دانشجوی محترم ابتدا از اینکه این مرکز را به منظور دریافت پاسخ سوالات خویش انتخاب کرده اید از شما سپاسگذاریم .

در پاسخ به این سوال لازم است چند نکته را متذکر شویم :

1 – انرژی و راه های دست یابی به آن یکی از مهم ترین مباحثی

است که امروزه در سطح جهان مطرح است به طوری که هر ساله دهها همایش و کنفرانس در

سطح بین المللی به منظور بحث و بررسی پیرامون آن تشکیل می شود و حتی می توان گفت

که این موضوع تبدیل به یک موضوع استراتژیک در روابط بین الملل شده است . در حال

حاضر راههای متعددی برای حل مشکل انرژی در جهان مطرح شده است که استفاده از این

راهها به تناسب هر کشوری و شرایط و امکاناتی که آن کشور دارد تفاوت می کند .

استفاده از منابع فسیلی ، استفاده از منابع کاملا طبیعی همچون باد ، آب ، خورشید ،

گرمای درون زمین ، منابع انرژی پیشرفته و صنعتی تر همچون انرژی هسته ای و …

نمونه هایی از منابع کسب انرژی به شمار می آیند . هر کدام از این منابع مزایا و

معایبی دارند که توسط کارشناسان انرژی مورد بحث و بررسی قرار می گیرند و در مجموع

با توجه به میزان مزایای استفاده از هر کدام در مقابل معایبی که می تواند وجود

داشته باشد نسبت به استفاده یا عدم استفاده از آن تصمیم گیری می شود . از طرفی با

توجه به تبدیل شدن بحث انرژی به یک بحث استراتژیک در جهان ، کشورهای در حال رشد و

به ویژه کشورهایی که قصد رسیدن به توسعه پایدار و رهایی از وابستگی ها را دارند تلاش

می کنند تا به جای بهره گیری از یک منبع انرژی از منابع متعدد انرژی بهره برداری

نمایند تا روند رشد کشور هرگز متوقف نشود . به عنوان مثال انرژی های فسیلی اگر چه

در کشوری همچون ایران در حال حاضر فراوان است و حتی ایران می تواند از این مساله

به عنوان یک سلاح در معادلات بین المللی استفاده نماید اما با توجه به فناپذیر

بودن این منبع انرژی در آینده ای نه چندان دور و سایر آسیب های ناشی از اتکاء به

این منبع انرژی لازم است منابع انرژی جایگزین دیگری در نظر گرفته شود . از طرف

دیگر به هنگام استفاده از منابع انرژی جایگزین باید به یک نکته مهم توجه داشت و آن

این است که سمت و سوی سرمایه گذاری در منابع انرژی باید در جهت منابعی باشد که

بیشترین بهره وری ها با کمترین هزینه ها از آن حاصل شود . در این میان هر چند در

کشور ما قابلیت های متعددی همچون انرژی های بادی ، خورشیدی ، زمین گرمایی و …

وجود دارد اما هیچ یک از این منابع انرژی به اندازه انرژی هسته ای از بهره وری

بالا برخوردار نیستند . بنابر این هر چند استفاده از منابع انرژی طبیعی همچون باد

و خورشید و امثال اینها ایرادی ندارد اما طبیعتا این منابع به تنهایی پاسخگوی

نیازهای کشوری در حال رشد و بالندگی همچون ایران را ندارد و در کنار این منابع

انرژی باید منابع انرژی پر بازده تری همچون انرژی هسته ای مورد توجه قرار گیرد ،

به ویژه اینکه انرژی هایی همچون انرژی خورشیدی هر چند ممکن است در محدوده اندکی

قابلیت تولید برق و امثال اینها را داشته باشد اما این انرژی هنوز نتوانسته است در

هیچ کشوری به مرحله صنعتی شدن برسد و طبیعتا با توجه به این موضوع ، فعلا این

انرژی نمی تواند جایگزین مناسبی برای مشکل انرژی در کشور ما تلقی شود . علاوه بر

این معایب دیگری نیز برای بهره برداری از انرژی خورشیدی بر شمرده شده است که در مجموع

آن را یک انرژی کم بازده نسبت به انرژی های دیگر حتی انرژی فسیلی مطرح می کند از

جمله هزینه های بالای سلول های خورشیدی ، مشکل دریافت انرژی در شرایطی که به انرژی

نیاز بیشتری وجود دارد مثل فصل زمستان ، مساحت بسیار زیاد مورد نیاز برای تولید

انرژی خورشیدی نسبت به نیروگاه های فسیلی و هسته ای ، اثرات زیست محیطی تجهیزات

مورد استفاده در استفاده از انرژی خورشیدی به دلیل غیر قابل بازیافت بودن بسیاری

از مواد به کار رفته در این تجهیزات و …

.

در نتیجه تکمیل منابع انرژى تجدیدپذیر مانند برق بادى و برق

خورشیدى از نظر اقتصادى پرهزینه است و به زمین هاى وسیعى نیاز دارد که در دسترس نیستند.

براى مثال اگر انرژى باد قادر به تولید 769 میلیارد کیلو وات ساعت برق باشد، مساحتى

حدود 22734 مایل مربع مورد نیاز است. همچنین اگر برق خورشیدى بتواند مقدار الکتریسیته

یاد شده را تولید کند، به حدود 5305 مایل مربع زمین نیاز دارد. براساس واحد نیروگاهى،

مجموعه 113 مزرعه بادى که 200000 مایل مربع زمین را تحت پوشش قرار مى دهند و هر کدام

20 مگاوات برق تولید مى کنند)، معادل تولید برق یک نیروگاه هسته اى هستند.

