کد خبر: 76733

چرا سانتریفیوژ باید بچرخد؟

تجربه ایران نشان داد که تولیدکننده‌های جهانی این داروها با بهانه‌جویی‌های سیاسی، در مسیر فروش محصولاتشان مانع می‌تراشند و با جان مردم ایران بازی می‌کنند.

کرمان خبر - محمدحسین امینی: نجات‌بخش‌ترین ایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای تکنتیوم-99-اِم (technetium-99m  یا همان  Tc-99m) است.

بیش از 80 درصد پزشکی هسته‌ای به تکنتیوم-99-اِم[1] وابستگی محض دارد! وقتی این ماده به بدن بیمار تزریق می‌شود انگار یک روباتِ تصویربردار را داخل بدن او فرستاده‌ایم! حتی یک عکس‌برداری ایکس-ری از بدنی که تکنتیوم-99-اِم به آن تزریق‌شده کافی است تا با دقت بسیار بالا و تفکیک فضایی کاملاً متفاوت «ببینیم درون بدن چه خبر است.»

بماند که تابش گامای تکنتیوم-99-اِم در طول شش ساعت عمرش نیز یکی از ابزارهای اصلی برای حمله به بافت‌های سرطانی و از میان بردن غشای مولکولی آن‌هاست. این دو کاربرد تشخیصی و درمانی که خیلی عالی هستند اما... تکنتیوم-99-اِم تنها 6 ساعت عمر می‌کند و جابجایی آن از محل تولید تا محل مصرف مخصوصاً در مسافت‌های طولانی معنایی ندارد. چاره چیست؟

مولیبدنیوم-99[2]؛ خواهرِ مفید و مهربان!

میدانید مولیبدنیوم-99 به چه درد می‌خورد؟ مولیبدنیوم-99 اولاً این شانس را دارد که 66 ساعت زندگی کند! ثانیاً در دنیای ایزوتوپ‌ها، خواهرِ تکنتیوم-99-اِم محسوب می‌شود! یعنی چه؟ یعنی مولیبدنیوم-99 پس از 66 ساعت به تکنتیوم-99-اِم تبدیل می‌شود!!

پس تولید مولیبدنیوم-99 کاملاً به‌صرفه است. اولاً برای ما 66 ساعت زمان می‌خرد، ثانیاً به همان چیزی تبدیل می‌شود که ما به‌شدت لازم داریم! اما تولید این ایزوتوپ هم زمان‌بندی بسیار دقیقی نیاز دارد و هر تأخیری در انتقال یا استفاده از آن به نابودی یا بی‌تأثیری محصول نهایی می‌انجامد! وضعیت دولت‌ها، وضعیت پروازها، وضعیت آب‌وهوا و خیلی مسائل دیگر بر وقوع تأخیرها مؤثر است. از طرفی 8 رآکتور اصلی تولیدکننده این ماده مهم در دنیا عمری به‌طور متوسط 40 ساله دارند. پس دوسوم عمر مفید آن‌ها طی شده و پیری نسبی این رآکتورها هم عاملی دیگر برای وقوع تأخیر و بی‌نظمی‌های احتمالی است.

البته مکانیسم تولید مولیبدنیوم-99 هم بسیار پیچیده و شکننده است. اگر مراحل تولید این ایزوتوپ گران‌بها را در ادامه بخوانید متوجه نکته مهمی می‌شوید[3]:

ابتدا اورانیومِ کم غنی‌شده (LEU[4]) یا زیاد غنی‌شده ([5]HEU) را به‌صورت میله یا صفحه‌هایی با اندازه مناسب در نزدیکی قلب رآکتور هسته‌ای قرار می‌دهیم. در نزدیکی قلب یک رآکتور هسته‌ای چیزی که خیلی زیاد پیدا می‌شود «پرتوهای نوترونی قوی» است. این پرتوافکنیِ قویِ نوترونی اگر مثلاً 6 روز به‌طور مداوم روی میله یا صفحه اورانیوم انجام شود، مقداری مولیبدنیوم-99 تولید می‌شود.[6]

در سراسر جهان تنها 8 رآکتور چنین فعالیتی را انجام می‌دهند! که البته کاملاً دولتی هستند و همه فعالیت‌هایشان هم تحت نظارت دولت‌هاست.

حالا وقت آن می‌رسد که میله یا صفحات پرتودیده‌ی خود را از قلب رآکتور خارج کنیم و به تأسیساتی دیگر ببریم تا مولیبدنیوم-99 آن را جدا کنیم! خیلی واضح است که محل این تأسیسات هم باید نزدیک رآکتور هسته‌ای باشد! مولیبدنیوم-99 پس از جداسازی، به‌صورت «خام» در بسته‌بندی‌های ایزوله شده به‌عنوان یک محصول رادیوشیمیایی راهی مرحله بعد می‌شود... البته در کمتر از یک روز!

