پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Evaluation of a microdosimeter designed for measurement of neutron lineal
energy distribution and determination of its quality factorارزیابی میکرودزیمتر طراحی شده برای اندازهگیری توزیع انرژی خطی و تعیین ضریب کیفیت نوترونها186FAامیرمصلحیپژوهشکده ی کاربرد پرتوهاغلامرضارئیس علیپژوهشکده ی کاربرد پرتوهامحمدلامعیپژوهشکده ی فیزیک و شتاب گرهاJournal Article20160801 Energy response of common neutron dosimeters has a significant deviation. Our goal is to construct an ambient neutron dosimeter as an array of microdosimeters whose response has less dependency on neutron energy. Before construction, the behavior of the microdosimeter as a tissue equivalent in neutron fields has been investigated. The cylindrical sensitive volume of the microdosimeter with 5 mm of diameter and the height filled with a tissue equivalent (TE) gas has been selected to behave like a tissue spherical volume of 1 μm diameter. The walls have been considered as TE plastics with a thickness of 2 mm. The lineal energy distribution for a few single energies of neutrons and also for the energy spectrum of <sup>241</sup>Am-Be source has been calculated using Geant4 toolkit and the quality factors have been worked out. The calculated lineal energy distributions and the values of quality factor for dose equivalent measurement are found to be in good agreement with the experimental measurements reported in ICRU-40. The results show that the designed microdosimeter which is equivalent to the tissue with a good approximation, can be used as a part of the ambient dosimeter for measurement of dose-equivelant in neutron fields. <br /> <br /> پاسخ انرژی دزیمترهای متداول نوترون افت و خیز بالایی دارد. هدف پژوهش حاضر ساخت یک دزیمتر محیطی نوترون به صورت آرایهای از میکرودزیمترها بود که پاسخ آن وابستگی کمتری به انرژی داشته باشد. برای این منظور، قبل از ساخت، یکی از این میکرودزیمترها طراحی و عملکرد آن برای داشتن رفتار معادل بافت در میدانهای نوترونی ارزیابی شد. حجم حساس میکرودزیمتر به شکل استوانهای به قطر و<br />ارتفاع 5 میلیمتر و پر شده از گاز معادل بافت، بهگونهای طراحی شد که معادل با حجمی کروی از بافت به قطر 1 میکرومتر رفتار نماید. دیوارههای آن نیز از جنس پلاستیکهای معادل بافت و به ضخامت 2 میلیمتر انتخاب شد. توزیع انرژی خطی برای چند انرژی مختلف نوترونها و همچنین برای طیف انرژی چشمهی Am-Be241 با استفاده از کد Geant4 محاسبه و از روی آن ضریب کیفیت نوترونها محاسبه شد. توزیعهای انرژی خطی با توزیعهای تجربی گزارش شده و مقدارهای ضریب کیفیت نیز با مقدارهای گزارش شده در 40ICRU- مقایسه شد که توافق خوبی را با یکدیگر نشان دادند. نتیجهها نشان داد که میکرودزیمتر طراحی شده با تقریب خوبی با بافت معادل بوده و میتواند به عنوان بخشی از دزیمتر محیطی، در میدانهای نوترونی برای اندازهگیری معادل دز به کار برده شود.
پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Measurement and calculation of neutron energy spectrum in TRR irradiation facilities: a feasibility study of using TRR for BNCTبررسی قابلیت رآکتور تهران برای استفادهی عملی در نوترون درمانی با بور9167FAیاسرکاسه سازپژوهشکده ی رآکتورحسینخلفیپژوهشکده ی رآکتورفائزهرحمانیدانشکده ی علوم، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسیارسلانعزتیدانشکده ی علوم، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسیاشکانحسنی رخدانشکده ی علوم، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسیمهدیکیوانیدانشکده ی علوم، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسیJournal Article20160801An investigation has been made for the use of Tehran Research Reactor (TRR) as a neutron source for the boron neutron capture therapy (BNCT) by calculating and measuring the energy spectrum and spatial distribution of neutrons in all external irradiation facilities, including six beam tubes, thermal column, and medical room. Activation methods with multi-foils and a copper wire have been used for the measurements. The results showed that: (1) small diameter and long length beam tubes cannot provide sufficient neutron flux for the BNCT; (2) for using the medical room, the TRR core should be placed in the open pool position. In this situation, the distance between the core and patient position is about 400 cm, so the neutron flux cannot be sufficient for the BNCT; (3) the best facility which can be adapted for the BNCT application is the thermal column if all graphite blocks can be removed. The non-thermal neutron flux at the beginning of this empty column is 5.33×10<sup>9</sup> cm<sup>-2</sup> s<sup>-1</sup>, where it can provide an appropriate neutron beam for the BNCT. <br /> <br /> در این مقاله امکان استفاده از رآکتور تحقیقاتی تهران در نوترون درمانی به صورت محاسباتی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور شرایط نوترون در تسهیلات تابشدهی رآکتور