1
الخلفية ومهمة الدراسة
تُستخدم المصادر المشعة في مجموعة متنوعة من الاستعمالات الطبية والبحثية والتعقيم الأساسية والمفيدة وغيرها من الاستعمالات التجارية. وتشمل هذه الاستعمالات علاج السرطان، وتشعيع الدم لمرضى زراعة الأعضاء وحيوانات المختبر للأبحاث، وتعقيم الأجهزة الطبية، والتشعيع للحد من انتقال الأمراض المنقولة بالغذاء وحماية المحاصيل المحلية من الأنواع الغازية، والاختبار غير المدمر للهياكل والمعدات الصناعية، واستكشاف التكوينات الجيولوجية للعثور على رواسب النفط والغاز، ومعايرة الأجهزة. ويتم تخزين المصادر المشعة المستخدمة في هذه الاستعمالات في مرافق جامعية وطبية وبحثية وحكومية وتجارية وغيرها من المرافق التي يتم الوصول إليها واستخدامها بواسطة موظفين مؤهلين. وفي حالة التعامل مع هذه المصادر بشكل خاطئ، لا سيما مع وجود نية خبيثة في الحصول على سلاح إشعاعي (RDD)، فقد تتسبب في أضرار وإصابات جسيمة. ورغم أن الوفيات الفورية والتأثيرات الحتمية بسبب الإشعاع من سلاح إشعاعي (RDD) غير مرجحة، إلا أن العواقب المجتمعية قد تكون وخيمة بسبب التنظيف المطلوب وفقدان الوصول إلى المناطق المتضررة. وقد تكون الأضرار الاقتصادية الناجمة عن تحريم المنطقة وإعادة البناء كبيرة أيضًا، وقد تصل إلى مليارات الدولارات.
لم يتم نشر سلاح إشعاعي (RDD) في الولايات المتحدة أو في أي مكان آخر.1 ومع ذلك، تبرز الهجمات الإرهابية المحلية والدولية والعديد من المحاولات لتهريب المواد المشعة أو استخدام المصادر المشعة لأغراض خبيثة الحاجة إلى التحضير لأسلحة إشعاعية (RDD). وعلى مستوى العالم، تم الإبلاغ عن حوالي 3,700 نشاط وأحداث غير مصرح بها تتضمن مواد نووية ومشعة في الفترة من 1992 إلى 2019،2 بما في ذلك حوادث الاتجار والاستخدام الضار (راجع، على سبيل المثال، إلفرينك (Elfrink)، 2017؛ مالون وسميث (Malone and Smith)، 2016؛ شروير وروبين(Schreuer and Rubin)، 2016.
تقع مسؤولية تأمين المواد النووية والمشعة على عاتق المرخص لهم الذين يمتلكون هذه المواد. ورغم قدرة التدابير الأمنية المناسبة على الحد من المخاطر التي تشكلها المصادر المشعة، فإن النهج الأكثر مباشرة للحد من المخاطر هو التخلص من استخدام النظائر المشعة واستبدالها بتقنيات لا تشكل مثل هذه المخاطر لكنها يمكن أن تؤدي الوظيفة المقصودة للمصادر المشعة بشكل مناسب. وأدركت المستشفيات ومراكز الأبحاث والحكومات بشكل متزايد مخاطر ومسؤوليات السلامة والأمن المرتبطة بامتلاك المصادر المشعة، وتتخلص منها في بعض الحالات طواعية وتستبدلها بتقنيات بديلة.
يقدم هذا الفصل معلومات أساسية عن طلب الدراسة ونظام تصنيف مصادر الإشعاع الحالي ويناقش تنفيذ توصيات تقرير الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب لعام 2008 (يشار إليها فيما يلي باسم الأكاديميات الوطنية) (اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008) حول الموضوع نفسه.
___________________
1 ستيفن موسولينو، مختبر بروكهافن الوطني، عرض تقديمي للجنة في 20 نوفمبر 2020.
2 خوسيه جارسيا ساينز، الوكالة الدولية للطاقة الذرية، عرض تقديمي أمام اللجنة في 10 يونيو 2020.
1-1 طلب الدراسة
وسع مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) داخل الإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA) التابعة لوزارة الطاقة (DOE) نطاق تركيز جهوده من تشجيع تدابير الحماية المادية الطوعية لمصادر الإشعاع لتشمل تعزيز التقنيات البديلة. وتلقى مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) تكليفًا "بالعمل مع الحكومة وسلطات إنفاذ القانون والشركات في جميع أنحاء العالم لحماية المصادر المشعة المستخدمة للأغراض الطبية والبحثية والتجارية؛ وإزالة المصادر المشعة المهملة والتخلص منها؛ وتقليل الاعتماد العالمي على المصادر المشعة عالية النشاط من خلال الترويج للتقنيات البديلة غير المشعة."3
طلب مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) أن تراجع الأكاديميات الوطنية وتجري تقييمًا للتطورات في استعمالات المصادر المشعة والتقنيات البديلة العملية لاستبدال المصادر المشعة المستخدمة حاليًا في تلك الاستعمالات. وتهدف هذه الدراسة إلى توفير المعلومات الفنية والرؤى المستقلة التي يمكنها دعم الأنشطة الحالية والمستقبلية لمكتب الأمن الإشعاعي (ORS) بهدف تقليل الاستخدام الحالي للمواد الإشعاعية عالية الخطورة في هذه الاستعمالات وتعزيز التقنيات البديلة. وفوض مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) مختبرات سانديا الوطنية (المشار إليها باسم سانديا في هذا التقرير) لإدارة الدراسة. وتدعم سانديا مهمة مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) من خلال تركيب أنظمة الأمان في المواقع التي تستخدم مصادر إشعاعية عالية النشاط في الولايات المتحدة وعلى الصعيد الدولي، وعن طريق تشجيع المستخدمين على استبدال المصادر المشعة عالية النشاط لتحل محلها تقنيات بديلة (من غير النظائر المشعة).
تعد المصادر التي نُوقشت في هذا التقرير في الأساس مصادر مشعة مُحكمة، وعادة ما تكون مادة إشعاعية ذات تغليف مزدوج في حاويات من الفولاذ المقاوم للصدأ قبل استخدامها في الأجهزة. وتمنع الكبسولة المواد المشعة من الانطلاق في ظل العمليات العادية أو في معظم الظروف العرضية. وعادة ما تكون المصادر المشعة المُحكمة في شكل قطعة معدنية صغيرة منتظمة (راجع الشكل 1-1). وفي معظم الاستعمالات، يتم تثبيت مصدر إشعاعي مُحكم في جهاز مصمم إما للسماح للمصدر بالتحرك بأمان داخل وخارج الدرع الإشعاعي حيث يتم تخزينه أو للسماح بإطلاق حزمة من الإشعاع من المصدر المحمي. وتستخدم بعض الأجهزة الإشعاعية مصادر متعددة. وتشكل المصادر المُحكمة، عندما تكون سليمة، عادة خطرًا للتعرض للإشعاع الخارجي فقط. ومع ذلك، ففي حالة اختراق المصادر أو تسربها، فقد تتسبب أيضًا في التعرض الداخلي من خلال الاستنشاق أو الابتلاع.
المصدر: QSA Global, Inc.
___________________
3 Office of Radiological Security, National Nuclear Security Administration, https://www.energy.gov/nnsa/office-radiological-security-ors.
