بهبود کیفی ناحیههای نقص در تصاویر پرتونگاری جوش با استفاده از روش موجک مبتنی بر آستانهگذاری تطبیقی
صفحه 1-9
https://doi.org/10.24200/nst.2019.736
امیر موافقی؛ عفت یاحقی؛ نورالدین محمدزاده؛ بهروز رک رک
چکیده در این مقاله، از آستانهگذاری تطبیقی در روش موجک برای بهبود تصویرهای پرتونگاری صنعتی استفاده شده است. از آنجا که کیفیت تصویرهای پرتونگاری تأثیر زیادی در تشخیص دقیقتر نقصهای جوش توسط کارشناس دارد بنابراین میتوان با الگوریتمهای پردازش تصویر قابلیت تشخیص نقصها را بهبود بخشید. در این پژوهش از روش دو مرحلهای آستانهگذاری تطبیقی برای آشکارسازی ناحیههای نقصهای جوش استفاده شده است. ابتدا تصویر با استفاده از تابع موجک مورد نظر به چند سطح تجزیه و ضرایب زیرنوارهای به دست آمده، توسط تابع آستانهگذاری، تصحیح شده و با اعمال تابع وارون موجک روی آنها تصویر بازسازی شده به دست آمده است. در روش آستانهگذاری، برخلاف روشهای معمول سطح زیر آستانه صفر نمیشود، بلکه با تابع چند جملهای تضعیف میشود. از مزیتهای این روش پیوستگی تابع و مشتقپذیری آن در سطح آستانه است. روش پیشنهادی بر روی چند فیلم پرتونگاری قطعههای استاندارد با نقصهای مشخص اجرا شد؛ تصویرهای پردازش شده دارای کیفیت بالاتری نسبت به تصویرهای اولیه از نظر تشخیص نقصها بودند. نتایج به دست آمده از ارزیابی کارشناسان نشان داد که ناحیههای نقص در تصویرهای پرتونگاری بازسازی شده با روش موجک بر مبنای آستانهگذاری تطبیقی واضحتر از تصاویر اولیه بوده و نقص در آنها میتواند دقیقتر ارزیابی شود.
بررسی پارامترهای سینتیک دامهای عمیق دزیمتر C:3O2α-Al (500-TLD) از راه مقایسهی پاسخ گرمالیانی انتقال یافتهی نوری تجربی با مدل نظری
صفحه 10-15
https://doi.org/10.24200/nst.2019.737
سمیه هارونی؛ مصطفی زاهدی فر؛ احمد رمضانی مقدم آرانی؛ احسان صادقی؛ محسن محرابی
چکیده پاسخ گرمالیانی انتقال یافتهی نوری (PTTL) دزیمترC:3O2α-Al (500-TLD) با مدل نظری توصیفکنندهی این پدیده برازش شد. بررسی نتیجهها نشان داد که سطح زیر منحنی تابشی (پاسخ) گرمالیانی انتقال یافتهی نوری تنها به تعداد حاملهای بار واقع در دامهای فعال وابسته است و تعداد دامهای فعال، آن را تحت تأثیر قرار نمیدهد. علاوه بر این، حالتهای به دام اندازندهی عمیق در این مادهی گرمالیان در دماهای بالا خالی میشوند و امکان تعیین پارامترهای سینتیکی آنها به صورت مستقیم وجود ندارد. چون با افزایش دما قلههای منحنی تابشی تحت تأثیر اثر فرونشانی گرمایی (کاهش در منحنی تابشی گرمالیانی در دماهای افزایش یافته به دلیل گذارهای غیرتابشی) قرار میگیرند. در این مطالعه، پاسخهای دزیمتر گرمالیانی انتقال یافتهی نوری تجربی به دست آمده به ازای مقدارهای مختلف دز جذب شده برای 500-TLD با مدلهای نظری مربوطه برازش شد. بنابراین پارامترهای سینتیکی دامهای عمیق از مقایسهی پاسخهای ارایه شده به وسیلهی مدل با نتایج تجربی آن به دست آمد. منحنی تابشی گرمالیانی انتقال یافتهی نوری دزیمتر 500-TLD با توجه به کاربردی که در برآورد مجدد دز جذب شده، دزیمتری فرابنفش (UV) و عمرسنجی دارد، حایز اهمیت است.
