To, że zaledwie 20 kilometrów od centrum Warszawy pracuje reaktor jądrowy jest dość mało znanym faktem. Lecz jeszcze mniej osób wie, jak wielki wpływ jego praca na bezpieczeństwo strategiczne Polski i Europy. Zaś to, że w co drugim polskim domu znajdziemy efekty pracy tego niewielkiego reaktora pozostaje całkowicie nieznanym faktem. Dziś więc przyjrzyjmy się efektom pracy reaktora MARIA.
Na początku wieku Maria Skłodowska-Curie zauważyła, że przedmioty których na co dzień używa zaczynają się zmieniać pod wpływem promieniowania. Jednymi z pierwszych obserwacji było blaknięcie niektórych farb czy zabarwianie szkła. Były to pierwsze znane człowiekowi modyfikacje materii przy pomocy promieniowania. 30 lat później jej córka jako pierwsza wykonała transmutacji, czyli zmiany jednego pierwiastka w drugi. Jest to zjawisko, które najczęściej kojarzymy z alchemikami próbującymi przemienić ołów w złoto. Zjawisko to stało się możliwe za sprawą promieniowania. Jednak jego skutki okazały się znacznie cenniejsze od złota.
Reaktory badawcze umożliwiają napromieniowywanie pierwiastków przy użyciu neutronów. Jest to zjawisko możliwe właściwie wyłącznie wewnątrz pracującego rdzenia reaktora jądrowego. Jednak napromienianie przy wykorzystaniu neutronów jest niezwykle skutecznym narzędziem pozwalającym na wytwarzanie rzadkich i nietrwałych izotopów promieniotwórczych. Izotopy te znalazły szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, ale przede wszystkim odgrywają niezwykle ważną rolę w nowoczesnej medycynie. Radiofarmaceutyki mogą służyć do łatwego i bezbolesnego wykrywania nowotworów, nadczynności organów jak również do leczenia niektórych schorzeń. Najłatwiej można to zaobserwować na przykładzie dwóch izotopów:
Jod-131 jest znakomitym znacznikiem radioizotopowym. Po podaniu pacjentowi (np. w formie doprawionej jodem jajecznicy) wchłania się do organizmu i zostaje natychmiast wychwycony przez tarczycę. U zdrowych pacjentów radioaktywny jod powinien zostać równomiernie rozprowadzony po całym narządzie. Jednak jeśli w tarczycy będą występowały nowotwory to one wychwycą znacznie większą ilość Jodu-131 niż zdrowe komórki. Zjawisko to będzie dość łatwe do wykrycia za pomocą czujników promieniowania i pozwoli na zrobienie zdjęcia podobnego do rentgenowskiego na którym wyraźnie widoczne będą wszelkie zaburzenia. Jod-131 może pozwalać też wykryć niedoczynność tarczycy, która będzie się przejawiać tym, że radioaktywny jod rozproszy się po całym organizmie zamiast zostać przechwyconym przez tarczycę. Co istotne, badanie to w żaden sposób nie zagraża pacjentowi. Miesięcznie w Polsce około 100 tysięcy pacjentów jest leczonych przy wykorzystaniu Jodu-131 wytwarzanego w reaktorze MARIA.
Holm-166 jest niezwykłym radiofarmaceutykiem, który stopniowo podbija oddziały onkologiczne. Jest stosowany przy leczeniu nowotworów wątroby. Podobnie jak Jod ma działanie selektywne i odkłada się w komórkach nowotworowych tego konkretnego narządu. Następnie radioaktywny holm powoduje puchnięcie komórek nowotworowych, w wyniku czego są znacznie słabiej ukrwione (więc też odżywione). Na koniec Holm-166 ulega rozpadowi, często zabijając komórki nowotworowe. Powoduje to, że izotop ten może eliminować zmiany nowotworowe, które są bardzo drobne i rozsiane po całej wątrobie. Jest to też kolejny radiofarmaceutyk, który powstaje dzięki otwockiemu reaktorowi.
Radiofarmaceutyki są obecnie podstawą diagnostyki medycznej, jak również leczenia wielu chorób i nowotworów. Obecne potrzeby pacjentów są ogromne i rosną z każdym dniem. Niestety, reaktorów zdolnych wytwarzać te leki jest coraz mniej, a wciąż istniejące coraz częściej mają przerwy na naprawy. Gdy jakiś czas temu reaktor MARIA był w półtorarocznym remoncie, to efektem było zakłócenie dostaw radiofarmaceutyków w całej Unii Europejskiej. Potrzebne leki były sprowadzane z innych kontynentów, często drogą lotniczą.
