ارتقاء ایمنی راکتور تحقیقاتی تهران با سیستم خاموشی دوم
صفحه 1-12
احسان بوستانی؛ صمد خاکشورنیا؛ ابراهیم عابدی
چکیده مقولهی ایمنی و دستهبندی مرتبط با آن، از مسائل مهم در همهی زمینههای صنعت هستهای، و بهویژه راکتورهای هستهای است. از جمله مهمترین جنبهی ایمنی در راکتورهای هستهای، وجود سیستمهای خاموشی است که هر راکتور حداقل یکی از آنها را دارد. یکی از قابلیتهایی که میتواند ایمنی یک راکتور هستهای را بالا ببرد اضافه کردن یک سیستم خاموشی دیگر به آن است. برای انجام هر تغییری مثل طراحی و جا نمایی سیستم خاموشی دوم در راکتور، توجه به ویژگیهای خاص هر راکتور و معیارهای مبنای طراحی از جمله افزونگی، تنوع، استقلال، معیارهای تک نقص و حالت خود ایمن، ضروری است. یک سیستم خاموشی دوم برمبنای تزریق جاذب نوترون برای راکتور تحقیقاتی تهران با توجه به معیارها و الزامات مربوط به این راکتور طراحی شده است. طرح پیشنهاد شده اعتمادپذیری بالایی دارد که توانایی براورده کردن مهمترین شرط طراحی، یعنی داشتن راکتیویتهی منفی مورد نیاز را داشته باشد. علاوه بر این بتواند راکتور را در بازهی زمانی مشخص، با حاشیهی ایمنی لازم و برای مدت زمان مورد نیاز زیر بحرانی کند. محاسبات و شبیهسازیها با استفاده از کد محاسباتی MCNPX انجام شده است. این طرح اندکی اثر منفی روی مشخصههای مختلف قلب دارد که با بهینهسازی ساختار طراحی شده، آثار منفی ناشی از به کارگیری سیستم خاموشی دوم کمینه شده است.
بررسی نوترونی هدفهای تلاشی شکافتپذیر در سیستمهای واداشته با شتابدهنده
صفحه 13-23
محمد امین امیرخانی دهکردی؛ مصطفی حسنزاده
چکیده فرایند تلاشی، یکی از مهمترین روشهای تولید نوترون در صنعت، پزشکی و غیره است. همچنین از دیگر کاربردهای این فرایند، استفاده از آن در قلب راکتورهای زیربحرانی است. در این پژوهش، با استفاده از کد MCNPX، یک بررسی نوترونی بر روی هدفهای تلاشی شکافتپذیر شامل اورانیم-238 و توریم-232 صورت گرفته است. پارامترهای بهرهی تولید نوترون و انرژی انتقال یافته، شکل هندسی هدف، طیف زاویهای خروجی نوترونها، نرخ تولید گاز و طیف جرمی عناصر باقیمانده برای هدفهای تلاشی مورد نظر بررسی شدهاند. نتایج نشان میدهد که شکل هندسی، در طیف خروجی نوترون بیشترین تأثیر را داشته است، ولی بر روی طیف اتمهای تولیدی اثری ندارد. در انرژیهای بالاتر از GeV 1، تعداد نوترونهای تولیدی در واحد انرژی به حالت پایدار میرسد و نرخ تغییرات تولید نوترونها بعد از آن کاهش مییابد. علاوه بر این، هیدروژن عامل اصلی در ایجاد تورم در هدف تلاشی است و حدود 88% از گاز تولیدی را تشکیل میدهد.
تعیین تابع توزیع احتمال چگالی نوری در فیلمهای رادیوگرافی صنعتی با پرتو ایکس
صفحه 24-33
محمدتقان ساسانپور؛ علی طاهری؛ رضا قلی پورپیوندی
چکیده در این مقاله به بررسی تابع توزیع چگالی نوری حاصل از فیلم رادیوگرافی در ولتاژهای 80 الی kV 120 پرداخته شده است. صفحات فولادیcm2 30×30 به ضخامتهای 2 و mm 8 براساس استانداردهای اروپایی با شدت جریانها و زمانهای مختلف تحت تابش قرار گرفتهاند. اطلاعات فیلمهای رادیوگرافی با اسکنر لیزری به دادههای عددی بر مبنای دادههای 8 بیتی با قدرت تفکیک dpi 3200 تبدیل شدهاند. هیستوگرامهای حاصل از این اسکنها با تمام توابع احتمال موجود مقایسه شدهاند. به علت فراوانی توابع احتمال، ابتدا میزان انطباق آنها بر بهترین و سادهترین هیستوگرام بررسی شد. سپس توابع انتخاب شده برای فیلمهای باقیمانده بهکار رفتند. به این ترتیب بهترین تابع توزیع احتمال مشخص شد. همین مراحل برای عیوب رادیوگرافی نیز به اجرا درآمدند. همچنین میزان انطباق توابع توزیع احتمال به کار برده شده برای حالت زمینه و عیوب نیز بررسی شد.
