دوره و شماره: دوره 42، شماره 1 - شماره پیاپی 95، اردیبهشت 1400، صفحه 1-130 

شبیه‌سا زی جریان دوفاز ی شار رانشی در یک کانال عمو دی با استفاد ه از رو ش نیوتن- کریلف

صفحه 1-10

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1179

حسن اسمعیلی؛ حسین کاظمی‌نژاد؛ حسین خلفی؛ سید محمد میروکیلی

چکیده در این پژوهش، یک روش عددی به­‌منظور مدل­‌سازی جریان جوشش زیر سرد در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی ارایه شده است. سیستم معادلات غیرخطی با روشی کاملاً ضمنی و با استفاده از روش نیوتن- کریلف مستقل از ژاکوبین (JFNK) حل شده­‌اند. به­ منظور بهبود کارایی روش JFNK و پایداری عددی، پیش­ شرط‌­ساز نیمه­­‌ضمنی بر پایه فیزیک مسئله پیاده­‌سازی شده است. اخیراً پژوهشگران برای حل معادلات تنک، بزرگ و کاهش هزینه محاسبات، به­‌طور گسترده­ای از روش JFNK در تدوین نرم‌­افزارهای ترموهیدرولیک هسته­‌ای استفاده نموده‌­اند. به‌منظور اعتبارسنجی، نتایج به‌دست آمده با داده‌­های آزمایشگاهی، نتایج نرم‌­افزار RELAP5 و نیز نتایج حاصل از شبیه‌سازی با روش نیمه‌‎ضمنی مقایسه شده­ و توافق مناسبی به‌دست آمد. مقایسه نتایج نشان می‌­دهد که روش JFNK با پیش شرط­ساز نیمه‌­ضمنی، همگرایی را حداقل به مقدار 50‌% سرعت بخشیده و هم‌چنین قابلیت پیش­‌بینی کسر بخار با میانگین خطای مطلق کم‌تر از 34/7‌% در گستره قابل­ ملاحظه‌­ای از فشار را داراست.

بررسی بازیابی اورانیم از محیط سولفاته توسط غشای مایع توده‌ای حاوی آلامین 336 در کروزن

صفحه 11-20

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1180

فاضل ضحاکی‌فر؛ امیر چرخی؛ میثم تراب‌مستعدی؛ رضا داورخواه

چکیده در این مطالعه، بازیابی اورانیم از محیط سولفاته توسط غشای مایع توده­ای حاوی آلامین 336 مورد بررسی قرار گرفته است. اثر غلظت اورانیم و سولفوریک ­اسید در فاز دهنده، غلظت حامل در فاز غشای مایع، غلظت آمونیم‌­کربنات در فاز گیرنده و سینتیک انتقال بررسی شد. بهترین شرایط جهت انتقال اورانیم را فاز دهنده حاوی سولفوریک‌­اسید 15/0 مول بر لیتر، آمونیم‌­کربنات 5/0 مول بر لیتر به‌عنوان فاز گیرنده و غشای مایع آلامین 336 با غلظت 0125/0 مول بر لیتر فراهم نمود. با افزایش غلظت سولفوریک­‌اسید تا غلظت 15/0 مول بر لیتر و غلظت آلامین 336 تا 0125/0 مول بر لیتر انتقال اورانیم افزایش و سپس کاهش یافت. افزایش غلظت اولیه اورانیم در فاز دهنده موجب کاهش در انتقال اورانیم گردید. بررسی سینتیک انتقال نشان داد که عامل کنترل‌­کننده سرعت انتقال، رهاسازی اورانیل از فاز غشای مایع به فاز گیرنده می‌باشد. سینتیک انتقال با فرض واکنش­‌های سری شبه­درجه یک برگشت­­ناپذیر به‌ترتیب برای استخراج و بازیابی مدل شد. برای غشای مایع حاوی آلامین 336 و آلامین 336 سولفاته شده ثابت سرعت استخراج به‌ترتیب 1-min 0061/0 و 0107/0 و ثابت سرعت بازیابی به‌ترتیب1-min 4-10×56/5 و 4-10×12 به‌دست آمد.

