بهینهسازی فاصله منبع-آشکارساز پالس اکسیمتر انعکاسی با استفاده از تحلیل تئوری انتشار پراکندگی نور در بافت ناهمگن جهت تشخیص دقیق هایپوکسی بافت تومورال
صفحه 1-14
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1090
محسن محرابی؛ محمد قنادی مراغه؛ سعید ستایشی
چکیده پالس اکسیمتری یک روش بسیار مهم در نمایش علائم حیاتی محسوب میشود. با توجه به محدودیت استفاده از پالس اکسیمتر انتقالی در بافتهای با ضخامت زیاد، هدف این پژوهش بر مطالعه و توسعه پالس اکسیمترهای انعکاسی به دلیل نشان دادن سطح اشباع اکسیژن خون (2SaO) در هر ضخامتی متمرکز میباشد. بدین منظور، با در نظر گرفتن مزایای تئوری انتشار فوتون نسبت به تئوری بایر-لامبرت (Beer-Lambert Law) به ارایه یک مدل ریاضی (تحلیلی) جدید توسعه یافته برای بررسی شدت انتشار نور انعکاسی در یک محیط ناهمگن مانند انگشت اشاره دست پرداخته میشود. سپس با استفاده از تحلیل مدل ریاضی به دست آمده، به بهینهسازی فاصله آشکارساز نسبت به منبع انتشار نور در پالس اکسیمتر انعکاسی پرداخته میشود به نحویکه میزان دقت با کاهش حساسیت نسبت به تأثیر حرکت بر پراکندگی نور، افزایش یابد. برای راستیآزمایی نتایج به دست آمده از مدل ریاضی، از نتایج شبیهسازی مونتکارلو به عنوان یک روش استاندارد و همچنین دادههای تجربی استفاده شد. این مقایسه نشاندهندهی انطباق مناسب مدل ریاضی با نتایج مربوط به این دو روش با اختلاف جزیی میباشد. فاصله بهینه آشکارساز از منبع نور نیز با استفاده از تابع حساسیت برای نور قرمز و مادونقرمز به ترتیب mm 8/2 وmm8/4 به دست آمد. بررسی کلی نتایج بیانگر آن است که میتوان ویژگیهای انتشار نور را با دقت خوبی از طریق مدل تحلیلی مورد ارزیابی قرار داد.
مطالعه سینتیکی فروشویی اسیدی وانادیم از کانسنگ مگنتیتی ساغند یزد
صفحه 15-24
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1091
داود قدوسینژاد؛ علیرضا خانچی؛ مجید تقیزاده
چکیده در این پژوهش، سازوکار بازیابی وانادیم از کانسنگ مگنتیتی ساغند یزد به وسیله کربنات سدیم به عنوان اکسیدان و تکنولوژی فرایند فروشویی اسیدی مورد بررسی قرار گرفت و همچنین تأثیر پارامترهای مختلف بر روی سینتیک انحلال وانادیم بررسی گردید. نتایج نشان داد که درجه حرارت تشویه، زمان تشویه و کربنات سدیم به عنوان عامل تشویه و همچنین درجه حرارت فروشویی، زمان فروشویی، اندازه ذرات کانسنگ، غلظت اسید و نسبت مایع به جامد از عوامل بسیار مهم در بازده استخراج وانادیم از کانسنگ میباشند. پارامترهای بهینه فرایند شامل درجه حرارت °C 1000، زمان 2 ساعت و مقدار نمک کربنات سدیم 40 درصد وزنی در فرایند تشویه در نظر گرفته شد، همچنین درجه حرارت °C 90، زمان 5 ساعت، اندازه ذرات کمتر از 100 میکرون، غلظت اسید 4 مولار و نسبت مایع به جامد 1-mL.g 1/10 در فرایند فروشویی به دست آمد. با توجه به بررسی سینتیکی فرایند فروشویی وانادیم بر اساس مدل SCM، چنین نتیجه شد که کنترلکننده واکنش فرایند فروشویی، نفوذ داخل ذرهای میباشد. بنابراین فرایند فروشویی وانادیم از مدل سینتیکی 3/2(X-1)-X3/2-1 = KD tپیروی میکند. همچنین انرژی اکتیواسیون فرایند برابر با 19/2 کیلو کالری بر مول حاصل گردید که با مقادیر تئوری گزارش شده برای حالتی که نفوذ داخل ذرهای کنترلکننده واکنش است، مطابقت دارد.
