Как ядерные технологии используются в медицине и аграрной отрасли

То, что ядерные технологии широко используются в ядерной энергетике и при производстве оружия, знают многие. А вот то, что в мире существует ядерная медицина, радиация используется в аграрных технологиях и при опреснении морской воды, знают немногие. О том, как именно ядерные технологии используют на благо человечества, рассказала Анастасия Музыченко, менеджер проектов информационно-аналитического центра о ядерной энергетике Euaxis

Ядерная медицина

Использование ядерных технологий в медицине позволяет на ранних стадиях диагностировать и усовершенствовать лечение практически всех видов рака. В частности, в онкологии ядерная медицина выявляет опухоли, метастазы и рецидивы, определяет степень распространенности болезни в организме, лечит опухолевые образования и оценивает эффективность терапии.

В развитых странах доля онкологических больных, получающих лечение с помощью методов ядерной медицины, достигает 70%. А свыше 50% радиоактивных изотопов в мире тратится на нужды ядерной медицины.

Лидерами мирового рынка радиоизотопов, объем которого в 2017 году достигнет $8 млрд, являются США, Великобритания, Германия, Италия и Россия

Ведущие игроки на мировом рынке радиофармпрепаратов и медтехники: Amersham (Великобритания), входит в состав GE Healthcare; Bracco (Италия); Bristol-Myers Squibb (США); Covidien (США), бывшая Tyco Healthcare; Schering (Германия), бывшее CIS Bio international, Росатом (Россия).

Диагностика

Ядерная медицина объединила несколько методов медицинской диагностики по общему признаку — использованию радиоактивных изотопов. Иногда только им под силу добраться в самые потайные уголки нашего организма и установить точный диагноз. Важно отметить, что изотопы не представляют опасности для человека и окружающих.

В диагностике также используют однофотонные эмиссионные компьютерные томографы (ОФЭКТ, улавливают гамма-излучение) и позитронно-эмиссионные томографы (ПЭТ-сканеры), в лечении преобладает радиотерапия.

По отношению к человеческому телу различается диагностика in vitro (в пробирке) и in vivo (в теле). Если с методом In vitro: у человека отбираются образцы тканей и помещаются в пробирку, где взаимодействуют с радиоактивными изотопами — метод называется радиоиммунным анализом. In vivo(внутри живого организма) производится инъекция радифармпрепаратов внутрь человеческого организма, а измерительные приборы фиксируют излучение (эмиссионная томография).

Если посмотреть на мировую статистику, то ежедневно в мире делается около миллиона рентгеновских снимков с использованием изотопов.

Ежедневно в мире проводится диагностических процедур более 100 тыс.

Лечение

Существует три метода лечения рака с помощью ядерных технологий:

брахитерапия — доставляет к пораженному органу внутри человеческого тела радиофармпрепарат — микроисточник радиации, который уничтожает или изолирует больные клетки;
лучевая терапия — для лечения онкологических заболеваний;
радиохирургия — удаляет опухоли головного мозга, рака легких, печени, почек, поджелудочной железы, спинного мозга, метастазы рака молочной железы и др.
Ситуация в Украине

В Украине обеспеченность высокоэнергетическими лучевыми установками составляет 2,4 на 1 млн жителей. Для сравнения, в Германии — 6,4 на 1 млн жителей. На всей нашей территории действуют 56 центров лучевой терапии, в Германии таких центров 291. Что касается специалистов, то в Украине их насчитывается 449, в Германии — 1054.

Также в Украине функционирует два ПЭТ-центра и одно ПЭТ-отделение. В общей сложности в Украине работает 4 ПЭТ-сканера.

Ядерные технологии для аграриев

Применение радиационной обработки решает ряд важных задач в области продовольственного обеспечения и безопасности:

позволяет обрабатывать семена, повышая их всхожесть;
предотвращает прорастание овощей, уничтожает насекомых и вредителей, а также увеличивает срок хранения продуктов питания;
после такой обработки продукции в них не остается остаточной радиации, а применения дополнительных химических веществ, которые однозначно остаются в продукте, уже не требуется;
в пищевой промышленности такие технологии могут использоваться не только для свежей продукции, но и для замороженной, консервированной, герметично упакованной, не влияя ни на вкус, ни на аромат продукции.
На сегодняшний день в мире облучается более 80 видов продуктов, наибольшее количество облучателей используется в Китае (40% от мирового количества) и США (39%)

При этом первой страной в Азии, которая начала экспортировать облученную продукцию в США, была Индия, это произошло в 2007 году. Индия, как один из крупнейших центров производства продуктов питания в мире (около 600 миллионов тонн пищевых продуктов ежегодно) совместно с Росатомом создает собственную сеть центров облучения продуктов.

За период с 2011 по 2015 гг. радиационная обработка получила разрешение в Монголии, Малайзии, Непале, Мьянме и в странах Евразийского Союза.

Годовой объем облученной продукции в мире к настоящему времени оценивается в 700–800 тыс. тонн, а рынок услуг по облучению составляет около $2 млрд и имеет устойчивую тенденцию роста. Ожидается, что к 2020 году он составит $4,8 млрд, а к 2030 — $10.9 млрд.

Пресная вода из морской

Несмотря на то, что наша планета на две трети заполнена водой, только 2,5% от этого объема является пресной. Сегодня для многих стран, в частности на Ближнем Востоке, опреснение -практически единственный способ восполнения дефицита пресной воды. В таких странах, как Объединенные Арабские Эмираты, Саудовская Аравия, которые располагают финансовыми ресурсами, действует множество опреснительных заводов. И число таких стран растет. Например, в Египте, Иране до сих пор пользуются подземной водой. Но со временем эта вода засоляется, значит надо ее опреснять.

Уже сейчас в мире опресняется 30 куб. км в год морской воды, а к 2030 году будет опресняться до 110 куб. км в год

Опреснительный завод использует в своем производстве водяной пар и электроэнергию. На сегодняшний день в мировой практике 10–15% опреснительных заводов строятся сразу в комплексе с тепловой или другой электростанцией, строят опреснительные установки также на базе атомных электростанций.

Самым крупным парком ядерных опреснительных установок в настоящее время располагает Индия. Эта страна проводила исследования по опреснению с 1970-х годов. В 2002 году в Индии на АЭС "Мадрас" ("Калпаккам") была введена в эксплуатацию демонстрационная станция. Еще одна крупная установка была введена на АЭС "Куданкулам". Помимо этого, примерно с 2004 года в Индии функционирует низкотемпературная ядерная опреснительная установка, использующая отработанное тепло исследовательского реактора в Тромбее.

delo.ua