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用於神經元的中子和用於放射性同位素的迴旋加速器

用於神經元的中子和用於放射性同位素的迴旋加速器(20230110)

Michael Madsen

膠質母細胞瘤是一種侵襲性惡性腫瘤,約佔所有腦腫瘤的15%。即使最初通過治療得到控制,癌症也幾乎總是會復發。手術和放療可以延長幾個月的生存期,但腦癌通常會在確診後一到兩年內結束生命,只有不到5%的人能活超過五年。與膠質母細胞瘤一樣,由於正常腦組織對手術和放療的敏感性,許多顱癌的治療是一個挑戰,但希望很快就會改變,部分原因是加速器產生的強烈來源的新療法成為可能中子。

 

“當你想到進行核反應時,你可能不會認為人頭是最好的地方--但你錯了,”IAEA的核物理學家伊恩斯溫森說。他正在幫助制定IAEA關於中子生產加速器應用的指南,包括在醫學領域。他說,特別是在一種癌症治療中使用這項技術,硼中子捕獲療法(BNCT)非常有前途:”在某些腦癌、頭頸癌中,向硼原子發射中子可以挽救生命。”

 

向某些腦癌、頭頸癌中的硼原子發射中子可以挽救生命。Ian Swainson說,IAEA核物理學家

 

BNCT利用中子可以釋放的破壞力,並儘可能地依賴於對腫瘤的局部損傷。硼10同位素可以利用中子的破壞能力。”硼10是非放射性的,非常擅長捕獲中子。結果,在非常局部的核反應中,硼分解成兩個高能碎片。因此,通過給患者註射特殊藥物,將硼10輸送到腫瘤部位,我們就將靶心對準了癌腫瘤,”Swainson解釋說。

 

BNCT在很大程度上仍處於實驗階段,並未廣泛使用,但這種情況正在發生變化。2020年,兩個BNCT設施在日本郡山和大阪開始了臨床治療。同年,IAEA和日本岡山大學同意通過舉辦活動、知識和信息交流,以及開發BNCT設施數據庫,來加強BNCT方面的合作。

 

“BNCT是一種尖端的癌症療法,”岡山大學校長Hirofumi Makino 當時表示。”這是現代核物理學和最新藥物細胞生物學的美滿結合。 但是,我們不應該忘記開發這項高難度醫療技術的長期奮鬥史。”

 

2001年,IAEA製作了BNCT技術報告,成為該領域的參考書。當時,唯一涉及的中子源是研究用反應器。從那時起,新一代基於加速器的緊湊型中子源被開發出來,可以直接安裝在診所中。這導致人們對BNCT的興趣重新燃起。

 

BNCT項目也在阿根廷、中國、芬蘭和韓國進行。“20年前,在癌症治療中使用來自加速器的中子還只是理論。現在它已成為現實,我們將在即將發布的題為“硼中子捕獲療法的進展”的技術文件中,反映此一進展,”Swainson說。

 

迴旋加速器革命

 

確定BNCT在患者身上的可行性,需要注射一種用迴旋加速器產生的氟18 (18F)放射性標記的硼化合物,然後使用稱為正電子發射斷層掃描-計算機斷層掃描(PET-CT)的核醫學技術對患者進行成像。18F標記的化合物稱為4-borono-2-18F-fluoro-phenylalanine,或FBPA。

 

 “FBPA很重要,因為它可以向醫生確認腫瘤已經吸收了含硼化合物,並準備好進行BNCT。沒有它,治療可能不起作用。隨著BNCT變得越來越廣泛,我們將需要迴旋加速器來滿足FBPA的需求,”IAEA 的放射性同位素和放射性藥物化學家Amirreza Jalilian說。迴旋加速器是一種粒子加速器,它通過向穩定同位素發射粒子束,來產生核醫學中使用的放射性同位素。這種相互作用會導致產生短壽命放射性同位素的核反應。由於這些放射性同位素衰變很快,因此,需要在進行治療的地點附近或現場生產並立即使用。

 

Jalilian 指出,儘管用於生產放射性同位素的研究反應器的數量相當穩定,但新型、多功能且價格越來越低的迴旋加速器在全球範圍內呈上升趨勢。許多用於患者的短壽命放射性同位素,可以由醫院的迴旋加速器產生,這是該技術的一個主要優勢。

 

放射性藥物氟脫氧葡萄糖只是一個例子。它依賴於18F,可以用迴旋加速器生產。這種放射性示踪劑用於大約95%的PET-CT程序,因此,在神經影像學和診斷癌症方面至關重要。

 

放射性藥物中的另一種主力是鎵68 (68Ga),它是一些治療診斷性放射性藥物的關鍵成分--一種使用放射性同位素通過釋放輻射進行診斷和治療的藥物。此類放射性藥物在癌症的診斷和隨訪中發揮著重要作用,並在治療前列腺癌方面表現出特別的希望。然而,生產68Ga確實存在挑戰。

 

 “今天,生產68Ga最常用的方法是使用稱為發電機的非加速器系統,但發電機的產量根本無法滿足需求。迴旋加速器提供了一種有效的直接生產替代方法,並且已經大大擴展了68Ga的可用性,”Jalilian 說,並解釋說全球十個中心現在經常使用迴旋加速器生產68Ga。 IAEA目前正在協調一個研究項目,以支持交流基於迴旋加速器的 68Ga生產的國際專業知識,並於2019年發布了一本專門討論該主題的出版物《鎵68迴旋加速器生產》。

 

更新155 –IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明

更新155 –IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明(20230428)

2023/04/28

 

本週,隨著在烏克蘭扎波羅熱核電廠(ZNPP)地區繼續的軍事活動,遠處傳來持續砲擊的聲音,在收到導彈襲擊警告後,ZNPP工作的IAEA專家再次被迫避難。此外,一枚地雷在該地點附近爆炸,總署長拉斐爾馬里亞諾格羅西今指出

 

格羅西總署長補充說,該地區增加的軍隊與軍事和活動再次強調了一致同意保護該電廠達的重要性和緊迫性。

 

