کد محاسباتی سهبُعدی پارامترهای سینتیکی به روش اِلمان محدود گلرکین
صفحه 1-9
سیدابوالفضل حسینی
چکیده در این مقاله، توسعهی کد کامپیوتری GFEM-KIN-3D به منظور محاسبهی پارامترهای سینتیکی گزارش میشود. برای این منظور، در ابتدا معادلهی پخش نوترون مستقل از زمان و الحاقی آن در هندسهی سهبُعدی با استفاده از روشاِلمان محدود گلرکین حل میشود. در ادامه، از طریق وارد کردن توزیع شار نوترونی و الحاقی آن در رابطهی مربوط به اختلال، کسر مؤثر نوترونهای تأخیری و مدت زمان متوسط تولید نوترونها محاسبه میشود. مشکل اصلی در راستیآزمایی این پروژه، عدم وجود مسئلهی آزمون است که شامل دادههای مربوط به کسر نوترونهای تأخیری، طیف نوترونهای آنی و طیف نوترونهای تأخیری باشد. بنابراین، به ناچار چند مسئله طراحی، و پارامترهای سینتیکی برای آنها محاسبه شد. با توجه به اینکه حل معادلهی پخش نوترون در سهبُعد با استفاده از مسائل آزمون معتبر راستیآزمایی شد و رابطهی اختلال نیز یک رابطهی کاملاً مشخص دارد، بنابراین با اطمینان میتوان گفت در صورت داشتن اطلاعات کافی میتوان پارامترهای سینتیکی را با دقت خوبی محاسبه کرد. کد کامپیوتری توسعه داده شده GFEM-KIN-3D قابل استفاده در محاسبات قلب راکتور با هر شکل هندسی اعم از راستگوش و ششگوش است.
یک روش عددی کاملاً ضمنی برای شبیهسازی جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی
صفحه 10-21
آناهیتا حاجیزاده؛ حسین کاظمینژاد؛ سعید طالبی
چکیده در این مقاله جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی به صورت کاملاً ضمنی شبیهسازی شده است. پایداری بدون شرط و همچنین، دقت مرتبهی دوی نتایج نسبت به زمان از مزایای این روش است. تاکنون از روش نیوتون برای حل دستگاه معادلات غیرخطی حاصل از گسستهسازی کاملاً ضمنی معادلات میدانی مدلهای فیزیکی استفاده شده است. فقدان
همگرایی آن بدون حدس اولیهی خوب و تشکیل ماتریس ژاکوبین، معضلاتی را برای پژوهشگران در این زمینه ایجاد کرده است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم سیمپل، روشی کاملاً ضمنی برای شبیهسازی جریان دوفازی، ارائه شده است. این روش معضلات مذکور در روش نیوتون را ندارد. برای محدودهی وسیعی از شرایط، پارامترهای کلیدی ترموهیدرولیکی محاسبه شده با این مدل، توافق خوبی با نتایج تجربی و نرمافزار ریلپ دارند. با توجه به نتایج، همانطور که انتظار میرفت، دقت مدل ارائه شده نسبت به زمان از مرتبهی دو است و نیاز به محدودیت گام زمانی برای حفظ پایداری ندارد.
