การขาดแคลนไอโซโทปรังสีที่ใช้ในทางการแพทย์จะกลายเป็นเรื่องธรรมดา
(Medical Isotope Shortages Could Become Commonplace)

โกมล อังกุรรัตน์
ศูนย์ไอโซโทปรังสี
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          การขาดแคลนอุปทานของ Mo-99 จะกลายเป็นเรื่องธรรมดาชาชินในช่วงทศวรรษหน้า เว้นแต่จะมีการดำเนินการ อย่างไดอย่างหนึ่งในระยะยาวที่จะแก้ปัญหา นั่นคือข้อสรุปหลักของรายงานจาก ทบวงการพลังงานนิวเคลียร์ [Nuclear Energy Agency (NEA)] ขององค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา ที่จัดพิมพ์โดย กลุ่มระดับบริหาร ของ NEA ว่าด้วยความมั่นคงด้านอุปทานของไอโซโทปทางการแพทย์ [The NEA’s High-level Group on the Security of Supply of Medical Isotopes (HLG-MR)] ที่มองถึงความมั่นคงในอุปทานของไอโซโทปรังสีที่ใช้ในทาง การแพทย์โดยรายงานนี้ชี้ให้เห็นว่ากว่า 90% ของความต้องการ Mo-99 ทั่วโลกมาจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัยหลัก 5 เครื่องเท่านั้น ซึ่งแต่ละเครื่องมีอายูถึง 43 – 50 ปี ในจำนวนนี้ เครื่อง NRU ของแคนาดา และเครื่อง OSIRIS ของ ฝรั่งเศส คาดว่าจะหยุดเดินเครื่องเพื่อผลิต MO-99 ภายในปี 2016

กระบวนการผลิตโมลิบดีนัม-99 ที่ต้องการกำลังผลิตเพิ่มขึ้น

          Mo-99 ใช้เป็นตัวกำเนิด Tc-99m ใช้ในกระบวนการถ่ายภาพอวัยวะต่าง ๆ ทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์ประมาณ 30 ล้านรายในแต่ละปี โดยใช้ Tc-99m มาติดฉลากกับสารประกอบหลายร้อยชนิดของโปรตีนหรือสารประกอบอื่น ๆ ที่ มุ่งหมายให้ไปที่อวัยวะที่ต้องการเฉพาะเจาะจง หรือกระบวนการทางชีวภาพโดยการฉีดสารติดฉลาก Tc-99m นี้เข้าไปใน ร่างกาย Tc-99m จะสลายให้รังสีแกมมา ซึ่งสามารถตรวจวัดได้จากการที่รังสีนี้ผ่านออกมาจากร่างกาย Tc-99m มี ความเหมาะสมที่จะใช้ ทั้งนี้เพราะไม่มีการสลายให้ประจุอนุภาคที่เป็นอันตราย และมีครึ่งชีวิตที่เหมาะสมประมาณ 6 ชั่วโมง ซึ่งยาวพอที่จะใช้ในการตรวจวัดรังสีแกมมา ที่ปลดปล่อยผ่านออกมาเพื่อการวินิจฉัยโรคของอวัยวะต่าง ๆ

          หน่วย HLG-MR ถูกจัดตั้งขึ้นเมื่อเดือนเมษายน 2009 เพื่อที่จะทำให้เกิดการตื่นตัวถึงการขาดแคลน Mo-99 อันเนื่องมาจากการที่ต้องมีการหยุดเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้เพื่อการผลิต Mo-99 ในการซ่อมบำรุงประจำปี ทั้งที่เป็นไปตามแผน และที่ไม่เป็นไปตามแผนที่วางไว้ ในการหยุดซ่อมบำรุงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั่วโลก การหยุดชะงักที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นในปี 2009–2010 เมื่อมีการตรวจพบรอยรั่วของระบบบางส่วนของเครื่องปฏิกรณ์ นิวเคลียร์ NUR ของแคนาดา ทำให้ต้องมีการหยุดเดินเครื่องเป็นระยะเวลานานกว่า 13 เดือนเพื่อแก้ไขซ่อมบำรุง

ข้อจำกัดในศักยภาพในกระบวนการผลิต Mo-99
ปัจจุบันมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เดินเครื่องเพื่อการผลิตไอโซโทปรังสีที่สำคัญอยู่ 9 เครื่องคือที่ แคนาดา แอฟริกาใต้ ออสเตรเลีย อาร์เจนตินา และอีก 5 เครื่องในยุโรป อย่างไรก็ตาม HLG-MR ได้รายงานว่า มีข้อควรระวังที่จะเกิด การขาดแคลนไอโซโทปรังสีทางการแพทย์ ทั้งนี้เพราะปริมาณความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอด ขณะที่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลายเครื่องอาจต้องหยุดการเดินเครื่อง และข้อจำกัดที่เหลื่ออยู่ในภูมิภาคของศักยภาพการผลิต

          Mo-99 มีครึ่งชีวิต 66 ชั่วโมง ซึ่งเป็นระยะเวลาที่ไม่นานพอที่จะผลิตเพื่อเก็บไว้ใช้ โดยผลิตมาจากการนำเอา U-235 ไปอาบนิวตรอนในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จากนั้นนำมาเข้ากระบวนการผลิตเพื่อแยก Mo-99 ออกมา มี ข้อกำหนดบังคับไม่ให้ขนส่ง U-235 ที่อาบนิวตรอนแล้วทางเครื่องบิน ดังนั้น สถานที่ตั้งโรงานกระบวนการผลิต จึงถูก จำกัดให้ตั้งอยู่ห่างจากสถานที่ตั้งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไม่เกิน 1000 กม.ทั้งนี้เพื่อไม่ให้ระยะเวลาในการขนส่งนาน เกินไป

