تصویرگیری با استفاده از پرتو ایکس تک انرژی پروتون- القایی
صفحه 1-10
https://doi.org/10.24200/nst.2019.233
نعیمه فرجی پور قهرود؛ امیدرضا کاکوئی؛ بهزاد یداله زاده
چکیده این مقاله، راهاندازی جایگاه انجام آزمایش پرتونگاری با استفاده از پرتو ایکس تک انرژی پروتون- القایی در آزمایشگاه واندوگراف پژوهشگاه علوم و فنون هستهای را گزارش میکند. باریکهی پروتون پرانرژی با شدت جریان چند صد نانو آمپر ضمن عبور از روزنههای مناسب در مسیر باریکه با یک هدف فلزی برخورد و پرتو ایکس تک انرژی ایجاد میکند. با
تغییر هدف، تنوع گستردهای از پرتو ایکس تک انرژی با طول موجهای مختلف قابل حصول است. بهرهی تولید پرتو ایکس مشخصهی پروتون- القایی با استفاده
از یک آشکارساز SDD اندازهگیری میشود. با عبور پرتو ایکس از پنجرهی محفظه و برهمکنش آن با نمونهی مورد نظر، شرایط لازم برای پرتونگاری با «تصویرگیری کنتراست لبهی K» فراهم میشود. با راهاندازی روش آنالیز بیان شدهی استفادهکننده از جذب لبهی K عنصر مورد نظر در نمونه، امکان بهبود کنتراست تصویر پرتونگاری نمونههای مختلف میراث فرهنگی نظیر نمونههای نوشتاری، پارچه و سکه در آزمایشگاه واندوگراف پژوهشگاه علوم و فنون هستهای فراهم شده است.
ساخت تراشهی ریزشارهی T شکل در پلیمر پلیمتیل متاآکریلات از طریق کندگی و جوش لیزری
صفحه 11-20
https://doi.org/10.24200/nst.2019.231
هدیه پازکیان؛ سارا صفایی؛ حسین امیری؛ محمود ملاباشی
چکیده تراشههای ریزشاره کاربردهای زیادی در صنایع مختلف به ویژه پزشکی و تصویرگیری هستهای دارند. در فرایند تصویرگیری، زیستمولکولهای نشاندار شده با رادیوایزوتوپها به عنوان عاملهای وضوح تصویر برای تشخیص بیماری استفاده میشود. نشاندارسازی زیستمولکولها با استفاده از رادیونوکلیدها از جملهی کاربردهای مهم و اخیر تراشههای ریزشاره است. این مقاله ساخت تراشهی سادهی آزمایشگاهی حاوی ریزکانال سه بعدی T شکل روی پلیمر پلیمتیل متاآکریلات (PMMA) را با استفاده از کندگی و جوش لیزری گزارش
میکند. بدینمنظور ابتدا با استفاده از کندگی لیزری ریزکانالهای دوبعدی با ابعاد و کیفیت متفاوت روی سطح پلیمر ایجاد شد. به منظور دستیابی به بهترین نسبت ابعادی برای ریزکانال اثر پارامترهای ماشینکاری از جمله سرعت پایش، نرخ تکرار و شاریدگی روی ابعاد و کیفیت کانالها مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بهینه برای ایجاد کانال مورد بررسی قرار گرفت. ریزکانال دو بعدی T شکل با استفاده از شرایط بهینهی به دست آمده، روی سطح پلیمری به ابعاد 1cm×1cm×0.5cmایجاد شد. پلیمر حاوی ریزکانالهای دوبعدی T شکل با لایهی دیگری از پلیمر پلیمتیل متاآکریلات توسط لیزر جوش داده شد. ریزکانالهای دوبعدی روی سطح پلیمر با استفاده از لیزرهای تپی CO2 و هارمونیک دوم لیزر Nd:YAG ایجاد و برای اتصال از لیزر CO2 تپی و پیوسته استفاده شد.