شامل کانالهای پرتو، اتاق نوترون درمانی و ستون گرمایی با استفاده از روش فعالسازی پولک و سیم مسی، تعیین و با استفاده از کد MCNPX محاسبه و در نهایت ستون گرمایی به دلیل دارا بودن شرایط نوترونی مناسبتر، به عنوان کانال مورد نظر انتخاب شد. این ستون به وسیلهی قطعههای گرافیتی مکعبیشکل و قابل جابهجایی پُر شده است. نتیجهی محاسبهها نشان داد که در صورت تخلیهی ستون گرمایی میتوان به شار فوق گرمایی 1- s 2-cm 109×33/5 دست یافت که مقدار مناسبی برای نوترون درمانی است. <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Design and construction of a bent crystal spectrometer for studying soft X-rays of Sharif Plasma Focusطیفسنجی پرتوهای ایکس نرم دستگاه پلاسمای کانونی صنعتی شریف با استفاده از طیفسنج ساخته شده با بلور خمیدهی استوانهای17238FAعبدالهادیحسین زادهدانشکده ی مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریفغلامرضااطاعتیدانشکده ی مهندسی انرژی و فیزیکناصروثوقیدانشکده ی مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریفJournal Article20160801A soft X-ray spectrometer based on Johann's method and an embedded curved crystal which was designed and fabricated for the Sharif University of Technology's Plasma Focus (SUT-PF) is presented in this paper. Focusing rays with the same wavelength at a point to increase the ray intensity is a reason for choosing the cylindrical curved crystal spectrometer since its performance is inspired by Bragg's law. The optimal conditions for the SUT-PF (pressure and voltage) are determined and examined by a photodiode detector and a pinhole camera before the experiments. Under the optimal discharge condition for soft X-ray generation, the recorded spectral lines on the radiography film and the corresponding atomic transitions are measured and analyzed using a suitable arrangement of the spectrometer and PF device. Experimental results confirm that the wavelength of the emitted soft X-ray from the ionized argon plasma is mainly in the range of 3 to 4 angstrom, where the atomic transition of 1s<sup>2</sup>-1s2p at the emitted wavelength of 3.943 angstrom has the highest intensity compared to other spectral lines. <br /> <br /> <br /><strong><em> </em></strong>دستگاه پلاسمای کانونی قابلیت تولید الکترون، یون، نوترون و پرتو ایکس نرم و سخت را در گسترهای از طول موجها و انرژیها دارد. در این پروژه برای طیفنمایی پرتوهای ایکس نرم گسیلیده از دستگاه پلاسمای کانونی دانشگاه صنعتی شریف یک طیفسنج طراحی و ساخته شد. طرح کلی این طیفسنج طرح جوهان است که در آن از یک بلور خمیدهی استوانهای استفاده شده است.<br />نحوهی عملکرد این طیفسنج براساس قانون براگ بوده و دلیل استفاده از بلور خمیده در آن، متمرکز کردن پرتوهای با طول موج یکسان در یک نقطه و بالا بردن شدت آنها است. برای انجام آزمایشها، شرایط بهینهی دستگاه پلاسمای کانونی (فشار و ولتاژ) به وسیلهی آشکارسازهای دیود نوری و دوربین روزنه سوزنی بررسی و تعیین شد. با انتخاب چیدمان مناسب بین طیفسنج پرتو ایکس و دستگاه پلاسمای کانونی و تخلیهی دستگاه در شرایط بهینهی گسیل پرتو ایکس نرم، خطوط طیفی ثبت شده بر روی فیلم رادیوگرافی و گذارهای اتمی مربوط به آنها تحلیل و اندازهگیری شد. نتیجههای آزمایشها نشان داد که طول موجهای پرتو ایکس نرم گسیلیده از پلاسمای آرگون یونیده شده، عمدتاً در بازهی بین 3 تا 4 آنگستروم بوده و از این بین، گذار اتمی p2s1-2s1 مربوط به گسیل طول موج 943/3 آنگستروم دارای بیشترین شدت در بین سایر خطوط طیفی است. <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Design and construction of a dose calibrator for measuring activity of radioisotopesطراحی و ساخت دستگاه اندازهگیری فعالیت پرتوزایی رادیوایزوتوپها (دزسنج)24329FAامیررضاسیمین فرمجتمع پژوهشی البرز، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ، صندوق پستی: 3148643111 کرج- ایرانمحمدرضاحسن زادهمجتمع پژوهشی البرز، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ، صندوق پستی: 3148643111 کرج- ایرانارژنگشاهورمجتمع پژوهشی البرز، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ، صندوق پستی: 3148643111 کرج- ایرانحسینزمانی زینلیمجتمع پژوهشی البرز، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ، صندوق پستی: 3148643111 کرج- ایرانJournal Article20160801It is necessary to know the exact value of radioisotope activity in the field of radio-pharmaceutical therapy or diagnostic applications. Dose calibrators are usually utilized in the nuclear medical centers for this purpose. Because of the sophisticated technology used in dose calibrators and due to the limited demand, only a few American and European companies supply the dose calibrators, thereby, the very high prices, a dose calibrator makes it uneconomical for the medical centers to purchase. This paper introduces a brief description of the design and construction of a dose calibrator along with an assessment of a thorough experiment results. The detector of the dose calibrator is a chamber that works in the current mode. The