امکانسنجی تولید رادیونوکلید صنعتی پرومتیم-147 به روش پرتودهی نوترونی نئودیمیم در رآکتور تحقیقاتی تهران
صفحه 25-31
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1092
سیداحسان حسینی؛ محمد قنادی مراغه؛ علی بهرامی سامانی؛ سیمیندخت شیروانی آرانی؛ حجتاله صالحی
چکیده پرومتیم یکی از عناصر گروه لانتانیدها است که گرچه در زمره عناصر نادر خاکی دستهبندی میگردد، اما هیچ یک از ایزوتوپهای این عنصر بهصورت طبیعی بر روی کره زمین یافت نمیشود. تمامی ایزوتوپهای این عنصر رادیواکتیو هستند. رادیوایزوتوپ Pm147 بهدلیل ویژگیهای مناسب، یک رادیونوکلید مورد توجه در صنعت است. استفاده از انرژی گرمایی ناشی از واپاشی ذره بتا، چشمههای نوری یا ابزارهای بتاولتاییک، چشمه بتا در دستگاههای ضخامتسنج و بهویژه استفاده از آن در مقادیر بسیار کم در حد میلیگرم در باتریهای اتمی، نمونههایی از کاربرد این رادیوایزوتوپ است. روشهای غالب تولید این رادیونوکلید شامل جداسازی آن از محصولات شکافت و یا پرتودهی نوترونی نئودیمیم-146 است. در این مطالعه برای تولید پرومتیم-147، نئودیمیم طبیعی در رآکتور تحقیقاتی تهران مورد پرتودهی قرار گرفت. طیفهای گاما و بتا محصولات پرتودهی آنالیز شد و همچنین محاسبه نظری از طریق حل همزمان معادلههای دیفرانسیلی زنجیرههای واپاشی با استفاده از نرمافزار متلب، نیز انجام شد. به این ترتیب تطابق قابل قبولی در نتایج به دست آمده و میزان فعالیت و پرتوزایی محصولات مقایسه شد.
مطالعه پارامتر تغییرشکل چارقطبی محوری در هستههای سنگین و فوق سنگین
صفحه 32-39
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1093
هادی زنگنه؛ اعظم کاردان؛ محمد هادی هادیزاده یزدی
چکیده در این مقاله، سطوح انرژی پتانسیل هستههایی با اعداد اتمی 100-90 Z = را در چارچوب میکرو- ماکروسکوپیکی نیلسون-استروتینسکی پیچ و تابی (CNS) مطالعه شده، و سپس پارامتر تغییر شکل چارقطبی محوری ε2 برای این ویژه هستهها (نوکلئیدها) محاسبه شدهاند. محاسبات نشان داد، در این ناحیه جرمی، هستهها در حالت پایه دارای تغییر شکل میانگین در حدود 20/0= ε2، و در حالت ایزومری دارای تغییر شکل میانگین در حدود 60/0= ε2 هستند. با افزایش تعداد نوترونها یا تعداد پروتونها، پارامتر تغییر شکل چارقطبی محوری افزایش کمی مییابد و کمینههای پتانسیل در تغییر شکلهای نسبتاً بزرگتری ظاهر میشوند. بنابراین، در ناحیه جرمی مورد مطالعه، با افزایش عدد جرمی هسته کشیدهتر خواهد شد. نتایج به دست آمده از مدل با نتایج تجربی و همچنین نتایج دیگر مدلهای نظری مقایسه شدهاند. این مقایسه نشان میدهد مدل CNS در کنار مدل HFBCS از دقت بهتری در مقایسه با دیگر مدلها برخوردار هستند و بنابراین مدلهای مناسبی برای تولید پارامترهای تغییر شکل چارقطبی هستههای سنگین و فوق سنگین هستند
بررسی حادثه LBLOCA با استفاده از کد TRACE در رآکتور 1000VVER-
صفحه 40-49
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1094
سجاد اکباتانی املشی؛ امید صفرزاده؛ امیرسعید شیرانی
چکیده حادثه از دست رفتن خنککننده ناشی از کاهش حجم سیال خنککننده مدار اول است. عامل مستقیم این حادثه، خرابی یا خستگی مکانیکی ماده تشکیلدهنده اجزای مدار اول در هنگام عملکرد نیروگاه است. این حادثه که یک حادثهی مبنای طرح است و عامل مهمی در ارزیابی ایمنی نیروگاه هستهای است. درصورتیکه شکست در خط لوله اصلی مدار اول با قطر بیش از ۲۵ درصد سطح مقطع خط لوله رخ دهد، به آن شکست بزرگ اطلاق میشود. در این مقاله، حادثه فوق با قطر شکست 850 میلیمتر، با استفاده از کد TRACE در یک رآکتور 1000VVER- مدلسازی و تحلیل شده است. کد TRACE به صورت خاص برای حادثه از دسترفتن سیال خنککننده طراحی شده است. با این تحلیل میتوان بهجای فرضیات محافظهکارانه در ارزیابی ایمنی رآکتور برآورد دقیقی از ایمنی رآکتور داشت و ملاحظات اقتصادی قابل توجهی بهدست آورد. در پایان، نتایج بهدست آمده از کد TRACE با دادههای گزارش نهایی تحلیل ایمنی نیروگاه و همچنین نتایج تحقیقات پیشین مبتنی بر 5RELAP مقایسه شده است. نتایج نشانگر دقت کدTRACE در مدلسازی حادثه شکست بزرگ است
مطالعهی اثرات زیستی نوترونهای سریع ( MeV14-2) با روش مونتکارلو بر ساختار اتمی مادهی وراثتی سلولهای زنده
صفحه 50-59
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1095