تستخدم هذه الدراسة تقرير الأكاديميات الوطنية السابق (اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008؛ راجع القسم 1-4 للاطلاع على ملخص للتوصيات الرئيسية لهذا التقرير) كخط أساس لتقييم التطورات في استخدام المصادر المشعة والتقنيات البديلة. ومع ذلك، تتضمن هذه الدراسة نطاقًا موسعًا يشمل التطورات المحلية والدولية في استعمالات المصادر المشعة. علاوة على ذلك، بينما اقتصرت دراسة الأكاديميات الوطنية السابقة على مراجعة المصادر عالية النشاط (الفئة 1 والفئة 2)، فإن هذه الدراسة تستعرض أيضًا مصادر النشاط المعتدل (الفئة 3). ويتم عرض بيان المهمة الكامل للدراسة في الشريط الجانبي 1-1. وتشير التقديرات الأخيرة إلى تواجد ما يقرب من 80,000 مصدر من الفئة 1 والفئة 2 في الولايات المتحدة. ولا يوجد تقدير حالي لعدد مصادر الفئة 3. وفي حوالي عام 2008، جمعت هيئة التنظيم النووي الأمريكية (US NRC) البيانات لمرة واحدة وقدرت عدد مصادر الفئة 3 في الولايات المتحدة بحوالي 5,200.4
نفذت هذه الدراسة لجنة المصادر المشعة: الاستعمالات والتقنيات البديلة (المشار إليها باسم "اللجنة" في هذا التقرير)، التي عينها رئيس الأكاديمية الوطنية للعلوم. ويتم إدراج السير الذاتية الموجزة لأعضاء اللجنة والموظفين المشاركين في هذه الدراسة في الملحق أ. وتتكون اللجنة من خبراء في التخصصات ذات الصلة بطلب الدراسة وتشمل المستخدمين والمطورين والمنفذين للمصادر المشعة والتقنيات البديلة في الطب والبحث والتعقيم، وغيرها من الاستعمالات الصناعية. وتضم اللجنة خبراء في سلامة وأمن المصادر المشعة والتحليلات الاقتصادية. وعمل عضوان من اللجنة أيضًا في اللجنة التي أجرت دراسة الأكاديميات الوطنية لعام 2008 حول الموضوع نفسه.
جمعت اللجنة المعلومات اللازمة لكتابة تقريرها من يناير 2020 إلى مارس 2021. وتلقت اللجنة خلال تلك الفترة إحاطات من الخبراء الوطنيين والدوليين في الموضوع، بما في ذلك الممثلين الفيدراليين وممثلي الولايات، وخبراء المختبرات الوطنية، وممثلي الصناعة والشركات الصغيرة، وممثلين من الاتحادات المهنية. وتُنشر العروض التقديمية المقدمة إلى اللجنة على الموقع الإلكتروني للأكاديميات الوطنية.5 وقدم موظفون من عدة أقسام في الوكالة الدولية للطاقة الذرية بشكل جماعي عدة ساعات من الإحاطات حول أنشطة الوكالة المتعلقة بالمصادر المشعة والتقنيات البديلة لجميع الاستعمالات التي جرى فحصها في هذا التقرير. ويوفر الملحق "ب" قائمة العروض التقديمية التي تلقتها اللجنة خلال اجتماعات جمع المعلومات. وتلقت اللجنة أيضًا تعليقات مكتوبة، مطلوبة وغير مطلوبة، من الوكالات الحكومية والجمعيات الصناعية والخبراء الفنيين. وكانت هذه التعليقات مفيدة في إطلاع اللجنة على وجهات النظر المتعلقة بالدراسة والكشف عن مصادر البيانات والوثائق المفيدة.
___________________
4 رسالة من جورج سميث، هيئة التنظيم النووي الأمريكية، إلى أورانيا كوستي، الأكاديميات الوطنية، 5 فبراير 2021.
5 يُرجى الاطلاع على https://www.nationalacademies.org/our-work/radioactive-sources-applications-and-alternative-technologies.
نتيجة جائحة فيروس كورونا (كوفيد-19) وما ارتبط بها من قيود على السفر وإلغاء الفعاليات الكبيرة، انعقدت جميع اجتماعات اللجنة، باستثناء الاجتماع الأول في يناير 2020، عن بُعد. وتكيفت اللجنة بسرعة وبدعم من موظفي الأكاديميات الوطنية، مع التفاعلات الافتراضية للتعامل مع بيان المهام وإصدار هذا التقرير. ورغم أن اللجنة لم تستفد من الديناميكيات الشخصية بين الأعضاء أو مع الخبراء الخارجيين، إلا أن النتيجة الإيجابية للتفاعلات الافتراضية كانت إمكانية الوصول إلى عدد من الخبراء الوطنيين والدوليين الذين ربما لم يكونوا متاحين للاجتماعات الشخصية.
تؤكد اللجنة على النقاط التالية المتعلقة بنهجها في الاستجابة لبيان المهمة:
- تتفق مع توصية تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 بشأن التخلص من السيزيوم 137 في شكل كلوريد السيزيوم من الاستعمالات التجارية (راجع القسم 1-4-2 من هذا التقرير). ويجعل انتشار كلوريد السيزيوم ووجوده في المراكز الطبية والبحثية في جميع أنحاء الولايات المتحدة وأماكن أخرى منه مصدر قلق خاص.
- على الرغم من النقطة (1)، لا تصدر اللجنة أحكامًا قيمة فنية تتعلق بحجم المخاطر المرتبطة بمختلف المصادر المشعة أو النظائر المشعة، ولا تحاول إعطاء الأولوية لاستبدال بعض المصادر أو النظائر المشعة على غيرها. والسبب في ذلك أن اللجنة لم تصل إلى المعلومات المتعلقة بالانتشار وغيرها من الخصائص للنظائر المشعة التي نُوقشت في هذا التقرير أو المعلومات المتعلقة بأمن المرافق التي يتم تخزين هذه المصادر فيها.
- هي لا تتخذ موقفًا مفاده أن أي حيازة للمصادر المشعة من الفئة 1 و2 و3 تشكل خطرًا غير مقبول على المجتمع أو أن الحالة النهائية تحتاج إلى التخلص الكامل من مصادر الفئات 1 و2 و3. وتدرك اللجنة أن أي قرار بشأن استبدال هذه المصادر لتحل محلها بدائل ينطوي على موازنة المخاطر والفوائد بواسطة المؤسسات التي تمتلكها.
- لا تشكل الإشارات إلى تقنيات محددة وفي بعض الحالات إلى منتجات تجارية وجهات تصنيع محددة بالضرورة أو تعني مصادقة اللجنة عليها.
2-1 نظام تصنيف المصادر المشعة
الوكالة الدولية للطاقة الذرية هي المنظمة الدولية الرائدة للتعاون العلمي والتقني الحكومي الدولي في المجال النووي والإشعاعي (IAEA). وفي عام 2004، نشرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية مدونة قواعد السلوك بشأن سلامة وأمن المصادر المشعة (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2004). وشكلت هذه الوثيقة بداية اتجاه عالمي نحو زيادة السيطرة على المصادر المشعة والمساءلة عنها وأمنها. ومنذ ذلك الحين، أصدرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية وثائق تتضمن إرشادات ومعايير بشأن سلامة وأمن المصادر المشعة واستعمالاتها. ورغم سعي الوكالة الدولية للطاقة الذرية إلى التوصل إلى توافق في الآراء بشأن تطوير المعايير، إلا أن هذه المعايير ليست ملزمة قانونًا للدول الأعضاء، لكنها تعمل كإرشادات لأفضل الممارسات التي يمكن أن تتبناها الحكومات والهيئات التنظيمية.
نشرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية دليل أمان لتصنيف المصادر المشعة في عام 2005 (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2005). ويستند الدليل، الذي يهدف إلى توفير تصنيف قائم على المخاطر للمصادر المشعة من حيث قدرتها على التسبب في ضرر لصحة الإنسان، إلى نظام التصنيف المبلغ عنه في الوثيقة الفنية للوكالة الدولية للطاقة الذرية 1344 (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2003 أ) المشار إليه في بيان المهمة. ويتم قياس إمكانية تسبب مصدر ما في ضرر لصحة الإنسان كمياً من حيث القيمة الخطر، التي تُعرَّف بأنها نشاط محدد للنويدات المشعة يُعتبر المصدر المشع فوقه من النشاط أ خطيرًا لأنه يحتوي على إمكانية كبيرة للتسبب في تأثيرات حتمية شديدة إذا لم تتم إدارته بطريقة آمنة ومأمونة.