ionization area of the chamber has two cylinder spaces filled with argon gas. The electrometer of this system has been designed in a way that it can measure very low currents of a few femtoamperes (10<sup>-15</sup> A). The results of experiments and practitioners’ reports showed that the device is able to measure the activity of γ and β sources with high accuracy in a wide range. Measuring low activities, having high accuracy, low cost, and being user friendly are some advantages of this device. <br /> <br /> دانستن مقدار دقیق فعالیت پرتوزایی رادیوداروها و رادیوایزوتوپها در کاربردهای تشخیصی یا درمانی امری ضروری است. برای این منظور، معمولاً دستگاه سنجش دز (کوریسنج) مورد استفاده قرار میگیرد که به دلیل پیچیدگی فنآوری ساخت و تقاضای معدود، طراحی و ساخت این دستگاه تنها توسط چند شرکت آمریکایی و اروپایی انجام میشود و تهیهی آن برای مراکز پزشکی و پژوهشهای هستهای با صرف هزینهی بالا امکانپذیر است. در این مقاله نحوهی طراحی و ساخت نمونهای از این دستگاه ارایه شده و نتیجههای آزمایشهای مختلف و نحوهی مقیاسبندی آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. آشکارساز طراحی شده در این دستگاه اتاقک یونش استوانهای از نوع چاهی است که با گاز آرگون پر میشود. قسمت الکترومتر دستگاه طوری طراحی و ساخته شده که قابلیت اندازهگیری جریانهای الکتریکی خیلی پایین در حد چند فمتوآمپر (A 15-10) را دارد. نتیجههای آزمایشها و گزارش کاربران نشان میدهد که این دستگاه با دقت بالا و در بازهی وسیعی از فعالیت پرتوزایی، توانایی اندازهگیری فعالیت چشمههای گسیلندهی پرتوهای γ و β را دارد. از مزیتهای این دستگاه میتوان به قابلیت اندازهگیری فعالیتهای خیلی پایین، دقت بالای اندازهگیری، قیمت تمام شدهی پایین و سهولت کاربری اشاره کرد. <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Numerical simulation of subcooled boiling in a vertical pipe with twisted tape insertsشبیهسازی عددی تأثیر نوار پیچان بر جوشش زیرسرد در یک لولهی عمودی334110FAحسینکاظمی نژادپژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایرانمهدیتفرشیپژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایرانJournal Article20160801Subcooled flow boiling occurs in many industrial applications and it is characterized by a large heat transfer coefficient. In this paper, numerical simulation of subcooled flow boiling in a vertical pipe is investigated by ANSYS CFX 14. Variation of void fraction as a function of increasing enthalpy along the pipe is validated against the RELAP5 and experimental results available in the literature. The RELAP5 has a broad acceptance as a tool for analyzing the thermal-hydraulic behavior of the nuclear reactors. The code is based on a non-homogeneous and non-equilibrium two-phase model of six equations solved by a fast and partially implicit numerical scheme. The model does not have the ability to simulate two phase flow with a twisted tape insert. The effect of the twisted tape inserts on improving the subcooled boiling heat transfer is investigated in a vertical pipe of 2m in length and 154mm in diameter using CFX14. The pressure and wall heat flux is 45 bar and 0.57 MW m<sup>-2</sup>, respectively. The range of the twisted tape pitch investigated to be between 0.04 m and 0.16 m. A comparison of the predicted void fractions for a plain vertical tube without tube inserts revealed a good agreement with the experimental data. It was found that, heat transfer and pressure drop both increase with a reduction of the twisted tape pitch. Also, within the pitch range investigated, the 0.08 m pitch had the highest performance with respect to the pressure drop and heat transfer. <br /> <br /> جوشش زیرسرد در بسیاری از کاربردهای صنعتی رخ میدهد و ویژگی آن بالا بودن ضریب انتقال حرارت است. در این پژوهش، برای شبیهسازی عددی تأثیر نوارهای پیچان بر ضریب انتقال حرارت جوشش زیرسرد در یک لولهی عمودی از نرمافزار 14ANSYS CFX استفاده شد. به منظور اعتبارسنجی، ابتدا کسر حجمی بخار پیشبینی شده برحسب افزایش انتالپی سیال در طول لوله با نتیجههای نرمافزار 5RELAP و نتیجههای آزمایشگاهی موجود در منابع برای لولهی صاف مقایسه شد. نرمافزار 5RELAP به طور گسترده در محاسبههای ترموهیدرولیک رآکتورهای هستهای استفاده میشود. این نرمافزار که یک بُعدی است و از یک روش عددی ضمنی سریع استفاده میکند، شش معادله را در حالت گذرا برای جریان دوفازی در حالت غیرتعادلی و غیرهمگن حل میکند و قابلیت شبیهسازی انتقال حرارت دو فازی با نوار پپچان را ندارد. اثر نوار پیچان در افزایش ضریب انتقال حرارت جوشش زیرسرد در یک لولهی عمودی به طول 2 متر و قطر 154 میلیمتر با استفاده از نرمافزار 14CFX شبیهسازی شد. فشار و شار حرارتی به ترتیب، bar 45 و 2-MW m 57/0 و محدودهی گام نوار پیچان 04/0 تا 16/0 متر است. مقایسهی کسر حجمی بخار پیشبینی شده، با دادههای تجربی از تطابق خوبی برخوردار است. مشاهده شد که با کاهش گام پیچش، ضریب انتقال حرارت و افت فشار افزایش مییابد. همچنین در محدودهی گام پیچش بررسی شده، محاسبهی ضریب عملکرد نشان داد که نوار پیچشی با گام 08/0 متر دارای عملکرد بهینه است.
پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Investigation of radial dose distribution and cumulative dose of radiopharmaceuticals used for pain palliation of bone metastasesبررسی توزیع شعاعی دز و دز تجمعی رادیوداروهای مورد استفاده در تسکین درد متاستاز استخوان424711FAحسنرنجبرپژوهشکدهی چرخهی سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایرانعلیبهرامی سامانیپژوهشکدهی چرخهی سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایرانداوودبیکیمرکز تحقیقات پزشکی هستهای، دانشگاه علوم پزشکی تهران، صندوق پستی: 13135-14117، تهران ـ ایرانمحمدقنادی مراغهپژوهشکدهی چرخهی سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایرانJournal Article20160801 A cancer that begins in an organ, such as breast or prostate, and then spreads to the bone, results in metastatic bone. The treatment of the bone metastases is one of the most important challenges of nuclear medicine. Using radiopharmaceuticals has increased the hope for the cure or at least palliation of the bone metastases. The aim of this work is the comparison of the radial dose distribution and cumulative dose due to <sup>153</sup>Sm, <sup>177</sup>Lu and <sup>166</sup>Ho. Also, the side effects due to the energetic emitted particles of this radionuclide were evaluated. By the use of MCNPX computer code, a model was designed to calculate the absorbed dose in the bone phantom. The results showed that the maximum and minimum absorbed dose due to beta particles belong to <sup>166</sup>Ho and <sup>177</sup>Lu, respectively. The absorbed dose related to the <sup>153</sup>Sm gamma radiation is more than other radionuclides. Therefore, <sup>166</sup>Ho can be suitably used for treatment of the massive tumors and <sup>177</sup>Lu can be more useful for small tumors. <sup>153</sup>Sm is more reliable for tumors of differect sizes because of its medium energy radiation. <br /> <br /> <br /><strong><em> </em></strong>سرطانی که در اندامی مانند پروستات یا سینه شروع شده و سپس در استخوانها پخش میشود، منجر به متاستاز استخوان میشود و درمان آن از بزرگترین چالشهای پیش روی علوم پزشکی هستهای است. استفاده از رادیوداروها، امید به درمان یا دست کم تسکین درد متاستاز استخوان را افزایش داده است. هدف از این پژوهش مقایسهی توزیع شعاعی دز و دز تجمعی رادیونوکلیدهای ساماریم-153، هولمیم-166 و لوتسیم-177 و همچنین بررسی عوارض جانبی (دز دریافتی توسط مغز استخوان) ناشی از ذرات پرانرژی بر بافتهای غیرهدف بود. با استفاده از کد MCNPX مدلی برای محاسبهی دز جذبی در فانتوم استخوان طراحی شد. نتایج نشان داد که بیشترین دز جذبی حاصل از ذرات بتا مربوط به هولمیم-166 و کمترین آن مربوط به لوتسیم-177 است. همچنین تابشهای گامای ساماریم-153 بیشترین دز جذبی در استخوان و محیط اطراف آن را ایجاد میکنند. بنابراین هولمیم-166 برای درمان تومورهای حجیم و لوتسیم-177 برای تومورهای کوچکتر مناسبتر خواهند بود.<br />ساماریم-153 به خاطر دارا بودن پرتو با انرژی متوسط، برای بیشتر تومورها از نظر اندازه مناسب خواهد بود. <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Synthesis of polyvinyl pyrrolidone/ silica nanofiber by electrospinning method for adsorbtion of thorium from aqueous solutionساخت نانوالیاف پلیوینیل پیرولیدن- سیلیکا به روش الکتروریسی برای جذب توریم از محلولهای آبی485812FAعلیستاری وانقیدانشکدهی مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، صندوق پستی: 4563-11155، تهران ـ ایرانعلیرضاکشتکارپژوهشکدهی چرخهی سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایرانحسینابوالقاسمیدانشکدهی مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، صندوق پستی: 4563-11155، تهران ـ ایرانJournal Article20160801In this study, polyvinyl pyrrolidone/silica composite nanofiber adsorbents were synthesized by the electrospinning method, and their applications for adsorption of thorium ions from aqueous solution in a batch sorption process were studied. The functional groups of the composite nanofiber and its morphology were characterized by FTIR and SEM analyses. The influences of several variables such as SiO<sub>2 </sub>content, 3-aminpropyltriethoxysilane content, pH, adsorbent dosage, contact time, solution initial concentration and temperature were evaluated. The maximum adsorption capacity of thorium ions was found to be 161.3 mg/g at 45°C and pH 5. The kinetic data were analyzed by the pseudo-first-order, pseudo-second-order and double-exponential kinetic models. The Freundlich, Lanmuir and Dubinin-Radushkevich isotherm models, were applied to describe the equilibrium data. Thermodynamic parameters indicated that the thorium adsorption onto the composite nanofiber adsorbent is an endothermic and spontaneous process. The modified polyvinyl pyrrolidone/silica composite nanofiber with amine functional group is regenerated by 0.5 M