دوره و شماره: دوره 44، شماره 4 - شماره پیاپی 106، دی 1402، صفحه 1-181 

متوسط انرژی تحریکی کل و تعداد نوترون‌های خارج شده از پاره‌های شکافت ایزوتوپ‌های اورانیم

صفحه 1-11

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1161.1762

پیام مهدی پور کلدیانی؛ امیر هوشنگ رمضانی

چکیده توزیع انرژی تحریکی کل پاره‌های شکافت اورانیم 230-236 به کمک مدل تعمیم یافته نقطه برشی اماری محاسبه شده است. در این مدل که یک مدل سیستماتیک است، انرژی تحریکی از دو جزء انرژی تغییر شکل هسته و انرژی داخلی تشکیل می‌گردد. مقادیر محاسبه شده از مدل سیستماتیک با مقادیر تجربی برای شکافت نوترونی اورانیم-233 مقایسه شده‌اند. سپس انرژی تحریکی کل برای بقیه ایزوتوپ‌های اورانیم با روش سیستماتیک محاسبه شده است. هم‌چنین مقادیر محاسبه شده انرژی تحریکی کل شکافت نوترونی و فوتونی برای اورانیم-235 و 238 با هم مقایسه شدند که نشان داد اختلاف کمی بین نتایج آن‌ها وجود دارد. برای محاسبه توزیع نوترونی کل شکافت ایزوتوپ‌های اورانیم از نتایج به دست آمده انرژی تحریکی استفاده شده است. تعداد نوترون‌های کل پاره‌های شکافت برای ایزوتوپ‌های زوج اورانیم بر خلاف ایزوتوپ‌های فرد نوسانات زیادی دارد. این نوسانات به انرژی بستگی نوترون پاره‌های شکافت مربوط است. هم‌چنین با مقایسه نتایج محاسبات با داده‌های تجربی مشخص شد که تعداد نوترون‌های محاسبه شده با استفاده از مقادیر انرژی تحریکی برای پاره‌های شکافت سنگین کم‌تر از مقدار تجربی آن‌ها به دست می‌آید. این اختلاف، در نتایج دیگر محققان نیز دیده می‌شود که به دلیل فزونی نوترون در پاره‌های شکافت سنگین می‌باشد. به عبارت دیگر نوترون‌های اضافی در پاره‌های سنگین‌تر شکافت با انرژی تحریکی کم‌تری جدا می‌گردند. بنابراین تعداد کل نوترون‌های خروجی محاسبه شده که با استفاده از مقادیر انرژی تحریکی در مقایسه با مقادیر تجربی اختلاف قابل توجهی دارد.

محاسبه کمیت‌های ترمودینامیکی هسته با استفاده از پارامتر چگالی‌تراز وابسته به دما

صفحه 12-19

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1209.1785

خسرو بنام؛ سیده زینب موسوی حکمی؛ وحید دهقانی؛ سیدعلیرضا علوی

چکیده پارامتر چگالی‌تراز هسته‌ای کمیت مهمی در فیزیک هسته‌ای است. برای محاسبه پارامتر چگالی‌تراز هسته‌ای از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. در این کار ابتدا چگالی‌تراز تک‌ذره‌ای با استفاده از روش LDA محاسبه شده است، سپس پارامتر چگالی‌تراز هسته‌ای به صورت تابعی از دما به دست آمده است. به این منظور بر پایه روش لستونه و با استفاده از تقریب توماس فرمی، پارامتر چگالی‌تراز تا مرتبه بالاتر از تقریب لستونه محاسبه شده است (لستونه اصلاح شده). با استفاده از پارامتر چگالی‌تراز هسته‌ای محاسبه شده و با در نظر گرفتن انرژی زوجیت، چگالی‌تراز هسته‌ای، انرژی برانگیختگی، آنتروپی و ظرفیت گرمایی محاسبه شده است.

جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن توسط چهارچوب‌های آلی فلزی تغییر یافته

صفحه 20-26

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1167.1765

مسعود عربیه؛ یاور تقی پور آذر؛ سید شهاب الدین نقوی؛ سید جواد احمدی؛ محمدعلی خزائی

چکیده جداسازی ایزوتوپ‌های سبک می‌تواند از طریق سازوکار محدودسازی در ساختارهای مزومتخلخل و یا جذب قوی حاصل گردد. چارچوب‌های آلی با توجه به ساختار متخلخل قابل تنظیم و جایگاه‌های جذب نسبتاً قوی گزینه‌های مناسبی جهت جداسازی ایزوتوپ به نظر می‌رسند. در این پژوهش تشکیل کمپلکس‌های دی هیدروژن در مجاورت جایگاه فلزی باز چارچوب‌های آلی فلزی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا در گام نخست ساختار الکترونی چارچوب‌های الی فلز مبتنی بر ردیف اول فلزات واسطه با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با بهره‌گیری از رهیافت شیمی کوانتومی و ملاحظات مربوط به سطح انرژی پتانسیل برهم‌کنش بین مولکول هیدروژن و جایگاه‌های فلزی باز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان می‌دهد ساختار Fe-MOF چاه پتانسیل عمیق‌تری داشته و با توجه به جداسازی مؤثر انرژی نقطه صفر شانس بالاتری برای جداسازی ایزوتوپ ایجاد می‌نماید.

