزوتوپ در طبیعت بسیار نادر است بطوری که از هر ۱۰۰۰ اتم اورانیوم موجود در طبیعت تنها هفت اتم از نوع U۲۳۵ بوده و مابقی از نوع سنگینتر U۲۳۸ است.

فراوری

سنگ معدن اورانیوم بعد از استخراج، در آسیابهائی خرد و به گردی نرم تبدیل میشود. گرد بدست آمده سپس در یک فرایند شیمیائی به ماده جامد زرد رنگی تبدیل میشود که به کیک زرد موسوم است. کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانیوم تشکیل میدهد.
دانشمندان هسته ای برای دست یابی هرچه بیشتر به ایزوتوپ نادر U۲۳۵ که در تولید انرژی هسته ای نقشی کلیدی دارد، از روشی موسوم به غنی سازی استفاده می کنند. برای این کار، دانشمندان ابتدا کیک زرد را طی فرایندی شیمیائی به ماده جامدی به نام هگزافلوئورید اورانیوم تبدیل میکنند که بعد از حرارت داده شدن در دمای حدود ۶۴ درجه سانتیگراد به گاز تبدیل میشود.
هگزافلوئورید اورانیوم که در صنعت با نام ساده هگز شناخته میشود ماده شیمیائی خورنده ایست که باید آنرا با احتیاط نگهداری و جابجا کرد. به همین دلیل پمپها و لوله هائی که برای انتقال این گاز در تاسیسات فراوری اورانیوم بکار میروند باید از آلومینیوم و آلیاژهای نیکل ساخته شوند. همچنین به منظور پیشگیری از هرگونه واکنش شیمیایی برگشت ناپذیر باید این گاز را دور از معرض روغن و مواد چرب کننده دیگر نگهداری کرد.

غنی سازی

هدف از غنی سازی تولید اورانیومی است که دارای درصد بالایی از ایزوتوپ U۲۳۵ باشد.
اورانیوم مورد استفاده در راکتورهای اتمی باید به حدی غنی شود که حاوی ۲ تا ۳ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد، در حالی که اورانیومی که در ساخت بمب اتمی بکار میرود حداقل باید حاوی ۹۰ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد.
یکی از روشهای معمول غنی سازی استفاده از دستگاههای سانتریفوژ گاز است.
سانتریفوژ از اتاقکی سیلندری شکل تشکیل شده که با سرعت بسیار زیاد حول محور خود می چرخد. هنگامی که گاز هگزا فلوئورید اورانیوم به داخل این سیلندر دمیده شود نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش آن باعث میشود که مولکولهای سبکتری که حاوی اورانیوم ۲۳۵ است در مرکز سیلندر متمرکز شوند و مولکولهای سنگینتری که حاوی اورانیوم ۲۳۸ هستند در پایین سیلندر انباشته شوند.
اورانیوم ۲۳۵ غنی شده ای که از این طریق بدست می آید سپس به داخل سانتریفوژ دیگری دمیده میشود تا درجه خلوص آن باز هم بالاتر رود. این عمل بارها و بارها توسط سانتریفوژهای متعددی که بطور سری به یکدیگر متصل میشوند تکرار میشود تا جایی که اورانیوم ۲۳۵ با درصد خلوص مورد نیاز بدست آید.
آنچه که پس از جدا سازی اورانیوم ۲۳۵ باقی میماند به نام اورانیوم خالی یا فقیر شده شناخته میشود که اساسا از اورانیوم ۲۳۸ تشکیل یافته است. اورانیوم خالی فلز بسیار سنگینی است که اندکی خاصیت رادیو اکتیویته دارد و از آن برای ساخت گلوله های توپ ضد زره پوش و اجزای برخی جنگ افزار های دیگر از جمله منعکس کننده نوترونی در بمب اتمی استفاده میشود.
یک شیوه دیگر غنی سازی روشی موسوم به دیفیوژن یا روش انتشاری است.
دراین روش گاز هگزافلوئورید اورانیوم به داخل ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل تشکیل شده دمیده میشود. سوراخهای موجود در جسم متخلخل باید قدری از قطر مولکول هگزافلوئورید اورانیوم بزرگتر باشد.
در نتیجه این کار مولکولهای سبکتر حاوی اورانیوم ۲۳۵ با سرعت بیشتری در این ستونها منتشر شده و تفکیک میشوند. این روش غنی سازی نیز باید مانند روش سانتریفوژ بارها و باره تکرار شود.

راکتور هسته ای

راکتور هسته ای وسیله ایست که در آن فرایند شکافت هسته ای بصورت کنترل شده انجام میگیرد. انرژی حرارتی بدست آمده از این طریق را می توان برای بخار کردن آب و به گردش درآوردن توربین های بخار ژنراتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار داد.
اورانیوم غنی شده ، معمولا به صورت قرصهائی که سطح مقطعشان به اندازه یک سکه معمولی و ضخامتشان در حدود دو و نیم سانتیمتر است در راکتورها به مصرف میرسند. این قرصها روی هم قرار داده شده و میله هایی را تشکیل میدهند که به میله سوخت موسوم است. میله های سوخت سپس در بسته های چندتائی دسته بندی شده و تحت فشار و در محیطی عایقبندی شده نگهداری میشوند.
در بسیاری از نیروگاهها برای جلوگیری از گرم شدن بسته های سوخت در داخل راکتور، این بسته ها را داخل آب سرد فرو می برند. در نیروگاههای دیگر برای خنک نگه داشتن هسته راکتور ، یعنی جائی که فرایند شکافت هسته ای در آن رخ میدهد ، از فلز مایع (سدیم) یا گاز دی اکسید کربن استفاده می شود.
برای تولید انرژی گرمائی از طریق فرایند شکافت هسته ای ، اورانیومی که در هسته راکتور قرار داده میشود باید از جرم بحرانی بیشتر (فوق بحرانی) باشد. یعنی اورانیوم مورد استفاده باید به حدی غنی شده باشد که امکان آغاز یک واکنش زنجیره ای مداوم وجود داشته باشد.
برای تنظیم و کنترل فرایند شکافت هسته ای در یک راکتور از میله های کنترلی که معمولا از جنس کادمیوم است استفاده میشود. این میله ها با جذب نوترونهای آزاد در داخل راکتور از تسریع واکنشهای زنجیره ای جلوگیری میکند. زیرا با کاهش تعداد نوترونها ، تعداد واکنشهای زنجیره ای نیز کاهش میابد.
حدودا ۴۰۰ نیروگاه هسته ای در سرتاسر جهان فعال هستند که تقریبا ۱۷ درصد کل برق مصرفی در جهان را تامین میکنند. از جمله کاربردهای دیگر راکتورهای هسته ای، تولید نیروی محرکه لازم برای جابجایی ناوها و زیردریایی های اتمی است.

باز فراوری

برای بازیافت اورانیوم از سوخت هسته ای مصرف شده در راکتور از عملیات شیمیایی موسوم به بازفراوری استفاده میشود. در این عملیات، ابتدا پوسته فلزی میله های سوخت مصرف شده را جدا میسازند و سپس آنها را در داخل اسید نیتریک داغ حل میکنند.
در نتیجه این عملیات، ۱% پلوتونیوم ، ۳% مواد زائد به شدت رادیو اکتیو و ۹۶% اورانیوم بدست می آید که دوباره میتوان آنرا در راکتور به مصرف رساند.
راکتورهای نظامی این کار را بطور بسیار موثرتری انجام میدهند. راکتور و تاسیسات باز فراوری مورد نیاز برای تولید پلوتونیوم را میتوان بطور پنهانی در داخل ساختمانهای معمولی جاسازی کرد. به همین دلیل، تولید پلوتونیوم به این طریق، برای هر کشوری که بخواهد بطور مخفیانه تسلیحات اتمی تولید کند گزینه جذابی خواهد بود.

بمب پلوتونیومی

استفاده از پلوتونیوم به جای اورانیوم در ساخت بمب اتمی مزایای بسیاری دارد. تنها چهار کیلوگرم پلوتونیوم برای ساخت بمب اتمی با قدرت انفجار ۲۰ کیلو تن کافی است. در عین حال با تاسیسات بازفراوری نسبتا کوچکی میتوان چیزی حدود ۱۲ کیلوگرم پلوتونیوم در سال تولید کرد.
کلاهک هسته ای شامل گوی پلوتونیومی است که اطراف آنرا پوسته ای موسوم به منعکس کننده نوترونی فرا گرفته است. این پوسته که معمولا از ترکیب بریلیوم و پلونیوم ساخته میشود، نوترونهای آزادی را که از فرایند شکافت هسته ای به بیرون میگریزند، به داخل این فرایند بازمی تاباند.
استفاده از منعکس کننده نوترونی عملا جرم بحرانی را کاهش میدهد و باعث میشود که برای ایجاد واکنش زنجیره ای مداوم به پلوتونیوم کمتری نیاز باشد.
برای کشور یا گروه تروریستی که بخواهد بمب اتمی بسازد، تولید پلوتونیوم با کمک راکتورهای هسته ای غیر نظامی از تهیه اورانیوم غنی شده آسانتر خواهد بود. کارشناسان معتقدند که دانش و فناوری لازم برای طراحی و ساخت یک بمب پلوتونیومی ابتدائی، از دانش و فنآوری که حمله کنندگان با گاز اعصاب به شبکه متروی توکیو در سال ۱۹۹۵ در اختیار داشتند پیشرفته تر نیست.
چنین بمب پلوتونیومی میتواند با قدرتی معادل ۱۰۰ تن تی ان تی منفجر شود، یعنی ۲۰ مرتبه قویتر از قدرتمندترین بمبگزاری تروریستی که تا کنون در جهان رخ داده است.

بمب اورانیومی

هدف طراحان بمبهای اتمی ایجاد یک جرم فوق بحرانی ( از اورانیوم یا پلوتونیوم) است که بتواند طی یک واکنش زنجیره ای مداوم و کنترل نشده، مقادیر متنابهی انرژی حرارتی آزاد کند.
یکی از ساده ترین شیوه های ساخت بمب اتمی استفاده از طرحی موسوم به “تفنگی” است که در آن گلوله کوچکی از اورانیوم که از جرم بحرانی کمتر بوده به سمت جرم بزرگتری از اورانیوم شلیک میشود بگونه ای که در اثر برخورد این دو قطعه، جرم کلی فوق بحرانی شده و باعث آغاز واکنش زنجیره ای و انفجار هسته ای میشود.
کل این فرایند در کسر کوچکی از ثانیه رخ میدهد.
جهت تولید سوخت مورد نیاز بمب اتمی، هگزا فلوئورید اورانیوم غنی شده را ابتدا به اکسید اورانیوم و سپس به شمش فلزی اورانیوم تبدیل میکنند. انجام این کار از طریق فرایندهای شیمیائی و مهندسی نسبتا ساده ای امکان پذیر است.
قدرت انفجار یک بمب اتمی معمولی حداکثر ۵۰ کیلو تن است، اما با کمک روش خاصی که متکی بر مهار خصوصیات جوش یا گداز هسته ای است میتوان قدرت بمب را افزایش داد.
در فرایند گداز هسته ای ، هسته های ایزوتوپهای هیدروژن به یکدیگر جوش خورده و هسته اتم هلیوم را ایجاد میکنند. این فرایند هنگامی رخ میدهد که هسته های اتمهای هیدروژن در معرض گرما و فشار شدید قرار بگیرند. انفجار بمب اتمی گرما و فشار شدید مورد نیاز برای آغاز این فرایند را فراهم میکند.
طی فرایند گداز هسته ای نوترونهای بیشتری رها میشوند که با تغذیه واکنش زنجیره ای، انفجار شدیدتری را بدنبال می آورند. اینگونه بمبهای اتمی تقویت شده به بمبهای هیدروژنی یا بمبهای اتمی حرارتی موسومند.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:43 ق.ظ ] [ حسن ]

تاثیر فناوری هسته‌یی در کشاورزی را باید بپذیرند

گفتگوی ایسنا با رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کرج:

”گندم اتمی“ را مردم ده‌نمک و گرمسار برداشت می‌کنند.
مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج واقع در گوهردشت کرج در حد فاصل، دانشگاه آزاد اسلامی گوهردشت و زندان رجایی است. بخش کشاورزی هسته‌یی از همان زمان عضویت ایران در آژانس انرژی اتمی فعالیت خود را آغاز کرد و هم اکنون تنها مرکز تحقیقات هسته‌یی در زمینه‌ی کشاورزی در ایران است. تا قبل از تشکیل پرونده‌ی هسته‌یی ایران در آژانس بین المللی انرژی اتمی، اساسا مباحث مربوط به انرژی هسته‌یی و فعالیت‌های زیر گروه آن در کشور مطرح نبود، حتی طی یکی - دو سال گذشته و با بازشدن این بحث در افکار عمومی داخلی و خارجی باز هم موضوعاتی چون کشاورزی هسته‌یی و پزشکی هسته‌یی و غیره به این مقولات کمتر توجه شد.
کشاورزی هسته‌یی هیچ ارتباط خاصی با مقولات اورانیوم، غنی‌سازی، سانتریفوژ، باز فرآوری و غیره ندارد، بلکه هر نوع فعالیت کشاورزی که در آن به نوعی از ایزوتوپ و رادیو‌ایزوتوپ مستقیم و یا غیرمستقیم استفاده کند، زیر مجموعه کشاورزی هسته‌یی محسوب می‌شود. دانستن این که بسیاری از مردم کشورمان در نواحی کویری نه تنها از دستاوردهای این رشته از فناوری هسته‌یی در مزارعشان استفاده می‌کنند، بلکه از این محصول برداشت و تولید می‌کنند، بسی خرسندی است.
گندم طبسی یا همان گندم اتمی یکی از بهترین گندم‌ها برای مناطق خشک و شور ایران است، این گندم که در ابتدا مشکل بلندی‌قد داشت، بذر آن در مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی مورد بررسی و اصلاح قرار گرفت. به کارگیری بذر این گندم در بعضی از نقاط کشور، مثل طبس تا 70 درصد افزایش تولید به همراه داشت. در سالهای 69 - 70 در ده‌نمک گرمسار این گندم کاشته شد که کشاورزان این منطقه از تغییری که این گندم در مقایسه با گندم‌های گذشته پیدا کرده بود، بسیار شگفت‌زده شدند، در حال حاضر تقریبا در تمام حاشیه‌ی کویر ایران این نوع گندم در حال کشت است، این در حالی است که به گفته‌ی یکی از کارشناسان این مرکز چنین موفقیتی در بخش کشاورزی هسته‌یی مورد بی‌مهری وزارت جهاد کشاورزی قرار گرفته و این دستگاه حتی از نام گذاری این گندم و ثبت آن خودداری کرده است، در عین حال مردم مناطق طبس، گرمسار، زابل، فردوس و ده‌نمک نام این گندم را «گندم اتمی» گذارده‌اند. پس از گذشت 30 سال فعالیت سازمان انرژی اتمی و بخش کشاورزی هسته‌یی هنوز هیچ یک از تحقیقات این مرکز که به ثبت رسیده است در مرحله‌ی اجرا و تولید انبوه قرار نگرفته است که این خود جای بسی تامل دارد!
از این رو خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، با دکترمحمدرضا اردکانی، رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج با 30 سال سابقه فعالیت، درباره کشاورزی هسته‌یی، جایگاه علمی و اجرایی آن در کشور، دنیا و آینده‌ی این فعالیت، گفت‌وگویی اختصاصی انجام داده است که در زیر می‌آید:
رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کرج در این گفت‌و‌گو با تاکید بر این که در وهله‌ی نخست این مکان یک مرکز علمی و تحقیقاتی است، گفت: هر آن چه مربوط به تحقیقات کشاورزی باشد و مرتبط با اهداف سازمان انرژی اتمی می‌تواند در مجموعه‌ی فعالیت‌های این مرکز بگنجد.
وی با بیان این که متولی اصلی بررسی جنبه‌های مختلف در کشاورزی، وزارت جهاد کشاورزی است، افزود: این مرکز به خاطر دارا بودن یک تکنولوژی خاص می‌تواند اقدامات تحقیقاتی را بر روی ملزومات بخش کشاورزی در کنار وزارت جهاد کشاورزی داشته باشد.
اردکانی معتقد است: علم و تکنولوژی همانند سیلی است که خواهد آمد و هیچ چیز جلودار آن نخواهد بود، لذا با توجه به ویژگی پویایی علم در هر مقطعی از زمان، انسان انتظار دارد نسبت به آن مقطع در آینده پیشرفت‌هایی را داشته باشد.
وی گفت: انرژی اتمی نعمتی از نعمات خداوند است که در طبیعت وجود دارد و ما آنها را به واسطه‌ی همان علم که پویا است، کشف می‌کنیم، بنابراین حق انسانها است که بتوانند از آن در جهت رفاه و آرامش وآسایش خودشان استفاده کنند.
این محقق کشاورزی هسته‌یی با بیان این که تکنیک هسته‌یی در کنار سایر روش‌های شیمیایی که در کشاورزی استفاده می‌شود ابزاری برای بهبود سطح کشاورزی است، گفت: امروزه از علوم و فنون هسته‌یی در کشاورزی به عنوان یک وسیله کمکی در کنار سایر روشهای کلاسیک استفاده می‌شود.
اردکانی گفت: اولین پایه‌های تحقیقات کشاورزی هسته‌یی در ایران در سال 1356 گذاشته شد و به تدریج و با جذب نیروهای متخصص این رشته توسعه یافت.
وی با بیان این که هر دانشگاه و مرکز تحقیقاتی که بخواهد از ایزوتوپ و رادیو‌ایزوتوپ‌ها در بخش کشاورزی استفاده کند حتما باید زیر نظر مراکز انرژی اتمی آن کشور باشد، افزود: از کشورهایی که کاربرد رادیو ایزوتوپ‌ها را برای اولین باردر کشاورزی تجربه کردند، ژاپن و آلمان بود که در حال حاضر در این بخش پیشرو هستند، کشورهایی مثل هند، پاکستان و چین در آسیا خیلی زودتر از ما فعالیت‌هایشان را در این خصوص شروع کردند.
وی درباره فعالیت ایران در بخش کشاورزی هسته‌یی، پس از انقلاب اسلامی، گفت: ایران به خاطر مواجه شدن با انقلاب اسلامی و سپس جنگ نتوانست فعالیت‌های خود را در مقطعی توسعه دهد. ایران در زمینه‌ی فعالیت کشاورزی هسته‌یی در مقایسه با کشورهای هند و پاکستان، همانند دونده‌ای است که با موانع بیشتری برای رسیدن به جایگاه مطلوب مواجه بود لذا در مقطعی حرکت‌اش بسیار کند شد.
رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کرج افزود: در حال حاضر سه مرکز مجزا در پاکستان به کشاورزی هسته‌یی می‌پردازد در حالی که در ایران در طی سی سال گذشته، فقط یک مرکز (کرج) وجود دارد.
وی گفت: بسیاری از متخصصان کشاورزی هسته‌یی در آژانس انرژی اتمی از دو کشور هند و پاکستان هستند و در کنار آنها متخصصین کشورهای چین، آمریکا و اروپا هستند.
این استاد دانشگاه با اشاره به این که سازمان انرژی اتمی سال گذشته سی ساله شد، به میانگین سنی محققین این مرکز اشاره کرد و گفت: سال گذشته اولین متخصصین بخش کشاورزی هسته‌یی سازمان انرژی اتمی بازنشسته شدند و به یکباره چندین نفر از متخصصانمان در این رشته را از دست دادیم، بنابراین میانگین سنی در بخش کشاورزی هسته‌یی در حال حاضر بسیار پایین آمده است.
اردکانی افزود: در حال حاضر درصدد جذب نیروهای متخصص و جوان به خصوص با درجه‌ی دکترا هستیم، اما در مقطع لیسانس جذب نیرو نخواهیم داشت و در مقطع کارشناسی ارشد در رشته‌هایی خاص که مکمل تخصص‌های مورد استفاده در این مرکز باشد، نیروی انسانی پذیرفته می‌شود.
وی گروه‌های تخصصی - تحقیقاتی فعال در این مرکز را ژنتیک و اصلاح نباتات، پرتودهی مواد غذایی و کنترل آفات، بهداشت دام و فرآورده‌های دامی و آب، خاک و حاصلخیری خاک، دانست و ابراز داشت: در این چهار رشته و رشته‌های جانبی که به نوعی مکمل نیازهای علمی ما باشند، جذب نیرو خواهیم داشت.
رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج درباره میزان شناخت دانشجویان و افکار عمومی با رشته‌ی کشاورزی هسته‌یی و این مرکز تحقیقاتی، گفت: متاسفانه شناخت کافی نسبت به این رشته وجود ندارد و حتی بعضا برخی از متخصصین امر کشاورزی در کشور از وجود چنین مرکزی بی اطلاع و یا کم اطلاع‌اند.
وی افزود: یکی از اهداف این مرکز شناساندن این مرکز تحقیقاتی به مراکز دانشگاهی است تا بتوانیم در زمینه‌ی فعالیت‌مان طرح‌های مشترک ارایه دهیم.
اردکانی با اشاره به جلسه‌ای که سال گذشته با حضور معاونین پژوهشی کلیه مراکز تحقیقاتی وزارت جهاد کشاورزی و با همکاری مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج تشکیل و به عقد تفاهم نامه همکاری مشترک منجر شد، افزود: در حال حاضر با همکاری یکی از دانشگاه‌های دولتی بنا داریم رشته‌ی کشاورزی هسته‌یی را در مقطع کارشناسی ارشد برای اولین بار در ایران تاسیس کنیم، رشته‌ای که شاید در دنیا هم وجود نداشته باشد.
وی درباره‌ی آینده این رشته و میزان موفقیت آن در کشور گفت: یکی از شروطی که برای همکاری ما با آن دانشگاه پس از تصویب این رشته تحصیلی در وزارت علوم گذاشته شده است، این که نیروهایی که جذب این رشته می‌شوند، باید محدود باشند.
اردکانی در خصوص آموزش نیروهای متخصص مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی گفت: از سوی آژانس انرژی اتمی هر ساله دوره‌هایی تعیین می‌شود که محققین و متخصصین این مرکز از آن استفاده می‌کنند.
رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مراکز تحقیقات کرج در پاسخ به این سوال که تا چه اندازه زمینه‌ی اجرای تحقیقات این مرکز به لحاظ عملی وجود دارد، ابراز عقیده کرد: در درجه‌ی اول چه مراکز تحقیقاتی و چه دانشگاهی باید بپذیرند که فناوری هسته‌یی می‌تواند در کشاورزی تاثیرگذار باشد.
وی با بیان این که بعضی از مراکز تحقیقاتی کشاورزی خود را از مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج جدا می‌کنند، گفت: برای رفع مشکلات قبل و پس از تحقیقات باید سایر مراکزی که به نوعی با ما در ارتباط هستند بپذیرند روشها و پژوهش‌های ما در کشاورزی می‌تواند تاثیرگذار باشد
این استاد دانشگاه افزود: معتقدم مرکز تحقیقاتی کرج یک تکمیل کننده تحقیقاتی است که می‌تواند با تکنولوژی که در اختیار دارد به کارهای کشاورزی موجود تنوع دهد.
اردکانی با اشاره به موفقیت‌های به دست آورده در این زمینه گفت: در پرتودهی مواد غذایی مثل سیر، سیب زمینی و پیاز، میگو و غیره اقدامات موفقیت آمیزی صورت گرفته است.
وی گفت: مهمترین دستاورد گروه ژنتیک و اصلاح نباتات این مرکز در سال گذشته دسترسی به دو رقم برنج موتانت از طریق پرتودهی بود.
اردکانی افزود: برای اولین بار در ایران توانستیم به رقم اصلاح شده‌ای در رابطه با برنج دست پیدا کنیم و همچنین این رقم به تایید وزارت جهاد کشاورزی نیز رسید.
وی گفت: این رقم عملکرد خوبی دارد و نسبت به بیماری و خوابیدگی ساقه‌ی برنج مقاوم است.
رییس بخش کشاورزی هسته‌یی مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌یی کرج خاطرنشان کرد: جایگاه علوم و فنون هسته‌یی در جامعه و در آن چیزهایی که مورد نیاز مردم است، هنوز شکل نگرفته است.
اردکانی وظیفه یک مرکز تحقیقاتی را انجام تحقیق و پژوهش و رسیدن به دستاوردی برای حل مشکلات و سپس انتقال آن به استفاده کنندگان که می‌تواند وزارت کشاورزی و یا یک زارع باشد، دانست و گفت: ما اصلاح کننده روشهای نادرست، بیماری‌ها و غیره در کشاورزی سنتی هستیم.
این محقق با اشاره به این که بیش از 80 درصد تعداد طرح‌های تحقیقاتی که در مرکز کرج انجام می‌شود به صورت مشترک با مراکز تحقیقاتی وزارت کشاورزی، سازمان دامپزشکی، دامپروری و علوم دامی کشور، شیلات و مرکز تحقیقات مرکبات و خرماست، گفت: این مشترکات نشان دهنده‌ی علاقمندی دو طرف به همکاری است.
وی در پاسخ به این سوال که آیا تعلیق غنی سازی اورانیوم در چند ماه گذشته لطمه‌ای به کارهای تحقیقاتی این مرکز وارد کرده است یا نه گفت: ما با غنی سازی اورانیوم هیچ ارتباطی نداریم، همان طور که کودی را پای گیاهی می‌ریزیم و سپس تغییرات آن را بررسی می‌کنیم، ایزوتوپ و رادیوایزوتوپ‌ها را هم پای گیاه ریخته و بررسی می‌کنیم، لذا به اورانیوم، غنی سازی، تعلیق و غیره هیچ وابستگی خاصی نداریم.
وی گفت: به کارگیری مواد هسته‌یی در تحقیقات کشاورزی امکان ردیابی دقیقتر رشد و نمو( یا تغذیه و فیزیولوژی گیاهان ) را به ما می‌دهد.
این استاد دانشگاه با اشاره به اقدامات موفقیت آمیز کشورهای پاکستان، هند و چین در این خصوص گفت: پاکستان و هند بر روی پنبه کار کردند و رقمی را به نام (نیاب 78) تولید کردند که در حال حاضر پاکستان در این زمینه به مرز صادرات رسیده است. همچنین برنج رقم (زفو) بیش از یک میلیون هکتار از زمین‌های زیرکشت برنج در چین را به خود اختصاص داده است.
اردکانی با اشاره به دستاوردهای ایران گفت: سال گذشته ایران توانست به دو رقم برنج به نام‌های «پویا و تابش» برای اولین بار در کشور که از روش موتانت (جهش یافته) به دست آمده‌اند، دست پیدا کند، این ارقام از گروه طارم و موسی طارم و در گروه برنج صدری هستند که در مقایسه با نمونه‌های شاهد (قبلی) دیگر مشکل بلندی قامت ساقه و عدم مقاومت در برابر آفات را ندارند.
وی مهمترین ویژگی تکنیک موتاسیون در اصلاح نباتات را ایجاد تنوع ژنتیکی دانست و افزود: تکنیک‌های کلاسیک و سنتی نمی‌توانند این سطح از تنوع را که از طریق پرتودهی بر روی بذرها صورت می‌گیرد ایجاد کنند.
وی در ادامه به تحقیقات صورت گرفته در زمینه‌ی کلزا (دانه‌ی روغنی) اشاره کرد و گفت: در حال حاضر بیش از 90 درصد روغن کشور از اروپا تامین می‌شود. کلزا بومی ایران نیست و از اروپا به کشورمان آورده شده است، این گیاه به دلیل شرایط جوی اروپا که اصولا مرطوب است از غلاف محکم و مطلویی برخوردار است که هنگام برداشت با کمباین دانه‌ها از غلاف بیرون نمی‌ریزند، اما در ایران به دلیل شرایط کویری برداشت این گیاه با مشکل مواجه است، لذا تحقیقات این مرکز در این زمینه برای اصلاح این مشکل با توجه به ویژگی‌های بومی منطقه‌ی خودمان است.
اردکانی گفت: «کلزا»، می‌تواند مشکل روغن را تا حدودی در کشورمان حل کند.
وی اظهار امیدواری کرد: ظرف سه چهار سال آینده تحقیقات در این زمینه به پایان رسد.
اردکانی درباره‌ی پروژه‌های مورد توجه آژانس بین المللی انرژی اتمی در زمینه‌ی کشاورزی هسته‌یی، گفت: بهبود خصوصیات نان و غنی سازی آرد گندم از جمله تحقیقاتی است که از الویت‌های آژانس است.
وی در‌خصوص طرح غنی سازی آرد گندم، گفت: در حال حاضر آرد گندم ما از نظر غذایی و میکروالمنت‌ها فوق العاده فقیر است، یعنی بسیاری از مردم به لحاظ عناصر میکروب، بدنشان کمبودهایی را احساس می‌کند و در یک معنا، همه‌ی ایرانی‌ها به سو تغذیه دچار هستند.
این استاد دانشگاه با اشاره به کنگره‌ی جهانی گندم که سال آینده در آرژانتین برگزار می‌شود، یکی از اهداف این کنگره را مساله‌ی غنی سازی ‎آرد گندم از عناصر میکروالمنت‌ها دانست و افزود: باید عناصری مثل آهن، سولفات ‌روی و غیره را در آرد گندم وجود داشته باشد.
اردکانی با اشاره به برنامه‌های آینده‌ی این مرکز تحقیقاتی، گفت: گسترش، توسعه و تنوع فعالیت‌های کشاورزی در راس برنامه‌های کاری این مرکز است.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:42 ق.ظ ] [ حسن ]