در سراسر جهان تنها 5 مرکز جداسازی «مولیبدنیوم-99 خام» وجود دارد!

در مرحله سوم و پایانی، تولیدکننده‌های مولیبدنیوم-99 در چند فاز روی «مولیبدنیومِ خام» ‌کار می‌کنند و نهایتاً محصولی را تولید می‌کنند که پیش از هر چیز باید دو اتفاق درباره آن بیفتد: 1- اثبات شود که خاصیت‌های پزشکی موردنیاز را دارد. 2- سازمان تنظیم مقررات کشور تولیدکننده مجوز استفاده از آن را صادر کند.

در سراسر جهان تنها 6 «تولیدکننده مولیبدنیوم-99 از مولیبدنیومِ خام» وجود دارد!

محصولی که درنهایت معیارهای کیفی را احراز کند، وارد «کانال توزیع جهانی» می‌شود. مقصد این محصول «بیمارستان‌ها» یا «داروسازی‌های هسته‌ای» هستند و همه‌ی ارسال‌ها باید با توجه به وضعیت مسیر و آب‌وهوا در کمتر از 24 ساعت اتفاق بیفتد.

این قصه‌ها چه ربطی به غنی‌سازی اورانیوم دارد؟!

اگر یک‌بار دیگر به ابتدای این فرایند برگردید، می‌بینید که مراحل تولید مولیبدنیوم-99 ازآنجا شروع شد که ما میله‌ها یا صفحاتی از اورانیوم 235 را - که یا زیاد غنی‌ شده بود یا کم - در نزدیکی قلب رآکتور هسته‌ای‌مان قرار دادیم. پس غنی‌سازی (کم یا زیاد) بخشی اساسی از تولید مولیبدنیوم-99 است. بدون غنی‌سازی هرگز نمی‌توانیم به این ایزوتوپ حیاتی دست پیدا کنیم. یعنی نه‌تنها باید سانتریفیوژِ کافی در اختیار داشته باشیم که بتوانیم به آن گاز تزریق کنیم و «بچرخد!»، بلکه باید اجازه غنی‌سازیِ کافی نیز داشته باشیم، ضمناً رآکتوری مناسب هم داشته باشیم که بتوانیم به‌وسیله آن، اورانیوم غنی‌شده را بمباران نوترونی کنیم و مولیبدنیوم-99 به دست بیاوریم. و انجام بقیه مراحلِ تولید، تازه بعد از این‌ها ممکن می‌شود!

درصد غنی‌سازی چطور؟ مهم است؟

قضیه خیلی پیچیده نیست. اورانیومی که در آغاز این مرحله‌ها در قلب رآکتورتان قرار می‌دهید، هرچقدر «با درصد بالاتری غنی شده باشد»، همان‌قدر سریع‌تر به مولیبدنیوم-99 می‌رسید، و همان‌قدر دورریزها و هزینه‌های تولیدتان کمتر می‌شود.

برای جداسازی مولیبدنیوم-99 باید صفحه یا میله‌ای را که مثلاً برای مدت 6 روز در قلب رآکتور قرار داده بودیم را خارج کنیم، آن را در اسید نیتریک جوشان[7] حل کنیم، و سپس مقدار اندکی مولیبدنیوم-99 که تولیدشده را به روش‌های شیمیایی پیچیده از بقیه مواد تولیدشده جدا کنیم. طبعاً مقدار زیادی هم «مایعِ به‌شدت رادیواکتیو» را در این مرحله از دست خواهیم داد تا به مولیبدنیوم خام برسیم.

اما یکی از راه‌حل‌هایی که هم سریع‌تر است (که سرعت در فرایند پزشکی هسته‌ای بسیار مهم است) و هم با دورریز کمتر و هزینه بسیار کمتر ما را به همین محصول می‌رساند این است که از ابتدا، بجای اورانیوم با غنای پایین، اورانیوم با غنای بالا را در قلب رآکتور قرار دهیم! فایده این کار چیست؟ 1- اورانیوم مدت‌زمان کمتری باید در قلب رآکتور بماند و بمباران نوترونی شود. 2- به خاطر خلوص بالای اورانیوم، مواد حل‌شدنی زائد «بسیار کمتری» خواهیم داشت.

البته اینجا منظور از اورانیوم با غنای بالا، حتی تا 93 درصد است! تعجب نکنید! همین حالا کانادا و بلژیک برای تولید مولیبدنیوم-99 از اورانیومی با غنائی در این حد بالا استفاده می‌کنند و ظاهراً مشکلی هم ازنظر آژانس بین‌المللی انرژی اتمی یا 5+1 وجود ندارد! حال‌آنکه اورانیوم با غنای بالای 90 درصد کاملاً در تسلیحات نظامی قابل‌استفاده است. «کافی است یک‌تکه اورانیوم با غنای بالای 90 درصد را به سمت تکه‌ای دیگر از آن شلیک کنید تا اتفاقی مشابه هیروشیما رخ دهد!» اما چنانچه خبردارید کانادایی‌ها و بلژیکی‌ها ازمابهتران هستند! و نه‌تنها حق‌دارند اورانیوم را تا این اندازه غنی کنند، بلکه حق‌دارند اسلحه اتمی هم بسازند! و البته می‌توانند مراحل ساخت داروهای هسته‌ای را هم به‌شدت ارزان‌تر و سریع‌تر طی کنند.

