up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله راديوايزوتوپ PDF
QR code - راديوايزوتوپ

راديوايزوتوپ

مباني استفاده از راديوايزوتوپ ها در پزشکي

● مباني استفاده از راديوايزوتوپ ها در پزشکي
اکثر عناصر نظير کربن، هيدروژن، اکسيژن، پتاسيم هر يک در چند شکل متفاوت هسته اي به طور طبيعي وجود دارند که به آنها ايزوتوپ مي گويند. تمام ايزوتوپ هاي يک عنصر داراي خواص شيميايي مشابهند، در عين حال برخي از آنها مثل کربن- ۱۴ و پتاسيم -۴۰ راديواکتيو هستند. پيدايش طبيعي اين ايزوتوپ هاي راديو اکتيو معمولا درصد کمي از کل ايزوتوپ هاي غير راديواکتيو هر عنصر را تشکيل مي دهند. راديوايزوتوپ ها انرژي بيشتري از ايزوتوپ هاي غير راديواکتيو داشته و نيمه عمر کوتاه دارند. اين راديوايزوتوپ ها، با آزاد سازي انرژي خود به صورت ساطع يا گسيل کردن پرتو که فروپاشي ناميده مي شود، به ايزوتوپ هاي پايدار تبديل مي شوند. تعداد زيادي از راديوايزوتوپ ها به طور طبيعي وجود دارند، مثل رادون در گرانيت و تعداد بيشتري هم ساخته انسان هستند مثل کبالت-۶۰ که به عنوان يک راديو ايزوتوپ از کبالت پايدار ساخته مي شود و با فروپاشي پرتو گاما مجددا تبديل به عنصر پايدار خود مي شود. راديوايزوتوپ هاي دست ساز بشر توسط راکتورهاي هسته اي يا شتاب دهنده ها ساخته مي شوند. همان طور که جلوتر هم ذکر شد، اتم هاي اين عناصر يکسان فقط در تعداد نوترون هايشان متفاوتند.
کاربرد راديونوکلوييدها در علوم طبيعي از با اهميت ترين آنهاست و بزرگترين مصارف فردي راديونوکلوييدها در پزشکي هسته اي است. در مدت کوتاهي پس از کشف راديم در ۱۲۷۷ هخ(۱۸۹۸م) توسط ماري کوري و جداسازي آن به مقادير ۱-۰ ۱ گرم از پچبلند، بلا فاصله دريافتند که اين مي تواند عنصر مفيدي به عنوان منبع پرتو دهنده باشد که متعاقبا به اولين کاربرد راديونوکلوييدها در پزشکي منجر گرديد. در سال ۱۹۲۱ هوسي تحقيقات متابوليسم سرب در گياهان را با استفاده از راديوايزوتوپ طبيعي سرب انجام داد.
طيف راديونوکلوييدهاي قابل دسترسي براي استفاده در علوم طبيعي با اختراع سيکلوترون توسط لورنس در سال ۱۳۰۹ هخ (۱۹۳۰م) و امکان توليد راديو نوکلوييدها در مقياس بزرگ در راکتورهاي هسته اي در اواخر دهه ۱۹۴۰ به طور قابل ملا حظه اي وسعت پيدا کرد. به عنوان مثال، کاربرد تريتيم و کربن -۱۴ مهمترين فرآيندهاي بيوشيميايي مثل فتوسنتز گياهان را توضيح مي دهد.