کار برد فناوری هسته ای دردفع آ فات گیاهی نریتور

امروزه با بالا رفتن جمعیت جهان کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار شده است وتامین و امنیت غذایی از مهمترین دغدغه های هر کشور می‌باشد.یکی از مهمترین چالش‌های کشاورزی خسارات ضایعاتی است که به محصولات کشاورزی وارد می‌شود بطوریکه گفته‌می‌شود‌امروزه بیش از یک سوم محصولات کشاورزی در جهان از بین می‌روند.وجودآفات گوناگونی که به محصولات کشاورزی حمله ور شده وباعث نابودی آنها می‌گردد باعث شده از دیربازانسانها بفکر یافتن روشهای گوناگون برای از میان برداشتن این آفات ودر بدست آوردن مهصولات کشاورزی سالم باشند تا با بالابردن سطح کمی و کیفی محصولات کشاورزی را توسعه ببخشند .
کار برد فناوری هسته ای دردفع آ فات گیاهی نریتور
دکتر معروف : تولید محصولات کشاورزی از جنبه های مختلف آسیب پذیر است .به طور معمول عوامل مختلفی مانند شرایط آب وهوایی ، میزان بارندگی ، وضعیت خاک کشاورزی، تجهیزات تکنو لوژی کشاورزی می‌تواند که میزان تولید وکیفیت تولید ما را تحت تاثیر خود داشته با شد .در بین این مجموعه عوامل یکسری عواملی هستند که تولیدات ما را تهدید می‌کنند که این مجموعه عوامل زندهای که محصولات کشاورزی را تهدید می‌کنند . مجموعه‌ای از حشرات علفهای هرز ، باکتریها وسایر میکروارگانیسم ها که بطور معمول گفته می‌شود در آمارها موجود هست که در کشورهای در حال توسعه حدود یک سوم تولیدات محصولات کشاورزی به این طریق از چرخه مصرف خارج می‌شود واز بین می‌رود . برای حفظ محصولات کشاورزی ا زگزند آفات روشهای مختلفی وجود دارد ویکی از این روشها ، استفاده کردن از روش هسته‌ای یا پرتو تابی وابسطه به مجموعه دانش هسته ای می‌شود تکنولوژی نسبتا جدیدی هست . پایه این کار از حدود سال 1953 در کشور آمریکا گذاشته شده از اون به بعد تحقیقات بسیار زیادی در کشورهایی مانند آمریکا ،کانادا ، روسیه ، انگلیس ، فرانسه ، هلند شده ونتایج بسیار مثبتی هم داشته است . دکتر مظفری : برای یک تکنولوژی ایچنینی ما نیازمند این هستیم که از روشهای مختلف بتوانیم استفاده کنیم از جمله اینها روشهای ژنیتیکی ،ویا روشهای فیزیکیاستفاده کنیم ، مثلابرای مبارزه با آفات اگر شما می‌خواهید یکی از روشهای مختلف اینکه شما بیایید آفاتی از همان گونه بوجود بیاورید که توانایی بار وری نداشته باشند . استریل باشند یا عقیم باشند آنوقت این افراد عقیم با افراد معمولی حشره جفت گیری میکنند . بچه ای بوجود نمی آید یعنی در واقع جمعیت حشرات پائین می‌آید، جمعیت حشرات که آمد پائین دیگر خسارت اقتصادی نمی‌توانند بزنند. دکتر سرافرازی عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات آفات و بیماری های گیاهی : پرتوهای الکترومغناطیس پرتو های ایکس یا ماورای بنفش اساسا اینها برای داشتن انرژی بالا بر روی بافت های زنده تاثیر می‌گذارند .
تولید متاسیون با تخریب سلول به خصوص سلول برای مدیریت آفات و یا برخی از عوامل بیماری زا روی گیاهان . در بخش حشرات به خصوص حشرات آفت این تاریخچه اش به برمی‌گردد به حدود صد سال پیش که بر روی سوسک لازیوور لازینکن در سال 1916 و همین طور یک شپش هایی پیدا می شوند سیتو فیلوریزر استفاده شد برای مدیریت آنها و خوب جواب خیلی خوبی هم داد . دکتر معروف : در دنیا هم خوب خیلی استفاده شده یعنی حتی کشورهای آفریقایی که این دانش را هم ندارند آمدند کمک گرفتند از سازمانهای بین المللی مثل خوار و بار جهانی و همین طور آژانش بین المللی انرژی اتمی و دارد جنسی می‌شوند که از این ویژگی پرتو ها استفاده می شود، در واقع طرح هایی در آن کشور ها اجرا می شود به خصوص در مورد آفات پزشکی یعنی حشراتی که ناقل بیماری ها هستند مثل مگس تسه تسه که ناقل بسیاری از بیماری ها است اینها روش های خیلی مؤثری بوده و تا حد زیادی توانستند این آفات را کنترل کنند. در کشور هایی مثل الجزایر که خرما یکی از تولیدات مهمشان است آنها دارند همین عقیم سازی حشرات را همین تغییر را در مورد آفات خرما الان استفاده می‌کنند کشورهایی مثل عرض کنم خدمتتان مصر دارند از این روش استفاده می‌کنند. کشورهایی مثل آمریکای مرکزی ، آفریقای جنوبی این یک روش کاملا پذیرفته شده است واز سال 1938 در آمریکا این روش شروع شد روش استریل کردن حشرات یا عقیم کردن حشرات تا الان هم ادامه داشته . نریتور : انسان ها در طول تاریخ همواره در حال مبارزه با آفات محصولات کشاورزی بودند ودر این مبارزه از شیوه ها و روش های گوناگونی استفاده کرده‌اند .
استفاده از روش های فیزیکی چون آتش و یا شیمیایی همچون سموم شیمیایی گذشته از موفقیت آمیز بودن یا نبودن با عوارض و مشکلات متعددی همراه بوده است که در نهایت باعث شده که به دنبال دیگر روش ها باشند به طوری که این میان نانو و بیو تکنولوژی نیز به کمک انسان ها آمد . فناوری هسته ای نیز یکی از تکنولوژی هایی است که در این زمینه می تواند کمک بسیار زیادی به انسانها کند استفاده از این تکنیک از سالها قبل در نقاط مختلف جهان آغاز شد . دکتر سرافرازی عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات آفات و بیماری های گیاهی : برای اولین بار در سال 2001 در آمریکا اولین حشره ترانسیونیک که نوعی آفت است همین پکتریو فسیپلا که در ایران هم به صورت یک آفت قرنطینه در جنوب شرقی در استان سیستان و بلوچستان در حال حاضر این حشره فعالیت می‌کند با بهره گیری از دستکاری ژنتیکی از یک طرف و تکنیک نر عقیمی توانستند این آفت را به خوبی در سه نسل کنترل کنند ما از مجموعه برنامه هایی که در سال گذشته به در واقع سازمان انرژی اتمی پیشنهاد دادیم که در ایران انجام شود با توجه به اینکه اساسا با این روش و به خصوص با شرایطی که به ؟؟؟؟ پنبه در جنوب شرقی ایران دارد امکان رادیکیشن آن به خوبی است و ما بنا را بر این داریم که به همکاری سازمان انرژی اتمی این برنامه را در سیستان و بلوچستان پیاده کنیم.
در حال حاضر کار مقدماتی آن انجام شده نمونه برداری هایی از این نقاط را ما در همین مناطق خوراکی و حول و حوش منطقه چابهار انجام دادیم نمونه ها جمع آوری شده و در حال پرورش است و امید این است که با مذاکراتی که اخیرا با سازمان انرژی اتمی در وین انجام شده زمینه های به کارگیری همزمان این دو تکنیک یعنی نر عقیمی و در واقع دستکاری ژنتیکی را بتوانیم انجام بدهیم و انشاءالله بتوانیم این آفت را به طور کامل برنامه ادیکیشنش را در ایران انجام بدهیم به خصوص با توجه به اینکه در واقع کشت پنبه با شرایط آب و هوایی خوبی که در منطقه سیستان و بلوچستان پیاده شده و ایجاد شده خوب سطح زیر کشت احتمال گسترشش است و این خطر وجود دارد که این آفت کلیدی پنبه که در سایر نقاط جهان هم است در آن منطقه هم به شدت گسترش پیدا کند و صنعت نساجی را تحت تاثیر خودش قرار بدهد ما امیدوار هستیم که بتوانیم با استفاده از این شیوه که جهات موفقیت آمیزی هم در کشور های دیگر داشته بتوانیم این آفت را مدیریت کنیم . دکتر معروفی : بحث حفظ محصولات کشاورزی از گزند آفات از دو جنبه قابل بررسی است یک زمانی است که شما محصولتان در مزرعه و باغ قرار دارد و در آن مرحله می خواهید محصول را از گزند آفت حفظ کنید مرحله بعدی موقعی است که شما محصول را برداشت کردید دارید ذخیره سازی می کنید یا در انبار نگهداری می کنید و در این مرحله می خواهید از گزند آفت مصون نگهدارید محصولتان را . تکنولوژی هسته‌ای در هر دو جنبه قابل کاربرد است یعنی هم در سطح باغ و مزرعه و هم در سطح انبار و مصرف کننده نهایی که هر کدام از اینها شرایط خاص خودش را دارد و تکنیک های خاص خودش را دارد . دکتر رضا پناه : برای مثال عرض می کنم تصاویری را خدمت تصویر برداران محترم نشان دادند که یک کارخانه بزرگ را سرمایه گزاری کرده بود کشور کانادا و یک حشره آفت را که روش های کنترل دیگر سخت بود برایش یا محیط زیست را آلوده می کرد یا سموم پر خطری را مجبور بودند استفاده می کردند که سلامت بشر را در خطر قرار می داد کارخانه ای به تکثیر این آفت بپردازد؛ خیلی تاسیسات وسیعی بعد این آفت را در معرض پرتو های نافذ هسته ای قرار می دهند بعد اینها را رها سازی می کنند تا جمعیت طبیعی این آفت در آن دره یا آن منطقه وسیع بیتش کلمبیا افزایش پیدا کند اف بی آی و دیگر سازمان های بیت المللی هم یک همچنین فعالیت هایی را داشتند در دیگر نقاط دنیا و موفقیت هایی را کسب کردند .
دکتر سرافرازی : ببینید ما دو تا برنامه را داریم طرح تحقیقاتی در واقع داده شده جدایی از این که سالهای سال هست در مدیریت آفات انباری بخصوص شپشه‌های‌گندم آرد و بسیاری از آفات انباری عملاً از طریق این روش با دزهای بالا کشتن آنها و یا با دزهای پایین برای عقیم کردنشان استفاده می‌شودو کاربعد عام دارد ولی طی سالهای گذشته یک نگاه خاصی هم به یک سری آفات دیگر هم شده همین طور که عرض کردم برای کرم سرخ پنبه یک برنامهای هست که خودمان همین الان در صدد هستیم که ان برنامه را ایجاد کنیم ،البته این برنامه قرار است با دولت پاکستان هم اجرا شود که آنها همچنین آفتی در نزدیکی مرز ما دارند یک کمک خواهد بود برای مدیریت بهتراین آفت مضافاً این طرح تحقیقاتی هم در موسسه تحقیقات آفت گیاهی بیماریهای گیاهی داده شده برای مدیریت کرم گلوگاه انار می‌دانید که کلیدی‌ترین آفت انار در کشور است و این برنامه قرار است در هست در بخش تحقیقات آفات گیاهی استان یزد پیاده شود پیشنهادش داده شده ومورد تصویب هم قرار گرفته وانشاءالله برای امسال اجرا خواهد شد‌ نریتور : مبارزه با آفات محصولات کشاورزی درکشور کمک فراوانی میشود بخش از حمله آفات کشاورزی گاه از چنان وسعت بالایی برخوردار است که فلج شدن و ور شکست شدن بخشهایی از حوزه کشاورزی می انجامد و صدمات بی شماری به اقتصاد یک کشور وارد می‌کند . اهمیت این موضوع به قدری است که دانش و علوم مختلف به یاری کشاورزی در نهایت اقتصاد و امنیت غذایی آمده تا با استفاده از شیوه‌ها و روشهای گوناگون پدید آمدن آسیبها و خطرهای بیشمار جلوگیری کرد. دکتر مظفری : شما برای این که یک کشت سالم داشته باشید یک باغ سالم داشته باشید لازم است که بذر و نهال سالم بکارید خوب برای تولید این بذر و نهال سالم شما یک محیط آری از آفت و بیماری می خواهید که تهیه کنید بذر گیاه سالم را وقتی که می‌گوئیم آری از بیماری آفت نسبی البته هست یکی از روشهایی که جدیداً آژانش بین‌المللی انرژی اتمی به آن توجه دارد و موسسات تحقیقاتی بین‌المللی دنیا ایجاد مناطقه ایزوله با استفاده از مواد رادیواکتیوبرای کاشت وتولید بذر و نهال هست اینها می‌آیند مناطقی جزیره مانند درست می‌کنند با استفاده از اشعه رادیواکتیو که عوامل آفات و بیماریها را از بین می برند تا بتوانند بذر و نهال سالم تهیه کنند و وقتی بذر ونهال سالم تولید و تکثیر کردند به میزان کافی بذر و نهال سالم در اختیار کشاورزان قرار می‌گیرد که بتوانند مزرعه و باغ سالمی داشته باشند در نتیجه جلوی آفات و بیماریها گرفته می‌شود . دکتر معروفی : در مورد کرم ساقه خوار برنج که باز هم آن یکی از آفات مهم محصولات کشاورزی که در مورد برنج ایران هم سالیان سال است که با این مشکل مواجه هستیم و استفاده بی رویه سموم در مزارع باعث آلودگی آبهای منطقه شمال کشور شده که آثارش به صورت بیماریهای کنونی ظهور می‌کند روش پرتوتابی در واقع در آنجا هم کاربرد دارد ودر حال مطالعه است در مورد کرم ساقه خوار برنج منتها در آنجا مشکلاتی دارد این حشره چون چند بار حفت‌گیری دارد یک مقداری باعث شده مبارزه با این حشره با استفاده از روش راه‌سازی نر عقیم با مشکلاتی مواجه باشد که نیاز دارد کار شود و در واقع این اشکالها بر طرف شود در واقع راه حل‌هایی برای غلبه بر این مشکلات پیدا شود و سِنِ گندم هم یکی از آفات مهم ماست که بخش اعظمی از مبارزات شیمیایی را به خودش اختصاص داده است در مورد سِنِ گندم خمدر این مورد کار شده برای کنترل این آفت با استفاده از عقیم کردن حشرات. دکتر مظفری : روشهای دیگر ایجاد گیاه‌های مقاوم در مقابت بیماری آفات است به جای این که ما بیاییم سم و کود استفاده کنیم بیاییم گیاه مقاوم به حشره ایجاد بکنیم فرض بفرمائید گیاه مقاوم به کرم ساقه خوار برنج ایجاد کنیم یا گیاه مقاوم به گلوگاه انار ایجاد کنیم یا خیلی از موارد دیگر استفاده کنند از تکنولوژی هسته‌ای استفاده کنند تر کیب ژنتیکی مناسبی ایجاد کنند که دچار این آفتنشود در مقابل این بیماری مقاومت کند . دکتر معروفی : طیفی از مگسها را داریم که به عنوان مگسهای میوه شناخته می شوند به محصولات مختلف مثل گیلاس ،هلو ریا،گلابی و مخصوصاً مرکبات حمله می کنند و در همان مرحله‌ای که میوه در روی درخت است باعث ریزش میوه می‌شوند و خسارت زیادی می‌زنند یکی از اینها مگس مدیترانه‌ای است .
خوب ما چند ستل پیش این مگس را در ایران داشتیم شرایط آب و هوائی ایران برای استقرار این آفت مناسب نبود و یعنی با مرکبات وارداتی سالهای خیلی دور دهه 50 این وارد مملکت شده بود منتها به دلیل نا مناسب بودن شرایط آب و هوایی این آفت مستقر نشد و به طور طبیعی از بین رفت ولی در کشورهای همسایه ما مثل ترکیه و دیگر کشورهای اروپایی و یونان این آفت بسیار مهم است و رد آنجا استفاده از همین روش اس آی تی بسیار مؤثر بوده و کاربرد فراوانی هم دارد در ایران ما الان روی کرم گلوگاه انار در واقع مرکز پزشکی هسته ای کشاورزی در واقع با همکاری مؤسسه تحقیقات و آفت بیماری های گیاهی روی کرم گلوگاه انار دارند در این زمینه کار می کنند ، چون کرم گلوگاه انار شاید بشود گفت مهم ترین آفت انار در ایران است و خوب میدانید که انار یک میوه بسیار خوب است ، یعنی بازار پسندی خوبی دارد در سطح بین المللی متاسفانه این آفت یک مقدار برای صادرات این محصول مشکل ایجاد کرده کنترلش هم کنترل ساده ای نیست چون سموم شیمیایی خوب جواب ندادند، حتی مبارزات بیولوژیک هم یعنی استفاده از حشرات مفید هم در مورد کنترل این آفت خیلی مؤثر نبوده برای همین الان این تفکر ایجاد شد که بییند با استفاده از رهاسازی حشرات یعنی پروانه های نر را جمع آوری کنند به میزان زیاد پرورش بدهند در آزمایشگاه عقیم‌شان کنند و رهاسازی کنند در سطح باغ و طبیعتاً اختلال در جفت گیری که ایجاد می شود جمعیت آفت را تا سطح قابل قبولی را پایین بیاورد . در مورد این آفت الان در حال اجراست یعنی دارد کار می‌شود . نریتور : تکنیک های هسته ای و ترکیب آن با دیگر تکنولوژی ها به عنوان یکی از مهم ترین و کم خطر ترین شیوه های مبارزه با آفات در کشور های مختلف شناخته شده است و ترکیب این تکنیک با تکنولوژی های دیگر مثل بیو تکنولوژی کمک بسیار زیادی به دفع آفات کشاورزی و در نتیجه به توسعه کشاورزی کرده است با توسعه علوم و دانش های گوناگون در جهان تکنیک های مبارزه با آفات به سرعت در حال پیشرفت و تاثیر گزاری بیشتر است ولی سؤالی که بسیاری با آن موجه می شوند این است آیا استفاده از این تکنیک ها اقتصادی است؟ دکتر معروفی : تمام اینها این قضیه را نزدیک به این می کند که این روش می تواند اقتصادی تر باشد نسبت به روش های دیگر با توجه به اینکه آن خطراتی که مواد شیمیایی دارند دیگر این روش ندارد و حالا این یک جنبه مثبتش است که باید خیلی به آن توجه شود یعنی صرفا مسائل اقتصادی اش را مطرح نکنیم چون بعضی اوقات مسائل بهداشتی و زیست محیطی واقعا ارجح است نسبت به مسائل اقتصادی و ما باید این ها را بپذیریم تا به آن اهدافی که داریم برسیم .
دکتر رضا پناه : فناوری های زیستی که در همکاری با یا در تعامل با فناوری های هسته ای در عرصه علوم غذایی و علوم کشاورزی چه مزیت هایی را در روش های کنترل بر فرض آفات و بیماری های گیاهی که به طور معمول و مرسوم دارد استفاده می شود مثلا سموم شیمیایی و اینها دارد ؟ باید عرض کنم روش هایی که بر این اساس و بر اساس این فناوری‌ها تنظیم شدند معمولا با رعایت مسائل محیط زیست هستند آلودگی شان کمتر است و در واقع این پرتو ها به واسطه نافذ بودنشان و قطعی بودن نفوذشان در به اصطلاح موجودات زنده همان طور که بسته های غذایی و بهداشتی که از جلوی این پرتو ها به خاطر میکروب زدایی و اینها می گذرند در درصد بسیار بالایی ایمن و نضمین شده هستند و ریسکشان پایین است در این سمت هم وقتی از این فناوری ها استفاده می کنیم تضمین بالایی برای این روش وجود دارد و اجازه می دهد که این روش در عرصه محیط زیست پذیرفته شده باشد ، قاطع باشد و جایی که توصیه می شود عمل کند . من مثالی را خدمتتان عرض می کنم در حدود 30 سال پیش صرفا با دستور عدم سمپاشی نی شکر در یک کشت و صنعتی که شرایط را برای یک دانشمند جوان فراهم کرده بود تصحیلاتی را فراهم کرده بود محقق جوان دستور می دهد که به خاطر این دشمنان طبیعی آفتی که آن روز پر خطر بود برای محصول نی شکر شما سمپاشی نکنید آنها هم تمکین کردند و 30 سال گذشته و هنوز حشره کشی در آنجا مصرف نشده این یعنی عدم هزینه کرد برای آن محصول ، محصولی که چند سال است توسعه پیدا کرده و ایضا در توسعه اش هم این سم مصرف نشده ، هزینه تولید آمده پایین ، محیط زیست آلوده نشده ، کسی مسموم نشده ، دامی مسموم نشده ، گیاهی مسموم نشده ، و حتی اگر یک خورده دقت کنیم شاید مثلا نی شکر ارگانیت ، نی شکر آری از سم کلیه سموم عرضه شود و در دنیا مطرح شود این همه اش یعنی اقتصاد ، همه اش یعنی استفاده از فرصت هایی که به دقت در اطراف ما است و ما می توانیم با دقت آنها رار برداریم و از آنها استفاده کنیم . دکتر معروفی : ماباید یک نکته هم اینجا ذکر کنیم این روش یک مقدار روش هزینه بری است یعنی نیاز به یک سرمایه گزاری اولیه دارد و در واقع شما ایجاد یک واحدی که شما تجهیزات پرتو تابی را بخواهید در آن مستقر کنید هزینه های بالایی دارد و یک مقدار گرایش استفاده از این روش را شاید در بحث اقتصادی بودنش در ابهام قرار دهد منتها مطالعات اقتصادی هم در این زمینه حالا در ایران انجام نشده ولی مقالات متعددی منتشر شده آمدند بحث اقتصادی را هم به آن توجه کردند و محاسبه کردند یک واحد از غلات حالا واحدمان هر چه می خواهد باشد یک تن ، یک کیلوگرم ، یا صد گرم از غلات را وقتی شما به روش پرتو تابی ضد عفونی می کنید نسبت به زمانی که می آیید با روش های جاری مثل استفاده از ترکیبات تدخینی یا سموم شیمیایی مقایسه می کنید می بینید که روش پرتو تابی با توجه به اینکه شما یک بار سرمایه گزاری می کنید و تا سالیان سال از این سرمایه گزاری تان دارید استفاده می کنید نهایتا صرفه اقتصادی بیشتری دارد نسبت به سایر روش ها از جمله روش های شیمیایی .
دکتر سرافرازی : مضافاً این که در واقع معرفی این دانش جدید هزینه های تولید حشرات عقیم را که بایستی در سطح انبوه هم تولید شود به شدت کاهش می دهد و عملا کاربرد این روش را بسیار راحت تر کرده و گرایش بیشتری هم برای کاربردش است کما اینکه در حال حاضر در بسیاری از کشورها عملا با ترکیب این دو روش دارند در دفع آفاتشان استفاده می کنند از آن . نریتور : امروزه بی توجهی و بی تفاوتی نسبت به محیط زیست به نتایج نامطلوبی منجر شده که به دنبال آن در سراسر جهان باعث حساسیت بیشتر انسانها نسبت به مسائل زیست محیطی شده است طبق برآورد سازمان بهداشت جهانی هر ساله سه میلیون نفر بر اثر بیماری های ناشی از آلودگی هوا میمیرند این رقم پنج درصد کل مرگ و میر سالانه جهان است سموم شیمیایی که در سراسر جهان برای مبارزه یا آ،ات کشاورزی استفاده می‌شوند یکی از مهمترین آلاینده های هوا و آب است که تاثیرات سوء بلند مدتی بر محیط زیست خواهد گذاشت این اثرات مخرب به قدری گسترده است که انسانها را واداشته است تا به فکر استفاده از شیوه های سالم تر و نوینی بیفتند که یکی از این شیوه ها استفاده از پرتو افکنی است . دکتر معروفی : این است که چند ترکیب عمده است از مواد شیمیایی که الان برای کنترل آفات انباری دارد استفاده می شود یکی از این ترکیبات ، ترکیبات شیمیایی با نام متیل بروماید ، متیل بروماید متاسفانه اثر تخریبی شدیدی روی لایه ازن دارد و یک پروتوکلی در منترال کانادا تنظیم شده به امضای تعداد زیادی از کشورهای دنیا رسیده از جمله جمهوری اسلامی ایران هم این پروتوکل را امضا کرده مبنبی براینکه هر متیل بروماید از چرخه تولیدات مصرف حذف شود متیل بروماید واقعا ترکیب خوبی است برای کنترل آفات انباری یعنی به راحتی آفت را از بین می برد در مدت زمان کوتاه ولی متاسفانه به دلیلی همین اثرات مخربی که در محیط زیست دارد تا سال 2015 میلادی در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران طبق تعهدی که ایران به این پروتوکل داده است باید مصرف متیل بروماید ممنوع شود . وقتی این ترکیب حذف شود یکی از سلاح های بسیار مهم ما برای کنترل آفات انباری از دست مان خارج شده یک یا دو ترکیب دیگر باقی می ماند . منتها ما باید از الان دنبال جایگزین های مناسب برای این ترکیبات باشیم زمان را از دست ندهیم در دنیا هم در واقع این اتفاق افتاده یعنی یکی از روش های جایگزین برای ترکیب متیل بروماید در واقع همین روش پرتو تابی است یعنی در واقع در مجامع بین المللی ، مقالات و جلساتی که در کنفرانس های مختلف تشکیل می شود چند روش و چند ترکیب معرفی و جایگزین می شود برای ترکیب متیل بروماید یکی از تکنیک هایی که آینده روشنی هم واقعا دارد همین روش پرتو تابی است .
دکتر سرافرازی : در مقایسه با روش های مدیریت آفات که می دانید روش های مختلفی استفاده می‌شود که اساسا اصلی ترین روشی که برای کنترل آفات دارند استفاده می کنند بهره گیری از آفت ها و سموم شیمیایی است طبیعی است که کاربرد سموم شیمیایی در یک کشاورزی پایدار بایستی به طور منطقی انجام شود . و طبیعتا اثرات زیست محیطی زیادی هم در عین حال در کنار خودش دارد از بین رفتن دشمنان طبیعی ، وجود باقی مانده سموم در محصولات کشاورزی که به نوعی توسط مردم دارد استفاده می شود این روزها اهمیت زیادی به آن داده می شود و طبیعی است که به دنبال راه کار ها و روش های دیگری باشند که سموم را به صورت منطقی استفاده کنند و تا حد امکان استفاده از مبارزات شیمیایی بر علیه آفات به عنوان آخرین راه کار در واقع قرار بگیرد . استفاده از اشعه دهی و پرتو دهی در واقع یکی از روش های بسیار سالمی است که عملا اثرات سوء کاربرد مواد شیمیایی را در مدیریت آفات نخواهد داشت و مضافا این که در باره این روش بسیار تخصصی عمل می کند طبیعتا اثرات سویی روی سایر موجودات دیگر دشمنان طبیعی و غیره ندارد و از این جهت بسیار روش سالم و با هزینه های کمتری هم است با در نظر گرفتن اثرات مخرب زیست محیطی سموم این روش بسیار سالم تر و به صرفه است . دکتر رضا پناه : با توسعه علوم در زمینه شناخت تاثیرات روش هایی که به طور معمول استفاده می‌شد برای کنترل آفات گیاهی ، روش های شیمیایی ، روش های پر مخاطره دیگری که در محیط زیست اثر منفی داشتند در کتاب های چاپ شده ، ژورنالیست ها ، فیلم ها و حتی فیلم های متعددی ساختند و به آحاد بشر این مخاطره را توضیح دادند و خوشبختانه در کشور ما هم این شناخته شده است و دیگر از آن استفاده های بی رویه سموم شاید کمتر شده حتی محصولات ارگانیک مطرح است . نریتور : کشاورزی یکی از پایه های مهم اقتصادی هر کشور است تامین امنیت غذایی یک کشور از چنان اهمیت بالایی برخوردار است که کشورهای مختلف زمان و توجه زیادی به این بخش اختصاص داده اند استفاده از فناوری های مختلف در این حوزه خود از اهمیت هر چه بیشتر آن حکایت می کند استفاده از تکنولوژی هسته ای برای مبارزه با آفات کشاورزی یکی از هوشمندانه ترین شیوه هایی است که در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار گرفته است که از مهمترین ویژگی های آن می توان از کارایی و تاثیر گزاری بالای آن و عدم آلایندگی محیط زیست نام برد.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:40 ق.ظ ] [ حسن ]