بررسی ارتباط آبشارهای مدل R، Q و QI در سیستم‌های چندجزیی به روش سانتریفیوژ گازی

صفحه 27-38

https://doi.org/10.24200/nst.2023.1213.1787

فاطمه منصورزاده؛ علی نوروزی

چکیده در این تحقیق به مقایسه تحلیلی و عددی آبشار جریان برگشتی مدل R با آبشارهای مدل Q و QI در سیستم‌­های چندجزیی پایدار پرداخته می‌­شود. در این راستا برای اولین بار کدهای عددی جهت طراحی آبشارهای مدل R و QI به منظور مقایسه با کد تحلیلی طراحی آبشار مدل Q در نرم‌افزار متلب نوشته شده‌­اند. نتایج نشان می‌­دهد که برای دو جزء 1k و 2k از خوراک با Nc جزء، تعداد معدودی آبشار مدل R قابل تعریف است که همگی حالات خاصی از آبشار QI برای جزء 1k می­‌باشد. هم‌­چنین یافته‌­ها نشان می‌­دهد که مجموع مقدار برش جزیی برای دو جزء 1k و 2k در آبشار R همیشه برابر با یک است. از این طریق نشان داده می‌­شود در صورتی که میانگین حسابی جرم دو ایزوتوپ 1k و 2k در آبشار تطبیق یافته برابر با پارامتر M* در آبشار Q باشد، دقیقاً شرایط آبشار R در آن فراهم می‌­گردد. بنابراین آبشار R حالت خاصی از آبشارهای QI و Q می­‌باشد. هم‌­چنین بررسی­‌های عددی نشان می‌­دهد که آبشار مدل QI گستره وسیعی از آبشارها را در بر می‌­گیرد و با انتخاب صحیح برش در آن می‌­توان به شرایط بهینه‌­ای دست یافت که علاوه بر دست‌­یابی به غنای مورد نظر از ایزوتوپ مطلوب، کم‌­ترین نرخ جریان میان مرحله‌­ای کل ایجاد شود. به عنوان نمونه نتایج برای ایزوتوپ‌­های 4 و 9 زینان نشان می‌­دهد که مقدار نرخ جریان میان مرحله‌­ای در مقایسه با آبشار Q و R برای آبشار QI بهینه است. بدین ترتیب می‌­توان آبشار QI را به طور قطع، کامل‌­ترین آبشار مدل جهت طراحی اولیه دانست که به ترتیب آبشارهای Q و R حالت‌­های خاصی از آن را دربر می­‌گیرند.

بررسی شرایط عملکردی الکترولایزر تغلیظ آب سنگین مورد استفاده در رآکتور صفر قدرت اصفهان

صفحه 39-45

https://doi.org/10.24200/nst.2023.1221.1795

سعید صلاحی؛ مهدی فرج پور؛ صبا باصیری؛ منصور نوربخش

چکیده آب سنگین در رآکتورهای هسته‌ای به عنوان کندکننده نوتورن مورد استفاده قرار می‌گیرد، نقش کندکنندگی به درجه خلوص آب سنگین بستگی دارد، تصفیه و تغلیظ آب سنگین در صنایع هسته‌ای از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به این‌که الکترولیز آب به انرژی الکتریکی زیادی نیازمند است، می‌بایست از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. پارامترهای متعددی در بهینه‌سازی شرایط عملیاتی الکترولایزر نقش دارند و می‌توانند میزان گازهای خروجی، بازده انرژی و میزان پلاریزاسیون در فرایندهای الکترولیز را کنترل کنند. اما بررسی عملی نقش پارامترهای مختلف بر شرایط عملکردی الکترولایزرهای آب سنگین بسیار هزینه‌بر هستند. لذا در این مقاله نقش برخی از پارمترها از قبیل دمای سل و غلظت الکترولیت بر شرایط عملکردی الکترولایزر به‌وسیله معادلات دینامیکی مدل‌سازی شده است. بدین صورت که با معرفی انواع تلفات ولتاژ در سیستم الکترولایزر معادله‌ای برای ولتاژ الکترولیز به دست آمده است. معادله ولتاژ الکترولایزر به عنوان تابع هدف انتخاب شده و نقش پارامترهای ذکر شده در بهینه‌سازی مصرف انرژی بررسی شده‌اند. الکترولایزر مورد مطالعه از نوع قلیایی- پیشرفته است و دارای الکترولیت 7‌% وزنی کربنات‌پتاسیم می‌باشد. این الکترولایزر وظیفه‌ی تغلیظ آب سنگین با درجه خلوص 90‌% به 8/99‌% را به عهده دارد. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهند تنها با افزایش ده درصدی غلظت الکترولیت کربنات‌پتاسیم می‌توان پلاریزاسیون الکترولایزر را تا حد زیادی (4/15‌%) کاهش و از طرفی بازدهی انرژی الکتریکی را تا 3/18‌% افزایش داد. هم‌چنین نتایج مدل‌سازی بیانگر این است که با افزایش دما تا 25 درجه سانتی‌گراد الکترولایز عملکرد بهتری خواهد داشت و از میزان پلاریزاسیون و مصرف انرژی الکتریکی 4‌% کاسته می‌گردد.