تأثیر عملیات اسیدشویی و آندی کردن بر رفتار خوردگی غلافهای سوخت VVER
صفحه 21-31
https://doi.org/10.24200/nst.2019.229
مهدی دادفر؛ مرتضی انصاری پور؛ امین حیدرپور؛ زهرا آراسته
چکیده اخیراً استفاده از آلیاژ زیرکنیم- نیوبیم آندی نشده به عنوان غلاف میلههای سوخت VVER-1000ها مطرح شده است. در این راستا، به منظور بررسی تأثیر عملیات اسیدشویی و آندی کردن بر رفتار خوردگی غلافهای تولید شده در شرکت سوخت رآکتورهای هستهای (سوره) مطالعههایی انجام شد. غلاف سوخت Nb%1-Zr در شرکت سوره در شرایط مختلف بدون عملیات سطحی، سنباده خورده و اسیدشویی شده؛ سنباده خورده و آندی شده، اسیدشویی و آندی شده تولید شد. نمونههای مرجع نیز در حالتهای مختلف برای مقایسهی بهتر نتیجهها مورد استفاده قرار گرفتند. از دستگاه مختصات ابعادی (CMM) برای اندازهگیری ابعاد، میکروسکوپ الکترون پویشی (SEM) برای تعیین ضخامت لایهی اکسیدی، پراش پرتو ایکس (XRD) برای تعیین ماهیت لایهی اکسیدی و اتوکلاو برای تعیین میزان خوردگی استفاده شد. یافتهها نشان داد که خوردگی به شدت متأثر از عملیات سطحی انجام شده روی نمونهها است و ریزساختار در درجهی دوم اهمیت قرار دارد. نوع اکسایش بعد از عملیات اسیدشویی یا اسیدشویی و آندی کردن کاملاً متفاوت از نوع اکسایش نمونههای سنباده خورده است. فرایند آندی کردن بعد از عملیات اسیدشویی تقریباً مقاومت خوردگی را نسبت به نمونهای که تنها اسیدشویی شده است تا دو برابر بهبود بخشید. وجود لایهی اکسیدی خاکستری روی نمونههای سنباده خورده به حضور غالب فاز زیرکنیای مونوکلینیک نسبت داده میشود که مقاومت خوردگی کمتری نسبت به فاز چهارگوشهای دارد.
مقایسهی تأثیر دز جذبی در دو شیوهی پرتودرمانی خارجی و هدفمند بر عود دوبارهی تومور
صفحه 32-38
https://doi.org/10.24200/nst.2019.232
حسن رنجبر؛ فرشته فریدی؛ مجتبی تاجیک
چکیده زمانیکه اندازهی تومور در مقایسه با برد ذرههای یوننده، بزرگ باشد بیشتر انرژی ذرهها در آن جذب میشود و اگر کوچکتر باشد مقدار زیادی از انرژی ذرهها خارج خواهد شد. بنابراین اندازهی تومور و برد ذرههای یوننده نقش مهمی در عود دوبارهی تومور خواهند داشت. هدف این پژوهش بررسی ارتباط احتمال عود دوبارهی تومور با اندازهی تومور و انرژی ذرهها در پرتودرمانی خارجی و هدفمند است. کسر دز جذبی برای کرههایی به شعاع µm 20 تا cm 4.5 با استفاده از کد MCNPX محاسبه شد. به منظور بررسی رابطهی بین عود دوبارهی تومور و اندازهی تومور درمان شده با پرتودرمانی خارجی و هدفمند با ید-131 و ایتریم-90، از یک مدل ریاضی مبتنی بر آمار پواسون استفاده شد. تحلیلها نشان داد که احتمال عود دوباره برای پرتودرمانی با ایتریم-90 برای تومورهای به قطر تقریباً cm 3.5 کمینه است در حالیکه برای پرتودرمانی با ید-131 این احتمال برای تومورهای به قطر تقریباً mm 3.5 کمینه است. از یافتهها میتوان نتیجه گرفت که پرتودرمانی هدفمند با یک تک- رادیونوکلید نباید برای بیماران سرطانی دارای متاستازهای با اندازههای مختلف و یا سرطانهای گسترشیافته مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از چند رادیونوکلید به طور همزمان یا ترکیب پرتودرمانی هدفمند با پرتودرمانی خارجی، میتواند اثربخشی بیشتری نسبت به استفاده از یک تک رادیونوکلید داشته باشد.