يتكون نظام التصنيف الموضح في دليل الأمان من خمس فئات، حيث تعد مصادر الفئة 1 الأكثر خطورة ومصادر الفئة 5 الأقل خطورة. ويسرد الجدول 1-1 نسب النشاط (النشاط/الخطر (A/D)) وأمثلة على الممارسات لكل فئة من الفئات الخمس في نظام التصنيف. ويُعرّف المصدر الخطير بأنه المصدر الذي يمكن أن يؤدي إلى تعرض كافٍ لإحداث تأثير حتمي شديد إذا لم تتم إدارته بطريقة آمنة ومأمونة. وتُعرَّف كمية الفئة 1 من نويدة مشعة محددة، الأخطر، بأنها كمية 1000 مرة أو أكثر (أي النشاط/الخطر > 1000) من الكمية اللازمة لإحداث إصابة بشرية دائمة. وللمقارنة، تُعرَّف كمية الفئة 3 من نويدة مشعة محددة على أنها كمية مساوية أو أقل 10 مرات (على سبيل المثال، 10 > النشاط/الخطر > 1) من الكمية اللازمة لإحداث إصابة بشرية دائمة. ويناقش دليل الأمان الخاص بالوكالة الدولية للطاقة الذرية أيضًا تجميع المصادر ويقترح نهج "مجموع الكسور" في حالة تخزين مصادر متعددة أو نويدات مشعة متعددة في الموقع نفسه. واعتمدت هيئة التنظيم النووي الأمريكية والهيئات التنظيمية الأخرى دوليًا نظام تصنيف الوكالة الدولية للطاقة الذرية في إطارها التنظيمي الخاص بالمصادر المشعة. وتستخدم هيئة التنظيم النووي الأمريكية نسبة النشاط لتحديد الفئة التي سيندرج فيها مصدر منفصل، ومجموع الكسور لتحديد الفئة التي ستندرج فيها الكميات المجمعة من المواد المشعة. ولا تحدد هيئة التنظيم النووي الأمريكية فئات المصادر بناءً على نوع الجهاز أو الممارسة.
لا يضع نظام تصنيف الوكالة الدولية للطاقة الذرية في الاعتبار عاملين مهمين لهما صلة بعمل هذه اللجنة: (أ) التأثيرات العشوائية، مثل تطور السرطان في المستقبل الذي يمكن أن يحدث نتيجة القرب من المصادر المشعة إذا لم يتم إدارتها بسلامة وأمان؛ و(ب) العواقب الاجتماعية والاقتصادية للحوادث الإشعاعية التي تتضمن هذه المصادر المشعة.
فيما يتعلق بالعامل (أ)، ترى الوكالة الدولية للطاقة الذرية أنه نظرًا لأن مخاطر الآثار العشوائية تزداد مع التعرض، فإن مصادر الفئات الأعلى ستشكل بشكل عام مخاطر أعلى للتأثيرات العشوائية. أي أن نظام الوكالة الدولية للطاقة الذرية مسؤول بشكل غير مباشر عن التأثيرات العشوائية فقط للعدد الصغير المحتمل من الأفراد الذين، سيعانون أيضًا، إذا تعرضوا لمصادر الإشعاع، من تأثيرات حتمية. ومع ذلك، لا يضع النظام في الاعتبار التأثيرات العشوائية للأفراد الذين لم يعانوا من آثار حتمية لأنهم لم يتواجدوا بالقرب من المصدر، لكنهم قد يتعرضون لمستويات من الإشعاع أقل من عتبة التأثيرات الحتمية.
الجدول 1-1 فئات المصادر المشعة
| الفئة | نسبة النشاط | مخاوف تتعلق بالسلامةأ | أمثلة للممارسات والأجهزة |
أمثلة للأنشطة الحدية (TBqب) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | النشاط/الخطر > 1,000 | من المحتمل أن تتسبب في إصابة دائمة للشخص الذي تعامل معها أو كان على اتصال بها لأكثر من بضع دقائق. وقد يكون من المميت أن تتواجد بالقرب من هذه الكمية من المواد غير المحمية لمدة تتراوح من بضع دقائق إلى ساعة واحدة. | المولدات الكهروحرارية التي تعمل النظائر المشعة، والمشعات البانورامية، والمشعات الكبيرة ذاتية الحماية، والعلاج عن بعد، والجراحة الإشعاعية التجسيمية المعتمدة على أشعة غاما، وأجهزة المعايرة | أميريسيوم-241 كوبالت 60 سيزيوم-137 إيريديوم 192 |
60 30 100 80 |
| 2 | 1,000 > النشاط/الخطر > 10 | من الممكن أن تتسبب في إصابة دائمة للشخص الذي تعامل معها أو كان على اتصال بها لفترة قصيرة (دقائق إلى ساعات). وقد يكون من المميت أن تتواجد بالقرب من هذه الكمية من المواد المشعة غير المحمية لمدة ساعات إلى أيام. | المشعات الأصغر المحمية ذاتيًا، وأشعة غاما الصناعية، وأجهزة تسجيل قياسات الآبار، وأجهزة المعايرة | أميريسيوم-241 كاليفورنيوم 252 كوبالت 60 سيزيوم-137 إيريديوم 192 |
0.6 0.2 0.3 1.0 0.8 |
| 3 | 10 > النشاط/الخطر > 1 | من الممكن أن تتسبب في إصابة دائمة للشخص الذي تعامل معها أو كان على اتصال بها لساعات. من الممكن - رغم أنه من غير المحتمل - أن يكون من المميت أن تتواجد بالقرب من هذه الكمية من المواد المشعة غير المحمية لمدة أيام إلى أسابيع. | المعالجة الموضعية ذات معدل الجرعات العالية والمتوسطة ج والمقاييس الصناعية الثابتة، وأجهزة تسجيل قياسات الآبار | أميريسيوم-241 كوبالت 60 سيزيوم-137 إيريديوم 192 |
0.06 0.03 0.1 0.08 |
| 4 | 1 > النشاط/الخطر > 0.01 | من الممكن أن تتسبب في إصابة مؤقتة لشخص تعامل معها أو كان على اتصال بها أو قريبًا منها لمدة عدة أسابيع، على الرغم من أن هذا غير مرجح. من غير المحتمل جدًا أن يتعرض أي شخص لإصابة دائمة بسبب هذه الكمية من المواد المشعة. | المعالجة الموضعية منخفضة الجرعات، ومقاييس السماكة، والمقاييس المحمولة، ومقاييس كثافة العظام | ||
| 5 | 0.01 > النشاط/الخطر > الكمية المعفاة/الخطر | لا يمكن أن تسبب إصابة دائمة. | الأجهزة الفلورية التي تعمل بالأشعة السينية، ومزيلات الكهرباء الساكنة، وأجهزة التقاط الإلكترون | ||
أ حسب وصف اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية، https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/category-of-radioactive-sources.html.
ب 1 تيرابيكريل = 27 كوري.
ج تكون مصادر المعالجة الموضعية ذات الجرعات العالية عادة من المصادر من الفئة 2 وفقًا لنظام تصنيف الوكالة الدولية للطاقة الذرية، لكنها في الولايات المتحدة تكون مصادر من الفئة 3 ويتم تنظيمها على هذا النحو بواسطة اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية.
المصدر: معتمدة ومعدلة من الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2004.
فيما يتعلق بالعامل (ب)، لا تضع الوكالة الدولية للطاقة الذرية بشكل عام في الاعتبار العواقب الاجتماعية والاقتصادية في نظام التصنيف الخاص بها، لأنه لم توجد منهجية لتقدير ومقارنة هذه التأثيرات وقت إنشاء النظام. ومنذ صدور تقرير الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، اتخذت حكومة الولايات المتحدة خطوات للتوصل لفهم أفضل للتكاليف الاجتماعية والاقتصادية المرتبطة بسلاح إشعاعي وقدرت أضرارًا تقدر بمليارات الدولارات عند نمذجة تأثيرات سلاح إشعاعي يتضمن مصدرًا من الفئة 1 أو الفئة 3 (راجع القسم 2-7). وبالإضافة إلى ذلك، أثبتت التجربة الواقعية من حادث محطة الطاقة النووية في فوكوشيما دايتشي وغيرها من الحوادث الإشعاعية أن إطلاقات الإشعاع والتعرضات للإشعاع على السكان التي تقل كثيرًا عن المستويات التي يمكن أن تسبب آثارًا حتمية قد تتسبب في عواقب اجتماعية واقتصادية خطيرة وطويلة المدى (راجع القسمين 2-3-2 و2-3-4).
صرح ممثلو الوكالة الدولية للطاقة الذرية الذين أطلعوا اللجنة بأنه لا توجد خطة حالية لإعادة تقييم نظام تصنيف المصادر المشعة للوكالة.6
3-1 النظائر المشعة الشائعة في المصادر المشعة
وضعت الحكومة الأمريكية قائمة تضم 16 نويدًا مشعًا7 ذات أهمية كبرى لاستخدامها في سلاح إشعاعي. ومن بين هذه النظائر المشعة الستة عشر، تمثل الخمسة الأكثر شيوعًا 99 بالمائة من جميع المصادر المُحكمة من الفئة 1 والفئة 2 في الولايات المتحدة. وهذه الخمسة هي الكوبالت 60 والسيزيوم 137 والإيريديوم 192 والأميريسيوم 241 والسيلينيوم 75. وتم تلخيص الخصائص الرئيسية لهذه النظائر المشعة في الأقسام التالية وفي الجدول 1-2.