طراحی و ساخت سامانه پروب لانگمویر برای تعیین پارامترهای تخلیه درخشان جهت آماده‌سازی محفظه خلأ در توکامک دماوند

صفحه 21-29

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1181

فریدالدین صدیقی؛ اردوان کوهی؛ چاپار رسولی؛ داود ایرجی؛ حسین رسولی

چکیده در این مقاله پارامترهای پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن با استفاده از سامانه پروب لانگمویر اندازه‏‌گیری گردید. بدین منظور برای اندازه‏‌گیری این پارامترها در توکامک دماوند، قسمت‏‌های مختلف پروب لانگمویر طراحی و ساخته شد. الکترود مورد استفاده در این سامانه یک مفتول از جنس تنگستن با قطر و طول به ترتیب 1/0 و 6 میلی‏‌متر است. مدار الکتریکی طراحی شده برای این سامانه قادر است تا ولتاژ و جریان به‌ترتیب 400 ولت و 1 آمپر را تأمین نماید و می‏‌تواند پالس‏‌های مثلثی در بازه فرکانسی ‌10 هرتز الی 10 کیلوهرتز را تولید نماید. پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن به‌منظور پاک­سازی محفظه خلأ، به­‌وسیله دو الکترود که در قسمت تحتانی توکامک دماوند وجود دارد، در ولتاژ 450 ولت، جریان 5/1 آمپر و فشار 3-10 تور تولید می‏‌گردد. با اعمال ولتاژ به الکترود پروب در بازه 200 الی 350 ولت، جریان عبوری از پروب اندازه‌‏گیری و با تحلیل مشخصه جریان- ولتاژ، پارامترهای پلاسما مشخص می‏‌شود. دمای الکترونی، چگالی پلاسما، پتانسیل پلاسما و طول دبای پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن که با استفاده از این سامانه اندازه‌‏گیری شده است به‌ترتیب برابر با 8/5 الکترون‏ولت، 1015×17/1 بر متر مکعب، 236ولت و 523 میکرومتر می‌‏باشد.

تحلیل عددی رفتار ترمومکانیکی میله سوخت (2UO) در حالت پایا با استفاده از روش المان محدود

صفحه 30-39

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1182

مرتضی ایمانی؛ مهدی آقایی؛ محمد عماد عادلی‌خواه؛ احمدرضا ذوالفقاری؛ عبدالحمید مینوچهر

چکیده در طراحی میله سوخت، توانایی پیش­‌بینی قابل‌­اطمینان از عملکرد سوخت به­‌منظور رعایت اصول ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای دستیابی به این هدف، کدهای کامپیوتری مختلفی ارایه شده­اند که هر یک از آن‌ها از مدل‌­های مختلف مکانیکی و روش­‌های مختلف عددی و تحلیلی استفاده می­‌کنند. ‌بر همین اساس، هدف پژوهش حاضر تهیه برنامه‌­ای کامپیوتری به زبان برنامه­‌نویسی فرترن به‌­منظور آنالیز مکانیکی و حرارتی میله‌­های سوخت (2‌UO) با استفاده از روش­های عددی، به­ویژه به‌­کارگیری اصل کار مجازی در تحلیل مکانیکی میله سوخت در شرایط پایا می­‌باشد. برای حل معادلات به‌دست آمده از روش المان محدود استفاده شده است. در قسمت تحلیل مکانیکی پدیده­‌هایی از قبیل تورم و تراکم سوخت و خزش در غلاف در نظر گرفته شده‌­اند. سپس با پدیده‌­های فوق و انجام تحلیل مکانیکی و حرارتی به­‌صورت هم­زمان، زمان تماس سوخت با غلاف، میزان تنش و کرنش در سوخت و غلاف، دمای مرکز سوخت، میزان رشد لایه اکسید بر روی غلاف و توزیع دمای سوخت و غلاف در طول کار راکتور در حالت پایا (در یک توان ثابت) توسط برنامه­ نوشته شده به‌دست می‌­آیند. نتایج این برنامه با نتایج روش تحلیلی موجود در منابع صحت­سنجی شده و برای راکتور VVER1000 تحلیل مکانیکی و حرارتی میله سوخت در یک بازه 1600 روزه انجام پذیرفته است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، قرص سوخت پس از 1250 روز با غلاف تماس پیدا می­‌کند.

