کاربرد رادیو ایزوتوپ ها در صنعت
کاربرد رادیو ایزوتوپ ها در صنعت
مقدمه:
بسیاری
از عناصر در چند شکل متفاوت هسته ای به طور طبیعی وجود دارند که به ،آنها
ایزوتوپ می گویند. تمام ایزوتوپ های یک عنصر،خواص شیمیایی مشابه دارند و
این در حالی است که بعضی از آنها خاصیت رادیو اکتیو دارند که رادیو ایزوتوپ
نام دارند.
کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت صنعتی و محیط زیست
دائماً در حال افزایش است. جریان پیوسته عملیات آنالیز تحلیلی و پاسخ سریع
ناشی از کاربرد تکنیک ها و کنترل های هسته ای که رادیو ایزوتوپ های
زیادی در آن دخیل هستند، بدین معنی است که سرعت جریان انجام کار افزایش
یافته و داده های تحلیلی قابل اعتماد، دائماً می تواند در دسترس باشد. این
نوع روند کنترل سرعت کار، کاهش هزینه ها و افزایش کیفیت محصول را به دنبال
خواهد داشت. صنایع مدرن هم از رادیو ایزوتوپ ها در جهات مختلفی استفاده می
کنند که به بهبود تولید می انجامد و گاهی اطلاعاتی ناشی از این کاربرد به
دست می آید که از هیچ روش دیگری نمی توانست قابل حصول باشد.
چشمه های
رادیو اکتیو بسته شده در صنایع رادیو گرافی، اندازه گیری و آنالیز مواد
معدنی مورد استفاده قرار می گیرد. ماده رادیو اکتیو با نیمه عمر کوتاه در
ردیابی جریان مواد و یا اندازه گیری مخلوط کردن مواد به کار می رود.
گاما
استریلیزاسیون برای محصولات پزشکی و محصولات حجیم و آنهایی که عمدتاً برای
نگهداری مواد غذایی به کار می روند مورد استفاه قرار می گیرد. از آنجاییکه
کبالت60 یک رادیو ایزوتوپ گسیلنده گامای پر انرژی است، اکثراً از آن به
منظور فوق استفاده می گردد. این رادیو ایزوتوپ در راکتور های هسته ای و گاهی به عنوان یک محصول جانبی در راکتور های قدرت ساخته و تولید می شود.
رادیو گرافی گاما:
تکنیک
رادیو گرافی گاما تا اندازه زیادی شبیه دستگاه اشعه ایکس، برای کنترل
چمدان ها در فرودگاه و مراکز کنترل مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش
به جای استفاده از یک ماشین بزرگ برای تولید اشعه ایکس فقط نیازمند به یک
چشمه ای است که پرتو گاما از آن گسیل می شود. معمولاً این چشمه یک دانه یا
حبه کوچک از مواد رادیو اکتیو در خود دارد که باید در یک کپسول تیتانیومی
کاملاً سر بسته مورد استفاده قرار گیرد.
چگالی سنجی:
در
اینجا تابش یا اشعه از رادیو ایزوتوپی (چشمه رادیو اکتیو) حاصل می گردد که
از شدت آن توسط یک جسمی که بین چشمه رادیو اکتیو و آشکار ساز قرار دارد
کاسته شده است. در واقع دیتکتور ها این میزان کاهش را اندازه گیری می کنند.
بر این اساس در اینجا یک دستگاه کنترلی می تواند به کار گرفته شود که حضور
یا عدم حضور آن جسم و یا مقدار و یا دانسیته و چگالی آن را که بین چشمه و
آشکار ساز قرار گرفته است، تعیین نماید. حسن استفاده از این کنترل کننده
این است که در عمل کنترل یا اندازه گیری هیچ نوع تماسی با جسم مورد اندازه
گیری وجود ندارد.