يُستخدم الكوبالت 60 بشكل أساسي في تعقيم الأجهزة الطبية (99 بالمائة من الاستعمالات)8 لكنه يُستخدم أيضًا في الأبحاث وعلاج السرطان والتصوير الشعاعي الصناعي. ويوجد ما يقرب من 72,000 مصدر من الفئة 1 والفئة 2 للكوبالت 60 في الولايات المتحدة، وهو ما يمثل حوالي 90 بالمائة من جميع مصادر الفئة 1 والفئة 2 في الولايات المتحدة. وفي هذه المصادر، يُستخدم الكوبالت 60 في شكل معدن صلب غير قابل للذوبان وغير قابل للتشتت أو سبيكة معدنية بنصف عمر يبلغ 5.27 سنة. وينتج انحلال الكوبالت 60 شعاعي غاما بطاقة 1.17 و1.33 ميغا إلكترون فولت (MeV). ويتم إنتاج الكوبالت 60 كمنتج ثانوي في المفاعلات النووية عن طريق التنشيط النيوتروني للكوبالت 59. ويُنتج الكوبالت 60 حاليًا في 21 مفاعلاً في الأرجنتين وكندا والصين والهند وروسيا. وازدادت المخاوف بشأن إمدادات الكوبالت 60 في عام 2014 بعد الإعلان عن إنهاء مشروع REVISS المشترك بين شركة روسية مملوكة للدولة وشركة بريطانية، مما أدى إلى انخفاض شبه فوري في المعروض العالمي من الكوبالت 60. وفي الوقت نفسه تقريبًا (في عام 2016)، تم إغلاق مفاعل إمبالس الأرجنتيني لتجديده، وإزالة الكوبالت 60 الإضافي من الإمداد العالمي. ووفقًا لتقديرات حديثة، فإن المعروض من الكوبالت 60 يعد أقل من الكمية اللازمة لتلبية الطلب على تطبيقات التعقيم بحوالي 5 بالمائة (نورديون (Nordion)، 2021).
يُستخدم السيزيوم 137 بشكل رئيسي في المشعات ذاتية الحماية (مشعات السيزيوم) لتشعيع الدم والاستعمالات البحثية، وكذلك في تسجيل بيانات الآبار. ويوجد ما يقرب من 3200 مصدر من الفئة 1 والفئة 2 للسيزيوم 137 في الولايات المتحدة، وهو ما يمثل حوالي 4 في المائة من جميع مصادر الفئة 1 والفئة 2. ويوجد السيزيوم 137 في المشعات وأجهزة المعايرة في شكل مسحوق كلوريد السيزيوم المضغوط، وهو قابل للذوبان في الماء ويمكن تشتيته بسهولة نسبيًا. ويوجد السيزيوم 137 في أجهزة ومقاييس تسجيل بيانات الآبار، في صورة خزف أو زجاج، وبالتالي فهو غير قابل للتشتت أو الذوبان بسهولة. ويكون نصف عمر السيزيوم 137 هو 30.17 سنة ويبلغ انبعاث أشعة غاما الأولية 0.662 ميغا إلكترون فولت (أو 662 كيلو إلكترون فولت [keV]). ويتم إنتاج السيزيوم 137 عن طريق الانشطار النووي لليورانيوم بإنتاجية تبلغ حوالي 6 في المائة من جميع نواتج الانشطار. وحتى وقت قريب، كان السيزيوم المشع المنفصل الذي يُباع دوليًا يُنتج فقط بواسطة جمعية ماياك للإنتاج (PA Mayak) في منطقة تشيليابينسك في روسيا. وفي عام 2015، أعلن مركز بهابها للبحوث الذرية (BARC) في الهند أنه بدأ إنتاج السيزيوم 137 لاستخدامه في مشععت الدم، ودرس استخدام هذه النويدات المشعة في استعمالات أخرى مثل المعالجة الموضعية وتشعيع الطعام وتعقيم الأجهزة الطبية. وكانت الهند أول دولة أبلغت عن استخدام السيزيوم المزجج على شكل قلم رصاص (مركز بهابها للبحوث الذرية (BARC)، 2017). ويعد التوافر المستقبلي للسيزيوم 137 في شكل كلوريد السيزيوم غير مؤكد لأن عددًا من البلدان يهدف إلى القضاء على المخاطر المرتبطة بهذا الشكل.
___________________
6 رونالد باتشيكو، الوكالة الدولية للطاقة الذرية، عرض أمام اللجنة في 10 يونيو 2020.
7 يُرجى الاطلاع على https://www.nrc.gov/docs/ML0531/ML053130250.pdf.
8 إيان داوني، نورديون، عرض تقديمي أمام اللجنة في 13 أكتوبر 2020.
الجدول 1-2 ملخص للنويدات المشعة الأكثر شيوعًا الواردة في الفئات 1 و 2 و 3 من المصادر المشعة في الولايات المتحدة
| النويدة المشعة | العمر النصفي | النسبة المئوية للفئة 1 و2 في جرد الولايات المتحدةأ | كبير نماذج التقديم. |
النشاط النموذجي (TBq) [Ci] | النموذج المادي | انبعاثات الإشعاع والطاقات |
|---|---|---|---|---|---|---|
| كوبالت 60 | 5.27 سنة | 90 | المشعات البانورامية المشعات ذاتية العلاج عن بعد التصوير الشعاعي الصناعي أدوات المُعايرة |
150.000 [4 مليون] 900 [24,000] 500 [14,000] 4 [100] 0.74 [20] 15 [400] |
السبائك المعدنية الكريات المعدنية الكريات المعدنية الكريات المعدنية الكريات المعدنية الكريات المعدنية |
غاما 1.173 و1.333 ميغا إلكترون فولت |
| سيزيوم-137 (Ba-137m) |
30.17 سنة | 4 | المشعات ذاتية العلاج عن بعد أدوات المُعايرة |
75 [2,000] 50 [1,400] 15 [400] |
مسحوق مضغوط (كلوريد السيزيوم) أو زجاج مزجج مسحوق مضغوط مسحوق مضغوط |
بيتا 518 كيلو إلكترون فولت بحد أقصى مع غاما 662 كيلو إلكترون فولت (94.4% من الانحلالات) أو بيتا 1.18 ميغا إلكترون فولت كحد أقصى |
| إيريديوم 192 | 74 يومًا | 5 | التصوير الشعاعي الصناعي | 4 [100] | المعادن | بيتا 1.46 ميغا إلكترون فولت بحد أقصى مع 2.3 غاما 380 كيلو إلكترون فولت في المتوسط، 1.378 ميغا إلكترون فولت بحد أقصى (0.04% من الانحلالات) |
| أميريسيوم-241 | 432.2 سنة | < 1 | تسجيل قياسات الآبار | 0.5–0.8 [13–22] |
مسحوق مضغوط (أكسيد الأميريسيوم) | ألفا 5.64 ميغا إلكترون فولت، غاما 60 كيلو إلكترون فولت، رئيسي |
| سيلينيوم 75 | 119.8 يومًا | << 1 | التصوير الشعاعي الصناعي | 3 [75] | مركب عنصريب أو معدني | غاما 215 إلى 230 كيلو إلكترون فولت في المتوسط، 822 كيلو إلكترون فولت بحد أقصى (0.000134%) |
أ بناءً على عدد الأجهزة.
ب يتم توفير الشكل الأولي للسيلينيوم 75 فقط من روسيا وهو غير متوفر تجاريًا أو معتمدًا للنقل في الولايات المتحدة.
المصدر: معتمد ومعدّل من اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008.