آیا انرژی هسته ای حق مسلم ایرانیان است ؟

چرا ایران به دنبال انرژی هسته ای است ؟

ایران یکی از کشورهای غنی از انواع سوخت های فسیلی مانند نفت و گاز است . کمتر کسی است که با آوردن نام نفت و یا گاز به یاد ایران نیفتد . اما اکنون ایران نام خود را در رابطه با نوعی دیگر از انرژی نیز بر سر زبانها انداخته است ” انرژی هسته ای “. اکثر افرادی که مخالف دست یابی ایران به انرژی هسته ای هستند و برنامه های هسته ای ایران را زیر سوال می برند به این نکته تاکید دارند که : ” کشوری که دریایی از نفت و گاز است چه نیازی به انرژی هسته ای دارد ؟ ” . آیا واقعا اهدافی دیگر در پشت پرده نیست ؟
قبل از شوع بحث به آمار زیر دقت کنید :
۱- ایران ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده، احتمالاً به۶۰ هزار مگاوات نیروی برق نیاز خواهد داشت .
۲- روسیه در حالی که ۸ میلیون بشکه نفت در روز تولید می کند و اولین کشور در ذخایر گازی جهان است هم اکنون دارای ۳۰ نیروگاه هسته ای است .
۳- آمریکا با اینکه یکی از بزرگترین منابع نفت جهان را در اختیار دارد هم اکنون ۱۰۵ نیروگاه هسته ای دارد،

مزایایی استفاده از انژری هسته ای :

انرژی در جهان امروز یک عامل راهبردی است و اغلب کشورهای جهان به خصوص آنها که به دنبال اعمال اراده و قدرت خود بر دیگر کشورها می باشند از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند.
سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهی از انواع آلاینده ها همانند ترکیبات کربن و گوگرد را وارد محیط زیست می سازند که برای سلامت انسان زیانبار است. از سوی دیگر با توجه به افزایش مصرف برق و پایان پذیر بودن منابع سوخت فسیلی به نظر می رسد استفاده از انرژی هسته ای بهترین گزینه موجود باشد.ایران ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده، احتمالاً به۶۰ هزار مگاوات خواهد رسید. بالا رفتن حجم تولید گازهای گلخانه ای، هزینه های اجتماعی خاصی را ایجاد می کند که بالطبع باید جلوی تولید گازهای گلخانه ای را در نیروگاههای فسیلی گرفت،
در حال حاضر روسیه ۸ میلیون بشکه نفت در روز تولید و حدود ۵ میلیون از آن را صادر می کند. ۳۰ نیروگاه هسته ای دارد و به سرعت هم به نیروگاههای خود اضافه می کند، در حالی که اولین کشور در ذخایر گازی است و جمعیت آن هم تنها کمی بیشتر از دو برابر ایران است.
در این شرایط آمریکا هم ۱۰۵ نیروگاه هسته ای دارد، لذا فقط معیارهای اقتصادی هم مطرح نیست و معیارهای مختلف فن آوری تأثیر گذار خواهد بود. در واقع تکنولوژی هسته ای، میعاد گاه تکنولوژی های دیگر است. مثل صنعت خودرو که اگر در یک کشور رونق خوبی داشته باشد، تقریباً بخش عمده ای از تکنولوژی را جلو می برد، چرا که بیشتر علوم و تکنولوژی ها مثل مکانیک، شیمی، مواد، برق و…
صنعت غنی سازی هم عمر کمی ندارد و دست کم ۴۰ سال است که این کار شروع شده است.
چون در غنی سازی اورانیوم جهت استفاده در راکتورهای هسته ای از علوم مختلف مهندسی، مکانیک، شیمی و… با نهایت دقت و قدرت استفاده می شود. به طور کلی تعریف جدید مهندسی براساس میزان دقت است و کشوری پیشرفته نامیده می شود که میزان خطای مهندسی آن کم باشد.
برای رسیدن به استقلال واقعی، باید به سمت تولید فن آوری و علم رفت. البته این روند بالطبع هزینه دارد. همه جای دنیا هم، این گونه است. به هر حال هزینه رسیدن به تکنولوژی هسته ای با این همه عظمت، کار و فعالیت همه جانبه متخصصین ایرانی و استفاده از تجربه کشورهای دارنده این صنعت را طلب می کند.
مقوله انرژی برای کشورهای سلطه طلب، نقش موتور محرکه اقتصاد و تولید ملی و تعیین کننده جایگاه آنها در نظام سرمایه داری جهان را دارد و همچنین تضمین کننده منافع و امنیت ملی آنها است، برای کشور ما نیز چگونگی سامان دهی به سیاستهای بخش انرژی، نقش کلیدی در فرآیند تحولات سیاسی، اجتماعی و اقتصادی را داراست و لذا ضروری است که برای انرژی و بخصوص نفت و گاز و به دنبال اینها انرژی هسته ای، برنامه و استراتژی اندیشیده و متناسب با شرایط واقعی موجود داخلی و جهانی داشته باشیم.
دغدغه اصلی جهان عادت کرده به مصرف انرژی، در دو دهه آینده، تولید انرژی و ساخت نیروگاه اتمی به عنوان تنها راه خروج از بحران انرژی در دهه های آینده است. در این بین از آن جا که ساخت یک نیروگاه اتمی اغلب علوم و فنون را به کار می گیرد،
نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروز در دنیا احداث می شود.
انرژی هسته‌ای در زمینه‌های مختلف پزشکی، موزه‌ها، شناسایی کوچکترین شکاف یا ناخالصی در مواد و موتور هواپیما و اتومبیل، پیشگیری از فساد زودرس محصولات کشاورزی و رشد گیاهان کاربرد دارد.
علم طب شناخت خود را جهت درمان و پیشگیری از بیماری اشعه وسعت داد و همزمان از اشعه به صور مختلف در تشخیص و درمان بیماری‌ها از جمله سرطان استفاده کرد. رادیوتراپی جایگاه ویژه در درمان سرطان‌ها پیدا کرد و طب هسته به عنوان یک رشته تخصصی در پزشکی روز وارد شد

پزشکی هسته ای :

تصویر برداری در پزشکی هسته ای
توموگرافی تابش پوزیترون (PET)
(SPECT) توموروگرافی با استفاده از تابش تک فوتون
تصویر برداری قلبی عروقی
اسکن استخوان

پزشکی هسته ای و درمان بیماریها

یکی از روشهای تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته ای می باشد. که تبلور آن از ابتدا تا کنون تلفیقی از کشفیات مهم تاریخی بوده است
اولین استفاده کلینیکی مواد رادیواکتیو، در سال ۱۹۳۷ جهت درمان لوسمی در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی بود. بعــــــد از آن در ۱۹۴۶ با استــــــفاده از این مواد توانستند در یک بیمار مبتلا به سرطان تیروئـــــید از پیشرفت این بیماری جلوگیری کنند.
در دهه ۱۹۷۰ توانستند با جاروب نمودن از ارگانهای دیگر بدن مانند کبد و طحال، تومورهای مغزی و مجاری گوارشی تصاویری را تهیه نمایند.
در دهه ۱۹۸۰ از رادیو داروها جهت تشخیص بیماری های قلبی استفاده نمودند و هم اکنون نیز با ضریب اطمینان بسیار بالایی از پزشکی هسته ای در درمان و تشخیص و پیگیری روند درمان بیماریها استفاده می گردد.
انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و… دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته ای در زیر آورده می شود .
نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) :
یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. 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 .
پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم ۹۰ و یک هادی مثل سیلسیوم.

کاربردهای پزشکی:

در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربردهای زیادی دارند که اهم آنها عبارتند از:
• رادیو گرافی
• گامااسکن
• استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های هسته ای
• رادیو بیولوژی

کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری :

تکنیکهای هسته ای در حوزه دامپزشکی موارد مصرفی چون تشخیص و درمان بیماریهای دامی ، تولید مثل دام ، اصلاح نژاد و دام ، تغذیه ، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد

کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب :

تکنیکهای هسته ای برای شناسایی حوزه های آب زیر زمینی هدایت آبهای سطحی و زیر زمینی ، کشف و کنترل نشت و ایمنی سدها مورد استفاده قرار میگیرد. در شیرین کردن آبهای شور نیز انرژی هستهای کاربرد دارد.

کاربردهای کشاورزی:

تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از:
• موتاسیون هسته ای ژن ها در کشاورزی
• کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای
• جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما
• انبار کردن میوه ها
• دیرینه شناسی )باستان شناسی) و صخره شناسی )زمین شناسی) که عمر یابی صخره ها با C۱۴ در باستان شناسی خیلی مشهور است

کاربردهای صنعتی:

در صنعت کاربردها ی زیادی دارد از جمله مهمترین آنها عبارتند از:
• 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
تکنیکهای هسته ای بر کشف مینهای ضد نفر نیز کاربرد دارد. بنابرین ، دانش هسته ای با این قدرت و وسعتی که دارد، هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هسته ای و بویژه انرژی هسته ای افزوده می شود. کاربرد انرژی در بخشهای مختلف به گونهای است که اگر کشوری فناوری هسته ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی ، ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید.

انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی:

در کشورهای پیشرفته صنعتی ، از انرژی هسته ای به صورت گسترده در پزشکی استفاده می گردد. با توجه به شیوع برخی از بیماریها از جمله سرطان ، ضرورت تقویت طب هسته ای در کشورهای در حال توسعه ، هر روز بیشتر می شود. موارد زیر از مصادیق تکنیکهای هسته ای در علم پزشکی است:
تهیه و تولید کیتهای رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هسته ای
تهیه و تولید رادیو دارویی جهت تشخیص بیماری تیرویید و درمان آنها
تهیه و تولید کیتهای هورمونی
تشخیص و درمان سرطان پروستات
تشخیص سرطان کولون ، روده کوچک و برخی سرطانهای سینه
تشخیص تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی ، سینه و ناراحتی وریدی
تصویر برداری بیماریهای قلبی ، تشخیص عفونتها و التهاب مفصلی ، آمبولی و لختههای وریدی
موارد دیگری چون تشخیص کم خونی ، کنترل رادیو داروهای خوراکی و تزریقی

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :

یکی از مهم ترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای ، تولید برق از طریق نیروگاههای اتمی است. با توم به پایان پذیر بودن منابع فسیلی و روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی ، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می دانند و ساخت چند نیروگاه اتمی را دنبال مینماید.
ایران هر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر ۱۰۰۰ 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 ۱۹۰ میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه ۵ میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد.

برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها:

علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروری مینماید. منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی میباشد. استفاده از نفت خام در صنایع تبدیل پتروشیمی ارزش بیشتری دارد. تولید برق از طریق نیروگاه اتمی ، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید هفت هزار مگاوات با مصرف ۱۹۰ میلیون شبکه نفت خام ، هزارتن دیاکسید کربن ، ۱۵۰ تن ذرات معلق در هوا ، ۱۳۰ تن گوگرد و ۵۰ تن اکسید نیتروژن را در محیط زیست پراکنده می کند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:39 ق.ظ ] [ حسن ]

الکترون ها ضامن سلامت غذای شما!

آیا می دانید پرتودهی مواد غذایی چه مزایایی دارد؟ یکی از مزایای عمده آن کاهش میکروب های بیماریزا در مواد غذایی است.میکروب هایی که در مواردی که ماده غذایی تحت فرآیند زیادی قرار نمی گیرد یا به صورت خام مصرف می شود حایزاهمیت هستند.بعلاوه حذف یا کاهش این عوامل بیماریزا بخصوص برای مصرف کنندگانی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، همچون افراد مسن ، بیماران سرطانی و ایدزی مهمتر است.بر این اساس ، پژوهشگران مرکز تحقیقات و کاربرد پرتو فرآیند یزد وابسته به سازمان انرژی اتمی ایران ، همگام با محققان سایر کشورها به مطالعاتی برای دستیابی به تکنیک میکروب زدایی مواد غذایی دست زده اند که حاصل آن دستیابی به تکنیک کاهش آلودگی های میکروبی ادویه به وسیله پرتودهی با باریکه 10مگا الکترون ولت است.
ما نیز با دکتر اقدس مهدی زاده شاهی ، سرپرست آزمایشگاه میکروبیولوژی مرکز تحقیقاتی فوق و مجری طرح ذکر شده به گفتگونشسته ایم. میکروب زدایی از ادویه به روش کاربردی در مرکز تحقیقات و کاربرد پرتو فرآیندیزد بر چه مبنایی استوار است و طی چه مراحلی صورت می گیرد؟ میکروب زدایی ادویه با تابش دهی بر مبنای استاندارد ملی ایران تحت عنوان "آیین کار پرتودهی ادویه" همچنین حد مجاز آلودگی های میکروبی ادویه که در استاندارد دیگری ذکر شده صورت می گیرد. لازم به ذکر است که شروع پرتودهی مواد غذایی در دنیا براساس پذیرش استاندارد پرتودهی مواد غذایی در سال 1983 بود. این استاندارد به وسیله کمیته غذایی، سازمان خواربار و کشاورزی جهانی و سازمان بهداشت جهانی به نمایندگی بیش از 130کشور دنیا براساس تایید کمیته مشترک کارشناسی پرتودهی مواد غذایی (JECFI)مورد قبول قرار گرفت. مراحل کار به این صورت است که قبل از پرتودهی چند نمونه از کل محصول به صورت کاتوره ای انتخاب می شود و آلودگی میکروبی این نمونه ها در آزمایشگاه تعیین می شود سپس دزی از پرتو که تعداد باکتری ها را به میزان یک سیکل لگاریتمی کاهش می دهد، محاسبه می شود. با توجه به حد مجاز اعلام شده در استاندارد ملی ایران و یا بنا به درخواست مشتری مبنی بر استفاده خاص از ادویه ، دز لازم برای کاهش بار میکروبی ادویه محاسبه شده و سپس پرتودهی کل محصول با این دز انجام می گیرد. در این روش از پرتودهی با باریکه 10 مگاالکترون ولت استفاده شده است، این پرتو چه خاصیت هایی دارد و چرا از آن در این روش استفاده شده است؟
منابع پرتودهی شامل اشعه گاما ساطع شده از چشمه های رادیوایزوتوپ کبالت 60 یا سزیوم 137، اشعه ایکس تولید شده از ماشین هایی که با انرژی 5 مگاالکترون ولت یا کمتر کار می کنند و الکترون های شتابدار تولید شده از ماشین هایی که با انرژی 10مگاالکترون ولت یا کمتر کار می کنند، هستند. استفاده از الکترون های پرانرژی به دلیل این که آلودگی زیست محیطی کمتری نسبت به پرتو گاما دارند و همچنین زمان پرتودهی که بسیار کوتاه است ارجحیت دارد. در این روش می توان ماده غذایی را با بسته بندی نهایی پرتودهی کرد و از آلودگی ثانویه ماده جلوگیری کرد. به طور کلی پرتوها باعث شکست DNA کروموزومی میکروارگانیسم می شود که به غیرفعال شدن آن منجر می شود. در این روش کدام دسته از میکروب ها و باکتری ها مورد هدف قرار می گیرند؟ آلودگی های میکروبی ، انگلها و حشرات در این روش از بین برده می شوند. تمامی باکتری ها و کپکهای فاسدکننده مواد غذایی ، میکروب های پاتوژن و باکتری های بدون اسپور با این دز (تا 10 کیلوگرمی) از بین می روند.
چه روشهای دیگری برای میکروب زدایی ادویه مورد استفاده قرار می گیرد؟ برای میکروب زدایی ادویه روشهای تیمار حرارتی، ضدعفونی با گازاتیلن اکسید و متیل بروماید و مایکروویو مورد استفاده قرار می گرفته اند که اکنون نامناسب شناخته شده اند. این روشها باعث از بین رفتن رنگ ، طعم و عطر ادویه می شوند. تا مدتی قبل ، گسترده ترین روش میکروب زدایی ادویه استفاده از گاز اتیلن اکسید بود، اما به علت باقی ماندن آن در مواد غذایی و سرطانزا بودن ، استفاده از آن از سال 1368 (1990) ممنوع شده است و روش پرتودهی به عنوان جایگزین مناسب روشهای پیشین برای میکروب زدایی از ادویه ارائه شد. پرتودهی مواد غذایی چه مزیتی نسبت به روشهای پیشین دارد؟ این روش مزایای زیادی دارد، ازجمله: افزایش نیافتن درجه حرارت در ماده غذایی ، عدم تغییر رنگ ادویه، عطر و رنگ ادویه، از بین رفتن باکتری های گرمادوست، کپکها و حشرات در دزهای بین 3-10 کیلوگری ، تغییر نکردن ترکیب شیمیایی و خواص پاداکسیدان ادویه، قابل قبول بودن بسته بندی های رایج آنها برای پرتودهی ، دوام بیشتر ادویه پرتودهی شده در شرایط انبار و بی خطر بودن ادویه پرتودهی شده برای سلامت انسان. پرتودهی به طور موثری انتشار بیماری های حاصل از مصرف مواد غذایی آلوده را کاهش می دهد. پرتودهی قادر به بهبود ایمنی و کیفیت بسیاری از مواد غذایی است و طول مدت نگهداری آنها را زیاد می کند. مدارک زیادی وجود دارد، مبنی بر این که مزایای استفاده از فناوری پرتودهی مواد غذایی ، هزینه آن را جبران می کند. مزایای این فناوری باید توسط دولتها، صنایع و مصرف کنندگان در نظر گرفته شود. آلودگی میکروبی در ادویه و سایر مواد غذایی مشابه چگونه به وجود می آید و تلفات آن برای انسان چه خواهد بود؟
ادویه به مقدار قابل توجهی در صنایع غذایی به طور روزمره توسط عموم مصرف می شود و آلودگی میکروبی بالایی دارند. این محصولات در شرایط برداشت ، خشک کردن و حمل ونقل به ریزسازواره های زیادی آلوده می شوند که آنها علاوه بر ایجاد فساد در محصول ، در مواد غذایی مانند سسها و پودرهای سوپ فوری که به طور موثری حرارت داده نمی شوند، باعث به خطر افتادن سلامت مصرف کنندگان می شوند. بیماری های حاصل از مصرف مواد غذایی آلوده یکی از مسائل حایزاهمیت در بهداشت و سلامت عمومی جامعه برطبق گزارش سازمان بهداشت جهانی 70 درصد موارد اسهال نوزادان و افراد جوان بر اثر مصرف مواد غذایی آلوده است. کما این که باکتری هایی نظیر سالمونلا و کمپیولوباکتر عامل بروز بیماری های حاصل از مواد غذایی آلوده در کشورهای صنعتی از سال 1965تا 1990بوده است. در کشورهای پیشرفته بیماری های انگلی ویروسی یکی از مشکلات عمده ای است که هر سال زندگی میلیون ها انسان را تحت تاثیر قرار می دهد. انگلهای موجود در مواد غذایی آلوده سبب بروز اثرات نامطلوب در کودکان به صورت اختلال در تغذیه کودکان در طی مراحل رشد و تکامل آنها می شود. آیا استفاده از روش فوق الذکر، عوارض تازه ای را در مواد غذایی و سپس انسان به وجود نمی آورد؟ تمام روشهای فرآیند مواد غذایی شامل کنسرو کردن، پختن، پاستوریزاسیون ، استریلیزاسیون حرارتی و پرتودهی، بر محتوای تغذیه ای غذا تاثیر می گذارد. تغییرات ایجاد شده در مواد غذایی بر اثر پرتودهی مشابه تغییرات ایجاد شده در سایر روشهای تیمار مواد غذایی است. به علت این که پرتودهی باعث بالا رفتن دما در ماده غذایی نمی شود، میزان کاهش مواد مغذی بر اثر پرتودهی بسیار کمتر از سایر روشهاست. در حقیقت اکثر فرآیندهای مواد غذایی محتوای تغذیه ای را بیشتر از پرتودهی تغییر می دهند.
کاهش ارزش تغذیه ای ماده غذایی را می توان با پرتودهی آن ماده در محیط عاری از اکسیژن یا در حالت انجماد به حداقل رساند.کما این که کمیته تخصصی مشترک IAEA، FAO، WHOبه این نتیجه رسیدند که پرتودهی هیچ مشکلی از لحاظ ارزش غذایی در ماده غذایی به وجود نمی آورد و در سال 1997همین کمیته در گردهمایی دیگری به این نتیجه دست یافتند که حتی دزهای بالای پرتو، بالاتر از 10کیلوگری ، نیز مشکلی از لحاظ کیفیت تغذیه ای ایجاد نمی کند. مساله دیگر این است که پرتودهی باعث ایجاد رادیواکتیویته در ماده غذایی نمی شود. فرآیند پرتودهی شامل عبور مواد غذایی از مقابل منبع پرتو با یک سرعت تنظیم شده جهت کنترل انرژی یا دز جذب شده است. ماده غذایی هرگز در تماس مستقیم با منبع پرتو قرار نمی گیرد و حتی وقتی با دزهای خیلی بالا پرتودهی می شود، حداکثر سطح رادیواکتیویته القا شده ، فقط 1000/1بکرل در کیلوگرم غذا است ، که این 200هزار بار کوچکتر از سطح رادیواکتیویته طبیعی موجود در مواد غذایی است. آمار به دست آمده موید کاهش کدام دسته از آلودگی ها در ادویه و به چه میزان است؟ پرتودهی به طور موثری انتشار بیماری های حاصل از مصرف مواد غذایی آلوده را کاهش می دهد. در کشورهای مختلف دزی که برای کاهش آلودگی اغلب غذاها تصویب شده در محدوده 5/1تا 7 کیلوگری است این دز برای حذف 3 تا 10سیکل لگاریتمی باکتری های بیماریزا کافی است. تعداد باکتری های بیماریزا در محدوده 10تا 100سلول در هرگرم ماده غذایی است.
با در نظرگرفتن مطالب فوق مواد غذایی پرتودهی شده با دز 5/1تا 7کیلوگری عاری از عوامل بیماریزا می شوند و باکتری های بیماریزایی که باقی می مانند به قدری کم هستند که سبب گسترش بیماری های حاصل از مصرف مواد غذایی آلوده نمی شوند. پرتودهی قادر به بهبود ایمنی و کیفیت بسیاری از مواد غذایی است و طول مدت نگهداری آنها را زیاد می کند؛ ولی این مطلب را باید در نظر گرفت که پرتودهی نمی تواند فساد ایجاد شده در ماده غذایی را از بین ببرد. بنابراین فقط مواد غذایی که از کیفیت خوب بهداشتی برخوردارند، باید پرتودهی شوند و در ضمن پرتودهی برای هر ماده غذایی مناسب نیست. آیا زمینه لازم برای اجرایی شدن و کاربرد این تکنیک در صنایع غذایی کشور فراهم است و چه اقداماتی در این زمینه انجام شده است؟ در مرکز پرتو فرآیند یزد دستگاه شتاب دهنده الکترون رودوترون TT002 موجود است که الکترون های شتابدار با انرژی 10مگا الکترون ولت تولید می کند و از این پرتو می توان مواد غذایی که قابل پرتودهی شدن هستند، را به منظور کاهش آلودگی های میکروبی ، پرتودهی کرد. متاسفانه عدم اطلاع رسانی در زمینه شناسایی این مرکز و نیز در ارتباط با مزایای پرتودهی باعث شده است کاربرد آنها از سوی صنایع مختلف محدود باشد.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:38 ق.ظ ] [ حسن ]