اعظم ذبیحی؛ قاسم فروزانی؛ فرید سمسارها؛ امیر مصلحی؛ پیمان رضائیان
چکیده مطالعهی حاضر به بررسی اثرات مستقیم پرتوهای نوترون سریع در محدودهی انرژی 2 تا MeV 14 و محاسبهی شکستهای تکرشتهای و دو رشتهای ساختار اتمی DNA به روش مونتکارلو میپردازد. بدینمنظور از ابزار Geant4 و بستهی انرژیهای پایین Geant4-DNA استفاده شد. ساختار اتمی DNA استخراج شده از بانک داده پروتیین و مادهی آب به عنوان محیط زیستی انتخاب شدند. در فیزیک لیست مرتبط به انرژیهای پایین، طول گام در مرتبه نانومتر و کمتر است و از سوی دیگر مسیر آزاد متوسط نوترونها در محدودهی مورد بحث در مرتبهی سانتیمتر به دست آمد. با این شرایط اجرای برنامه با استفاده از رایانه محاسباتی نیز طولانی خواهد بود. در نتیجه طیف ذرات ثانویهی ناشی از برهمکنش نوترون با اتمهای مولکولهای آب به هدف تابیده شد. طیف ذرات ثانویه با کمک کتابخانه ENDF و محاسبات نظری استخراج شد. با این روش مدت زمان اجرای برنامه به بیش از تقریباً یک دهم کاهش یافت. سپس اثر بخشی بیولوژیکی نسبی، RBE، نوترونها با انتخاب پرتوهای گامای کبالت 60، به عنوان تابش مرجع محاسبه شد. نتایج، رفتار تقریباً ثابتی را برای RBE برحسب تابعی از انرژی پیشبینی میکند که همخوانی بسیار خوبی نیز با پژوهشهای دیگر دارد.
تأثیر مشخصههای الکترونی بر ترابرد بهینه درون پیشپلاسمای چگال در مدل افروزش سریع-شوکی
صفحه 60-73
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1096
سیدابوالفضل قاسمی؛ سمیرا فقیه؛ بابک خانبابایی
چکیده در این پژوهش، تأثیر انرژی اولیه الکترون با گستره 1 تا MeV 10، تابع توزیع آن و دمای پیش پلاسمای زمینه keV 10-5/0 Te = بر ترابرد بهینه درون سوخت پیش فشرده با چگالی 3-g.cm 828-292 = ρcدر مدل افروزش سریع- شوکی به صورت نیمهتحلیلی مطالعه شده است. نتایج نشان داد برای keV 5 ≤ Te، لگاریتم کولنی برخورد ذرات باردار به دما وابستگی ضعیفی دارد و به نظر میرسد توانتوقف پلاسما تقریباً مستقل از دمای زمینه است. بنابراین دمای پیش پلاسما عامل تاثیرگذاری بر افزایش نفوذ الکترونها به درون سوخت نیست و با افزایش انرژی الکترونها و کاهش چگالی، نفوذ الکترون به درون سوخت افزایش مییابد؛ به طوریکه شرایط مناسب را میتوان در محدوده انرژی از مرتبه MeV 5/4 و چگالی 3-g.cm 300 ≈ cρ در نظر گرفت. بررسی تأثیر طول موج افروزنده سریع و تابع توزیع الکترونها بر بهبود انتقال انرژی نشان داد که تابع توزیع انرژی تقریباً مستقل از دمای زمینه است و با در نظر گرفتن طیف دو دمایی برای الکترونها و طول موج افروزنده سریع از مرتبه µm 35/0 ≈ λif، نهشت انرژی الکترونها با آهنگ یکنواختتری درون پلاسما انجام میشود. نتایج نیمهتحلیلی با شبیهسازی مونتکارلو مورد راستیآزمایی قرار گرفته و سازگاری خوبی را با آن نشان میدهد
تأثیر اندازه قطر نانوذرات هدف در شتابدهی لیزری پروتون در رهیافت TNSA
صفحه 74-80
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1097
محمدجعفر جعفری؛ الناز یزدانی؛ سمیه رضایی
چکیده یکی از رایجترین روشهای شتابدهی پروتون، روش شتابدهی از غلاف پشت هدف (TNSA) میباشد. استفاده از یک لایه فوم در جلوی هدف اصلی نقش به سزایی در میزان جذب انرژی لیزر توسط الکترونها و به تبع آن شتابدهی پروتون ایفا میکند. این لایه میتواند با چگالی یکنواخت و همگن و یا با چگالی موضعی در یک ساختار نانو باشد. در این پژوهش با فرض بهکارگیری لایه فوم با ساختار نانو و با استفاده از شبیهسازیهای دو بعدی ذرهای، به مطالعه اثر اندازه نانوذرات پیشلایه در انرژی نهایی پروتون پرداخته میشود. ذرات با شعاعهای 10، 60 و 120 نانومتر و نیز با اندازههای تصادفی در بازه 10 تا 120 نانومتر در هدف با لایه فومی در دو ضخامت 10 و 20 میکرومتر و با چگالی میانگین نزدیک بحرانی در شدت لیزری 10 = a (معادل 2W/cm 1020≈I) مطالعه و شبیهسازی شدهاند. مطابق با نتایج بهدست آمده در هدف با ضخامت 10 میکرومتر اختلاف بیشینه انرژی جمعیت الکترونی و در نتیجه پروتونها ناچیز و قابل صرفنظر کردن است. هر چند با افزایش ضخامت هدف، تغییر اندازه شعاع نانوذرات تأثیر قابل توجهی در انرژی نهایی طیف پروتون میگذارد. به طوری که با کوچککردن اندازه شعاع نانوذرات از 120 نانومتر به 10 نانومتر افزایش حدود %45 در بیشینه انرژی پروتون مشاهده میشود.