امروزه پزشکي هسته اي يک بخش مهم و وابسته به علوم پزشکي شده است. توليد راديوداروها و ترکيبات آنها براي کاربرد در پزشکي هسته اي، يک بخش مهم فعاليت هاي هسته اي و راديوشيمي را تشکيل مي دهد. توسعه ژنراتورهاي راديودارويي امکان استفاده از راديونوکلوييدهاي با نيمه عمر کوتاه را در هر زمان در پزشکي ممکن ساخته است. سيستم ها و ابزار جديد تصوير برداري مثل توموگرافي DPECT و PET مطالعه واکنش هاي بيوشيميايي و سينتيک آنها در ارگان هاي زنده بدن انسان ممکن مي سازند. تحقيقات سنتز ترکيبات نشان دار شده که در يک فرآيند بيوشيميايي خاص بتواند شرکت کرده و از موانع ويژه در بدن عبور کند، به نحوي که رفتارهايي ناهنجار و محل اصلي امراض را تشخيص داده يا ميسر گرداند، بسيار جالب و حايز توجه مي باشد. کمپلکس هاي راديو نوکلوييدها; نيمه عمر کوتاه و با بازدهي بالا ي قابليت سنتز، مورد توجه خاص هستند. در مورد راديو نوکلوييدهاي با نيمه عمر کوتاه مثل کربن -۱۱، سنتز آن بايد هر چه سريع تر و تا هر اندازه ممکن بدون دخالت دست و اتوماتيک باشد. مولکول هاي مواد آلي نشان دار شده همچنين مي توانند در حمل راديونوکلوييدها به محل هاي ويژه مورد نظر در بدن به منظور معالجه، مفيد واقع شوند، مثل چشمه هاي پرتودهي داخلي که در آن از اين نوع مواد آلي استفاده شده است. برخي از کاربردهاي عمومي راديونوکلوييدها که در علوم طبيعي شناخته شده اند عبارتند از:
▪ اکولوژي (جذب عناصر کم مقدار و راديو نوکلوييدها از محيط زيست اطراف توسط گياهان، حيوانات يا انسان)
آناليز (تعيين عناصر کم مقدار يا ترکيبات آنها در گياه، حيوان و انسان)
▪ فيزيولوژي و متابوليسم (واکنش ها و فرآيندهاي بيوشيميايي عناصر و ترکيبات آنها در گياهان، حيوانات و انسان)
▪ تشخيص (شناسايي و تعيين موقعيت امراض)
▪ معالجه (درمان امراض)
در مطالعات اکولوژي، متابوليک و تشخيص، ردياب هاي راديواکتيو به عنوان تکنيک هاي راديو ردياب به کار مي روند. کاربردهاي آناليز در علوم طبيعي مبتني بر روش هاي فعال سازي يا تکنيک هاي رديابي است و حال آنکه در کاربردها و مقاصد درماني راديو نوکلوييدهاي نسبتا فعال مورد استفاده قرار مي گيرند. لا زم به ذکر است که در بسياري از کاربردهاي پزشکي به عنوان پرتوهاي يونيزه کننده بنا بر برخي از اولويت ها و امکانات از پرتوهاي ناشي از راديوايزوتوپ ها و دستگاه هاي توليد پرتوهاي يونيز کننده مثل اشعه ايکس يا باريکه ذرات باردار حاصل از شتاب دهنده ها استفاده مي شود. بنابراين در پزشکي هسته اي بر حسب مقتضيات تخصصي و امکانات قابل دسترسي به نحوي از پرتوها يا باريکه هاي يونيزه کنند به روش هاي بسيار متعدد و گسترده اي بنا بر منظورهاي مورد نظر استفاده مي شود.
● کاربرد راديو ايزوتوپ ها در صنعت
در صنعت هم نظير کاربردهاي راديوايزوتوپ ها در پزشکي و پزشکي هسته اي، به دليل ويژگي راديوايزوتوپ ها و برتري خاص آنها به ايزوتوپ هاي پايدار، استفاده و کاربردهاي بسيار متنوع و گسترده اي پيدا کرده اند. اين ويژگي تا اندازه زيادي مديون روش هاي توليد راديوايزوتوپ ها مي باشد، که خود سبب شده است، توليد ايزوتوپ هاي مصنوعي از تقريبا تمامي عناصر جدول تناوبي، با بهره گيري از تکنيک هاي راکتورهاي اتمي، شتاب دهنده ها، چشمه هاي راديواکتيو و ساير چشمه هاي مولد نوترون ميسر گردد. لذا اين راديو ايزوتوپ ها، با طول عمرها و شاخصه هاي فيزيکي و شيميايي متفاوت و در عين حال منحصر به فرد، هر يک مي توانند متناسب با محدوده ها و حوزه هاي موردنياز و مورد مطالعه، در دسترس و مورد استفاده قرار گيرند. قابليت وجود اين راديو ايزوتوپ ها به صور مختلف از نظر شيميايي و مخصوصا به صورت ترکيبات نشان دار شده يا به سبب امکان توليد سهل و ساده آنها در محل مورد مطالعه با مولدهاي نوترون و الکترون باعث شده است که به تدريج دامنه هاي کاربرد آنها افزايش يابد. به اضافه پرتوهاي متفاوت آنها يا استفاده آنها در مقياس بزرگ چه در زمينه کشاورزي، صنعتي و...، باز هم مرزهاي کاربرد آنها را نامحدودتر کرده است. آنچه که در فصل گذشته و چند فصل آينده اين کتاب مي آيد فقط گوشه کوچکي از اين کاربردها، ارايه شده اند.