کنترل فرآیند های صنعتی:
طی هر یک
از فرایند های صنعتی نقاط کنترل فراوانی وجود دارد که دقت این کنترل ها سبب
بهبود کیفی، کمی، اقتصادی و سهولت انجام کار می شود. کاربرد روشهای هسته
ای و رادیو ایزوتوپ ها یکی از بهترین آنها محسوب می گردد.
یکی از
کاربرد های تکنیک فوق استفاده از آن به عنوان خاکستر سنج قبل و بعد از
فرآیند اختلال زغال سنگ به منظور اندازه گیری کیفیت زغال و ارتقاء درجه
اختلاط آن و تأثیر آن در مصرف بهینه زغال سنگ است.
دستگاه خاکستر سنج
علائمی را صادر می کند که اجازه می دهد تغذیه زغال را از انواع مختلف آن
تغییر و نسبت به نوع مناسبتر تنظیم نمود.گذاشتن این خاکستر سنج در سر راه
بونکر های تغذیه روی خط انتقال می تواند کار دیگ های بخار را نیز طوری
تنظیم کند که بهبود های لازم در یک دوره طولانی برای تولید و میزان حرارت
حاصل گردد.حتی با تغییراتی می توان از روی میزان خاکستر و سایر فضولات
تغذیه سوخت دیگ های بخار را متناسب و بهینه کرد.
فلزات در صنایع :
در
صنعت فلزات، رادیو نوکلویید ها ممکن است برای مطالعات دیفیوژن(پخش شدن
ایزوتوپ ها) و تشکیل آلیاژها مورد استفاده قرار گیرند. کاربرد رادیو
نوکلویید ها در مطالعه خوردگی و ساییدگی فلزات هم سبب دقت نتایج می شود. به
عنوان مثال تحقیق در ساییدگی حلقه های پیستون موتور ها پس از اکتیو کردن
حلقه ها، محل هایی که بیشترین ساییدگی را دارند در مرحله برگشت پیستون از
بالا شناسایی می شوند. در بررسی پوشش ها
مزیت کاربرد رادیو ردیاب ها انجام آزمایش های کوتاه و کسب اطلاعات نسبتاً
دقیق است. در عین حال به جای استفاده از نمونه های فعال شده، از کاشتن و یا
کار گذاردن کریپتون?85 ،ممکن است استفاده گردد. در این صورت آزاد شدن
کریپتون?85 اندازه ای از میزان و محل ساییدگی را به دست می دهد.
در
صنایع آب، روغن و سایر سیالات فرایند انتقال را می توان با رادیو ردیاب ها
مطالعه کرد. به عنوان مثال مطالعه آبهای زیرزمینی با استفاده از آبهای
تریتیم دار امکان پذیر است. در این کاربرد حساسیت آشکار سازی بالای تریتیم
ویژگی این روش محسوب می شود.
جذب و پراکندگی تابش:
جذب
و یا پراکندگی تابش ناشی از چشمه های رادیو اکتیو در صنعت می تواند برای
اندازه گیری ضخامت یا برای تست مواد مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال در
تولید ورق های کاغذ، پلاستیک، ورق های نازک فلزی، این مواد از بین یک رادیو
نوکلویید کپسول شده به عنوان چشمه رادیو اکتیو و یک آشکار ساز متصل به یک
اندازه سنج به طور دائم عبور کرده و کنترل می شوند. رادیو نوکلویید در هر
منظور مشخص طوری انتخاب می شود که پرتو گسیل شده به طور مؤثر و خیلی دقیق
توسط ماده ای که مورد آزمایش است جذب شود. در این صورت ضخامت ورق های
پلاستیکی به وسیله چشمه های ساطع کننده بتا تعیین می شود در حالیکه برای
اندازه گیری ضخامت ورق های فلزی از سزیم?137 یا ساطع کننده گاما استفاده می
گردد.
