மருத்துவ ஐசோடோப்புகளுக்கு 20% க்கும் குறைவான யுரேனியம் செறிவூட்டல் தேவை

5

இயற்கையில் கதிரியக்க கூறுகள் பாறைகள், மண், நீர் மற்றும் உயிரினங்களில் உள்ளன, அவை இயற்கையாக நிகழும் கதிரியக்க பொருட்கள் (NORM) என அழைக்கப்படுகின்றன. பூமி உருவானதில் இருந்து இருக்கும் ஆதிகால ரேடியோநியூக்லைடுகள் – யுரேனியம் (U238, U-235), தோரியம் (Th232), மற்றும் பொட்டாசியம்-40 (K40, வாழைப்பழம் போன்ற பொதுவான உணவுகள் உட்பட அனைத்து தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளிலும் உள்ளது), மற்றும் கதிரியக்க சிதைவு ரேடியத்தின் தயாரிப்புகள் (Ra-2 ரேடான்-226), ரூபிடியம்-87, மற்றும் கார்பன்-14 (C-14) ஆகியவை காஸ்மிக் கதிர்களால் உருவாகின்றன.

C-14 அனைத்து கரிம வாழ்விலும் உள்ளது மற்றும் 5,730 ஆண்டுகள் அரை ஆயுளைக் கொண்டிருப்பதால், ~60,000 ஆண்டுகள் பழமையான கரிமப் பொருட்களின் கார்பன் டேட்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. யுரேனியம் ரேடியத்திற்கும் இறுதியில் நிலையான ஈயத்திற்கும் இட்டுச் செல்வதால், இந்த தனிமங்கள் தொடர்ந்து சிதைந்து, சிதைவுச் சங்கிலியில் மற்ற கதிரியக்கப் பொருட்களை உருவாக்குகின்றன. புற்று நோய் கண்டறிதல், மருத்துவ இமேஜிங் மற்றும் தொழில்துறை ட்ரேசர்களுக்கான முக்கிய ரேடியோஐசோடோப்புகளை உருவாக்க சிறப்பு சிவில் ஆராய்ச்சி உலைகளுக்கு 20% க்கும் குறைவான செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் தேவைப்படுகிறது.

பிளவு, மற்றும் வளமான ஐசோடோப்புகள்: புரட்சிகரமான 3-நிலை இந்திய அணுசக்தி திட்டத்திற்கு கதிரியக்க புளூட்டோனியம் கழிவுத் தேவைகளுடன் வளமான தோரியத்தைப் பயன்படுத்துவதால், குறைந்த பிளவு U-235 தேவைப்படுகிறது.

• U-238 மற்றும் தோரியம்-232 ஆகியவை அணுக்கருச் சங்கிலி எதிர்வினையைத் தானாகத் தக்கவைக்க முடியாததால் அவை பிளவுபடவில்லை, ஆனால் அவை பிளூடோனியம்-239 அல்லது யுரேனியம்-233 ஆக மாற்றப்படுவதால் வளமானவை.
• பாதையை முறியடிக்கும் இந்திய மூன்று-நிலை அணுசக்தித் திட்டம், ஃபிசைல் யுரேனியம்-233 எரிபொருள் PHWRகளை நிலை 1 இல் பயன்படுத்துகிறது (இந்தியாவில் 22 உலைகள்); அதன் கதிரியக்கக் கழிவு பிளுடோனியம்-239 மற்றும் வளமான தோரியம்-232 ஆகியவை பின்னர் 2-ஆம் நிலை (கல்பாக்கம் PFBR) இல் உள்ள வேகப் பெருக்கி உலையில் (FBRs) பிசைல் யுரேனியம்-233 ஐ உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது இறுதியில் தோரியம்-232 உடன் பயன்படுத்தப்படும். கிட்டத்தட்ட 97% கதிரியக்கக் கழிவுப் பொருட்களை மறுசுழற்சி செய்து ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் சுத்தமான ஆற்றலை வழங்குகிறது.
• இறுதி 3% கழிவுகள் கண்ணாடியில் (விட்ரிஃபிகேஷன்) அசையாது மற்றும் ஆழமான புவியியல் அகற்றல் வசதிகளில் சேமிக்கப்படும். சீசியம்-137 மற்றும் யட்ரியம்-90 போன்ற சில உயர்-நிலைக் கழிவுகள், PHWR செலவழிக்கப்பட்ட எரிபொருள் மறு செயலாக்கத்திலிருந்து முறையே பிராச்சிதெரபி (உள் கதிர்வீச்சு சிகிச்சை) மற்றும் ரேடியோஎம்போலைசேஷன் (SIRT) ஆகியவற்றில் சில புற்றுநோய்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம்: யுரேனியம்-235 ஐ செறிவூட்டுவது, நியூட்ரான்களின் வேகத்தைக் குறைக்க சாதாரண (ஒளி) நீரை ஒரு மதிப்பீட்டாளராகப் பயன்படுத்த அனுமதிப்பதன் மூலம் அதிக தொழில்நுட்ப செயல்திறனை அனுமதிக்கிறது. செறிவூட்டல் இல்லாமல், கனரக நீர் அல்லது உயர்-தூய்மை கிராஃபைட் (எ.கா., CANDU உலை) போன்ற மிகவும் சிக்கலான மதிப்பீட்டாளர்கள் பொதுவாக உலைகளுக்குத் தேவைப்படுகின்றன.