طراحی، ساخت و مشخصهیابی پیچهی ابررسانای دما بالای D شکل
صفحه 16-25
https://doi.org/10.24200/nst.2019.738
نیره عبداللهی قهی؛ ناصر علی نژاد؛ مهناز عبدالهی درگاه؛ جعفر محمودی
چکیده امروزه استفاده از ابررساناهای دمای بالا بهدلیل دارا بودن چگالی جریان بحرانی بالا در حضور میدانهای مغناطیسی قوی، در دستگاههای توکامک و تصویرگیری تشدید مغناطیسی پیشنهاد میشود. در این مطالعه، برای نمونهی خاصی از نوار چندسازهی /AgMg2223Bi-، وابستگی به جریان بحرانی در دما و شعاعهای انحنای مختلف بهدست آمد. همچنین، با استفاده از این نوار ابررسانا، یک پیچهی صفحهای D شکل طراحی، ساخته و مشخصههای اصلی آن در دمای نیتروژن مایع گزارش و با نتیجههای حاصل از سیم مقایسه شد. رفتار پسماند به صورت تابعی از نرخ جریان در طی بالا رفتن و پایین آمدن آن، روی منحنی ولتاژ- جریان در دمای نیتروژن مایع بررسی شد. سرانجام با در نظر گرفتن یک مدار الکتریکی معادل برای پیچهی ابررسانای دما بالا، تحلیلی از ولتاژ ایجاد شده در شرایط تغییر جریان ارایه شد. سپس بیشینهی میدان تولید شده در این آهنربا و کمینهی انرژی فرونشانی آن برای جریان کاری A 37 در دمای بخارهای نیتروژن بهدست آمد.
معرفی یک روش محاسباتی بهینه برای بهبود پاسخ باریکهسازهای حفره- موازی در پزشکی هسته ای
صفحه 26-36
https://doi.org/10.24200/nst.2019.739
وحید مسلمی؛ منصور عاشور
چکیده عملکرد باریکهسازهای حفره- موازی با تعیین پاسخ آنها به یک چشمهی پرتوزای نقطهای قابل ارزیابی است و قدرت تفکیک باریکهسازها با اندازهگیری پهنای نیمارتفاع (FWHM) تابع پاسخ به یک چشمهی نقطهای قابل حصول است. روش قراردادی در تعیین پاسخ باریکهسازهای موازی به یک چشمهی نقطهای با استفاده از روش شبیهسازی مونت کارلو، انتقال نقطه به نقطهی مقادیر علامتهای محاسبه شده در سلولهای آشکارساز به روی محورهای مختصات است. در این مقاله یک الگوریتم محاسباتی بهینه معرفی شده است که مقادیر علامتهای ثبت شده در سلولهای آشکارساز را به صورت بهینه روی محورهای مختصات ترسیم میکند. پاسخ باریکهسازهای حفره- موازی LEUHR، LEHR، LEGP و LEHS براساس روش محاسباتی مرسوم و روش محاسباتی بهینهشده با شبیهسازی به وسیلهی کد 5MCNP به دست آمده است. یافتهها نشان میدهد که پاسخ الگوریتم محاسباتی بهینه در مقایسه با روش محاسباتی مرسوم از دقت بالاتری برخوردار است. میانگین اختلاف مابین قدرت تفکیک محاسبه شدهی باریکهسازها بر مبنای روش بهینه و مقدارهای تجربی به مراتب کمتر از روش محاسباتی مرسوم است. بنابراین میتوان طراحی و ارزیابی باریکهسازهای حفره- موازی را با دقت بالاتری انجام داد.