ستخدم الإيريديوم 192 في الاختبار الصناعي غير المدمر (NDT) لتصوير الهيكل الداخلي للمسبوكات المعدنية واللحام والمكونات المصنعة. ويُستخدم كذلك في علاج السرطان لعلاج الأورام الموضعية. ويُستخدم الإيريديوم الطبي 192 على شكل أقراص أو كبسولات. ويوجد ما يقرب من 4,000 مصدر من الفئة 1 والفئة 2 للإيريديوم 192 تُستخدم في الاختبارات الصناعية غير المدمرة، وهو ما يمثل حوالي 5 بالمائة من جميع مصادر الفئة 1 والفئة 2 في الولايات المتحدة. وتنتمي مصادر الإيريديوم 192 المستخدمة في الاستعمالات الطبية إلى مصادر الفئة 3. ويبلغ نصف عمر الإيريديوم 73.83 يومًا، وتتراوح انبعاثات أشعة غاما من 0.110 إلى 1.378 ميغا إلكترون فولت مع متوسط انبعاث أشعة غاما إيريديوم 192 عند 0.375 ميغا إلكترون فولت (أو 375 كيلو إلكترون
فولت). ويتم إنتاج الإيريديوم 192 في مفاعل نووي عن طريق التشعيع النيوتروني للإيريديوم 191 المستقر. ويتم تصنيع الإيريديوم 192 للتصوير الشعاعي الصناعي في مفاعلات في أوروبا وروسيا وجنوب أفريقيا.
يتم خلط الأميريسيوم 241 مع البريليوم لإنشاء مصدر نيوتروني لتسجيل قياسات الآبار لاستنتاج مسامية الصخور الجوفية وكثافتها وتكوينها. ويوجد ما يقرب من 200 مصدر من الفئة 2 من الأميريسيوم 241 مرخصة للاستخدام في الولايات المتحدة، وهو ما يمثل أقل من 1 في المائة من إجمالي مصادر الفئة 1 والفئة 2 المرخصة في الولايات المتحدة. ويكون الأميريسيوم المستخدم في هذه المصادر على شكل حبيبات مضغوطة للغاية من مزيج من أكسيد الأميريسيوم ومسحوق معدن البريليوم. ويعد الأميريسيوم 241 في الأساس مصدر إشعاع لجسيمات ألفا، وتكون ذروة انبعاث جسيمات ألفا الأكثر انتشارًا عند 5.486 ميغا إلكترون فولت (حوالي 85 بالمائة من الانحلالات). وينتج عن تفاعلات ألفا مع نوى البريليوم في مصادر الأميريسيوم والبريليوم طيف طاقة نيوتروني من الطاقات الحرارية إلى حوالي 10 ميغا إلكترون فولت مع مستويات الذروة عند حوالي 3 ميغا إلكترون فولت و5 ميغا إلكترون فولت. ويبلغ انبعاث أشعة غاما للأميريسيوم 241 الأولية (حوالي 36 بالمائة من الانحلالات) 59.5 كيلو إلكترون فولت. ويبلغ عمر نصف الأميريسيوم 432.2 سنة. يتم إنتاج الأميريسيوم 241 في مفاعل نووي عن طريق الاصطياد المتتالي للنيوترونات من اليورانيوم 238 وعن طريق انحلال البلوتونيوم 241 الموجود في الأسلحة النووية التي تم إيقافها،9 التي تتحلل بانبعاثات بيتا بنصف عمر يبلغ 14.35 سنة للأميريسيوم 241. ويتم توفير الأميريسيوم 241 عالميًا بواسطة PA Mayak. وفي مارس 2020، بعد توقف دام 16 عامًا، أعلن برنامج DOE Isotopes Program عن استئناف الإنتاج الروتيني وتوافر الأميريسيوم 241 في الولايات المتحدة.
يُستخدم السيلينيوم 75، مثل الإيريديوم 192، لإجراء الاختبارات الصناعية غير المدمرة. وهو أقل شيوعًا من الإيريديوم 192 في الولايات المتحدة، لكنه يستخدم على نطاق واسع في أماكن أخرى (CISA ،2019). ويكون السيلينيوم 75 المستخدم في هذه المصادر على شكل حبيبات أسطوانية أو شبه كروية. وتُصدر مصادر السيلينيوم 75 أشعة غاما بمتوسط طاقة من 215 إلى 230 كيلو إلكترون فولت. (تعتمد الطاقة الدقيقة للانبعاثات على حجم النقطة البؤرية.) ويوجد نوعان من أشعة غاما الأولية عند 136 كيلو إلكترون فولت و265 كيلو إلكترون فولت (كل منهما حوالي 60 بالمائة من الانحلالات) ونطاق طاقة مفيد يتراوح بين 97 إلى 401 كيلو إلكترون فولت. يبلغ نصف عمر السيلينيوم 75 حوالي 119.8 يومًا. ويتم إنتاجه في مفاعل نووي عن طريق الإشعاع النيوتروني للسيلينيوم 74 المستقر المخصب بالنظائر في المفاعلات الروسية والأمريكية والأوروبية. وتستخدم مصادر السيلينيوم 75 المصنعة في الولايات المتحدة عادةً سبيكة معدنية من السيلينيوم والفاناديوم.
تمت مناقشة تفاصيل استعمالات هذه النويدات المشعة والتقنيات البديلة المتاحة في الفصول من 4 إلى 6.
4-1 تأثير تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008
أُجريت الدراسة التي نتجت عن تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 (اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008) بناءً على طلب الكونغرس بموجب القسم 651 من قانون سياسة الطاقة لعام 2005 (يشار إليه غالبًا باسم قانون سياسة الطاقة). وكجزء من القانون، أصدر الكونغرس الأمريكي تعليماته إلى اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية لاتخاذ العديد من الإجراءات بما في ذلك تمويل دراسة الأكاديميات الوطنية لتقييم استخدامات المصادر عالية المخاطر (الفئة 1 والفئة 2) التي يمكن أن تحل محلها عملية مكافئة أو عملية قد تشكل خطرًا أقل في حالة وقوع حادث أو هجوم. وأنشأ القانون فريق عمل معني بحماية وأمن مصادر الإشعاع (يشار إليه باسم "فريق العمل")، والذي يتمثل دوره في تقديم توصيات إلى رئيس الولايات المتحدة والكونغرس فيما يتعلق بأمن المصادر المشعة. وعين قانون سياسة الطاقة رئيس اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، أو من ينوب عنه، كرئيس لفريق العمل الذي سيتكون من أعضاء من 14 وكالة فيدرالية، ومؤتمر مديري برنامج مكافحة الإشعاع (CRCPD)، ومنظمة ولايات الاتفاقية. حتى الآن، أصدر فريق العمل أربعة تقارير، كان آخرها عام 2018 (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2018). ويرتبط عمل هذه اللجنة بتوصية فريق العمل بأن تعزز حكومة الولايات المتحدة دعم البحث والتطوير لتقنيات بديلة لتحل محل استخدام المصادر المشعة عالية الخطورة وإنشاء برنامج بحوافز من الحكومة لاستبدال الأجهزة عالية الخطورة لتحل محلها بدائل فعالة (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2018).10
عندما صدر تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008، قدرت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية وجود ما يقرب من 54000 مصدر مدني من الفئة 1 والفئة 2 في الولايات المتحدة (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2008). وتم تسجيل البيانات الخاصة بمصادر الفئة 1 والفئة 2 في قاعدة بيانات مؤقتة، من عام 2004 إلى عام 2008، وهي بمثابة التمهيد للنظام الوطني لتتبع-
___________________
9 كان نزع الأسلحة من الخدمة جزءًا من معاهدة تخفيض الأسلحة الاستراتيجية لعام 1993 (ستارت 2) بين الولايات المتحدة وروسيا.
10 يشير تقرير فريق العمل لعام 2018 إلى أن عضوًا واحدًا من منظمة ولايات الاتفاقية كان ممثلًا كعضو لا يتمتع بحق التصويت؛ ولم يتم تمثيل مؤتمر مديري برنامج مكافحة الإشعاع (CRCPD).
المصدر (راجع القسم 2-4) وصُممت قاعدة البيانات المؤقتة لجمع جرد لمرة واحدة للأجهزة والمصادر التي تحتوي على المواد. وكان إبلاغ قاعدة البيانات المؤقتة طوعيًا. وكما أشرنا في القسم السابق، يوجد حاليًا ما يقرب من 80,000 مصدر من الفئة 1 والفئة 11.2
يعتبر مجتمع الأمن الإشعاعي تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 بمثابة تقرير تاريخي12 لتحديد الحاجة إلى
- إعادة النظر في ترتيب مصادر الإشعاع على أساس مخاطرها لتشمل قدرتها على التسبب في اضطراب اقتصادي واجتماعي؛
- استبدال السيزيوم 137 المستخدم في صورة كلوريد السيزيوم.
نُوقشت هذه التوصيات والتقدم المحرز في تنفيذها في الأقسام التالية.
