دوره و شماره: دوره 32، شماره 3 - شماره پیاپی 57، آذر 1390، صفحه 1-57 

مقایسه‌ی روش‌های انعکاس‌سنجی زمانی و ظرفیت‌سنجی با روش پراکندگی نوترون در اندازه‌گیری رطوبت خاک

صفحه 1-7

علی خراسانی؛ میراحمد موسوی شلمانی؛ نجات پیرولی بیرانوند

چکیده از مشخصات مطلوب روش‌های اندازه‌گیری رطوبت خاک، دقت، صحت، سرعت، سهولت و توانایی سنجش در عمق آن‌ می‌باشد. به منظور مقایسه­ی روش‌های انعکاس‌سنجی زمانی و ظرفیت‌سنجی با روش پراکندگی نوترون در اندازه‌گیری رطوبت خاک، آزمایش مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، به صورت کرت دو بار خرد شده، در سه تکرار (مجموعاً دوازده کرت)، در مزرعه­ی تحقیقاتی مرکز آزمایشگاه‌های آژانس بین‌ا‌لمللی انرژی اتمی در سایبرزدورف اتریش بر روی گیاه گوجه فرنگی به اجرا درآمد. دستگاه­های اندازه‌گیری رطوبت خاک شامل نوترون‌سنج، انعکاس‌سنج ‌زمانی و ظرفیت­سنج­های Diviner2000 و EnviroScan به عنوان عامل اصلی، سیستم‌های مختلف آبیاری شامل آبیاری شیاری و قطره‌ای (عامل فرعی اول) و اعماق مختلف خاک شامل تا 20، 20 تا 40 و 40 تا 60 سانتی‌متر (عامل فرعی دوم) بودند. نتایج نشان داد که رطوبت اندازه‌گیری شده با نوترون‌سنج و انعکاس­سنج زمانی در دو تیمار آبیاری شیاری و قطره‌ای یکسان است. این در حالی است که اختلاف معنی‌داری در میزان رطوبت اندازه‌گیری شده با دستگاه‌های Diviner2000 و EnviroScan ملاحظه شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که نوترون‌سنج یک وسیله­ی قابل قبول و مورد اعتماد با فن­آوری جدید، و دقت 2± میلی­متر در 450 میلی­متر آب خاک تا عمق 1.5 متری و روش پراکندگی نوترون، کاربردی­ترین روش برای اندازه­گیری پروفیل رطوبتی خاک و برنامه­ریزی آبیاری می­باشد. انعکاس­سنج زمانی در اغلب خاک­های معدنی بدون نیاز به کالیبراسیون با دقت ±0.01m3m-3 عملکرد خوبی داشته و هم زمان رطوبت و هدایت الکتریکی خاک را اندازه‌گیری می­کند. در شرایط بالا، دستگاه‌های Diviner2000 و EnviroScan چندان مناسب نبود‌ند که این امر می‌تواند به دلایلی مانند مقادیر اندازه‌گیری بیش­تر رطوبت خاک، خطای بالای اندازه‌گیری این دو دستگاه و هم­چنین حساسیت آن­ها به درز و شکاف خاک و تغییرات کم رطوبت خاک در مقایسه با دو دستگاه نوترون‌سنج و انعکاس­سنج زمانی باشد.

مقایسه‌ی نتایج روش‌های تخمین و شبیه‌سازی زمین آماری برای مدل‌سازی کانسار کانی اورانیم در بلوک 1 آنومالی 3 ناریگان

