دانش ایرانی

دانش ایرانی

معصومه‌سادات میرغنی

آب سنگین، چشمه‌ی جوشان دانش ایرانی

* آب سنگین، کی و از کجا؟

سال 1933 گیلبرت نیوتن لوئیس برای اولین بار با روش الکترولیز به آب سنگین خالص دست یافت. او از دستگاه‌های پیچیده‌ی تقطیر و الکترولیز استفاده کرد. والتر راسل روی جدول تناوبی مارپیچ کار کرد و توانست وجود دوتریُم را پیش‌بینی کند. هارولدیوری شیمی‌دانی بود که روی ایزوتوپ‌ها آزمایش می‌کرد. یوری، ایزوتوپ هیدروژن سنگین را کشف کرد که بعدها برای افزایش غلظت آب استفاده شد. سال 1373 در ایران تأسیسات تولید آب ‌سنگین طراحی شد و آغاز به کار کرد. پس از چندین سال تلاش، مجتمع آب سنگین در سال 1384 موفق شد محصولاتی را تولید کند؛ از جمله: ترکیبات دوسره‌، آب سبک و اکسیژن 18. ایران در سال 1385 با دریافت استاندارد جهانی وارد فاز تولید صنعتی شد. به همین خاطر سال 1395 را سال شکوفایی صنعت هسته‌ای نامیدند.

* این که گفتی، یعنی چه؟

«آب سنگین» به اکسید هیدروژن سنگین H₂O یا 2H₂O‌ گفته می‌شود. در آب سنگین، ایزوتوپ هیدروژن (دوتریوم) با اکسیژن ترکیب شده است. در واقع آب سنگین، یک اتم اکسیژن و دو اتم دوتریوم (D) دارد؛ اما در آب معمولی هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده است. این آب، خاصیت تشعشعی ندارد و در طبیعت وجود دارد. از هر هفت هزار اتم هیدروژن، یکی از آن‌ها دوتریم است؛ یعنی از هر هفت هزار مولکول آب معمولی، فقط یک مولکول آب سنگین استخراج می‌شود؛ البته این آب، نقطه‌ی جوش و نقطه‌ی انجماد بالاتری دارد و از چسبندگی (ویسکوزیته) بیش‌تری برخوردار است.

* رنج و درد ممنوع!

مادر از اتاق آمد بیرون. در را بست و با ناراحتی گفت: «بمیرم برای مادرم! کاش می‌توانستم کاری کنم.» پدر پرسید: «راحت خوابید؟» مادر نچ محکمی گفت و ادامه داد: «از وقتی فهمیده سرطان دارد، نه خواب دارد، نه خوراک!» پدر سرش را تکان داد و سکوت کرد. لحظاتی بعد صدای گوشی مادر بلند شد. آن را جواب داد و بعد رو کرد به پدر: «داداش احمدم بود! گفت مژدگانی بده! دلش خوش است توی این اوضاع. گفتم: مژدگانی من فقط زمانی است که مادر خوب شود. خندید و گفت: منتظر باش!»

پدر گفت: «من که هیچ وقت از کار برادرت سر در نیاورده‌ام.» تلویزیون را روشن کرد و روی مبل لم داد. ساعتی بعد احمدآقا از راه رسید. جعبه‌ی شیرینی توی دستش را روی میز گذاشت و گفت: «اگر گفتید PET چیست؟»

پدر و مادر به یک‌دیگر نگاه کردند. پدر شانه بالا انداخت و مادر با بی‌حوصلگی گفت: «حال و روز مادر را نمی‌بینی که سر به سرمان می‌گذاری؟» احمدآقا دست‌هایش را در هوا تکان داد: «اتفاقاً به مادر مربوط می‌شود.» پدر و مادر با تعجب به احمد آقا نگاه کردند.

ـ PET دستگاهی است که به درمان سرطان کمک می‌کند. PET نمی‌گذارد سلول‌های سرطانی رشد کنند.

ـ جدی داداش؟ این دستگاه کجاست؟

ـ مجتمع آب سنگین به آن رسیده. فعلاً شیرین‌کام شوید تا عصر.

احمدآقا جعبه‌ی شیرینی را جلوی پدر و مادر گرفت و گفت: «می‌خواهم دکتر همه‌ی توضیحات را خودش به مادربزرگ و شما بدهد.»

پدر خندید، مادر قلبش به تپش افتاد. گفت: «تکنولوژی هم عجب کارهایی می‌کند!»

* استخر یا چشمه؟

«... هیچ ننگ‌مان نمی‌کنند که علم را از غربی‌ها و اروپایی‌ها یاد بگیریم؛ اما ننگ‌مان می‌کنند که همیشه شاگرد بمانیم. شاگردی می‌کنیم تا استعداد خود را پرورش دهیم و از درون بجوشیم. ما نمی‌خواهیم مثل استخری باشیم که آبی را در ما سرازیر کنند و هر وقت هم خواستند آب را بکشند یا اجازه ندهند بیاید، یا هرگونه آب آلوده‌ای را در این استخر بریزند. ما می‌خواهیم مثل چشمه‌ی جوشان باشیم. می‌خواهیم استعدادهای خود را به کار بگیریم...» (مقام معظم رهبری)

* آب سنگین، فایده‌ای هم دارد؟

راکتور اراک یک کارخانه‌ی چهل مگاواتی است. در این کارخانه، به دلیل سبک بودن هسته و جذب کم‌تر نوترون، از آب سنگین استفاده می‌شود. این آب، خواص خود را در برابر تشعشعات هسته‌ای حفظ می‌کند و با میله‌ی سوخت واکنش نشان نمی‌دهد. به عنوان مهارگر به جای گرافیت استفاده می‌شود. از آن جایی که نوترون‌های کند می‌توانند با اورانیوم واکنش نشان بدهند، به عنوان کندکننده یا سردکننده راکتور به کار برده می‌شود. امروزه آب سنگین استفاده‌های دارویی، پزشکی، صنعتی، کشاورزی و محیط زیستی هم دارد. از جمله کاربردهای مهمش در پزشکی کند کردن رشد سلول‌های سرطانی و درمان بیماری است.

آب سنگین در آزمون‌های سوخت و ساز بدن (آزمون آب دو بار نشان‌دار) و تولید ترینتم نیز نقش اساسی دارد. قیمت این آب در بازار جهانی از شش دلار تا چند هزار دلار در هر کیلو است.

* در نگاه دیگران

نورعیسی محمدیوسف (استاد دانشگاه مالزی):

«غرب به رغم تحریم‌های مختلف، در نهایت موفق نشد ایران را تحت نفوذ و تأثیر خود قرار دهد و بسیاری از کشورهای اسلامی باید از این نقطه‌ی قوت درس بگیرند. پیشرفت ایران، تحسین‌برانگیز است.»

رئیس شرکت سرمایه‌گذاری روس نانو:

«ایران به لطف تحریم‌های غرب، توسعه یافته‌ترین کشور جهان است و این صنایع پیشرفته را خودش به تنهایی(1) به دست آورده است.»

پی‌نوشت:

1.تمامی کارهای طراحی، خرید، ساخت، اجرا و راه‌اندازی مجتمع آب‌سنگین در داخل کشور انجام شد و هیچ مشاور یا پیمانکار خارجی به ایران کمکی نکرد. این مسئله را دیگر کشورها هم می‌دانند.