1-4-1 التغيير المقترح لتصنيف مخاطر المصدر
سلط تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 الضوء على أن اللجنة التنظيمية النووية تصنف مخاطر المصادر المشعة في المقام الأول على أساس احتمالية حدوث آثار صحية قطعية (الموت أو الأذى الجسدي الشديد بسبب الإشعاع) ولا تأخذ في الاعتبار احتمال تلويث أي مصدر لمساحات شاسعة من الأراضي مما يؤدي إلى تحريم المنطقة إذا لم يتم استخدام هذه المصادر بشكل آمن وآمن. وقدمت لجنة تقرير عام 2008 التوصية التالية لمعالجة هذه المسألة:
لمنح الأولوية للجهود المبذولة للحد من المخاطر الناجمة عن الاستخدام الضار لمصادر الإشعاع، يجب على اللجنة التنظيمية النووية الامريكية النظر في احتمال تسبب مصادر الإشعاع في تلوث مناطق كبيرة مما يؤدي إلى اضطراب اقتصادي واجتماعي (تحريم المنطقة) لتحديد الإجراءات الأمنية الإضافية المطلوبة، إن وجدت.
أعادت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية تاريخيًا تقييم النظر في الأضرار التي تلحق بالممتلكات خارج الموقع من الإطلاق الإشعاعي ضمن إطارها التنظيمي، بما في ذلك النظر في الآثار الاجتماعية والاقتصادية من الإطلاق غير المقصود للإشعاع على البيئة (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 1997، 1998، 1999، 2000، 2001). وبشكل عام، لم تؤد عمليات إعادة التقييم هذه إلى تغييرات في الإطار التنظيمي للجنة التنظيمية النووية الأمريكية. وتواصل الوكالة استخدام الوفيات الفورية والآثار الصحية القطعية كمعاييرها الأساسية لقياس عواقب الإطلاق الإشعاعي.
بعد حادث محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية عام 2011، حللت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية عملياتها للنظر في العواقب الاقتصادية الناشئة عن أضرار الممتلكات خارج الموقع الناجمة عن أحداث التلوث الإشعاعي. ولم ينظر التحليل على وجه التحديد في الحوادث الإشعاعية مثل سلاح إشعاعي. وخلص موظفو اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية إلى أن الإطار التنظيمي الحالي يمتلك تأثيرًا في تقليل العواقب الاقتصادية من خلال منع الأحداث التي قد تؤدي إلى إطلاق إشعاعي أو تخفيفها. وأوصى موظفو اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية كذلك بتحسين الإرشادات لتقدير التكاليف الاقتصادية خارج الموقع بناءً على البيانات المُحدثة (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2012 أ). ووافقت اللجنة على توصية الموظفين بتقديم إرشادات محسّنة، لكنها وجدت أنه لا ينبغي النظر في العواقب الاجتماعية والاقتصادية في الإطار التنظيمي باعتبارها معادلة للحماية الكافية للصحة والسلامة العامة (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2013).
في الوقت نفسه تقريبًا (في عام 2010)، حدد فريق العمل المعني بحماية وأمن مصادر الإشعاع الحاجة لأن تعيد الحكومة الفيدرالية تقييم استراتيجيات الحماية والتخفيف مقابل تعريفات جهاز تعرض لإشعاع (RED) كبير وجهاز إشعاعي والنظر في العواقب التي تتجاوز الوفيات الفورية الناجمة عن الإشعاع والتأثيرات الصحية الحتمية (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2012 أ، ب). وفي عام 2012، ذكر موظفو اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية أن النظر في العواقب الاجتماعية والاقتصادية والتلوث سيشكل تغييرًا مهمًا في الافتراضات الأساسية المستخدمة لتحديد نتيجة سلاح إشعاعي (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2012 ب) وأنه سيحتاج إلى توجيه إضافي من اللجنة للنظر في فحص العواقب البديلة. وخلص موظفو اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية إلى أن إطار العمل الأمني الحالي يحمي بشكل كافٍ من التلوث وعواقبه الاقتصادية الناتجة. ومن المثير للاهتمام، أن توجيهات اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية تقر بأن "عددًا قليلاً من الوفيات قد يحدث بسبب الطبيعة الإشعاعية للحدث [سلاح إشعاعي]؛ ومع ذلك، يمكن أن تنتج آثار اجتماعية واجتماعية اقتصادية كبيرة عن الذعر العام وتكاليف إزالة التلوث والحرمان من الوصول إلى البنية التحتية والممتلكات لفترات طويلة من الزمن "(اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2014 أ).
اتفق الخبراء في اجتماع لمكتب مساءلة الحكومة (GAO) انعقد بدعم من الأكاديميات الوطنية بشكل عام على أن استخدام الوفيات-
___________________
11 رسالة من جورج سميث، المجلس النرويجي للاجئين، إلى أورانيا كوستي، الأكاديميات الوطنية، 5 فبراير 2021.
12 كان نطاق التقرير واسعًا. واعتبارًا من فبراير 2021، تم تنزيله من موقع ويب مطبعة الأكاديميات الوطنية أكثر من 5600 مرة في 126 بلدًا.
الفورية والآثار الصحية القطعية من الإشعاع له قيمة محدودة بالنسبة للجنة التنظيمية النووية الأمريكية كمعايير لتحديد عواقب سلاح إشعاعي. وبدلاً من ذلك، نظر هؤلاء الخبراء إلى الآثار الاجتماعية والاقتصادية والوفيات الناتجة عن الإخلاء كمعايير أكثر صلة لتحديد النتائج الشاملة لسلاح إشعاعي (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2019).
1-4-2 الإزالة المقترحة للسيزيوم 137 من الاستعمالات التجارية
حدد تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 السيزيوم 137 في شكل كلوريد السيزيوم باعتباره النظير المشع الأكثر إثارة للقلق، لأن أي سلاح إشعاعي ينشر عن عمد السيزيوم 137 بهذا الشكل ستكون له عواقب مدمرة. وتكون النظائر الأخرى التي يحتمل أن تكون خطرة في شكل معادن صلبة مشتتة كشظايا يمكن التقاطها من الأرض أو استخراجها من المباني بعد التفجير. ومع ذلك، فإن السيزيوم 137، عندما يقترن كيميائيًا بالكلور لتكوين كلوريد السيزيوم، يتحول إلى مسحوق شديد الانتشار. وقد يتعين هدم المباني التي تتعرض لكلوريد السيزيوم وإزالة الحطام ودفنه إذا لم يكن بالإمكان تطهير هذه المباني بشكل كافٍ في الموقع. ومن المحتمل أن يمنع سلاح إشعاعي يعمل بكلوريد السيزيوم الوصول إلى المنطقة الملوثة لسنوات.
عندما صدر تقرير عام 2008، كان ما يقرب من 550 جهة مرخصًا لها في الولايات المتحدة تمتلك حوالي 1,100 من مشعات كلوريد السيزيوم ذاتية الاحتواء، التي تحتوي على كميات من النشاط الإشعاعي من الفئة 2 كحد أدنى. وخلص التقرير إلى أنه بالنسبة لمعظم الاستعمالات، يمكن استبدال كلوريد السيزيوم المشع لتحل محله إما أشكال أقل خطورة من السيزيوم المشع أو الكوبالت المشع أو بدائل خالية من النويدات المشعة. وفي ذلك الوقت، كانت مشعات الأشعة السينية متاحة تجاريًا كبدائل للاستعمالات التي لا تتطلب أشعة غاما بالطاقات المحددة المنبعثة من السيزيوم 137 والكوبالت 60، لكنها كانت أقل موثوقية وتكلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن جدوى استخدام أنظمة الأشعة السينية في المرافق التي تتطلب إنتاجية عالية كانت أيضًا موضع تساؤل.
قدمت لجنة تقرير عام 2008 هذه التوصية بشأن كلوريد السيزيوم:
في ضوء الالتزامات العامة لكلوريد السيزيوم المشع، يجب على حكومة الولايات المتحدة تنفيذ خيارات للقضاء على استعمال مصادر كلوريد السيزيوم من الفئة 1 و2 في الولايات المتحدة، وإلى أقصى حد ممكن، في أي مكان آخر. وتقترح اللجنة الخيارات التالية كخطوات للتنفيذ:
- وقف ترخيص مصادر مشعاع كلوريد السيزيوم الجديدة.
- وضع حوافز لإيقاف تشغيل المصادر الحالية.
