AS menghidupkan kembali produksi isotop stabil untuk komputasi kuantum dan pertahanan setelah 30 tahun
AS telah memulihkan kemampuan pengayaan isotop stabil dalam negeri untuk pertama kalinya dalam tiga dekade dengan memodernisasi infrastruktur isotopnya, setelah bertahun-tahun bergantung pada pemasok luar negeri. Upaya ini dibangun berdasarkan pengembangan perintis di Laboratorium Nasional Oak Ridge (ORNL) di Tennessee. Hal ini dipimpin oleh program Penelitian dan Produksi Isotop Sains (IRP) Kantor Departemen Energi AS (DOE). Inisiatif ini memulihkan kemampuan yang hilang ketika calutron era Perang Dunia II dinonaktifkan pada tahun 1996. Kini mereka telah memperkenalkan beberapa teknologi pengayaan baru yang melampaui kinerja sistem lama. Menurut ORNL, ekspansi tersebut juga mendukung rantai pasokan domestik yang lebih tangguh. Peningkatan pasokan ini akan membantu memastikan akses terhadap isotop penting yang digunakan dalam pengobatan kanker, pencitraan medis, manufaktur semikonduktor, dan komputasi kuantum. Teknologi isotop baru Untuk proyek ini, para insinyur mengoptimalkan teknologi Pemisahan Isotop Elektromagnetik (EMIS) dan Pemisahan Isotop Centrifuge Gas (GCIS) yang dikembangkan di ORNL. Menurut ORNL, perangkat EMIS modern dapat secara bersamaan mengisolasi dan memperkaya beberapa isotop dari satu unsur dalam satu proses produksi. Hal ini akan memungkinkan AS memproduksi lebih banyak isotop stabil berdampak tinggi dengan lebih efisien. Misalnya, satu kali pengayaan dapat secara rutin menghasilkan ytterbium-176, prekursor yang digunakan untuk memproduksi lutetium-177 (Lu-177). Lu-177 adalah isotop yang disetujui FDA yang digunakan dalam terapi kanker yang ditargetkan. Selama proses yang sama, para peneliti juga dapat memulihkan ytterbium-171, yang digunakan dalam jam atom dan penelitian komputasi kuantum. Laboratorium tersebut juga mendemonstrasikan produksi isotop penting lainnya yang strategis. Bahan-bahan ini antara lain termasuk germanium-76 dan silikon-28 dan semakin banyak digunakan dalam ilmu informasi kuantum dan teknologi semikonduktor canggih. Selain itu, sistem EMIS menghasilkan isotop nikel khusus yang berfungsi sebagai prekursor untuk pemindai keamanan bandara dan pencitraan tomografi emisi positron (PET). Pengayaan tersebut akan dilengkapi dengan teknologi Gas Centrifuge Isotope Separation (GCIS) untuk isotop gas. Program ini memprioritaskan produksi xenon-129, isotop stabil yang digunakan dalam pencitraan resonansi magnetik (MRI) untuk membantu mendiagnosis penyakit paru-paru dengan lebih presisi. Meningkatkan kemampuan AS Menurut ORNL, kedua platform pengayaan ini akan memungkinkan DOE untuk memasok portofolio isotop stabil yang lebih luas. Selain itu, hal ini juga akan mengurangi ketergantungan negara terhadap produsen asing yang sudah lama ada. Selama beberapa dekade, AS terutama mengandalkan Tiongkok, Afrika Selatan, Kanada, Belgia, dan Belanda untuk mendapatkan banyak isotop stabil dan radioaktif. Untuk lebih memperluas produksi, konstruksi sedang dilakukan di Pusat Penelitian dan Produksi Isotop Stabil di Oak Ridge. Fasilitas ini dijadwalkan untuk mulai beroperasi secara bertahap pada tahun 2028 dan diharapkan dapat meningkatkan kapasitas produksi isotop negara secara signifikan. “Untuk memaksimalkan efisiensi ekspansi besar-besaran ini, ORNL mengintegrasikan kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, dan otomatisasi tingkat lanjut ke dalam operasi pengayaan, dan pemrosesan bahan kimia,” kata pejabat DOE. Selain memproduksi isotop, ORNL mengawasi Repositori Isotop Stabil Nasional. Ia juga bermitra dengan universitas, laboratorium nasional, dan industri swasta untuk melatih tenaga kerja yang dibutuhkan untuk produksi isotop di masa depan. “Sejak penonaktifan calutron bersejarah era Perang Dunia II pada tahun 1998, Amerika Serikat kekurangan pengayaan isotop stabil dalam negeri,” kata DOE dalam siaran persnya. “Hari ini, kemampuan tersebut kembali ke Amerika.”
Diterbitkan : 2026-07-15 13:10:00
sumber : interestingengineering.com