بررسی دینامیک باریکهی کاواک شتابدهی موج ایستای طراحی شده برای شتابدهندهی خطی الکترون 6 مگاالکترون ولت
صفحه 22-31
سارا زارعی؛ محمد لامعی رشتی؛ فرشاد قاسمی؛ فریدون عباسی دوانی
چکیده کاواکهای شتابدهی موج ایستای جفتشدهی جانبی به علت گرادیان شتابدهی نسبتاً بالا و حساسیت نسبتاً کم نسبت به خطای ساخت، در شتابدهندههای خطی الکترون با انرژی پایین کاربرد گستردهای دارند. مهمترین گزینه در طراحی کاواکهای شتابدهی، برهمکنش مؤثر ذره و میدانهای الکترومغناطیسی برای رساندن خوشههای الکترون به انرژی مورد نظر با بیشترین راندمان و کیفیت مناسب باریکهی خروجی است. بررسی دینامیک باریکه برای تعیین مشخصات باریکهی خروجی از کاواک ضروری است. در این مقاله با استفاده از کد استرا، دینامیک باریکهی کاواک شتابدهی MeV 6 بررسی شده است. کاواک مورد نظر به منظور تشدید در مد عملکردی 2/π با فرکانس MHz 2998.5 طراحی شده است که با لامپ مگنترون با بیشینه توان MW 2.3 تغذیه میشود. نتایج به دست آمده نشان میدهد که پس از ساخت کاواک طراحی شده، برای باریکهی خروجی، گسیلندگی در جهت افقی و عمودی، نیمرخ عرضی در جهت عمودی و افقی، و گستردگی انرژی به ترتیب مقادیر mm 1.25، pi-mm-mrad 4.18 و MeV 0.84 مورد انتظار است.
ساخت قرص دزیمتر LiF:Mg,Ti با روش ذوب و بررسی تابع کاهش حساسیت پرتو واداشته برای دزیمتری بسیار بالا
صفحه 32-37
فرامرز ترک زاده؛ فروغ مردشتی
چکیده آشکارسازهای ترمولومینسانس کاربرد وسیعی در دزیمتری میدانهای مختلف پرتوی دارند. در این پژوهش، امکان استفاده از دزیمترهای LiF:Mg,Ti که در آزمایشگاه ترمولومینسانس با روش ذوب و پرس سرد و سینترینگ ساخته شد، برای اندازهگیری دز گاما در میدانهای بسیار بالا بررسی شد. برای تعیین دز بسیار بالای گاما، از وابستگی کاهش حساسیت با افزایش دز استفاده شده است. به منظور به دست آوردن منحنی کاهش پاسخ دز برای این دزیمترها در دزهای بالا، از گسترهی دز 1 تا kGy500 گاما و چشمهی 60Co استفاده شد. منحنی پاسخ دز به دست آمده، یک روند نمایی کاهش حساسیت را نسبت به دز نشان میدهد. وابستگی گسترهی منحنی کاهش پاسخ دز با میزان غلظت آلایندهی Ti بررسی شد. با توجه به قابلیت تکرارپذیری، این روش برای استفاده در دزیمتری گاما در گسترهی دز بالا قابل استفاده است.
مقایسهی بازدهی راکتورهای بستر ثابت و بستر سیال در تولید تتراکلرید زیرکونیم
صفحه 38-44
محمد رضا قاسمی؛ سیدمحمد قریشی؛ محمد قنادی مراغه؛ محمدهادی جزینی
چکیده در این مطالعه، تولید تتراکلرید زیرکونیم که یکی از مراحل تولید زیرکونیم است بررسی میشود. دو روش اصلی برای تولید آن از دیاکسید زیرکونیم وجود دارد. روش اول و قدیمیتر که در ایران هم از این روش استفاده میشود، بستر ثابت نام دارد. این روش با وجود مزیت سادگی فرایند و تجهیزات، مشکلات زیادی نیز دارد که از جملهی آنها میتوان به بازدهی پایین، مشکلات اپراتوری و ایمنی اشاره کرد. در این پژوهش، مقایسهای بین بازدهی دو راکتور در تولید تتراکلرید زیرکونیم انجام شده است. هرچند ظرفیت یکی از این راکتورها چندین برابر راکتور دیگر است، اما با توجه به اینکه نتایج مقایسه براساس واحد تولید زیرکونیم و تفاوت نسبتها انجام شده است، دقت مناسبی دارد. براساس این پژوهش، بازدهی کل در راکتور بستر سیال 14% بالاتر از راکتور بستر ثابت است.