پیاده‌سازی الگوریتم ترابرد نوترون وابسته به زمان با استفاده از ردیابی بسته‌ای به روش مشخصه در دو بعد

صفحه 46-54

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1173.1767

سحر قاسمی نژاد؛ کمال حداد؛ محمد هادی پرهمت؛ عطاءاله ربیعی

چکیده در این تحقیق به پیاده‌سازی الگوریتم اعمال شده برای حل معادله ترابرد نوترون وابسته به زمان دو بعدی، در یک محیط ناهمگن پرداخته شده است. یک الگوریتم ردیابی بسته‌ای جدید که در آن نوترون‌ها اجازه دارند مسیر طولانی‌تری را قبل از حذف از ساختار طی کنند، برای محاسبه گذرا به کار گرفته شده است. مشتق زمانی شار زاویه‌ای به عنوان منبع اصلی چالش در پیاده‌سازی معادله ترابرد نوترون گذرا مورد بررسی قرار گرفته و در آن دو حالت برای مشتق زمانی شار زاویه‌ای در نظر گرفته شده است: اول این‌که وابستگی زاویه‌ای مشتق زمانی شار حفظ می‌شود و در حالت دوم، تقریب شار اسکالر همسانگرد به مشتق زمانی اعمال می‌شود. در ادامه، تجزیه و تحلیل حساسیت در اندازه گام زمانی به عنوان یک پارامتر مؤثر برای دقت و هزینه محاسباتی بررسی شده است. برای بررسی سازگاری عددی الگوریتم ارائه شده و هم‌چنین با توجه به نقش اساسی نوترون‌های تأخیری در فرایندهای گذرا، سه مدل ریاضی چندگروهی برای نوترون‌های تأخیری همراه با معادله ترابرد نوترون ارزیابی می‌شوند. برای صحت‌سنجی الگوریتم پیاده‌سازی شده، معیار معروف TWIGL مدل‌سازی شده و نتایج با کدهای ‌MPACT و DeCART مقایسه شده است.

ارزیابی تخمین‌گرهای مسیر حرکت پروتون برای بهبود حد تفکیک فضایی تصاویر مقطع‌نگاری رایانه‌ای پروتون

صفحه 55-66

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1064.1719

احسان علی بیگی؛ زعفر ریاضی مبارکی؛ مجتبی عسکری؛ امیر موافقی

چکیده مقطع‌نگاری رایانه‌ای پروتون (pCT)، قابلیت کاهش عدم‌‌قطعیت ذاتی در پروتون‌درمانی با اندازه‌گیری مستقیم توان توقف نسبی (RSP) را دارد. پراکندگی‌های زاویه‏ای متعدد کوچک پروتون حاصل از پراکندگی چندگانه کولنی (MCS)، منجر به تضعیف حد تفکیک فضایی تصاویر pCT می‌شود. استفاده از مسیر محتمل حرکت (MLP) پروتون در بازسازی تصویر می‏تواند کاهش کیفیت‌ تصویر در اثر MCS را جبران کند. MLP پروتون در محیط یکنواخت، مطابق با تابع توزیع احتمال خاصی صورت می‌پذیرد که برای هر پروتون قابل‌بررسی است. در این مطالعه، سیستم pCT با قابلیت ردیابی ذره به ‌ذره با استفاده از کد 4Geant شبیه‏سازی شد. هدف شبیه‏سازی، بهبود حد تفکیک فضایی تصاویر حاصل از مدل‌های مختلف مسیر حرکت پروتون شامل مسیر خط مستقیم (SLP)، مسیر اسپلاین مکعبی (CSP) و مسیر محتمل حرکت MLP بوده است. فانتوم 528Catphan، تحت تابش باریکه پروتونی MeV 200 قرار گرفت و مقادیر انرژی، موقعیت و جهت حرکت ذرات قبل و بعد از فانتوم توسط آشکارسازها ثبت شد. هم­چنین ماتریس تصویر RSP با استفاده از ضرایب وزنی به دست آمده از اعمال تخمین­گرهای مسیر حرکت SLP، CSP و MLP اصلاح شده و تصاویر به روش FBP بازسازی شد. نتایج حد تفکیک فضایی و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) تصاویر حاصل نسبت به داده‌های تصویر فانتوم مورد مقایسه قرار گرفت و نشان داد که روش MLP نسبت به سایر روش‏ها دارای خطای کم­تر و حد تفکیک فضایی بهتر است. برای 100 هزار ذره پروتون با تغییر ابعاد پیکسل از 1 تا 1/0 میلی‌متر، حد تفکیک ‌فضایی از 3 تا 9 جفت خط در هر سانتی‌متر افزایش یافت، درحالی‌که مقدار RMSE از 11/8­% به 97/14­% تغییر پیدا کرد.