بررسی تجربی پارامترهای مؤثر بر فرایند تجزیهی گرمایی توریم اگزالات
صفحه 39-50
https://doi.org/10.24200/nst.2019.248
علی یداللهی؛ امیر چرخی؛ میثم تراب مستعدی
چکیده این مقاله فرایند تجزیهی گرمایی توریم اگزالات آبدار را با استفاده از روش طراحی آزمایش مورد بررسی قرار میدهد. فرایند تجزیهی گرمایی طی دو مرحله گرمادهی انجام شد و تأثیر پارامترهای زمان گرمادهی مرحلهی اول، دما و زمان گرمادهی مرحلهی دوم بر بلورینگی فازی، اندازه، توزیع اندازه، ریختشناسی و مساحت سطح ویژهی توریم اکسید تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آزمایشهای مورد نظر به روش تاگوچی طراحی شد. بررسیها نشان داد که دمای 400 درجهی سلسیوس، زمان 4 ساعت، دمای 750 درجهی سلسیوس و زمان 4 ساعت به ترتیب، شرایط بهینه برای مرحلهیهای اول و دوم گرمادهی بودند. نتیجههای مشخصهیابی پودر تولید شده در شرایط بهینه نشان داد که ذرههای توریم اکسید، مکعبیشکل با توزیع یکنواخت و اندازهی متوسط 350 نانومتر بوده و درصد بلورینگی فاز 2 ThOو مساحت سطح ویژهی ذرهها به ترتیب برابر با %95 و (1-g 2m) 35.23است.
استخراج انتخابی ایتریم (III) در محیطهای آبی با غشای مایع
صفحه 51-63
https://doi.org/10.24200/nst.2019.237
رضا داورخواه؛ بهرام سلیمی؛ مریم توسلی؛ فاضل ضحاکیفر؛ المیرا فرهمنداصل؛ محمد صمدفام؛ پریسا ظاهری
چکیده 2- تنوئیل تری فلوئورواستن (HTTA) در دی کلرومتان به عنوان حامل برای استخراج انتخابی و انتقال ایتریم به کمک سیستم غشای مایع استفاده شد. یافتهها نشان داد که به کارگیری نرمالپروپیلآمین (n-PA) در فاز دهنده موجب افزایش استخراج یونهای ایتریم میشود. شرایط فرایندهای استخراج و عریانسازی به لحاظ تجربی کاملاً ارزیابی و توصیف شدهاند. روش پیشنهادی برای جداسازی ایتریم (III) از مخلوطهای دوتایی آن با استرانسیم (II) و برخی کاتیونهای دیگر نظیر Cu (II)، Co (II)، Ni (II)، Fe (II)، Ag (I)، Al (III)، Hg (II)و Cs (I) در محلولهای آبی با 5.4 pH و در حضور n-PA به کار گرفته شد. از نیتریک اسید M 1 به عنوان عریانساز در فاز گیرنده استفاده شد. مزاحمت ناشی از یونهای فلزهای واسطهی گوناگون و (III) Al به ترتیب با استفاده از یون سیانید و 5- سولفوسالیسیلیک اسید به عنوان عاملهای استتارگر در فاز دهنده به حداقل مقدار خود رسانده شد. تحت شرایط بهینهی به دست آمده و در آزمایش انتقال جداگانهای، Y90 که در تعادل با Sr90 در فاز دهنده قرار داشت، به طور کامل به فاز گیرنده انتقال داده شد و از ایزوتوپ مادرِ عمر- طولانی خود جدا گردید.