زباله‌ هسته‌ای

نگاه اجمالی

موضوع تولید زباله‌های هسته‌ای از زمان کشف مواد رادیواکتیو مورد نظر بوده است. ولی توجه خاص به آن پس از کشف شکافت است چرا که کلیه راکتورهای شکافت هسته‌ای ایزوتوپهای رادیواکتیو تولید می‌کنند. میزان تابش بسیاری از ایزوتوپها برای حیات جانداران خطرناک است بنابراین ، مسئله جداسازی و انبار نمودن و دفن ایمن آنها با زیاد شدن تعداد راکتورها و سطح انرژی آنها سال به سال مباحث گسترده‌ای را دربر می‌گیرد.
زباله‌ هسته‌ای

زباله هسته ای
مشکلات ناشی از زباله‌ هسته‌ای

خطر واپاشی رادیواکتیوی:

خطر عمده ناشی از این واقعیت است که بعضی نیم عمرها زمان فعال زباله‌های رادیواکتیوی را به هزاران سال می‌رسانند. واپاشی رادیواکتیوی باید جریان خود را طی کند حتی اگر هزار سال طول بکشد.
فراوانی زباله هسته‌ای: در فرایند تولید انرژی هسته‌ای مقدار زیادی زباله رادیواکتیوی بوجود می‌آید. بنابراین ، آمار وزارت انرژی آمریکا از سال 1946 تا 1983 حدود 71 میلیون پوند زباله رادیواکتیو از هفت مرکز در آزمایش‌های مربوط به هوا ، آب و زمین تخلیه شده است. بدیهی است که زباله‌های دیگری از مراکز دیگر تخلیه شده است.

زباله‌های گازی:

غالبا ایزوتوپهای رادیواکتیو از گازهای نجیب ، از قبیل کریپتون هستند. تریتیم که ایزوتوپی از هیدروژن است نیز به صورت گاز ، عمدتا بصورت بخار آب ، تخلیه می‌شود. تریتیم بصورت بخش هیدروژنی مولکول آب در زنجیرهای زیست شناختی مواد غذایی وارد می‌شود.
زباله‌ هسته‌ای

آبهای زیرزمینی:

ایزوتوپهای رادیواکتیو در زباله‌های مایع ، معمولا از طریق بارندگی به صورت جامد در می‌آید و انبار می‌شود اگر این زباله‌ها در زمین در گودالهای بدون آستر ، بدون آنکه در محفظه‌های خاص باشند دفن شوند در طی چند قرن بعد آبهای زیرزمینی این مواد رادیواکتیو را پراکنده خواهند کرد.

راه حل چیست؟

اگر ما نتوانیم واپاشی رادیواکتیو را کنترل کنیم و با چنین مقادیر عظیمی از زباله‌های رادیواکتیوی مواجه باشیم چه باید بکنیم؟ راه حلهای ارائه شده برای این مسائل خود با این مسئله مواجه است که « یک راه حل موجب بروز نوعی آلودگی دیگر می‌شود.» اصل قضیه این است که زباله‌ها را هر چه ممکن است از خود دور کنیم. طرحهای خیالی از این قبیل که زباله‌های هسته‌ای را با موشک به خورشید یا فضای بسیار دور حمل کنیم یا آنها را در اقیانوسهای عمیق دفن کنیم ،عمدتا به خاطر هزینه زیاد و خطرات احتمالی کنار گذاشته شده‌اند. وزارت انرژی متعهد شده است که در سال 1998 انبارهای زیرزمینی در بسترهای نمکی ، رسی و صخره‌ای ایجاد کند. بر طبق این طرح زباله‌ها نخست در محفظه‌های خاصی که در مقابل ضربه خوردگی مقاومت هزاران ساله دارند، قرار می‌گیرند سپس به انبارها منتقل می‌شوند.
دانشمندان بر این باورند که این بهترین راه موجود است.

دفن زباله‌های هسته‌ای

مرحله عملیاتی برای دفن زباله هسته‌ای بستگی به قدرت تشعشع و خطر حاصل از آنها دارد.

زباله‌های با اکیتویته پائین:

پسمان یا زباله هسته‌ای از مرحله معدن کاری اورانیم و توریم شروع می‌گردد. پس از معدن کاری پسمان متالوژی، دارای رادیوم خطرناک است این ایزوتوپ بصورت فضائی شیمیایی سولفات رادیوم همراه با باریت در منطقه خود معدن دفن می‌شود. قسمت اعظم پسمان با اکتیویته پائین و متوسط در طی کار عادی رادیواکتیو تشکیل می‌گردد. پس از اعمال شیمیایی مناسب در صورتی که زباله‌ها دارای اکتیویته پائین باشند در قعر دریا در محل امنی فرو ریخته می‌شود.

زباله‌های با اکتیویته متوسط :

در جایی که پسمان دارای اکتیویته متوسط و یا نسبتا بالا باشد، لازم است ابتدا حجم بوسیله تجهیز در استخرهایی که بوسیله پلی اتیلن پوشش داده شده بارهای اکتیویته صفر در اتمسفر به یک بیستم رساند. سپس محلول در شبکه فولادی بوسیله افزایش پسمان مخصوص در امثال آن به جامد تبدیل شده و شبکه‌های مهر شده در زیر زمین دفن می‌شود.

زباله‌های با اکتیویته بالا:

هر جا که پسمانها با اکتیویته بالا باشند مانند آنهایی که در نیروگاه‌های هسته‌ای یا جایی که سوخت مصرف شده برای جدا سازی اورانیم و پلوتونیوم بازیابی می‌شوند دقیق دفع پسمان بکار می‌رود. ابتدا میله‌های سوخت رادیواکتیو بالا یا « داغ » برای چندین ماه در زیر آب نگهداری می‌شوند تا خنک شده و اکتیویته آنها فروپاشی نماید. سپس عملیات شیمیایی مشخص را برای جداسازی اورانیوم و پلوتونیوم بکار گرفته می‌شود. مایع باقیمانده تا حجم کوچکی تبخیر می‌گردد و در ماتریس از شیشه قرار می‌گیرد.
سپس این مواد به شبکه‌های فولادی زنگ نزن کوچک انتقال می‌یابد که در آنها کلسینه شده و در حرارت بالا در کوره‌های مخصوصی به شیشه تبدیل می‌شوند. شبکه‌های مهر شده در نهایت در عمق زمین در گودالهای گنبدی که دیواره آنها با ورقه‌های فولادی زنگ نزن پوشانده شده‌اند دفن می‌شوند. این مواد به مدت 25 سال در آنجا دفن می‌شوند که در این مدت کلیه مواد رادیواکتیو بجز آنهایی که نیم عمر بلند دارند بطور کامل فروپاشی می‌نمایند.

دفع دائمی

پس از گذشت پریود فوق پیشنهاد می‌شود که بسته‌های دفن شده را در محلهای عمیق و صخره‌های سخت که از نظر زمین شناسی پایدار بوده و دور از جریان آب قرار دارند، انتقال داد. قسمتی از میدانهای طلای کولار که به مدت زیادی مورد استفاده قرار نگرفته‌اند، انبارهای ممکن برای اینکار هستند.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:37 ق.ظ ] [ حسن ]

سلول بنیادی چیست؟
مقدمه
درون جنین میلیونها سلول بنیادی وجود دارد که بزرگی همه آنها کمتر از یک نقطه است. این سلولها از پتانسیل بالایی برخوردار هستند و می‌توانند طی فرایند تمایز یابی به سلولهای بافتهای مختلف در بدن تبدیل شوند. پتانسیل تقریبا نامحدود این سلولها آنها را در کانون تحقیقات پزشکی قرار داده است. تصور کنید که این سلولها بتوانند حافظه بیمار مبتلا به آ آلزایمر را به وی برگردانند.پوستی را که در اثر سانحه آسیب دیده جایگزین کنند یا بیمار معلولی را قادر به راه رفتن دوباره کنند! و .... اما پیش از آنکه دانشمندان نحوه استفاده از سلولهای بنیادی را برای مقاصد پزشکی فرا بگیرند باید دریابند که چگونه می‌توانند قدرت این سلولها را تحت کنترل خود درآورند. آنها باید نحوه استفاده از سلولهای بنیادی و تبدیل آنها به بافتها یا اندامهای خاصی را فرا بگیرند تا بتوانند یک بیمار یا بیماری علاج کنند.

سلول بنیادی چیست؟

سلول بنیادی سازنده بدن انسان است. سلولهای بنیادی درون جنین در نهایت به سلول ، بافت و اندامهای مختلف بدن جنین تبدیل می‌شوند. برخلاف یک سلول معمولی که قادر است با تکثیر شدن چندین سلول از نوع خود را بوجود آورد سلول بنیادی همه منظوره و بسیار توانمند است و وقتی تقسیم شود، می‌تواند به هر یک از انواع سلولها در بدن تبدیل شود. سلولهای بنیادی از قابلیت خود نوسازی هم برخوردارند. سلولهای بنیادی خود بر دو نوع هستند. سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای بنیادی بالغ.
سلولهای بنیادی جنینی از جنین بدست می‌آیند. یک جنین 3 تا 5 روزه حاوی سلولهای بنیادی است که به شدت در حال تکثیر هستند تا اندامها و بافتهای مختلف جنین را بسازند. افراد بالغ نیز در قلب ، مغز، مغز استخوان ، ریه ها و اندامهای دیگر خود سلولهای بنیادی دارند. این سلولها مجموعه‌های درونی مخصوص ترمیم هستند و سلولهایی که بر اثر بیماری ، مصدومیت و کهولت سن صدمه می‌بینند دوباره تولید می‌کنند.

تاریخچه

در اوایل دهه 1980 میلادی دانشمندان نحوه قرار گرفتن سلولهای بنیادی جنینی از موش و کشت آنها را در آزمایشگاه فرا گرفتند و در سال 1998 برای اولین بار در سلولهای بنیادی جنینی انسان را در آزمایشگاه تولید کردند. اما این سوال پیش می‌آید که پژوهشگران جنین انسان را از کجا بدست می‌آورند؟ جنین را می‌توان با تولید مثل ، تلفیق اسپرم و تتخمک یا شبیه سازی تولید کرد.

راههای تولید جنین

تولید مثل

این راه طبیعی تولید جنین است.

تلفیق گامتها در شرایط آزمایشگاه

پژوهشگران تمایل زیادی به تولید جنین از طریق تلفیق اسپرم و تخمک ندارند. با این وجود بسیاری از آنها جنینهای بارور شده در کلینیکهای بارورسازی استفاده می‌کنند. گاهی اوقات زوجهایی که نمی‌توانند بطور طبیعی بچه‌دار شوند و می‌خواهند به شیوه مصنوعی صاحب فرزند شوند چندین جنین بارور شده تولید می‌کنند که همگی آنها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. و جنینهای اضافی را برای انجام تحقیقات علمی اهدا کنند.

شبیه سازی درمانی

در این شیوه یک سلول از بیماری‌ که نیازمند درمان از طریق سلول بنیادی است با تخمک اهدا شده ادغام می‌شود. پس از آن هسته تخمک جدا شده و هسته سلول شخص بیمار جایگزین آن می‌گردد. سپس تخمک حاصل از طریق شیمیایی یا الکتریکی تحریک می‌گردد تا تقسیم سلولی انجام دهد. جنین حاصل مواد ژنتیکی بیمار را حمل خواهد کرد که می‌تواند پس زدن سلولهای بنیادی را پس از پیوند آنها به میزان زیادی کاهش دهد.

تکثیر سلولهای بنیادی در آزمایشگاه

جنین 3 تا 5 روزه را بلاستوسیست می‌نامند. یک بلاستوسیست توده ای مشکل از 100 سلول و یا بیشتر است. سلولهای بنیادی سلولهای درونی بلاستوسیست هستند که در نهایت به هر سلول ، بافت و اندام درون بدن تبدیل می‌شوند. دانشمندان سلولهای بنیادی را از بلاستوسیست جدا کرده و آنها را درون ظرف پتری دیش در آزمایشگاه کشت می‌دهند. پس از آنکه سلولها چندین بار تکثیر شدند و میزان آنها از گنجایش ظرف کشت فراتر رفت آنها را از آن ظرف برداشته و درون چندین ظرف قرار می‌دهند. سلولهای بنیادی جنینی که چندین ماه بدون ایجاد تمایز پرورش یافته‌اند خط سلول بنیادی نامیده می‌شوند.
این خطوط سلولی را می‌توان منجمد کرده و بین آزمایشگاهها به اشتراک گذاشت. کار با سلولهای بنیادی بالغ برای دانشمندان سخت‌تر است. زیرا استخراج و کشت آنها نسبت به سلولهای بنیادی جنینی دشوارتر است. یافتن سلولهای بنیادی در بافت بالغ به تنها مشکل است بلکه دانشمندان هم برای کنترل آنها در آزمایشگاه با مشکل رو به رو هستند. اما حتی کنترل سلولهای بنیادی جنینی هم که به خوبی در آزمایشگاه پرورش می‌یابند آسان نیست دانشمندان همچنان در تلاشند تا این سلولها را به رشد در انواع خاصی از بافت وادارند.

موانع بر سر راه استفاده از سلول بنیادی

یکی از این موانع مشکل پس زدن است. اگر سلولهای بنیادی جنینی اهدا شده به یک بیمار تزریق شوند ممکن است سیستم ایمنی بدن بیمار این سلولها را مهاجمان خارجی تلقی کرده و به آنها حمله کند. اما استفاده از سلولهای بنیادی بالغ تا حدودی از این مشکل می‌کاهد. زیرا سیستم ایمنی بدن بیمار سلولهای بنیادی خود بیمار را پس نمی‌زند.

کاربرد سلولهای بنیادی در بازسازی سلولها

از سلولهای بنیادی می‌توان برای بازسازی سلولها یا بافتهایی استفاده کرد که بر اثر بیماری یا جراحت صدمه دیده‌اند. این نوع درمان به درمان سلولی معروف است. یکی از کاربردهای بالقوه این شیوه درمان ، تزریق سلولهای بنیادی جنینی در قلب برای بازسازی سلولهایی است که بر اثر حمله قلبی صدمه دیده‌اند. در یکی از تحقیقات ، پژوهشگران زمینه سکته قلبی چندین موش را فراهم کرده و پس از آن سلولهای بنیادی جنینی را درون قلب آسیب دیده موشها تزریق نمودند. در نهایت سلولهای بنیادی بافت ماهیچه آسیب دیده را بازسازی کردند و کارکرد قلب موشها را بهبود بخشیدند.
از سلولهای بنیادی می‌توان برای بازسازی سلولهای مغزی بیماران مبتلا به پارکینسون استفاده کرد. این بیماران فاقد سلولهایی هستند که ناقل عصبی موسوم به دوپامین را تولید می‌کنند. بدون وجود این پیک شیمیایی حرکت بیماران مبتلا به پارکینسون نامنظم و منقطع است. و این افراد از ارزشهای غیر قابل کنترل رنج می‌برند. در تحقیقات انجام شده روی موشها پژوهشگران سلولهای بنیادی جنینی را در مغز موشهای مبتلا به بیماری پارکینسون تزریق کردند و شاهد آن بودند که سلولهای بنیادی ، موشها را بهبود بخشیدند. دانشمندان امیدوارند که روزی بتوانند این موفقیت خود را در انسانهای مبتلا به پارکینسون هم تکرار کنند.

کاربرد سلولهای بنیادی در تولید اندام کامل

شاید دانشمندان بتوانند حتی یک اندام کامل را در آزمایشگاه پرورش داده و آن را جایگزین اندامی کنند که بر اثر بیماری آسیب دیده است. برای این کار باید نوعی چارچوب از جنس پلیمر زیست تجزیه پذیر را به شکل اندام مورد نظر بسازند و سپس آن را با سلولهای بنیادی جنینی یا بالغ بارور سازند. پس از آن عوامل رشد مخصوص آن اندام افزوده می‌شوند تا پرورش اندام را تحت کنترل و هدایت درآورند.
پس از آنکه چارچوب با بافت خاص آن اندام پوشیده شد آن را به بیمار پیوند می‌زنند. با بوجود آمدن بافت از سلولهای بنیادی چارچوب تجزیه شده و در نهایت یک گوش ، کبد یا هر اندام دیگر باقی خواهد ماند. از جمله بیماریهایی که احتمالا روزی یا درمان سلولی معالجه خواهند شد می‌توان به پارکینسون ، دیابت ، بیماری قلبی ، صدمه به نخاع ، سوختگی ، آلزایمر و ضعف بینایی اشاره کرد.

اختلاف نظر در مورد تحقیقات سلول بنیادی

تحقیقات سلول بنیادی یکی از بزرگترین موضوعاتی است که اجتماعات علمی و مذهبی را رو در رو قرار داده است و هسته این اختلاف یک سوال است حیات چه موقع آغاز می‌شود؟ برای بدست آوردن سلولهای بنیادی دانشمندان یا باید از جنینی استفاده کنند که بارور شده است و یا به روش شبیه سازی ، جنینی را از سلول بدن بیمار و تخمک اهدایی بسازند. در هر دو صورت برای جدا کردن سلولهای بنیادی یک جنین باید جنین از بین برود. و اگرچه این جنین تنها 4 یا 5 سلول را دربرمی‌گیرد. بعضی از رهبران مذهبی بر این باورند که این کار همانند گرفتن جان یک انسان است.

شبیه سازی انسان

مساله دیگر مورد اختلاف شبیه سازی انسان است. اگر دانشمندان بتوانند جنینی را در آزمایشگاه خلق کنند آیا نمی‌توانند آن جنین را درون رحم یک مادر دیگر پیوند زده و زمینه رشد یک نوزاد را فراهم کنند؟! ایده شبیه سازی انسان افکار هولناک و مخوف پرورش ابر انسانها با ضریب هوشی بسیار بالا و قابلیتهای فیزیکی مانند قهرمانان خیالی سوپر من و بت من و یا خلق کودکانی که صرفا برای استفاده از اندام پرورش می‌یابند را تداعی می‌کند.

هنگامی که گروهی از محققان اسکاتلندی در سال 1997 اعلان کردند که توانسته‌اند با موفقیت گوسفندی را به نام دالی شبیه سازی کنند وحشت ناشی از شبیه سازی شدت گرفت. حتی با افزایش آگاهی و شناخت دانشمندان از سلولهای بنیادی و توانایی کنترل آنها بحثهای اخلاقی و سیاسی در این مورد داغ‌تر و وخیم‌تر می‌شود. بسیاری از دولتها محدودیتهای شدیدی را بر تحقیقات سلول بنیادی اعمال کرده‌اند و تامین بودجه این تحقیقات را با مشکلات زیادی مواجه نموده‌اند.

آینده بحث

مخالفت جامعه جهانی با پدیده شبیه سازی مولد انسان گسترده و عام‌الشمول است. اما به نظر می‌رسد بسیاری از کشورها با انجام تحقیقات پزشکی برای مقابله با بیماری‌هایی چون پارکینسون ،آلزایمر ،‌ بیماری های قلبیو سرطان ازطریق تولید جنینهای آزمایشگاهی و همچنین تحقیق و بررسی روی آنها به منظور ایجاد توسعه و پیشرفت در علوم پزشکیو مهندسی ژنتیک بدون آن که هدف این تحقیقات تولد صرف انسان شبیه سازی شده باشد، مخالفت چندانی نداشته باشند. با وجود این ، برخی کشورها از جمله واتیکان مخالفت صریح و موکد خود را در این مورد ابراز داشته و با عمل شبیه سازی انسان با هر هدف و مقصودی که باشد، مخالفند.