IAEA扎波羅熱支援團(ISAMZ)的一個小組再次越過武裝衝突的前線。昨天,第八支IAEA小組過境與前一支小組輪IAEA持續駐守ZNPP維持了近八個月,根據核安全和保安的七大不可或缺支柱評估ZNPP的核安全和保安狀況。

 

IAEA團隊繼續監測該電廠複雜且具有挑戰性的人員配備情況。 現任電廠管理層告訴團隊,目前與Rosatom合同的員工總數略高於3,000人,另有1,000人正在審中。大約1,000名與Energoatom 簽訂合同的員工仍在該電廠工作,其他留在Enerhodar的員工偶爾會被叫去工作。

 

電廠管理層已確認一些員工的訪問權限已被封鎖,聲稱這是出於安全目的IAEA小組將繼續努力,以更進一步了解人員配置情況。格羅西總署長多次對ZNPP員工及其家人的極端困難處境,以及其對核安全和保安的影響表示深切關注。

 

426是車諾比爾事故37週年紀念日,總署長格羅西在與烏克蘭總統弗拉基米爾·澤倫斯基的電話中確認,IAEA將為烏克蘭所有核電廠的人員部署一項新的醫療援助計劃,澤倫斯基總統對此表示歡迎。

 

另外,ZNPP 繼續依靠僅存的一組750千伏(kV)電力線提供廠外供電。31日受損的330 kV備用電源線仍處於斷開狀態。ISAMZ團隊獲悉,最新計今天重新連接線路。然而,應該指出的是,在過去近兩個月中,許多這樣的日期來來去去,進一步證明了不可或缺廠外電力不穩定的性質。

 

ISAMZ團隊正在監測為恢復其他外電源而採取的行動,但無法訪附近的Zaporizhzhya火力電廠(ZTPP)ZTPP330 kV開放式開關,過去曾通過該開關ZNPP提供備用電源。

 

20221219一次訪問ZTPP開放式開關期間ISAMZ 團隊觀察到砲擊造成的嚴重損壞。從那時起,ISAMZ團隊要求訪問現場,以評估在移除受損部件和恢復提供ZNPP其他外電力線運的進展,正如俄羅斯聯邦先前所報告的那樣。兩週前,該團隊被告知將在未來幾天內獲得訪問權限。考慮到對ZNPP核安全和保安的影響,ISAMZ獲得進入ZTPP開放式開關的必要權限非常重要

 

團隊觀察到,隨後被告知以下問題,運入3號機組渦輪機大廳的大件設備是一台變壓器,用於更換ZNPP開放式開關中損壞的“Kakhovka”節點。Kakhovka線路是軍事衝突前投入運4750 kV線路之一。這條線路位於ZNPP廠址以南與目前由俄羅斯控制的電網相連。

 

此外,ISAMZ團隊報告說,421日,ZNPP6號反應機組進入冷停狀態。在達到冷停機後,進行了一項測試以評估核燃料護套的完整性。結果表明燃料護套完好無損。進入冷停機的過渡將使 ZNPP 能夠對一次側二次側冷卻迴路泵進行檢查。5號機組仍處於熱停狀態,為現場提供蒸汽,例如用於廢水處理。

 

IAEA繼續在現場進行必要的保安措施

緲子成像:宇宙射線如何幫助我們看到金字塔和火山的內部

緲子成像:宇宙射線如何幫助我們看到金字塔和火山內部(20230414)

內窺鏡拍攝的大金字塔內部隱藏的走廊。於2016年首次通過緲子影像muography發現這條走廊。(照片:埃及旅遊和文物部)

 

上個月,埃及官員首次公開了位於開羅郊區具有4500史吉薩大金字塔內隱藏走廊的影像。這條長9米、寬2米的神秘走廊於2016 年首次通過子成像(Muon Imaging)被發現。緲子成像是一種非侵入性技術,它使用稱為緲子的宇宙射線粒子來觀察固體物內部,檢測密度和成分的變化,從而科學家能夠建其內部的三維模型。 IAEA最近的一份出版物子成像,重點介紹如何將子用作非破壞性測工具,使專家能夠從外部對大型結構內部的物體製作準確的三維圖像。

 

什麼是緲子

 

我們的宇宙充滿了無數宇宙射線,它們以接近光速掃過太空。 它們由太陽發射或來自遙遠星系中的超新星爆炸。每一秒地球都會受到這些由數個亞原子粒子組成射線的轟擊。當宇宙射線與我們的大氣層碰撞時,其中一些會行星的磁場偏轉,而另一些則會到達地球上的人群,但是不會我們造成任何傷害。 線穿過大氣層時,它們會發生一系列反應,從而產生大量如陣雨般新的亞原子粒子其中就含緲子

宇宙射線撞擊地球大氣層,產生一系列新粒子,其中包括子。(圖片:A. Vlasov/IAEA)

 

子令人費解,因為它們的某些特性與粒子物理學的主要理論(稱為標準模型)的預測有細微但顯著的偏差。 然而,科學家們已經找到了一種方法,可以使用類似於傳統射線照相術的神秘粒子,深入觀察無法進行物理接觸的大型物體,例如古建築、火山甚至核反應

 

儘管我們看不到它們,但子在地球上無處不在:它們從各個角度以接近光速不斷地穿過我們和我們周圍的物體,”IAEA的核物理學家 Ian Swainson 說。它們對人完全無害,但可以穿透數百米的岩石,針對材料的成分和尺寸提供了一種多功能的方法,否則我們將看不到這些內容

 

子成像在某種意義上像X射線或馬射線照相術一樣的功能,它在醫學上用於掃描身體,在工業上用於評估結構和組件的完整性和安全性,”Andrea Giammanco補充說,他是粒子物理學家和新出版物其中一位作者。但是,雖然這些類型的射線照相術依賴於粒子加速器或射源產生的人工輻射源,但子射線照相術是基於然來自外太空的宇宙射線。

 