بستگی نمایه مدی به آرایش دمش برای لیزر Ce:Nd:YAG با دمش دیود نورگسیل

صفحه 40-47

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1183

فائزه حکم‌آبادی؛ امیرحسین فرهبد؛ اکبر نظری‌گلشن

چکیده چگونگی توزیع عرضی شدت باریکه لیزر یا نمایه مدی از مهم­‌ترین شاخصه‌­های یک نوسانگر لیزر به شمار می­‌آید. در این پژوهش رفتار نمایه مدی نوسانگر لیزر Ce:Nd:YAG با دمش دیود نور‌گسیل و بستگی آن به آرایش هندسی و شدت منابع نوری مورد مطالعه تجربی و نظری قرار گرفته است. مشاهدات تجربی نشان می‌­دهند که با انتخاب مناسب توزیع شدت به روش کنترل توان الکتریکی اعمال شده به دیودهای نورگسیل به­‌همراه هندسه مناسب برای سامانه دمش می‌­توان به گستره وسیعی از توزیع عرضی و نمایه­‌های مدی اینس-گاوسی باریکه لیزر با پایداری مناسب دست یافت. بررسی‌­های عددی بر پایه محاسبه نمایه عرضی توان جذب شده در واحد حجم محیط فعال و بهره به روش ردیابی تصادفی پرتوهای دمش و انتشار میدان نوری درون تشدیدگر نیز بیان­گر تأثیر آرایش دمش و فاصله سطح تابنده دیودهای نورگسیل تا سطح جانبی محیط فعال بر نمایه مدی نوسانگر لیزر است.

تابش گاما در سنتز Ag-NPs پیوندیافته به سطوح پلی‌پروپیلنی و اصلاح عملکرد سیستم آب بدون یون در الگودهی نیم‌رسانا

صفحه 48-56

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1184

فرزانه غراب؛ زرین اسحاقی؛ نسرین شیخ؛ اعظم اخوان

چکیده کاربرد تابش گاما به‌عنوان عامل سنتز پرتوی نانوذرات نقره و پیوند همزمان آن ذرات به سطوح پلی‌پروپیلنی در اصلاح عملکرد سیستم تهیه آب بدون یون، پروژه تجربی نوینی است. در این پروژه، استفاده از تأثیر پرتو گاما بر روی سطح نوع خاصی از فیلتر، موجب احیای یون‌های نقره و اصلاح سطح فیلتر به‌طور همزمان گردید. سپس، اثر فیلتر اصلاح شده بر عملکرد سیستم‌های تهیه آب بدون یون، که به‌طور مستقیم و غیر‌مستقیم با فن‌آوری‌های کوانتومی وعلوم هسته‌ای ارتباط دارند، از طریق الگودهی سطح نیم‌رسانای ایندیم فسفاید بررسی شد. تعیین میزان دز تابش گاما و بررسی شرایط احیای نانوذرات نقره، پس از گذر از مرحله بهینه‌سازی، صورت گرفت. بر این اساس، از اطلاعات میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس، طیف‌سنجی جذبی فرابنفش- مریی، طیف‌های بازتاب کل تضعیف شده و آزمون‌های شمارش باکتری‌ها در سطوح آغشته به آگار استفاده شد. سپس مشخص گردید که نتیجه مطلوب اصلاح سطح فیلتر، به‌دلیل ایجاد رزونانس پلاسمون سطحی در محلول کلوییدی نانو ذرات نقره می‌باشد که به هنگام سنتز با تابش گاما به وجود می‌آید.