انرژى هاى تجدیدپذیر جایگاه خود را در برنامه توازن انرژى دارا

هستند و توسعه برق هاى خورشیدى، بادى براى رفع نیازهاى اصلى رشد جمعیت جهان تا سال

2050 (که حدود 10 میلیارد نفر پیش بینى مى شود) لازم است. به منظور تامین تقاضاهاى

کنونى و آتى برق در کشور، توجه به تمام منابع بالقوه تولید برق مساله اى ضرورى است.

پیش بینى ها نشان مى دهند که نور خورشید، باد و دیگر منابع انرژى تجدیدپذیر تنها 1

تا 2 درصد تولید الکتریسیته جهان را طى دهه آینده شامل مى شوند.

در هر صورت انرژی خورشیدی ، یکی از انرژی های پاک در دسترس

بشر می باشد ولی در حال حاضر با توجه به مشکلات و معایبی که دارد نمی تواند

پاسخگوی حجم عظیم انرژی مورد نیاز برای کشوری در حال رشد و بالندگی همچون ایران

باشد ، هر چند ممکن است در آینده تکنولوژی بهره برداری از این انرژی به قدری بالا

رود که معایب آن نسبت به مزایای آن طوری

کاهش یابد که بهره برداری از این انرژی به یک راهکار بهینه برای حل مشکل انرژی در کشور

ما تبدیل گردد .

2 – همانگونه که می دانیم بهره برداری از هر نوع انرژی در جهان

مزایا و معایبی دارد که هر کشوری با در نظر گرفتن نسبت مزایای آن نسبت به معایبش

اقدام به برنامه ریزی برای بهره برداری از آن می کند و می توان گفت هیچ انرژی حتی

انرژی های ظاهرا پاک همچون انرژی خورشیدی یا بادی را نمی توان یافت که فاقد عیب

باشند و به همین دلیل به صرف وجود معایبی در یکی از انواع انرژی نباید بالکل آن را

کنار گذاشت و اگر بنا باشد بر اساس ضرب المثل «هیچ سودی بی ضرر نیست» از کل سود

چشم پوشی شود از هیچ انرژی نباید بهره گرفت و باید به سبک انسان های غارنشین

زندگانی کرد چرا که حتی بهره گیری از انرژی استحصال شده توسط دیگران نیز قطعا ضرر

هایی دارد از جمله ضرر های اقتصادی و حتی سیاسی و حیثیتی . بنابر این عاقلانه نیست

که به صرف هر ضرری از اصل سود چشم پوشی کرد ، بلکه باید میزان سود و زیان استفاده

از هر انرژی مقایسه شده و در صورتی که میزان سود بیشتر از ضرر باشد نسبت به

استفاده از آن اقدام کرد که در مورد انرژی هسته ای با وجود مضراتی که وجود دارد از

جمله مضرات احتمالی همچون مخاطرات زیست محیطی و احتمال بروز فجایعی همچون فاجعه

فوکویامای ژاپن و فاجعه چرنوبیل ، مزایای بهره برداری از این انرژی همچنان بالاست ،

ضمن اینکه این قبیل احتمالات در هر انرژی مطرح می باشد و با این بهانه نباید از

هیچ انرژی بهره برداری نمود که ناگفته بطلان آن مشخص است .

3 – در صورتی که تنها کاربرد فناوری هسته ای استفاده از آن

برای تامین انرژی بود شاید اشکال مورد نظر وجاهت بیشتری داشت اما مساله اینجاست که

فناوری هسته ای کاربردهای متعددی دارد که انرژی تنها بخشی از این کاربردها می باشد

و از این روی حتی اگر مشکل انرژی کشور ما از راه های دیگری همچون انرژی خورشیدی ،

بادی ، درون گرمایی ، فسیلی و امثال اینها حل شود باز هم نیازمند بهره برداری از

این فناوری هستیم که در پایان به منظور آشنایی هر چه بیشتر شما با این موضوع به

برخی از این کاربردها اشاره می کنیم :

کاربردهاى فناورى هسته اى در علوم کشاورزى

با توجه به جمعیت رو به رشد کره زمین، دستیابى به روش هاى جدید

به منظور افزایش تولید در واحد سطح و کاهش میزان ضایعات پس از تولید،ضرورى و لازم به

نظر مى رسد. در این راستا، بکارگیرى ایزوتوپ ها (پایدار و رادیواکتیو) در تحقیقات کشاورزى،

افق هاى تازه اى را براى پژوهشگران نمایان ساخته تا در قالب شاخه هاى علوم کشاورزى،

پاسخگوى بسیارى از مشکلات و مجهولات باشند. فناورى هسته اى (در مقایسه با سایر روش ها)

ابزارى دقیق و سریع و در پاره اى از موارد به عنوان تنها روش در حل معضلات کشاورزى

به شمار مى روند. کاربرد این فناورى براساس نیاز گرایش هاى مختلف این علم، متفاوت خواهد

بود اما بطور کلى شامل دو فناورى اصلى، پرتودهى و ردیابى مى باشد.

1 – اولین

استفاده عمده از ایزوتوپ ها (به عنوان ردیاب) در دهه 1940 و در سیکل هاى تغذیه گیاهى

آغاز شد. در این راستا، فراید (1952). لارسن (1952) و راسل (1954) در سرى آزمایشات

گلخانه اى و مزرعه اى و با استفاده از رادیو ایزوتوپ فسفر-32، کارایى مصرف کودهاى فسفرى

را در محصولات مختلف مورد بررسى قرار دادند. پس از آن با گسترش فناورى هسته اى (در

کشورهاى مختلف) کاربرد ردیاب هاى ایزوتوپى، از جایگاه ویژه اى در علوم کشاورزى برخوردار

گردید. باید توجه نمود که خواص فیزیکى هسته عناصر رادیواکتیو، تعیین کننده ارزش آنها

به عنوان ردیاب مى باشد. سه خصوصیت عمده [نیمه عمر، نوع پرتو و انرژى واپاشى ]انتخاب

نوع ردیاب را ممکن مى سازد. به عنوان مثال اگر نیمه عمر ماده ردیاب خیلى کوتاه باشد،

ساخت ترکیبات نشاندار شده با آن مشکل بوده و ضمناً بواسطه محدودیت زمان، اندازه گیرى

آن با مشکل مواجه مى شود. على رغم اینکه اندازه گیرى رادیوایزوتوپ ها (در مقایسه با

ایزوتوپهاى پایدار) راحت تر مى باشد، اما مخاطرات جانى و محدودیت زمانى نیمه عمر این

مواد، دو محدودیت کاربرد این ردیاب ها به شمار مى روند.در ذیل به پاره اى از موارد

کاربرد ردیاب ها در علوم کشاورزى اشاره مى گردد.