有兩種類型的子成像:子成像和子散射層析成像(MST)

 

需要在結構下方或側面放置一個檢器,以捕獲通過它的 子。材料密度越大,吸收的子就越多。一些能夠穿過結構的粒子將被對面的偵檢器捕獲。在生成的圖像中,子容易通過的空白區域會被標記為亮點,而密度較高的材料會更暗

 

依賴材料對緲子的吸收,而緲子散射層析成像(MST) 基於緲子的散射方式。例如,位於汽車或貨櫃兩側各安裝一個偵檢器,專家可以跟踪粒子如何具有質子的高密度材料中偏轉,從而可以查看車輛或貨櫃內部無需進行實體之檢查。

(圖片:A. Vlasov/IAEA)

 

IAEA的新出版物詳細描述了子成像的主要技術和所使用不同類型的偵檢器。它還涵蓋廣泛的應用,包括檢查現代和古代建築、火山和工業結構以及加強核子保安和保代表了子成像領域的全面概述,該出版物可以幫助工業界和學術界的讀者,使能更深入地了解這個發展中的領域,”Swainson說。

 

1950年代首次進行實驗以來,緲子成像已應用於世界各地的各種物體。緲子影像目前被用於評估意大利那不勒斯附近維蘇威火山的內部結構,該火山在西79年悲劇性地摧毀了古羅馬龐貝城和其他幾個鄉村。研究人員正致力於使用偵檢器以顯示維蘇威火山的內部過程,以試圖改進他們的模型,這對於預測任何潛在的噴發及其過程至關重要,並可制定降低當地人風險的措施。自1944年最後一次噴發以來,這座火山一直處於休眠狀態。

 

同樣,緲子成像已被用於掃描中國西安古城牆、席捲日本的旋風、阿爾卑斯山的冰川以及最近法國一座正在役的核反應

 

IAE計劃明年舉辦題為緲子層析成像:從基本原理到實務之使用和應用的講習班。 與會者將討論將該技術於實際應用的各種模式、所用偵檢器的特性、子軌道的算法重建以及數據分析和圖像重建

 

拉丁美洲、加勒比地區具備利用核技術應對自然災害的能力

拉丁美洲、加勒比地區具備利用核技術應對自然災害的能力(20230109)

Hennings,IAEA公共信息和傳播辦公室

關於推進民用和工業結構檢測的非破壞檢測(NDT)技術,使用不同類型的輻射來檢測混凝土、管道和焊接中的缺陷,可提供有關材料強度和完整性的可靠數據,而不會干擾可能已經脆弱或危險的結構。這些技術安全快捷,有助於保護平民。(照片:IAEA-ARCAL)

 

它是世界上第二大災害多發地區。由於其獨特的構造結構和天氣模式,拉丁美洲和加勒比地區容易受到地震、洪水和颶風等自然事件的影響。隨著氣候變化進一步加劇這些脆弱性的影響,該地區迫切需要能力來評估自然災害後建築結構的安全性和完整性,尤其是在城市地區。在IAEA的幫助下,該地區在這些能力方面實現了自力更生。

 

在IAEA的協助下,在阿根廷、智利、墨西哥和秘魯建立了四個響應中心,能夠使用核非破壞檢測(NDT)技術評估本國和鄰國道路和橋樑等土木結構的完整性。這些中心將在緊急情況下支持協調一致的區域響應。

 

該地區最近發生的地震極大地突出了網絡的重要性,這些網絡可以改善災害多發地區應急響應的協調。通過響應中心的發展,該地區在減輕災害影響方面變得自給自足。Gerardo Maghella,IAEA副工業技術專家說

 

NDT技術使用不同類型的輻射來檢測混凝土、管道和焊接中的缺陷,提供有關材料強度和完整性的可靠數據,而不會干擾可能已經削弱或危險的結構。這些技術安全快捷,有助於保護平民。

 

這四個響應中心是通過2018年啟動的IAEA技術合作(TC)計畫建立的,旨在利用核技術提高工業產品和服務的質量,並加強對拉丁美洲和加勒比地區城市結構的評估。

 

“該地區最近發生的地震極大地凸顯了網絡的重要性,這些網絡可以改善災害多發地區應急響應的協調。通過響應中心的發展,該地區在減輕災害影響方面已變得自給自足,”IAEA工業技術副技術長 Gerardo Maghella說。

非破壞檢測(NDT)是一種質量控制方法,它使用核技術在不損壞材料的情況下檢查材料。(照片:IAEA-ARCAL)

 

為建立這些中心,IAEA通過11月7日至18日在布宜諾斯艾利斯,正在進行的地區技術合作計畫組織了NDT技術專家的培訓和認證。來自阿根廷、巴西、哥斯達黎加和墨西哥的9名參與者,獲得了使用X射線和加馬射線的先進數字放射成像方法的新認證或重新認證。他們現在有資格,使用最新的NDT技術檢查土木工程結構。

 

來自10個國家(阿根廷、智利、哥斯達黎加、古巴、多米尼加共和國、厄瓜多爾、墨西哥、秘魯、烏拉圭和委內瑞拉)的另外24名參與者,獲得了NDT民用方法的資格,包括使用聲波檢測缺陷的目視檢查和超聲波檢測材料的厚度。

 

該認證對我們各自國家在土木工程領域推廣NDT方法,起到了非常重要的推動作用,”墨西哥國家核研究所項目負責人Eduardo Robles 說,他是新獲得認證的專家之一,也是墨西哥保密協議回應的代表。

 

培訓和認證由非營利性意大利非破壞檢測監測診斷學會(AIPnD),根據與IAEA的實際安排,並根據ISO 9712非破壞檢測標準和ISO 17024通用要求,提供對於認證機構,使專家能夠培訓其他人。

 

阿根廷國家原子能司司長兼阿根廷新響應中心協調員Hernán Xargay 說:”IAEA組織的ISO級別的培訓和認證,增強了人們對滿足國際要求的信心,並支持協調整個地區的方法。”

 