استفاده از روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی پارامترهای فرایند جذب توریم بر روی نانو‌ذرات تیتانوسیلیکات عامل‌دار‌شده با گروه آمینه

صفحه 57-66

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1185

پیمان منوچهری؛ سعید علمدار میلانی؛ حسین ابوالقاسمی

چکیده توانایی نانوذرات تیتانوسیلیکات ساخته ­شده به‌­روش آب­گرمایی وعامل­دار­شده با گروه عاملی آمینه­­ (2TiSiNH) برای جذب یون‌های توریم­ (IV)ازمحلول‌ها‌ی آبی درسیستم ناپیوسته بررسی شد. اثر چهار متغیر مستقل فرایندی شامل pH محلول، غلظت اولیه‌­ی توریم(IV)­، مقدار جاذب ­و دما با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) بر پایه­‌ی طرح مرکب مرکزی (CCD)مورد ارزیابی قرارگرفت.اعتبارمدل درجه‌­ی دوم با استفاده از ضریب تعیین بررسی شد. نتایج بهینه‌­سازی نشان داد که میزان­ جذب توریم (IV)­تحت شرایط بهینه،­04/83میلی­‌گرم بر­گرم است. نتایج مدل‌سازی نشانداد که داده‌­های تجربی سینتیک جذب توریم، بهوسیله‌­ی‌ مدل دونمایی بهتر برازش می‌­شوند وایزوترم لانگمویرداده­‌های تجربی تعادلی جذب را به خوبی توصیف می‌کند. حداکثرظرفیت جذب 2TiSiNH برای توریم به‌وسیله‌­ی ایزوترم لانگمویر1-mg g  71/87 تخمین زده شد.

تهیه فلاونوئید نشان‌دار تکنسیم 99 ام-کوئرستین و بررسی توزیع بیولوژیکی آن در موش‌های با تومور پوست

صفحه 67-72

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1186

مریم قلبی آهنگری؛ مهدی مریدی فریمانی؛ مصطفی عرفانی؛ مصطفی گودرزی

چکیده هدف از این پژوهش، نشان‌­دارسازی ترکیب طبیعی فلاونوئید کوئرستین با تکنسیم 99- ام و مطالعه توزیع بیولوژیکی آن در بافت‌­های مختلف موش 57C توموری شده با رده سلول سرطانی 10F16B به ­منظور تشخیص تومور بوده است. نشان‌­دارسازی کوئرستین با تکنسیم 99- ام با مقدار کوئرستین (mg 5/1) و µg 40 کلرید قلع در دمای اتاق در pH حدود 5 انجام شد. سپس بازده نشان­‌دارسازی با استفاده از کروماتوگرافی لایه نازک در حلال‌­های استون و آب/ استونیتریل مورد بررسی قرار گرفت. هم‌­چنین توزیع بیولوژیکی ترکیب نشان‌­دار در ارگان‌­های مختلف حیوان شامل قلب، ریه، معده، روده، کبد، کلیه، خون، طحال، ماهیچه و تومور پس از جداسازی و اندازه­‌گیری میزان اکتیویته آن‌­ها توسط آشکارساز گاما مورد بررسی قرار گرفت. خلوص رادیوشیمیایی بیش از 95% و پایداری رادیوشیمیایی یک ساعته، 90% مشاهده گردید. توزیع بیولوژیکی ترکیب نشان‌­دار بیش‌­ترین جذب اکتیویته در بافت­‌های کبد، کلیه، روده و هم‌­چنین جذب مناسب توموری (17/0±20/2 در زمان 2 ساعت پس از تزریق) را نشان داد. نتایج حاکی از آن است که نشان­‌دارسازی کوئرستین به روش مستقیم با خلوص رادیوشیمیایی بالا می‌­تواند به ­عنوان یک گزینه ترکیب نشان‌­دار تشخیص توموری مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی اثر برش بر جداسازی ایزوتوپ‌های پایدار میانی گاز زینان در آبشار مربعی