چرا از تولیدکننده‌های جهانی نمی‌خریم؟!

در این وضعیت آپارتاید هسته‌ای، منطقی به نظر می‌رسد که همه کشورها فعلاً محصولات پزشکی موردنیاز خود را از تولیدکننده‌های بزرگ و جهانی آن بخرند، اما چه تضمینی هست که آن‌ها این محصولات را «به‌موقع» بفروشند؟ آیا مراحل تشخیص یا درمان سرطان را می‌توان به تعویق انداخت؟ برای یک سرطانی «ساعت‌ها» هم اهمیت دارند.

تجربه ایران نشان داد که تولیدکننده‌های جهانی این داروها با بهانه‌جویی‌های سیاسی، در مسیر فروش محصولاتشان مانع می‌تراشند و با جان مردم ایران بازی می‌کنند. آن‌ها یک‌بار ما را مجبور کردند که خودمان اورانیوم را تا 20 درصد غنی کنیم، صرفاً به این خاطر که بتوانیم جان بیمارانمان را نجات دهیم!

پس در این دنیای ظالم و بی‌اخلاق، باید این قدرت را داشته باشیم که در مواقع ضروری خودمان داروهای پزشکی هسته‌ای را تولید کنیم. اما مسئله اینجاست که کشورهایی که حق غنی‌سازی را «فقط با درصدهای خیلی پایین» دارند، اگر هم بتوانند داروهای هسته‌ای تولید کنند، هزینه‌های بسیار بیشتری را برای این تولید باید در نظر بگیرند، ضمن اینکه موادی با عمر بسیار کوتاه را باید در فرایندی طولانی‌تر به دست بیاورند. آن‌قدر پرهزینه‌تر و طولانی‌تر که - به‌عنوان نمونه - بلژیک و کانادا هرگز زیر بار آن نرفته‌اند و نمی‌روند!

پی نوشت:

[1] - شاید بپرسید آن «اِم» چیست؟! آن m مخفف Metastable است. مواد مِتااِستیبل موادی هستند که هسته اتم آن‌ها در وضعیت «تحریک‌شده» است و درنتیجه تشعشات گاما دارد. پرتوهای گاما قوی‌ترین و پرانرژی‌ترین امواج موجود در طبیعت هستند و در پزشکی  هسته‌ای، خصوصاً در درمان سرطان نقشی منحصربه‌فرد بازی می‌کنند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید وقتی 6 ساعت از عمر Tc-99m گذشت، هسته اتمش دیگر تابش گاما نخواهد داشت و آن حرف m حذف می‌شود. ماده باقیمانده که Tc-99 ساده است 210 هزار سال عمر خواهد کرد! و در این مدت صرفاً تابش بتا خواهد داشت.

[2]- Molybdenum-99 (Mo-99)

[3] - کلیه اطلاعات مرتبط با چرخه تولید مولیبدنیوم-99 از تارنمای تخصصی کمپانی بزرگ داروسازی Mallinckrodt به دست آمده است. این شرکت چند میلیارد دلاری آمریکایی که مرکزیت آن در دوبلین ایرلند مستقر است، در 1987 توسط برادران Mallinckrodt و در سنت لوئیس ایالت میسوری آمریکا برپا شد. این کمپانی قریب 150 سال است که بر تولید انواع دارو متمرکز است.

[4]- Low Enriched Uranium

[5]- High Enriched Uranium

[6] -  وقتی اورانیوم235 در قلب یک رآکتور هسته‌ای مورد «بمباران نوترونی» قرار می‌گیرد، اصطلاحاً میگویند «فیسیونِ اورانیوم 235» اتفاق افتاده است. درواقع مولیبدنیوم-99 یکی از محصولاتِ عملیاتِ فیسیون روی «اورانیوم غنی شده» است. اما چرا «یکی از محصولات»؟ چون وقتی اورانیوم غنی‌شده را در مجاورت قلب رآکتور قرار می‌دهیم و چند روزی آن را بمباران نوترونی می‌کنیم، چندین و چند ایزوتوپ به دست می‌آید که تنها یکی از آن‌ها مولیبدنیوم-99 است. تعدادی از ایزوتوپ‌های دیگری که حاصل می‌شوند عبارت‌اند از: استرونتیوم-90، یوداین-131 و سزیم-137. اتفاقاً برای همین است که باید محصول فیسیون را به مرحله بعدی بفرستیم تا «مولیبدنیوم-99 خام» را جداسازی کنند.

[7]- boiling nitric acid 

فرهنگ نیوز