از جمله استدلالهای این گروه برای مخالفت با شبیه سازی این است که ما با این کار به تولید انسان‌هایی اقدام می‌کنیم که در نهایت آنها را از میان می‌بریم و از اینرو ، در جهتی حرکت خواهیم کرد که منجر به نقض قواعد اساسی حقوق بشر و کرامت انسانی خواهد شد. آیا اصولا ما حق داریم که با انسان زنده آزمایشهای علمی بکنیم . بعضیها می‌گویند که اینکار به بشریت خدمت خواهد کرد ممکن است این گفته درست باشد ولی آیا شما حاضرید خود حاصل چنین تولدی باشید و محکوم به تولد برای آزمایش و ابزار آزمایش دانشمندان باشید


منبع:تارنگار دانشجویان گروه زیست شناسی دانشکده علوم دانشگاه فردوسی
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:36 ق.ظ ] [ حسن ]

برخی دیگر از مزایای سلول‌های بنیادی جنینی- در مقایسه با سلول‌های بنیادی بالغ، توانایی تمایز و تولید انواع بیشتری از سلول‌ها را دارند.
- کنترل مراحل رشد و تمایز آن‌ها، ساده‌تر از سلول‌های بنیادی بالغ است.
- به علت فراوانی نسبتاً بیشتر، جداسازی آن‌ها راحت‌تر از سلول‌های بنیادی بالغ است.
- دانش بدست آمده از سلول‌های بنیادی جنینی حیوانات، در مطالعات انسانی نیز کاربرد دارد.
- تحقیقات انجام شده بر روی سلول‌های بنیادی جنینی، موجب ارتقاء تکنیک‌های تکثیر و استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ می‌شود.
تحقیقات فعلی و چشم‌اندازهای آیندههم‌اکنون، اغلب محققانی که در اقصی نقاط دنیا سرگرم مطالعة سلول‌های بنیادی هستند چند موضوع خاص را در رابطه با این سلول‌ها پی‌گیری می‌کنند:
1. درک صحیح از مراحل رشد و تمایز سلول‌های بنیادی
2. شناسایی، جداسازی و خالص‌سازی تیپ‌های مختلف سلول‌های بنیادی
3. جهت‌دار کردن تمایز سلول‌های بنیادی به‌منظور تبدیل آن‌ها به سلول‌های مورد نیاز جهت درمان بیماری‌ها
4. ایجاد قابلیت پیوند در این سلول‌ها
5. پیشگیری از پس‌زدگی پیوند سلول‌های بنیادی
6. تکثیر سلول‌های بنیادی در مقیاس صنعتی و زیاد
7. تأیید نتایج موفقیت‌آمیز بررسی‌های حیوانی در آزمایش‌های انسانی
8. عملکردی یا فانکشنال کردن سلول‌های تولیدی
9. افزایش کارایی یا Efficiency سلول‌های بنیادی

فصل دوم) جایگاه و وضعیت ایران در زمینة سلول‌های بنیادی

خوشبختانه همگام با پیشرفت‌های اخیر دنیا در زمینة سلول‌های بنیادی، این موضوع در کشور ما نیز مورد توجه قرار گرفته و فعالیت‌های خوبی توسط چند مرکز پژوهشی و دانشگاهی در این مورد، انجام گرفته است. برای مثال، علیرغم مشکلات موجود، محققان کشورمان در پژوهشکدة رویان و دانشکده پزشکی دانشگاه تربیت مدرس تحقیقات ارزنده‌ای در این‌ باره انجام داده‌اند که دستاوردهای ارزشمندی به‌همراه داشته است. در ادامه به معرفی گوشه‌ای از این تلاش‌ها و جایگاه ایران در این عرصه می‌پردازیم:
الف) پژوهشکدة رویان
پژوهشکده علوم سلولی و ناباروری رویان، یکی از مراکز تحقیقاتی وابسته به جهاد دانشگاهی کشور است که در زمینة بهداشت باروری و ناباروری و علوم تولید‌مثل فعالیت می‌کند. این مرکز در کنار فعالیت‌های درمانی و سرویس‌دهی به زوج‌های نابارور، بخش اصلی فعالیت‌های خود را در حوزة امور پژوهشی و آموزشی متمرکز کرده و در قالب چندین گروه تخصصی به تحقیق در زمینة علوم باروری و تولید‌مثل می‌پردازد.
محققان این پژوهشکده در کنار موفقیت‌هایی نظیر تولد اولین مورد نوزاد با استفاده از جنین منجمد در ایران (سال 1375) و تولد اولین نوزاد حاصل از روش ICSI با استفاده از اسپرم منجمد شدة یک فرد بیضه‌برداری شده (سال 1378)؛ اخیراً توانستند با کشت و تکثیر نخستین رده از سلول‌های بنیادی جنینی انسان (بن‌یاخته‌های جنینی) در ایران (سال 1382) به فناوری تولید سلول‌های بنیادی جنین انسان دست پیدا کنند. گزارش این پروژه در شهریور ماه 1382 در جلسه‌ای خدمت مقام معظم رهبری نیز ارایه گردید.
سابقه تحقیقات پژوهشکده رویان در زمینه سلول‌های بنیادی جنینی
پژوهشکدة رویان در کنار ارایة خدمات درمانی به زوج‌های نابارورکه از سال 1370 آغاز شده و هم‌چنان ادامه دارد، بخش عمده‌ای از فعالیت‌ها و نیروی خود را در امر پژوهش متمرکز نموده است. فعالیت‌های پژوهشی این مرکز که از سال 1372 آغاز شده، در قالب پنج گروه تخصصی شامل "جنین‌شناسی"، "ژنتیک ناباروری"، "ناباروری مردان"، "ناباروری زنان" و "بهداشت و اپیدمیولوژی" انجام می‌گیرد. البته به تازگی، گروه پژوهشی سلول‌های بنیادی نیز از سوی دفتر مرکزی جهاد دانشگاهی مورد تصویب قرار گرفته است.
در گروه جنین‌شناسی، روی کشت جنین در شرایط آزمایشگاهی و بررسی خصوصیات سلولی و مولکولی آن کار می‌شود. البته اغلب تحقیقاتی که تاکنون صورت گرفته، مطالعة ویژگی‌های سلولی بوده است. محققان این بخش که تقریباً از سال‌های 1374 و 1375، کار روی جنین و سلول‌های جنینی را آغاز نموده‌اند، در سال 1379، پروژه‌ای را تحت عنوان "سلول‌های بنیادی" یا Stem Cells در پژوهشکدة رویان مطرح کردند. در سال 1381، یکی از محققان این مرکز، برای ادامه تحقیقات در زمینه تولید و پرورش سلول‌های بنیادی جنینی، عازم یکی از دانشگاه‌های استرالیا شده و طی دورة پژوهشی خود، موفق به تولید چهار رده مختلف از سلول‌های بنیادی جنینی موش شدند. این رده‌های سلولی به‌ترتیب Royan C3،Royan C1 ،Royan B2 و Royan B1 نامگذاری شده‌اند. کلمه رویان (Royan) یا جنین، معادل فارسی کلمه Embryo است. حرف B نشان‌دهنده آن است که این سلول‌ها از نژاد موشی Black/6 یا C57BL/6 استخراج شده و حرف C نشان‌دهنده استخراج سلول از نژاد موشی Balb/c است.
پس از بازگشت محقق یادشده به ایران، آزمایشگاهی تحت عنوان "آزمایشگاه بن‌یاخته‌ها"، در پژوهشکده راه‌اندازی شده و تحقیق بر روی سلول‌های بنیادی جنین انسان در آنجا شروع شد. خوشبختانه مجموعة این فعالیت‌ها باعث شد تا کشور ما در سال گذشته به توانایی تولید و پرورش سلول‌های بنیادی جنینی انسان دست پیدا کند.
برخی از فعالیت‌های پژوهشکده رویان در زمینه سلول‌های بنیادی جنینی
تحقیقات و فعالیت‌های پژوهشکده بر روی این سلول‌ها در چند محور متمرکز است: تولید سلول‌های عضلانی قلب، تولید سلول‌های عصبی، تولید سلول‌های خون‌ساز و تولید سلول‌های مولد هورمون انسولین با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی در محیط آزمایشگاهی.
براساس اظهارات محققان پژوهشکده، در مورد سلول‌های عصبی موفقیت‌های بسیار خوبی به‌دست آمده است؛ به‌طوری‌که با تمایز سلول‌های بنیادی جنینی، کلاف‌های بسیار بزرگی از سلول‌های عصبی ایجاد می‌شوند. اما متأسفانه به دلیل کمبود امکانات، هنوز امکان ارزیابی عملکرد و خصوصیات الکتروفیزیولوژیک این سلول‌های عصبی فراهم نشده است. البته سلول‌های عصبی مذکور با استفاده از تست‌های ویژه مثل ایمونوهیستوشیمی (Immunohistochemistry) و آنتی‌بادی برعلیه پروتئین‌های ویژة سلول‌های عصبی، شناسایی و مورد تأیید قرار گرفته‌اند. به‌عنوان نمونه، با استفاده از این تست‌ها پروتئین‌های Neuron Specific Enolase وMicrotubule Associated Protein 2 در سلول‌های عصبی شناسایی و تأیید شده‌اند.
در مورد سلول‌های قلبی تمایز داده شده از سلول‌های بنیادی جنینی هم علاوه بر مشاهده ضربان در سلول‌های حاصل، با استفاده از مطالعات فراساختمانی (Ultra Structure)، ساختار سلول‌های عضلانی قلبی از لحاظ وجود ساختار سارکومری (Sarcomere)، تشکیل Z-disk، I-band، A-band و دیسک اینترکاله (Intercalated Disk) مورد ارزیابی و تأیید قرار گرفته است. همچنین همانند سلول‌های عصبی با استفاده از آنتی‌بادی‌های ویژه و تست‌های ایمونوهیستوشیمی، پروتئین‌های خاص سلول‌های قلبی مورد شناسایی قرار گرفته‌اند. حتی با به‌کارگیری داروهای افزایش‌دهنده یا کاهش‌دهندة ضربان سلول‌های قلبی، تجلی گیرنده‌ها در سطح این سلول‌ها نشان داده شده‌اند.
آنتی‌ژن‌های سطحی سلول‌های بنیادی جنینی پرورش یافته در پژوهشکده نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. به‌عنوان مثال، سلول‌های بنیادی جنینی باید فاکتوری بنام اوکت چهار (Oct-4) را بیان ‌کنند که وجود این ترکیب در سلول‌های مذکور ارزیابی شد.
یکی از مهم‌ترین خصوصیات سلول‌های بنیادی جنینی، قابلیت تبدیل شدن آنها به مشتقات اکتودرم، مزودرم و اندودرم است. به‌عنوان مثال، یکی از مارکرهای شاخص در مرحله اندودرمی، تولید آلفافیتوپروتئین (Alpha-feto-protein) است که در سلول‌های تکثیر شده، تولید این پروتئین نیز مورد بررسی قرار گرفت.
اخیراً نیز محققان پژوهشکده موفق شدند با تمایز جهت‌دار سلول‌های بنیادی جنینی انسان, سلول‌های بخش اندوکرینی پانکراس را تولید کنند (براساس اظهارات محققان پژوهشکده، این موفقیت برای اولین بار در جهان به‌دست آمده است). سلول‌های بخش اندوکرینی پانکراس انسانی شامل سلول‌های مولد انسولین انسانی, سلول‌های مولد هورمون گلوکاگون, سوماتواستاتین و پانکراتین پلی‌پپتیدی است. این تحقیق با روش‌های ایمونوهیستوشیمی و رادیوایمونواسی ارزیابی و آزمایش شده که نتایج رضایت‌بخشی داشته است. این موفقیت یک گام مهم برای درمان بیماران “دیابت نوع یک” در جهان محسوب می‌شود و این امید را به‌وجود آورده است که در آینده‌ای نه‌چندان دور، با پیوند سلول‌های انسولین‌ساز به انسان، راه درمان قطعی بیماری “دیابت نوع یک” هموار گردد.
ب) دانشکده پزشکی دانشگاه تربیت مدرس
گروه هماتولوژی دانشکدة پزشکی دانشگاه تربیت مدرس نیز از جمله مراکز دانشگاهی کشور است که فعالیت‌هایی را در زمینة سلول‌های بنیادی انجام داده و هم‌اکنون نیز طرح‌هایی در این راستا انجام می‌دهد.
تکثیر سلول‌های بنیادی بند ناف و تمایز سلول‌های بنیادی بالغ به سلول‌های قلبی، عصبی و استخوانی، از جمله دستاوردهای محققان این گروه در زمینة سلول‌های بنیادی می‌باشد. در ادامه، هر کدام از موارد فوق با تفصیل بیشتری مورد بررسی قرار می‌گیرند.
برخی از فعالیت‌های دانشگاه تربیت مدرس در زمینه سلول‌های بنیادی بالغ
1- تکثیر سلول‌های بنیادی بند ناف به منظور درمان افراد سرطانی
یکی از مشکلات پیوند مغز استخوان، عدم سازگاری نسجی (MHC) شخص گیرنده با شخص دهنده است. این موضوع یعنی "ناسازگاری نسجی"، حتی ممکن است باعث مرگ شخص گیرنده شود. از طرفی به‌دلیل کمبود تعداد افراد داوطلب برای اهدای مغز استخوان، امکان یافتن نمونه‌های سازگار با فرد بیمار دشوار است.
از آنجایی‌که سلول‌های بنیادی بند ناف، در مراحل اولیة تکامل قرار دارند، سازگاری آن‌ها با شخص گیرنده بیشتر است و در زمان انتقال به شخص بیمار، کمتر پس‌زده (Rejection) می‌شوند. بنابراین با تبدیل سلول‌های بنیادی بند ناف به سلول‌های مغز استخوان و پیوند آنها به بیمار می‌توان تا حد زیادی با مشکل پس‌زدگی مقابله نمود؛ ضمن اینکه این سلول‌های بنیادی، از خون بند ناف و بلافاصله بعد از تولد نوزاد جداسازی می‌شوند (بند ناف بعد از تولد از نوزاد جدا شده و دور انداخته می‌شود) و لذا بعید است که مشکلات اخلاقی خاصی داشته باشند.از دیگر مزایای سلول‌های بنیادی بند ناف، می‌توان به "فقدان عفونت ویروسی" و "سرعت بهبود" اشاره کرد (پس از پیوند این سلول‌ها به مغز استخوان، مدت زمان خون‌سازی و بهبود بیماران کمتر است).
تنها مشکل سلول‌های بنیادی بند ناف آن است که تعداد آنها بسیار کم است و لذا باید این سلول‌ها پس از استخراج در شرایط آزمایشگاهی تکثیر شوند تا بتوان به‌صورت کاربردی از آنها استفاده نمود. هم‌اکنون در دنیا تحقیقات زیادی در خصوص استخراج و تکثیر این سلول‌ها از بند ناف صورت می‌گیرد. در واقع استخراج و تکثیر سلول‌های بنیادی از بند ناف، اولین مرحله جهت تبدیل آن‌ها به بافت‌های دیگر و نهایتاً بهره‌گیری از آن‌ها برای درمان بیماری‌ها به‌شمار می‌رود.
این موضوع در دانشگاه تربیت مدرس مورد توجه قرار گرفته و به‌صورت یک طرح مشترک با همکاری بیمارستان دکتر شریعتی در حال انجام است و موفقیت‌های نسبتاً خوبی در زمینه استخراج و تکثیر آن‌ها در آزمایشگاه به‌دست آمده است.
2- تبدیل سلول‌های بنیادی بالغ به سلول‌های قلبی
در دانشگاه تربیت مدرس، سلول‌های بنیادی بالغ در محیط‌های کشت ویژه به سلول‌های قلبی تبدیل شده‌اند که دارای ضربان خاص این سلول‌ها بوده‌اند. برای مستندسازی بهتر، مراحل مختلف تمایز از یک سلول بنیادی به سلول قلبی، توسط میکروسکوپ فاز معکوس فیلمبرداری و به رایانه منتقل شده است. ضمن اینکه محققان این مرکز، جهت تشخیص تمایز و تشکیل سلول‌های قلبی، فقط به داشتن ضربان آن‌ها اکتفا نکرده و تست‌های تکمیلی را در این خصوص انجام داده‌اند. یک سلول قلبی (یا هر سلول دیگری) علاوه بر شکل ظاهری (مورفولوژی) باید دارای یک سری خصوصیات فیزیولوژیک و مولکولی نیز باشد؛ به‌طوری‌که در مجامع علمی برای اثبات تولید یک سلول قلبی (یا هر سلول دیگری) باید مستندات فیزیولوژی و مولکولی آن نیز در کنار مستندات مورفولوژیک ارایه شود. بر همین مبنا، آزمون‌های زیر توسط محققان دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است:
الف- در روزهای اولیة تمایز، از سلول‌ها برش‌های میکروسکوپی تهیه و توسط میکروسکوپ الکترونی بررسی شد که تشکیل میوفیلامنت‌ها (Myofilaments) مورد تأیید قرار گرفت. علاوه بر این، ژن‌های Alpha myosin heavy chain و Beta myosin heavy chain و چند ژن دیگر که مشخصه یک سلول قلبی انسان هستند (ژن‌های اختصاصی سلول قلبی انسان) توسط تکنیک RT- PCR مورد بررسی و تأیید قرار گرفت.
ب- محققان دانشگاه تربیت مدرس، کاریوتایپ سلول‌های قلبی تولیدشده را تهیه و مورد بررسی قرار داده‌اند تا شکستگی‌های کروموزومی یا تنوع عددی کروموزوم‌ها (پلوئیدی) نیز در صورت بروز مشخص شوند؛ اما چنین تنوعی در کروموزوم‌ها مشاهده نشده و تمام سلول‌های مورد بررسی از این لحاظ سالم و بدون تغییر بودند.
ج- یکی دیگر از آزمون‌های مورد نیاز برای تأیید موفقیت در این تحقیق، تست مولکول‌های لانه‌گزینی است. این مولکول‌ها باعث می‌شوند سلول‌های قلبی تولیدشده، وقتی به بدن تزریق شدند در محل اصلی خود استقرار یابند و در بدن سرگردان نشوند. لذا در این تحقیق نیز وجود مولکول‌های لانه‌گزینی توسط فلوسایتومتری مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج اعلام شده توسط این گروه، حدود 45 درصد از سلول‌ها دارای مولکول‌های لانه‌گزینی بودند؛ یعنی در صورت تزریق در محل مورد نظر، استقرار خواهند یافت. نکته مهم این است که بقیه سلول‌ها (55 درصد) چون از سلول‌های بالغ همان فرد استخراج شده‌اند، سیستم دفاعی بدن را نیز تحریک نمی‌نمایند و از این حیث برای شخص موردنظر مشکلی فراهم نمی‌کنند و معمولاً توسط اندام‌های تصفیه‌کننده بدن مانند طحال دفع می‌شوند.
3- تبدیل سلول‌های بالغ به سلول‌های عصبی
تولید سلول‌های عصبی با استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ نیز در دانشگاه تربیت مدرس در حال انجام است. در این خصوص مراحل تبدیل و تمایز سلول‌ها با موفقیت انجام شده، به ویژه مرحله تمایز نهایی که منجر به تغییر شکل سلول‌های بنیادی به صورت یک سلول عصبی می‌شود (تغییر مورفولوژی) به 4 تا 5 ساعت تقلیل داده شده که تمام این مراحل در آزمایشگاه بیوتکنولوژی انستیتو پاستور ایران فیلمبرداری گردیده است. البته در این مورد نیز تنها به مورفولوژی اکتفا نشده و تست‌های مولکولی خاص سلول‌های عصبی انجام شده است که تشکیل سلول‌های عصبی از سلول‌های بنیادی بالغ را تأیید می‌نماید. یکی از تست‌ها، آزمون وجود پروتئین Neuron Specific Enolase می‌باشد که توسط رنگ‌آمیزی مورد مطالعه قرار گرفته است.
علاوه بر این‌، بر اساس اظهارات محققان طرح، در نظر است که سلول‌های عصبی تولید‌شده، مورد آزمون الکتروفیزیولوژیک قرار گیرند تا نحوه تحریک آن‌ها در مقابل جریان الکتریسیته (پالس الکتریکی) مشخص شود. در این خصوص با دانشگاه شهید بهشتی هماهنگی صورت گرفته که با توجه به وجود امکانات مقتضی در آن دانشگاه، آزمون مذکور در آنجا صورت گیرد.
4- تولید سلول استخوانی با استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ
با توجه به اهمیت تبدیل و تمایز سلول‌های بنیادی بالغ به سلول‌های استخوانی و کاربرد آن در ترمیم بافت‌های استخوانی آسیب‌دیده، این مورد نیز در دانشگاه تربیت مدرس مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون مراحل اولیه تمایز با موفقیت انجام شده است و برای تشخیص کلسیته شدن در این سلول‌ها، از تست اختصاصی آن یعنی آلیزانید و برای تعیین و تأیید تمایز، از آزمون آلکالان‌فسفاتاز استفاده شده است، که هر دوی این آزمون‌ها روند تمایز را مورد تأیید قرار داده‌اند. علاوه بر این‌ها نمونه‌های میکروسکوپی سلول‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.برنامه‌های آتی پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس
از جمله اهداف آینده محققان این دانشگاه می‌توان به تولید سلول‌های غضروفی و پوستی با استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ اشاره کرد. البته بر اساس اظهارات این گروه، مراحل اولیه تولید سلول‌های غضروفی در ماه‌های اخیر شروع شده است. شایان ذکر است که در صورت موفقیت، از این تکنیک می‌توان برای ترمیم غضروف‌ها و مفاصل آسیب‌دیده استفاده نمود. مورد دوم یعنی تولید سلول‌های پوستی نیز جزو اهداف آینده گروه محسوب می‌شود که در صورت تحقق شرایط و جذب امکانات انجام خواهد شد.
برخی مشکلات موجود در عرصه تحقیقات سلول‌های بنیادی1- عدم تصویب به‌موقع طرح‌ها
متأسفانه در کشور ما تصویب طرح‌های تحقیقاتی و تخصیص بودجه‌های آن به کندی صورت می‌گیرد، بنابر این دور از انتظار نیست که طرح‌های تعریف شده در حوزة سلول‌های بنیادی نیز گرفتار چنین مشکلی باشند. برای مثال، بر اساس اظهارات یکی از محققان دانشگاه تربیت مدرس، اغلب تحقیقاتی که تاکنون در این دانشگاه بر روی سلول‌های بنیادی صورت گرفته، با هزینه‌های شخصی، کمک‌های برخی از مسئولان دانشگاه و کمک برخی از مراکز همچون بیمارستان شهید بهشتی و انستیتو پاستور ایران به ثمر نشسته‌اند. به‌عبارت دیگر، اغلب تحقیقات مذکور، خارج از حیطه طرح‌های تحقیقاتی مصوب و به‌صورت خودجوش انجام شده‌اند.
2- نیاز به بودجه‌های بالا و امکانات پیشرفته
تحقیق در زمینة سلول‌های بنیادی همانند سایر عرصه‌های علمی جدید، نیازمند حمایت‌های مالی و برخورداری از یک‌سری امکانات و ابزار اولیه است. بدیهی است در صورت عدم دسترسی به چنین ملزوماتی، انتظار ادامة تحقیقات و مطرح بودن در این عرصه، امری نامعقول به‌نظر می‌رسد.
از جمله مواد مورد نیاز برای کشت و تکثیر سلول‌های بنیادی، فاکتور رشد (Growth Factor) است که قیمت 5 میلی‌گرم آن حدود 650 هزار تومان بوده و این مقدار تنها برای 15 تا 20 آزمایش کافی است؛ همین موضوع برای فاکتور دیگری بنام بتاتی‌جی‌اف (ßTGF) نیز صادق است که در کشت سلول‌های غضروفی کاربرد دارد. بنابراین، تهیة مواد مذکور بویژه در شرایط فعلی که محققان کشورمان به‌علت محدودیت‌ها و تحریم‌های وضع‌شده از سوی کشورهای غربی در تنگنای علمی قرار دارند، نه ‌تنها به حمایت‌های معنوی بلکه به تسهیلات و بودجه‌های مالی سازمان‌ها و ارگان‌‌های مربوط هم نیاز دارد. از لحاظ امکانات نیز وجود ابزارهایی چون میکروفیوژ، سانتریفوژ یخچال‌دار، میکروسکوپ‌های قوی و با کنتراست بالا و غیره از ملزومات اولیة یک آزمایشگاه بیوتکنولوژی هستند که تهیه آن‌ها نیز به سختی میسر می‌شود. بنابراین، با عنایت به کاربردهای بالقوه و بالفعل سلول‌های بنیادی در عرصه پزشکی و توجه اخیر مسؤولان به این موضوع، انتظار می‌رود حمایت‌های عملی بیشتری در این زمینه صورت پذیرد.

نتیجه‌گیری و پیشنهاد

با توجه به مسایل مطرح شده، به نظر می‌رسد پیشرفت در زمینة فناوری تولید، تکثیر و بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی و ارتقاء جایگاه کنونی کشورمان در این عرصه، علاوه بر عزم ملی و تلاش مستمر محققان، نیازمند توجه به عوامل متعددی است که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود:
1- بی‌شک توسعة پایدار و مداوم در هر زمینه، نیازمند برنامه‌ریزی و آینده‌نگری هدفمند و دقیق است. به‌عبارت دیگر، تحقیقات در یک زمینة علمی، زمانی مثمر ثمر خواهند بود که اولاً با نیازها و امکانات موجود مطابقت داشته ثانیاً مراحل تحقیق به‌طور صحیح و در راستای نیل به هدف تعریف شده باشند.
2- بر اساس واقعیت‌های موجود، آنچه که در شرایط فعلی باید درباره سلول‌های بنیادی به آن توجه شود، آن است که محدودیت‌ها و خصوصیات ذکر‌شده در این مطلب، به معنی برتری داشتن یک دسته از سلو‌ل‌ها بر دیگری نیست؛ واقعیت آن است که هرکدام از سلول‌های بنیادی بالغ و جنینی، مزایا، معایب و بحث‌های حقوقی خاص و انکارناپذیر خود را داشته و لذا نباید به بهانة پرداختن به یکی از این‌ها به دیگر جنبه‌ها ‌توجه ننمود. بنابراین بهتر است تحقیقات برای کاربرد و بهره‌گیری از هر دو دسته سلول هم‌زمان و به موازات یکدیگر صورت گیرد.
3- مسألة دیگر، توجه به این نکته است که یکی از لوازم اصلی موفقیت در این عرصة مهم، نگرش ملی و فرا‌گروهی کار بر روی سلول‌های بنیادی است. بدین معنی که نباید انتظار داشت یک فرد و یا یک مرکز به‌تنهایی بتواند در این مقوله به‌طور کامل موفق شود. لذا لازم است از تمامی پتانسیل‌های علمی و عملی محققان و مراکز علمی- پژوهشی کشور به نحو صحیح استفاده شود. پیشنهادی که برای نیل به این هدف می‌توان ارایه داد، ایجاد شبکه‌ای تخصصی و ملی، متشکل از تمام مراکز تحقیقاتی، دانشگاهی و محققان فعال در زمینة سلول‌های بنیادی است. چنین مجموعه‌ای می‌تواند با حمایت و نظارت نهاد‌های مسؤول، ضمن سیاست‌گذاری تحقیقات کشور در زمینة سلول‌های بنیادی، با تقسیم کار و هدایت پژوهش‌ها در مراکز مختلف، علاوه بر ایجاد ارتباط و هماهنگی بین پژوهشگران، امکان استفاده صحیح از امکانات محدود کشور و جلوگیری از موازی‌کاری را به نحو مطلوب فراهم کند. بدیهی است طراحی و اجرای چنین سیستمی نه‌تنها احتمال بروز رقابت‌های ناسالم و مخرّب را از بین می‌برد بلکه باعث تقویت همکاری و روحیة کار گروهی در عرصة علمی کشور می‌شود.
4- از نظر تبلیغات و معرفی دستاوردهای محققان عزیز کشور نیز ‌بایستی تاحد امکان عدالت را رعایت نمود؛ یعنی باید سعی شود همة دستاوردهای مختلف که در این زمینه وجود دارد، به‌طور یکسان در سطح رسانه‌ها، به‌خصوص رسانه‌های دولتی منعکس شوند تا روحیة ناامیدی در کسی ایجاد نگردد.
در پایان امید است بتوان از این فناوری علاوه بر تولید علم و چاپ مقالات پژوهشی معتبر، در جهت رفع نیازهای جامعه پزشکی، به‌ویژه بیماران و جانبازان دردمند استفاده کرد.
به امید موفقیت‌های روزافزون جامعة علمی کشور و سربلندی ایران اسلامی

