Az atomenergia energetikai célokra, elsősorban áramtermelésre történő alkalmazása mellett széles körben alkalmaznak sugárzó (radioaktív) izotópokat az orvosi és állatorvosi gyakorlatban, továbbá a mezőgazdaság, az ipar és a környezetvédelem területén.
A radioaktivitás nem–energetikai célú felhasználásában az orvostudomány áll az első helyen, beleértve az orvos– és állatorvos-tudományt, valamint az orvosi–állatorvosi, gyógyszeripari és biológiai kutatásokat. A radioaktív sugárzó anyagokat zárt sugárforrás, illetve nyitott készítmények formájában alkalmazzák a mindennapi gyakorlati életben és a tudományos kutatás területein. Az élő szervezetben történő vizsgálatok során – a páciens sugárterhelésének csökkentése céljából – rövid élettartamú (rövid felezési idejű) radioizotópokat alkalmaznak.
Orvosi alkalmazások:
Az orvosi alkalmazás két szakterülethez köthető, attól függően, hogy zárt vagy nyitott sugárforrást használnak. Zárt sugárforrásokkal a sugárterápia (brachyterápia) gyógyít. A nyitott radioaktív izotópokat alkalmazó orvosi szakmát nukleáris medicinának nevezik. A sugárzó anyag nyitott volta azt jelenti, hogy a szervezetbe juttatott radiogyógyszer (radiofarmakon) bekapcsolódik az életfolyamatokba, mintegy nyomjelzőként szerepel. Egy külső sugárzásmérő képalkotó (detektor) rendszer segítségével térbeli képet kapunk az egyes szervek működéséről és követni tudjuk az életfolyamatok időbeli lezajlását. A nukleáris medicina legfontosabb részterületei az
in vivo (élő szervezetben végzett) diagnosztika, a nyílt radioizotópokkal végzett terápia, és a harmadik, a radioaktivitást felhasználó laboratóriumi, úgynevezett
in vitro diagnosztika. A nukleáris medicina Magyarországon több mint ötvenéves múltra tekinthet vissza. Az orvostudomány elismert ága, amely a legtöbb európai országhoz hasonlóan nálunk is önálló szakorvosi képesítést jelent, a belgyógyászathoz, vagy a sebészethez hasonlóan. Magyarországon 46 nukleáris medicina laboratórium működik, közöttük 4 orvosegyetemi tanszék. A laboratóriumok megtalálhatók a megyei kórházakban, az országos intézetekben és a nagyobb városok kórházaiban.
A nukleáris medicina diagnosztika és terápia legfőbb alkalmazási területe az onkológia. Ezt követi a kardiológia és az endokrinológia, azon belül is a pajzsmirigy betegségei. Nukleáris diagnosztikai módszerekkel nagyszámú tüdő-, vese- és csontvizsgálatot is végeznek.
Az
in vivo diagnosztikai vizsgálatok száma évi 220 000 körül van, ebből önmagában 60 000 a daganatok csont–áttéteinek keresése. A jelzésre felhasznált radioaktív izotópok közül első helyen a 99m-technéciumot kell említeni, amelyet a minden nukleáris diagnosztikai laboratóriumban megtalálható molibdén/technécium generátorból nyernek. A diagnosztikai célú gammasugárzó izotópok közül fontos még a jód-131, a gallium-67, tallium-201, jód-123. Gyors lépésekkel halad előre a pozitron sugárzók felhasználásával történő orvosi diagnosztika. Ma már két rövid felezési idejű radioizotópokat előállító orvosi ciklotron és három PET (pozitronemissziós tomográf) vizsgáló központ található az országban. Ebből két laboratórium 2005-ben kezdte meg működését, a legmodernebb PET/CT készülékekkel felszerelve. Ezek az eszközök az onkológiai diagnosztika csúcsszintjét képviselik, alkalmasak izotópos (PET) és röntgen (komputertomográf; CT) képek készítésére és azok együttes megjelenítésére. Egyszerre adnak tájékoztatást a szervekről és működésükről. A pozitron-sugárzók közül a legfontosabbak a fluor-18, és a szén-11 izotóp.