صفحه 73-81

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1187

فاطمه منصورزاده؛ علی‌اصغر قربانپور خمسه؛ سیدجابر صفدری؛ علی نوروزی؛ مجید خواجه‌نوری

چکیده یکی از پارامترهای مهم در آبشار مربعی که تأثیر زیادی بر عملکرد آن در جداسازی ایزوتوپ‌­های چند جزیی دارد، برش آبشار می‌­باشد. در این پژوهش ابتدا به بررسی اثر برش بر جداسازی ایزوتوپ‌­های میانی گاز زینان در یک آبشار مربعی با 20 مرحله پرداخته شده است. این مطالعات برای دو حالت که در آن فاکتور جداسازی ماشین سانتریفیوژ برابر 2/1 و 1/1 باشد، انجام گرفته است. پس از آن کم‌­ترین طول لازم برای ایجاد یک آبشار طویل با تغییر نسبت Z/F و برش آبشار با این دو فاکتور جداسازی تعیین شده است. بر اساس محاسبات انجام گرفته، در صورتی ­که فاکتور جداسازی برابر 2/1 و 1/1 باشد، کم‌­ترین تعداد مراحل آبشار به ترتیب برابر با 55 و 110 مرحله خواهد شد که عملیاتی نمودن آن به سادگی امکان­‌پذیر نیست. بررسی‌­ها نشان می‌­دهد که مقدار برش مناسب برای دست­‌یابی به بیش‌­ترین مقدار غلظت ایزوتوپ هدف در آبشار طویل با آبشار کوتاه متفاوت است. در صورتی ­که آبشار کوتاه باشد، با استفاده از مطالعات پارامتریک ‌‌‌می‌­توان مناسب‌­ترین برشی را که در آن غلظت ایزوتوپ موردنظر به بیشینه خود می‌­رسد تعیین کرده و بیش‌­ترین بهره را از آبشار موجود داشت. مقدار برش آبشار برای دست‌­یابی به بیش‌­ترین مقدار 129Xe- در یک آبشار 20 مرحل‌ه­ای برابر با 2/0 در فاکتور جداسازی 2/1 و 15/0 در فاکتور جداسازی 1/1 می­‌باشد.

بررسی دینامیک جذب‌زیستی اورانیم (VI) در ستون بستر ثابت: محاسبه مقاومت‌های انتقال جرمی و شناسایی مرحله کنترل‌کننده فرایند

صفحه 82-91

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1188

هژبر صحبت‌زاده؛ علیرضا کشتکار؛ جابر صفدری

چکیده در پژوهش حاضر، مقاومت‌­های انتقال جرمی مراحل مختلف جذب ­زیستی اورانیم توسط جاذب ­زیستی
Pseudomonas putida @ Chitosan درون ستون بستر ثابت محاسبه شد. تشریح پارامترهای دینامیکی در قالب اعداد بدون بعد نشان داد که عدد بایوت در تمامی آزمایش‌­ها بزرگ­‌تر از 30 است که تأییدکننده نرخ بالای انتقال جرم از فیلم مایع در مقایسه با نفوذ درون­ذره­ای می‌­باشد. افزایش نیروی محرکه انتقال جرم در عرض فیلم مایع از طریق افزایش در غلظت خوراک و کاهش ضخامت فیلم مایع از طریق کاهش اندازه جاذب موجب کاهش مقاومت انتقال جرم فیلم مایع شد. هم‌­چنین افزایش ارتفاع بستر و کاهش اندازه جاذب موجب افزایش عدد پکلت شد که به ­معنی کوتاه شدن ضخامت ناحیه انتقال جرمی درون ستون و کاهش مقاومت پراکندگی محوری می‌­باشد. ساختار جاذب ­زیستی باعث شد تا شار نفوذ حفره­ای در مقایسه با شار نفوذ سطحی قابل صرف ­نظر کردن باشد و عملاً فرایند نفوذ درون ­ذره­ای از نوع نفوذ سطحی باشد. نتایج ثابت کرد که مقاومت نفوذ درون ذره­ای در تمامی آزمایش‌­ها چندین برابر مقاومت فیلم مایع و مقاومت پراکندگی محوری بوده و مرحله­ کنترل ­کننده فرایند می‌­باشد. به دلیل تأثیرپذیری کم نفوذ درون ­ذره­ای از تغییر شرایط عملیاتی، بازدهی ستون تنها با زمان ماند فرایند و در محدوده صفر تا 00/53­% تغییر کرد.