HNO<sub>3</sub>/0.1 M HCl in the equal ratio solution and the adsorption capacity did not change remarkably after the five sorption-desorption cycles. <br /> <br /> در کار پژوهشی حاضر جاذب نانوالیاف ترکیبی پلیوینیلپیرولیدن- سیلیکا به روش الکتروریسی تهیه شده و کاربرد آن در جذب یونهای توریم به صورت ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. گروههای عاملی موجود در نانوالیاف ترکیبی از طریق طیفسنجی تبدیل فوریهی زیرقرمز تعیین و ریختشناسی سطح با استفاده از میکروسکوپی الکترون پویشی بهینه شد. اثر پارامترهای مؤثر بر ظرفیت جاذب تهیه شده برای جذب یونهای توریم از قبیل درصد وزنی نانوذرات سیلیکا، درصد وزنی 3- آمینوپروپیلتریاتوکسیسیلان، pH محیط، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیهی محلول توریم و دمای محلول بررسی شد. بیشینه مقدار جذب توریم به وسیلهی جاذب 3/161 میلیگرم بر گرم در دمای 45 درجه و pH برابر 5 به دست آمد. دادههای سینتیکی با سه مدل شبه مرتبهی اول، شبه مرتبهی دوم و دونمایی تحلیل شد. سه مدل همدمای لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین- رادشکویچ برای توصیف دادههای تعادلی استفاده شد. محاسبهی پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب توریم به وسیلهی جاذب نانوالیاف ترکیبی تهیه شده گرماگیر و خودبهخودی است. نانوالیاف ترکیبی پلیوینیلپیرولیدن/ سیلیکای اصلاح شده با گروه عاملی آمینی به وسیلهی 5/0 مول بر لیتر نیتریک اسید/ 1/0 مول بر لیتر هیدروکلریدریک اسید با نسبت حجمی یکسان بازیابی شد و در 5 چرخهی جذب- واجذب متوالی مورد استفاده قرار گرفت که تغییر چندانی در ظرفیت جذب مشاهده نشد.
پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Characterization of electron beam generated in ignitor-plasma interaction of shock ignition conceptبررسی مشخصههای باریکهی الکترون تولید شده در برهمکنش تپ افروزنده با هدف فشرده شده در رهیافت افروزش شوکی596513FAسمیهرضاییپژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران ـ ایرانامیرحسینفرهبدپژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران ـ ایرانمحمد جعفرجعفریپژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران ـ ایرانصمدسبحانیانگروه فیزیک هستهای، دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، صندوق پستی: 163-51665، تبریز ـ ایرانJournal Article20160801Generally, laser ignitior parameters in shock ignition concept are above the threshold for laser-plasma instability and therefore are prompting the generation of fast electrons. Depending on the electron energy spectrum and compressed fuel density, the electrons can cause fuel preheating or increase the shock wave amplitude. In this paper, first, the target hydrodynamic parameters are calculated before driving ignitor pulse. Then, electron energy spectrum in the interaction of ignitor with plasma for laser intensity of 10<sup>16</sup> Wcm<sup>-2</sup> is considered. For density and temperature profiles of the compressed fuel, fluid approach and to evaluate ignitor pulse interaction with plasma, the kinetic approach are adopted. Considering the actual situation of the plasma at the moment of maximum compression, PIC simulations of high-scale, high-temperature and non-homogeneous plasma show bi-Maxwellian electron distribution. <br /> <br /> پارامترهای تپ لیزر افروزنده در افروزش شوکی در مرز برانگیختگی ناپایداریهای لیزر- پلاسما و در نتیجه تولید الکترونهای سریع قرار دارد. با توجه به طیف انرژی الکترونهای تولید شده و نیز چگالی سوخت فشرده شده، این الکترونها میتوانند سبب پیشگرمایش سوخت و یا افزایش دامنه-ی موج ضربه شوند. در این مقاله ابتدا پارامترهای هیدرودینامیکی هدف، پیش از اعمال تپ ضربه با استفاده از کد هیدرودینامیکی- تابشی در یک بعد محاسبه و سپس توزیع انرژی باریکهی الکترون در برهمکنش تپ لیزر به شدت 2-W cm 1016 با سوخت فشرده شده بررسی شد. در به دست آوردن پارامترهای چگالی و دمای سوخت فشرده شده شبیهسازی سیالی و به منظور بررسی برهمکنش تپ افروزنده با پلاسما، رهیافت جنبشی به کار گرفته شد. با در نظر گرفتن شرایط واقعی پلاسما در لحظهی فشردگی بیشینهی سوخت، نتیجههای حاصل از شبیهسازی ذرهای پلاسما با مقیاس بلند، غیرهمگن و دمای بالا، توزیع دو دمایی جمعیت الکترون را نشان میدهد.
پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Study and evaluation of applied assumptions on the analytical solution of gas flow field differential equations under high velocity centrifugal force by comparing with the numerical solution using the CFD-approachبررسی و ارزشیابی فرضهای به کار برده شده در حل تحلیلی معادلههای دیفرانسیل حاکم بر میدان جریان دستگاه سانتریفوژ گازی از طریق مقایسهی آن با حل عددی انجام شده با رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی667914FAروزبهوادینظام ایمنی هستهای کشور، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایرانکامرانسپانلونظام ایمنی هستهای کشور، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایرانJournal Article20160801Practical employment of high angular velocity-centrifugal force field in nuclear industry, especially in