صفحه 8-18

داود جمالی اسفهلان؛ حسن مدنی

چکیده در پایان فاز تفصیلی اکتشاف برای مدل‌سازی کانسارهای معدنی به طور معمول از روش‌های زمین‌آماری استفاده می‌شود. با استفاده از نتایج حاصل از این مدل‌ها، مطالعات فنی و اقتصادی بر روی کانسار صورت می‌گیرد. روش‌های مدل‌سازی زمین‌آماری غالباً شامل روش‌های تخمین و شبیه‌سازی است. روش تخمین مانند کریگینگ، با استفاده از ارتباط فضایی (مدل پیوستگی زمین‌شناسی) بین داده‌ها بهترین حدس منحصر به فرد از ناشناخته‌ها را ایجاد می‌کند. با وجود این، در موقع کاربرد این روش برای یک شبکه­ی حفاری بر روی کانسار، متوجه یک تفاوت آشکار بین پدیده­ی زمین‌شناسی واقعی و نقشه­ی کریگینگ تخمین­ها می‌شویم. پیوستگی فضایی که به وسیله­ی نقشه­ی کریگینگ تخمین زده شده نمایش داده می‌شود، نرم‌تر از حقیقت ناشناخته است. در مقابل، هدف شبیه­سازی ایجاد تابع­ها یا مجموعه­ای از مقادیر متغیرها است که با اطلاعات موجود سازگار باشند. این اغلب بدین معنی است که مقادیر شبیه‌سازی شده دارای میانگین و واریانس مشابه با اطلاعات خام هستند و ممکن است که با داده‌های خام در نقاط اندازه­گیری شده برابر باشند. منطقه­ی مورد مطالعه کانسار اورانیم محدوده­ی 3 ناریگان واقع در ایران مرکزی است. برای این کانسار، روش‌های تخمین کریگینگ و شبیه‌سازی گاوسی متوالی انجام گردید، و در پایان با مقایسه­ی نتایج مشخص شد که نتایج روش‌ تخمین کریگینگ، به علت داشتن تخمین‌های محلی مناسب و ارایه­ی میانگین قابل‌قبول می‌تواند در برنامه‌ریزی‌های بلندمدت معدن­کاری استفاده شود. در مقابل، نتایج شبیه‌سازی به دلیل دوباره‌سازی ساختارهای تصادفی، می‌تواند در برنامه‌ریزی‌های کوتاه‌مدت مربوط به طراحی استخراج معدن مناسب باشد.

طراحی و ارزیابی یک فانتوم کوچک ساده به منظور مقایسه‌ی متقابل دزیمتری باریکه‌های فوتونی شتاب‌دهنده‌های خطی (لیناک) در بین مراکز پرتودرمانی

صفحه 19-28

منیژه بیگی؛ بیژن هاشمی؛ محمود اله‌وردی؛ سیدربیع مهدوی؛ حسین غیاثی

چکیده این مقاله، امکان به کارگیری یک فانتوم کوچک برای تعیین صحت و عملکرد ماشین­های پرتودرمانی مگاولتی از طریق یک بازبینی کیفی مقایسه­ای را بررسی می­کند. فانتوم کوچکی برای بررسی باریکه­های فوتونی شتاب­دهنده­های خطی تحت شرایط مرجع و غیرمرجع در دو مرکز رادیوتراپی در تهران طراحی و از دزیمترهای ترمولومینسانس برای انجام دزسنجی تجربی استفاده شد. برای محاسبه­ی ضریب تبدیل دز در فانتوم کوچک (cm10×cm10×cm10) به شرایط معمول بخش­های پرتودرمانی از یک اتاقک یونش و کد مونت­کارلو استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که ضریب تبدیل به دست آمده از اندازه­گیری در عمق یکسان در دو فانتوم کوچک و استاندارد با مقادیر به دست آمده از
شبیه­سازی به خوبی مطابقت می­کند. در شرایط مرجع، میزان اختلاف بین اندازه­گیری تجربی و شبیه­سازی برای هر دو انرژی 6 و MV18 برابر
0.5  درصد بود. این اختلاف برای انرژی­های 6 و MV18 در میدان­های با ابعاد cm7×cm7 به ترتیب برابر با 0.2%  و 0.3%  و در میدان با ابعاد cm20×cm20 به ترتیب، برابر با 0.1%  و 0.6% به دست آمد. با استفاده از فانتوم طراحی شده دو شتاب­دهنده­ی واریان تحت شرایط مرجع و غیرمرجع بررسی شدند و میزان انحراف بین دز اندازه­گیری شده و محاسبه شده به دست آمد. تغییرات ضریب تبدیل دز با ابعاد میدان حاکی از این است که این فانتوم نه تنها برای میدان­های با ابعاد کوچک بلکه برای میدان­های با ابعاد بزرگ نیز مناسب است. نتایج این مطالعه تأییدکننده­ی کارآمدی فانتوم ساده­ی طراحی شده همراه با دزیمترهای ترمولومینسانس، به عنوان یک سیستم مناسب برای مقایسه­ی متقابل دزیمتری در بین مراکز پرتودرمانی است.