تهیه ترکیب نشاندار Cu-NODAGA-RGD-BBN64 و برآورد دز جذبی آن در انسان بر اساس داده‌های موش

صفحه 67-75

https://doi.org/10.24200/nst.2023.1225.1800

نعیمه امرایی؛ بهروز علیرضاپور؛ محمد حسن‌ طلب؛ اصغر حدادی؛ حسن یوسف نیا

چکیده محاسبه دز جذبی در اندام انسان یکی از اولین گام‌­ها برای توسعه رادیوداروهای جدید است. هدف از این مطالعه تخمین دز جذبی توسط انسان از ترکیب نوین نشاندار Cu-NODAGA-RGD-BBN64 است. بدین‌منظور ابتدا ترکیب نشاندار Cu-NODAGA-RGD-BBN64 با تغییر پارامترهای مؤثر بر نشاندارسازی در شرایط بهینه تهیه شد. پایداری پپتید هترودیمر نشاندار در بافر سالین فسفات (PBS) و در سرم خون انسانی به مدت 12 ساعت ارزیابی شد. پس از آن، توزیع زیستی کمپلکس در موش‌های حامل تومور به مدت 12 ساعت پس از تزریق مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، دز جذبی توسط انسان پس از تزریق ترکیب نشاندار Cu-NODAGA-RGD-BBN64 بر اساس داده‌های موش با استفاده از روش RADAR و برون­یابی جرمی برآورد شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که ترکیب نشاندار حاصل با خلوص رادیوشیمیایی بیش از 99­% قابل تولید بوده و این ترکیب از پایداری بالایی (بالاتر از 96­%­) برخوردار است. Cu-NODAGA-RGD-BBN64 جذب بالایی را در تومورهای بیان‌کننده گیرنده پپتیدی آزادکننده گاسترین در مقایسه با سایر اندام‌های غیرهدف نشان داد. علاوه بر این، ارزیابی دز برای این ترکیب نشان داد که بدن و سایر اندام­‌ها دز قابل توجهی را پس از تزریق دریافت نمی‌­کنند.

بررسی مشخصات حفاظ پرتوی گاما با افزایش غلظت 2TiO در نمونه شیشه‌ای 3O2Al-4O3Pb-ZnO-3O2Bi با ابزارهای شبیه‌سازی و محاسباتی

صفحه 76-84

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1184.1771

علی اروانه؛ علی اسدی؛ سیدابوالفضل حسینی

چکیده در این مطالعه ما با استفاده از کد مونت کارلو MCNP خواص حفاظت در برابر اشعه گاما سیستم شیشه‌ای با ترکیب با غلظت‌های مشخص (35، 30، 25، 20، 15، 10، 5 =x  درصد مول) را با محاسبه چندین پارامتر مربوط به تضعیف فوتون مانند لایه نیم‌جذب (HVL)، پویش آزاد میانگین ​​(MFP)، ضریب تضعیف جرمی (𝜇m)، عدد اتمی مؤثر (Zeff) و ضریب انباشت (BF) برای سطوح مختلف انرژی در محدوده
keV100-1500 بررسی کردیم. برای تأیید نتایج شبیه‌سازی، نتایج حاصل از شبیه‌سازی با داده‌های مستخرج از پایگاه داده  XCOMمقایسه شد. مشاهده شد که داده‌های مستخرج از پایگاه NIST-XCOM و نتایج کد کامپیوتری MCNP توافق خوبی با یک­دیگر دارند. درصد انحراف  (PD)بین داده­‌های مستخرج از پایگاه NIST-XCOM و نتایج حاصل از کد کامپیوتری MCNP در بیش­تر موارد کم­تر از 59/0 درصد بود. نتایج نشان می‌دهد که در مقایسه با مواد حفاظ مرسوم مانند بتن و سرب، ترکیب جدید پارامترهای تضعیف مؤثرتری را علاوه بر خواص فیزیکی نشان می‌دهد. شیشه با بالاترین غلظت 2TiO از نظر چگالی مطلوب‌ترین حالت را در مقایسه با مواد حفاظ بررسی شده دارد. در این مطالعه از یکی از روش­‌های کاهش واریانس برای کاهش خطای محاسبات MCNP استفاده شد. توافق بین داده‌­های مستخرج از پایگاه NIST-XCOM و نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های این مطالعه نشان می‌دهد که مدل‌سازی مونت کارلو یک روش خوب جهت بررسی مشخصات حفاظ پرتوی گاما می‌­باشد.