1/1 – اولین

مرحله ردیابى عناصر در مطالعات تغذیه گیاهى، تولید ماده نشاندار شده (با استفاده از

فرم هاى متعارف مواد شیمیایى) مى باشد. جهت تغییر و افزایش نسبت ایزوتوپى در مواد ردیاب،

روش هاى متعددى وجود دارد. عمده ترین روش، قراردهى ماده مورد نظر در معرض پرتوهاى ساطع

شده از راکتورهاى تحقیقاتى (و یا دیگر ادوات مولد پرتوهاى یونساز) مى باشد. لذا با

تغییر نسبت ایزوتوپى، فرم نشاندار شده آن ماده حاصل مى گردد. سپس با وارد نمودن این

ماده در چرخه تغذیه گیاهى و نمونه بردارى از جاى جاى آن چرخه، مى توان آن عنصر را ردیابى

نمود. بواسطه هزینه زیاد تولید مواد نشاندار، استعمال آنها در مقیاس وسیع مقدور نبوده،لذا

جهت انجام آزمایشات مزرعه اى و گلخانه اى، قطعاتى به مساحت 2-1 متر مربع در نظر گرفته

شده و مواد نشاندار در آن محدوده استعمال مى گردند. نحوه کاربرد ماده نشاندار براساس

اهداف پروژه تعیین مى گردد. پس از اتمام فصل رویش، نمونه هاى گیاهى جمع آورى شده و

مراحل آماده سازى نمونه بر روى آنها صورت مى گیرد. شمارنده هاى سینتیلاسیون، گایگرمولر،

چرنکو، بتا، گاما 1 و روش اتو رادیو گرافى 2 از جمله روش هاى اندازه گیرى نسبت ایزوتوپى

در ایزوتوپهاى رادیواکتیو مى باشند. همچنین با استفاده از روش هاى اسپکترومترى جرمى

و نورى 3 مى توان ایزوتوپ هاى پایدار را شناسایى و ردیابى نمود.

در قالب پروژه مشترک (بالانس عناصر غذایى و آب جهت افزایش محصول)،

مرکز تحقیقات کشاورزى و پزشکى هسته اى و بخش همکارى هاى فنى FAO/IAEA و با استفاده از ایزوتوپ سنگین ازت – 15 در

سیستم آبیارى تحت فشار، کارایى مصرف کودهاى ازتى مورد بررسى قرار گرفت. بواسطه مدیریت

بهینه منابع خاک و کود کارایى مصرف این عنصر در سیستم کود آبیارى قطره اى تا 62 درصد

افزایش یافت . نتایج همچنین مؤید این مطلب بود که در خاکهاى با بافت سبک، روش تفاضلى

کارایى مصرف کود کمترى را نسبت به روش ایزوتوپى برآورد خواهد نمود. همچنین با استفاده

از ردیاب اسید ارتو فسفر یک نشاندار شده با فسفر- 32 نتایج مؤید این مطلب بود که تحت

سیستم کود آبیارى قطره اى، 7/11% از کود، مورد استفاده گیاه گوجه فرنگى قرار گرفته

و این میزان در خصوص برگ، ساقه و ریشه به ترتیب برابر 8/7%، 2/2% و 6/1% بوده است.

در این سیستم 5/61% از کود فسفرى در پروفیل خاک، به فاصله 50 و عمق 60 سانتى متر توزیع

گردیده و 2/15% از آن از پروفیل خاص مورد مطالعه خارج گردیده بود.

2/1 – کاربرد

ردیاب ها در کنترل آفات و علف هاى هرز تعیین مناسب ترین زمان کاربرد علف کش، غلظت مفید،

تاثیر مواد افزودنى و ترکیب چند علف کش، با استفاده از فناورى ردیابى علف کش هاى نشاندار

به عنصر رادیواکتیو (عمدتاً کربن -14) از جمله کاربردهاى ردیاب ها در کنترل آفات و

علفهاى هرز مى باشد. این روش طى سال هاى 1382- 1379 در قالب دو طرح تحقیقاتى، جهت تعیین

بهترین زمان بکارگیرى علف کش هاى D – 4،2 و گلایفوسیت در کنترل علف هاى

هرز دائمى شیرین بیان و پیچک و مناسب ترین زمان کاربرد D- 4،2

براى کنترل انتخابى علف هاى هرز پهن برگ مزارع ذرت، در مزرعه تحقیقات

کشاورزى سازمان انرژى اتمى ایران (مرکز تحقیقات کشاورزى و پزشکى هسته اى) به اجراء

درآمد.

از موارد دیگر کاربرد ردیاب ها در کنترل آفات و علف هاى هرز

مى توان به روش علامت گذارى بدن حشره بوسیله ماده رادیواکتیو در تعیین رفتارهاى بیولوژیک،

مکان هاى تجمع و زمستان گذرانى و تخمین جمعیت حشرات در یک منطقه خاص و تعیین اندازه

جذب و انتقال سم به سیستم داخلى بدن حشره و مشخص نمودن میزان نفوذپذیرى کوتیکول آنها

نسبت به یک حشره کش، با بکارگیرى ترکیبات شیمیایى نشاندار به عناصر رادیواکتیو (نظیر

فسفر- 32) اشاره نمود.