کاربرد تکنيک هاي هسته اي در مديريت صنعتي و محيط زيست دايما در حال افزايش هستند. جريان پيوسته عمليات آناليز تحليلي و پاسخ سريع ناشي از کاربرد تکنيک ها و کنترل هاي هسته اي که راديو ايزوتوپ هاي زيادي در آن دخيل هستند، بدين معني است که سرعت جريان انجام کار افزايش يافته و داده هاي تحليلي قابل اعتماد، دايما مي تواند در دسترس باشد. اين نوع روند کنترل سرعت کار، کاهش هزينه ها و افزايش کيفيت محصول را به دنبال خواهد داشت. صنايع مدرن هم راديو ايزوتوپ ها را در جهات مختلفي به کار مي گيرند که به بهبود توليد مي انجامد و گاهي اطلاعاتي از اين کاربرد به دست مي آيد که از هيچ روش ديگري نمي توانستند قابل حصول باشند.
چشمه هاي راديو اکتيو بسته شده در صنايع راديوگرافي، اندازه گيري و آناليز مواد معدني مورد استفاده قرار مي گيرند. ماده راديواکتيو با نيمه عمر کوتاه در رديابي جريان مواد يا اندازه گيري مخلوط کردن مواد به کار مي رود.
گاما استريليزاسيون براي محصولات پزشکي و محصولات حجيم و عمدتا براي نگهداري مواد غذايي و گاها براي استريليزاسيون محصولاتي مثل پشم مورد استفاده قرار مي گيرد. از آنجايي که کبالت - ۶۰ يک راديوايزوتوپ گسيلنده گاماي پرانرژي است، اکثرا از آن به منظور فوق استفاده مي گردد. اين راديو ايزوتوپ در راکتورهاي هسته اي تحقيقاتي و گاهي به عنوان يک محصول جانبي در راکتورهاي قدرت ساخته و توليد مي شود. برخي از راديوايزوتوپ ها نيز در کنار فعاليت هاي ساخت و فرايند سوخت هاي هسته اي توليد مي شوند.
به عنوان مثال، تکنيک راديوگرافي گاما تا اندازه زيادي شبيه دستگاه اشعه ايکس، براي کنترل چمدان ها در فرودگاه ها و مراکز کنترل مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين روش به عوض استفاده از يک ماشين بزرگ براي توليد اشعه ايکس فقط نيازمند به يک چشمه اي است که پرتو گاما از آن گسيل مي شود. معمولا اين چشمه يک دانه يا حبه کوچک از مواد راديواکتيو در خود دارد که بايد در يک کپسول تيتانيومي کاملا سربسته مورد استفاده قرار گيرد.
پرتوفرآوري عبارتست از استفاده از منابع پرتوزا با انرژي زياد در مقياس صنعتي که بر مبناي توانايي و ويژگي هاي اين منابع در توليد عوامل واکنش گر در موارد مورد فرآوري اقدام مورد نظر معمول مي گردد. اين کاربردها بيشتر شامل پرتودهي مواد غذايي، سترون سازي محصولا ت پزشکي، ضدعفوني کردن مواد بهداشتي، کنترل يا ريشه کني حشرات موذي، بهبود کيفيت پلا ستيک ها، کمپوزيت ها شامل پليمراسيون، کراسلينک و تخريب در پلا ستيک ها، عايق ها و کابل ها، رنگ ها، تايرها و ساير ابزار اتومبيل مي گردد. پرتو گاما در واقع مانند خيلي از پرتوهاي ديگر نوعي از انرژي الکترو مغناطيسي محسوب مي شود.
پرتو گاما، اشعه ايکس، ماورا بنفش مريي (نور)، مادون قرمز، امواج ديگر يا کهموج (ميکروويو)، امواج راديويي و تلويزيوني همه از فرم هاي تابش يا انرژي الکترومغناطيس هستند. تنها وجه متمايز بين تمام اين فرم ها، فقط ميزان يا مقدار انرژي است که هر يک از اين امواج يا پرتوها با خود حمل مي کنند.