طراحی و ساخت پوشش ضدبازتاب از مواد 3YbF و ZnS بر روی بستر ZnSe مورد نیاز در لیزرهای گاز کربنیک

صفحه 92-97

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1189

محمدهادی ملکی؛ سعید جلوانی؛ ایران حسین‌زاده لیش؛ هاشم حجتی‌راد؛ مریم قشلاقی؛ هدی ملاحی

چکیده قطعات اپتیکی با پوشش ضدبازتاب ساخته شده بر روی زیرلایه ZnSe به عنوان یکی از قطعات اپتیکی اصلی لیزر گازکربنیک محسوب می­‌شوند. محدوده طول موجی این پوشش‌­های ضدبازتاب در ناحیه فروسرخ دور و در طول موج nm  10600 است. معمولاً برای پوشش ضد بازتاب از مواد 3YF و ZnS  استفاده می‌­شود. اگرچه برای ساخت آینه‌­های بازتاب از جنس طلا و نقره برای طول موج μm 6/1، کارهای پژوهشی متعددی در کشور انجام گرفته است، در مورد پنجره اپتیکی ضد بازتاب و یا قسمتی از آن در این طول موج پژوهشی صورت نگرفته است. برای ساخت پوشش ضدبازتاب ابتدا خواص مواد مورد استفاده در این ناحیه طول موجی مورد بررسی قرار گرفت که از میان آن‌­ها دو ماده 3YbF و ZnS انتخاب شدند. سپس طراحی ضدبازتاب در طول موج nm 10600 با استفاده از این دو ماده توسط نرم­ افزار Macleod انجام گرفت. در مرحله تجربی، لایه ­نشانی به روش تبخیر فیزیکی در خلأ بر روی یک طرف زیر لایه ZnSe توسط دستگاه لایه ­نشانی 510Balzers- Ba انجام شد. عملکرد قطعه بر خروجی لیزر گازکربنیک W 10 بررسی شده و میزان عبور باریکه لیزر از ضدبازتاب استاندارد، زیرلایه پولیش ­شده و ضدبازتاب طراحی و ساخته­ شده، مورد اندازه­ گیری قرار گرفت. نتایج نشان‌­دهنده عبور میانگین ٨٤/٧٧­% در طول موج مورد نظر در قطعه با پوشش ضدبازتاب در صفر درجه ساخته ­شده است. ریخت ­شناسی و ضخامت لایه­‌ها با استفاده از تصویربرداری SEM انجام شده است.