2 – از هنگامى

که هانرى بکرل (1896) بطور تصادفى متوجه تاثیر سنگ معدن اورانیوم بر صفحه حساس عکاسى

شد و آنرا به اشعه نامرئى نسبت داد، تاکنون حقایق بسیارى توسط دانشمندان مشخص گردیده

است. نتایج این تحقیقات نشان داد عناصرى که داراى هسته هاى ناپایدار مى باشند، براى

رسیدن به حالت پایدارى، تجزیه شده و انرژى اضافى را در قالب امواج الکترومغناطیسى

(نظیر گاما، ایکس و یا ذراتى مانند آلفا و بتا) ساطع مى کنند. امروزه تولید این پرتوها

مى تواند بوسیله شتاب دهنده ها، دستگاه هاى مولد اشعه ایکس، راکتورها و یا ایزوتوپ هاى

رادیواکتیو صورت پذیرد. کاربرد عملى این فناورى در علوم کشاورزى نیز همگام با سایر

علوم رو به توسعه نهاده و در زمینه هاى مختلف به عنوان ابزارى مناسب و کارآمد، جایگاه

ویژه اى به خود اختصاص داده است که ذیلا به مواردى از آن اشاره مى گردد.

1/2 – کاربرد

پرتوتابى در نگهدارى مواد غذایى افرایش زمان نگهدارى مواد غذایى نظیر میوه جات، سبزیجات،

ادویه جات و گوشت به روش کاهش میکروبى (اعم از باکترى، کپک و مخمر)، با پذیرش استاندارد

پرتودهى مواد غذایى در سال 1983 به وسیله کمیته غذایى سازمان خواروبار کشاورزى (FAO) و سازمان بهداشت جهانى (WHO) آغاز گردید. انرژى حاصل از تابش هاى گاما، ایکس و یا الکترون

مى تواند بوسیله نابودى آفات (در کلیه مراحل زندگى) در محصولاتى مانند خشکبار و حبوبات

و یا ممانعت از جوانه زنى در غده هاى سیب زمینى، پیاز و سیر، موجب ارتقاء مدت انباردارى

محصولات کشاورزى گردد.

2/2 – کنترل

منطقه اى آفات با بکارگیرى فناورى عقیم سازى حشرات نر امکان پذیر مى باشد. در طى این

روش با پرتو تابى تعداد زیادى حشره نر عقیم شده و رها سازى آنها در منطقه مورد مطالعه

و متعاقباً تولید نابارور توسط حشرات ماده، کاهش ناگهانى در جمعیت آفت رخ خواهد داد.

این فناورى نخستین بار براى مبارزه با مگس دام به اجرا درآمد و با ریشه کنى آفت در

سال 1954 کارایى بالاى خود را نمایان ساخت.

3/2 – کاربرد

پرتوتابى در ژنتیک و اصلاح نباتات در اثر برخورد پرتوهاى رادیواکتیو (خصوصاً پرتو گاما)

با سلول هاى گیاهى، شکست کروموزومى صورت گرفته و این امر مى تواند (بطور مستقیم) موجب

جهش زدایى و با موتاسیون در نباتات زراعى گردد. پیامد این امر وقوع تنوع ژنتیکى بوده

که از ملزومات اساسى علوم اصلاح نباتات به شمار مى رود.

4/2 – حاصل

فعالیت هاى مرکز تحقیقات کشاورزى و پزشکى هسته اى در زمینه موتاسیون، ایجاد رقم هاى

مقاوم به خوابیدگى و پرمحصول (گندم)، متحمل به بیمارى ورتیسلوز (پنبه)، زودرس (سویا)،

متحمل به سرما و افزایش محصول (جو) و مقاوم به خوابیدگى، زودرس و پرمحصول (برنج) بوده

است.

5/2 – فناورى

پرتو تابى کاربرد گسترده در مطالعات آب مصرفى، حرکت آب در خاک و افزایش راندمان مصرف

زراعى آب (در سیستم هاى مختلف آبرسانى) دارد. در نتیجه واکنش آمرسیم ( Am241) و برلیم (Re 9) در دستگاه نوترون

متر، نوترونهاى سریع ساطع مى گردد. برخورد این نوترون ها با مولکول هاى آب، تولید نوترون هاى

حرارتى (یا کند) مى نماید. شمارنده (3 BF)

موجود در دستگاه نوترون متر قابلیت آنرا داشته تا نوترون هاى حرارتى را شمارش نموده

و در نتیجه، برآورد میزان موجودى آب در پروفیل خاک ممکن مى گردد. بدین ترتیب مى توان

از این فناورى در تصحیح جداول آبیارى و افزایش راندمان مصرف آب در سیستم هاى پیشرفته

آبیارى (نظیر مدیریت هاى آبیارى تحت فشار) سود جست.

کاربردهاى فناورى هسته اى در علوم دامى

در رابطه با امکان استفاده از تکنیک هسته اى در تغذیه و تولید

مثل دام ها و بهبودى در قدرت بارورى دام و نیز رسیدن به افزایش محصول دامى مثل شیر

و گوشت، مى توان به استفاده از برخى مواد رادیوایزوتوپ در این زمینه اشاره نمود.به

عنوان مثال امروزه با عنایت به اهمیت صنعت دام و طیور و فرآورده هاى آنها در ابعاد

مختلف بهداشتى و اقتصادى در جامعه، به حداقل رساندن خسارات هنگفت در این صنعت ناشى

از بروز بیماریهاى مختلف، پرورش و نگهدارى نامناسب، عدم تغذیه مناسب، کیفیت نامطلوب

محصولات دام و طیور و خوراک آنها و مشکلاتى نظایر آن ضرورى مى باشد.