انرژي آفتاب به منظور محافظت و خشک کردن انواع مواد غذايي براي قرن ها مورد استفاده قرار مي گرفته است. در سال هاي اخير از اشعه مادون قرمز و ميکروويو هم براي حرارت دادن و پختن مواد غذايي استفاده شده است. کوره هاي ميکروويو در آشپزخانه منازل و رستوران ها به وفور استفاده مي شوند. امروزه کاربري پرتوهاي پرانرژي، پايه و اساس تکنولوژي پرتو فرآوري را براي محصولا ت پزشکي، بهداشتي و مواد غذايي تشکيل مي دهند. پرتو گاما در طيف امواج الکترومغناطيسي با بالا ترين انرژي و طول موج کوتاه و بيشترين پتانسيل نفوذ که معمولا انرژي فوتون هاي آن بزرگتر از Kev ۱۰۰ مي باشند.
پروتوگاما توسط آب، بتون و مخصوصا مواد داراي چگالي بالا مثل اورانيم و سرب متوقف مي گردد. دو مورد آخر از جمله موادي هستند که به عنوان حفاظ براي اين پرتو مورد استفاده قرار مي گيرند. انرژي فوتون هاي گاماي حاصل از واپاشي کبالت -۶۰، ۱ ۳ ميليون مرتبه بيشتر از انرژي فوتون هاي نورمريي است. اين انرژي زياد، پتانسيلي را در اختيار پرتوگاما قرار مي دهد که آن را قادر به سترون سازي مواد مي سازد، اما در عين حال آن قدر زياد نيست که بتواند آنها را راديواکتيو نمايد. در حال حاضر سترون سازي مواد، بسته بندي هاي محصولا ت غذايي، مواد اوليه آرايشي و محصولا ت پزشکي (متجاوز از ۵۰%) با استفاده از اين تکنولوژي انجام مي پذيرد.
فرآوري پرتوها مدتهاست که به صورت عمومي و تجاري مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از کبالت - ۶۰ براي پرتوگاما، باريکه هاي الکتروني، اشعه ايکس همه براي سترون سازي وسايل، سرنگ ها، دستکش ها و لباس هاي اطاق عمل با استفاده از تکنيک هاي پرتوفرآوري انجام مي شود. در صنايع براي نگهداري طولاني مدت محصولات غذايي، دارويي، آرايشي، بهداشتي، از پرتوفرآوري بهره گرفته مي شود.
● کاربردهاي مهم پرتوفرآوري عبارتند از:
▪ سترون سازي محصولات پزشکي، غذايي و بهداشتي در بسته بندي ها و مواد پسمان از طريق حذف باکتري ها و ميکروب ها.
▪ حشره زدايي و حذف جانوران موذي از محصولات کشاورزي.
▪ فرآوري مواد پليمري جهت بهبود خواص فيزيکي و مکانيکي.
▪ مزاياي کاربردهاي پرتوفرآوري در مقايسه با روش هاي ديگر عبارتند از:
▪ قابليت تنظيم دقيق دز و قدرت نفوذ پرتو گاما در مواد مورد نظر.
▪ امکان توزيع يکنواحت دز در فرايند سترون سازي.
▪ کنترل ساده روش پرتوفرآوري (آزمايش هاي ميکروبيولوژي و دزيمتري).
▪ قابليت سترون سازي محصولات بسته بندي شده با پوشش مختلف.
▪ سرعت و امکان استفاده محصول بلافاصله پس از فرايند.
▪ بررسي قابليت هاي انعطاف کاربري سيستم (چشمه).
▪ مکانيسم ذاتي کشندگي ميکرو ارگانيسم ها، توسط پرتوها بدون ايجاد پسمان يا پرتوزايي.
بررسي اقتصادي بودن فرايند.
روش سترون سازي توسط پرتودهي بسيار موثر است، چرا که پرتوها به داخل محصولات بسته بندي شده نفوذ کرده و حتي از ميان آنها عبور مي کنند بدون آنکه هيچ باقيمانده ناخواسته اي بجا گذارند. محصولات با فرم هاي فيزيکي پيچيده و سطح زياد مثل سرنگ ها و تجهيزات متنوع پزشکي و جراحي در درون بسته هاي خود استريل شده و بلا فاصله پس از فرايند آماده مصرف هستند. به علاوه تاثير پرتودهي در حذف باکتري هاي مواد گياهي خيلي موثرتر از روش هاي حرارتي يا شيميايي است. براي مثال مواد گياهي که در داروسازي و مواد آرايشي به کار مي روند. اکثرا حاوي باکتري هاي زيادي مي باشند که در سترون سازي حرارتي تاثير آن در مدت کوتاهي از بين مي رود. در صنايع اتومبيل سازي از پرتو فرآوري براي بهبود خواص فيزيکي اجزاي پليمري اتومبيل ها مثل روکش کابل ها يا شيلنگ ها استفاده مي شود.