اینترنت اشیا چیست؟
طبق روندی که ما به سمت جلو پیشرفت می کنیم، فراگیر شدن اینترنت اشیا
امری اجتناب ناپذیر است، و تا زمانی که شما روی کره زمین باشید، نمی توانید
از آن فرار کنید. این امکان پذیر نیست که از اینترنت خودداری کنیم، و
اینترنت اشیا عملا قدم محکم بعدی در سیر تحولات ارتباطات گسترده است.
پس
از آنجایی که نمی توانید از آن فرار کنید، بهتر است که بدانید چیست. هنوز
هم برایتان مبهم است؟ بگذارید برویم سر اصل مطلب تا مفهوم اصلی را کاوش
کنیم و ببینیم که چگونه قرار است زندگی آینده ما را تحت تاثیر قرار دهد.
اینترنت اشیا چیست؟
در
حال حاضر اینترنت تنها توسط انسان ها استفاده می شود. میلیون ها کیلومتر
کابل و میلیون ها روتر در سرتاسر دنیا ترافیک اینترنتی را هدایت می کنند و
هزاران سرور و مرکز اطلاعاتی اعداد را برای بهبود خدمات متراکم می کنند.
اما زمانی که وارد محیط می شوید، اینترنت چیزی نیست جز یک شبکه ارتباط شخص
به شخص، و دنیای دیجیتال تنها این ارتباط را تسهیل می کند.
بنابراین
اینترنت بدون انسان ها هیچ است. وبلاگ ها بدون بلاگر ها چه اهمیتی دارند؟
تالار های گفت و گو بدون اعضا به چه دردی می خورند؟ بازی های ویدیویی بدون
بازی کن چه فایده ای دارند؟ ویدیو ها بدون تماشاگر؟ تورنت ها بدون دانلود
کننده؟ قریب به تمام جنبه های اتصال مدرن، بتوسط افراد بوجود و برای افراد
وجود دارد، و این اتصال فوق العاده است.
هزاران
ترابایت اطلاعات روزانه از کابل های اینترنتی گذر می کنند و ما هیچگاه
اینگونه یک جامعه جهانی نبوده ایم. اما از زاویه دیگر، حداقل در زمان حال،
تعداد کمی از این اطلاعات می توانند به سرعت پردازش شوند و موثر واقع شوند.
انسان ها نمی دانند که وسیله های دیجیتالی تا چه اندازه قابلیت های
محاسباتی و پردازشی زیادی دارند. و اینجاست که کم کم اینترنت اشیا قدم به
میان می گذارد.
اینترنت اشیا، یعنی دستگاه های دیجیتالی بسیار زیادی
بدون دخالت انسان با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. این ارتباط دستگاه به
دستگاه معمولا شامل مجموعه اطلاعات و پردازش اطلاعات می شود که باعث می شود
دستگاه ها تصمیم گیری کنند و براساس تصمیم شان فعالیت کنند. از این رو به
آن اینترنت ( ارتباط) اشیا ( دستگاه ها) می گویند.
که نام انگلیسی آن Internet of Things یا به اختصار IoT است.
اینترنت اشیا به چه دردی می خورد؟
این
مسئله ممکن است ما را به یاد فیلم هایی بیاندازد که در آن روبات ها برنامه
های انسان ها را پیش می برند، با این تفاوت که اینترنت اشیا شامل برنامه
هایی با مفاهیم حقیقی زندگی می شود که به راستی می تواند جامعه مدرن را
ارتقا دهد.
یکی از عوامل حامی پیشرفت اینترنت اشیا، نسخه نویسی دارویی
در پزشکی است. تاثیر هر دارو نیازمند مصرف در فواصل زمانی خاص بوده و
فراموش کردن مصرف دارو در زمان مناسب، می تواند خطر های تهدید آمیزی برای
سلامتی داشته باشد. حالا فرض کنید که جعبه ی داروی شما به یک وسیله کوچک
مجهز باشد که در صورت فراموش کردن مصرف دارو توسط شما، یک پیامک و یا ایمیل
برایتان ارسال کند و حتی یک تماس تلفنی جهت یادآوری مصرف دارو برایتان
برقرار کند.