جهت نیل به این هدف تلاشهاى متعددى توسط پژوهشگران بسیارى در

جهان صورت گرفته و فعالیتهاى مختلف تحقیقاتى انجام شده است که برخى از آنها به روشهاى

علمى کاربردى تبدیل و متداول شده اند. در این رابطه مى توان از برخى متدهاى معمول شیمیایى

و فیزیکى نام برد که بعضى از آنها تاکنون موجب موفقیتهاى قابل ملاحظه اى جهت ناقل شدن

به هدف مذکور شده اند،اما على رغم بکارگیرى این روشها بروز مجدد برخى بیماریها، مقاومت

بعضى از میکروارگانیسم هاى بیماریزا شناسایى عوامل پاتوژن جدید نشانگر این واقعیت است

که به منظور دستیابى به پیشرفتهاى بیشتر و رفع نواقص موجود انجام تحقیقات گسترده تر

جهت ارائه متدهاى فاقد و یا داراى حداقل معایب ضرورى است.

در این راستا استفاده از دانش هسته اى مى تواند الگوى مناسبى

جهت جانشین شدن برخى روشهاى رایج باشد. در دنیاى کنونى نقش مفید تکنیکهاى هسته اى

( TechniguesNoclear) در عرصه هاى مختلف علوم روشن است و مى تواند

گسترده تر گردد که البته علوم دامى و طب دام نیز از این قاعده مستثنى نیستند. از کاربردهاى

این فناورى مى توان به استفاده از آن در زمینه هاى پیشگیرى، کنترل و تشخیص بیماریهاى

دام و طیور، تغذیه و تولید مثل، همچنین ارتقاء بهداشت، رفع آلودگى و افزایش زمان نگهدارى

محصولات آنها و خوراک مصرفى دام و طیور اشاره نمود که بعضى از این کاربردها در زمینه

آبزیان و حیوانات آزمایشگاهى قابل تعمیم مى باشند.

اهمیت دام و بالطبع سلامتى و بهداشت دام و ارتباط بین سلامتى

آن با تندرستى انسان بر هیچکس پوشیده نیست. از دیرباز محصولات دامى نظیر گوشت، فرآورده هاى

لبنى، پشم و حتى کود دام ها هر یک به نوبه خود در زندگى انسان نقش بسیار مهمى را ایفا

کرده و مى کنند. در این راستا دام مبتلا به بیماریهاى مشترک بطور مستقیم و یا به بیماریهاى

خاص خود (بطور غیرمستقیم) مى تواند سلامتى انسان را تهدید نماید. این در حالى است که

به علت عدم تشخیص به موقع و یا عدم دقت کافى در امر تشخیص و قرنطینه و یا عدم ایمنى

کافى حاصل از واکسیناسیون در برابر بیماریهاى مختلف در گله هاى پرورش و مزارع نگهدارى

دام و طیور و متعاقباً تلفات و افت محصولات آنها در سطح بسیار وسیع و تحمل خسارت فراوان

مالى در کشور هستیم. در نتیجه مبارزه با انواع بیماریهاى دامى، اعم از مشترک با انسان

و خاص خود دام (از طریق درمان، پیشگیرى و کنترل آنها) از یک طرف خسارات ناشى از افت

محصولات دامى را کاهش مى دهیم و از طرف دیگر با حفظ و حتى افزایش سطح بهداشت دامها،

از خطر مبتلا شدن انسان به بیماریهاى مشترک کاسته مى شود.

در حال حاضر بیش از 450 نوع بیمارى مشترک بین انسان و دام شناخته

شده است. با توجه به اطلاعات فوق الذکر نیاز به اتخاذ تصمیمات اساسى بر پایه علمى محکم

و بکار بستن آن، کاملا احساس مى شود تا اقداماتى جهت تسهیل، تسریع و بهبود روشهاى معمول

و یا در برخى موارد اتخاذ سیاستهاى جدید و ارائه روشهاى نوین جهت تشخیص، درمان، پیشگیرى

و کنترل بیماریهاى دامى، تغذیه، تولید مثل، بهداشت، رفع آلودگى، افزایش زمان نگهدارى

محصولات دامى و نیز خوراک مصرفى دام صورت گیرد. بروز مجدد بعضى بیماریها و یا مقاومت

بعضى میکروارگانیسم هاى بیماریزا در برابر روش هاى کنترلى، ریشه کنى و… متداول، نشانگر

این واقعیت است که براى نیل به موفقیتهاى بیشتر و رفع نواقص موجود نیاز به تحقیقات

وسیعتر و ارائه متدهاى جدیدترى مى باشد که بهره گیرى از تکنیکهاى هسته اى از جمله روش هاى

رسیدن به اهداف مذکور مى باشد.

امروزه در زمینه هاى علوم مختلف که علوم دامى، دامپزشکى و دامپرورى

نیز از این قاعده مستثنى نیستند،به وضوح مى توان نقش تکنیک هسته اى را ملاحظه نمود،

که براى روشن نمودن نقش آن به صورت مجمل مطالبى ارائه مى گردد:

1. پیشگیرى،

کنترل و تشخیص بیماریهاى دامى و فناورى هسته اى:

در زمینه نقش تکنیک هسته اى در این ارتباط مى توان بیماریهاى

دامى را به 2 گروه عمده تقسیم کرد:

1/1 – بیماریهاى

انگلى: که شامل انواع انگلها نظیر آلودگى ها و امراض کرمى (مثل فاسیولا هپاتیکا و تنیا

ساجیناتا)، تک باخته اى (مثل تیلریا، بابزیا) و بندپایان (مثل اسکرووروم Screwworm) مى باشد. این دسته از بیماریهاى دامى بقدرى حائز اهمیت