● شتاب دهنده ها و کاربرد آنها
زماني که دانشمندان فيزيک هسته اي سخت مشغول مطالعات ذرات بنيادي و تبديل يک اتم به اتم ديگري بودند، ايده بمباران هسته اتم به عنوان هدف توسط ذره هاي با سرعت بالا شکل گرفت. تا آن زمان تنها ذره با سرعت زياد، ذره آلفا بود که از مواد راديواکتيو طي فرايند واپاشي گسيل مي شد. در آن زمان سوال براي دانشمندان فيزيک هسته اي اين بود که آيا اين امکان وجود دارد، که با اعمال اختلا ف پتانسيل بتوان ذرات اتمي را با انرژي و شتاب زياد به هدفي برخورد داد که به توليد و تحقيق درباره عناصر مصنوعي مورد نظر پرداخته شود؟ تئوري اثر تونل نتيجه و راهبردي بود که توسط گامو به رادرفورد پيشنهادگرديد و سپس با اختيارات واگذار شده ازسوي رادرفورد به کاک کرافت و والتون اولين تلا ش ها در اين راستا به عمل آمد. طبيعي بود که اعمال اين اختلا ف پتانسيل، فقط روي ذرات باردار، آنهم در ميدان هاي الکتريکي يا مغناطيسي مي تواند ميسر باشد. در آن زمان فقط مطالعات و بر همکنش ذرات هسته اي و توليد عناصر و ايزوتوپ هاي مفيد حايز اهميت بودند. بنابراين در اين راستا، دانشمندان فيزيک هسته اي مي بايددر جست وجوي دستيابي به باريکه هايي از ذرات باردار و پرانرژي باشند که پاسخ در نياز به انرژي هاي چند مگا الکترون ولت و در بعضي موارد، به دليل طبيعت ماده، انرژي چندين گيگا الکترون ولت را برآورده سازد.
در هر صورت، چنين پذيرفته شد که به طور اصولي هيچ امکاني ساده تر از شتاب دادن ذرات به انرژي هاي بالا تر نيست. لا زمه اين امر در اين است که ابتدا تعداد زيادي از ذرات يک گاز مناسب در يک قوس الکتريکي يا چشمه توليد يون، يونيزه شوند. درواقع، اتم هاي هر گازي در اين شرايط تا اندازه اي يا کاملا از الکترون هاي خود کنده شده و توليد يون هاي مثبت مي کنند. به عنوان مثال از گاز هيدروژن، پروتون و از گاز هليوم ذرات آلفا توليد مي شود. لذا وقتي ذرات باردار توليد شدند، آنها به آساني در يک ميدان الکتريکي شتاب مي گيرند. يون هاي مثبت از الکترود مثبت پس زده شده و به سمت الکترود منفي سوق پيدا کرده وجذب مي شوند. اگر يون ها يک بار داشته باشند، مثل پروتون يا دوترون، انرژي جنبشي آنها در هنگام ورود به الکترود منفي حدود يک الکترون ولت مي باشد که برابر است با اختلا ف بالقوه هر ولت بين دو الکترود. اگر ولتاژ بالا تر تامين شود، پروتون به مقدار E الکترون ولت انرژي دريافت مي کند وصرفنظر از طول لوله شتاب دهنده اختلا ل E ولت مي شود. در اينجا مشکل شتاب دادن ذرات توليد شده با انرژي هاي بالا يي دارند که نياز به ولتاژ بالا دارد، ولتاژ بالا هم داراي مشکل نگهداري و عايق کاري الکتريکي است. در هر صورت، اين سدها يکي پس از ديگري مرتفع گرديد و امروزه ذرات را با سرعت نزديک به سرعت نور و با انرژي هاي حدود حتي تريليون الکترون ولت در شتاب دهنده هاي کوچک و بزرگ شتاب مي دهند. به همين دليل در دنياي امروز، اندازه شتاب دهنده ها و کاربرد آنها طيف بسيار گسترده و شايد هم غير قابل باوري را