وابستگی گرمایش الکترون‌ها به زمان خیزش پالس در برهم‌کنش پالس قوی لیزر با پلاسما

صفحه 98-106

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1190

الناز خلیل‌زاده؛ امیر چخماچی؛ جمال‌الدین یزدان پناه

چکیده در این مقاله با استفاده از نتایج کد شبیه‌­سازی ذره در جعبه، اثر زمان خیزش پالس لیزر بر گرمایش الکترون­‌ها در برهم‌­کنش پالس قوی لیزر با پلاسمای زیر چگال بررسی شده است. به همین منظور، دو پالس لیزر به طول 200 فمتو­ثانیه و با زمان خیزش متفاوت 80 فمتو­ثانیه و 40 فمتو­ثانیه انتخاب شده‌اند. شدت پالس لیزر 2w/cm 1018 و چگالی پلاسما ncr02/0 (ncr چگالی بحرانی در پلاسما است) در نظر گرفته شده است. برای اندازه­‌گیری دقیق و صحیح دمای الکترون‌­ها در نواحی مختلف پلاسما، از عناصر تانسور تنش استفاده شده است. نتایج نشان می‌­دهد، گرمایش و در نتیجه دمای الکترون‌­ها به شدت وابسته به زمان خیزش پالس لیزر بوده و با کاهش مقدار زمان خیزش پالس، افزایش قابل توجهی می‌­کند. به ­عبارت دقیق‌­تر، برای پالس­ با شیب ملایم (با زمان خیزش بلند 80 فمتو­ثانیه)، پراکندگی‌­های تولید شده در پلاسما، زمینه را برای گرمایش کاتوره­ای الکترون­‌ها فراهم می‌­کند. حال آن ­که برای پالس­ لیزر با شیب تندتر (با زمان خیزش کوتاه 40 فمتو­ثانیه) گرمایش الکترون‌­ها با رخ دادن شکست موج آغاز می‌­شود. در ادامه نقش افزایش شدت پالس لیزر بر گرمایش الکترون‌­ها برای پالس­‌های با زمان خیزش متفاوت بررسی شده و نتیجه‌­گیری می‌­شود برای پالس با زمان خیزش کوتاه اثر آن شدیدتر است.

فاصله‌سنجی پس‌پراکنشی صفحه‌های فولادی با چشمه‌های Cs137 و Co60

صفحه 107-116

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1191

محمد تقان ساسانپور؛ محسن شریف‌زاده؛ علی طاهری؛ مجتبی عسکری

چکیده فاصله‌­سنجی به روش پس ­پراکنش کامپتون روشی نوین برای اندازه‌­گیری فاصله بین صفحات فلزی است که می‌­تواند کاربردهای زیادی در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز و پتروشیمی داشته باشد. در این مقاله به ­منظور فاصله‌­سنجی از ورق‌های فولادی با ضخامت‌های 2، 6 و mm 10 به­ عنوان ضخامت‌های کم، متوسط و زیاد استفاده شد. هم‌­چنین با هدف نشان دادن تأثیر انرژی چشمه بر فاصله‌سنجی، دو چشمه Cs137 و Co60 استفاده شده­‌اند. نتایج نشان داد که فاصله‌سنجی به انرژی چشمه گاما وابسته است و برای دقت اندازه‌گیری یکسان، چشمه گاما با انرژی بالاتر قابلیت بیش‌­تری برای اندازه‌گیری فاصله بین دو صفحه فولادی دارد. افزایش انرژی چشمه، دقت اندازه‌گیری را نیز افزایش می‌دهد. علاوه بر انرژی چشمه گاما، فاصله‌سنجی به ضخامت دو صفحه و ترتیب قرارگیری صفحه ضخیم­‌تر نسبت به صفحه نازک‌­تر نیز بستگی دارد. هم‌­چنین با افزایش فاصله بین دو صفحه فلزی، دقت اندازه‌گیری نیز کاهش می‌یابد. به همین دلیل بیشینه فاصله‌سنجی بین دو صفحه، با در نظر گرفتن دقت اندازه‌گیری، به مقدار cm 1 درنظر گرفته شده است.

