دورخیز ایران برای صادرات اکسیژن 18

به گزارش ایسنا، تولید اکسیژن 18 در مجتمع آب سنگین اراک از جمله دستاوردهایی بود که در سیزدهمین سالروز ملی فناوری هسته ای از آن رونمایی شد.

اکسیژن فراوان‌ترین عنصر در پوسته کره زمین است که مخلوطی از سه ایزوتوپ پایدار اکسیژن ۱۶، اکسیژن 17 و اکسیژن 18 است. در این بین اکسیژن 18 با وجود مقدار ناچیز آن در طبیعت دارای کاربردهای وسیع در علوم مختلف از قبیل محیط زیست، بیوشیمی، تشخیص و درمان پزشکی است.

در ایران مجتمع آب سنگین اراک پس از تولید آب سنگین، به عنوان اصلی‌ترین منبع تأمین ایزوتوپِ پایدارِ دوتریم، ترکیبات شیمیایی، بیولوژیک و داروییِ نشاندار شده با ایزوتوپ دوتریم، در بازارهای داخلی و بین‌المللی به عنوان یکی از معدود تولید کنندگان ترکیبات دوتره در دنیا مطرح شده است. از این رو در راستای تحقق چشم‌انداز تبدیل شدن به یک شرکت معتبر بین‌المللی در زمینه تولید ایزوتوپ‌های پایدار، غنی‌سازی ایزوتوپ پایدار اکسیژن 18 در دستور کار این مجتمع قرار گرفت.

تولید اکسیژن 18 به روش‌های مختلف شیمیایی و فیزیکی به وسیله محققان زیادی در دنیا مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته که در نهایت به تولید صنعتی این ایزوتوپ پر کاربرد منجر شده است.

در گام نخست، با پشتوانه علمی حاصل از مطالعات گسترده محققان و دانشمندان سازمان انرژی اتمی ایران مدل‌سازی فرآیند، طراحی و ساخت برج‌ها و تجهیزات مورد نیاز برای تولید ایزوتوپ پایدار اکسیژن 18 شروع شد و در 20 فروردین 1393 واحد پژوهشی تولید اکسیژن 18 راه اندازی شد. تولید ایزوتوپ پایدار اکسیژن 18 با غنای ایزوتوپی بالای 97 درصد در بهمن ماه سال 1397 با موفقیت انجام شد.

آب غنی شده از اکسیژن 18 با غنای ایزوتوپی بالای 95 درصد برای تولید رادیو ایزوتوپ فلوئور 18 مورد استفاده در تکنیک تشخیص طبی پت اسکن است و رادیو ایزوتوپ تولید شده در ساختار ترکیب قندیFDG ( Fluoro Deoxy Glucose ) به عنوان ردیاب وارد بدن بیمار می‌شود. با توجه به سرعت بالای متابولیسم در سلول‌های سرطانی و البته روند متابولیسمی متفاوت آنها در مقایسه با سلول‌های سالم، ماده قندی در سلول‌های سرطانی تجمع یافته و از طریق ردیابی زوال ایزوتوپ فلوئور 18 در دستگاه پت‌اسکن، مکان دقیق سلول‌ها و مرحله تکاملی سلول‌های سرطانی قابل تشخیص خواهد بود.

با تولید موفقیت‌آمیز ایزوتوپ اکسیژن 18 با غنای ایزوتوپی بالا، نه تنها ماده اولیه مورد استفاده در تکنیک تشخیصی پت اسکن در کشور مهیا شده است، بلکه تجاری سازی کیت‌های تشخیصیFDG و صادرات این محصول ارزشمند در گام‌های پیش رو، اجرایی خواهد شد که با تشخیص به موقع بیماری‌های صعب العلاج گام مؤثری در راستای اعتلای سطح سلامت جامعه برداشته می‌شود.

به علاوه با دستیابی مجتمع آب سنگین اراک به آب نشاندار شده با دو ایزوتوپ پایدار دوتریم و اکسیژن ۱۸، بررسی سرعت متابولیسم و مصرف انرژی بدن بیماران و ورزشکاران امکان پذیر شده است. در این فرایند پس از مصرف آب دو بار نشاندار شده با آنالیز میزان اکسیژن 18 در ادرار و هوای بازدم و همچنین دوتریم در ادرار با استفاده از دستگاه آی آر مَس (IRMS) و با محاسبه اختلاف بین سرعت دفع هیدروژن و اکسیژن نشاندار می‌توان سرعت تولید دی اکسید کربن را تعیین کرد. سرعت تولید دی اکسید کربن بیانگر میزان مصرف انرژی است که به صورت نسبت غذای مصرف شده به میزان تنفس در دوره زمانی تعریف می‌شود.

همچنین اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های اکسیژن در مطالعات هیدرولوژی آب‌های زیرزمینی، چگونگی حرکت و توزیع آب‌ها در سفره‌های آبی کاربرد دارد. مطالعات ایزوتوپی هیدرولوژی اطلاعات تکمیلی از نوع، سرچشمه و سن آب‌های زیرزمینی ارائه می‌دهند. اگر محتویات ایزوتوپی در سفره‌های آب تغییر نکند می‌توان به سرچشمه آب‌ها به خصوص مکان تغذیه، طول مدت و فرآیندهای آن پی برد.

هم اکنون ظرفیت تولید واحد اکسیژن 18 در مجتمع آب سنگین اراک سالانه 100 کیلوگرم است که علاوه بر تأمین نیاز داخلی کشور که در سال 2 کیلو است به این محصول با ارزش زمینه صادرات آن به خارج از کشور را نیز مهیا می‌کند.