- حظر تصدير مصادر كلوريد السيزيوم إلى بلدان أخرى، باستثناء أغراض التخلص منها في منشأة مرخصة بشكل مناسب.
تقع مسؤولية ترخيص المصادر المشعة على عاتق اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية وولايات الاتفاقية (راجع القسم 2.4.1). وفي الوقت الذي صدر فيه تقرير الأكاديميات الوطنية وكاستجابة جزئية للتوصيات الواردة في التقرير، نفذت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية العديد من الأنشطة لتحديد أفضل مسار للسيطرة على المصادر المشعة، خاصة مصادر السيزيوم 137. وتضمنت هذه الأنشطة التحقيق في احتمالات الأشكال البديلة للسيزيوم، من وجهة نظر الإنتاج وكذلك تقييم الحد من المخاطر المحتملة التي يمكن أن توفرها هذه الأشكال البديلة. وكانت نتيجة هذا الجهد بيان السياسة الصادر عن اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية بشأن حماية مصادر كلوريد السيزيوم 137 (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2011). وأبرز بيان السياسة أن "المرخص لهم يتحملون المسؤولية الأساسية عن الإدارة الآمنة وحماية المصادر التي بحوزتهم من سوء الاستخدام والسرقة والتخريب الإشعاعي" وأن المصادر ستحظى بحماية كافية من قبل المرخص لهم وفقًا لمتطلبات اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية وولايات الاتفاقية. ومع ذلك، أشار بيان السياسة إلى أنه "يمكن إجراء تحسينات على التصميم تعزز التخفيف أو التقليل من العواقب الإشعاعية" (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2011). ولم توقف اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية ولا ولايات الاتفاقية ترخيص مصادر كلوريد السيزيوم 137. ومنذ عام 2015، تم منح أو تعديل 16 ترخيصًا لإضافة مصادر منفصلة للسيزيوم 137 عند مستويات الفئة 2 أو أعلى منها لتشعيع الدم أو الاستعمالات البحثية أو معايرة الجرعة.13
في عام 2014، عقب التوصية الواردة في تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 لتقديم حوافز لإيقاف مصادر السيزيوم 137 الحالية، جربت حكومة الولايات المتحدة مشروع استبدال مشعاع السيزيوم (CIRP). ويهدف هذا المشروع، الذي تديره الإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA)، إلى العمل مع المستخدمين المحليين لتسهيل الاستبدال الطوعي لمشععات الدم والمشعات البحثية التي تعمل بكلوريد السيزيوم لتحل محلها أجهزة الأشعة السينية على أساس المشاركة في التكلفة (عادةً 50 بالمائة) (راجع الشريط الجانبي 1.2 للاطلاع على وصف لمشروع استبدال مشعاع السيزيوم والشكل 1.2 للاطلاع على صورة لعملية إزالة المصدر). وتشمل الحوافز المالية الإضافية لمشروع استبدال مشعاع السيزيوم التخلص من مشعاع السيزيوم بواسطة الإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA). وبالإضافة إلى مشعات السيزيوم، التي كانت محور توصية تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008، يتضمن مشروع استبدال مشعاع-
___________________
13 مارغريت سيرفيرا، هيئة التنظيم النووي الأمريكية، عرض تقديمي أمام اللجنة في 11 يونيو 2020.
المصدر: من إنتاج المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي.
السيزيوم أيضًا إزالة مشعات الدم والمشعات البحثية التي تعمل بالكوبالت 60. ولا تنطوي مصادر الكوبالت 60 على مخاوف مماثلة لتلك الخاصة بمصادر السيزيوم 137 لأن المصدر صلب وبالتالي لا يمكنه الانتشار بسهولة.
يدعم مكتب الأمن الإشعاعي (ORS) أيضًا بدائل مشعاع السيزيوم دوليًا. وأشار ممثلو سانديا إلى أن الجانب الدولي للبرنامج أكثر تعقيدًا بسبب القواعد واللوائح المختلفة داخل البلد وخطوط السلطة الغامضة فيما يتعلق بترخيص وتنظيم التقنيات البديلة وقيود البنية التحتية والتحديات مع التعاقد الدولي، من بين عوامل أخرى.14
فيما يتعلق بتصدير مصادر كلوريد السيزيوم، أوصى تقرير فريق العمل لعام 2010 بما يلي:
يجب أن يكون القرار بشأن إيقاف ترخيص اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية وولايات الاتفاقية أو تصدير مصادر كلوريد السيزيوم التي تحتوي على كميات كبيرة من المخاطر من المواد المشعة متوقفًا على وجود تقنيات بديلة قابلة للاستعمال، والأخذ في الاعتبار توافر القدرة على التخلص والتغييرات في بيئة التهديد. (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2010)
يتوافق بيان سياسة اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية مع هذه التوصية (اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (U.S. NRC)، 2011). ومنذ عام 2015، تم تصدير كلوريد السيزيوم 23 مرة. وكانت إحدى هذه العمليات تتعلق بتصدير مشعاع لكلوريد السيزيوم في عام 2015؛ وكان الباقي إما حالات إرجاع لمشعات كلوريد السيزيوم أو غيرها من الأجهزة الصناعية التي تستخدم كلوريد السيزيوم إلى الشركة المصنعة.15
___________________
14 عرض تقديمي من مايكل إيتامورا وجودي ليبرمان، سانديا، أمام اللجنة في 29 أبريل 2020.
15 مارغريت سيرفيرا، اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية، عرض تقديمي أمام اللجنة في 9 سبتمبر 2020.
5-1 العمل ذو الصلة من قبل الآخرين
استفادت اللجنة من مراجعة العديد من التقارير والاعتماد على عمل العديد من المنظمات التي درست قضايا الأمن والسلامة المتعلقة بالمصادر المشعة والتقدم والتحديات في اعتماد التقنيات البديلة للاستعمالات المختلفة.
كان لمكتب مساءلة الحكومة دور أساسي في تحديد الثغرات في النظام التنظيمي في الولايات المتحدة المتعلقة بالمصادر المشعة، على سبيل المثال، في استخدام المواد المشعة في الطب (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2012) والمنشآت الصناعية (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2014)، وفي الحصول على تراخيص الفئة 3 (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2016) والتحقق من التراخيص (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2018). وعقد مكتب مساءلة الحكومة أيضًا اجتماعًا للخبراء بدعم من الأكاديميات الوطنية لفحص ما إذا كان تقييم اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية للمخاطر يتضمن جميع المعايير ذات الصلة (مكتب مساءلة الحكومة (GAO)، 2019). وفي وقت كتابة هذه السطور، بعد مشروع قانون اعتمادات تنمية الطاقة والمياه في مجلس الشيوخ للعام المالي 2020 (الكونغرس الأمريكي ومجلس الشيوخ (U.S. Congress, Senate)، 2020)، كان مكتب مساءلة الحكومة يُجري مراجعة أخرى تركز على الأنشطة الفيدرالية المتعلقة بالتكنولوجيات البديلة غير المشعة. ومن المتوقع إصدار المراجعة في خريف عام 2021.
أصدرت مجموعة عمل التقنية البديلة التابعة لوزارة الأمن الوطني تقريرًا في عام 2019 يصف حالة تطوير واعتماد تقنيات بديلة للمصادر المشعة عالية الخطورة المستخدمة في الاستعمالات الصناعية والطبية والبحثية (CISA، 2019). ويفصل هذا التقرير فعالية وتكاليف دورة الحياة واستعمالات هذه التقنيات البديلة والعوائق المحتملة التي تحول دون اعتمادها.
مجموعة العمل المشتركة بين الوكالات التابعة للمجلس الوطني للعلوم والتقنية والمعنية ببدائل المصادر المشعة عالية النشاط (المعروفة باسم GARS) أصدرت دليلاً لأفضل الممارسات للوكالات الفيدرالية. حيث يوفر الدليل التدابير التي يمكن أن تدرسها الوكالات الفيدرالية لتسهيل الانتقال إلى التقنيات البديلة في تخطيطها الاستراتيجي طويل الأجل (المجلس الوطني للعلوم والتقنية (NSTC)، 2016).