تخمین نرخ دز تابش‌های گامای گسیلی از صفحه مینیاتوری LEU پرتودهی شده

صفحه 85-92

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1165.1764

سید میلاد میرعماد؛ علی بهرامی سامانی؛ سید سهیل سیاحی

چکیده صفحه‌­ی مینیاتوری LEU پرتودهی شده در رآکتور تحقیقاتی تهران که برای تولید رادیوایزوتوپ مولیبدن-99 استفاده می‌شود، منبع پرتوزایی متشکل از رادیوایزوتوپ‌های مختلف است. محاسبه و تخمین آهنگ دز تابش‌های گامای گسیلی از این منبع، به منظور مقایسه با مقادیر آهنگ دز مجاز توصیه شده برای حمل‌ونقل مواد پرتوزا و حفاظت پرتویی کارکنان حین انجام تست‌های آزمایشگاهی داغ، پیش از هر اقدام عملی، امری ضروری است. در این مقاله، اعتبار یک روش پیشنهادی جهت تخمین آهنگ دز تابش‌های گامای گسیلی از هدف داغ، ضمن مقایسه با اندازه‌گیری‌های تجربی، مورد بررسی قرار گرفت. در روش پیشنهادی از کد مونت‌کارلو MCNPX و الگوریتم چند گامی نوشته شده در کد MATLAB استفاده شد. نتایج نشان داد که برای اهداف داغ، آهنگ دز محاسباتی به روش پیشنهادی همواره کم­تر از آهنگ دزهای اندازه‌گیری شده است. از این­‌رو، بر اساس یک نگرش محافظه‌کارانه، بهتر است جهت تخمین ضخامت مناسب حفاظ، مقادیر آهنگ دز محاسبه شده را در عدد 2 ضرب نمود و سپس با حدود مجاز مقایسه کرد.

روند طراحی مفهومی یک چندبرابرکننده‌ی ولتاژ با تغذیه‌ی موازی برای شتاب‌دهنده‌ی الکترواستاتیک

صفحه 93-102

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1180.1769

اویس حسن‌پور؛ فرشاد قاسمی؛ فریدون عباسی دوانی؛ محمد نظری

چکیده شتاب‌دهنده‌های الکترواستاتیک، شتاب‌دهنده‌هایی هستند که از یک اختلاف‌پتانسیل ثابت‌با‌زمان برای ایجاد میدان الکتریکی مناسب و درنتیجه شتاب‌دهی یون و الکترون استفاده می‌کنند. شتاب‌دهنده‌ی داینامیترون که از شتاب‌دهنده‌های الکترواستاتیک پرکاربرد در صنعت است، از یک مدار چندبرابرکننده‌ی ولتاژ برای تولید ولتاژ موردنیاز برای شتاب‌دهی استفاده می‌کنند. المان‌های خازنی مدار چندبرابرکننده‌ی ولتاژ در شتاب‌دهنده‌ی داینامیترون توسط الکترود نیمه‌استوانه‌ای که در یک آرایه‌ی ستونی قرار دارند تشکیل می‌شود. طراحی این ستون از الکترودها که به ستون افزاینده‌ی ولتاژ نیز موسوم است فرایندی پیچیده است که نیازمند مطالعه و شبیه‌سازی در دو حوزه‌ی الکترومغناطیس و مدل مداری به صورت هم‌زمان است. طراحی مفهومی این ساختار نیز به دلیل به‌هم‌پیوستگی برخی پارامترها امری پیچیده می‌باشد. در این مقاله پس از معرفی مختصر بخش‌های مختلف یک شتاب‌دهنده‌ی داینامیترون و پرداختن دقیق به بخش ستون افزاینده‌ی ولتاژ، به ارائه‌ی یک روند برای طراحی مفهومی ستون افزاینده‌ی ولتاژ یک شتاب‌دهنده‌ی داینامیترون می‌پردازیم.

توسعه نرم‌افزار شبیه‌ساز –ACNEM3 SHبه‌منظور حل معادلات مستقیم و الحاقی پخش نوترون در قلب رآکتورهای با هندسۀ شش‌گوش

صفحه 103-110

https://doi.org/10.24200/nst.2023.436.1298

علی کللی؛ داود نقوی دیزجی؛ ناصر وثوقی

چکیده به‌منظور تحلیل نوترونیک قلب رآکتورها، نیاز به توسعه نرم‌افزارهای محاسبات هسته‌ای جهت تولید ثابت‌های چند گروهی و حل عددی معادله پخش چند گروهی است. برای این منظور، از روش‌هایی استفاده می‌شود که علاوه بر دقت مناسب از حجم و زمان محاسبات بهینه‌ای برخوردار باشند. در این پژوهش به تئوری حاکم بر روش نودال بسط شار جریان متوسط و هم‌چنین مرتبه‌های بالاتر بسط شار پرداخته می‌شود. پس‌ازآن با گسسته‌سازی معادله پخش چند گروهی نوترون، نشان داده می‌شود که این روش‌ از زمان محاسبات بهینه و دقت خوبی بهره می‌برد. گسسته‌سازی معادله پخش مستقیم و الحاقی، برای هندسه شش‌گوش دوبعدی و در دو گروه انرژی انجام می‌شود و پس‌ازآن شبیه‌ساز قلب رآکتور -ACNEM3SH توسعه می‌یابد. جهت راستی‌آزمایی، محاسبات برای قلب رآکتور D2IAEA- انجام‌شده و با مقایسه با مراجع معتبر، نتیجه می‌شود که با افزایش مرتبه بسط شار از چندجمله‌ای‌های درجه‌دو به پنج، خطای محاسبات از 36/11‌% به 52/3‌% بهبود می‌یابد.