ايجاد کرده است. حجم و ابعاد شتاب دهنده ها از حدود يک متر تا اندازه يک شهر با کاربردهايي جهت حل پيچيده ترين موضوعات دنياي فيزيک هسته اي از ذرات بنيادي، تا کاربردهاي پزشکي، صنعتي، زيست محيطي، نانو تکنولوژي را شامل مي گردد. در سيستم هاي امروزي، ذرات باردار مثبت، از بمباران يک گاز با الکترون هاي پرانرژي در نتيجه يونيزاسيون حاصل مي شوند. درواقع گاز هيدروژن از بالا به محفظه اي که در آن الکترون از فيلا منت کاتد گسيل شده و به سوي آند شتاب مي گيرد، جريان دارد. عبور الکترون ها از ميان گاز سبب يونيزاسيون آن وتوليد يون هاي مثبت مي شود. انرژي ذرات باردار متناسب با انرژي يا اختلا ف پتانسيل الکترون ها است. اين يون هاي مثبت بايد از اين محيط استخراج و به داخل سيستم اصلي تزريق شوند، در موارد معمولي، اين يون هاي مثبت به وسيله الکترواستاتيک هاي ساده به داخل لوله شتاب دهنده جذب مي شوند يا در بعضي موارد ممکن است اين خود يک تزريق کننده به يک شتاب دهنده باشد که شتاب دهنده بزرگتر را به عنوان يک چشمه ذرات باردار مثبت تغذيه مي کند. وضعيت خلا » براي استخراج يا تزريق باريکه ذرات باردار ۱۰به توان ۴ - و در محل يونيزاسيون ۱۰ به توان ۲ - پاسکال است. اصول بمباران توسط الکترون ها، براي انواع مختلف چشمه هاي توليد يون براي برآورد نيازهاي طيف وسيعي از شتاب دهنده هاي ذرات باردار، مشابه وتقريبا يکسان است. بنابراين چشمه ها ممکن است توليد کننده يون هاي منفي، الکترون ها، يا يون هاي مثبت باشند. بديهي است توليد پروتون ها، دوترون ها و ذرات آلفا براي مطالعات نظري متداول تر هستند.
● شتاب دهنده ها و کاربرد آنها
شتاب دهنده هاي ذرات که ابتدا به عنوان ابزاري جهت تحقيقات پايه اي از آنها استفاده مي شد، در اندک زماني کاربردشان در صنعت و پزشکي به طور چشمگيري گسترش يافت. اين کاربردها بيشتر بر پايه شتاب دهنده هايي هستند که اندکي قبل يا بعد از جنگ جهاني دوم راه اندازي شدند. استفاده ها و موارد انتظار از پرتوهاي حاصل از شتاب دهنده ها چه به لحاظ قدرت و چه به لحاظ انرژي، به طور نسبي پايين بوده است.
شتاب دهنده هاي خطي الکتروني پزشکي به طور معمول انرژي بيشينه اي برابر با Mev ۲۵ و قدرت پرتودهي در محدوده ۱۰۰W دارند. ماشين هايي که براي فرآوري مواد و استريل کردن و نگهداري مواد غذايي هستند، قدرت پرتو بالاتري در حدود ۲۰ تا ۵۰ کيلووات دارند، ولي در عين حال اين پرتوها داراي انرژي کمتر حدود ۵ تا ۱۰ مگاالکترون ولت هستند (درمقايسه با شتاب دهنده هاي خطي پزشکي) و از آنجا که اين کاربردها به منظور استفاده در عمق مواد ضخيم به کار نمي روند، اين مقادير انرژي و قدرت پرتو، کافي به نظر مي رسند. «يون نشاني» در صنايع نيمه هادي ها تنها به به چند صد «Kev» نياز دارد و اين در حالي است که برايآزمايش خواص سطوح مورد استفاده در قطعات صنايع هوا فضا و خودروسازي به گستره انرژي Mev نياز است. اين انرژي ها به سادگي توسط ابزار يکسوکننده ولتاژ يا ماشين هاي الکترواستاتيک فراهم مي شوند.