• தற்போதைய வணிக உலைகளில் குறைந்த செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம்-235 (LEU) 3-5% எரிபொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• LEU+ (5% முதல் 10% வரை) தற்போதுள்ள மின் உற்பத்தி நிலையங்களுக்கு எரிபொருள் நிரப்பும் நேரத்தை நீட்டிக்கப் பயன்படுகிறது.
• உயர் மதிப்பாய்வு குறைந்த-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் (HALEU) (15% முதல் 19.75% வரை) மேம்பட்ட சிறிய மட்டு உலைகள் (SMRs) மற்றும் நவீன ஆராய்ச்சி உலைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது சிறிய உலை வடிவமைப்புகள் மற்றும் அதிக செயல்திறனை அனுமதிக்கிறது.
• 20% அல்லது அதற்கும் அதிகமான உயர்-செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் (HEU) முதன்மையாக அணு ஆயுதங்களில் (பெரும்பாலும் 90% அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை), விண்வெளி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கடற்படை உந்துவிசை மற்றும் விண்வெளி உலைகள் மற்றும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ ஐசோடோப்பு உற்பத்திக்காக உலகளவில் சுமார் 74 மரபு உலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு HEU பயன்பாடு குறைந்து வருகிறது.
• 20% என்பது மிக முக்கியமான வரம்பு, ஏனெனில் அதைத் தாண்டி 90% (முக்கியமான நிறை) வரை செறிவூட்டுவது எளிதாகவும் வேகமாகவும் அடையக்கூடியது, மேலும் வெடிகுண்டை சிறியதாகவும், இலகுவாகவும், எளிதாக வழங்கவும் செய்கிறது. எனவே, 20% க்கு மேல் உள்ள செறிவூட்டல் முயற்சிகள் மிகவும் கவலைக்குரிய விஷயம் மற்றும் பொதுமக்கள் பயன்பாட்டிற்கு தேவை என நியாயப்படுத்த முடியாது.

மருத்துவ ஐசோடோப்புகள்: சுகாதாரப் பராமரிப்பில், நோயறிதல் இமேஜிங் மற்றும் புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு ஏராளமான ஐசோடோப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பிளவு-உற்பத்தி ஐசோடோப்புகள் (மாலிப்டினம்-99, டெக்னீசியம்-99மீ, அயோடின்-131, செனான்-133, சமாரியம்-153 ஆகியவற்றின் முன்னோடி) அணு உலைகளில் குறைந்த செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் இலக்குகளின் பிளவை நம்பியிருக்கிறது. பல மருத்துவ ஐசோடோப்புகள் சைக்ளோட்ரான்களில் (PET ஐசோடோப்புகள், தாலியம்-201) அல்லது யுரேனியம் அல்லாத நியூட்ரான் செயல்படுத்தல் (கோபால்ட்-60, லுடேடியம்-177) மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

ஐசோடோப்புகள், ஆல்பா-உமிழும் ஐசோடோப்புகள் (ஆக்டினியம்-225 போன்றவை) மற்றும் குறிப்பிட்ட சிகிச்சை ரேடியோஃபார்மாசூட்டிகல்ஸ், குறிப்பாக நெதர்லாந்து, ரஷ்யா மற்றும் அமெரிக்காவிலிருந்து இந்தியா குறிப்பிடத்தக்க இறக்குமதியாளராக உள்ளது. 2030களின் நடுப்பகுதியில் முழுமையான தன்னிறைவு மற்றும் சாத்தியமான ஏற்றுமதிக்காக விசாகப்பட்டினத்தில் ஒரு புதிய பிரத்யேக அணுஉலை வசதியை இந்தியா உருவாக்குகிறது.

• டெக்னீசியம்-99m (Tc99m) என்பது உலகளவில் மிகவும் (சுமார் 80%) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் கண்டறியும் ஐசோடோப்பு ஆகும்.
• அயோடின்-131 (I-131) தைராய்டு புற்றுநோய் மற்றும் ஹைப்பர் தைராய்டிசத்தை படம்பிடிக்கவும் சிகிச்சை செய்யவும் பயன்படுகிறது.
• Xenon-133 (Xe-133) நுரையீரல் காற்றோட்டம் ஆய்வுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சமாரியம்-153 புற்றுநோயாளிகளுக்கு எலும்பு வலியைப் போக்கப் பயன்படுகிறது.
• தாலியம்-201 கார்டியாக் இமேஜிங்கிற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• PET ஐசோடோப்புகள் (Gallium-68, Fluorine-18, Carbon-11, Nitrogen-13, and Oxygen-15) PET ஸ்கேன்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• கோபால்ட்-60 மருத்துவப் பொருட்கள், மருந்து மருந்துகள் மற்றும் உயிரியல் பொருட்கள், சில உணவுகள் மற்றும் கதிரியக்க சிகிச்சைக்கு காமா கதிர்வீச்சு கிருமி நீக்கம் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• Lutetium-177, Yttrium-90 மற்றும் Caesium-137 ஆகியவை இலக்கு புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பழைய உயர் செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் கையிருப்புகள் கூட குடிமக்களின் பயன்பாட்டிற்கான தூய்மையின் அளவைக் குறைக்க நீர்த்துப்போகும்போது (அல்லது “குறைக்கப்பட்ட”) மருத்துவ ஐசோடோப்புகளை உற்பத்தி செய்ய 60% செறிவூட்டப்பட்ட யுரேனியம் தேவை என்று கூறுவது ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது, குறிப்பாக பல நூற்றாண்டுகள் மதிப்புள்ள குடிமக்களின் தேவைகள்.

டாக்டர் பிஎஸ் வெங்கடேஷ் ராவ் ஒரு ஆலோசகர் அறுவை சிகிச்சை நிபுணர், முன்னாள் ஆசிரிய சிஎம்சி (வேலூர்), எய்ம்ஸ் (புது டெல்லி), மற்றும் பெங்களூரில் ஒரு பாலிமத், drpsvrao.com