سینتیک، ترمودینامیک و سازوکار جذب یونهای اورانیم (VI) از محلولهای آبی با استفاده از هیدروکسید لایهای دوگانهی منیزیم- آلومینیم
صفحه 64-74
https://doi.org/10.24200/nst.2019.228
احمد دربان خدادادی؛ حسن صدیقی؛ جواد فصیحی؛ محمد جواد کلینی
چکیده (با عرض پوزش به دلیل عدم دسترسی به تایپ فرمول لطفا اصل چکیده را از متن پی دی اف مطالعه فرمایید)
هیدروکسید لایهای دوگانهی منیزیم- آلومینیم (3:1LDH Mg/Al;) با روش همرسوبی ساخته شد و برای جذب اورانیم از محلولهای آبی مورد استفاده قرار گرفت. اثر پارامترهای محیطی مختلفی مانند pH، غلظت اورانیم (VI)، زمان تماس و دما بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. بیشینه ظرفیت جذب (1-mg g 99) در 3 pH رخ میدهد و با افزایش pH به بالاتر از 5/6 به دلیل تشکیل کمپلکسهای کربناتهی اورانیل کاهش مییابد (1-mg g 69). پارامترهای ترمودینامکی (0ΔH، 0ΔS و 0ΔG) مشخص کرد که فرایند جذب اورانیم (VI) بر روی LDH گرماگیر و خود به خودی است. در pHهای پایینتر از 5/6، سازوکار غالب جذب اورانیم احتمالاً تشکیل کمپلکسهای سطحی درون- کرهای با گروههای OH در سطح LDH است، در حالی که در pHهای بالاتر از 5/6 تشکیل کمپلکسهای سطحی برون- کرهای و تبادل با یونهای -3NO در شبکهی LDH غالب است. براساس دادههای به دست آمده، LDH مادهای بسیار مناسب برای جذب یونهای اورانیم از محلولهای آبی در بازهی گستردهای از pH است.
تولید و اصلاح نانوالیاف پلیاستایرنآکریلونیتریل- پلیکربنات و بررسی رفتار جذبی آن نسبت به اورانیم در محیطهای آبی
صفحه 75-84
https://doi.org/10.24200/nst.2019.235
احمد نادری؛ سیدمحمد قریشی؛ محمود فیروززارع؛ محمدرضا الماسیان
چکیده حذف و بازیابی اورانیم از محیطهای آبی از دیرباز مورد توجه دانشمندان و پژوهشگران این عرصه بوده است. در این پژوهش سعی شده است با تولید نانوجاذب نانوالیاف پلیاستایرن آکریلونیتریل و چندسازهی آن با پلیکربنات با روش نیروریسی و اصلاح شیمیایی آنها، امکان جداسازی اورانیم از پسآبهای هستهای و دیگر محیطهای آبی فراهم شود. اصلاح شیمیایی این نانوالیاف با تبدیل گروههای نیتریل به آمیدوکسیم در محلول هیدروکسیل آمین و سپس قلیایی کردن آنها در محلول سدیمهیدروکسید 2.5 درصد صورت پذیرفت. طیفبینی زیرقرمز، تبدیل
گروههای نیتریل به گروههای آمیدوکسیم را اثبات کرد. ظرفیت جذب بیشینه برای پلیاستایرنآکریلونیتریل برابر با 79.8 میلیگرم اورانیم بر گرم جاذب و برای چندسازهی آن با پلیکربنات برابر با 38.5 میلیگرم اورانیم بر گرم جاذب به دست آمد. با بررسی اثر pH محیط مشخص شد که بهترین عملکرد جذبی در 4 pH واقع میشود. در نهایت واجذب اورانیم از این جاذب با محلول 1 مولار Na2CO3 و H2O2 بررسی و بهرهی واجذب بیش از 90% تعیین شد.