領導智利新響應中心的智利核能委員會質量控制協調員Mario Barrera Méndez,對此表示贊同:”IAEA建立的網絡是該地區新的應急響應能力的基石。作為四個響應中心之一,我們打算在拉丁美洲和加勒比地區需要的地方,分享我們在NDT技術方面獲得的大量知識。”

 

非破壞檢測是一種質量控制方法,它使用核技術在不損壞材料的情況下檢查材料。IAEA支持使用非破壞檢測技術來維持核設施和其他工業設施安全運轉所必需的嚴格質量控制。它幫助各國培訓員工應用技術並提供設備。詳細了解 IAEA在非破壞檢測方面的工作。

更新154 –IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明

更新154 –IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明(20230421)

2023421

 

在過去一裡,在烏克蘭扎波羅熱核電廠(ZNPP)工作的IAEA專家幾乎每天都聽到砲擊聲,並一度被告知在現場避難,因為烏克蘭持續的軍事活動可能造成潛在危險,總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西今天說。

 

IAEA小組最近向維也納總部提交的報告進一步強調了軍事衝突期間歐洲最大核電廠面臨的嚴重核安全和保安風險,推測烏克蘭南部以及一些其他地區,目前正處於迫切進攻與反攻的時刻總署長格羅西說。

 

 在三個多星期前,當我訪問扎波羅熱核電廠時,我看到該地區有明顯的軍事準備跡象。從那以後,我們現場的專家經常報告聽到爆炸聲,多次表示現場附近發生了強烈的砲擊。我對電廠的情況深感擔憂,他說。

 

總署長格羅西說,地面上的危險情況意味著他必須繼續敦促保護核電廠,這樣設施就不會受到攻擊,而且設施也不會被用來發動攻擊。 他繼續與烏克蘭和俄羅斯聯邦進行努力和協商

 

除了核安全和保安風險外,ZNPP繼續依賴僅存的750千伏(kV)電力線為其提供反應器冷卻和其他基本核安全和保安功能所需的外部電力。衝突前,該電廠4條這樣的場外電力線可用。

 

31日在第聶伯河另一側,由俄羅斯控制的ZNPP區域,其損壞的備用330 kV電力線仍未修復,烏克蘭表示軍事行動阻止其專家安全進入在其控制領土內的該地點進行修復線路。

 

附近的扎波羅熱火力電廠(ZTPP)330 kV開放式開關,過去通過該開關提供ZNPP備用電源。俄羅斯聯邦上個月報告稱,Rosatom公司正在努力從開放式開關移除損壞的設備,目是將3 330 kV線路恢復目前俄羅斯控制領土內的電網系統。IAEA小組將訪問現場以評估情況。

 

IAEA小組還報告說,ZNPP 的現對該電廠的維護能力產生重大影響。電廠管理層告知IAEA家,與原規劃範圍相比,2022年所有機組在停期間進行的維護範圍有所縮小,原因是維護人員減少、缺少執行大部分工作的外包以及缺乏維護所需的零件,包括一些關鍵零組件。ZNPP目前只有約四分之一的常規維護人員可用。 即便正在僱用新員工,但他們需要一時間才能完成全面培訓。該電廠表示,最近已將所需大備件清單提交給俄羅斯國家原子能公司 Rosatom

 

由於人員大幅減少,ZNPP 目前未規劃執行有系統的維護以及運轉期的檢查計

 

在重新啟動任何一組反應器機組之前,ZNPP正在考慮經由 Rosatom內部的工程單位評估電廠的狀態並提出建議,包括所有對安全重要的結構、系統和組件有關維護或運前必要更換的建議。電廠認為此維護/更換工作可以由具有此類維護任務能的中央 Rosenergoatom公司來行。

 

這再次表明現場的情況對確保核安全和保安的七個不可或缺的支柱產生持續不利的影響,在這種情況下,第二和第五支柱是關於安全保安系統設備以及後勤供應鏈,總署長說。

 

IAEA小組還發現4號機組渦輪機大廳的窗戶大面積損壞,該位置似乎與先前報告地雷爆炸造成的位置不一致。IAEA小組在查明損壞原因。

 

積極的一面是,為ZNPP反應器提供冷卻水的Kakhovska水庫水位在過去兩個月中逐漸上升,421日已恢復到正常水16.2 米。

 

由於天氣變暖,運轉人員已開始將反應器6號機組冷停機,預計將在本週末完成,只5號機組是處於停機狀態,為現場生產熱水和蒸汽。這兩個反應器在冬季處於熱停狀態,以便為ZNPP提供蒸汽和暖,並為附近許多電廠人員居住的埃內霍達爾市供暖

 

 

 

更新153 – IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明

更新153 – IAEA總署長關於烏克蘭局勢的聲明(20230413)

 

烏克蘭扎波羅熱核電廠(ZNPP)依賴一仍在運行的電力線來提供所需的外部電力,這對核安全和保安構成了重大風險,有跡象顯示南部地區有持續的軍事活動,IAEA總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西(Rafael Mariano Grossi)今天表示。

 

總署長說,在電廠IAEA專家繼續經常聽到該地區的砲擊聲,強調了在軍事衝突期間需要保護歐洲最大核電廠協議的迫切性。他補充說,在廠周邊圍欄外發生了兩次地雷爆炸,第一次發生在4 8日,另一次發生在四天后。目前尚不清楚是什麼導致了爆炸。

 

在扎波羅熱核電廠的核安全和保安方面,我們的時間是來的。 除非我們採取行動保護電廠,否則我們的運氣遲早會耗盡,這可能會對人類健康和環境造成嚴重後果,總署長格羅西說。

 

上週,總署長寧格勒與Rosatom總署長Alexey Likhachev等俄羅斯高級官員舉行了會談,以推他在ZNPP加強核安全和保安的努力。3月下旬,格羅西總署長在軍事衝突開始以來第二次訪問 ZNPP之前,在扎波羅熱市會見了烏克蘭總統沃洛德米爾·澤倫斯基。 總署長329日穿過前線進出該地點,與去年91日上次訪問期間相比,他親眼看到了軍事活動增加的新跡象。