ارزیابی کمی و کیفی اثر حرکت تنفسی بر تومورهای ریه راست در تصاویر PET/CT
صفحه 81-88
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1098
فرشته غلامی؛ مجتبی شمسایی زفرقندی؛ احسان علی بیگی؛ مستانه صانعی؛ بهنوش تیموریان
چکیده در تشخیصهای بالینی خاص، قدرت مکانیابی PET در تعیین عارضه نسبت به تصویربرداریهای آناتومیکی معمولی همچون CT و MRI بیشتر بوده و تفسیر تصاویر PET، کمی دشوار است. ترکیب تصاویر PET و CT راه حلی برای تعیین یافتههای غیرطبیعی، به دلیل عدم وجود نشانههای اختصاصی آناتومیکی است. در سالهای اخیر PET/CT نقش مهمی در تشخیص تومورها، طراحی درمان پرتودرمانی و ارزیابی پاسخ به درمان، دارد. متفاوت بودن زمان تصویربرداری PET و CT، به ویژه در ناحیه ریه، سبب به وجود آمدن آرتیفکت و در نتیجه خطا در تخمین مقدار جذب و تعیین حجم تومور میشود. هدف از این مقاله، بررسی خطاهای کمی و کیفی ناشی از آرتیفکتهای تنفسی در تومورهای ریه است. بدینمنظور از فانتوم XCAT جهت شبیهسازی حرکت تنفسی و STIR جهت اعمال نقشههای تضعیف بر تصاویر PET و بازسازی تصاویر استفاده شد. ارزیابی نتایج به کمک آنالیز ROI و پارامتر SULmax صورت گرفت. تصاویر حاصل از روشهای مختلف تصحیح تضعیف بیانگر تأثیر ناچیز حرکت تنفسی بر نواحی بالای ریه میباشد. نتایج نشان داد بهترین روش بررسی اولیه تصاویر PET جهت استخراج اندازه و موقعیت تومور در ریه، و سپس تصمیمگیری در مورد فاز تنفسی مناسب برمبنای اندازه و موقعیت تومور، میباشد
الزامات بینالمللی سازمان تنظیم و نظارت بر اجرای مقررات هستهای
صفحه 89-101
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1099
صالح رضایی پیش رباط
چکیده سازمان تنظیم و نظارت بر اجرای مقررات هستهای نهاد دولتی است که در چارچوب قانون مصوب مجالس قانونگذاری تشکیل میگردد. مسئولیت اصلی این نهاد، تدوین، تصویب و اعمال مقررات و ضوابط مربوط به ایمنی، امنیت و پادمان فعالیتهای هستهای در چارچوب قوانین اصلی و بالا دستی و نظارت بر اجرای این مقررات و ضوابط است. امروزه استقرار ایمنی و امنیت در فعالیتهای هستهای در سطح ملی و بینالمللی، اساساً در گرو وجود چنین نهادی است. هر چند که تأسیس یک نهاد دولتی در صلاحیت حاکمیتی دولتها قرار میگیرد، اما نظر به حساسیت، اهمیت و ضرورت فراملی و بینالمللی، اجرای مقررات مربوط به ایمنی، امنیت و پادمان فعالیتهای هستهای در سطح ملی و جهانی، جامعه بینالمللی و آژانس بینالمللی انرژی اتمی الزاماتی را در خصوص ضرورت تأسیس و ضرورت برخورداری آن از استقلال مؤثر و همچنین کارکردهای این سازمان، که مسئولیت به نظم درآوردن ایمنی، امنیت و پادمان فعالیتهای هستهای از طریق تدوین، تصویب و به اجرا درآوردن ضوابط و مقررات دارد، پیشبینی نمودهاند که حسب مورد دولتها به لحاظ منطقی، فنی و یا حقوقی ملزم به رعایت آنها میباشند. مقاله حاضر پس از تبیین مفهوم این سازمان، مبانی حقوقی الزامات مذکور، میزان همسویی ساختار کنونی سازمان تنظیم و نظارت بر اجرای مقررات هستهای کشور با آن الزمات را مورد بررسی و ارزیابی قرار داده است
سنتز نانوکامپوزیت کلینوپتیلولیت- پلیآکریلونیتریل به منظور حذف زیرکونیم از محلولهای آبی: بررسی و ارزیابی عوامل تأثیرگذار بر فرایند جذب، پارامترهای سینتیکی، ترمودینامیکی و ایزوترمهای جذبی
صفحه 102-116
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1100
سعید حبیب اللهی؛ مژگان ایروانی؛ علیرضا زارعان