بازیابی اورانیم از صفحههای سوخت بدل و تخلیص آن با روشهای رسوبگیری ترکیبی
صفحه 85-92
https://doi.org/10.24200/nst.2019.239
کاظم فاطمی؛ محمد تقینژاد کرد؛ مسعود حبیبیزارع؛ امیرحسین فرهادی
چکیده این مقاله جداسازی و تخلیص اورانیم از تهماندهای صفحههای آلومینیمی سوخت اکسیدی بدل به شیوهی رسوبگیری ترکیبی را گزارش میکند. در این روش ابتدا قطعههای صفحههای سوخت بدل حاوی U3O8 در محلول سود حل و سوسپانسیون حاصل، با محلول 40 درصد HF وارد واکنش شد. محصول به دست آمده تحت عملیات گرمایی قرار گرفت تا اورانیم چهار ظرفیتی آن توسط اکسیژن هوا اکسید شود. در ادامه اورانیم، از ناخالصیها فروشویی و جداسازی و به شکل ترکیبهای خیلی خالص آمونیم اورانیل کربنات (AUC) و آمونیم دی اورانات (ADU) رسوب داده شد. این حد واسطها با عملیات تکلیس به 8O3U خالص تبدیل شد. دادههای تجزیههای عنصری نشان داد که 8O3U تولید شده با این روش در مقایسه با 8O3U به دست آمده از UF6 خالص و همچنین از U3O8 تولید شده از صفحههای معیوب واقعی سوخت اکسیدی که با فرایند استخراج با حلال از محیط اورانیل نیترات هگزا هیدرات (UNH) در منابع علمی خالصسازی شدهاند، از خلوص بالاتری برخوردار است. همزمان دو نمونهی پودر U3O8خالص با دانهبندی 86 و 94 درصد بالای µm 45 مستقیماً از محلولهای فروشویی بیکربنات آمونیم با تشکیل رسوب آمونیم اورانیل کربنات نیز تولید شد که مشخصههای آنها قابلیت کاربرد این شیوه را از نظر خلوص شیمیایی و اندازهی دانهبندی U3O6 تولید شده برای اورانیم غنی شده در خط تولید صفحههای سوخت تأیید مینماید.
بررسی تأثیر پپتون و تریپتیک سوی براث (TSB) بر روی بازدهی زیستفروشویی اورانیم
صفحه 93-99
https://doi.org/10.24200/nst.2019.238
فائزه فاطمی؛ سمانه جهانی؛ سبا میری
چکیده یکی از چالشهای اساسی در رابطه با زیستفروشویی اورانیم، انجام اقدامهایی برای بهبود، تسریع و افزایش بازدهی فرایند استخراج است. از جملهی این اقدامها، فراهم نمودن شرایط محیطی و زیستشناختی مطلوب برای باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان است. از آنجایی که مواد مغذی محیط کشت باکتری تأثیر بسزایی بر روی عملکرد و رشد باکتری پیشگفته دارد، از اینرو، در پژوهش حاضر از 2 محیط کشت مجزا در فرایند زیستفروشویی اورانیم در چگالی پالپهای 2.5 و 12.5 درصد، به صورت مقایسهای، استفاده شده است. محیط کشتهای انتخابی شامل محیط کشت متعارف 9k و محیط کشت غنی شدهی 9k با پپتون و تریپتیک سوی براث (TSB) است. فرایند زیستفروشویی اورانیم با استفاده از این 2 محیط کشت و چگالی پالپهای انتخابی در شرایط بهینه انجام پذیرفت. نتیجههای حاصل از چگالی پالپ 2.5 درصد نشان داد که استخراج اورانیم با استفاده از محیط کشت 9k جدید، 2 روز و با استفاده از محیط کشت 9k، متعارف 3 روز به طول انجامید. همچنین، کل اورانیم موجود در سنگ در چگالی پالپ 12.5 درصد با استفاده از محیط کشت 9k جدید و 9k متعارف به ترتیب در مدت 3 و 7 روز استخراج شد. میزان تغییرات Eh با استفاده از 2 محیط کشت و چگالی پالپهای انتخابی نشان داد که مقدار Eh در محیط کشت 9k جدید به نسبت 9kبه میزان 13 تا 22 درصد افزایش داشته است. با توجه به دادههای تجربی به دست آمده در این پژوهش میتوان نتیجه گرفت که استفاده از مواد مغذی همچون پپتون و تریپتیک سوی براث تأثیر بسیار زیادی بر روی عملکرد و فعالیت باکتری و در نتیجه سرعت استخراج اورانیم داشته است و با بهینهسازی شرایط، استفاده از محیط کشت 9kبه همراه پپتون و تریپتیک سوی براث در فرایند زیستفروشویی اورانیم توصیه میشود.