A diagnosztikai tevékenységen kívül a terápiában is további fejlődés várható. A leggyakrabban végzett kezelés a jó- és rosszindulatú pajzsmirigy-betegségek gyógyítása jód-131 izotóppal, amelyet a hazai laboratóriumok kétharmadában végeznek. A beavatkozások száma megközelíti az évi 3000-t. Jelentős számban történik csont–terápia a daganatos áttétek okozta fájdalmak csillapítására, a felhasznált izotópok béta sugárzók, leggyakrabban a szamárium-153 és az ittrium-90. Sikeresen kezelhető az izületek gyulladása is az izület üregébe adott sugárzó izotópot tartalmazó kolloiddal.
A magyar nukleáris medicina a Nobel-díjas Hevesy György szellemi örökségének méltó gondozója és továbbfejlesztője (
www.nmc.dote.hu/mont).
Állatorvosi alkalmazások
Az állatorvosi alkalmazások nagymértékben megegyeznek az egészségügy területén alkalmazott módszerekkel, de kihangsúlyozandó, hogy haszonállatokban radioizotóp vizsgálatok nem alkalmazhatók. Állatorvosi nukleáris medicina 10 éve létezik hazánkban. Az
in vivo szcintigráfiai vizsgálat a ló, kutya és macska betegségek diagnosztikai vizsgálatában honosodott meg. Az
in vitro laboratóriumi módszerek a haszon– és társállatok mindennapi klinikai ellátásában, valamint a kutatásban széles körben használatosak (kb. 30000 vizsgálat évenként). Az állatorvosi kutatásokban 45 éve alkalmaznak radioizotópokat.
Mezőgazdasági alkalmazások
A talajvíz-gazdálkodás területén tríciummal végeznek vizsgálatokat. A fűszerek, fűszer–keverékek, zöldség-szárítmányok és gyógynövények esetében a besugárzás hatékony módszer a romlást okozó és kórokozó (pl. Coli, Salmonella) baktériumok számának–, továbbá a penészgombák és az élesztőszám – csökkentésére. A módszer alkalmazása a termék táplálkozási értékét nem változtatja meg. Ezen termékekből Magyarországon 2005-ben mintegy 107 tonnát sugártartósítottak
(www.agroster.hu). Egyéb élelmiszer sugártartósítását, ill. a hagyma és a burgonya csírázásának gátlását a jelenlegi élelmiszer törvény nem engedélyezi. Kevésbé ismert tény, hogy a besugárzott élelmiszer nem válik radioaktívvá.
A korábban alkalmazott radiostimulációt (a gazdasági növények terméshozamának fokozását) és a radiomutációt (genetikai változatok létrehozását) ma géntechnológiai módszerekkel helyettesítik.
Ipari alkalmazások
Anyagvizsgálatoknál zárt 192-irídium sugárforrások segítségével mutathatók ki a hegesztési varratok hibái és a zárványok. Nagy, zárt 60-kobalt sugárforrásokat sterilezésre használnak, mely az alkalmazott dózisnak megfelelő nagyságrendű csíraszám csökkentést idéz elő, ugyanakkor a sterilezést a végső csomagolásban lehet elvégezni.
A Magyarországon gyártott (nagyrészt exportra kerülő) egyszer–használatos orvosi eszközöket, segédeszközöket jelentős mennyiségben csírátlanítanak nagy, zárt (kobalt) sugárforrás segítségével. A kereskedelmi forgalomban egyszer–használatos sugár-sterilezett orvosi/állatorvosi fecskendők, injekciós tűk-, infúziós- és transzfúziós eszközök, speciális szerelékek, szondák és egyéb tartozékok széles választéka kapható (
www.dispomedicor.hu).
Magyarországon 2005-ben mintegy 400 tonna gyógyászati terméket, egészségügyi és laboratóriumi eszközöket, tápszereket és vakcinákat sterileztek (
www.agroster.hu).
