دوره و شماره: دوره 41، شماره 1 - شماره پیاپی 91، خرداد 1399، صفحه 1-197 

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.