چکیده در این پژوهش کامپوزیتهایی با استفاده از پلیاکریلونیتریل و زئولیت نانوکلینوپتیلولیت تهیه شد. کامپوزیتهای سنتز شده با استفاده از تکنیکهایSEM ،DTG ،FT-IR ،XRF ،XRD مورد شناسایی قرار گرفتند و در نهایت جذب یون زیرکونیم از محلولهای آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این نانوجاذب نانو زئولیت کلینوپتیلولیت به عنوان جزء فعال برای جذب یون زیرکونیم عمل میکند و پلیاکریلونیتریل نقش متصلکننده را دارد. به علاوه با تغییر اندازه ذرات زئولیت از میکرومتر به مقیاس نانو، علاوه بر افزایش ظرفیت، سینتیک فرایند جذب نیز به شدت افزایش یافت. سرعت جذب توسط نانوکامپوزیت بسیار سریع بوده و بیش از %75 از بیشینه ظرفیت جذب برای زیرکونیم در 5 ساعت اول به دست آمد. تصویر SEM نشان داد که ذرات زئولیت توسط پلیمر PAN به یکدیگر متصل شدهاند. ساختار متخلخل نانوکامپوزیت اجازه نفوذ یونهای موجود در محلول به درون دانههای نانوکامپوزیت و رسیدن به جایگاه تعویض یون را فراهم کرد. اثر پارامترهای pH، دما، زمان و غلظت بر میزان جذب بررسی گردید. زمان تماس و pH بهینه به ترتیب 24 ساعت و 2 بود. بیشینه ظرفیت جذب نانو کامپوزیت 1-mg.g 65/18 به دست آمد. جاذب در شرایط بهینه توانایی حذف %80 از یون زیرکونیم از یک محلول 1-meq.mL 01/0 را دارد. همچنین پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی استخراج شد. دادههای تجربی با مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضرایب همبستگی بسیار خوبی برازش شدند. بهعلاوه مقادیر تئوری به دست آمده از معادله با مقادیر تجربی توافق خوبی نشان داد. لذا میتوان معادله سینتیکی شبه درجه دوم را مدل مناسبی به منظور تفسیر دادههای تجربی دانست. توافق دادههای تجربی با مدل سینتکی شبه درجه دوم نشان داد مرحله تعیینکننده سرعت، مرحله تعویض یون است. بهعلاوه ثابت سرعت جذب توسط نانوکامپوزیت نسبت به کامپوزیت کلینوپتیلولیت-پلیاکریلونیتریل ماکرومتری مقادیر بیشتری را نشان داد. به عبارتی جذب یون زیرکونیم بر روی نانوکامپوزیت با سرعت قابل ملاحظهای نسبت به کامپوزیت ساخته شده با زئولیت با ابعاد ماکرو انجام شد.ΔH° مثبت و ΔG°منفی نشان داد که فرایند جذب زیرکونیم گرماگیر و خودبهخودی است. دادههای تعادلی با استفاده از مدلهای لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین- رادشکویچ ارزیابی شد. براساس مدل ایزوترمی دوبینین-رادشکویچ، جذب یون زیرکونیم از طریق فرایند تعویض یون انجام میشود. مقادیر به دست آمده برای RL در محدودهی 0 تا 1 بود که نشاندهندهی ماهیت مطلوب فرایند جذب زیرکونیم میباشد. مقایسه مقادیر Q0به دست آمده برای جاذبها نشانداد که نانوکامپوزیت دارای بیشترین ظرفیت جذبی برای یون زیرکونیم میباشد. این مقدار بالای Q0 را میتوان با توجه به ابعاد نانومتری کامپوزیت توجیه کرد.
بررسی کنتراست تصاویر پرتونگاری صنعتی دیجیتال با استفاده از شبیهسازی توسط کد فلوکا
صفحه 117-125
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1101
مریم خداکرمی؛ بهروز رکرک؛ مهدی صالحی باروق
چکیده روش مونتکارلو بهدلیل توانمندی در شبیهسازی پدیدههای آماری همچون تولید و ترابرد پرتوها و فرآیندهای آشکارسازی یکی از روشهایی است که بهطور گسترده برای شبیهسازی در پرتونگاری صنعتی و پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد. پرتونگاری دیجیتال به صورت کاربردی در دو شاخه پرتونگاری محاسباتی (CR) و پرتونگاری مستقیم (DR) استفاده میشود. در این پژوهش، شبیهسازی پرتونگاری محاسباتی با استفاده از کد مونتکارلوی فلوکا بهمنظور فراهم آوردن بستری برای مطالعه کنتراست تصویر بهعنوان یکی از مهمترین پارامترهای کیفیت تصویر انجام شده است. برای بررسی کنتراست در این تحقیق، یک قطعه استاندارد حساسیت کنتراست از جنس آلومینیم ساخته شده مطابق استاندارد ASTM 1647 مورد استفاده قرار گرفته است. شبیهسازی این قطعه همراه با شبیهسازی کاملی از دستگاه مولد پرتوهای X و صفحات تصویرساز جهت بررسی کنتراست تصویر انجام شده و روشی برای بررسی کنتراست تصویر ارایه گردیده است. بهمنظور تصدیق روش ارایه شده آزمایشات عملی بر روی قطعه استاندارد انجام شده است. نتایج حاصل از شبیهسازی به روش ارایه شده انطباق مناسبی با نتایج آزمایشات عملی دارند.