منــابع مورد استفاده:
1- آهنگرزاده‌رضایی، محمد، تفاوت‌ سلول‌های بنیادی بالغ و جنینی و کاربرد آن‌ها، اردیبهشت 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
2. آهنگرزاده‌رضایی، محمد، گزارشی از فعالیت‌های پژوهشکده رویان در زمینة سلول‌های بنیادی (از زبان آقای بهاروند)، اردیبهشت 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
3. آهنگرزاده‌رضایی، محمد، آشنایی با پژوهشکدة رویان، اردیبهشت 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
4. عبدی، حمیدرضا، خصوصیات و محدودیت‌های سلول‌های بنیادی (از زبان دکتر سلیمانی)، فروردین 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
5. عبدی، حمیدرضا، گزارشی از دستاوردهای دانشگاه تربیت مدرس در زمینه سلول‌های بنیادی، فروردین 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
6. عبدی، حمیدرضا، کاربردهای سلول‌های بنیادی در پزشکی (دیدگاه دکتر سلیمانی)، فروردین 1383، سایت شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران، www.itanetwork.org.
7. Stem cells information, National Institute of Health (NIH), Department of Health and Human Services, April 2004, http://stemcells.nih.gov.
8. Chapman, A.R., Frankel M.S. and Garfinkel M.S., Stem Cell Research and Applications, Monitoring the Frontiers of Biomedical Research, American Association for the Advancement of Science and Institute for Civil Society, 1999.
9. Xiaoxia1G. and Fuchu1 H., Properties and applications of embryonic stem cells, Chinese Science Bulletin, 45(14): 1258-1265, 2000.
10. Stem Cell Therapy, Medical Research Council, April 2004, http://www.mrc.ac.uk

[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:34 ق.ظ ] [ حسن ]

فناوری سلول‌های بنیادی
دسترسی انسان به فناوری تکثیر سلول‌های بنیادی (بن‌یاخته‌ها) و به‌کارگیری آن‌ها برای تولید سلول‌های دیگر، از جمله مباحث نوین در علوم زیستی است. انتظار می‌رود این فناوری، در سال‌های آتی انقلاب بزرگی را در عرصه علوم گوناگون به‌ویژه پزشکی پدید آورده و در درمان برخی از بیماری‌های صعب‌العلاج انسان مفید واقع شوددر متن زیر، علاوه بر تعریف و بیان برخی از کاربردهای عملی، قریب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلول‌های بنیادی و معرفی دو مرکز فعال کشور در این زمینه، به گوشه‌ای از فعالیت‌ها و دستاوردهای محققان کشور در دست‌یابی به فناوری تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی اشاره شده است

فصل اول) معرفی فناوری سلول‌های بنیادی و کاربردهای آن

تعریف سلول‌های بنیادی و تقسیم‌بندی آن‌هاسلول‌های بنیادی به آن دسته از سلول‌های بدن اطلاق می‌شوند که هنوز تمایز نیافته و برای کار ویژه‌ای تجهیز نشده‌اند. این سلول‌ها دارای خاصیت خودتکثیری بوده و قابلیت تمایز و تبدیل شدن به انواع دیگر سلول‌های بدن را دارند. این مشخصه سلول‌های بنیادی، نظر متخصصین مختلف را به خود معطوف داشته است، به‌طوری‌که تحقیقات گسترده‌ای در این خصوص صورت می‌گیرد. امروزه سلول‌های بنیادی، امید اول ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده و شاید در آینده ساخت اندام‌های انسانی به شمار می‌روند. به‌طور کلی سلول‌های بنیادی دارای دو خصوصیت عمده هستند: 1) قدرت تکثیر نامحدود، 2) خصوصیت پُرتوانی یا اصطلاحاً Pluripotency؛ به‌عبارت دیگر، این سلول‌ها قادر هستند تا در محیط آزمایشگاهی انواع مختلفی از سلول‌ها را به‌وجود بیاورند.سلول‌های بنیادی را با توجه به منشأ آن‌ها به دو دسته تقسیم می‌کنند: سلول‌های بنیادی جنینی (Embryonic Stem Cells) که در مراحل اولیه تشکیل جنین، از آن گرفته می‌شود و سلول‌های بنیادی بالغ یا مزانشیمی (Adult Stem Cells) که پس از تولد فرد و به‌ویژه از مغز استخوان آن گرفته می‌شود.
تاریخچه تولید و استفاده از سلول‌های بنیادیتلاش برای استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی از حدود 20 سال پیش با کار بر روی حیوانات به ویژه موش‌های آزمایشگاهی شروع شد. در طی این سال‌ها، آزمایشات زیادی در جهت تبدیل سلول‌های بنیادی جنینی موش به انواع سلول‌ها و پیوند زدن آنها صورت گرفت که به موفقیت‌های قابل‌توجهی انجامید. در جوار این موضوع، سلول‌های بنیادی انسان نیز مورد توجه قرار گرفت تا اینکه بالاخره در سال 1998 اولین گزارش موفقیت‌آمیز از تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی جنینی انسان در آمریکا منتشر شد. اما با توجه به بروز برخی محدودیت‌ها در تولید و استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی (که تلاش برای رفع آنها ادامه دارد) در چند سال اخیر، موج جدیدی از تحقیقات بر روی سلو‌ل‌های بنیادی بالغ شروع شد که کماکان ادامه دارد.
ایران به‌عنوان یکی از معدود کشورهای تولیدکنندة سلول‌های بنیادی جنینیفناوری تولید و پرورش سلول‌های بنیادی جنینی در دنیا کار جدیدی است؛ به‌طوری‌که پس از کشف سلول‌های بنیادی جنینی موش در سال 1981، اولین سلول‌های بنیادی جنینی انسان در سال 1998 تکثیر شد. در این میان، پس از چند کشور پیشرفته نظیر آمریکا، استرالیا، اسرائیل، سنگاپور، انگلستان، ژاپن، سوئد، هند و کره‌جنوبی که به فناوری تکثیر و پرورش این سلول‌ها دست پیدا کرده‌اند، ایران از جمله معدود کشورهایی است که به این مهم
دست یافته است و لذا فاصله کشورمان در این‌ مورد از دیگر کشورهای پیشرو چندان زیاد نیست.
منشأ سلول‌های بنیادی بالغسلول‌های بنیادی بالغ همان‌طور که از نام‌شان مشخص است، پس از تولد از فرد گرفته می‌شوند. برای مثال این سلول‌ها را می‌توان از بافت مغز استخوان یک فرد سالم تهیه کرد. البته بر اساس یافته‌های اخیر، برخی معتقدند که هر بافتی دارای سلول‌های بنیادی خاص خود است. به‌طور مثال، مشخص شده که قلب، مغز و ماهیچه‌های اسکلتی هر کدام دارای سلول‌های بنیادی خاص خود هستند و همة این سلول‌ها در بدن یک فرد بالغ وجود دارند. به‌عنوان مثال، سلول‌های بنیادی قلبی بیشتر در ناحیه اپیکس (Apex) قلب و سلول‌های بنیادی مغزی عمدتاً در دیوارة بطن مغز متمرکز هستند. با این حال دقیقاً مشخص نیست که منشأ این سلول‌های بنیادی گوناگون، چه سلولی است و آیا منشأ همه این‌ها همان سلول‌های مغز استخوان هستند که هر یک به سمت اندام‌ خاصی مهاجرت کرده و به سلول‌های بنیادی خاص آن تبدیل می‌شوند، یا منشأ دیگری برای آنها وجود دارد.
منشأ سلول‌های بنیادی جنینیبن‌یاخته‌های جنینی در مرحله بلاستوسیست از تودة سلولی داخلی یا Inner Cell Mass گرفته می‌شوند. بلاستوسیست یکی از مراحل دوران جنینی است که به لحاظ مرفولوژی، شبیه یک توپ توخالی است.
سلول‌های محیط این توپ تروفوبلاست (Trophoblast) هستند که جفت را می‌سازند. در داخل این توپ هم تعدادی سلول جمع شده‌اند که در مراحل بعدی، به جنین تبدیل می‌شوند. اگر این تودة سلول‌های داخلی را برداشته و در محیط آزمایشگاهی کشت بدهند، بن‌یاخته‌های جنینی ایجاد می‌شوند. اما هنوز دقیقاً مشخص نیست که آیا این توده سلول‌های داخلی منشأ بن‌یاخته‌های جنینی هستند، یا این‌که فرآیند مذکور، حاصل شرایط محیطی بوده و تودة سلول‌های داخلی در محیط آزمایشگاهی سلول‌های دیگری را می‌سازند که آن‌ها به بن‌یاخته‌ جنینی بدل می‌شوند.
کاربردهای سلول‌های بنیادی1- کاربرد فعلی سلول‌های بنیادی
نکته بسیار مهمی که باید مورد توجه قرار گیرد آن است که در حال حاضر، تنها کاربرد بالقوه سلول‌های بنیادی، ساخت سلول‌های مختلف و تا حدی بافت است. به‌عبارت دیگر، در حال حاضر سلول‌های بنیادی (بالغ و جنینی) را صرفاً می‌توان برای ترمیم بافت‌ها و اندام‌های آسیب‌دیده استفاده کرد. در یک جمله، مهم‌ترین کاربرد فعلی سلول‌های بنیادی، در سلو‌ل‌درمانی یا Cell Therapy است و این تصور که می‌توان از سلول‌های بنیادی برای تولید اندام‌هایی مثل قلب، کبد، کلیه و غیره استفاده کرد، لااقل در شرایط فعلی اشتباه است.تولید اندام شرایط بسیار پیچیده‌ای را طلب می‌کند که در حال حاضر بشر تکنولوژی آن را در اختیار ندارد. زیرا برای این منظور، اولاً باید سلول‌ها را کشت صعودی داد؛ ثانیاً باید به سلول‌هایی که در عمق کشت سلولی قرار گرفته‌اند، غذارسانی کرد. یعنی باید کشت سلولی و غذارسانی به آن‌ها در یک مقیاس سه‌بعدی صورت گیرد، که در حال حاضر امکان آن وجود ندارد. البته شاید بتوان در سال‌های آتی به این امر نیز دست پیدا کرد.
از کاربردهای بالقوه این سلول‌ها در روش "سلول‌درمانی" می‌توان به ترمیم بافت‌های آسیب دیده بدن از جمله غضروف، کبد، ماهیچه و غیره اشاره کرد که می‌تواند دامنه کاربرد سلول‌های بنیادی را در آینده افزایش دهد.
2- کاربرد‌های قریب‌الوقوع و مورد انتظار سلول‌های بنیادی در علوم پزشکی
هر چند استفاده از سلول‌های بنیادی، در مراحل اولیه خود به سر می‌برد، اما متخصصان معتقدند در آینده‌ای نه‌چندان دور، این سلول‌ها کاربردهای وسیعی در علم پزشکی خواهند داشت. با این اعتقاد، هم‌اکنون در اقصی نقاط جهان تحقیقات وسیعی در خصوص استفاده از سلول‌های بنیادی برای تأمین سلامت انسان در حال انجام است. در ذیل به چند نمونه از کاربردهای نزدیک به حصول سلول‌های بنیادی اشاره می‌شود:
2-1- ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلب
امروزه شمار زیادی از مردم دنیا از بیماری‌های قلبی ناشی از آ?سیب‌دیدگی بافت‌های آن رنج می‌برند که بعضاً منجر به مرگ نیز می‌شود. ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده، همواره یکی از دغدغه‌های پزشکان و متخصصان علوم پزشکی بوده و بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی، امید تازه‌ای در این عرصه به وجود آورده است. متخصصان امیدوارند سلول‌های بنیادی را از مغز استخوان افراد بیمار (یا جنین نوظهور) استخراج و آنها را در محیط آزمایشگاه به سلول‌های قلبی تبدیل نمایند و نهایتاً با تزریق این سلول‌های تمایزیافته به بدن، امکان ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلب را فراهم آورند.
البته این تکنیک هنوز در مرحله آزمایشگاهی است، اما موفقیت‌های به‌دست آمده در حیوانات آزمایشگاهی، احتمال بهره‌گیری از آن را در انسان قوت بخشیده است.
2-2- ترمیم بافت‌های استخوانی
در افرادی که شکستگی وسیع استخوان دارند و یا کسانی که مورد عمل جراحی مغزی قرار گرفته و کاسه سر آنها برداشته شده و همچنین اشخاصی که استخوان‌های آنها به‌کندی جوش می‌خورد، از سلول‌های بنیادی برای جوش‌خوردگی سریع و جلوگیری از عفونت‌های بعدی استفاده می‌شود. در این تکنیک، سلول‌های بنیادی بالغ از فرد گرفته شده و در محیط آزمایشگاه به سلول‌های استئوپلاست (استخوانی) تبدیل می‌شوند، سپس این سلول‌ها در کنار بافت‌های آسیب‌دیده استقرار می‌یابند تا باعث جوش‌خوردگی سریع این بافت‌ها گردند. در این مورد، سلول‌ها از خود شخص جدا می‌شوند؛ بنابراین مشکل پس‌زدگی و عوارض جانبی را نیز در برندارد.تکنیک مذکور از مرحله آزمایشگاهی خارج شده و هم‌اکنون درکشورهای پیشرفته دنیا از جمله آمریکا و ژاپن به طور عملی و کاربردی بر روی بیماران انجام می‌شود.
2-3- درمان بیماری‌ها و ضایعات عصبی
پیشرفت‌های بشر در زمینه تولید، تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی، این امید را به‌وجود آورده است که بتوان از این سلول‌ها در مداوای ضایعات عصبی مانند قطع نخاع و بیماری‌های عصبی همچون آلزایمر، پارکینسون، MS و غیره نیز بهره برد. در این مورد نیز پس از تهیه سلول‌های بنیادی از شخص موردنظر، آن‌ها را به سلول عصبی تبدیل نموده و برای ترمیم یا مداوا مورد استفاده قرار می‌دهند. البته بخش اعظم این تکنولوژی، در مرحله آزمایشگاهی است؛ اما با پیشرفت‌های خوبی همراه بوده است. به‌عنوان مثال، طی گزارشی که اخیراً منتشره شده، متخصصین فرانسوی موفق شدند با استفاده از سلول‌های بالغ، موش قطع نخاع شده‌ای را تا حدی بهبود بخشند که قادر به حرکت باشد ( البته نه با تعادل صددرصد). این موضوع در صورتی‌که با موفقیت نهایی توأم شود، انقلاب بزرگی در پزشکی به شمار می‌رود.ضمن اینکه یک شرکت آمریکایی بنام اورسی که یک مرکز تحقیقاتی خصوصی بوده و متخصصان ارشد جهان در زمینه سلول‌های بنیادی را گرد هم آورده، ادعا کرده است که با استفاده از سلول‌های بنیادی خود شخص، قادر به مداوای بیماری‌هایی مانند آلزایمر، پارکینسون، MS و غیره می‌باشد. البته در قبال آن هزینه‌‌های بالایی تا حد 100 هزار دلار دریافت می‌نمایند.
2-4- ترمیم سوختگی‌ها و ضایعات پوستی
جراحات پوستی ناشی از سوختگی‌ها یا صدمات دیگر، سالانه بسیاری از بیماران را دچار مشکل می‌کند. در روش معمول برای ترمیم قسمت‌های صدمه‌ دیده، از پوست بخش‌های سالم بدن استفاده می‌شود که مشکلاتی را برای بیمار به‌وجود می‌آورد. اما با استفاده از سلول‌های بنیادی می‌توان سلول‌های پوستی را در محیط آزمایشگاه تولید نمود و درترمیم بافت‌های صدمه ‌دیده از آن‌ها استفاده کرد. این تکنولوژی در حال حاضر، کاربردی شده و توسط یکی از بیمارستان‌های انگلستان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2-5- ترمیم لوزالمعده (پانکراس) و ترشح انسولین
اخیراً متخصصان دانشگاه آلبرتا کانادا، موفق شده‌اند سلول‌های بنیادی بالغ را به سلول‌های پانکراس انسانی تبدیل نموده و به بیماران دیابتی منتقل نمایند. این آزمایش بر روی 23 نفر انجام شد که 16 نفر از تزریق انسولین بی‌نیاز شدند. یادآوری می‌شود که این پیوند از نوع اتولوگ بود (برای مداوای هر شخص از سلول‌های بنیادی خود وی استفاده شد) و مشکلات جانبی در بر نداشت.
2-6- آزمون تأثیر داروهای جدید
از جمله مشکلاتی که همواره در مورد داروهای سنتتیک جدید وجود دارد آن است که این ترکیبات ممکن است روی سلول‌ها یا بافت‌های انسانی تأثیرات منفی داشته باشند؛ اما به دلیل مسایل اخلاق پزشکی، امکان ارزیابی‌های اولیة آن‌ها بر روی انسان‌ وجود ندارد. به‌عنوان مثال، یک داروی سنتتیک قلبی ممکن است بر سلول‌ها یا بافت‌های قلبی تأثیر نامطلوبی داشته باشد. در این موارد می‌توان سلول‌های قلبی یا هر بافت دیگر را با استفاده از سلول‌های بنیادی تولید نمود و داروهای جدید را بر روی آن‌ها آزمایش کرد، بدون این‌که نیاز به بررسی دارو در بدن انسان باشد. به‌عبارت دیگر، استفاده از سلول‌های بنیادی، انجام آزمایش‌های اولیه انسانی را با سهولت بیشتر و همان دقت اولیه ممکن می‌سازد. در این خصوص سلول‌های بنیادی جنینی می‌توانند کاربرد وسیعی داشته باشند.
2-7- استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ برای طب پیوند
همان‌گونه که قبلاً نیز اشاره شد، سلول‌های بنیادی بالغ کاندیدای بسیار خوبی برای طب پیوند به‌شمار می‌روند
. در واقع می‌توان این سلول‌ها را از مغز استخوان یک فرد گرفته و دوباره به بخش آسیب‌دیدة بدن همان فرد پیوند زد. بنابراین چون این سلول‌ها از خود فرد اخذ شده‌اند، مشکل رد پیوند به‌وجود نخواهد آمد.
البته این مسأله در مورد سلول‌های بنیادی جنینی هم مشاهده شده است. به‌عنوان مثال، پیوند سلول‌های بنیادی جنینی قلب موش به موشی که دچار سکته قلبی شده موجب بهبود حیوان گردیده است. این نتایج، حتی در مورد پیوند سلول‌های بنیادی جنینی انسان به موش یا رت (نوعی موش آزمایشگاهی) قطع نخاع شده، بسیار امیدوارکننده بوده و موجب برطرف شدن بسیاری از علایم آسیب در حیوان شده است. ولی باید توجه داشت که یکی از محدودیت‌های سلول‌های بنیادی جنینی در طب پیوند، امکان رد شدن آن‌ها به‌دلیل واکنش‌های ناسازگاری نسجی است.
2-8- تلاش برای تولید سلول‌های یونیورسال
از آنجا که سلول‌های بنیادی جنینی نامیرا هستند، دانشمندان در تلاشند با مداخله و دست‌کاری ژن‌های مؤثر در پیوند و فاکتورهای سازگاری نسجی (MHC) آن‌ها، ردة سلولی فراگیر یا یونیورسال (Universal) تولید نمایند. به‌عبارت دیگر، با حذف ژن‌های سازگاری نسجی در سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌هایی تولید نمایند که قابلیت پیوند به تمام افراد را داشته باشند. اگر بتوان چنین سلول‌هایی را تولید کرد، به‌علت نامیرا بودن‌ آن‌ها، منبع لایزالی از سلول‌های یونیورسال خواهیم داشت که به‌طور نامحدود قابلیت نگهداری، تکثیر و پیوند را دارا بوده و از این راه مشکل پس‌زدگی پیوند حل خواهد شد. البته علیرغم کار و تحقیق گسترده در این زمینه، هنوز کسی موفق به تولید ردة سلولی یونیورسال نشده و این موضوع فعلاً در حد یک ایده است. علت این امر آن است که روند و مکانیسم انتقال ژن به درون سلول‌های بنیادی جنینی برای از کار انداختن یا اصطلاحاً Knock-out کردن ژن‌های مربوط به رد پیوند، ناشناخته و بسیار پیچیده است.
البته فرضیة دیگری هم برای جلوگیری از دفع پیوند سلول‌های بنیادی جنینی انسان پیشنهاد شده است که استفاده از هماتوپوئیتیک کایمریسم (Chimerism Hematopoietic) است. در این شیوه اگر بخواهند به فردی، مثلاً سلول عصبی حاصل از سلول‌های بنیادی جنینی را پیوند بزنند، از همان سلول‌های بنیادی علاوه بر سلول‌های عصبی، یکسری سلول‌های خونی نیز تولید کرده و به گیرنده سلول‌های عصبی پیوند می‌زنند و اصطلاحاً سیستم خونی فرد را کایمریک (ناهمسان) می‌کنند. البته این روش هم فعلاً به‌صورت یک ایده است؛ ولی در افراد دریافت‌کنندة پیوند، تا حدی اجرا می‌شود. به‌طور مثال، امروزه برای کاهش دادن مشکل دفع پیوند در بیماران دریافت‌کنندة کلیه، علاوه بر خود کلیه، مقداری سلول خونی هم از فرد دهندة کلیه گرفته شده و به بیمار گیرندة کلیه، پیوند زده می‌شود؛ بنابراین شاید بتوان در آینده از این راهکار برای پیوند سلول‌های بنیادی نیز بهره جست.
2-9- کاربرد سلول‌های بنیادی جنینی برای تولید ساده‌تر حیوانات تراریخته
از جمله قابلیت‌های بسیار مهم سلول‌های بنیادی جنینی آن است که برخلاف سلول‌های بنیادی بالغ، امکان تولید یک فرد کامل توسط آن‌ها وجود دارد. البته باید توجه داشت که این فرآیند با تکنیک همسانه‌سازی یا کلونینـگ (Cloning) کاملاً متفاوت است. به‌عبارت دیگر، با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی می‌توان حیوانات تراریخته (Transgenic) ویژه‌ای با خصوصیات مورد نظر تولید نمود. لازم به ذکر است که برای تولید حیوانات تراریخته، دو راه وجود دارد؛ راه اول که معمولاً متداول است، تزریق ژن مورد نظر به درون پیش‌هسته (Pronucleous) نر و انتقال سلول تخم لقاح یافته (زیگوت) به لوله رحم حیوان ماده است. اما راه دوم که در واقع همان استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی است، در مقایسه با روش اول بازده بسیار بالاتری داشته و روش انجام آن نیز ساده‌تر است. در این روش، ژن مورد نظر را با استفاده از پالس‌های الکتریکی یا الکتروپوریشن (Electroporation)، به داخل سلول‌های بنیادی جنینی انتقال داده و سپس سلول‌های بنیادی تراریخته را به درون بلاستوسیست حیوان تزریق کرده و طی نسل‌های متوالی، حیوان مورد نظر را به‌ دست می‌آورند. این فرآیند کاملاً با فرآیند Embryo Cloning یا Reproductive Cloning متفاوت است؛ چرا که در بحث کلونینگ، یک تخمک اخذ شده و پس از تخلیه هستة آن، هسته یک سلول غیرجنسی (سوماتیک) را که از همان فرد یا فرد دیگری گرفته شده، با آن جایگزین می‌کنند .
نکته دیگر این‌که تولید یک فرد کامل با استفاده از سلول‌های بنیادی، فقط با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی امکان‌پذیر است. البته می‌توان از سلول‌های بنیادی بالغ یا سلول‌های سوماتیک (غیرجنسی) بزرگسالان هم برای این منظور استفاده کرد که در این صورت باید از روش کلونینگ استفاده نمود؛ ولی در مورد سلول‌های بنیادی جنینی نیازی به کلونینگ نیست.
2-10- استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی برای تولید اسپرم و تخمک
سلول‌های بنیادی جنینی به واسطة ویژگی پُرتوانی بالا، قادرند به انواع مختلفی از سلول‌ها تبدیل شوند. حتی بر اساس گزارش‌های اخیر، محققان توانسته‌اند در شرایط آزمایشگاهی، با استفاده از این سلول‌ها، تخمک و اسپرم نیز تهیه کنند. این توانایی که بتوان سلولی مانند اسپرم یا تخمک تولید نمود که تقسیم میوز انجام داده و زایا باشد، از ارزش بسیار بالایی برخوردار است. این ایده روش بسیار ارزشمندی است که در آینده، تحول بسیار بزرگی در درمان افراد نابارور ایجاد خواهد کرد.
برخی از مزایا و محدودیت‌های سلول‌های بنیادی جنینی و بالغ
1- اخلاق زیستی (Bioethic)
سلول‌های بنیادی جنینی، از جنین زنده گرفته می‌شود، بنابراین در بسیاری از کشورها استخراج آنها ممنوع است؛ زیرا از بین بردن جنینی که قابلیت تبدیل شدن به یک انسان را دارد در حکم قتل نفس تلقی می‌شود. به‌عنوان مثال، در کشور آلمان این عمل ممنوع بوده و در کشور انگلستان نیز تا چندی پیش، اجازة تحقیقات در این خصوص داده نشده بود. اما در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی بالغ از فرد بالغ گرفته شده و چون استخراج آن‌ها از بدن فرد موجب مرگ وی نمی‌شود، در نتیجه با این محدودیت مواجه نیستند.همچنین یکی از کاربردهای بالقوة هر دو دسته از سلول‌های بنیادی، همسانه‌سازی انسان به روش کلونینگ (Cloning) است که بحث‌های اخلاقی زیادی را به خود معطوف داشته است. در اکثر کشورهای جهان کاربرد سلول‌های بنیادی، با هر منشأ که باشد، برای همسانه‌سازی انسان ممنوع است. در عین حال، سایر کاربردهای بالقوه و بالفعل سلول‌های مذکور در عرصة پزشکی در اقصی‌ نقاط جهان به شدت مورد توجه و تحقیق هستند.
2- پس‌زدگی
با توجه به اینکه از سلول‌های بنیادی بالغ هر بیمار می‌توان جهت مداوای خودش استفاده کرد، بنابراین، پس از تزریق آن‌ها به بدن بیمار، سیستم ایمنی بدن فرد، سلول‌های مذکور را به‌عنوان یک سلول یا بافت بیگانه تلقی نکرده و مشکل پس‌زدگی یا رد پیوند به‌وجود نمی‌آید. شایان ذکر است، پس‌زدگی، یکی از محدودیت‌های عمده پیش روی محققان در بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی جنینی است، زیرا آنتی‌ژن‌های سازگاری نسجی این سلو‌ل‌ها با شخص گیرنده یکی نبوده و احتمال پس‌زدگی آن‌ها بالا می‌رود. البته تحقیقاتی در حال انجام است که مولکول‌های عرضه‌کنندة آنتی‌ژن‌ها را فرونشانند (suppress) تا این مشکل رفع شود.
3- تمایز
سلول‌های بنیادی جنینی دارای قدرت تکثیر و تمایز بالایی هستند، به‌گونه‌ای‌که بعضاً بدون اعمال تیمار خاصی، خودبه‌خود به سلول‌های دیگر تبدیل می‌شوند. بنابراین باید جلوی تمایز ناخواسته و تصادفی آنها گرفته شود تا تبدیل به بافت‌های دیگر نشوند .
سلول‌های بنیادی بالغ نیز در محیط کشت، علاقه به تکثیر شدن دارند و با اعمال تیمارهای خاص در مسیر تمایز هدفمند قرار می‌گیرند .
بنابراین، یکی از مشکلات عمده در رابطه با تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی (جنینی و بالغ) این است که جهت‌دهی و هدایت مسیر تمایز این سلول‌ها به سلول‌های دیگر، قدری سخت و ناشناخته است؛ در حالی‌که اگر مسیر تکثیر و تمایز شناسایی شود، می‌توان به چگونگی پیدایش سلول‌های مختلف پستانداران در دوران جنینی نیز پی برد و هم‌چنین از این طریق می‌توان ژن‌های دخیل در تکوین سلول‌های مختلف (نظیر قلب، اعصاب و غیره) را شناسایی نمود. در این‌جا مزیت سلول‌های بنیادی جنینی بر سلول‌های بنیادی بالغ آن است که سلول‌های بالغ چنین اطلاعاتی را به ما نمی‌دهند.
4- ناهماهنگی Arithmy
زمانی‌که از سلو‌ل‌های بنیادی جنینی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیدة قلب استفاده می‌شود، در برخی موارد، ناهماهنگی بین بافت قلب و بافت ترمیم‌شده به وجود می‌آید. زیرا در این حالت، سلول‌های بنیادی جنینی که با بافت قلبی هموژنی کامل ندارند؛ به سلو‌ل‌های قلبی تبدیل شده‌اند. این مسأله باعث می‌شود در د ضربان این دو قسمت ناهمخوانی پیش آید و ریتم ضربان قلب به هم بخورد. مشکل ناهماهنگی در برخی از آزمایشاتی که روی موش‌ها انجام‌شده، دیده شده است .
اما این مشکل در مورد سلول‌های بنیادی بالغ، که از خود فرد بیمار دریافت شده‌اند، به چشم نمی‌خورد.
5- قدرت تکثیر و نامیرا بودن
یکی از مهم‌ترین خصوصیات سلول‌های بنیادی جنینی این است که نامیرا هستند؛ یعنی برخلاف سلول‌های بنیادی بالغ که میرا بوده و پس از چند مرحله کشت و تکثیر، دچار فرآیند پیری می‌شوند، سلول‌های بنیادی جنینی دارای بقای زیادی بوده و پیر نمی‌شوند. سلول‌های بنیادی بالغ، علیرغم این‌که قابلیت تکثیر و تمایز در محیط آزمایشگاه را دارند، اما نکتة جالب آن است که تعداد تکثیرشان در شرایط آزمایشگاهی، محدود است، یعنی در شرایط مذکور تنها می‌توان آن‌ها را 30 و یا حداکثر 50 بار وادار به تقسیم کرد. پس از آن، این سلول‌ها دچار فرآیند پیری شده و امکان تکثیر را از دست می‌دهند. با این حال می‌توان از تمایز این سلول‌ها، رده‌های دیگری از سلول‌ها نظیر سلو‌ل‌های چربی، سلول‌های استخوانی، غضروفی و یا حتی سلول‌های قلبی و عصبی را تولید کرد.