طراحی و ساخت یک کاواک شتابدهندهی صنعتی الکترون نوار بسامدی VHF با انرژی 5MeV و توان 50kW
صفحه 37-47
https://doi.org/10.24200/nst.2019.740
علی محمد پورصالح؛ ایرج جباری؛ حسین خلفی
چکیده شتابدهندههای الکترونی توان متوسط کاربرد زیادی در صنعت پرتودهی دارند. برای پاسخگویی به نیاز صنعتهای کشور،
پژوهشهای زیادی در زمینهی طراحی و ساخت شتابدهندهی خطی الکترون موج رادیویی توان متوسط در نوار بسامدی VHF با محدودهی انرژی MeV 1 تا MeV 5 در کشور آغاز شده است. یکی از مؤلفههای مهم این شتابدهنده، کاواک آن است که در این مقاله نحوهی طراحی و ساخت آن و مقایسهی نتیجههای شبیهسازی و پارامترهای عملکردی کاواک معرفی شده است. در این پژوهش، با بررسی پارامترهای اساسی همچون بسامد تشدید، ضریب کیفیت، امپدانس موازی، ضریب شایستگی کاواک و ضریب زمان عبور در هندسههای مختلف کاواک استوانهای با استفاده از نرمافزارهای شبیهسازی سی. اس. تی، اچ. اف. اس. اس و سوپرفیش هندسهی بهینهی کاواک برای باریکهی الکترونی با انرژی حداکثر MeV 5 و توان kW 50 با کمترین از دست دادگیها طراحی شد. پس از تکرار شبیهسازیها و اطمینان از نتیجههای آنها، کاواک طراحی شده ساخته و پارامترهای آن اندازهگیری شد. یافتهها نشان داد که پارامترهای اندازهگیری شده تطابق خوبی با دادههای حاصل از شبیهسازی دارد.
ساخت نانوبلورهای لوتسیم آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم به روش همرسوبی و بررسی اثر اندازهی نانوبلورها بر ویژگیهای لیانی و زمان فروافت آنها
صفحه 48-54
https://doi.org/10.24200/nst.2019.741
امین آقایی خاریکی؛ خدیجه رضایی ابراهیم سرایی
چکیده در این پژوهش نانوبلورهای لوتسیم آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در اندازههای بلوری مختلف به روش همرسوبی و با تابکاری مواد در دماهای متفاوت تهیه شدند. ویژگیهای ساختاری و اندازهی نانوبلورهای مختلف بهدست آمده در دماهای متفاوت با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترون عبوری (TEM) بررسی شد. همچنین، ساختار اتمی نانوبلورهای مختلف در تشکیل گارنت با استفاده از طیفنمایی تبدیل فوریه- زیرقرمز (FTIR) بررسی شد. اثر تغییرات اندازهی نانوبلورهای مختلف تشکیل شده بر مقدار انرژی جذبی با طیفبینی دیدگانی- فرابنفش بررسی شدند. طیفهای نشری و برانگیختگی پودرهای نانوساختار آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در دمای اتاق اندازهگیری شدند. زمان فروافت برای نانوبلورهای با اندازههای مختلف در دمای اتاق بررسی شد. تغییر اندازهی نانوبلورها بر زمان فروافت مؤثر است. همچنین، بررسی طیف نشری نمونهی گارنت آلاییده با تربیم نشان داد که این ترکیب میتواند به عنوان یک سوسوزن مناسب در سیستمهای آشکارسازی مورد استفادهی پزشکی تشخیصی و درمانی به کار رود.
بهینهسازی فرایند استخراج (معکوس) اورانیم از فاز آلی (آلامین- 336) باردار شده با محلولهای فروشویی واقعی و ساختگی، به روش عریانسازی
صفحه 55-67
https://doi.org/10.24200/nst.2019.742
سیده لیلا میرمحمدی؛ محمدحسن ملاح؛ رضوان ترکمان؛ سیدجابر صفدری
چکیده هدف این مقاله بهینهسازی فرایند استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار شده با محلول فروشویی اورانیم بندرعباس و محلول ساختگی با استفاده از روش عریانسازی است. برای انجام این مهم، دو پارامتر غلظت و نسبت فاز آلی به آبی (O:A) برای عریانسازهای قلیایی شامل سدیم هیدروکسید و سدیم کربنات مورد بررسی قرار گرفت. برای سدیم کلرید علاوه بر این پارامتر pH نیز بررسی شد. برای بررسی این پارامترها از طرح مرکب مرکزی (CCD) در روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. براساس این طراحی آزمایش، مدل درجهی دو برای برآورد بازده استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار انتخاب شد. براساس طراحی آزمایش با معیار مصرف کمتر عریانساز و بازده عریانسازی بالاتر به ترتیب، سدیم کلرید 0.6 مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.41و pH 3.1؛ سدیم هیدروکسید 1.33 مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.26و سدیم کربنات 0.72 مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.16دارای اهمیتاند. تحت این شرایط بهینه بازده عریانسازی با سدیم کلرید %31، با سدیم هیدروکسید %45 و با سدیم کربنات %54 بهدست آمد.