اندازهگیری تغییرات دمایی ضریب شکست آب با استفاده از روش تداخلسنجی دیجیتال به منظور ساخت دزیمتر نوری
صفحه 126-135
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1102
سحر سلیمی میدانشاهی؛ محمدرضا رشیدیان وزیری؛ امیرمحمد بیگزاده؛ فاطمه شهشهانی
چکیده استفاده از منابع نوری همدوس برای ساخت دزیمترهای نوری بسیار مورد توجه است. دزیمترهای نوری بیشتر برای کاربردهای پرتودرمانی مورد استفاده قرار گرفته و برای چنین کاربردهایی اطلاع از وابستگی دمایی ضریب شکست ماده مورد استفاده در قلب دزیمتر، اغلب آب، موردنیاز است. در این کار، با برپایی و استفاده از یک تداخلسنج در محیط آزمایشگاه، وابستگی دمایی ضریب شکست آب اندازهگیری شده است. نوع چیدمان مورد استفاده به تفصیل توصیف شده و روابط نظری موردنیاز برای تفسیر دادههای تجربی بهدست آمده است. مقایسه نتایج با دادههای تجربی پیشین نشاندهندهی مطابقت مطلوب و صحت اندازهگیریها است. نشان داده شده است که مدل چندجملهای مرتبه دوم را میتوان به خوبی برای تفسیر دادههای اندازهگیری مورد استفاده قرار داد. نتایج ارایه شده در این مطالعه را میتوان برای کلیه کاربردهایی که در آنها اطلاع از وابستگی دمایی ضریب شکست آب پیشنیاز است به کار گرفت.
توانافزایی نظاممند با تشدیدگرهای Nd:YAG پایدار دینامیکی در کارکرد لیزری تک مد عرضی
صفحه 136-144
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1103
داود رزاقی؛ محمدرضا مقدم؛ مرتضی ساسانی قمصری
چکیده در این پژوهش به موضوع افزایش نظاممند توان لیزر Nd:YAG با حفظ کیفیت باریکه خروجی و عدم افزایش حساسیت به تنظیم پرداخته شده است. در ابتدا با استفاده از مدل توان انکساری توزیعیافته و نرمافزار GLAD، یک تشدیدگر مبنای تک میلهای پیشنهاد شد که به صورت دینامیکی پایدار است، در مقایسه با همتای تخت متقارن خود، از حجم مد اصلی بالاتری (حداقل دوازده برابر) برخوردار بوده و در عینحال حساسیت به تنظیم یکسانی دارد. در ادامه به دلیل محدودیت توان دمشی حین توانافزایی، از تشدیدگرهای چند میلهای تناوبی مبتنی بر یک طرح مبنا استفاده شده است. کارآیی تشدیدگرهای تناوبی در توانافزایی تک مد، به واسطه افزایش حجم مد اصلی لیزر، مورد آزمون و بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی از طریق یک تشدیدگر لیزری دو میلهای مورد تأیید قرار گرفته است. نتایج این پژوهش میتواند برای بالا بردن توان لیزرهایNd:YAG تک مد عرضی، بدون کاستن از کیفیت پرتوی خروجی و ایجاد حساسیت به تنظیم بیشتر، مفید باشد.
اثر دما روی مشخصههای فیزیکی مادهی حاجب در تصویرگیری تشدید مغناطیسی هستهای: نانوذرههای منگنز فریت روکش شده با کیتوزان
صفحه 145-150
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1104
علی خرمدوست؛ منصور عاشور؛ کمال صابریان؛ اکرم عیدی
چکیده در این پژوهش در دماهای مختلف نانوذرههای منگنز فریت (4O2MnFe) با روش همرسوبی شیمیایی ساخته شده و با کیتوزان روکش شدند (4O2Ch-MnFe). مغناطش نانوذرهها به وسیله دستگاه مغناطیسسنج ارتعاشی (VSM) بررسی شده و از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) مشخص شد که نانوذرهها دارای ساختار اسپینلی مکعبی هستند. نانوذرههای ساخته شده با وجود داشتن ساختار مناسب بلوری و شکل مکعبی دارای مغناطیسپذیری بسیار ناچیزی هستند. سپس نانوذرهها در سه دمای 300، 400 و C˚500 تحت عمل گرمایش قرار گرفتند. از دمای 300 تا C˚ 400، خاصیت مغناطیسی و اندازهی نانوذرهها روند افزایشی داشت ولی بعد از آن در دمای C˚ 500 این روند سیر نزولی را نشان داد. بنابراین میتوان گفت دمای C˚ 400 مناسبترین دما برای مغناطیسپذیری این نانوذرهها است. نتیجههای حاصل از دستگاه مغناطیسسنج ارتعاشی نشان داد که افزایش اندازهی نانوذرهها باعث افزایش تعداد گشتاورهای مغناطیسی میشود و در نتیجه از این نانوذرهها میتوان به عنوان مادهی حاجب در تصویرگیری تشدید مغناطیسی استفاده کرد.