محصولات راديو دارويي که براي تشخيص و درمان از آنها بهره جسته مي شود، به وسيله سيکلوترون هايي با توان Mev ۳۰ - ۱۰ ساخته مي شوند. با آنکه کاربرد آنها بسيار آسان شده است و انرژي مورد نيازشان کاهش يافته، وليکن همچنان بر پايه اصولي که در دهه ۱۹۳۰ توسط لارنس ارايه شد، عمل مي نمايند.
در سال هاي اخير، پيشرفت هاي تکنولوژي شتاب دهنده ها که از آن جمله قدرت پرتو، کارايي شتاب دهنده و سهولت انجام کار، ياد مي شود، باعث شده است طيف جديدي از کاربردها را در راديوتراپي به وسيله پروتون و يون ها، مورد توجه قرار دهند. همچنين چشم انداز هاي ديگري نيز امروزه در مهندسي قدرت وجود دارد که حايز اهميت است.
در جوامع مدرن، سرطان دومين عامل عمده مرگ و مير است. در حدود يک سوم هر جمعيتي، نوعي سرطان را در طول عمرشان تجربه مي کنند. خوشبختانه امروزه اين امکان حاصل شده است تا ۴۵ درصد از اين قبيل سرطان ها را به طور موفقيت آميزي درمان نمود. البته ميزان اين موفقيت چنانچه درمان در مرحله و محل ظهور يا وقوع اوليه بيماري و قبل از گسترش آن در بدن صورت پذيرد، بيشتر نيز خواهد بود. جالب است بدانيد حدود ۵۰ درصد از انواع سرطان ها به وسيله راديوتراپي قابل درمانند.
در حال حاضر، اغلب ابزار درمان سرطان برپايه شتاب دهنده هاي الکترون استوارند. اين شتاب دهنده ها قادر به تهيه پرتوهاي الکتروني در محدوده Mev ۲۵ - ۴ و با قدرت نفوذ ۱۰ - ۲ سانتيمتر هستند. اين شتاب دهنده ها همچنين مي توانند پرتوهاي فوتوني حاصل از تابش ترمزي را در محل اهداف سنگين خود به وجود آورند. اين پرتوها طيف انرژي پيوسته اي دارند و الکترون هاي ثانويه حاصل از فوتون هاي اوليه توليد شده در لايه هاي سطحي نسوج، برد عميق تري نيز مي توانند داشته باشند.
علي رغم موفقيت هاي چشمگير، روش فوق، نقاط ضعف زيادي نيز دارد. الکترون ها دز نسبتا يکساني را در طول برد خود صادر مي کنند و اين تنها براي تومورهاي سطحي و نيمه سطحي کارايي داشته و مناسب هستند. در حالي که در مورد تومورهاي داخلي تر، الکترون ها با از دست دادن اثر خود، ديگر کارايي ندارند و به دليل پخش الکترون ها در جهت هاي جانبي نامناسب تلقي مي گردند.
فوتون ها با خاصيت گسترش دز انرژي خود به صورت نمايي، مي توانند به راحتي به تومورهاي داخلي تر، نفوذ کنند ولي براي به حداقل رساندن آسيب وارد بر نسوج سالم سطحي، مي بايست از تکنيک پرتودهي ويژه اي استفاده کرد که با پرتوهاي چندگانه همگرا شده (تقويت شده) کار مي کند که از محفظه اي هم مرکز که قادر است به دور بيمار بگردد، گسيل مي شود.

با هشداردهنده شدن وضعيت راکتورهاي توليد راديوايزوتوپ هاي پزشکي، آينده تصويربرداري هاي پزشکي در ابهام قرار گرفته است. پزشکان و بيماران در سراسر جهان، ب ...

آشنايي با نيروگاه هاي هسته يي کشور کانادا صنعت هسته يي در کانادا از سال ۱۹۴۲ آغاز شد، وقتي که يک آزمايشگاه انگليسي- کانادايي در مونترال، کبک تشکيل شد ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

Matthew A. Hunter در سال ۱۹۱۰ بوسيله حرارت دادن TiCl۴ با سديم در بمب فولادي در دماي ۸۰۰-۷۰۰ درجه سانتي گراد براي اولين بار تيتانيم فلزي خالص ( ۹ ۹۹% ...

Cernيک لابراتورار اروپايي براي ذرات فيزيک است. در اين لابراتوار بزرگترين وعميق ترين آزمايشات و تحقيقات از سال ۱۹۵۴ برروي ذرات فيزيکي انجام مي گرفته اس ...

دانلود نسخه PDF - راديوايزوتوپ