هستند که استفاده از پرتوتابى براى تولید واکسن هاى ضدانگل، پایه و اساس تحقیقات و

بررسى هاى اولیه FAO(سازمان غذا و خواربار جهانى) و AEA(آژانس بین المللى انرژى اتمى) جهت اصلاح و بهبود محصولات

دامى و افزایش سطح بهداشت و سلامتى دام را تشکیل داده است.در خیلى از کشورها، با استفاده

از پرتو تابى علیه بیماریهاى انگلى مثل کرم ریه در گاو و گوسفند، شیستوزومیازیس و بابزیوزیس

در گاو، و کرم قلابدار در سگ تولید واکسن هایى کرده اند (رادیو واکسن)، در انگلستان

با این طریق فقط در درمان آلودگى کرم ریه در گاو و گوسفند به تنهایى بیش از 10 میلیون

دلار صرفه جویى اقتصادى براى تولیدکنندگان مربوطه داشته است. البته در کشورهایى مثل

سودان، اتیوپى، سریلانکا و هند نیز از چنین واکسن هایى براى کنترل بیماریهاى مذکور

استفاده کرده اند.شایان ذکر است اهمیت واکسیناسیون دامها و عملیات پیشگیرى از بیماریهاى

دامى بقدرى زیاد است که به این طریق مى توان افزایش تولید گوشت قرمز در یک دوره را

به 50 هزار تن رساند.

همچنین استفاده از پرتو تابى در حساسترین مرحله تکاملى حشرات

مولد بیمارى هاى مختلف در دام (مانند مگس کرایزومیابزیانا و یا پشه تسه تسه) جهت جلوگیرى

از رشد و نمو آنها تحت عنوان تکنیک عقیم سازى حشرات (SIT) از دیگر کاربردهاى دانش هسته اى است.

2/1. بیماریهاى

میکروبى، مثل: سالمونلوز، بروسلوز (تب مالت) و سل که هم اکنون در کشور ما، جزء بیماریهاى

مهم باکتریایى در دام و طیور محسوب مى شوند. در این رابطه نیز مى توان با استفاده از

رادیو واکسن باکتریایى (استفاده از پرتو گاما در تهیه واکسن هاى بیماریهاى باکتریایى

مثل توبرکلوزبس، بروسلوزیس و سالموتلوزیس) مى توان دام را از مبتلا شدن به برخى بیماریهاى

باکتریایى ایمن ساخته یعنى با استفاده از دز مناسب پرتودهى جهت کشتن باکترى هاى مایکو

باکتریوم، بروسلا و یا سالمونلا یک نوع واکسن کشته باکتریایى با استفاده از پرتو یابى

را تولید نمود (همانند واکسن هاى کنونى که بوسیله کشته شدن عوامل باکتریایى توسط بعضى

مواد شیمیایى و یا حرارت تولید مى شوند اما به دلایلى که گذشت،فاقد ایمنى زدایى لازم

و کافى مى باشند)

3/1. بیماریهاى

قارچى، مثل: آسپرژیلوزیس و مایکوتوکسیکوزیس بعنوان مثال با استفاده از مواد رادیو ایزوتوپ

در نشاندار کردن توکسین هاى قارچى مى توان به وجود و میزان این توکسین ها بطور طبیعى

در نمونه هاى ارسالى (خون، شیر و یا…) دامى پى برد.

4/1. بیماریهاى

ویروسى، مثل: نیوکاسل، طاعون گاوى و تب برفکى. در این راستا از تکنیک هسته اى مى توان،

هم به عنوان کاهش دهنده و یا رفع کننده عوامل ویروسى بیماریزا استفاده نمود و هم از

طریق تکنیک یا تکنیکهاى وابسته مى توان بعنوان متدهاى تشخیصى بهره گیرى نمود. FAO با همکارى IAEA اقدام به برنامه ریزى دقیق و وسیع با هدف ریشه کنى برخى

بیماریها نظیر بیماریهاى ویروسى طاعون گاوى در کشورهاى منطقه آسیا بویژه آسیاى غربى

نمود،بطوریکه از سال 1995 طرح ریشه کنى طاعون گاوى را با آموزش، تجهیز آزمایشگاههاى

مربوطه و تاسیس آزمایشگاههاى جدید و فرستادن کارشناسان مربوطه از سازمانهاى بین المللى

به آسیا آغاز کردند. در این طرح،هدف استفاده از تکنیک الایزا (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) به عنوان یک روش مرتبط با متد هسته اى

جهت تشخیص سریع و دقیق این بیمارى در سطح گله و یا منطقه آلوده مى باشد، که البته کشورمان

در این رابطه جزء کشورهاى بسیار فعال و موفق در پیشبرد اهداف مذکور مى باشد.شایان ذکر

است در تمامى موارد تشخیص بیماریهاى انگلى، باکتریایى، قارچى و ویروسى مى توان از:

A- مواد رادیو ایزوتوپ (مثل ید فسفر، کربن، تریتیوم، سزیم

و… اکتیو) و اتصال هر یک از آنها به عوامل یا مواد بیماریزا مثل آنتى ژن و یا عوامل

یا مواد حاصل از مکانیسم دفاعى بدن دام، مثل آنتى بادى (یعنى نشاندار کردن) و یا از

B – مواد آنزیمى (مثل آنزیم پراکسیدار، فسفاتاز آلکالن، مالات

دهیدروژناز و…) استفاده نمود که در این صورت روش A

را رادیوایمونواسى (RIA)

و روش B را الایزا (ELISA) مى نامند، از مزایاى هر دو روش نسبت به روشهاى تشخیص معمول

سرعت و دقت بسیار بالاى آنها مى باشد، که به عنوان کیت تشخیص در آزمایشگاههاى مربوطه

کاربرد دارند.