ارزیابی عوامل مؤثر در پیوندزنی مونومرهای عاملی بر سطح میکروالیاف توخالی پلی پروپیلن با روش‌های پروکسایش و پرتودهی هم‌زمانی گاما

صفحه 111-120

https://doi.org/10.24200/nst.2023.1211.1786

محمود فیروززارع

چکیده یکی از کارامدترین و مفیدترین روش‌­ها برای اصلاح سطحی پلیمرها جهت کاربردهای خاصی مانند تولید جاذب‌ها، پیوندزدن مونومرهای عاملی مؤثر بر روی پلیمرها است. در این کار پژوهشی، پیوندزنی مونومرهای اکریلونیتریل و متاکریلیک اسید روی سطح میکروالیاف توخالی از جنس پلی‌پروپیلن با استفاده از روش‌های پروکسایش و پرتودهی هم‌زمانی گاما و عوامل مؤثر بر آن از قبیل دزهای پرتودهی و غلظت مونومرهای عاملی مورد بررسی قرار گرفت. بالاترین میزان پیوندزنی 2/81‌% و مربوط به روش پرتودهی هم‌زمانی با دز پرتودهی kGy 45 بود که در غلظت مونومری 40‌% و در حضور نمک بازدارنده­ی فریک کلراید با غلظت 2/0‌% انجام شد. استفاده از نمک مور در روش هم‌زمانی به‌دلیل انحلال کم آن در محیط آلی محلول تأثیر کم‌تری در جلوگیری از واکنش جانبی جور­پلیمری شدن داشته و بالاترین میزان پیوندزنی به‌دست آمده برای آن 62/33‌% بود که با به‌کار بردن 2/0‌% نمک مور در دز پرتودهی kGy 40 به‌دست آمد. طیف‌بینی مادون قرمز از نمونه­‌های پیوندزنی شده نتایج محاسبه‌­ی درصدهای پیوندزنی با روش وزن‌­سنجی را مورد تأیید قرار داد. هم‌چنین نتایج نشان داد که روش پروکسایش با شرایط پرتودهی موجود در مرکز تابش گامای سازمان انرژی اتمی، روش مؤثری برای این پیوندزنی نیست.

نقش پدیده گسست چندفوتونی در شکل‌دهی تپ‌های لیزرهای 2CO TEA

صفحه 121-129

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1198.1779

صالحه بهشتی پور؛ جواد کریمی ثابت؛ رضا نشاطی؛ داود احدپور

چکیده در این پژوهش، تغییرات زمانی تپ‌های لیزری 2CO TEA که از اتاقکی حاوی گاز 6SF با فشار mbar 150-10 عبور می‌کند، در شاریدگی‌های انرژی و فشارهای گازی مختلف بررسی شده است. نشان داده شده است که برای هر شاریدگی، فشار قطع معینی وجود دارد که در این فشار قطع، میخه تپ لیزری به طور کامل حذف می‌شود، درحالی که دنباله تپ که دربرگیرنده کسر قابل توجهی از انرژی اولیه آن است، برجامی‌ماند. شواهد تجربی برآمده از داده‌های بیناب‌سنجی FTIR، گسست چندفوتونی لیزری مولکول‌های 6SF را پاسخگوی اصلی این رفتارها معرفی می‌نماید.

مقایسه ویژگی‌های اپتیکی، ساختاری و پایداری نانوساختارهای سطحی مس- نقره و مس- طلا ایجاد شده به روش لیزری

صفحه 130-137

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1157.1760

سمیه پناهی بخش؛ فریبا منصوری؛ محمود نیکوفرد

چکیده در این مقاله نانوکره‌های سطحی دوفلزی مس- طلا و مس- نقره با استفاده از تابش لیزر اگزایمر ArF با طول موج nm 193 و پهنای تپ ns 15 بر نمونه‌های لایه نازک شامل دو لایه فلزی لایه‌نشانی شده بر سطح شیشه BK7 ایجاد شدند. چگالی و شکل ساختارها در شرایط متفاوت تابش‌دهی به‌دست آمد و ویژگی‌های اپتیکی، مورفولوژی و پایداری ساختارهای بهینه مس- طلا و مس- نقره مقایسه شدند. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد نانوکره‌های دوفلزی هسته- پوسته مس- طلا با چگالی بالا و پاسخ اپتیکی و پایداری مناسب در شار انرژی 2mJ/cm 150 و تعداد 5 تپ لیزری به‌دست می‌آید. نانوساختارهای نقره- مس چگالی کم‌تر و پاسخ اپتیکی و پایداری ضعیف‌تری نشان دادند. نانوساختارهای مس- طلا به‌دست آمده برای استفاده در کاربردهای پلاسمونیکی نظیر نانوحسگر زیستی و طیف‌سنجی رامان تقویت شده سطحی مناسب هستند.