ارایه‌ی روشی مناسب برای مدل‌سازی چشمه‌ی مجازی چند نقطه‌ای شتاب‌دهنده‌ی خطی پزشکی در محاسبات دز فوتون به روش مونت‌کارلو

صفحه 29-35

ایرج جباری؛ مجید شهریاری؛ سیدمحمودرضا آقامیری؛ شهرام منادی

چکیده در این تحقیق روشی جدید و ساده اما مؤثر برای مدل‌سازی بخش ثابت سر شتاب­دهنده­ی پزشکی ارایه شده است. در این روش به جای تقسیم­بندی مکانی و تجزیه و تحلیل اطلاعات فضای فاز ذخیره شده، تصویر آینه‌ای چشمه‌های مجازی نقطه‌ای، توزیع انرژی و زاویه‌ای فوتون‌ها و وابستگی آن­ها به یک­دیگر مستقیماً به دست می‌آید. این روش برای مدل­سازی باریکه­ی فوتونی MeV6 شتاب­دهنده­ی زیمنس (مدل ONCOR Impression) به کار گرفته شد و برای اجرای آن از قابلیت TALLYX کد MCNP4C استفاده گردید. در نتیجه مدل چشمه­ی چندنقطه‌ای با توزیع انرژی وابسته به زاویه به دست آمد. سپس با استفاده از مدل مجازی چشمه­ی به دست آمده، منحنی‌های درصد دز عمقی و توزیع‌های عرضی دز در فانتوم آب برای میدان‌های تابشی cmcmcm10×cm10 و cm40×cm40 محاسبه و نتایج حاصله با نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی کامل مونت­کارلو، مقایسه شد. این، نشان داد که توافق بسیار خوبی بین این دو در تمام ابعاد میدان تابشی وجود دارد. از مزایای این روش در مقایسه با روش تجزیه و تحلیل اطلاعات فضای فاز، سهولت کاربرد و حذف خطای ناشی از ابعاد تقسیم­بندی مکانی اطلاعات فضای فاز است.

سنتز جاذب تترافنیل پورفیرین مس به دام افتاده در زئولیت به عنوان تبادل‌گر یون برای جذب یون‌های +22UO از محیط‌های آبی

صفحه 36-45

حسین فقیهیان؛ عطیه سیدباقری

چکیده با توجه به خطرات اورانیم و لزوم حذف آن از پساب­های صنعتی و هسته­ای، در این مقاله، تترافنیل پورفیرین مس به دام افتاده در زئولیت Y به عنوان یک تبادل­گر یونی برای جذب +22UO مورد بررسی قرار گرفته شده است. ابتدا زئولیت Y سنتز و تترافنیل پورفیرین مس در حفرات بزرگ آن به دام انداخته شد. این ترکیب به کمک روش­های مختلف شامل پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف­بینی تبدیل فوریه­ی زیر قرمز (FT-IR)، تجزیه­ی گرماگرانی­سنجی (TGA)، تجزیه­ی گرمایی تفاضلی (DTG) و نیز طیف­بینی فرابنفش- مرئی (UV-Vis) جامد شناسایی شد. سپس تأثیر عوامل مختلفی چون pH، غلظت محلول، زمان و دما بر روی میزان جذب یون­های +22UO بررسی گردید. تأثیر عوامل فوق بر میزان جذب با استفاده از روش عیارسنجی وانادومتری و طیف­سنجی جذب اتمی مطالعه شد. نتیجه­ی آزمایش­ها حاکی از آن است که جاذب، از ظرفیت جذب خوبی برای جذب کاتیون مورد بررسی برخوردار است.

طراحی و ساخت دستگاه هم‌جوشی هسته‌ای به روش محصورسازی الکتروستاتیکی جرمی (IECF)

صفحه 46-50

وحید دامیده؛ اصغر صدیق‌زاده؛ نیره عبداللهی؛ اردوان کوهی؛ علی حیدرنیا؛ علی‌رضا اصل زعیم؛ علی باقری؛ سعید خادم‌زاده؛ فاطمه کاظمی‌زاده؛ حمید مهدی‌پور؛ مرتضی صداقت؛ محمود ترابی؛ مجتبی کبیر