separation of heavy isotopes in both industrial scale fuel production and laboratory practices, is obvious. Thermo-hydraulic differential equations of such a flow field due to ultra-high swirl velocity and also high compressibility of low mass content of gas injected into the system are very complicated and closely coupled. Thus, the analytical solution of these equations necessitates making a few assumptions. In this study, the numerical solution are conducted by the CFD approach and the finite volume method is used to evaluate assumptions of the analytical solution and to survey effects of removing these assumptions on the main variables of flow field. For this purpose, among available analytical methods to solve the governing equation, the one with the least possible assumptions is employed. The most important points in the procedure of conducting this solution are studied from the basic equations to the end and on this basis the assumptions are gathered under four titles. Then, the procedure of testing these assumptions in the FLUENT software is presented, which necessitates programming. Then the results are compared and validate by the results of the analytical method. In the next step, on the basis of consecutive elimination of the four assumptions, four different modes are defined. The novel and meaningful results obtained from the comparison of these four modes is the main incentive to present this article. This investigation, in addition to prove significant capabilities of the CFD approach for simulating this complicated flow field, clearly showed the reason of the long-term tendency toward this analytical analysis, despite its basic simplifying assumptions. Especially, with regard to the axial mass velocity due to contradictory and eliminating effect of consisting parameters. <br /> <br /> کاربرد میدان نیروی مرکز گریز در سرعتهای زاویهای بالا در صنعت هستهای به ویژه برای جداسازی ایزوتوپهای سنگین، هم در بعد صنعتی و هم برای کاربردهای آزمایشگاهی واضح و آشکار است. حل معادلههای دیفرانسیل ترموهیدرولیک حاکم بر چنین میدان جریانی به علت سرعت چرخش با سرعت بالا و تراکمپذیری شدید جرم اندک گاز تزریق شده به دستگاه، بسیار پیچیده است. حل تحلیلی این معادلهها در چنین شرایطی تنها با اعمال فرضهای متعدد سادهکننده امکانپذیر است. در این مطالعه، از حل عددی حجم محدود انجام شده با رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی برای ارزشیابی فرضهای حاکم بر حل تحلیلی و بررسی اثر حذف این فرضها بر متغیرهای اصلی میدان جریان، استفاده شده است. برای انجام این مهم، از میان روشهای تحلیلی موجود برای حل معادلههای پایستگی حاکم بر این میدان جریان، روشی که با اعمال کمترین فرض همراه است، برگزیده شد. در روند انجام این حل تحلیلی، نکات کلیدی، از شکل پایهی معادلههای پایستگی تا انتها بررسی و بر این اساس، مجموعه فرضهای اعمال شده، در چهار عنوان گردآوری شد. سپس این فرضها به حل عددی انجام شده در محیط نرمافزار فلوئنت، که نیازمند برنامهنویسی بود، اعمال و نتیجهها با حل تحلیلی مقایسه و بدین وسیله صحتسنجی شد. در گام بعدی، براساس حذف تصاعدی چهار فرض، چهار حالت متفاوت تعریف شد. نتیجههای جدید و پرمعنایی که از مقایسهی نتیجههای این حالتها حاصل شد، انگیزهی اصلی ارایهی این مقاله بود. این بررسی، علاوه بر نشان دادن کارآیی بالای رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی در شبیهسازی این میدان جریان پیچیده، به خوبی علت گرایش طولانیمدت به حل تحلیلی را با وجود فرضهای متعدد آن، به ویژه در ارتباط با توزیع شعاعی سرعت جرم در راستای محور دستگاه به علت اثر متضاد و حذفشوندهی تغییر متغیرهای تشکیلدهندهی آن نشان داد. <br /> <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122The effects of gamma ray on genetic and morphological diversity of some rice varietiesبررسی اثر پرتو گاما در ایجاد تنوع ژنتیکی و ریختشناختی در برخی رقمهای محلی و اصلاح شدهی برنج808715FAمرتضیاولادیپژوهشکدهی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 578، مازندران ـ ایرانقربانعلینعمت زادهپژوهشکدهی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 578، مازندران ـ ایرانمسعودرحیمیپژوهشکدهی کشاورزی هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایرانعمارافخمی قادیپژوهشکدهی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 578، مازندران ـ ایرانعمارقلی زاده قراپژوهشکدهی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 578، مازندران ـ ایرانکامرانمظفریپژوهشکدهی کشاورزی هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایرانامیرضیاییپژوهشکدهی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 578، مازندران ـ ایرانJournal Article20160801Mutation is a suitable technique for growing the various strains of plants. Two local varieties (Tarom-Hashemi and Sang-joo) including three improved varieties (Nemat, Fajr and Jolodar), are treated with 200 gray of Gamma ray at Atomic Agricultural, Medical and Industrial School in Karaj. M<sub>1</sub> and