بررسی جذب زیستی توریم از محلولهای آبی توسط جلبک قهوهای سیستوسیرا اندیکای اصلاح شده به روش زانتاسیون
صفحه 68-80
https://doi.org/10.24200/nst.2019.743
مهرناز مفرس؛ علیرضا کشتکار؛ سیدمحمدعلی موسویان
چکیده توانایی جلبک سیستوسیرا اندیکای اصلاح شده به روش زانتاسیون، در جذب زیستی یونهای توریم (IV) از محلولهای آبی در روش ناپیوسته بررسی شد. اثر سه متغیر مستقل فرایند شامل pH (2-6)، غلظت اولیهی یون فلزی (1-mg L 50 تا 1-mg L 250) و مقدار جاذب
(0.5 g L-1تا 2.5 g L-1) با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) براساس طرح مرکب مرکزی (CCD) مورد ارزیابی قرار گرفت. اعتبار مدل درجهی دوم با استفاده از تحلیل واریانس مانند مقدار کم ارزش-P، مقدار بالای ارزش-F و ضریب رگرسیون بالا تأیید شد. نتیجههای بهینهسازی نشان داد که میزان جذب توریم (IV) تحت شرایط بهینه (pH=3.31، غلظت اولیهی 1- mg L250 و مقدار جاذب 0.5 g L-1) 230.628 mg g-1 است. دادههای مدلسازی نشان داد که دادههای تجربی سرعت جذب توریم توسط مدل سینتیکی شبه مرتبهی دوم بهتر برازش میشوند و همچنین همدمای لانگمیر دادههای تجربی تعادلی جذب را بهخوبی توصیف میکند. حداکثر ظرفیت جذب توریم بهوسیلهی همدمای لانگمیر329.90 mg g-1 تخمین زده شد. علاوه بر این، مشخصههای سطح جلبک و سازوکار جذب با استفاده از تحلیل تبدیل فوریه زیرقرمز (FTIR) بررسی شد.
ارزیابی گرمایی یک محفظهی دومنظورهی حمل و انبارش موقت سوختهای مصرفشدهی رآکتور اتمی بوشهر در شرایط عادی بهرهبرداری
صفحه 81-88
https://doi.org/10.24200/nst.2019.745
مهدی رضائیان؛ جمشید کمالی؛ سیدجواد احمدی
چکیده از جملهی مهمترین سیستمهای امروزی و در حال گسترش برای حمل و انبارش موقت سوختهای مصرف شدهی رآکتورهای اتمی، محفظههای دو منظورهاند. در این مقاله، محفظهی دو منظورهای که با هدف حمل و انبارش موقت سوختهای مصرف شدهی رآکتور اتمی بوشهر طراحی شده، مورد ارزیابی گرمایی قرار میگیرد. مدلسازی هندسی محفظهی دو منظوره با نرمافزار SolidWorks انجام شده و به منظور ارزیابی گرمایی آن در شرایط عادی زمان حمل و نگهداری موقت، از نرمافزار Ansys Workbench 15 استفاده شده است. براساس نتایج به دست آمده، حداکثر دمای غلاف سوخت از مقدار مجاز بیشتر نشده و در نتیجه یکپارچگی سوختهای مصرف شده در این شرایط حفظ خواهد شد. همچنین حداکثر دمای اجزای مختلف محفظه در شرایط عادی زمان حمل و در دورهی نگهداری موقت در محدودههای مجاز و ایمن قرار داشته و الزامهای ایمنی محفظه براساس استانداردهای ایمنی آژانس بینالمللی انرژی اتمی تأمین خواهد شد.
بررسی قابلیت کانیزایی اورانیم نوع سطحی (پلایایی) در حوضهی دق سرخ ایران مرکزی
صفحه 89-100
https://doi.org/10.24200/nst.2019.746
کاوه پازند؛ علی بهزادی نسب؛ محمدرضا قادری؛ محمدرضا رضوانیان زاده
چکیده اورانیم نوع سطحی (پلایایی) ذخایر اندک و محدود هستند که در شرایط خاص تشکیل میشوند. پلایای دق سرخ در 30 کیلومتری شمال- شمالشرق شهرستان اردستان و در منطقهی ایران مرکزی قرار گرفته است. با پیجویی منظم و مطالعهی زمینشناسی و ژئوشیمیایی، قابلیت حوضهی دق سرخ برای اورانیم نوع پلایایی بررسی شد. نوعهای رخسارهای حوضه به دو واحد رخسارهای اصلی، دشت کوهپایهای و پلایا تقسیم میشود. با حفر 77 چاهک و نمونهبرداری و تجزیهی عنصری با استفاده از طیفسنجی جرمی- پلاسمایی جفتشدهی القایی (ICP-MS)، ناهنجاری اورانیم در لایهای به ضخامت cm 20 تا cm 30 در عمق cm125 شناسایی شد. بیشترین مقدار پرتوزایی این لایه (شمارش در ثانیه) cps 250 و عیار اورانیم آن لایه، 1-mg kg 15 بهدست آمد. مطالعههای تکمیلی آن نشان داد که قابلیت اورانیم حوضهی دق سرخ به علتهای مختلف از جمله وجود اورانیم با وسعت پراکندگی زیاد و غلظت کم، نزدیک بودن سطح ایستابی، وسعت زیاد حوضه و کمبود مواد آلی پایین است.