کندوپاش پلاسمایی به عنوان روشی نوین جهت ایجاد لایه رسانای انعطاف‌پذیر فیبروین ابریشم

صفحه 138-147

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1148.1756

مائده قاسمی؛ فاطمه نریمانی؛ مجید عشق آبادی

چکیده در این پژوهش، از روش نوین کندوپاش پلاسمایی برای لایه‌نشانی مس بر فیلم فیبروین ابریشم استفاده شده است. به دلیل خواص منحصر به فرد فیبروین ابریشم از جمله انعطاف‌پذیری بالا، خواص مکانیکی خوب و سازگاری با بدن، می‌توان از فیبروین رسانا به عنوان نسل آینده­ی مواد الکترونیکی انعطاف‌پذیر، البسه­های رسانا و مواد کاشتنی داخل بدن استفاده کرد. در این کار، سطح فیلم فیبروین به مدت 6 دقیقه توسط سیستم کند و پاش پلاسمایی بهینه شده، با مس لایه‌نشانی شده است. تست رسانایی فیلم فیبروین و نتایج رسانایی جهارپروب نشان می‌دهد که فیلم فیبروین ابریشم پس از لایه‌نشانی، خاصیت رسانایی خوبی پیدا کرده است. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی، بافت سطح و چگونگی قرارگیری اتم‌های مس مابین اجزای روی سطح را به وضوح نشان می‌دهد. هم‌چنین، از انالیز EDX نیز درصد اتم­های مس لایه‌نشانی شده نشان داده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که روش کند و پاش پلاسمایی یک روش سریع، پاک و کارآمد جهت لایه‌نشانی فلز روی سطوح پلیمری مانند فیبروین و تولید پلیمرهای رسانای انعطاف‌پذیر می‌باشد.

مطالعه اثر ناخالصی Au بر شرایط احتراق سوخت DT در پلاسمای همجوشی به روش محصورسازی لختی

صفحه 148-154

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1214.1788

مهدی نظیرزاده؛ بابک خان بابائی؛ حمیدرضا البرزنیا

چکیده شرایط افروزش و اشتعال سوخت‌های گداخت هسته‌ای در حضور ناخالص­‌ها، یکی از موارد مهمی است که در طراحی قرص‌های سوخت باید مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله اثر ناخالصی هسته سنگین طلا بر کلیه فرایندهای احتراق در پلاسمای غیرتعادلی سوخت دوتریم- تریتیم در مدل چهار دمایی که در آن شکل تابع توزیع انرژی بر رفتار دمایی فوتون‌ها تأثیر می‌گذارد مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه شامل بررسی اثرات منفی ناخالصی سوخت، در طول زمان تشکیل لکه داغ و اشتعال سوخت است. نتایج محاسبات عددی به­ دست آمده از شبیه‌سازی کلیه فرایندهای مؤثر در احتراق نشان می ­دهد به دلیل حضور این ناخالصی‌­ها، بار مؤثر یونی و به تبع آن تابش ترمزی افزایش می‌یابد که و در نهایت باعث کاهش بازدهی سوخت می‌شود.

اثر حفاظتی ترکیبی ویبریو پاراهمولیتیکوس غیرفعال و ویروس سندروم لکه سفید پرتوتابی شده بر میگو وانامی به دو روش تزریقی و حمامی

صفحه 155-162

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1199.1780

فرحناز معتمدی سده؛ رضا روشن

چکیده ویروس سندرم لکه سفید یکی از عوامل عفونت‌زای مهم میگو می‌باشد. در این تحقیق، از نمونه‌های میگو عفونی و جمع‌آوری شده از مزارع میگو استان بوشهر، ویروس سندروم  لکه سفید جداسازی و در همولنف خرچنگ دراز تکثیر و از طریق آزمون PCR وجود ویروس تأیید گردید. تیتراسیون ویروس در پست لاروهای میگو به روش کربر /ml50LD 105.4 محاسبه و غیرفعال‌سازی با بیم الکترون انجام شد. ارزش 10D و دز مطلوب پرتو الکترون برای غیرفعال‌سازی این ویروس به ترتیب 85/1 و 13 کیلوگری به‌دست آمد. ویروس پرتوتابی شده با الکترون به عنوان واکسن- الکترون و باکتری ویبریوپاراهمولیتیکوس پرتوتابی شده به عنوان محرک برای ایمن‌سازی میگو وانامی استفاده شدند. دز حفاظتی 50‌% برای گروه‌های دریافت‌کننده واکسن الکترون، واکسن الکترون همراه با باکتری ویبریو پرتوتابی شده و گروه دریافت‌کننده باکتری ویبریو پرتوتابی شده به تنهایی در روش تزریقی به ترتیب 62/5، 30/6 و 87/2 محاسبه شد. درصد بقا نسبی این سه گروه در روش تزریقی به ترتیب 64‌%، 72‌% و 22‌% و در روش حمامی به ترتیب 75‌%، 85‌% و 5/12‌% محاسبه شد. با توجه به نتایج آزمون مواجهه دو گروه 1 و 2 در مقابل ویروس زنده اثر حفاظتی خوبی نشان دادند. لذا نتیجه‌گیری می‌شود که باکتری ویبریو پاراهمولیتیکوس پرتوتابی شده می‌تواند به عنوان یک محرک ایمنی اثر حفاظتی واکسن- الکترون را در میگوها تقویت نماید. هم‌چنین هر دو روش تزریقی و حمامی برای واکسیناسیون میگوها بدون اختلاف معنی‌دار در درصد بقا نسبی مناسب می‌باشند.