غربالگری عوامل مؤثر بر جذبزیستی اورانیم از محلولهای آبی با استفاده از باکتری Pseudomonas Putida تثبیت شده در کیتوزان
صفحه 45-57
هژبر صحبت زاده لنبر؛ علیرضا کشتکار؛ جابر صفدری؛ فائزه فاطمی اردستانی؛ مرتضی قاسمی ترک آباد
چکیده جداسازی فلزهای سنگین از پساب صنعتی، معضل زیستمحیطی جدی به ویژه در کشورهای در حال توسعه است. از میان فناوریهای آمایشی متعدد، به نظر میرسد که جذبزیستی گزینهی مناسبی باشد. جاذبهای زیستی پایه میکروبی برای حذف فلزهای سنگین از محلولهای آبی، مؤثر و کاربردیاند. در مطالعهی حاضر، توانایی باکتری Pseudomonas putida تثبیت شده بر روی کیتوزان برای جذبزیستی اورانیم (VI) از محلولهای آبی بررسی شد. غربالگری عوامل مؤثر بر فرایند جذبزیستی به کمک طراحی پلکت- برمن صورت گرفت. نتایج تجربی نشان داد که مقدار جاذبزیستی، غلظت اولیه اورانیم، اندازهی ذرات جاذبزیستی، درصد وزنی باکتری در جاذبزیستی و pH، به ترتیب بیشترین تأثیر را بر میزان جذب دارند، در حالیکه دما یک پارامتر غیرمؤثر تشخیص داده شد. بیشینهی ظرفیت جذبزیستی عملی برای جاذبزیستی حاوی 15% وزنی باکتری و معادلmg/g 536.08 به دست آمد. ایزوترمهای جذبزیستی با استفاده از مدلهای لانگمویر، فرندلیچ و دابینین- رادوشکویچ تحلیل شد. برای جاذبزیستی، مدل لانگمویر (0.983=R2) بهترین برازش را با دادههای تعادلی از خود نشان داد و بیشینه ظرفیت به دست آمده از این مدل برای این جاذبزیستی 588.23 و برای کیتوزان خالص mg/g 454.54 بود. در نتیجه، مطالعهی حاضر نشان داد که جاذبزیستی تهیه شده میتواند موردی مناسب برای جذبزیستی اورانیم باشد.
حذف جذبی رادیونوکلوئیدهای 90Sr و 137Cs از پسماند مایع پرتوزای راکتور تحقیقاتی تهران به وسیلهی نانوذرات تیتانوسیلیکات آلاییده شده با Nb و Ge
صفحه 58-66
سعید علمدار میلانی؛ بهزاد مراغه میانجی
چکیده نانوذرات تیتانوسیلیکات آلاییده شده با Nb و Ge، به روش آب- گرمایی ساخته شده و توانایی آنها در حذف رادیونوکلوئیدهای 90Sr و 137Cs از پسماند مایع پرتوزای راکتور تحقیقاتی تهران در روش ناپیوسته ارزیابی شد. فاز بلوری و ریختشناسی نمونههای ساخته شده، به ترتیب با استفاده از پراشسنجی پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترون پویشی (SEM) بررسی شد. تجزیهی عنصری نمونههای جاذب با استفاده از فلوئورسانی پرتو ایکس (XRF) به انجام رسید. مساحت سطح نمونههای ساخته شده، با استفاده از جذب و واجذب نیتروژن
(BET) اندازهیابی شد. اثر پارامترهای دما، زمان ماند و pH پسماند بر میزان حذف رادیونوکلوئیدهای 90ُSr و 137Cs بررسی شد. یافتهها نشان داد که نمونههای ساخته شده، از توانایی خوبی برای جذب این رادیونوکلوئیدها از پسماند مایع پرتوزای راکتور تحقیقاتی تهران و به طور کلی آمایش پسماندهای مایع برخوردارند. نمونههای تیتانوسیلیکات آلاییده شده تا 25 درصد وزنی با درصدهای وزنی مساوی (50%) از Nb و Ge، تقریباً 98.5% از 137Cs و 86.3% از 90Sr را از پسماند حذف کرد.