          ปัจจุบันมีสถานที่โรงงานผลิต Mo-99 จำนวน 6 แห่ง ที่อยู่ใกล้ ๆ กับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลัก ๆ ในรายงาน ระบุว่า ศักยภาพในกระบวนการผลิตบางพื้นที่ ไม่สามารถสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นได้ โดยเฉพาะในช่วงที่ขาดแคลน Mo-99 เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทั้งนี้เพราะว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในยุโรป ไม่สามารถที่จะอาบรังสีนิวตรอนสารตั้งต้น U-235 ได้อย่างเต็มที่ อันเนื่องมาจากการที่ไม่มีโรงงานกระบวนการผลิต Mo-99 ที่จะรองรับได้เพียงพอ จากผลดังกล่าว HLG-MR เสนอแนะว่า การผลิตและศักยภาพกระบวนการผลิต ควรมีการประสานงานกันในระดับภูมิภาค

การลงทุนในกระบวนการผลิต
          มุลค่าของการลงทุนสร้างโรงงานกระบวนการผลิตใหม่มีมูลค่าประมาณ 200 ล้านดอลลาร์อเมริกัน ตามรายงานนี้ บ่งชี้ว่า การลงทุนอย่างมีนัยสำคัญทางอุตสาหกรรม แต่มีความไม่แน่นอน ในเรื่องของการอาบรังสีสารตั้งต้นการผลิต ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และช่องทางรายได้ที่ไม่สนับสนุนความยั่งยืนทางเศรษฐกิจของอุตสาหกรรมนี้

          ความท้าทายที่ต้องเผชิญอีกอย่างหนึ่งคือ ประแด็นที่จะมีข้อบังคับเกี่ยวกับการใช้ HEU ซึ่งสามารถนำไปทำเป็น อาวุธนิวเคลียร์ได้ เปลี่ยนมาใช้ LEU ในกระบวนการผลิต การใช้ LEU เป็นสารตั้งต้นกระบวนการผลิตจะผลิต Mo-99 ได้น้อยกว่า HEU ดังนั้น ชุดกระบวนการผลิตจึงต้องมีขนาดที่ใหญ่กว่า ในทำนองเดียวกันต้องมีกระบวนการจัดการ เกี่ยวกับกากกัมมันตรังสีที่เพิ่มมากขึ้นด้วย

          ตัวแทนจำหน่ายไอโซโทปรังสีด้านการแพทย์เชื่อว่า ความต้องการ Tc-99m จะเพิ่มขึ้นแต่ละปีประมาณ 1 – 2% โดยตัดประเด็นปัญหากระบวนการผลิตออกไป คาดว่าความต้องการจะเพิ่มขึ้น จนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีอยู่ใน ปัจจุบัน จะสนองความต้องการได้จนถึงปี 2017

ผลกระทบอันใกล้
จากผลกระทบการขาดแคลน Mo-99 ปัจจุบัน ได้มีการเตรียมการที่จะก่อสร้างโรงงานผลิต Mo-99 ขึ้นใหม่ประมาณ 12 แห่ง และคาดหวังว่าจะเปิดดำเนินการได้ในปี 2015 ถ้าเป็นจริงตามนี้ ปัญหาความต้องการที่เพิ่มขึ้น 2% ต่อปี ก็สามารถ แก้ไขได้ อย่างไรก็ตาม ถ้าไม่มีการดำเนินการแก้ไขปัญหาด้านการเพิ่มศักยภาพกระบวนการผลิต และมีความเป็นไปได้ที่ บางโครงการไม่สามารถดำเนินการได้ การเผชิญกับปัญหาการขาดแคลน Mo-99 ก็จะเป็นไปไต้อีกในปี 2021

          มีข้อเท็จกล่าวว่า แบบจำลองทางเศรษฐกิจของการผลิต Mo-99 จะไม่ยั่งยืน ทั้งนี้เพราะการผลิต Mo-99 จะเป็น ส่วนประกอบพลอยได้ของกิจกรรมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เท่านั้น อันเป็นผลมาจากการทำสัญญาระยะยาวของส่วน การผลิต Mo-99 กับส่วนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในราคาที่ต่ำ ในบางกรณีราคาของไอโซโทปรังสีที่ผลิตได้ ไม่สามารถ ครอบคลุมต้นทุนการดำเนินการของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แท้จริงรายงานของ HLG-MR กล่าวว่า ผลตอบแทนทาง ด้านเศรษฐกิจในการผลิต Mo-99 โดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไม่เพียงพอที่จะนำมาพัฒนาระบบพื้นฐานสนับสนุนใหม่ สำหรับการผลิต Mo-99 มูลค่าในการที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อเนกประสงค์ใหม่ จะต้องใช้งบลงทุนประมาณ 400 ล้านยูโร แต่มูลค่าการลงทุนนี้ อาจคุ้มค่าหากมีการดำเนินการตามรูปแบบธุรกิจที่หลากหลายแตกต่างกัน

          การผลิต Mo-99 อาจมีวิธีอื่น ๆ โดยไม่จำเป็นที่ต้องอาศัยจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องใหม่ ดังเช่น TRIUMF กำลังหาทางดำเนินการที่จะผลิต Mo-99 โดยใช้เครื่องเร่งอนุภาคในการผลิต หรืออาจจะใช้เครื่องปฏิกรณ์ นิวเคลียร์กำลังมาเป็นส่วนหนึ่งในการผลิตไอโซโทป แต่อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ยาก ทั้งนี้เพราะต้องมี การเปลี่ยนแปลงในการควบคุมระดับกำลัง ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้า

ถอดความจาก
http//physicsworld.com/cws/article/news/44527

โพสต์เมื่อ : 19 มกราคม 2554