2. تولید

دام و دانش هسته اى:

از برخى از مواد رادیوایزوتوپ (مثل ید 123 یا 125) در اندازه گیرى

هورمون پروژسترون در نمونه خون و یا شیر دام از یک طرف بهترین زمان لقاح و کاهش فاصله

تولد نوزاد دام و شروع فعالیت تخمدان مادر براى باردارى بعدى را تعیین مى نماییم و

از طرف دیگر در صورت مثبت بودن باردارى سن جنین را مشخص مى کنیم. بنابراین با این عمل،

باعث رسیدن به یک افزایش قابل ملاحظه در بره زایى یا گوساله زایى مى شویم (با کاهش

فاصله دو زایمان که در صنعت دامپرورى از اهمیت زیادى برخوردار است) و در نهایت باعث

سرعت در افزایش تولیدات دامى اعم از گوشت و شیر مى گردیم.ضمناً مى توان از این تکنیک

در تشخیص و تعیین میزان برخى دیگر از هورمونها و مواد نظیر تستسترون، استروژن، اسیدفولیک،

ویتامین 12 Bهورمون تحریک کننده فولیکول و… استفاده نمود، که به عنوان کیت تشخیصى در آزمایشگاههاى

مربوطه قابل استفاده هستند.همچنین مى توان به استفاده از پرتوى گاما به عنوان یک تکنیک

هسته اى جهت پرتو تابى به تخم مرغ نطفه دار مرغان گوشتى با هدف افزایش جوجه درآورى،

کاهش تلفات و افزایش وزن جوجه هاى تازه از تخم درآمده و با استفاده از این پرتو (گاما)

جهت نر عقیمى ماهیان خاویارى (استروژن) با هدف افزایش تعداد ماهیان ماده خاویارى و

در نتیجه افزایش خاویار حاصله از آنها اشاره نمود.

3. تغذیه

دام و تکنیک هسته اى:

در این رابطه مى توان به این نکته اشاره نمود که از موادى مثل

2 H،12 C،15 N،22 P،35 S،51C به عنوان رادیوایزوتوپ مى توان بهره جست بعنوان

مثال برخى در اندازه گیرى مقدار پرتئین، مکمل هاى معدنى موجود در علوفه مصرفى دامها،

در تعیین ارزش غذائى یا اندازه گیرى تولید اسیدهاى چرب فرار، گازهاى حاصل از عملیات

تخمیرى باکتریهاى موجود در دستگاه گوارش دامها (توسط نشاندار کردن عنصر هدف در آن ماده

غذایى با یک ماده رادیوایزوتوپ) قابل استفاده هستند که نهایتاً ماحصل این اندازه گیرى

و سنجش هاى غذایى، فرموله کردن خوراک جدید با کیفیت بالاتر جهت تغذیه دامها مى باشد.

4. بهداشت

و ایمنى محصولات دامى و خوراک آنها و علم هسته اى:

از دیگر کاربردهاى پرتوى گاما (ساطع شده از عنصر کبالت 60) استفاده

از آن در کاهش و یا رفع آلودگى میکروارگانیسم هاى بیماریزاى مختلف قارچى، باکتریایى،

انگلى و غیره موجود در محصولات دامى مثل گوشت قرمز، مرغ و یا در خوراک مصرفى دامها

و طیور و حیوانات آزمایشگاهى یعنى علوفه دام و طیور و پلت هاى غذایى حیوانات آزمایشگاهى

(رت، مایس، خوکچه هندى، خرگوش، هامستر) مى باشد بطورى که دز مناسبى از این اشعه مى تواند

باعث کاهش و در بعضى موارد باعث از بین رفتن عواملى چون عوامل انگلى مثل فاسیولاهپاتیکا

و سیستى سرکوس بویس در گوشت قرمز، بیمارى انگلى مثل آنیزاکیس در ماهى، عوامل باکتریایى

مثل سالمونلا، اشیرشیاکولى، استافیلوکوکوس اورئوس در گوشت مرغ و گوشت قرمز، عوامل باکتریایى

مثل سالمونلا در خوراک دام و طیور و حیوانات آزمایشگاهى، عوامل قارچى مثل آسپرژیلوس،

رایزویوس و موکور در خوراک دام و طیور و حیوانات آزمایشگاهى گردد که با استفاده از

پرتوى گاما در موارد مذکور کاهش بروز بیمارى در مصرف کننده (انسان و دام) را خواهیم

داشت، علاوه بر آن سطح بهداشت و ضریب اطمینان استفاده از محصولات دامى و خوراک دام

و طیور را افزایش مى دهیم و در ضمن مدت زمان نگهدارى آنها نیز بدینوسیله افزایش مى یابد.هم

اکنون در سازمان انرژى اتمى ایران فعالیتهاى پژوهشى تقریباً در کلیه محورهاى مذکور

مرتبط با علوم دامى در قالب پروژه هاى تحقیقاتى خاتمه یافته و یا در حال اجرا وجود

دارد.

نتیجه: کاربردهاى فناورى هسته اى در علوم پزشکى

یکى از مهم ترین و گسترده ترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژى

هسته اى، بخش پزشکى است که از آن به پزشکى هسته اى یاد مى شود.این رشته تخصصى در توصیف

روش هاى وسیع تشخیص و درمان به کار مى رود و بزرگ ترین صفت مشترک این روش ها، استفاده

از ماده رادیواکتیو است. از مواد رادیواکتیو که به حالت باز (unsealed) استفاده مى شود، مى توان براى بیماران یا در شرایط آزمایشگاهى

در مطالعه مایعات بدن انسان استفاده کرد.پس از دهه 1940 نخستین دسترسى آسان به مواد

رادیواکتیو ممکن و مشخص شد که بیشتر این مواد را با مولکول هایى که در علوم بیولوژى

کاربرد دارند، مى توان ترکیب کرد. همچنین قابلیت مطالعه اندام ها و سیستم هاى فیزیولوژیک

