استخدامات النظائر 2

– استخدامات النظائر المشعة فى الطب:
تلعب الإشعاعات النووية دوراً كبيرا في الطب، وتستخدم في التشخيص وفي العلاج أيضا، وتوجد في المستشفيات قسم خاص بالطب النووي يستخدم لعلاج الأمراض السرطانية وكثيرا ما يطلب الطبيب من المريض إجراء تصوير PET ( الصورة توضح جهاز أشعة PET ) لتشخيص الحالة المرضية للمريض، هذا القسم بالكامل يعتمد على المواد المشعة والتي تسمي بالطب النووي nuclear medicine ويستخدم فيه المواد المشعة لتصوير الأعضاء الداخلية لجسم الإنسان وأنواع أخرى تستخدم للعلاج. ويعود الفضل فى نشأة الطب النووى إلى الفيزيائي ارنست لورانس باختراعه للسيكلوترون عام 1928 والذي استخدمه لتوليد النظائر المشعة الذي استخدمها أخاه جون لورانس فى علاج الأورام السرطانية والقضاء عليها ومن الجدير بالذكر أن والدته أصيبت بالسرطان عام 1937 وقد قرر لها الأطباء أن تموت خلال أيام ولكن قرر جون وأخيه أرنست أخذ والدتهم إلى إحدى المصحات التي سمحت لهم علاجها بالإشعاع وبالفعل كتب لوالدتهم أن تعيش 15 عاماً، هذا ويعتمد العلاج بالنظائر المشعة على تأثر الخلايا بالإشعاع المؤين مثل أشعة جاما وبيتا وألفا، وحيث أن الخلايا الحية تنقسم بمعدلات مختلفة فإن الخلايا التي تنقسم بمعدلات عالية تتأثر أكثر بالأشعة من الخلايا التي تنقسم بمعدلات طبيعية، وبالتالي فإن الخلايا التي تنقسم بصورة سريعة لا تملك الوقت الكافي لإصلاح الضرر فى DNA وبالتالي فإنها تموت فوراً، وهو ما ينطبق على الخلايا السرطانية، حيث يتم العلاج بتثبيت المواد المشعة فى صورة أسلاك رفيعة بجوار المناطق المصابة، ولكن فى المناطق العميقة يتم تسليط الإشعاع عليها بتركيزات عالية، وبالنسبة لسرطان المخ فإن الأطباء لا تستعمل نظير مشع سبق وجوده أصلاً بل يستحدثون النظير فى الورم نفسه، وذلك بحقن المريض بمحلول البورون ثم يمدد المريض على سطح المفاعل الذرى ويوضع رأسه فوق ثقب ضيق فى درع المفاعل ثم يتم تسليط النيوترونات على الورم فيمتصه البورون فى الورم أسرع من الخلايا السليمة فيؤدى إلى شطر ذراته وإطلاق أشعة جاما التي تدمر الخلايا السرطانية، كما يستخدم الكربون – 11 فى تحديد أماكن الأورام بالمخ ودراسة الأماكن المختلفة بالمخ أثناء أدائه لوظائفه المختلفة حيث يصدر هذا النظير بوزيترونات التي تتحد مع الكترونات المخ وتصدر أشعة جاما التي يتم استقبالها بواسطة كاميرات خاصة لتغطية تصوير جميع أجزاء المخ، وتعتبر سيدة الغناء العربي أم كلثوم أول سيدة مصرية تعالج باليود المشع لعلاج تضخم غدتها الدرقية مما أدى إلى جحوظ عيناها.

ويستخدم الفسفور – 32 فى علاج مرض الدم المسمى بولي سيثيميا والذي يتميز بكثرة إنتاج كرات الدم حيث يتركز الفسفور فى النخاع مما يبطئ من تكوين كرات الدم، ويشترط للنظائر المستخدمة فى العلاج أن يتم ترسيبها فى الأورام السرطانية أو يمكن زراعتها فيها جراحياً، وأن يؤثر الإشعاع فقط على الأورام السرطانية، أما النظائر المستخدمة فى التشخيص فيشترط لها أن تطلق إشعاعات جاما ذات طاقات مناسبة تتراوح مابين 0.2 و 0.1 MeV، وأن لا تشع هذه النظائر أي إشعاعات أخرى غير جاما، وأن تكون ذي نصف عمر مناسب يتراوح مابين 4 و 48 ساعة، ومن مجالات التشخيص بالنظائر تحديد شكل وموضع العنصر المصاب تحديد العمليات التي يقوم بها العضو، قياس سريان الدم، تحديد أماكن العناصر النادرة فى الجسم، هذا ويستخدم اليود – 123 لفحص الكلى والكبد وبيان مدى سلامة كل منهما، ويستخدم السيلينيوم – 75 لمسح الأدرنالين، ويتم رسم صورة للهيكل العظمي ومسح المخ وفحص المعدة أثناء تأدية عملها باستخدام التكتينيوم – 99، ويمكن تشخيص أمراض القلب باستخدام الثاليوم – 201.

وتكمن المشكلة فى هذا النوع من العلاج إلى تعرض الخلايا السليمة التي تنقسم بسرعة فى جسم الإنسان إلى الموت بسبب تواجد تلك الإشعاعات مثل خلايا الشعر وخلايا المعدة، خلايا الجلد، وخلايا الأوعية الدموية ولهذا نجد أن المرضى الذين يعالجون إشعاعياً يحدث لهم تساقط للشعر ويصابوا بالصلع.

4 – فى الكشف عن الثروات الطبيعية
1- الكشف عن الثروات المعدنية:
يستخدم الكاليفورنيوم – 252 فى البحوث الجيولوجية للكشف عن المعادن مثل الذهب والحديد والنحاس بطريقة تسمى التحليل التنشيطي، حيث يوضع المصدر المشع فى نفق ضيق وعميق فى الأرض لعدة ساعات ثم يرفع ليستبدل بكشاف ليسجل الإشعاعات الصادرة عن التربة، الذي من خلاله يستطيع الجيولوجيون معرفة