M<sub>2 </sub>generation were planted in the GABIT experimental field and some agronomical and morphological traits of a single plant such as the number of grains per panicle, per unfilled panicle, panicle length, tillers number, grain length, grain width, 1000-grain weight and grain yield per plant were evaluated. The cluster analysis of each variety along with their M<sub>1</sub> and M<sub>2 </sub>suecesive generation indicated a vast range of variation among parents and their M<sub>1</sub> and M<sub>2</sub> generation, meaning 4 cluster groups for Tarom-Hashemi, Fajr and Nemat, 5 groups for Sange-joo and 6 groups for Jolodar. A comparison of the overall dendrogram has shown that the wide range of variation belonged to Jolodar, Sang-Joo and 4 other varieties, respectively. <br /> <br /> القای جهش، شیوهای مناسب در افزایش تنوع ژنتیکی گیاهان زراعی است. مواد گیاهی پرتودهی شده در این پژوهش شامل دو رقم برنج محلی (به نامهای طارم هاشمی و سنگ جو) و سه رقم اصلاح شده (به نامهای نعمت، فجر و جلودار) بودند. پرتودهی بذرها، با پرتو گامای چشمهی کبالت-60 با دز 200 گری در سال 1390 در پژوهشکدهی تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی کرج انجام و کشت آن در مزرعهی تحقیقاتی پژوهشکده-ی ژنتیک و زیست فنآوری کشاورزی طبرستان و ارزیابی اولیه و مؤثر پرتو در نسل 1M انجام و انتخاب فنوتیپی در داخل جمعیت نسل 2M در سال زراعی 1391 صورت پذیرفت. یادداشتبرداری از برخی صفتهای مهم زراعی و ریختشناختی همچون تعداد دانه در خوشه، تعداد دانهی پوک در خوشه، طول خوشه، تعداد پنجهی بارور، طول دانه، عرض دانه، وزن هزار دانه و عملکرد تک بوتهها انجام شد. تجزیهی خوشهی رقم طارم هاشمی و نتیجههای 2M حاصل از آن نشان داد که ژنوتیپها در چهار گروه قرار گرفته و رقم والدین به همراه 9 ژنوتیپ جهشی با بیشترین تعداد ژنوتیپ در گروه اول قرار دارند. رقم سنگ جو و ژنوتیپهای 2M حاصل از آن نیز در پنج گروه قرار گرفته و رقم والدین به همراه ژنوتیپ جهشی شماره 4 در گروه دوم قرار گرفته و با گروه سوم که 4 ژنوتیپ دیگر جهشی را شامل میشود تفاوت ژنتیکی چندانی ندارد. نتیجههای حاصل از تجزیهی خوشهی رقم فجر و نتایج 2M حاصل از آن حاکی است که ژنوتیپها در چهار گروه قرار گرفتهاند و رقم والدین به همراه 5 ژنوتیپ جهشی در گروه دوم قرار گرفته است. در نمودار درختی حاصل از تجزیهی خوشهی رقم نعمت و نتایج 2M حاصل از آن، چهار گروه تشخیص داده شد. گروهبندی رقم جلودار به همراه نتایج 2M حاصل از پرتودهی نشان داد که ژنوتیپها به 6 گروه تقسیم شده و گروه ششم از لحاظ صفتهای مطلوب و مؤثر بر عملکرد، جزء گروه برتر تجزیهی خوشه بوده است. مقایسهی نمودارهای درختی حاصل از صفتهای ریختشناختی برای رقمهای مورد مطالعه و جهشیافتههای 2M نشان داد که بیشترین میزان تنوع ژنتیکی به ترتیب، در رقمهای جلودار و سنگ جو اتفاق افتاده است. بنابراین پرتودهی با گاما در ایجاد تنوع ژنتیکی رقمهای برنج مؤثر بوده و از آنها میتوان در برنامههای اصلاحی استفاده نمود. <br /> پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Combined effect of gamma radiation and Cuminum cyminumn L. essential oil in management of Trogoderma granarium Everts contaminationاثر تلفیق پرتو گاما و اسانس زیرهی سبز در مدیریت خسارت لمبهی گندم889516FAسیده مهسابحرینیگروه حشرهشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، صندوق پستی: 775-14515، تهران ـ ایرانمهرداداحمدیپژوهشکده ی کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایرانسعیدمحرمی پورپژوهشکده ی کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 498-31485، کرج ـ ایرانعلیاحدیتگروه حشرهشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، صندوق پستی: 775-14515، تهران ـ ایرانJournal Article20160801In an attempt to find a practical method of natural products to control the stored-product pests, the combined effect of gamma radiation and essential oil from <em>Cuminum cyminumn L.</em> on the mortality rate of <em>Trogoderma granarium</em> larvae were investigated. Experiments were carried out at 27±1°C and 65±5% R.H. and three experimental regimes were designed: 1) application of gamma radiation and essential oil simultaneously; 2) fumigation of irradiated adults after 3 days; 3) irradiation of fumigated adults after 3 days. The mortality was assessed 24 hours after the first treatment. The results showed a significant synergistic effect of the combination of gamma radiation with the C. <em>cyminum</em> essential oil on <em>T. granarium</em> larvae. The best combination in <em>T. granarium </em>larvae was the third regime, where at doses of 900 and 1000 Gy of gamma in combination with each 3 doses of essential oil after 35 days 100% mortality among <em>T. granarium</em> larvae was wrought, while in application of gamma radiation (1000 Gy) alone 36.66% mortality after 35 days was wrought. The results indicated that the acceptable combined effect of gamma radiation with the <em>C. cyminumn</em> essential oil in management of <em>T. granarium</em> larvae. <br /> <br /> در تلاش برای دستیابی به روشی کاربردی با استفاده از ترکیبهای طبیعی برای کنترل آفتهای انباری، اثر تلفیق پرتو گاما با اسانس گیاهی زیره-ی سبز بر روی میزان مرگ و میر لاروهای لمبهی گندم مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشها در شرایط دمای 1±27 درجهی سلسیوس و رطوبت نسبی 5±65 درصد در 3 حالت طراحی و اجرا شدند: 1) پرتودهی و اسانسدهی نمونهها به صورت همزمان 2) اسانسدهی حشرههایی که 3 روز قبل پرتودهی شده بودند. 