ابتكر الفيزيائيون نويدات مشعة للتشخيص الطبي في مسرع الجسيمات

أثناء الاختبارات، قام العلماء باستمرار بتشعيع هدف من الموليبدينوم بقطر 1 ملم لمدة 115 ساعة.

شعاع الإلكترون المركز بقوة 30كيلوواط. هذا هو بالضبط الوقت الذي يستغرقه تكوين النظير. ويشير الفيزيائيون إلى أن أكبر عقبة في مثل هذا التعرض الشديد كانت إبقاء الهدف باردًا، والذي يمكن أن يتبخر في أجزاء من الثانية دون تبديد الحرارة.

درجة حرارة السطح أثناء التجربةترتفع من 200 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية ، لذلك لا يمكن استخدام الماء للتبريد. بدلا من ذلك ، استخدم الفيزيائيون الصوديوم السائل. تتمتع المعادن السائلة بقدرة حرارية عالية النوعية وموصلية حرارية ، مما يجعلها فعالة للغاية في إزالة الحرارة.

اختار الباحثون المبردالصوديوم السائل ، لأنه مستخدم بالفعل في الطاقة النووية. لاحظ الباحثون أن مشكلة هذه المادة هي أن الصوديوم يتفاعل بنشاط مع الهواء والماء ويمكن أن يذيب المعادن الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، في درجة حرارة الغرفة ، يأخذ الصوديوم حالة صلبة ، لذلك إذا فشلت الأنظمة الفردية ، فإنه يبرد ويمكن أن يسد أنابيب الحرارة.

ومع ذلك ، وفقا للعلماء ، فإن النتائجأظهرت التجارب أن استخدام الصوديوم السائل كمشتت للحرارة في ظل الظروف القاسية له ما يبرره. يلاحظ العلماء أن كثافة الطاقة في الهدف أكبر بمليارات المرات مما في قلب الشمس ، ويتلقى جدار المفاعل النووي تعرضًا مماثلاً في غضون 10 سنوات. ومع ذلك ، فإن الهدف ، المبرد بالصوديوم السائل ، كان قادرًا على البقاء على قيد الحياة لمدة خمسة أيام من الإشعاع المستمر.

يخطط علماء الفيزياء لتوسيع نطاق التكنولوجيا إلىالإنتاج الكامل للنظائر المشعة. الهدف المستخدم في التجربة أصغر بألف مرة من الهدف الذي يخطط العلماء لاستخدامه في التركيب الصناعي لمشروع SMART. يأمل المشاركون في التجربة أنه بحلول عام 2028 سيكون هناك مصنع لإنتاج النظائر المشعة للمستشفيات حول العالم.

التكنيشيوم-99م هو أيزومر لنظير التكنيشيوم-99.وهو نويدات مشعة شبه مستقرة تنبعث منها إشعاعات غاما. يتم تشكيل التكنيشيوم-99م بعد اضمحلال بيتا لنويدة الموليبدينوم-99. يُستخدم هذا الأيزومر كمادة كيميائية إشعاعية للتشخيص الطبي في عشرات الملايين من الإجراءات سنويًا. بسبب نصف عمره القصير (حوالي ست ساعات)، عادة ما يتم الحصول على أيزومر التكنيشيوم من الموليبدينوم مباشرة في المختبر الطبي.

في الوقت الحاضر ، معظم الموليبدينوم -99ينتج من اليورانيوم المخصب في المفاعلات النووية. لا يمكن لمثل هذا الإنتاج أن يلبي الطلب بشكل كامل ، ويتم إنتاج كمية كبيرة من النفايات المشعة نتيجة لتحلل اليورانيوم المخصب.

صورة الغالف: Jürgen Jeibmann، Center im. هيلمهولتز دريسدن روسندورف

قراءة المزيد:

لم يعد الاندماج النووي بحاجة إلى ملايين الدرجات: كيف تعمل الطريقة الجديدة

طائرة A380 تكمل أول رحلة زيت نباتي

يفهم العلماء أخيرًا كيف تدمر القطرات السائلة اللينة الأسطح الصلبة