و امکان درمان بعضى بیمارى ها مشخص و میدان جدیدى در پرتو پزشکى گشوده شد.گستردگى و

اهمیت استفاده صلح آمیز انرژى هسته اى در بخش پزشکى، به ایجاد رشته هاى مطالعاتى و

تخصصى فراوان منجر شد. در ذیل به هر یک از رشته هاى ایجاد شده مى پردازیم:

1. پزشکى

هسته اى درمانى (Therapeutic nuclear): این روش کاربرد

محدودى دارد، اما در درمان روند بیمارى نقش مهمى دارد. این روش شامل تجویز دوز پرتوى

زیاد به وسیله منبع رادیواکتیو باز به اندامى خاص یا بخشى از بدن است.این کار با تزریق

ساده داروى رادیواکتیو به داخل حفره بدن صورت مى گیرد. براى مثال، در درمان بدخیمى هاى

پلورابا کلویید یوتیریوم 90 از این روش استفاده مى شود. از سوى دیگر، ممکن است مسیر

بیولوژیک بسیار پیچیده باشد. براى مثال در درمان تیروتوکسیکوز یا بعضى کارسینوماهاى

غده تیرویید باید 131 خوراکى، براى آن درمان مؤثر باشد، در هر مورد دوزیمترى دقیق پرتو

ضرورى است.

2. اندازه گیرى

میزان جذب اندام ها (Organ uptake

measurement):

در این آزمایش ها به کمک داروهاى رادیواکتیو، کار اندام ها به لحاظ کمى به دقت اندازه گیرى

مى شود. حدود این جنبه از پزشکى هسته اى بسیار وسیع است و با روش تصویربردارى به میزان

قابل توجهى مشترک است. دستگاه هاى مدرن، امکان تصویربردارى از اندام ها و اندازه گیرى

کمى از میزان جذب آنها را هم زمان فراهم مى کنند. حدود این آزمایش ها از مطالعات عملى

بسیار ساده از فعالیت تیرویید با استفاده از ید رادیواکتیو تا آنالیز بسیار پیچیده

از فعالیت متابولیک موضعى مغز با کمک مولکول هاى نشانه گذار رادیواکتیو متعدد، نظیر

رادیواکتیو نوکلیدهاى تابش کننده پوزیترون نظیر کربن 11 یا اکسیژن 15 را در برمى گیرد.

3. اندازه گیرى

نمونه ها (Measurements on

specimens):

بیشتر اندازه گیرى نمونه ها، روش هایى را شامل مى شود که به متخصصان آزمایشگاه پزشکى

مربوط مى شود تا به رادیوگرافرها. از این روش براى ارزیابى سیستم فیزیولوژیک استفاده

مى شود، که شامل تجویز مقدار معینى ماده رادیواکتیو به بیمار است. سپس تجمع این ماده

در نمونه هایى از مایعات بدن، بافت، خون، ادرار یا مدفوع بررسى مى شود. مثالى در این

مورد، تخمین زمان بقاى گلبول هاى قرمز با نشان دار کردن مقدارى از اریتروسیت هاى خون

بیمار یا کروم 51 است.

4. آزمایش ها

در خارج از بدن (In vitro): این آزمایش ها

به دلیل آن که بیمار در معرض ماده رادیواکتیو قرار نمى گیرد، منحصر به فرد هستند. به

جاى آن که آزمایش ها در مایعات بدن (معمولاً سرم یا پلاسما) انجام شود، نمونه اى از

این مایعات از بیمار گرفته مى شود و به روش داخل لوله آزمایش (in vitro) با رادیونوکلید خاصى ترکیب مى شود. رشته اى موسوم به رادیوایمنواسى

در این مقوله جاى مى گیرد که امکان اندازه گیرى دقیق مقادیر ناچیز هورمون هاى بدن را

فراهم مى کند. در پزشکى هسته اى این تکنیک رشته بسیار گسترده اى است که تاکنون در موارد

گوناگون، بسیارى از قابلیت هاى فراوان آن از نظر ارزانى، درستى (accurate) و غیر تعرضى بودن آزمایش هاى تشخیص ( inrasirenon) مشخص شده است.

5. تصویربردارى

اندام ها: این جنبه از پزشکى هسته اى، ارتباط نزدیک و زیادى با رادیولوژیست و رادیوگرافر

دارد. اساس کار تمام روش هاى تصویربردارى هسته اى اندام هاى آن است که مقدارى از ماده

رادیواکتیو به بیمار داده مى شود و در بخش هاى خاصى از بدن تجمع مى یابد. تجمع ماده

در این بخش ها به داروهایى که به همراه ماده رادیواکتیو استفاده مى شود و به طرز تجویز

آن بستگى دارد. از آنجا که به طور طبیعى، ماده دارویى رادیواکتیو داراى مسیر بیولوژیک،

نحوه پخش و روش هاى دفع آن مشخص است. مطالعه را مى توان خارج از بدن انجام داد. مطالعه

خارج از بدن به مفهوم جمع آورى پرتوهاى منتشر شده خارج از بدن و تبدیل این اطلاعات

به تصویر مرئى است. بى شک، بسیارى از عناصر جدول تناوبى، ایزوتوپ هایى دارند که رادیواکتیو

هستند. بیشتر این مواد را مى توان به طور مصنوعى در رادیواکتیوهاى هسته اى با شتاب

دهنده هاى ذره اى تولید کرد.خطر آلودگى کارکنان و بیماران به آثار سوء رادیواکتیویته

بسیار کم است و با رعایت چند توصیه ساده مى توان این آلودگى را به مرز ناممکن رساند.

( مرتضى

شیرودى، پگاه حوزه، شماره 181، ص 21-16.)