6- قدرت پُرتوانی
ویژگی دیگر سلول‌های بنیادی جنینی در مقایسه با سلول‌های بنیادی بالغ این است که دارای قدرت پُرتوانی (Pluripotency) بسیار بیشتری هستند. به‌عبارت دیگر، در محیط آزمایشگاهی، قدرت تمایز این سلول‌ها به انواع دیگر سلول‌ها، بیش از سلول‌های بنیادی بالغ است.

[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:33 ق.ظ ] [ حسن ]

کاربردهای متنوع نانوذرات

یکی از شاخه های مهم نانومواد، نانوذرات هستند که خود شامل نانوپودرهای فلزی، نانوذرات بین فلزی، نانوکامپوزیت ها و غیره هستند. در مطلب زیر که از سایت www.nanoscale.com استخراج شده است، کاربردهای متنوعی از نانوذرات بیان شده است:
دکتر استنلی ویلیام، عضو شرکت HP و رئیس مرکز علوم کوانتوم، در یک همایش نانوتکنولوژی اظهار داشت: "نانوتکنولوژی باید بتواند در بخش غیرفعال خود به سمت تجاری سازی پیش رود". وی نانوتکنولوژی را به دو بخش غیرفعال و فعال تقسیم کرده است:
بخش فعال: انتقال و تبادل اطلاعات میان یک نانوساختار و محیط اطراف آن
بخش غیرفعال: انجام وظیفه توسط نانوساختار
به عقیده وی، پیشرفت های تجاری در بخش غیرفعال نانوتکنولوژی باعث می‌شود که شرکت ها با کسب تجربه در این فناوری بتوانند حرکتی مفید و سودآور به سمت بخش فعال آن داشته باشند.
شرکت نانوتکنولوژیز، یکی از شرکت های نوپا است که در بخش غیرفعال نانوتکنولوژی، پیشرفت های قابل ملاحظه‌ای داشته است. فرآیندهای این شرکت، ساده، تکرارپذیر، قابل گسترش و قابل تعمیم است و نانوپودرهای تولیدی آنها از درجه خلوص بالایی برخوردار بوده و توزیع اندازه در آنها بسیار محدود است.
انعطاف‌پذیری فرآیندهای این شرکت می‌تواند پتانسیل بالایی را در تولید انواع مختلفی از نانوذرات از قبیل اکسیدها، نیتریدها، بوریدها، کربیدها، کربونیتریدها، ترکیبات درون فلزی، فولرین‌ها، نانوکامپوزیت ها و پودرهای نانوفلزی تولید کند. حتی تولید یکسری مواد خارجی از قبیل الماس و کربن بی‌شکل نیز توسط این فرآیندها مقدور می‌باشد. موادی که تاکنون در این شرکت تولید شده‌اند عبارتند از نانوذرات نیترید آلومینیم، آلومینا، آلومینیوم، نقره و تیتانیا.
نانوذرات تولیدی این شرکت، در حال حاضر دارای مشتری های گوناگونی از بخش های مختلف صنعتی می‌باشند. از جمله مواردی که نظر بخش های صنعتی به کاربرد این مواد جلب شده است، می‌توان به مواد الکترونیک، پوششهای نوری شفاف، مواد فتوولتاتیک، دیسک‌گردانها، مواد انرژی‌زا، نیمه‌هادی ها و عوامل باکتری کش اشاره کرد:
مواد الکترونیک: دستیابی به قابلیتهای جدید اجرایی در الکترونیک, عمدتاً بستگی به مواد پیشرفته‌ای دارد که امکان ظریف‌کاری بر روی سیستم و یا قطعات ساخته‌شده از آنها زیاد باشد. نانوذرات کریستالی موادی چون: نیترید آلومینیوم، بور و نقره، از جمله موادی هستند که به خاطر کاربردشان در مدارهای الکترونیک و کنترل حرارت به کثرت از طرف مشتریان درخواست می‌شوند.
پوشش های نوری شفاف: نانوآلومینا که به صورت پراکنده در حلال درآمده و بر روی لنزها و صفحه‌های نمایش می‌نشیند, یک پوشش حفاظتی ایجاد می‌کند که علاوه بر گسترش قابلیتهای فعلی باعث افزایش کاربردهای صفحه های نمایش و لنزهای پلی‌کربنات سبک و ارزان می شود.
فتوولتاتیک (تولید الکتریسیته بر اثر تابش): شرکت فناوری گراتزل توانسته است با استفاده از خمیرهای نانوتیتانیا و شیشه‌های معمولی یا فیلمهای پلیمری نازک و ترکیب آنها با رنگهای مونومری, یکسری پیلهای خورشیدی جدید را تولید کند که مانند پیل های خورشیدی فعلی دارای اثر فتوولتاتیکی بوده ولی هزینه کمتری صرف می‌کنند.
مواد انرژی‌زا: نانوکریستال آلومینیوم باعث سوزاندن سریع و مؤثر سوخت (پیشران) جامد نسبت به دیگر پودرهای موجود می‌شود. به همین دلیل از این ماده می‌توان در سوخت موشک و همچنین در رنگهای بدون سرب استفاده فراوان کرد.
ساخت نیمه‌هادی ها: استفاده از نانوذرات تیتانیا و آلومینا در دوغاب های صیقل دهی شیمیایی- مکانیکی CMP)) باعث بوجود آمدن ویفرهایی با سطوح صاف‌تر، کارایی بالاتر و قابلیت تمیزکنندگی آسانتر در مقایسه با استفاده از دوغاب های معمولی می‌شود.
دیسک‌ گردان ها: انتظار می‌رود ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات در دیسک‌گردان ها تا 5 سال آینده، سالیانه 60 درصد افزایش داشته و در سال 2002 به 20 گیگابایت درهر اینچ برسد. این افزایش باعث اثرگذاری بر روی تمام جنبه‌های سیستم های ذخیره اطلاعات از قبیل مدلسازی دیسک‌گردان ها، مواد، ساخت، اندازه‌گیری و اصطکاک‌شناسی می‌شود. نانوذرات اکسیدآهن ازجمله موادی هستند که می‌توان از آنها به عنوان مواد کلیدی جهت افزایش ظرفیت مغناطیسی استفاده کرد.
عوامل ضد باکتری: نقره از موادی است که از قدیم در مبارزه با باکتری ها بدلیل توقف تبادل اکسیژن در آنها معروف بوده است. تجربه ثابت کرده است که نانوذرات نقره باعث افزایش این خاصیت می‌شود. این ماده، اکنون در پوشش زخمهای خاص برای جلوگیری از ورود باکتری ها به بدن استفاده می‌شود. از دیگر نانوذرات، به عنوان دارو برای تزریق به قسمتهای آسیب دیده بدن با کاهش ریسک بروز اثرات جانبی استفاده می‌شود.
منبع:http://material.itan.ir
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:32 ق.ظ ] [ حسن ]

نانوتکنولوژی چیست ؟
مقدمه

درک ماهیت مواد و چگونگی ساختارهای آنها همیشه از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است . مواد علاوه بر اینکه جزء مواهب طبیعت به شمار می آیند ، در ساخت وسایل و تامین احتیجات انسان نقش عمده ای دارند . علم هم به تناسب پیشرفتی که در چند سال اخیر داشته ،توانسته است دیدگاه درستی از ماده و توانایی های آن پیدا کند به گونه ایکه اکنون با بررسی زمینه های اتمی و زیر اتمی مواد و عناصر، امکان ساخت و بنا گذاری مدل های جدیدتری از مولکول ها فراهم شده است . در این نوشتار کاربردهای این فناوری را مورد بررسی قرار می دهیم . با این امیدکه شما نیز از فناوری معرفی شده نهایت استفاده را داشته باشید .

نانوتکنولوژی چیست ؟

بشر از همان ابتدای تاریخ توجهی به ساختارهای خیلی بزرگ و یا خیلی کوچک نداشته ، بلکه تمامی همت خود را معطوف ساخت و ساز در محدوده ی عادی و مورد دسترس نموده است.
برای اینکه تصور جامع تری نسبت به موضوع ارائه دهیم می توانیم از سیستم SI یادکنیم ، در این سیستم واحد طول متر انتخاب شده و دیگر اندازه های طولی از آن مشتق می شوند . بشر در ابتدا نه توانایی این را داشت که به محدوده های دیگر وارد شود و نه لزوم کار در چنین محدوده هایی را احساس می کرد . اما این روند که انسان تا به دیروز دنبال می کرد ، دیگر جواب گوی نیاز بشر امروزی نیست . هر چند با اختراع ترانزیستور ها و … توانسته ایم تا حدودی وارد میکروالکترونیک شده و از آن بهره مند شویم با این وجود برای ساخت کامپیوترها به مشکل برخورد کرده ، مشکلی به بزرگی کوچک کردن اندازه در حد اتمی که تقریبا تمام استراتژیهای حل این مسئله به نوعی با نانوتکنولوژی در ارتباط می باشند.
و اما نانوتکنولوژی که در بالا اشاره کردیم ، این واژه ی عجیب که از ترکیب نانو به معنای عدد نه و همچنین تکنولوژی ساخته شده است ، چه مفهومی را می رساند … ؟! نه فناوری ؟ تکنولوژی عدد نه ؟
خیر در حقیقت نانو در این واژه مخفف نانومتر و یا در کل اندازه ی 9-10 متر است .که تلفیق آن با نانوتکنولوژی مفهومی کلی را در بر می گیرد، به هر کاری که در اندازه ی اتمی و مولکولی انجام شود نانوتکنولوژی اطلاق می شود و هیچ نوع تفاوتی وجود ندارد که یک پروژه ی زیست شناسی باشد و یا اینکه برای درک ماهیت اتم و ساختن یک ساختمان اتمی صورت گیرد و خوشبختانه نانوتکنولوژی توانسته محققان رشته های مختلف را به سوی خود بکشاند . دانشمندان به اهمیت کار در این محدوده پی برده اند و امروزه شاهد فعالیت گروه های مختلف تحقیقاتی هستیم که پیشرفت های حاصله از کار آنها گویای پتانسیل های بالای نانوتکنولوژی است .
برای اینکه مفصل تر با کاربردها و تاثیراتی که روند کوچک سازی بر زندگی و پیشرفت دنیا خواهد داشت پی ببریم ، بهتر است سفری به 45 سال پیش داشته باشیم . زمانی که ریچارد فاینمن فیزیک دان آمریکایی در حال ارائه ی ایده های اولیه ی خود در باب نانوتکنولوژی بود . ابتدایی ترین آنها کوچک سازی تمامی بیست و نه جلد دایره المعارف بریتانیا است ، وی که فضای موجود برسر سوزن را بهتر از افراد دیگر می دید ( زیرا فیزیک دان ذرات بنیادی بود ) به دانشمندان این نوید را داد که می توانند این کتاب را بر سر یک سوزن جای دهند .چرخ دنده های اتمی و غیره نیز از جمله مباحث پیشنهادی توسط فاینمن به شمار می آیند . این قبیل پیش بینی ها زمینه ای شد برای یکی از جوان ترین نانوتکنولوژیست ها به نام اریک درکسلر ،او با نوشتن کتب متعدد توانست نظرات خود را به دیگران انتقال دهدو به افراد مشتاق کوچک سازی ایده و هدف ارائه کند .
درکسلر کسی بود که اولین بار پژوهشگران را با روبات های شناور در جریان خون بدن انسان که می توانستند به انجام عمل جراحی و درمان بیماریهای انسان بپردازند ، آشنا ساخت . این روبات های مولکولی شناور در جریان خون بدن همانند اختراع تلفن برای برخی از مردم ناراحت کننده بودند ، ولی به هر حال مشخص است که ماشینهایی از این دست انجام بسیاری از عمل های جراحی و نیز درمان بیماریهای خطر آفرین را تسهیل میکرد . هم اکنون موسسات مختلفی در سراسر جهان مشغول تحقیق بر روی این نوع ماشینها هستند .
به موازات پیش بینی های ذکر شده برخی دیگر از ایده های ا فراطی خطر ناک نیز شکل گرفته اند ، که هر چند تعدادی از آنها با حقائق علمی امروز منطبق نیست ، اما می توان ثابت کرد که نانوتکنولوژی دستیابی به آنها را آسان می نماید. مثلا رنگی هوشمند که می تواند بسته به شرایط محیطی تغییر ماهیت دهد ، و یا اینکه لاستیکی که تا مدت زمان زیادی فروسوده نشود اینها ایده هایی هستند که امکان دستیابی به آنها زیاد بعید نیست . اما ساختن ماده ای به نام Gray goo که در صورت کنترل نکردن صحیح آن می تواند در عرض هفتاد و دو ساعت تمامی جهان را احاطه کند باعث به وجود آمدن ترس و واهمه در میان جوامع نسبت به نانوتکنولوژیست ها و اهدافشان شده است .
در هر صورت ما برای اینکه مجبور نباشیم هر روز صبح داندانهایمان را مسواک بزنیم به نانوتکنولوژی و ساخت مولکول به مولکول آینده نیازمندیم ؟!!
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 10:01 ق.ظ ] [ حسن ]

تحلیلی بر وضعیت موجود فناوری درحوزه متالورژی استخراجی در کشور

*با وجود منابع معدنی حاوی فلزات اساسی و مزیت انرژی در اقتصاد ملی و همچنین روند رو به رشد مصرف فلزات، ناشی از رشد صنعتی، صنایع متالورژی استخراجی در اقتصاد ایران نقشی حائز اهمیت دارد. در صورت برنامه‌ریزی دقیق به‌ویژه با نگاهی جامع به حوزه پایین‌دست، این بخش صنعت می‌تواند یکی از اصلی‌ترین موتورهای محرکه توسعه صنعتی و معدنی کشور به حساب آید.

1- تبیین اهمیت نقش فناوری در صنعت متالورژی استخراجی

در یک بیان کلی، متالورژی استخراجی عبارت است از مجموعه‌ای از فناوری‌های مبنی بر فرآیندهای شیمی‌- فیزیکی و شیمیایی که طی آن مواد اولیه حاوی ترکیبات فلزی طی مراحل مختلف به فلزات عنصری تبدیل می‌شوند. محدوده متالورژی استخراجی در بالادست با حوزه فرآوری و شیمی معدنی و در پائین‌دست با متالورژی در ارتباط مستقیم است و ارتباطات و تأثیرات متقابلی بین آن‌ها وجود دارد. فناوری، کلیدی‌ترین عامل نوآوری و توسعه در متالورژی استخراجی محسوب می‌شود. فناوری در این حوزه، مبتنی بر مجموعه‌ای از پدیده‌های شیمیایی، فیزیکی و شیمی- فیزیکی است که بر مبنای اصول علمی، امکان تبدیل ترکیبات فلزی به فلز عنصری را ممکن می‌سازد. فرآیندهای مختلف متالورژی استخراجی صرف‌نظر از تفاوت‌های آن‌ها در زمینه استخراج فلزات مختلف، عموماً متشکل از فناوری‌های اصلی زیر هستند:
1- آماده‌سازی مواد اولیه
2- احیاء
3- تلخیص و تصفیه
4- ذوب و ریخته‌گری
5- کنترل و مونیتورینگ
6- انتقال مواد
7- آماده‌سازی محصول نهایی
8- پشتیبانی تولید
هر فناوری اصلی، خود متشکل از تعدادی از فناوری‌های فرعی است. از این‌رو، آرایه فناوری در صنعت متالورژی استخراجی، آرایه وسیعی است که تا سطوح جزیی نیز قابل تعمیم است.

2- لزوم توسعه صنایع متالورژی استخراجی در کشور

به‌دلایل مختلفی توسعه صنایع متالورژی استخراجی کشور در سال‌های آتی لازم به نظر می‌رسد. این دلایل عبارتند از:
1- صنایع متالورژی استخراجی، تضمین‌کننده ایجاد ارزش افزوده در منابع معدنی و اولیه کشور می‌باشد. این موضوع با سیاست‌ها و راهبردهای کلان توسعه اقتصادی و صنعتی کشور منطبق است.
2- توسعه زیرساخت‌ها و توسعه صنعتی در سایر بخش‌های اقتصادی کشور، دسترسی و تأمین مواد معدنی مختلف در کشور را الزامی می‌سازد.
3- وجود منابع غنی مواد اولیه و معدنی در کشور، امکان تولید در مقیاس اقتصادی را فراهم می‌سازد.
4- علاوه بر موارد ذکر شده، با توجه به این‌که اولاً این صنعت از جمله صنایع انرژی‌بر می‌باشد و ثانیاً حمل و نقل یکی از اساسی‌ترین نیاز‌های آن می‌باشد. در کشور با وجود منابع خدادادی انرژی و همچنین دارا بودن سواحل گسترده دریایی، این صنعت دارای مزیت فراوان بوده که نویدی بر لزوم توسعه صنایع مبتنی بر متالورژی استخراجی محسوب می‌گردد.

3- نکات قابل توجه در توسعه صنایع و فناوری‌های متالورژی استخراجی در کشور

ویژگی‌های منابع معدنی کشور، مجموعه‌ای از رویکردهای مطلوب را در عرصه فناوری متالورژی استخراجی می‌طلبد که عبارتند از: به‌دلیل وجود منابع عظیم گاز و انرژی در کشور، فناوری‌های استخراج فلزات متکی بر استفاده مستقیم از گاز به عنوان منبع انرژی و یا گاز به‌عنوان عامل احیاء، دارای مزیت ذاتی هستند. به خصوص که امروزه به گاز به عنوان منبع انرژی تمیزی نگریسته می‌شود. به‌دلیل تنوع و گستردگی منابع معدنی به‌ویژه سرب، روی و مس، جهت‌گیری‌های فناوری در جهت اقتصادی ساختن واحدهای کوچک استخراج، می‌تواند برای کشور مزیت اقتصادی و اجتماعی ایجاد نماید.‌‌ در مورد فلزات منیزیم، سیلیسیم، کروم و پاره‌ای از فروآلیاژها، به‌دلیل وجود منابع داخلی و در عین حال افق توسعه کمی و کیفی این مواد در آینده، دست‌یابی به فناوری تولید در این موارد الزامی به نظر می‌رسد. با توجه به برنامه‌های تدوین‌شده توسعه صنایع فولاد و مس در کشور، برنامه‌های بومی کردن و تسلط بر فناوری‌های مرتبط با طراحی و ساخت تجهیزات و خط تولید این فلزات ضروری می‌باشد. اگر چه ظرفیت‌های تولید قابل ملاحظه‌ای در صنعت تولید فلزات اساسی‌کشور ایجاد شده است اما به‌دلایل متعدد، این ظرفیت‌ها به لحاظ فناوری نیازمند نوسازی و بهسازی می‌باشند. در غیر این‌صورت تولید در واحدهای موجود متضمن حداکثر بهره‌وری از سرمایه‌های ملی و اثر‌بخشی مناسب آن‌ها نیست. اگر چه فناوری‌های تولید پاره‌ای از فلزات راهبردی الزاماً نمی‌تواند اقتصادی تلقی شود اما به‌دلیل کاربردهای این فلزات، دستیابی به این فناوری‌ها می‌تواند از منظر راهبردی موجه باشد. به‌نظر می‌رسد به‌دلیل وجود منابع انرژی و هم‌چنین استانداردهای نه چندان محدود زیست‌محیطی در کشور، توجه به دو روند جهانی کاهش مصرف انرژی و آلایندگی محیط زیست در کشور چندان مهم نباشد. اما توسعه فناوری با هدف کاهش مصرف انرژی و کاهش آلاینده‌ها و ضایعات، رقابت‌پذیری تولید کشور در بازارهای بین المللی را تضمین می‌نماید. جهت‌گیری فناوری به سمت و سوی تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر و بهبود کیفیت محصولات نهایی برای رقابت‌پذیری و اقتصادی بودن صنایع ضروری است. از این‌رو به نظر می‌رسد ایجاد فناوری تولید و گسترش آلیاژهای مختلف نظیر مس و آلیاژهای آن، روی و آلیاژهای آن و توسعه خانواده‌های جدید آلیاژی از این مواد و گسترش کاربرد آن‌ها بسیار جذاب و ایده‌آل می‌باشد. با توجه به وجود مزیت‌های کشور در حوزه‌های استخراج فلزات، توسعه فناوری‌های حمایت‌کننده و پشتیبانی‌کننده از توسعه تولید این فلزات در بخش‌های بالادستی و پایین‌دستی، استخراج می‌تواند دارای توجیه باشد.