 

目前是對該地區軍事進攻和反攻的猜測越來越多的時候,比以往任何時候都更重要的是要認同核電廠永遠不應該受到攻擊,也不應該被用來發動攻擊。在實現一目標之前,我不會停下來總署長說。

 

在過去的六週裡ZNPP一直依靠一條750 kV的電力線,以提供反應器冷卻和其他基本核安全和保安功能所需的外電力。31日在第聶伯河另一側從俄羅斯控制的ZNPP,其損壞的備用電源330 kV電力線仍未修復,烏克蘭表示軍事行動阻止其專家安全進入在它控制的領土上該地

 

格羅西總署長指出,如果在沒有備用外部電力可用的情況下也切斷與750 kV線路的連接,就像最近一次發生在39日的11個小時,ZNPP及其六個反應器將被迫依靠急柴油發電機供電,這是核安全和保安方面不可接受的情況。

 

附近的Zaporizhzhya火力電廠(ZTPP),負責330 kV開關,通過該開關提供ZNPP備用電源。ZTPP亦負責轉一組泵站,將冷卻水從Kakhovska水庫輸送到ZNPP。俄羅斯聯邦上個月報告稱,Rosatom正在努力將三條330 kV線路恢復連線到目前俄羅斯控制領土內的電網系統。Rosatom已同意IAEA團隊將於下週進行訪問提供。

 

廠本身,由於天氣轉暖,運轉人員計劃在未來幾天內將目前處於熱停狀態的兩個反應器中的一個轉移到冷停狀態。目前處於熱停狀態的兩個反應器已被用於為ZNPP提供蒸汽和暖,並為附近有許多工廠人員居住的埃內霍達爾市供暖5反應器將保持熱停狀態,為現場提供熱水和蒸汽。也因為春天的天氣,為冬季提供額外暖而安裝的九台移動鍋爐中的一部分已經關閉,其餘的很快也將關閉。

 

在另一項也與天氣有關的發展中,由於積雪融化,為反應器提供冷卻水的Kakhovska水庫,其水位在過去兩個月中逐漸上升。這是在冬季早些時候水位下降之後發生的。目前水位為14.74 m,比能夠為 ZNPP供水所需的最低高度高出約2 m

 

ZNPP的人員配置情況仍然複雜且充滿挑戰。超過三分之一的原始員工已經離開該地區,其中一些人已經在新成立的俄羅斯運營組織下簽訂了工作合同,還有一些人仍然受僱於Energoatom。後者中有相當多的人現在是屬於隨叫隨到的待命狀況,其餘的——主要是關鍵操作人員——仍在俄羅斯指定的管理人員的指導下在ZNPP工作。認識到人員短缺,俄羅斯核電廠的操作員一直在ZNPP接受模擬器和在職培訓。接受培訓後當場內人員短缺時,他們可能會被要求到 ZNPP工作。

 

格羅西總署長多次對ZNPP工作人員及其家人的極端困難處境表示深切關注,這也可能影響核安全和保安

 

 IAEA派駐在烏克蘭其他四個核電廠區的工作計劃於本週進行定期輪換。雖然ZNPP的任務小組9月成立,但IAEA於今年1 月在赫梅利尼茨基、羅夫諾和南烏克蘭核電廠以及車諾比爾核電廠建立了長駐工作小組

 

由於衝突,在車諾比爾廠區工作人員必須每兩週輪一次,他們在往返附近的斯拉夫蒂奇市時面臨困難,他們中的大多數人都居住在那裡。由於春季洪水,烏日河上的一座橋已損壞,一座臨時橋已被淹沒。儘管存在這些困難,還是於48日成功進行了計劃的輪工作。

 

3月下旬和4月初,IAEA安排了另外兩次向烏克蘭運送設備,使衝突期間迄今為止運送的設備總數達到 15 件。隨著最近兩次運送,烏克蘭核監管機構SNRIU及其技術支援單位Energoatom急應和技術中心、基輔的RADON設施和VostokGOK國有企業收到了從以色列捐贈或IAEA採購的車輛、個人防護備和資訊設備,這些是利用澳大利亞和美國的預算外捐款所購置的

 

大量融化:預測冰川未來的新核應用

大量融化:預測冰川未來的新核應用 (20230105)

Joanne Burge

 

瑞士的冰川在2022年損失了超過6%的體積,這是有紀錄以來最糟糕的一年。 (照片:施皮茨實驗室)

 

在全球範圍內,冰川自1970年代以來一直在流失。新降雪量與冰融化量的比例因全球變暖而失去平衡。這些巨大的冰結構正在融化、削弱、坍塌和消失,這在世界範圍內都是史無前例的。其結果是洪水、乾旱、供水受到威脅和經濟疲軟,所有這些都加劇了氣候變化的災難性影響。由於有如此多的生命依賴冰川提供飲用水、農業、水電和旅遊業。因此,準確預測和規劃他們接下來會發生什麼事,至關重要。

 

瑞士依賴其冰川,但它們也在快速融化。根據瑞士科學院的數據,該國的冰川在2022年損失了超過6%的體積,這是有紀錄以來最糟糕的一年。研究人員表示,到本世紀末,瑞士最大的阿萊奇冰川的冰量可能會減少一半。

 

傳統上,冰川學家使用標尺、照片和歷史繪畫等標記,來追踪冰川運動,以比較冰隨時間的變化。偶然的標記,例如墜毀的飛機,也可以表明冰川運動。現在有另一種更精確的方法,可以幫助冰川學家更準確地模擬冰川的行為,進而預測它們的未來。這可以支持決策者制定冰川消退或完全消失的計畫。

 

我們對IAEA參考材料的測試證實了我們能夠分析水中極低的放射性核素濃度--百萬分之一、百萬分之一克/千克--這是很難做到的。Stefan Rölling說,Spiez實驗室核化學部研究員

 