مطالعهی تجربی انتشار فرونشانی روی نوار ابررسانای دما بالای Bi-2223/AgMg
صفحه 34-40
مهناز عبدالهی درگاه؛ نیره عبداللهی قهی؛ ناصر علی نژاد
چکیده از آنجا که فرونشانی موضعی، عامل ناپایداری حرارتی- الکتریکی در مگنتهای ابررساناست، اگر انرژی موضعی از حد معینی که به آن حداقل انرژی فرونشانی (MQE) گفته میشود
بیشتر شود، ناحیهی عادی در ابررسانا منتشر خواهد شد. بنابراین، نرخ رشد ناحیهی عادی به عنوان سرعت انتشار فرونشانی (νq) عامل مهمی در آشکارسازی فرونشانی و حفاظت محسوب میشود. در این مقاله، با اِعمال تپهای حرارتی موضعی، MQE به عنوان معیاری از پایداری، و νq به عنوان کمیت خود- محافظی ابررسانا در برابر فرونشانی بر روی طول کوتاهی از نوار ابررسانای دمابالای Bi-2223/AgMgاندازهگیری شده است. علاوه بر این، وابستگی MQE و νq به جریان کاری بررسی شد به طوریکه با افزایش جریان، نرخ کاهش MQE و نرخ افزایش νq به دست آمده است. این آزمایشها تحت بخار نیتروژن و بدون اِعمال میدان مغناطیسی انجام شده است.
بهینهسازی پارامترهای الکتروشیمیایی در سنتز ابررسانای سرامیکی پایه- بیسموت
صفحه 41-47
هادی عادل خانی؛ مجتبی احمدی؛ هوشنگ عراقی کزاز
چکیده در این پژوهش، ماده ابررسانای سرامیکی پایه- بیسموت (BSCCO) به روش رسوب الکتروشیمیایی تهیه، و خواص آن مطالعه شده است. الکترولیت مورد استفاده بر پایهی ترکیبات نیترات بیسموت [Bi(NO3)3]، نیترات مس [Cu(NO3)2]، نیترات کلسیم [Ca(NO3)2] و نیترات استرانسیم [Sr(NO3)2] در حلال دیمتیلسولفواکسید [DMSO, (CH3)2SO]
است. [CH3)2SO , DMSO] از آند مسی (Cu) و کاتد نقرهای (Ag) برای تهیهی رسوب الکتروشیمیایی استفاده شده است. در شرایط اختلاف پتانسیل 5V و دمای 0C 55، بهینه پتانسیل و دما برای تولید رسوب مادهی ابررسانا مشاهده شد. طیف پراش پرتو- ایکس (XRD)، وجود فاز 2212-BSCCO را در نمونه تأیید کرد. این نمونه، یک ساختار
نانو- برگشکل با دمای گذار (Tc) 85 K را نشان میدهد.