و
حتی مثال های بیشتر: بهبود مصرف برق. نیروگاه های برق می توانند سیر
انتقال برق را به تجهیزاتی ارتقا دهند که مصرف برق مقصد را در بازه های
زمانی متفاوت ثبت کند و اعلام کند که بهترین زمان برای آغاز به کار شبکه
انتقال چه موقعی است؛ برای نمونه، زمانی که مقصد تقاضای بالا دارد. اگر
مقصد شبکه انتقال که شامل منازل خانواده ها و فروشگاه ها و شرکت ها و غیره
می شود، به این سیستم “برق هوشمند” مجهز شوند، واضح است که مصرف برق و
فعالیت دائمی شبکه انتقال برق کاهش بسیار چشمگیری خواهد داشت.
اینترنت
اشیا می تواند به مقیاس بزرگی از برنامه ریزی مدیریت ترافیک مجهز شود. اگر
بتوان زیرساخت های یک شهر را به سنسور های کنار جاده ای تجهیز کرد، می توان
از اطلاعات این سنسور ها برای بررسی و آنالیز الگوی ترافیک و به طبع آن
برنامه ریزی پویا و همزمان چراغ های راهنمایی و رانندگی برای کاهش ترافیک و
گرفتگی های مسیر ها استفاده کرد.
سخن نهایی
اینترنت اشیا مفهومی ساده است که به سه چیز برای اجرا نیاز دارد:
– وجود راهی برای اتصال دستگاه ها به یکدیگر
– وجود راهی برای انتقال اطلاعات به دستگاه ها
– وجود راهی برای دریافت و پردازش اطلاعات و ایجاد یک تصمیم و عمل کردن به آن بر پایه اطلاعات دریافتی
همانطور که در بالا بحث شد، ارتباط دستگاه ها با یکدیگر موجب ایجاد پیامد بزرگی در بهبود کارایی و اتوماسیون و خودکار سازی می شود.
وقتی
اینترنت اشیا به درستی پیاده سازی و اجرا شود، این ارتباط و پردازش غیر
انسانی، موجب افزایش وقت برای انسان ها می شود. در آینده بسته به اینکه به
چه نحوی از اینترنت اشیا استفاده شود، از چند دقیقه تا چند ساعت از وقت ما
در روز اضافه می شود، که در هر صورت این یک سود است.
البته ناگفته نماند که این تکنولوژی تعدادی خطر ها و هشدار هایی دارد که ما باید از آنها آگاه باشیم:
امنیت
اطلاعات امری بسیار مهم است. اتصال دستگاه به دستگاه و ارتباطشان با
یکدیگر از دور بسیار زیبا و شیک است. اما تا زمانی که یک انسان نخواهد برای
اهداف شوم خود، دست به سرقت از راه دور اطلاعات بزند. البته این ماجرا
برای دستگاه تعیین کننده دمای اتاق برای تهویه هوا یک خطر به حساب نمی آید.
اما در دست گرفتن کنترل هدایت ترافیک یک شهر می تواند یک فاجعه باشد.
از
طرف دیگر، همه ما می دانیم که سخت افزار ها و نرم افزار ها جایز الخطا
هستند (!) و همیشه امکان بوجود آمدن اشکال هست. و اینکه گاهی اوقات اشکال
های بوجود آمده جدی هستند. با توجه به اینترنت اشیا، بوجود آمدن اشکال در
سخت افزار (نگهداری اطلاعات) و نرم افزار (پردازش اطلاعات) منجر به یک پیچش
عظیم در شبکه ای گسترده می شود.
و مسئله آخر، حضور اطلاعات در همه مکان
ها است. با توجه به مشکلاتی که بعضا بوجود می آید و موجب پخش اطلاعات شخصی
افراد می شود، شاید نگهداری و پردازش گسترده اطلاعات چیزی نباشد که ما
دنبال آن برویم، حتی تحت عنوان بهبود کارایی و راحتی برای فردا.