在該國首都伯爾尼以南約40公里處,施皮茨實驗室根據1950年代和1960年代核武器試驗(NWT)期間在冰中記錄的信號,開發了一種核技術。這些NWT產生並釋放到大氣中的人工放射性核素沉積在世界各地的冰川表層。由於這些NWT的日期已知,因此,確定這些放射性核素的峰值濃度,以及由於冰流引起的放射性核種擴散模式,可以確定冰層的年代。

 

“我們使用現有技術測量土壤和其他固體材料中的放射性核種,並首次將其應用於水、冰和雪,”Spiez實驗室核化學部研究員Stefan Röllin說。

 

冰中放射性核素檢測

 

在2019年和2020年,施皮茨實驗室的專家和瑞士武裝部隊的成員,在伯爾尼阿爾卑斯山崎嶇的地形上攀登了阿萊奇和高利冰川,以收集有關冰流的寶貴同位素數據。他們從每個冰川中提取了大約 200 個表面冰樣本,每個樣本重達1公斤--這個數量足以檢測低水平的放射性核素。然後他們熔化樣品並應用放射化學方法,提取和純化鈾和鈽的同位素,他們使用稱為多接收器電感耦合等離子體質譜儀或MC-ICP-MS的高靈敏度儀器對其進行分析。

 

研究人員還應用了其他核技術,可以檢測環境樣品中是否存在 NWT放射性核素,包括高分辨率加馬射線能譜法(檢測銫的存在)和液體閃爍計數(檢測氚的存在)。

 

Spiez實驗室於2021年在希臘舉行的國際環境放射性會議(ENVIRA 2021)和2022年在意大利舉行的放射性核種計量國際會議--低水平放射性測量技術(ICRM–LLRMT)上展示了其研究成果。

 

施皮茨實驗室自2016年以來一直是IAEA合作中心,並於2020年被重新指定為合作中心,直至2025年,以支持IAEA的計畫活動。 作為IAEA合作中心,它為進修人員提供培訓,並舉辦培訓課程和科學訪問者。它還參加了對IAEA成員國的專家訪問,以促進該技術在冰川對可持續環境政策和經濟具有重要意義的其他地方的實際應用。

 

“Spiez 實驗室是一個卓越中心,擁有出色的分析能力,以及對所有類型的污染物,特別是放射性核素進行現場採樣和測量的豐富經驗,”IAEA輻射測量實驗室負責人Iolanda Osvath說。”它為IAEA環境放射性測量分析實驗室網絡(ALMERA)的培訓和方法學開發提供了巨大支持。它的研究和開發以創新的方法解決了廣泛的環境問題,正如其在冰川方面的新工作所證明的那樣。”

 

我們對IAEA參考材料的測試證實了我們能夠分析水中極低的放射性核素濃度--百萬分之一、百萬分之一克/千克--這是很難做到的,”

羅林說。

 

 “這些數據可用於完善和調整冰川流動模型,更好地了解冰川融化的速度,預測其未來併校準冰川流動模型以獲得更高的精度,”Röllin 說。Spiez實驗室開發的方法針對來自愛爾蘭海的IAEA參考水樣進行了驗證,以確保准確性。科學家使用參考樣本來檢查他們的測試方法是否產生準確的結果。IAEA向全世界的實驗室提供此類樣品。

 

IAEA/糧農組織計畫中的作物種子從太空返回以幫助養活一個變暖的世界

IAEA/糧農組織計畫中的作物種子從太空返回以幫助養活一個變暖的世界(20230415)

2023/04/15

 

SpaceX CRS-27貨運飛船將IAEA和糧農組織的種子從國際空站運地球,並在美國佛羅里達州海岸附近借助降落傘降落。(照片:美國宇航局)

 

去年送入太空的種子今天返回地球,這是面臨地球逐漸升溫情況下,IAEA和聯合國糧食及農業組織(FAO)共同努力的新里程碑,旨在開發可幫助提供充足糧食的有韌性作物。

 

植物自然進化以在周圍環境中茁壯成長,但作物一直在努力跟上當前氣候變化的步伐。世界逐漸變暖,全球人口不斷增加,導致世界各地的農民都在努力滿足糧食需求。

 

為了支持這些農民並改善全球糧食安全,IAEA和糧農組織通過其糧農組織/IAEA糧食和農業核技術聯合中心,將種子送入太空,以探索宇宙輻射對加速許多自然遺傳適應的影響,以面對更多需要的莊稼。他們返回地球為科學家開始分析結果鋪平了一條道路。

 

擬南芥和高粱種子於2022117日從美國吉尼亞州的 NASA Wallops飛行設施發射升空,並在國際空站(ISS)停留了大約 5 個月。這兩種種子之所以被選中,是因為已經有大量科學數據可供比較

 

4151705分,SpaceX CRS-27運飛船從國際空站釋放,2258分在美國佛羅里達州海岸利用降落傘輔助落。 們現在將開始返回位於奧地利塞伯斯多夫糧農組織/IAEA聯合中心實驗室的旅程,在那裡將對們進行篩选和分析以獲得理想的特性。

 

宇宙作物計畫是一個非常特殊的項目。 這是一門可以在不久的將來對人們生活產生真正影響的科學,它可以幫助我們種植更強壯的作物並養活更多的人,IAEA署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西說。 “IAEAFAO的科學家們可能已經用輻射造成突變種子60年,並創造了數千種更強的作物供世界使用,但這是我們第一次在天體生物學這樣令人興奮的領域進行試驗。

 

現在種子回到了地球,我們可以看到宇宙輻射、微重力和極端溫度的影響,並將它們與我們聯合實驗室中產生的結果進行比較。 這項開創性的實驗可以幫助開發能夠適應氣候變化和促進全球糧食安全的作物,糧農組織總幹事屈冬玉說。

 

種子將經過植物檢疫進口流程,這是植物材跨境運輸的標準要求,以在最終到達實驗室之前降低引入新害蟲的風險。

 