ارزیابی فعالیت برخی از آنزیمهای دفاعی مهم در برنج جهشیافتهی مقاوم به بیماری بلاست
صفحه 100-108
https://doi.org/10.24200/nst.2019.236
داریوش عبادی الماس؛ سعید نوابپور؛ احد یامچی؛ خلیل زینلینژاد؛ علی مومنی؛ قادر میرزاقادری
چکیده بیماری بلاست، که توسط قارچ مگناپورت گریسیا، با فرم غیرجنسی پریکولاریا گریسیا، ایجاد میشود از مهمترین بیماریهای قارچی برنج در منطقههای گرمسیری و معتدل دنیا و همچنین ایران است. گیاهان جهشیافتهی حاصل از اصلاح جهشی به دلیل داشتن زمینهی ژنتیکی یکسان با والدشان، مواد آزمایشی مناسبی برای تجزیههای مقایسهای و تشریح سازوکارهای مولکولی هستند. بدین منظور در آزمایشیبذرهای دو ژنمانهی برنج شامل رقم جهشیافتهی (پویا) و رقم والد مربوط به آن (موسیطارم) از مؤسسهی تحقیقات برنج ایران تهیه شده و در آزمایشهای گلخانهای مورد استفاده قرار گرفتند. ارزیابی مؤلفههای مقاومت نشان داد که رقم جهشیافتهی پویا دارای نوع مقاوم و رقم موسیطارم دارای نوع حساس هستند. بررسیهای زیستشیمیایی در شرایط کنترل و القای بیماری نشان داد که میزان فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنول اکسیداز در رقم جهشیافتهی پویا بیشتر از رقم موسیطارم بود، درحالیکه میزان اکسایش سلولی کمتری نسبت به آن داشت. با توجه به نقش مثبت آنزیمهای دفاعی در کنترل پیشرفت بیماری بلاست، رقم جهشیافتهی پویا با فعالیت بیشتر آنزیمهای دفاعی وضعیت بهتری نسبت به رقم والد خود نشان داد که بیانگر مقاومت آن در برابر بیماری بلاست است.
طراحی باریکهی نوترون گرمایی عمودی در رآکتور مینیاتوری اصفهان به منظور پرتونگاری نوترونی
صفحه 109-117
https://doi.org/10.24200/nst.2019.234
جمشید خورسندی؛ افروز عسگری؛ پروین کاویانی؛ جواد مختاری
چکیده ( با عرض پوزش به دلیل عدم امکان تایپ فرمول اصل چکیده را از روی پی دی اف مطالعه فرمایید)
در این تحقیق، امکانسنجی استفاده از رآکتور MNSR اصفهان به عنوان چشمه نوترون حرارتی برای پرتونگاری نوترونی انجام شده است. برای تولید یک باریکه با شدت و کیفیت مناسب از آلومینیم با ضخامت 0.7 سانتیمتر به عنوان فیلتر نوترون سریع و از بیسموت و سرب به ضخامت 1 سانتیمتر به عنوان فیلتر گاما بهره برده شده است. نسبت L/D سامانه پرتونگاری نوترونی شبیهسازی شده 90 و زاویه واگرایی برابر 2.1 درجه میباشد. در این طراحی شار نوترون حرارتی در محل تصویربرداری .s2n/cm 05 E+47/1، شار نوترونهای حرارتی به دز گاما
/mR2 n/cm06E+96/2 و نسبت شار نوترونهای حرارتی به شار کل نوترونها 5/92% محاسبه شد. به کمک ساخت این سامانه پرتونگاری برای رآکتور MNSR میتوان به بسیاری از کاربردهای عملی و علمی یک سامانه پرتونگاری با نوترون دست یافت.