Jednak radioframeceutyki mają niezwykle krótki okres przydatności. Holm-166 ulega półrozpadowi w zaledwie 27 godzin. Oznacza to, że jeśli od momentu wyprodukowania do podania pacjentowi leku minie jeden dzień, to już połowa bezcennych pierwiastków ulegnie rozkładowi. W przypadku transportu z innego kontynentu czas ten może być wielokrotnie dłuższy. Sprawia to, że szpitale muszą zamawiać znacznie więcej radiofarmaceutyków, mając nadzieję, że dostarczona ilość wystarczy do przeprowadzenia planowanego zabiegu. Już obecnie brakuje wielu radiofarmaceutyków, zaś czas oczekiwania na nowe partie staje się coraz dłuższy. W Rosji od dłuższego czasu trwają prace mające na celu rozpoczęcie masowej produkcji radiofarmaceutyków, które mają zalać wygłodniałe zachodnie rynki. Jednak co się stanie w przypadku gdy zabraknie reaktora MARIA a Rosja zacznie stawiać żądania w zamian za dostęp do produkowanych przez nią leków? Czy polscy i europejscy politycy odrzucą je wiedząc ilu pacjentów potrzebuje dostaw Jodu-131, Technetu-99m czy Itru-90?
Jednak radiofarmaceutyki to nie jedyna rzecz produkowana w Polskim reaktorze. Jednym z najciekawszych zastosowań MARII jest udoskonalanie kamieni szlachetnych. Jak wszyscy wiemy o tym czy z bryły atomów węgla powstanie nieskazitelny diament, czy też węgiel nadający się jedynie do spalenia decydują w znacznej mierze zanieczyszczenia. Obecność zanieczyszczeń może jednak okazać się dla nas korzystna. Czysty diament będzie zawsze biały i przezroczysty. Jednak wraz z pojawianiem się mikrozanieczyszczeń, lub w wyniku zaburzeń sieci krystalicznej, może zacząć przyjmować rozmaite barwy od zieleni, przez róż, niebieski by na czerni skończyć. Zanieczyszczenia, które zabarwią diamenty, a jednocześnie ich nie zniszczą zdarzają się niezwykle rzadko. Ale gdyby wziąć nieskazitelnie czysty diament i sprawić, aby pojawiły się w nim zanieczyszczenia, które nadadzą mu unikalną barwę (jednocześnie podnosząc kilkukrotnie cenę)? Właśnie w tym miejscu na scenę wchodzi reaktor MARIA. Po włożeniu kamieni szlachetnych do rdzenia reaktora jądrowego będzie zachodził proces stopniowego barwienia.
Przyczyna tego zjawiska jest dokładnie taka sama, jak w przypadku produkcji radiofarmaceutyków. Intensywne promieniowanie neutronowe będzie powodowało przekształcanie się losowych atomów węgla w inne pierwiastki, a dodatkowo będzie zachodził proces intensywnego niszczenia sieci krystalicznej. Zjawiska te są przyspieszoną wersją, tych które naturalnie zachodzą pod powierzchnią planety. Dość wspomnieć, że popularny ametyst zawdzięcza swoją fioletową barwę występowaniu zanieczyszczeń atomami żelaza i intensywnemu naturalnemu promieniowaniu. Stąd też wokół wielu pokładów Uranu występują malownicze i kolorowe krystalizacje ametystów czy fluorytów. Jednak to nie diamenty stanowią najczęściej barwiony kamień. Wbrew pozorom zmiana wartości tego minerału jest znacząca, lecz daleko jej do rekordowej.
Na masową skalę w reaktorze MARIA prowadzi się barwienie Topazów. Te kamienie mogą występować w barwie niebieskiej, jednak prawie wszystkie znajdowane pokłady topazów występują w niezbyt atrakcyjnej żółtawej barwie. Z tego powodu napromienianie topazów stało się niezwykle popularną i opłacalną praktyką. Jednak jak bardzo? W przypadku surowych kamieni ich wartość zazwyczaj nie przekracza 100$ za kilogram. Jednak po zmianie barwy na niebieską można uzyskać cenę do nawet 125 000$/kg. Najczęściej zysk jest niższy, bo wynoszący jedynie 1,5-8 tys. dolarów na kilogramie. Z tego powodu niebieskie topazy podbiły rynek jubilerski i stały się dostępne dla zwykłych ludzi. Patrząc na zdjęcia MARII często można zobaczyć pojemniki z tymi kamieniami, które są wstawione na dno reaktora (kwadratowe koszyki obok rdzenia, w które są włożone 4 rury zapełnione po brzegi topazami). Musimy jednak ostudzić zapał pasjonatów promieniowania. Topazy z MARII nie są radioaktywne i można je odróżnić od naturalnych jedynie za pomocą specjalistycznej aparatury.
Tekst: Mateusz Stecki dla Napromieniowani.pl
Fotografie: Krystian Machnik - Napromieniowani.pl
![Agresywna sędzia z Kluczborka Edyta Duda gnębi człowieka ? [wideo]](https://wykop.pl/cdn/c3397993/cbbd665f0ac6dbf82c4375aab92fbbc233df48e49c68e719ad94e97a894ee08c,q80.jpg)
Komentarze (58)
najlepsze
Co ciekawe przygotowanie próbki jest dość skomplikowane. Tlenek telluru
źródło: 472289064_1007616778065482_2848438217419809576_n
Pobierzźródło: 473011860_1007616504732176_331946099465184893_n
Pobierzźródło: 472560344_1007616864732140_4037729942675345061_n
PobierzTutaj to lekka przesada, bo większość ludzi o nim słyszała