實驗室中通常使用馬射線或X射線產生輻射,這會加速自發遺傳變異的過程。 科學家們致力於確定受輻種子有價值的特性,並將該特性傳給後代。通過這種方式,植物進化得更快,具有理想的品質,包括抗病性和耐旱性。太空中廣範圍和較的輻射與微重力和溫度等其他極端因素相結合,可能引發地球上輻射源通常不會造成的基因變化。

 

這是FAO IAEA的第一項可行性研究,旨在確定宇宙射、微重力和極端溫度對植物基因組和生物學的影響,以產生足夠的遺傳變異增強對氣候變化的適應性,糧農組織/IAEA聯合中心的植物育種和遺傳學部門科長Shoba Sivasankar說。

 

擬南芥是一種水芹,種植起來既簡單又便宜,而且能結出許多種子,將測試其對乾旱、鹽分和高溫的耐受性。高粱是一種營養豐富的穀物,可以在乾旱的土地上生長並且能夠適應氣候變化,將測試其適應氣候變化的理想特性。這兩種種子都將在性選擇之前培育到下一代。由於擬南芥生長速度的加快,這取決於它們何時到達塞伯斯多夫的實驗室,初步結果可能會在 202310月公佈。

 

針對這兩種作物中,將提取DNA並測序,以比較在實驗室中接受過輻射的種子、位於國際空站內的種子以及位於國際空站外並完全露於宇宙輻射、微重力和極端溫度種子之間的變化。這些連同植物生物學的比較分析,將有助於了解惡劣的太空條件是否對作物改良具有獨特有價值的影響,並可能使地球上的人們受益。

 

背景:

60年來,位於奧地利維也納的糧農組織/IAEA聯合中心一直在加利用輻射開發新農作物品種的植物育種研究。在植物農業的歷史上,自然選擇或進化育種,也稱為突變育種,一直是作物人工培植和植物育種的驅動力。它們主導著植物對不斷變化的環境的遺傳適應,並導致作物的改良。迄今為止,已經利用輻射誘導遺傳變異和突變育種開發了210個植物物種的3,400多個新品種包括70個國家農民使用眾多的糧食作物、觀賞植物和樹木。

 

IAEA發布關於日本福島第一核電廠計劃排放經ALPS處理廢水的新版安全報告

IAEA發布關於日本福島第一核電廠計劃排放經ALPS處理水的新安全報告(20230405)

IAEA針對專案工作組審查了日本計劃將福島第一核電廠 ALPS處理水排入大海的安全性今天發布了一份新報告。

 

這是迄今為止發布一系列此類文件中的第四份專案工作組報告,這些文件是根據IAEA對福島第一核電廠計劃經ALPS(先進液體處理系統)處理水排放進行多年安全審查發布的。

 

新報告集了專案工作組202211月對日本東京電力公司 (TEPCO)、福島第一核電廠轉單位和經濟產業省(METI)進行的第二次安全審查訪問的結果。

 

它評估東京電力公司的技術責任,包括針對排放ALPS處理過水而建造系統的安全、環境射影響評估、射源和環境監測計畫以及職業輻射防護

 

2021年,日本要求IAEA對其排放經ALPS處理計畫的安全性進行全面審查。在接受請求後,IAEA署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西任命了一個由獨立專家和IAEA工作人員組成的專案工作組,根據構成全球參的國際安全標展開三管齊下的審查——技術、管以及獨立取樣分析,以保護公眾和環境免受離輻射的有害影響。

 

今天發布的報告強調,東京電力公司已考20222月上一次技術會議期間提出的問題,並根據專案工作組饋更新其計畫,已取得了重大進展。自202211審查訪問以來所做的任何進一步修訂,在最終確定並獲得日本核監管局批准後,將作為正在進行安全審查的一部分進行評估。

 

專案工作組表示,需要完成對計劃放廢水的全面安全審查——包括技術、管制以及獨立採樣分析——然後才能歸納出東京電力公司是否已基本安全原則處理完成的結論。

 

專案工作組提出的其他意見包括:

  • TEPCOALPS處理後廢水的特性和活度,確定建立和實施有效的監測計畫,以確保充分考慮排放引起的任何公眾曝露 專案工作組在其報告中表示,東京電力公司修改後的源項描述方法足夠保守且具務性的
  • 根據審查任務前和任務期間提供的息,專案工作組對東京電力公司的環境監測計畫有了更好的了解,並同意它們是全面而詳盡的。
  • 專案工作組確認東電為其員工定了可靠且可持續的輻射防護計畫,有明確證據顯示東電公司已實施職業曝露管制措施和監測安排。

 

 專案工作組對我們的觀察結果得到考量,反映在對環境輻射影響評估等關鍵文件的修訂中感到滿意,IAEA核安全和保安司 ALPS安全審查協調主任兼核安全和保安司司長Gustavo Caruso說。  “我們認為不需要在發布之前對日本進行任何進一步的技術審查,但將在接下來的幾個月內於任何排放之前完成我們的綜合結論。

 

專案工作組的安全審查仍在繼續。專案工作組在今年發布一份完整審查各方面收集到調查結果和結論的綜合報告之前,將發布另外兩份關於管和獨立抽樣分析方面的報告。

 

常見問題解答和相關活動時間表等其他,已彙編IAEA有關福島第一核電廠ALPS處理水排放的專門網頁上。

 

展望未來:IAEA 2023年的重要活動

展望未來:IAEA 2023年的重要活動(20230103)

Mariia Platonova,IAEA公共信息和傳播辦公室

 

 

2023年IAEA和全球核議程的前景如何?以下是一些會議和活動的預覽:

 

二月

 

2月13日至16日,IAEA將在阿聯酋阿布扎比舉行第六屆有效核能和輻射監管系統國際會議:為快速變化的環境中的未來做準備。會議的目的是分享在提高核能和輻射監管系統有效性方面的監管經驗,同時考慮到本系列過去會議的成果。它將解決在快速變化環境中應對新出現的挑戰的彈性和敏捷性,以及創新、新興和新技術的監管方法、監管協調及國際和區域合作。

 

三月

 