أصدر مركز جيمس مارتن لدراسات عدم الانتشار بيانًا في عام 2014 وأوصى بأن تقود الولايات المتحدة جهدًا عالميًا للتخلص التدريجي من استخدام مشعات الدم التي تعمل بكلوريد السيزيوم (بومبر وآخرون (Pomper et al.)، 2014) واقترح لاحقًا خريطة طريق لاستبدال المصادر المشعة عالية الخطورة (مور وبومبر (Moore and Pomper)، 2015). ودخل مركز دراسات عدم الانتشار أيضًا في شراكة مع فيلق خبراء السرطان الدولي لتقديم أفكار لتلبية الحاجة المتزايدة لعلاج السرطان، لا سيما في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل، مع تكثيف اعتماد التقنيات البديلة مثل المسرعات الخطية (كولمان وآخرون (Coleman et al.)، 2017). بالإضافة إلى ذلك، منذ عام 2013، احتفظ مركز دراسات عدم الانتشار بقاعدة البيانات الوحيدة المتاحة للجمهور (برعاية واستضافة المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي) حول الحوادث العالمية للمواد النووية والإشعاعية خارج الرقابة التنظيمية (راجع القسم 2.5.3).
أصدرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية عشرات التقارير ذات الصلة المباشرة بعمل هذه اللجنة. وتغطي هذه التقارير مواضيع مختلفة تتعلق بالمصادر المشعة بما في ذلك السلامة والأمن (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2004، 2005، 2008 أ، 2011، 2014 أ، ب، 2016، 2019 د)، وجدوى اعتماد تقنيات بديلة (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2012 أ، 2014 أ، 2019 ب، ج؛ فان مارك (van Marcke)، 2019)، وبناء القدرات في المرافق الطبية للعلاج الإشعاعي والعلاجات الأخرى (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2008 ج، د، 2014 ج، 2015 أ، ب، د)، ونقل المصادر المشعة (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2008 ب، 2018 ج)، وضوابط الاستيراد والتصدير (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2012 ب) وإدارة المصادر المهملة والتخلص منها (الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، 2013 ب، 2018 أ، د؛ يوسف (Yusuf)، 2020). وتحتفظ الوكالة الدولية للطاقة الذرية أيضًا بقواعد بيانات تتضمن معلومات ذات صلة بمهمة اللجنة بما في ذلك قاعدة بيانات الحوادث والاتجار (راجع القسم 2.5.1، ودليل مراكز العلاج الإشعاعي (راجع القسم 4.3.1)، ودليل المرافق التي تستخدم تقنية الحشرات العقيمة (راجع القسم 5.4). أخيرًا، تدعم الوكالة الدولية للطاقة الذرية كلاً من أنشطة البحث التعاونية وأنشطة نقل التقنية عبر البلدان المتقدمة والنامية من خلال مشاريع البحث المنسقة وبرنامج التعاون التقني. ويساعد برنامج التعاون التقني الدول الأعضاء في بناء القدرات والشراكات ومشاركة المعرفة ودعم الشبكات وتسهيل المشتريات. وتتلقى أيضًا الوكالة الدولية للطاقة الذرية تمويلاً من خارج الميزانية من الدول المانحة لتقديم المساعدة المباشرة مثل عمليات إزالة المصادر من الفئة 1 والفئة 2.
تحظى المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي بالاعتراف على نطاق واسع كمورد وأداة لتتبع التقدم المحرز في الأمن النووي العالمي عن طريق نشر مؤشر المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي (NTI)، الذي يتولى تقييم ظروف الأمن النووي في 175 دولة بالإضافة إلى تايوان. وفي سياق الأمن الإشعاعي، كان للمبادرة المتعلقة بالتهديد النووي دور أساسي في إنشاء نماذج للشبكات لزيادة الوعي بالمخاطر والمسؤوليات المتعلقة بالمصادر المشعة وتسهيل الحوارات بين قيادة مكتب الأمن الإشعاعي وممثلي الولاية والمدينة والسلطات التنظيمية وصناع القرار التشغيلي والشركات المصنعة والمستخدمين (المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي (NTI)، 2017، 2018 أ، ب). وفي الآونة الأخيرة، نشرت المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي أول مؤشر إشعاعي لتقييم السياسات والالتزامات الوطنية المتخذة على الصعيد العالمي لمنع سرقة المواد المشعة (المبادرة المتعلقة بالتهديد النووي(NTI)، 2020).
أصدر المعهد العالمي للأمن النووي (WINS) عدة تقارير تتعلق بأمن المصادر المشعة والتخلص الآمن من هذه المصادر (المعهد العالمي للأمن النووي (WINS)، 2019 أ، ب، 2020 أ، ب). ومن خلال الموائد المستديرة والأنشطة الجماعية الأخرى، أبلغ المعهد العالمي للأمن النووي أصحاب المصلحة بشأن بدائل المصادر المشعة وقدم إطارًا لمساعدة صانعي القرار حول مدى ملاءمة النظر في البدائل ووضع عملية لمساعدة المنظمات على اتخاذ قرار بشأن اعتماد تقنية بديلة (المعهد العالمي للأمن النووي (WINS)، 2018 أ، ب).
تعمل الرابطة الدولية للإشعاع (IIA) والرابطة الدولية لموردي ومنتجي المصادر على رفع مستوى الوعي حول مخاطر الأمن الإشعاعي والبيئات التنظيمية المتغيرة والتكاليف الكاملة لاستخدام المصادر المشعة. ونشرت الرابطة الدولية للإشعاع أوراقًا بيضاء تقارن بين طرق الإشعاع المختلفة (الرابطة الدولية للإشعاع (IIA)، 2017). وتتاح التقارير الصادرة عن هذه الروابط عادة للأعضاء فقط.
6-1 خريطة طريق التقرير
تم تنظيم هذا التقرير في ستة فصول تتناول بيان المهمة (راجع الشريط الجانبي 1-1) في مجمله:
- يقدم الفصل الأول (هذا الفصل) معلومات أساسية عن طلب الدراسة ويصف مهمة الدراسة.
- يقدم الفصل الثاني نظرة عامة واسعة على الاستخدامات الحالية للمصادر المشعة ويناقش العوامل التي تؤثر على مخاطر السلامة والأمن المرتبطة بهذه المصادر، والأدوار والمسؤوليات داخل الحكومة والمنظمات الأخرى للحد من هذه المخاطر، والجهود المبذولة لتتبع المصادر المشعة والتخلص منها في نهاية العمر الافتراضي.
- يصف الفصل الثالث التقنيات البديلة الأولية التي تناولها هذا التقرير والاعتبارات المؤسسية التي تؤثر على القرارات المتعلقة بتبني هذه البدائل. ويتضمن هذا الفصل أيضًا قسمًا يلخص التقدم المحرز في اعتماد تقنيات بديلة للاستعمالات المختلفة التي تم فحصها في هذا التقرير.
- يُجري الفصل الرابع تقييمًا للخيارات لبدائل المصادر المشعة المستخدمة في الاستعمالات الطبية والبحثية.
- يُجري الفصل الخامس تقييمًا للخيارات لبدائل المصادر المشعة المستخدمة في التعقيم.
- يُجري الفصل السادس تقييمًا للخيارات لبدائل المصادر المشعة المستخدمة في الاستعمالات الصناعية.
توفر الملاحق سيرًا ذاتية مختصرة للجنة والموظفين (الملحق أ)، ووصفًا لاجتماعات جمع المعلومات للدراسة (الملحق ب)، وقائمة بالمختصرات والاختصارات الأكثر شيوعًا (الملحق ج)، ومسرد (الملحق د) التي تم اقتباسها من تقرير الأكاديميات الوطنية السابق حول الموضوع نفسه (اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008)، ومعلومات أساسية حول الجدوى الاقتصادية لاعتماد تقنيات بديلة (الملحق هـ)، ومعلومات أساسية عن التعقيم باستخدام الإشعاع بأنماط مختلفة (الملحق و).
تتوقع اللجنة أن يكون الجمهور الرئيسي لهذا التقرير الفني القراء الذين يمتلكون بعض المعرفة المسبقة بالقضايا العامة المتعلقة بالمصادر المشعة، وبالتالي سيكون لديهم بعض الفهم الأساسي لمبادئ وإجراءات الإشعاع. ونشجع القراء الذين يفتقرون إلى خلفية معينة على مراجعة التقارير والمواد الأخرى التي توفر هذا السياق. على سبيل المثال، توصي اللجنة بالملحق ب من تقرير الأكاديميات الوطنية لعام 2008 (اللجنة التنظيمية النووية (NRC)، 2008).