بومی‌سازی تولید و تخلیص رادیوایزوتوپ آهن-55 برای استفاده در چشمه‌های باز و بسته

صفحه 117-122

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1192

پرویز اشتری؛ سید یوسف فضائلی حسینی نژاد؛ غلامرضا اصلانی

چکیده هدف این تحقیق بررسی امکان تولید آهن-55 به عنوان یک چشمه گسیلنده پرتو ایکس در مصارف علمی و صنعتی می‌­باشد. مزیت این روش، حذف مراحل آب­کاری و انحلال منگنز فلزی در تولید هدف و عدم نیاز به مراحل پیچیده خالص‌­سازی شیمیایی و رادیوشیمیایی است. محاسبات مربوط به انرژی پروتون مورد استفاده برای بمباران هدف با روش ALICE/ASH انجام شد. نمونه‌­ها برای تعیین مقدار آهن-55 تولیدی با روش طیف‌­سنجی پرتو ایکس و گاما مورد ارزیابی قرار گرفتند. منگنز-54 به­ عنوان ناخالصی عمده در تولید آهن-55 تولید می‌­شود. جداسازی و تخلیص آهن-55 از منگنز با تلفیق روش رسوب­‌گیری و استخراج مایع- مایع انجام شد. مقدار منگنز و نیز مقدار تبدیل شده به منگنز-54 قابل توجه است اما نتایج نشان می‌­دهد، جداسازی منگنز-54 از آهن-55 به طور کامل انجام شده است. هم‌­چنین نتایج نشان داد، تولید رادیو ایزوتوپ آهن-55 و خالص‌­سازی آن برای مصارف داخل ایران با روش ارایه شده امکان‌­پذیر می­‌باشد.

طراحی، ساخت و سنجه‏‌بندی دزیمتر نوین فردی

صفحه 123-130

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1193

مرتضی ذوالقدر؛ سید محمدمهدی ابطحی؛ کامران سپانلو؛ احسان ظریفی

چکیده هدف از پژوهش حاضر ساخت نوعی دزیمتر فردی است که بتواند با قابلیت اتصال به ادوات الکترونیکی، داده­‌های مربوط به آهنگ دز و هم‌­چنین دز تجمعی را به ­صورت برخط منتقل نماید. به این منظور یک برد الکترونیکی طراحی شد. برد به ‏وسیله‌‏ی نرم‌­افزار Altium Designer شبیه‌­سازی شد. سپس به ‏وسیله‏ نرم‌­افزار Code Vision برنامه‌­نویسی میکروکنترلر صورت گرفت. صحت عملکرد مدار به ‏وسیله‏ نرم‌­افزار Proteus Design Suite  بررسی شد. در مرحله بعدی، آزمون و عیب‌­یابی مدار به ­صورت تجربی انجام شد. ضریب سنجه‌‏بندی و ضریب تبدیل شمارش به دز با استفاده از یک اتاقک یونش در آزمایشگاه دزیمتری استاندارد ثانویه ایران به ­دست آمد. توزیع دز برحسب فاصله از چشمه با نتایج توزیع دز حاصل از اتاقک یونش کالیبره شده مورد مقایسه قرار گرفت. به این منظور از چشمه Cs137 بدون حفاظ، با حفاظ سربی به ضخامت mm 22 و هم‌­چنین دو حفاظ سربی به ضخامت‌­های mm 18 و mm 22 استفاده شد. با توجه به نتایج، برای دزیمتر ساخته شده، ضریب سنجه‌‏بندی 02/0±99/0 به‏ دست آمد. نتایج سنجه‌‏بندی نشان داد این دستگاه تمامی الزامات 17025:2005ISO/IEC را برآورده کرده است. هم­‌چنین نتایج در هر سه حالت توزیع دز مربوط به چشمه بدون حفاظ، با حفاظ تک سرب و با حفاظ دو سرب اختلاف کم‌­تر از 01/0­% را بین دزیمتر ساخته شده و دزیمتر مرجع نشان داد. نتایج حاصل نشان داد دزیمتر ساخته شده می‌تواند به ­عنوان یک دزیمتر مرجع و استاندارد در مراکز آزمایشگاه، برای مانتورینگ و دزیمتری پرتوهای فوتون یونیزان مورد استفاده قرار گیرد.