حذف یون فلوئورید از پسماندهای حاصل از بازیابی اورانیم از سه دسته تهماند کف استخرهای کارخانهی فراوری اورانیم با استفاده از روش ترسیب شیمیایی
صفحه 48-57
راضیه نمکی؛ رامین یاوری؛ رضا داورخواه؛ شانلی نظامی
چکیده در کار تحقیقاتی حاضر، مقادیر بالای یون فلوئورید موجود در پسماندهای حاصل از بازیابی اورانیم از سه دسته تهماند کف استخرهای کارخانهی فراوری اورانیم (C36، C37 و56P)، با استفاده از روش ترسیب شیمیایی حذف شد. در این روش از کلسیم کلرید به دلیل حلالیت بالاتر آن در آب و تولید مقادیر لجن کمتر نسبت به سایر ترکیبات کلسیمدار، به عنوان عامل رسوبدهنده استفاده شد و پارامترهای مؤثر بر میزان حذف این عنصر از پسماندها نظیر انتخاب نوع منعقدکننده و غلظت بهینهی آن، PH، نسبت کلسیم به فلوئورید، زمان و سرعت
همزدن، زمان پیرسازی و دمای رسوبگیری بهینهسازی شدند. نتایج حاصل از این آزمایشها نشان داد که بهرهی حذف فلوئورید در هر سه دسته پسماند مورد مطالعه به پارامترهای ذکر شده به غیر از دما وابسته است. همچنین برخلاف محاسبات تئوری (به دلیل حضور سایر کاتیونها و آنیونهای موجود در ماتریس پسماندها وکمک در ترسیب فلوئورید) میزان باقیماندهی فلوئورید در پسماند نهایی برای هر سه دسته C36، C37 و56P به ترتیب به 3.6، 5.8 و mg/l 4.6 کاهش یافت که با اندکی رقیقسازی به زیر حد مجاز رسید و بنابراین قابل دورریزی مستقیم به محیط زیست خواهد بود. نتایج حاصل از آزمایشها نشان میدهد که استفاده از کلسیم کلرید در شرایط بهینهسازیشدهی پارامترهای مورد بررسی، عامل ترسیبدهندهی مناسبی برای کاهش مؤثر مقادیر بسیار بالای فلوئورید از نمونههای حقیقی است. همچنین آزمایشهای انجام شده با نمونهی صنعتی کلسیم کلرید تکرار نتایج فوق را نشان میدهد که قابلیت صنعتی شدن این روش را اثبات میکند.
شبیهسازی جنبش نیرومند زمین و ارائهی روابط کاهندگی برای ساختگاه نیروگاه اتمی بوشهر براساس روش تصادفی گسل محدود
صفحه 58-72
محمد رضا آرم؛ علی حسنخانی
چکیده براساس مقررات IAEA و USNRC، محاسبهی جنبش نیرومند زمین در هنگام زلزله، برای طراحی سازههای حاوی مواد پرتوزا، به ویژه نیروگاههای اتمی از اهمیت زیادی برخوردار است. در صورت عدم بهکارگیری مطالعات دقیق لرزهخیزی و وقوع زلزلههای شدید، آلایندههای بسیاری از انواع مواد پرتوزا در محیط رها میشوند و ضررهای جانی و مالی جبرانناپذیری به تأسیسات هستهای، مردم و محیط زیست وارد خواهد شد. در این پژوهش به منظور ارائهی روابط کاهندگی معتبر برای منطقهی مهم بوشهر، از شبیهسازی جنبش نیرومند زمین به روش تصادفی (احتمالی) گسل محدود استفاده شده است. نتایج به دست آمده از شبیهسازی و نیز رابطهی کاهندگی حاصل، با نتایج استخراج شده از روابط معتبر جهانی و روابط ارائه شده برای منطقهی زاگرس مقایسه شدهاند و همخوانی خوبی را نشان میدهند. مدل پیشنهادی در این مطالعه، رابطهی کاهندگی تئوری- تجربی برای منطقهی حساس بوشهر است که میتواند برای ارزیابی ایمنی نیروگاه اتمی موجود، و برای طراحی واحدهای جدید نیروگاه اتمی در این منطقه استفاده شود.