Középtávon alkalmazandó módszerek
Magyarország fokozódó felmelegedése következtében egyes - növényi és állati kártételt okozó - ízeltlábúak megjelenése várható. Ezek kártételének csökkentése érdekében alkalmazható hatékony módszere az ún. steril insect technika (SIT). A mezőgazdasági kártevő legyeket nagy számban tenyésztik („légy gyárak”), majd gamma–sugárzással ivartalanítják. A fertőzött területen nagyszámban elengedett steril hímekkel az életük során csak egyszer párosodó nőivarú legyek ezért életképtelen petéket raknak le. Ezzel az adott területen a légypopuláció jelentősen csökkenthető. Hazai vonatkozásban elsősorban a Földközi tenger környékén élő számos légyfajta kártételének csökkentését érdemes kiemelni (
www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/index.html).
Radioizotópok termelése
Radioizotópok és jelölt vegyületek előállításával, és jelentős mennyiségben történő forgalmazásával az Izotóp Intézet foglalkozik (
www.izotop.hu). Nagyszámú termékei elsősorban a hazai nukleáris medicina laboratóriumok diagnosztikai és terápiás célú vegyszereit, gyógyszereit biztosítják. Példaként említhetők a palliatív radiofarmakonok daganatos csont-áttétek okozta fájdalom csökkentésére, a gyomorpanaszokat okozó Helicobacter pylori fertőzés kimutatására szolgáló diagnosztikum, a 99m–technécium generátor, amelyet a radioizotópos képalkotó eljárások legnagyobb hányadában alkalmaznak. Az
in vitro diagnosztikai eljárásokban a betegtől levett vérben jelenlévő különböző vér-összetevők kimutatására szolgáló nagy érzékenységű és specifikus vizsgáló szerek (un. immunoassay–kitek) széles skáláját forgalmazzák endokrinológiai rendellenességek kimutatására, tumor–jelzőként, továbbá a kutatás szinte valamennyi területén.
Orvosi képalkotó műszergyártás
Magyarországon magas színvonalú orvosi nukleáris műszergyártás folyik, amely az orvosi klinikai alkalmazás számára un. gamma kamerákat gyárt. A sikeres termékeket 45 országba is exportálják (
www.mediso.hu).
A radioizotóp felhasználás, a környezeti radioaktivitás ellenőrzésére, illetve az ionizáló sugárzás mérésére hivatott néhány szervezet
Az ország egészségügyi sugárvédelmi szakmai központja az Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi szolgálat országos szakintézménye a „Frédéric Joliot-Curie” Sugáregészségügyi és Sugárvédelmi Kutató Intézet (
www.osski.hu).
Az élelmiszerek, növények, felszíni vizek és a talaj radioaktivitásának ellenőrzését az Országos Élelmiszervizsgáló Intézet Biokémiai Osztálya végzi.
Azt a tényt, hogy a kereskedelmi forgalomban lévő teák és fűszerek tartósítása – annak a csomagoláson előírás szerinti feltüntetése nélkül – sugárzással történt, szúrópróba ellenőrzés alapján a Fogyasztóvédelmi Főfelügyelőség ellenőrzi. Az elmúlt évben vizsgált minták 95%-a importból származott (
www.fvf.hu).
Az Országos Mérésügyi Hivatal a mérésügyről és az atomenergiáról szóló törvényeknek megfelelően biztosítja a törvényes mértékegységek használatát az atomenergia alkalmazása során. Az ionizáló sugárzások mérésével kapcsolatban hatósági és tudományos metrológia feladatokat lát el. Biztosítja, hogy hazánkban a mérési feladatra alkalmas és megfelelő pontosságú mérőeszközöket alkalmazzanak az ionizáló sugárzások joghatállyal járó méréseinél. Fenntartja az ehhez szükséges nemzeti etalon mérőberendezéseket, elvégzi a sugárvédelmi célú dózis és szennyezettségmérők hitelesítését, valamint radioaktív hiteles anyagmintákkal és egyéb kalibrációkkal biztosítja a különféle dozimetriai és radioaktivitás mérések visszavezetettségét.(
www.mkeh.gov.hu)