4- جمع‌بندی

با وجود منابع معدنی حاوی فلزات اساسی، مزیت انرژی در اقتصاد ملی و افزایش مصرف فلزات ناشی از رشد صنعتی، صنایع متالورژی استخراجی در اقتصاد ایران نقشی حائز اهمیت دارد. در صورت برنامه‌ریزی دقیق به‌ویژه با نگاهی جامع به حوزه پایین‌دست، این بخش صنعت می‌تواند یکی از اصلی‌ترین موتورهای محرکه توسعه صنعتی و معدنی کشور به حساب آید. با توجه به نقش کلیدی فناوری در رقابت‌پذیری این بخش صنعتی، شناخت وضعیت موجود فناوری و نگاهی به سطح فناوری جهان و شناخت روندهای اصلی توسعه فناوری در مطالعات تدوین راهبرد معدنی و صنایع معدنی دارای اهمیت مضاعفی می‌باشد.هم‌اکنون دامنه صنایع متالورژی استخراجی در کشور شامل واحد یا واحدهای تولیدی زیر است:
آهن، فولاد خام و چدن
آلومینیوم اولیه
مس کاتدی
فروآلیاژها
ورق کاتدی روی
طلا
شمش سرب
در بررسی تطبیقی ایران با کشورهای مشابه از نظر منابع معدنی، به‌نظر می‌رسد ایجاد ظرفیت‌های تولید و توسعه آن‌ها در سال‌های اخیر در بخش متالورژی استخراجی شامل تولید آهن و فولاد، طلا، مس، سرب، روی و فروآلیاژها وهمینطور فضاهای آن‌ها متناسب با ذخایر معدنی و تأمین نیاز کشور شکل نگرفته است در حوزه آلومینیوم علی‌رغم اهمیت اقتصادی این فلز و مزیت انرژی کشور در زمینه تولید آن، توازنی بین منابع معدنی حاوی این فلز و استخراج آن وجود نداشته و از این‌رو ضرورت ورود مواد اولیه معدنی را ایجاد کرده است. در برنامه‌ریزی‌های انجام‌شده در زمینه فلزات اساسی، به تولید فلز منیزیم به‌ویژه با توجه به گستردگی منابع حاوی آن عنایت و توجه لازم مبذول نشده است. سایر فلزات به‌ویژه فلزات راهبردی به دلایلی نظیر عدم شناخت، محدودیت مصرف داخلی و عدم دسترسی به فناوری، به‌طور جدی در دستور کار قرار نگرفته‌اند. البته یکی از منابع اصلی تولید چنین فلزاتی محصولات جانبی استخراج فلزاتی نظیر روی، مس و آلومینیم است که به استثنای تولید طلا و اکسید مولیبدن از محصولات جانبی فرآوری و استخراج مس، اهتمام جدی در استخراج سایر فلزات ارزشمند به‌عمل نیامده است.
*فناوری کنونی کشور در حوزه تولید فولاد خام متکی بر بهره‌گیری از فناوری غیربومی بوده است. عمدتاً ماشین آلات، تجهیزات و فناوری تولید، از کشورهای دیگر تأمین شده است. سابقه تاریخی آن در قدیمی‌ترین حالت به دهه1960 باز می‌گردد (تاسیس ذوب آهن اصفهان). نحوه ورود فناوری در کشور عملاً خرید تجهیزات و ماشین آلات، نصب و راهبری و بهره‌برداری توسط شرکت‌های خارجی بوده است.مروری بر وضع موجود فناوری متالورژی استخراجی در کشور وضعیت موجود فناوری استخراج فلزات در کشور از زوایای مختلفی قابل تجزیه و تحلیل است. بخشی از این تجزیه و تحلیل می‌تواند در سطح زیربخش‌ها انجام گیرد و بخش دیگر، الزاماً باید در سطح بنگاه‌ها به‌ کار گرفته شود. در ادامه، وضعیت فناوری، نخست در زیر بخش‌های فولاد، آلومینیم، مس، روی و فروآلیاژها بررسی شده و در بخش نهایی، مدلی جامع برای ارزیابی سطح فناوری در سطح بنگاه‌ها ارائه می‌شود.به‌طور کلی فناوری در حوزه متالورژی استخراجی را می‌توان در سه محور زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار داد:
1- فناوری تولید (به‌ مفهوم مجموعه توانمندی‌های کشور در فرآیندهای استخراج و تولید فلزات اساسی از منابع معدنی فرآوری ‌شده یا مواد اولیه وارداتی)
2- فناوری تولید خطوط و تجهیزات صنایع متالورژی استخراجی
3- توانمندی ابداع، اصلاح، بهینه‌سازی و توسعه در حوزه‌های فناوری تولید و یا فناوری تولید خطوط و تجهیزات صنایع متالورژی استخراجی
برای بررسی وضعیت فناوری در گروه اول باید به واقعیات و شاخص‌های تولید در داخل بنگاه‌ها توجه به عمل آورد. در مورد فناوری تولید «خطوط تولید و تجهیزات»، مجموعه توانمندی‌های مهندسی و صنعتی پیرامونی آن باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. در حوزه سوم عمده تمرکز بر اجزای نظام نوآوری شامل واحدهای پژوهشی، واحدهای تحقیق و توسعه و سامانه‌های مدیریت و سیاست‌گذاری فناوری در کشور است.

آهن و فولاد

1-1- فناوری تولید

تولید کنونی آهن و فولاد در کشور مشتمل بر هر سه روش اصلی تولید فولاد است. این روش‌ها عبارتند از:
- تولید چدن خام و تبدیل آن به فولاد در کنورتور.
- تولید آهن اسفنجی (احیای مستقیم) و تولید فولاد خام به روش ذوب آهن اسفنجی در کوره‌های قوس الکتریک.
- تولید فولاد در کوره‌های قوس الکتریکی مبنی بر استفاده از قراضه و آهن اسفنجی.
در روش نخست دسترسی به کک متالورژیکی، در روش دوم وجود منابع گاز طبیعی و در روش سوم وجود کافی قراضه، نقشی کلیدی را در عملی شدن روش‌های مذکور خواهند داشت.
به‌دلیل فقدان منابع مناسب تولید کک متالورژیکی، روند تولید فولاد در واحدهای احیای مستقیم که متکی بر بهره‌برداری از گاز طبیعی است (به‌عنوان عامل اصلی احیا)، روندی اصولی و منطقی به‌نظر می‌رسد.

2-1- ریشه تاریخی

فناوری کنونی کشور در حوزه تولید فولاد خام متکی بر بهره‌گیری از فناوری غیربومی بوده است. عمدتاً ماشین آلات، تجهیزات و فناوری تولید، از کشورهای دیگر تأمین شده است. سابقه تاریخی آن در قدیمی‌ترین حالت به دهه1960 باز می‌گردد (تاسیس ذوب آهن اصفهان). نحوه ورود فناوری در کشور عملاً خرید تجهیزات و ماشین آلات، نصب و راهبری و بهره‌برداری توسط شرکت‌های خارجی بوده است. در حال حاضر از نقطه نظر بهره‌برداری، تولید فولاد خام کاملاً متکی بر نیروهای داخلی بوده و به‌طور اصولی بهره‌برداری در ابعاد مختلف مدیریت، فنی و پشتیبانی در کشور، بومی شده است.

2-2- کیفیت تولید در واحدهای موجود

نسبت ظرفیت در حال بهره‌برداری به ظرفیت نصب‌شده و کیفیت تولیدات کنونی به ویژه محصولات مورد قبول در بازارهای جهانی از جمله شاخص‌های کلانی است که می‌تواند برای ارزیابی وضعیت فناوری تولید کنونی فولاد کشور، مورد استفاده قرار گیرد. این شاخص‌ها در حال حاضر شرایط نامطلوبی را برای فولاد کشور تصویر نمی‌کنند؛ اما از منظر شاخص‌های بهره‌وری کل عوامل تولید، (نیروی کار و انرژی) که عمدتاً رقابت‌پذیری بنگاه‌ها در فضای تجارت جهانی (بدون در نظر گرفتن حمایت‌های تعرفه‌ای) را نشان می‌دهند، واحدهای فولادسازی کشور نیازمند توجه جدی هستند. بخشی از تحول در ارتقای بهره‌وری، نیازمند توجه به اصلاح و توسعه فناوری‌های موجود این واحدها به ویژه در زمینه انرژی، اتوماسیون و مدیریت ضایعات است.

2-3- ظرفیت‌های تولید

یکی از شاخص‌های مرتبط با ارزیابی سطح فناوری تولید، ظرفیت‌های مورد بهره‌برداری واحدهای تولیدی است که از فناوری یا مجموعه‌ای از فناوری‌های تولید محصول استفاده می‌نمایند. ظرفیت‌های تولید فولاد خام در کشور قابل مقایسه با ظرفیت‌های تولید واحدهای فولاد‌سازی در جهان بوده و غیر متناسب به نظر نمی‌رسد. ظرفیت واحدهای فولادسازی کشور در جدول 2-2 ارایه شده است.

2-4- دامنه محصول تولیدی:

یکی دیگر از مجموعه شاخص‌های ارزیابی سطح فناوری تولید، شاخص‌های محصول است. امکان‌پذیری تولید محصول باثبات در کیفیت، ارزش افزوده بالاتر در محصول تولیدی، مصرف انرژی پایین‌تر، قابلیت انعطاف بیشتر برای تولید انواع محصولات هم‌خانواده و اندازه و کیفیت محصول نهایی از شاخص‌های محصول به‌حساب می‌آیند. بخش مهمی از نوآوری، پژوهش و تلاش‌های مهندسان در روند توسعه فناوری تولید فولاد خام، متکی بر اقداماتی در این راستا بوده است. باید خاطر نشان ساخت این بخش از اثرات فناوری، عاملی تعیین‌کننده در بهره‌وری کل عوامل تولید و بهره‌وری انرژی تلقی می‌شود.
فناوری اصلی تولید فولاد خام در کشور را باید در تولید انواع شمش دانست. این سطح از فناوری، سطح فناوری مورد قبول در مقیاس جهانی است. اما باید به روندهای جدید تولید ورق نازک یا تولید مستقیم مقاطع، به‌ویژه در طرح‌های توسعه توجه نمود.
*در عرصه فناوری‌های تولید تجهیزات، احداث و نصب خطوط تولید فولاد خام، علی‌رغم وجود توان‌های پراکنده ساخت و تولید مهندسی، در مجموع، کشور فاقد توانمندی‌ قابل رقابت و منسجم در عرصه بین‌المللی است. از این‌رو است ساخت واحدهایی جدید با بهره‌گیری از توان بین‌المللی امری لازم به نظر می‌رسد.

1-1- تحلیل تکنولوژی بر اساس عوامل زیست محیطی

به‌دلیل مقاطع زمانی مختلف برای احداث واحدهای فولادسازی، فناوری‌های مورد بهره‌برداری در کشور و سازگاری این واحدهای تولیدی با محیط زیست، متفاوت است. در اکثر واحدهای تولیدی پیش‌بینی‌های لازم برای جمع‌آوری آلاینده‌های گازی و جامد و همچنین گردش پساب‌ها در نظر گرفته شده است؛ اما در مجموع به ‌لحاظ زیست‌محیطی به‌نظر می‌رسد سطوح فناوری‌های در دسترس به‌ویژه فرآیندهای بازیابی و بازیافت، بهداشت محیطی و شرایط کاری، واحدهای تولید فولاد خام را اگرچه نمی‌توان جزء مجموعه‌های غیرقابل قبول ارزیابی نمود اما مسلماً شرایط آن‌ها برای تولید پایدار مطلوب نیست.

1-2- تحلیل سطح اتوماسیون و نفوذ فناوری اطلاعات در صنایع متالورژی استخراجی

واحدهای فولاد‌سازی کشور دارای سطوح مختلفی از اتوماسیون هستند. طبیعی است واحدهای قدیمی‌تر دارای سطوح پایین‌تری از اتوماسیون بوده و واحدهای جدید دارای برنامه‌ریزی بالایی از سطوح اتوماسیون می‌باشند. برای نمونه مجتمع فولاد مبارکه و شرکت فولاد آلیاژی ایران در سطح MIS در دایره اتوماسیون و نفوذ فناوری اطلاعات قرار می‌گیرند. در صورتی که در ذوب آهن اصفهان علی‌رغم اقدامات انجام شده در خصوص سیستم‌های ERP، هنوز نقاط ضعفی مشاهده می‌شود.

1-3- جمع بندی

فناوری‌های تولید فولاد خام در کشور دارای منشاء خارجی می‌باشند. این فناوری‌ها متناسب با زمان احداث، از شرکت‌های بین‌المللی با ظرفیت‌های منطقی تولید فولاد خام به کشور منتقل و در حال حاضر بدون وابستگی در بهره‌برداری به لحاظ فناوری، امکان تولید طیف وسیعی از محصولات فولادی در خانواده‌های فولادهای ساختمانی، کربنی، آلیاژی و کم‌آلیاژی را ممکن ساخته‌اند. با وجود این‌که فناوری تولید پاره‌ای از فولادها درحال حاضر وجود ندارند، اما انواع محصولات تولیدی کارخانجات کشور در بازارهای بین‌المللی مورد پذیرش واقع شده‌اند.
هر چند که فناوری‌های موجود، از نظر بهره‌وری، سطوح اتوماسیون، سازگاری زیست‌محیطی و بهداشت محیطی، نیازمند پایش، کنترل، نوسازی و به‌سازی می‌باشند.

2-1- فناوری احداث، خط تولید، ساخت تجهیزات و مواد مصرفی در صنایع فولاد خام کشور

فناوری طراحی، ساخت، بهینه‌سازی و نوسازی تجهیزات اصلی و فرعی فرآیند تولید و فناوری‌های تولید محصولات مصرفی، مواد افزودنی و مواد اولیه برای آن بخش از صنعت، که امکان توسعه کمی و کیفی آن در هر کشور مطرح است و یا آن‌که می‌توان از طریق آن در عرصه بین‌المللی حضور یافت، حایز اهمیت است. این حوزه از نظر کاهش هزینه‌های تولید و کاهش وابستگی (به ویژه در اقلام اصلی مصرفی برای تولید و فرآیندهای نوسازی و به‌سازی خطوط تولید موجود) شایان توجه است. توجه به این بخش همچون توجه به فناوری تولید ضروری خواهد بود.

2-2- نگاشت فناوری در صنعت تولید فولاد خام

از منظر توانمندی ایجاد و توسعه صنعت فولاد، نگاشت زیر قابل ارایه است:
بعضی از تکنولوژی‌های طراحی و ساخت:
کوره بلند
تجهیزات ریخته‌گری مستقیم
کنورتور
طراحی و ساخت تجهیزات کنترل، مونیتورینگ و اتوماسیون
واحدهای احیای سیستم
طراحی و ساخت تجهیزات و ترانسفورهای مختلف و ترانس‌های برق
سیستم‌های تولید گازهای صنعتی و اکسیژن
طراحی و ساخت تجهیزات جمع‌آوری غبار و آلاینده‌‌ها
سیستم‌های تولید کک متالورژی
طراحی و ساخت تجهیزات حمل و نقل مواد
کوره‌های ذوب قوس الکتریکی و تجهیزات جانبی آن
طراحی و ساخت ابنیه و تجهیزات زیربنایی
واحدهای متالورژی پاتیلی و ثانویه
پتانسیل‌سنجی دقیق وضع موجود کشور در عرصه‌های فوق، مقوله جداگانه‌ای است و تحلیلی که در این بخش ارایه می‌شود، تحلیلی مدیریتی و کلان بوده که می‌تواند زمینه‌ساز مطالعات بعدی در این حوزه باشد.

2-3- فناوری‌های تولید تجهیرات، احداث و نصب

در عرصه فناوری‌های تولید تجهیزات، احداث و نصب خطوط تولید فولاد خام، علی‌رغم وجود توان‌های پراکنده ساخت و تولید مهندسی، در مجموع، کشور فاقد توانمندی‌ قابل رقابت و منسجم در عرصه بین‌المللی است. از این‌رو است ساخت واحدهایی جدید با بهره‌گیری از توان بین‌المللی امری لازم به نظر می‌رسد. طی سال‌های گذشته در زمینه‌هایی نظیر مهندسی معکوس واحدهای احیای مستقیم، نظیر واحد زمزم در مجتمع فولاد اهواز یا ساخت کوره‌های بلند کوچک نظیر فولاد میبد، استفاده از شرکت‌های مهندسی و ساخت و تولید داخلی در ساخت بخش‌هایی از تجهیزات نظیر سیستم‌های انتقال مواد، گزارش‌هایی شده است اما به‌طور کلی نمی‌توان کشور را دارای فناوری احداث واحدهای تولید فولاد خام دانست.
باید یادآوری نمود در هیچ یک از قراردادهای فناوری در حوزه احداث واحدهای فولاد خام، موضوع انتقال فناوری ساخت به کشور مطرح نبوده و صرفاً در مواردی به الزام در بهره‌گیری از توان ساخت داخلی اشاره شده است. هر چند به نظر می‌رسد این موضوع نقطه ضعفی برای این بخش تلقی می‌شود اما نباید فراموش کرد در بسیاری از زمینه‌ها، ملاحظات اقتصادی و عدم رقابت‌پذیری با توان بین‌المللی نیز می‌تواند مانعی برای گسترش این توانمندی برای کشور محسوب شود.

2-4- فناوری تولید مواد اولیه و مصرفی

در تولید مواد اولیه و مواد مصرفی در فرآیند تولید فولاد خام، شرایط در کشور به‌مراتب بهتر از بخش پیشین است؛ تولید بخش مهمی از نسوز در کشور، بخش مهمی از فروآلیاژها و تمام مواد کمک‌ذوب و سرباره‌ساز در کشور صورت می‌پذیرد. تکمیل واحد تولید الکترودهای گرافیتی بخش مهمی از وابستگی کنونی ارزی این صنعت به خارج از کشور را رفع خواهد نمود. کاهش میزان مصرف ارزی تولید فولاد خام در حال حاضر، نمود توفیق در این مسیر است؛ هر چند در عرصه‌هایی نظیر تولید برخی از مواد نسوز خاص، تولید فروآلیاژهای راهبردی نظیر فروکروم کم‌کربن و فرومنگنز ضرورت اتخاذ تمهیدات لازم وجود دارد.
در خصوص تولید مواد اولیه اصلی شامل کنسانتره آهن یا گندله، با در نظر گرفتن نبود فناوری داخلی برای احداث واحدهای جدید در کشور، موضوع عمدتاً معطوف به ایجاد توازن بین بخش‌های معدن و فرآوری و احداث واحدهای تولید فولاد خام از سنگ آهن بوده و کم‌تر آن‌را می‌توان به موانع ناشی از فناوری نسبت داد، هر چند تحلیل ارایه شده در زمینه فناوری طراحی و ساخت خطوط تولید به این عرصه نیز قابل تعمیم است.

2-5- توانمندی ابداع، اصلاح، بهینه‌سازی و توسعه فناوری

در حالی‌که در دو مبحث قبل توانمندی سخت‌افزاری کشور مورد ارزیابی قرارگرفت، تلاش بر این است که در این بخش به نظام و ساختار فناوری در کشور در حوزه تولید فولاد خام توجه شود. این ساختار توانمندی موجود در کشور در بهینه‌سازی، به‌سازی، اصلاح، بومی‌سازی و نوآوری در حوزه فناوری‌های تولید خام و یا توانمندی ایجاد و ساخت واحدهای جدید را پوشش می‌دهد. این تحلیل بر اساس شناخت وضعیت موجود در موارد زیر، قابل ارایه است:
تحقیق و توسعه در بنگاه‌های تولید فولاد خام.
مجموعه‌های پژوهشی دولتی و خصوصی که به‌صورت اختصاصی در حوزه توسعه فناوری مرتبط با فولاد خام نقش ایفا می‌کنند.
وضعیت دانشگاه‌ها از دیدگاه آموزش‌های تخصصی و پژوهشی و ارتباط آن‌ها با صنعت تولید فولاد.
شاخص‌های توسعه فناوری شامل ثبت اختراعات.
توانمندی‌های موجود در پیش‌گویی آینده و آینده‌نگاری در حوزه فناوری.
توانمندی مدیریتی در جهت بهره‌گیری از اجزای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری کشور در جهت اصلاح، بهینه‌سازی و ایجاد فناوری‌های جدید در تولید فولاد خام.
توانایی تأمین نیروی انسانی برای بهره‌برداری مدیریت و تحقیق و توسعه.
نگاهی به صنعت تولید فولاد خام در کشور نشان می‌دهد بنگاه‌های فعال در حوزه تولید فولاد خام از توانمندی تحقیق و توسعه بنگاهی شامل فعالیت‌های پژوهشی در راستای رفع پاره‌ای از موانع و گلوگاه‌های تولید خود برخوردارند. ضمن آن‌که می‌توانند با برقراری ارتباط با دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی کشور، پژوهش‌های تقاضا محور خود را در این عرصه مرتفع نمایند. وجود فارغ‌التحصیلان، دانش‌آموختگان و دانشجویان دوره‌های تحصیلات تکمیلی رشته‌های مهندسی به‌ویژه در عرصه مهندسی متالورژی و مواد، سرامیک و نسوز که دارای توانمندی‌ حضور در عرصه بهره‌برداری و تحقیقات در این زمینه هستند، پتانسیل‌های مناسبی برای توسعه فناوری را در این عرصه فراهم می‌کند. اما متأسفانه عدم تناسب لازم بین تعداد فارغ التحصیلان دانشگاهی موجود در کشور و طرح‌های توسعه‌ای به اجرا درآمده، سبب تحلیل رفتن این پتانسیل موجود شده است.اقدامات گذشته در خصوص ایجاد مراکز تخصصی تحقیقات آهن و فولاد به سرانجام نرسیده و نمی‌توان مراکز تحقیقاتی تخصصی R&D را که بتوانند مأموریت‌های توسعه فناوری را در این حوزه به‌عهده گیرند در کشور یافت. از سویی به‌دلیل موانع مختلف که ناشی از دشواری تحقیقات صنعتی در عرصه متالورژی استخراجی (به‌ویژه تولید فولاد خام و هزینه‌های بالای آن و ضرورت وجود امکانات پایلوت) است، مطالعات و پژوهش‌های دانشگاهی کشور عمدتاً دارای سطح آزمایشگاهی بوده که نگاه متفاوتی را از اصلاح و بهینه‌سازی واحدهای تولیدی بخش صنعت دارد.
عدم وجود ثبت اختراعات در حوزه‌های مختلف فرآیند تولید فولاد خام
نبود ارتباطات بین‌المللی منسجم با مراکز تحقیقاتی معتبر در جهان
عدم وجود نقشه راه و چشم‌انداز مشخص برای نوآوری و توسعه فناوری
عدم وجود اولویت‌های پژوهشی و توسعه فناوری
وجود این مسایل سبب می‌شود علی‌رغم جایگاه مهم کشور در عرصه توسعه فولاد، نتوان مصادیق موفقی را از نوآوری‌های جدید در عرصه محصول یا فرآیند‌های تولید به‌ویژه تحقق آن در مقیاس صنعتی یافت.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 09:49 ق.ظ ] [ حسن ]

پزشکی هسته ای

پزشکی هسته‌ای شاخه‌ای از پزشکی است که در آن تشعشع خواص هسته‌ای نوکلیدهای رادیواکتیو و نوکلیدهای پایدار ، هم برای تشخیص و هم برای درمان امراض بکار می‌روند. این امر می‌تواند یا با پرتودهی مستقیم مریض با یک چشمه تشتعشع خارجی یا با تزریق داروهای نشاندار با رادیواکتیویته به مریض تحقق یابد .
پزشکی هسته ای

*رادیو دارو

داروهای نشاندار رادیواکتیو که به مریض تزریق یا خورانده می‌شوند، به نام رادیو داروها معروف هستند. دارویی هسته‌ای یا رادیو فارماکولوژی روش دارویی خاصی است که با ترکیبات ، آزمایش یا تزریق مناسب رادیو دارو به مریض ارتباط دارد.
کاربرد رادیوداروها
*روشهای تشخیص زنده

روشهای تشخیص زنده آن روشهایی هستند که در آنها یک رادیو دارو در سیستم یک مریض زنده ، بطریق خوراندن ، تزریق ، یا با استنشاق وارد می‌گرددم اشعه گامای نشر شده بوسیله رادیو داروها برای تامین اطلاعات مورد نیاز بر روی صفحه کامپیوتر قابل مشاهده هستند.

روشهای تشخیص غیر زنده

روشهای غیر زنده آنهایی هستند که روی نمونه‌های برداشته شده از یک مریض انجام می‌گیرد. تعدادی از این روشها مستلزم بکارگیری رادیو داروها است. ولی مهمترین آنها روش رادیو ایمونواسی (RIA) می‌باشد.

رادیو ایمونواسی و تاثیر آن در پزشکی

رادیو ایمونواسی نوعی تجزیه بطریق رقیق کردن ایزوتوپی (IDA) ، جزو استو کیومتری است که در آن عنصر مورد تجریه نشاندار و غیر نشاندار برای پیوند با مقادیر محدود مولکولی که بطور خاص با عنصر مورد تجزیه پیوند می‌دهد، رقابت می‌کند. RIA بطور گسترده در آزمایشگاههای پزشکی برای تعیین هورمونها ، داروها ، ویروسها ، و دیگر گونه‌های آلی در سطح جهان بکار می‌رود. شروع RIA به سالهای 1950 ، با بررسی S.Berson و R.Yalow برروی متابولیسم انسولین B1I در مریض‌های دیابتی بر می‌گردد.
Berson و Yalow دریافتند که مریض‌های دیابتی موادی در سرم خون دارند که با انسولین پیوند می‌دهند. آنها مشاهده کردند که انسولین نشاندار و غیرنشاندار با این ماده پیوند دهنده رقابت کرده، و این مقدار انسولین غیرنشاندار موجود ، مقادیر انسولین نشاندار را که پیوند داده متاثر می‌کند. آنها در این مطالعه توانایی روش ، جهت ارزیابی انسولین را دریافتند. RIA از آن زمان تا کنون پیشرفتهای گسترده‌ای را در روشهای پزشکی با کاربردهای وسیع برای اندازه گیری مقادیر بسیار کم بسیاری از بیو مولکولهای مهم نموده است.

کاربردهای درمانی تشعشع

کاربردهای درمانی تشعشع و رادیو داروها نسبت به کاربردهای تشخیص محدودتر هستند. زمانی که تشعشع برای درمان بکار می‌رود، مقصود نابود نمودن یک قسمت خاص از نسوج مریض با تشعشع است. چشمه تشعشع می‌تواند داخلی و خارجی باشد.

چشمه‌های مورد استفاده در درمان

چشمه‌های خارجی تشعشع در حال حاضر اساسا در شکل باریکه‌های الکترونی یا اشعه ایکس است. بسیاری از دستگاهها می‌توانند برای تولید این تشعشعات بکار روند. ولی شتابدهندهای خطی کوچک بیشترین کاربرد را دارند. الکترونهای با انرژیهای 4 تا 15 میلیون الکترون ولت برای درمان سرطانهایی که نزدیک سطح بدن هستند، مانند سرطانهای پوست ، سینه ، سر و گردن بکار می‌روند.
زمانی که نفوذ بیشتری از تشعشع لازم باشد، اشعه گاما از یک چشمه بسته رادیو نوکلید مورد استفاده قرار می‌گیرد. 60Co بطور گسترده‌ای برای این منظور بکار رفته است، ولی در حال حاضر 137Cs ترجیح داده می‌شود. علاوه بر تشعشع خارجی یک عضو ممکن است، یک سوزن یا دانه رادیواکتیو را در داخل بدن مریض کاشت و لذا تنها مقاطع خاصی را که باید نابود شوند، پرتودهی نمود. در این رابطه کاشتهای 198Au و 125I متداول است.
[ شنبه 24 اردیبهشت‌ماه سال 1390 ] [ 09:47 ق.ظ ] [ حسن ]

<< 1 2 3 4 5 ... 8 >>

.: Weblog Themes By Iran Skin :.

آرشیو مطالب
آمار سایت
تعداد بازدید ها: 50203