اثر تابشدهی گاما بر ماندگاری و ویژگیهای کیفی میوهی زرشک تازه
صفحه 73-86
حمیدرضا اخوان؛ سمیرا برنجی اردستانی؛ محمد فاضل
چکیده تابشدهی گاما به علت بازدارندگی رشد میکروبی در میوههای تازه، میتواند ایمنی و ماندگاری آنها را افزایش دهد. در این پژوهش میوهی زرشک تازه تحت تأثیر تابش گاما در دزهای 0.5 تا kGy2 قرار گرفت و برخی از ویژگیهای فیزیکوشیمیایی، میکروبی و حسی آن در طی 40 روز نگهداری ارزیابی شد. در طی نگهداری، روند کاهشی اسیدیته و افزایشی pH و محتوای مواد جامد محلول در اثر تابشدهی مشاهده شد. از نظر اُفت وزن، تفاوت معنیداری بین شاهد و تیمارها مشاهده نشد. بلافاصله پس از تابشدهی، محتوای ترکیبات فنولی و آنتوسیانین کل با افزایش دز تابشدهی کاهش یافت و این روند کاهشی در طی نگهداری نیز مشاهده شد. تابشدهی، شاخصهای رنگ میوهی زرشک را تحت تأثیر قرار نداد، اما در طی نگهداری به صورت معنیداری کاهش یافتند. تابشدهی به ویژه در دزهای بالاتر از kGy 1.5 سبب بازدارندگی رشد میکروبی در طی دورهی نگهداری شد. براساس نظر ارزیابها، نمونههای تابشدهی شده در دزهای بالاتر از kGy 1.25 در انتهای دورهی نگهداری قابل مصرف بودند. به طور کلی، با توجه به تأثیر تابش بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی، میکروبی و حسی، دامنهی دز 1.25 تا kGy 2 برای افزایش ماندگاری میوهی زرشک میتواند استفاده شود.
فزایش شتابدهی پروتون در برهمکنش پالس لیزر چِرپ شده با پلاسما
صفحه 87-94
الناز یزدانی
چکیده سازوکار شتابدهی پروتون از غلاف تشکیل شده در پشت هدف آلومینیم در برهمکنش لیزر با قطبش P، با پهنای زمانی fs 40 < و شدت Wcm-2 3.6×1019به طور تجربی و شبیهسازی مطالعه شده است.نتایج نشان دادند که انرژی ماکزیمم و همچنین تعداد پروتونهای شتاب گرفته با اِعمال چِرپ مثبت در مقایسه با حالت برهمکنش بدون چِرپ و چِرپ منفی افزایش مییابد. سپس فرایند گرم شدن الکترونها در برهمکنش با پالس لیزر با چِرپ مثبت و منفی بررسی، و رابطهی بین پارامتر چِرپ و میدان الکترواستاتیکی تولید شده در پشت هدف مطالعه شده است. نتایج شبیهسازی نشان دادند که در برهمکنش لیزر با چِرپ مثبت در مقایسه با چِرپ منفی و حالت بدون چِرپ، فرایند گرم شدن الکترونها و همچنین میدان الکتریکی ایجاد شده به منظور شتابدهی پروتونها، افزایش چشمگیری مییابد.
بررسی تأثیر متغیرهای فرایندی بر بهرهی رسوبدهی آمونیوم اورانیل کربنات از محلولهای اورانیل نیترات و آمونیوم کربنات
صفحه 95-104
محمد حسن صادقی؛ محمد اتوکش؛ محمدرضا قاسمی؛ امین زارعان
چکیده آمونیوم اورانیل کربنات یکی از محصولات میانی در فرایند تبدیل کیک زرد به گاز هگزا فلوراید اورانیم است که با تزریق محلول آمونیوم کربنات به محلول اورانیل نیترات تولید میشود. بهرهی رسوبدهی آمونیوم اورانیل کربنات، مهمترین پارامتر این فرایند محسوب میشود، زیرا مورفولوژی و توزیع اندازهی ذرات پودر آمونیوم اورانیل کربنات تولیدی در این فرایند به علت تبدیل شدن به هگزا فلوراید اورانیم اهمیت چندانی ندارد. در این پژوهش، به صورت تجربی تمامی پارامترهای فرایندی اثرگذار بر بهرهی رسوبدهی آمونیوم اورانیل کربنات در این فرایند بررسی، تحلیل شده است. نتایج نشان داد که پارامترهای دبی محلول آمونیوم کربنات، زمان ماند، سرعت همزن، الگوی تزریق محلول آمونیوم کربنات، و دمای رسوبدهی تأثیر چندانی بر کارایی رسوبدهی ندارند. افزایش پارامترهای نسبت مولی آمونیوم کربنات به اورانیل نیترات، درصد وزنی محلول آمونیوم کربنات، و غلظت اورانیم محلول اورانیل نیترات، سبب افزایش بهرهی رسوبدهی میشود. همچنین افزایش نسبت مولی یونهای کربنات به آمونیوم در محلول آمونیوم کربنات سبب کاهش بهره میشود.