تأثیر پرتوتابی لجن فاضلاب بر جذب عناصر غذایی پرمصرف و سدیم در گیاه دارویی ریحان در شرایط گلخانهای
صفحه 151-166
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1105
بهنام عسگری لجایر؛ نصرتاله نجفی؛ ابراهیم مقیسه؛ محمد مسافری؛ جواد هادیان
چکیده اثر لجن فاضلاب در سطوح صفر، 15، 30 و 60 گرم بر کیلوگرم خاک که در معرض پرتو گاما با دزهای صفر، 5، 10 و kGy 20 قرار گرفته بودند، بر جذب عناصر غذایی پرمصرف و سدیم در ریشه و شاخساره گیاه ریحان بررسی شد. نتایج نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب پرتوتابی شده و نشده در سطوح 15 و 30 گرم بر کیلوگرم خاک سبب افزایش جذب فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و سدیم ریشه و شاخساره و نیتروژن شاخساره گردید. کاربرد 60 گرم بر کیلوگرم لجن فاضلاب پرتوتابی شده و نشده با دزهای پرتوتابی مورد استفاده در این پژوهش بر جذب فسفر، پتاسیم، منیزیم و سدیم شاخساره و ریشه، نیتروژن شاخساره و کلسیم ریشه تأثیر معناداری نداشت اما باعث کاهش معنادار جذب کلسیم شاخساره نسبت به شاهد گردید. بیشترین جذب فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم شاخساره و ریشه و نیتروژن شاخساره از کاربرد 30 گرم بر کیلوگرم لجن فاضلاب پرتوتابی شده با دز kGy 20 حاصل گردید. بیشترین جذب سدیم ریشه و شاخساره نیز از کاربرد 30 گرم بر کیلوگرم لجن فاضلاب پرتوتابی شده با kGy 10 مشاهده شد. با به کارگیری لجن پرتوتابی شده نسبت به پرتوتابی نشده در هر سطح، مقدار جذب تمام عناصر مورد مطالعه در ریشه و شاخساره افزایش یافت.
بررسی اثر پرتوهای گاما با منبع کبالت- 60 بر جوانهزنی بذر ذرت
صفحه 167-174
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1106
یاشار داودی؛ رضا تقیزاده
چکیده این آزمایش بهمنظور بررسی اثر پرتوهای گاما بر جوانهزنی بذر ارقام ذرت، بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در مجتمع پژوهشی البرز- پژوهشکده کشاورزی هستهای به اجرا درآمد. فاکتور اول شامل 4 ژنوتیپ ذرت (AR64، دهقان 400، فجر 260 و 704) و فاکتور دوم دز پرتو گاما در هشت سطح (صفر، 50، 100، 150، 200، 300، 400 و 500 گری) بود. در این بررسی صفات طول ریشهچه، طول ساقهچه، طول کلئوپتیل، تعداد ریشه، شاخص بنیه بذر، متوسط زمان جوانهزنی و درصد جوانهزنی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اختلاف بین ژنوتیپهای مورد بررسی از نظر کلیه صفات، اختلاف بین سطوح پرتو گاما و همچنین اثر متقابل ژنوتیپ × دز گاما، بهجز درصد جوانهزنی از نظر کلیه صفات معنیداری بود. ژنوتیپ 704 با میانگین 5/92 درصد بیشترین و ژنوتیپهای دهقان 400 و فجر 260 کمترین درصد جوانهزنی را به خود اختصاص دادند. با توجه به واکنش متفاوت ارقام مورد بررسی به دزهای پرتو گاما، دز مناسب برای رقم RA64، 50 الی 150 گری، رقم دهقان 400، 150 گری، رقم فجر 260، 100 گری و رقم 740، 50 گری خواهد بود؛ اما دزهای بالاتر از دزهای ذکر شده برای هر کدام از ارقام مذکور، بر خصوصیات جوانهزنی و رشد در بذر ذرت اثر منفی داشتند.
تأثیر پرتودهی با پرتو گاما بر جوانهزنی و برخی از ویژگیهای ریختشناسی گیاهچههای غلات، حبوبات و سبزیجات
صفحه 175-185
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1107
زهرا رضالو؛ سمیرا شهبازی؛ هادی فتحاللهی؛ حامد عسکری
چکیده یکی از روشهای پیشتیمار، پرتودهی با پرتوگاما به منظور افزایش جوانهزنی بذر و تحریک رشد گیاهچه است. در این پژوهش اثرات دزهای مختلف پرتو گاما بر جوانهزنی و صفات رویشی بذر غلات، حبوبات و سبزیجات بررسی گردید. پرتودهی با استفاده از گاماسل با چشمه کبالت ۶۰ و آکتیویته Ci 102×8/7، با سرعت پرتوتابی 1-Gy.s 087/0 در چهار سطح (۱۰، ۲۰، ۳۰ و Gy ۴۰) در قالب طرح کاملاً تصادفی با ۳ تکرار انجام شدند. نتایج نشان داد جوانهزنی در بذرهای گندم، ذرت، نخود و گوجهفرنگی واکنش مثبت به پرتودهی با پرتو گاما داشتند. اگرچه در بذر لوبیا و پیاز با افزایش دز، جوانهزنی کاهش یافت اما در بذرهای ماش، خیار و کاهو با دزهای بالاتر، درصد جوانهزنی بیشتر شد. واکنش بذرهای مختلف به پرتودهی با پرتو گاما متفاوت است و برای برخی مانند گندم، ذرت، ماش، نخود، گوجهفرنگی و خیار میتوان برای افزایش درصد جوانهزنی و بنیه گیاهچه از پیشتیمار با پرتوگاما استفاده کرد. در دیگر صفات رویشی اندازهگیری شده نسبت به شاهد، بذرهای لوبیا، پیاز و ماش در اثر پرتودهی افزایش نداشتند ولی بذرهای نخود، گندم، ذرت، خیار، کاهو و گوجهفرنگی نسبت به شاهد افزایش داشتند و واکنش مثبت به پیشتیمار با پرتو گاما نشان دادند.