3) پرتودهی حشرههایی که 3 روز قبل اسانسدهی شده بودند. میزان مرگ و میر 24 ساعت پس از شروع اولین تیمار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجهها نشان دادند هر گاه پرتو گاما به صورت تلفیق شده با اسانس گیاه زیرهی سبز روی لاروهای لمبهی گندم مورد استفاده قرار گیرد، اثر همافزایی معنیداری را نشان میدهد. در لارو لمبهی گندم بهترین حالت تلفیق نوع سوم (اسانسدهی و 3 روز بعد پرتودهی) است چرا که دزهای 900 و 1000 گری پرتو گاما در تلفیق با هر 3 دز اسانس گیاهی پس از 35 روز باعث مرگ و میر 100 درصدی در جمعیت لاروهای لمبهی گندم شد، این در حالی است که در روش استفاده از پرتو گاما به تنهایی، مرگ و میر در دز 1000 گری پس از 35 روز به 66/36 درصد رسید. نتیجهها حاکی از مؤثر بودن تلفیق پرتو گاما با اسانس گیاهی زیرهی سبز در مدیریت لمبهی گندم هستند.
پژوهشگاه علوم و فنون هستهایمجله علوم و فنون هسته ای1735-187136320151122Recovery of lanthanides and yttrium from single super phosphate fertilizer using D2EHPA and a synergistic D2EHPA-TBP mixtureبازیابی لانتانیدها و ایتریم از کود شیمیایی سوپرفسفات ساده (SSP) با استفاده از استخراجکنندهی EHPA2D و مخلوط همافزای آن با TBP9610717FAسعیدعلمدار میلانیپژوهشکدهی چرخهی سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایرانسید حسینناظمیگروه مهندسی معدن، دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، صندوق پستی: 143-14115، تهران ـ ایرانبهرامرضاییگروه مهندسی معدن، دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، صندوق پستی: 143-14115، تهران ـ ایرانJournal Article20160801 The recovery of lanthanides (lanthanum, cerium, erbium, and europium) and yttrium from nitrate leach liquor of single super phosphate fertilizer was investigated using di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D<sub>2</sub>EHPA). After the preliminary crushing in specified dimensions, first, nitric acid leaching was accomplished using 60% (13.28 mol L<sup>-1</sup>) nitric acid at 65˚C, which resulted in the recovery of 91% for lanthanides and yttrium. The precipitation process from the leach liquor removed about 75% of interfering ions. Then, the raffinate and synthetic nitrate solutions were submitted to the extraction process. The main parameters of the extraction process were the extractant concentration, HNO<sub>3</sub> concentration, temperature, contact time, and V<sub>org.</sub>/V<sub>aq.</sub>. After determination of the optimum condition of the extraction of lanthanides and yttrium, the extraction was performed using leach liquor solution, which resulted in the recovery of 97.65%, 97.82%, 98.12%, 95.82%, and 96.34% for La, Ce, Y, Er, and Er, respectively. Selective strippings of lanthanides and yttrium from the loaded organic phase were studied using nitric acid. The main variable for stripping process were the stripping agent concentration and the contact time between the loaded organic and aqueous phases. Under the determined optimum conditions, a one step stripping of the loaded organic phase, stripped 97.12%, 96.48%, 97.25%, 98.31%, and 97.12% of La, Ce, Y, Er, and Eu, respectively. The synergistic D<sub>2</sub>EHPA-TBP mixture increased the extraction efficiency by 3%. <br /> <br /> بازیابی لانتانیدهای اصلی (لانتانیم، سریم، اروپیم و اربیم) و ایتریم با استفاده از استخراجکنندهی آلی دی اتیل هگزیل فسفریک اسید (EHPA2D) از محیطهای نیتراتی حاصل از انحلال کود سوپر فسفات ساده مورد بررسی قرار گرفت. بعد از خردایش نمونه (ی کود)، ابتدا عملیات فروشویی در محیط نیتریک اسید %60 و در دمای 65 درجهی سلسیوس انجام شد. تجزیهی عنصری محلول فروشویی، بازده کلی عملیات فروشویی را بالغ بر %91 به دست داد. با رسوبگیری از محلول فروشویی، حدود %75 درصد عناصر مزاحم موجود در محلول حذف شدند. فاز آبی نهایی و محیطهای نیتراتی ساختگی وارد مرحلهی استخراج حلالی شدند. پارامترهای اصلی مرحلهی استخراج، غلظت استخراجکننده، غلظت نیتریک اسید، دما، زمان تماس و نسبت فازها بود. پس از مشخص شدن شرایط بهینهی استخراج، طی یک مرحله استخراج La، Ce، Y، Er و Eu، به ترتیب، به میزان 65/97، 82/97، 12/98، 82/95 و 34/96 درصد در فاز آلی بازیابی شدند. فاز آلی باردار وارد مرحلهی عریانسازی شد. متغیرهای اصلی فرایند عریانسازی، غلظت عریانساز و زمان تماس بود. پس از مشخص شدن شرایط بهینهی عریانسازی فاز آلی، با یک مرحله عریانسازی La، Ce، Y، Er و Eu، به ترتیب، به میزان 12/97، 48/96، 25/97، 31/98 و 12/97 درصد از فاز آلیباردار بازیابی شدند. همافزایی حلالهای TBP و EHPA2D بازیابی لانتانیدها و ایتریم را حدود 3 درصد افزایش داد. <br />