نشان‌دارسازی رزمارینیک اسید Rosmarinic Acid)) پرتودیده با گالیم-67

صفحه 163-169

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1193.1776

نرجس دماوندی کمالی؛ سعید رجبی فر؛ مرضیه حیدریه

چکیده عصاره گیاه رزماری، 4 برابر آنتی­اکسیدان‌­های مصنوعی مانند BHT و BHA خاصیت آنتی­اکسیدانی دارد. رزمارینیک اسید نه تنها به دلیل خواص آنتی­اکسیدانی قوی مورد توجه است بلکه خصوصیات ضدالتهابی، ضدتوموری، ضدباکتریایی، ضدویروسی و ضدسرطانی را نیز در پژوهش‌­های مختلف نشان داده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثرات دما، زمان، pH و غلظت رزمارینیک اسید پرتودیده و نشان‌دارسازی آن با رادیوایزوتوپ گالیم-67 به عنوان یک عامل تصویربرداری با وضوح بالا برای توموگرافی رایانه‌ای تک فوتونی است. در مطالعه حاضر، رزمارینیک اسید تحت تابش گاما با مقادیر 20 و 30 کیلوگری در دو غلظت 1 و 5/0 درصد با رادیوایزوتوپ گالیم-67 تولید شده در سیکلوترون کرج نشان‌دار و راندمان و خلوص رادیوشیمیایی آن‌ها با هم مقایسه شد. شرایط نشان‌دارسازی (از جمله pH، دما، زمان و غلظت) مورد بررسی قرار گرفتند. کنترل کیفی به وسیله کروماتوگرافی لایه نازک (RTLC) انجام گرفت. بر اساس آزمون‌­های صورت گرفته، تیمار بهینه نشان‌دارسازی رزمارینیک اسید پرتو دیده در سطح 30 کیلوگری و غلظت 1 درصد و pH  برابر 5/5-6، در زمان 30 دقیقه در دمای 45 درجه سانتی‌­گراد، بالاترین راندمان و خلوص رادیوشیمیایی 95‌% به‌دست آمد. ضمناً ماده نشان‌دار پایداری خوبی حتی بعد از 12 ساعت از خود نشان داد.

توسعه سامانه نمایش شکل و مکان پلاسما برای اتاق کنترل توکامک دماوند

صفحه 170-181

https://doi.org/10.24200/nst.2022.1143.1752

داود ایرجی؛ حسین رسولی؛ چاپار رسولی؛ بنفشه پورشهاب

چکیده تعیین پروفایل میدان مغناطیسی برای مطالعه سطوح شار، کشیدگی، مرز پلاسما و چگونگی کنترل زمان- واقعی آن‌­ها در توکامک‌­ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این کار تحقیقاتی سامانه محاسبه و نمایش شکل، مکان و مرز پلاسما برای اتاق کنترل توکامک دماوند به منظور تعیین پروفایل میدان مغناطیسی و سطوح شار در فاصله زمانی بین دو شات متوالی توسعه یافته است. این سامانه براساس اندازه‌­گیری با حس­گرهای تشخیصی پروب­‌های مغناطیسی و حلقه‌­های شار مغناطیسی به همراه حل معادلات ریاضی مبتنی بر فیزیک مسأله پیاده‌­سازی شده است. به منظور محاسبه پروفایل میدان مغناطیسی و شکل پلاسما، پس از تهیه و جمع‌آوری داده‌ها از طریق سیستم داده­‌گیری، ابتدا توسط یک کد توسعه یافته نسبت به پیش­‌پردازش داده‌ها از قبیل حذف نویز، حذف داده‌­های اضافی و . . . اقدام می‌­گردد. سپس با استفاده از کد دیگری پارامترهای سطح مقطع مانند شکل، مکان و مرز پلاسما محاسبه گردیده و در اتاق کنترل توکامک نمایش داده می‌­شوند. کلیه کدهای این سامانه در محیط نرم­‌افزار متلب و در قالب رویه رابط کاربر گرافیکی نوشته شده‌­اند به طوری که یک دسترسی آسان و سریع به اپراتور توکامک جهت مشاهده نتایج پس از هر شات داده می‌­شود. این سامانه در حال حاضر در اتاق کنترل توکامک دماوند مورد نصب و بهره‌­برداری قرار گرفته است.