IAEA理事會今年的第一次會議,將於3月6日在奧地利維也納召開。

 

《核安全公約》締約方第8次和第9次聯席審議會議,將於2023年3月20日至31日在維也納舉行。《核安全公約》是國際核子安全框架的基石。它是第一個具有法律約束力的國際條約,旨在解決核設施的安全問題,以確保此類設施能以安全、規範和無害環境的方式運轉。

 

四月

 

放射性藥物趨勢國際研討會(ISTR-2023),將為在放射性同位素和放射性藥物生產領域工作的科學家和其他專業人員,提供一個論壇。會議將重點關注核醫學的進步,如何通過提供更好的診斷和更有效的治療方法,為臨床問題提供前所未有的解決方案。主題將涵蓋診斷、治療和治療診斷放射性同位素和放射性藥物的開發、生產和應用,以及監管、許可和教育問題等。研討會將於4月17日至21日在維也納舉行。

 

4月,種子已於2022年底發射到太空,在國際空間站內外曝露於輻射,即所謂的太空誘變,預計這些種子將返回地球進行培育,並篩選出可適應太空的有用特性與氣候變化相關的不斷變化的陸地條件。

 

五月

 

每四年舉辦一次的核子燃料循環用鈾原料國際研討會(URAM-2023),將於5月8日至12日在維也納IAEA總部舉行。該活動將提供一個機會來討論鈾地質、勘探、採礦、加工和現場除役方面的最新發展和創新,以確保用作核子燃料的鈾的可持續供應和核電計畫的長期可持續性。

 

5月15日至19日,核除役國際會議:回顧過去,確保未來,將在維也納舉行。除役是任何核設施和放射設施生命週期的最後階段,需要以具有成本效益和對環境敏感的方式安全實施,並考慮到廠址的未來用途。會議將涵蓋核設施除役方面的成就和挑戰,以及安全、保安和具有成本效益的計畫實施,以提高人們對解決除役問題,作為可持續對未來一部分重要性的認識。

 

六月

 

理事會夏季會議將於6月5日召開。

 

6月19日至23日,核世界計算機安全國際會議:安全保障將在維也納舉行,重點關注基於計算機的系統在核材料和放射性材料及設施的安全保障中的重要作用。討論主題將包括核安全制度中計算機安全的國家級戰略和監管方法;與供應鏈管理相關的計算機安全程序實施和注意事項;人力資源對計算機安全的貢獻,以及計算機安全保障活動的實際實施。演示--包括一個網絡村--將使參與者能夠專注於他們自己在計算機安全中的作用。還將提供供應商展覽。會議將為主管當局、營運商、系統和安全集成商和供應商,以及從事與核安全相關的計算機安全活動的其他相關實體,提供一個全球論壇,以交流信息並促進計算機安全方面的國際合作,將其作為組成的一個部分。

 

七月

 

第16屆國際同位素水文學專題討論會將於7月3日至7日,在維也納舉行,屆時將慶祝60週年,為回顧同位素水文學的科學狀況、實際應用及研究趨勢和需求,以提供獨特的機會。同位素水文學有助於更好地了解水循環,並在水資源評估和管理、地球氣候過去和未來變化的研究及氣候對水循環的影響的研究,以及生態、野生動物等法醫學領域,都有應用和食品來源可追溯性。在此次活動中,與會者將回顧同位素水文學的基本原理,以及分析儀器的最新發展及同位素在水和氣候研究中的應用。他們還將確定更廣泛地使用同位素水文學的研究、分析和培訓要求,同時同位素水文學也可以幫助加速聯合國可持續發展目標6 (SDG6):清潔水和衛生設施的重點領域。

 

九月

 

IAEA理事會第一次秋季會議將於9月11日開始。

 

IAEA第67屆大會將於2023年9月25日至29日在維也納舉行。其計畫將再次包括9月26日至27日的科學論壇。

 

十月

 

第二屆氣候變化和核電的角色國際會議將於10月9日至13日,在維也納舉行。該活動將為IAEA成員國、相關低碳能源部門的代表、國際組織和其他利害相關人,提供一個論壇,以交流核電在向淨零排放的能源轉型中角色的信息。

 

隨著核融合研究的發展勢頭強勁,以及目前正在實施的一系列下一步核融合裝置,10月16日至21日在英國倫敦舉行的第29 IAEA核融合能源會議(FEC 2023),將為IAEA提供一個論壇成員國和夥伴組織,以討論將核核融合作為未來能源的關鍵物理和技術問題及創新概念。自IAEA成立以來,IAEA一直支持核融合研究,並組織兩年一度的核融合會議。

 

十一月

 

11月6日至10日,放射性廢棄物管理安全、除役及環境保護和治理國際會議:確保安全和實現可持續性將在維也納舉行。該活動的目的是提供一個交流信息、經驗和預期未來發展的論壇,以保持最高水平的安全標準,並在放射性廢棄物安全管理的背景下,管理安全與可持續發展之間的相互關係(包括用過核子燃料)、環境保護(包括放射性釋放控制)、核設施的安全除役及受污染區域的回復。

 

IAEA理事會將於11月23日召開會議。

 

11月27日至12月1日在約旦舉行的研究反應器國際會議:成就、經驗和通往可持續未來的道路,旨在促進關於運轉中和計劃中的研究反應器的信息交流。面向反應器營運商、管理人員、用戶、監管機構、設計人員和供應商,參與者可以分享所有相關領域的經驗,包括安全、安保、操作、燃料前端和後端選項、利用、基礎設施和能力建設及管理;並展示這些領域的研究反應器取得的成就和經驗,如何為可持續的未來做出貢獻。

 

十二月

 

聯合國氣候變化大會,即COP28,將於11月30日至12月12日在阿聯酋迪拜舉行。IAEA將第三次參加,重點介紹核技術和應用如何為應對氣候變化做出貢獻。去年,IAEA在締約方會議上主辦了有史以來第一個與核相關的展館,展示了核作為解決氣候變化挑戰的一部分的作用。

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