ساخت و مشخصهیابی پوستههای پلیاستایرنی برای هدفهای گداخت لیزری
صفحه 67-74
فهیمه رضازاده آذری؛ مرضیه ولی اقبال؛ بهاره زارع فارسانی؛ امیرحسین فرهبد
چکیده در این مقاله، فعالیتهای صورت گرفته به منظور ساخت پوستههای پلیاستایرنی هدف به روش ریز کپسولسازی برای استفاده در گداخت لیزری بررسی شده است. ضروری است کپسولهای هدف دارای ساختاری کاملاً کُروی، متقارن و از نظر ترکیب شیمیایی عاری از هرگونه ناخالصی با توزیع عنصری مشخص باشند تا از ناپایداریهای هیدرودینامیکی طی فرایند فشردهسازی هدف تا حد امکان کاسته شود. ضخامت دیواره و قطر پوستههای کُروی ساخته شده به ترتیب μm 27±2 و μm 750±50 است. به منظور بررسی کیفیت پوستهها و تعیین ضخامت و نایکنواختی دیوارهی آنها از روش تمامنگاری بر پایهی تداخلسنج ماخ- زندر استفاده شده است.
ایجاد جهش در صفات مرتبط با خورجین در ارقام کلزا با استفاده از اشعهی گاما
صفحه 75-83
محمدحسین فتوکیان
چکیده بذور ارقام کلزای ساری گل و RGS003 با اشعهی گاما در دزهای °، 800، 1000 و Gy1200 تیمار شدند. در نسل 2M، بذر هر بوته در یک ردیف جداگانه کشت شد و کلیهی بوتههای هر لاین در طول فصل زراعی بررسی شدند. در این نسل تعداد 18 لاین موتان از رقم ساری گل و 12 لاین موتان از رقم RGS003 با توجه به تغییرات مشاهده شده در صفات زراعی مانند طول خورجین، تعداد خورجین و زمان گلدهی به دست آمد. بین دزهای اشعهی گاما از نظر عقیمی دانهی گرده، تفاوت معنیدار در سطح احتمال 1% مشاهده شد، ولی این تفاوت برای عقیمی بذر معنیدار نبوده است. حداکثر عقیمی دانهی گرده در دز Gy800 مشاهده شد. بیشتر موتانهای به دست آمده در ارقام RGS003 و ساری گل به ترتیب در دزهای 1200 و Gy800 به دست آمدند. در نسل 3M، موتانهای به دست آمده در هر دو رقم کلزا برای صفاتی مانند تعداد خورجین در ساقهی اصلی، تعداد خورجین در بوته، طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه و طول دورهی گلدهی تغییرات داشتند.
بررسی اثر غلظت و اندازهی نانوسیال آب/ آلومینا بر پارامترهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی در راکتور هستهای 1000-VVER با مجتمعهای سوخت حلقوی با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی
صفحه 84-97
مصطفی رضایی؛ غلامرضا انصاریفر؛ مهدی نصری نصر آبادی
چکیده امروزه برای بهبود راندمان نیروگاههای هستهای، پژوهشهای زیادی از جمله استفاده از میلهی سوخت حلقوی با قابلیت خنکشوندگی از داخل و خارج که مزایای فراوانی در بهبود ویژگیهای انتقال حرارت دارد صورت گرفته است. همچنین برخی مطالعات نشان داده است که استفاده از ذرات نانو در سیال خنککننده منجر به بهبود خواص حرارتی سیال میشود. استفاده از کدهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی به منظور بررسی اثر نانوسیالات در راکتورهای هستهای، نیازمند شبیهسازیهای پیچیده، دقیق و صرف هزینههای اقتصادی و زمان زیاد است. در این مقاله تأثیر درصدهای حجمی و اندازهی نانو ذرهی آلومینا بر پارامترهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی راکتور 1000-VVER با استفاده از یک شبکهی عصبی مناسب بررسی میشود. نتایج حاصل، نشاندهندهی این مطلب است که شبکهی عصبی آموزش داده شده، همگرایی مناسب و دقت کافی در تعیین پارامترهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی دارد. با استفاده از شبکهی عصبی ارائه شده، میتوان پارامترهای اساسی یک راکتور را بدون استفاده از کدها و نرمافزارهای نوترونیکی و ترموهیدرولیکی تعیین کرد که باعث صرفهجویی زمانی میشود.