الولايات المتحدة تحيي إنتاج النظائر المستقرة للحوسبة الكمومية والدفاع بعد 30 عامًا
لقد استعادت الولايات المتحدة قدرات تخصيب النظائر المستقرة المحلية لأول مرة منذ ثلاثة عقود من الزمن من خلال تحديث البنية الأساسية للنظائر المشعة، بعد سنوات من الاعتماد على الموردين في الخارج. تم بناء هذا الجهد على التطورات الرائدة في مختبر أوك ريدج الوطني في ولاية تينيسي (ORNL). وقد قادها برنامج أبحاث وإنتاج النظائر العلمية (IRP) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. وقد أعادت هذه المبادرة القدرات التي فُقدت عندما تم إيقاف تشغيل الكالوترونات التي تعود إلى حقبة الحرب العالمية الثانية في عام 1996. وقد أدخلت الآن العديد من تقنيات التخصيب الجديدة التي تفوق أداء الأنظمة القديمة. وفقًا لـ ORNL، يدعم التوسع أيضًا سلسلة توريد محلية أكثر مرونة. سيساعد العرض المعزز على ضمان الوصول إلى النظائر المهمة المستخدمة في علاج السرطان والتصوير الطبي وتصنيع أشباه الموصلات والحوسبة الكمومية. تقنيات النظائر الجديدة بالنسبة للمشروع، قام المهندسون بتحسين تقنيات فصل النظائر الكهرومغناطيسية (EMIS) وفصل نظائر الطرد المركزي للغاز (GCIS) التي تم تطويرها في ORNL. وفقًا لـ ORNL، يمكن لأجهزة EMIS الحديثة عزل وإثراء نظائر متعددة لعنصر واحد في نفس الوقت في عملية إنتاج واحدة. وهذا سيسمح للولايات المتحدة بإنتاج مجموعة واسعة من النظائر المستقرة عالية التأثير بشكل أكثر كفاءة. على سبيل المثال، يمكن لعملية تخصيب واحدة أن تنتج بشكل روتيني الإيتربيوم-176، المادة الأولية المستخدمة لتصنيع اللوتيتيوم-177 (Lu-177). Lu-177 هو نظير معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ويستخدم في علاجات السرطان المستهدفة. خلال نفس العملية، يمكن للباحثين أيضًا استعادة الإيتربيوم 171، والذي يستخدم في الساعات الذرية وأبحاث الحوسبة الكمومية. أظهر المختبر أيضًا إنتاج نظائر أخرى ذات أهمية استراتيجية. وتشمل هذه، من بين أمور أخرى، الجرمانيوم 76 والسيليكون 28 وتستخدم بشكل متزايد في علوم المعلومات الكمومية وتقنيات أشباه الموصلات المتقدمة. بالإضافة إلى ذلك، تنتج أنظمة EMIS نظائر النيكل المتخصصة التي تعمل بمثابة سلائف للماسحات الضوئية الأمنية في المطارات والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET). وسيتم استكمال التخصيب بتقنية فصل النظائر بالطرد المركزي الغازي (GCIS) للنظائر الغازية. ويعطي البرنامج الأولوية لإنتاج الزينون 129، وهو نظير مستقر يستخدم في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) للمساعدة في تشخيص أمراض الرئة بدقة أكبر. تعزيز قدرات الولايات المتحدة وفقًا لـ ORNL، فإن منصتي التخصيب ستسمحان لوزارة الطاقة بتزويد مجموعة واسعة من النظائر المستقرة. علاوة على ذلك، فإنها ستقلل من اعتماد البلاد طويل الأمد على المنتجين الأجانب. لعقود من الزمن، اعتمدت الولايات المتحدة في المقام الأول على الصين وجنوب أفريقيا وكندا وبلجيكا وهولندا للحصول على العديد من النظائر المستقرة والمشعة. ولزيادة توسيع الإنتاج، تجري أعمال البناء في مركز أبحاث وإنتاج النظائر المستقرة في أوك ريدج. ومن المقرر أن يبدأ المرفق عملياته على مراحل في عام 2028، ومن المتوقع أن يزيد بشكل كبير من قدرة إنتاج النظائر في البلاد. وأشار مسؤولو وزارة الطاقة إلى أنه “لتحقيق أقصى قدر من كفاءة هذا التوسع الهائل، تقوم ORNL بدمج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي والأتمتة المتقدمة في عمليات التخصيب وكيمياء المعالجة”. بالإضافة إلى تصنيع النظائر، تشرف ORNL على المستودع الوطني للنظائر المستقرة. كما أنها تتعاون مع الجامعات والمختبرات الوطنية والصناعات الخاصة لتدريب القوى العاملة اللازمة لإنتاج النظائر في المستقبل. وذكرت وزارة الطاقة في بيان صحفي: “منذ إيقاف تشغيل الكالوترونات التاريخية التي تعود إلى حقبة الحرب العالمية الثانية في عام 1998، افتقرت الولايات المتحدة إلى تخصيب النظائر المستقرة المحلية على نطاق واسع”. واليوم تعود هذه القدرة إلى أمريكا».
تم النشر: 2026-07-15 14:10:00