اثر تروفونتهای انگل ایکتیوفتریوس مولتی فیلیس پرتوتابی شده با پرتو گاما و ریزپوشانی شده با نانوذرات آلژینات بر ساختار هیستولوژیک آبشش در ماهی قزلآلای رنگینکمان
صفحه 186-191
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1108
سعید مودی؛ سکینه یگانه؛ مرضیه حیدریه؛ امید صفری
چکیده انگل ایکتیوفتیریوس مولتی فیلیس (Ichthyophthirius multifiliis) عامل ایجاد بیماری لکه سفید، یکی از خطرناکترین انگلهای بیماریزا در ماهیان آب شیرین وحشی و پرورشی است. در این تحقیق بررسی اثرات منفی ریزپوشش آلژیناتی تروفونت غیرفعال شده با پرتو گاما در آبشش ماهی بهعنوان بافت اصلی درگیر در بیماری ایک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ماهیهای با میانگین وزنی 30 گرم پس از دوره سازگاری، به ۴ گروه تقسیم شدند: 1 گروه از ماهیان با انگل پرتوتابی شده، گروه دیگر با انگل پرتوتابی شده و ریزپوشانی شده با نانوذرات آلژینات و گروه سوم بهعنوان گروه کنترل مثبت با انگل فعال تیمار شدند. در گروه کنترل منفی (شاهد) نیز هیچگونه ترکیبی استفاده نشد. نمونهبرداری از بافت آبشش سی روز پس از تیمار انجام شد. مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از نانوذرات آلژینات جذب شده در تروفونتهای انگل ایک غیرفعال شده با پرتو گاما قادر است به طور معنیداری اثرات هیستوپاتولوژیکی ناشی از هجوم انگل زنده به بافت آبشش مانند هایپرپلازی شدید، ادم زیرجلدی، چسبیدگی لاملاها و نکروز در ماهی قزلآلای رنگینکمان را کاهش داده و همچنین ضمن کاهش آثار هیستوپاتولوژیکی، منجر به افزایش معنیداری در تعداد سلولهای ماکروفاژی گردد. بنابراین میتوان بیان نمود که استفاده از ریزپوشش آلژیناتی بهمنظور انتقال تروفونت غیرفعال شده با پرتو گاما علیه انگل زنده به روش حمامی در ماهی، امن بوده و هیچگونه اثرات سوء بافتی ندارد
اندازهگیری گاز هیدروژن فلوراید همراه با اورانیم هگزافلوراید با روش طیفسنجی زیر قرمز
صفحه 192-197
https://doi.org/10.24200/nst.2020.1109
عیسی کاظمان؛ محمد آدینه؛ علی خواجهزاده؛ حسین شاه میربرزکی؛ وحید چگینی
چکیده واکنشپذیری زیاد ترکیب اورانیوم هگزافلوراید عامل تولید ناخالصی هیدروژن فلوراید در فرایند صنعت غنیسازی میباشد. حضور این گاز مزاحم سبب برهم خوردن معادلات غنیسازی اورانیم میگردد، به همین دلیل اندازهگیری گاز هیدروژن فلوراید در بافت اورانیم هگزا فلوراید بهعنوان یکی از فاکتورهای مهم در صنعت غنیسازی، با استفاده از طیفسنجی مادون قرمز صورت گرفته است. با استفاده از سیستم ورودی طراحی شده و سل گازی انعکاسی 10 متری، امکان آنالیز هیدروژن فلوراید در شرایطی بهتر از روش استاندارد ASTM میسر شد. کاهش چشمگیر میزان مصرف اورانیم هگزافلوراید (به میزان 80 درصد)، حذف بهکارگیری ازت مایع در آمادهسازی نمونه، سادهسازی روش نمونهگیری، از نتایج بهینهسازی روش میباشد. از بین پنج استاندارد و مقررات بینالمللی موجود، ملاحظات استاندارد ISO/IEC 17025 مد نظر قرار گرفته و پارامترهای صحهگذاری از قبیل خطیبودن، صحت، دقت، حد تشخیص، حد اندازهگیری کمی و عدم قطعیت نتایج نیز برای تأثیر اثر خطاهای موجود مورد بررسی قرار گرفت.