بررسی تنوع ژنتیکی ردههای جهش یافتهی گیاه دارویی بالنگوی شیرازی
صفحه 101-108
https://doi.org/10.24200/nst.2019.747
محمدحسین فتوکیان؛ مهدیه ارشدی
چکیده القای جهش، روشی مناسب برای افزایش تنوع ژنتیکی است. در این پژوهش برخی صفتهای ریختشناختی ۳3 ردهی جهش یافتهی نسل 3M گیاه دارویی بالنگوی شیرازی مشتق شده از پرتودهی گامای بذرها در دزهای 50، 100، 150، 250، 350، 450 و 700 گری به همراه شاهد در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. صفتهای مطالعه شده عبارتند از: طول زمانی (روز) تا رسیدن، ارتفاع بوته، تعداد شاخهی جانبی، طول گل آذین، تعداد چرخهی گل در بوته، شاخهی اصلی و شاخهی جانبی، تعداد فندقه در چرخهی گل و بوته، تعداد دانه در فندقه، عملکرد دانه، عملکرد زیستشناختی، وزن 100 دانه و شاخص برداشت. بین ردههای جهش یافته از لحاظ تمامی صفتها بهجز تعداد فندقه در چرخهی گل اختلاف معنیدار وجود داشت. ردههای جهش یافتهی شمارهی 11 که از تیمار با دز 700 گری بهدست آمده بود، بالاترین طول گل آذین، تعداد چرخهی گل در بوته، تعداد فندقه در بوته، عملکرد دانه و عملکرد زیستشناختی را دارا بود. دادههای تجزیهی خوشهای براساس مربع فاصلهی اقلیدوسی و روش وارد، ردیفهای جهش یافته را در چهار گروه قرار داد که در آن ردیف جهش یافتهی 11 به تنهایی در یک گروه قرار داشت.
مطالعه قاعدهمندیهای ترمودینامیکی آب سنگین با استفاده از مدلهای واندروالس و دیتریسی
صفحه 109-114
https://doi.org/10.24200/nst.2019.748
محسن نجفی؛ حمیده سادات کرمانیان
چکیده آب سنگین دارای دو اتم هیدروژن سنگین یا دوتریم است. خواص شیمیایی آب سنگین شبیه آب سبک است اما خواص فیزیکی، ترمودینامیکی و هستهای آنها متفاوت هستند. از طرف دیگر، معادلهی حالت، ابزار مهم و مناسبی برای بررسی رفتار ترموفیزیکی مواد و پیشبینی
آنها در شرایط مختلف از نظر فشار، دما و مقدار است. در حال حاضر معادلههای حالت مختلفی وجود دارند که میتوان آنها را بهطور کلی
بهصورت نظری، تجربی و نیمهتجربی دستهبندی کرد. این کار پژوهشی با توجه به اهمیت آب سنگین و نقش آن در پژوهشهای مختلف بهویژه پژوهشهای هستهای و کاربرد این ماده در پزشکی و صنعت، بر آن است که قاعدهمندیهای ترمودینامیکی این ماده را با استفاده از معادلههای حالت نیمهتجربی مختلف براساس مدلهای واندروالس و دیتریسی بهدست آورد. دادههای بهدست آمده از محاسبهها و مقایسهی آنها با دادههای تجربی مشخص نمود که معادلههای حالت بهکار رفته، بهطور کیفی قاعدهمندیهای ترمودینامیکی آب سنگین را بهخوبی پیشبینی میکنند اما رفتار کمّی آنها متفاوت است.