چکیده در این مقاله، به طراحی و ساخت دستگاه هم­جوشی به روش محصورسازی الکترواستاتیکی جرمی، که شار نوترونی پیوسته­ی آن به روش محصورسازی الکتروستاتیکی جرمی تولید می­شود، پرداخته شده است. این دستگاه از یک محفظه­ی خلاء استوانه­ای شکل از جنس فولاد ضدزنگ به قطر و ارتفاع 60 سانتی­متر ساخته شده است. در داخل این محفظه، دو الکترود کروی هم مرکز از جنس فولاد ضدزنگ به قطرهای 13.5cm و 41 سانتی­متر قرار دارد. در اثر تخلیه­ی الکتریکی در گاز دوتریم در محدوده­ی فشاری 2-10 تا 3-10 میلی­بار، پلاسمای چگال تشکیل شده در ناحیه­ی مرکز دو کره کاملاً قابل مشاهده است. با تزریق گاز دوتریم به درون این دستگاه، واکنش هم­جوشی D-D انجام می­گیرد. آشکارسازهای گایگر با پوشش ایندیم، آشکارساز ردپای نوترون و II Neutron RAE در هر ثانیه به طور متوسط بیش از 106 نوترون برثانیه را ثبت کردند. هم­چنین دز نوترونی μSv/h100 با استفاده از دزیمتر LB6411 اندازه­گیری شد.

ساخت ستون شتاب‌دهنده‌ی الکترواستاتیکی kV150

صفحه 51-58

جواد رحیقی؛ مرتضی جعفرزاده خطیبانی؛ سیدمصطفی ساداتی؛ حسین قدس

چکیده یک ستون شتاب­دهنده­ی الکترواستاتیکی برای تولید باریکه­های پروتون، دوترون، آلفا و یون­های سنگین­تر با انرژی keV150 طراحی و ساخته شده است. این ستون شتاب­دهنده را می­توان همراه با یک مولد ولتاژ بالا از نوع کاک­کرافت والتون مورد استفاده قرار داد. ساخت این ستون شتاب­دهنده قدم مهمی در به دست آوردن فن­آوری طراحی و ساخت شتاب­دهنده در کشور است. در ساخت این ستون 11 الکترود فلزی با شکل­های گوناگون به کار رفته است که شامل سه عدسی استوانه­ای تولید کننده­ی باریکه، عدسی کانونی­کننده­ی باریکه، عدسی خنک­کننده­ی باریکه و یک کانال شتاب­دهنده با هفت عدسی دهانه­ای است. آزمایش­ها و اندازه­گیری­های انجام شده با استفاده از یک چشمه­ی یونی از نوع بسامد رادیویی نشان داد که این ستون قادر است جریانی در حدود Aμ850 را با انرژی keV150 به هدف بتاباند.

فروشویی قلیایی- اتوکلاوی کانی‌های مقاوم اورانیم- توریم

صفحه 59-67

سعید علمدار میلانی؛ عباس سام

چکیده این مقاله­ به مطالعه و بررسی یک روش نوآورانه برای فرآوری کانی­های مقاوم ماسه­های ساحلی دریای عمان از طریق فروشویی قلیایی در اتوکلاو آسیای گلوله­ای، که در آن خردایش و فروشویی کانی­ها به طور هم­زمان انجام می­شود، می­پردازد. این مطالعه با جداسازی انتخابی توریم و اورانیم از طریق فروشویی اتوکلاوی کیک هیدروکسید حاصل، با محلول­های آمونیم کربنات- بی­کربنات ادامه می­یابد. این روش
بر مبنای این حقیقت استوار است که توریم و اورانیم با آمونیم کربنات کمپلکس­های کربنات محلول تشکیل می­دهند، در حالی که لانتانیدها، کربنات­های مضاعف کم محلول پدید می­آورند. فروشویی کامل(98.0%)  کنسانتره­ی کانی­های سنگین و مقاوم حاصل از فرآوری فیزیکی
ماسه­های ساحلی دریای عمان در 150 و °C175، ظرف مدت، به ترتیب، 2.5  و 2 ساعت حاصل شد که طی آن کیک هیدروکسید عناصر اورانیم، توریم و خاکی­های نادر تولید گردید. عملیات فروشویی در اتوکلاو آسیا­ی گلوله­ای در نتیجه­­ی عمل خردایشیگلوله­های فولادی، برداشت مداوم لایه­ی هیدروکسید از سطوح ذرات تحت واکنش، و تماس مداوم سطح کانی با محلول قلیایی تسریع و تشدید گردید. مطالعه­ی فروشویی کربناته­ی انتخابی تحت فشار کیک هیدروکسید با محلول­های کربنات- بی­کربنات در اتوکلاو نشان داد که بازیابی کامل توریم(97.5%)  همراه با بازیابی اورانیم(90.8%)  و جداسازی آن­ها از لانتانیدها در دمای 70 تا °C80 و در مدت 1 تا 2 ساعت به انجام رسید. میزان استخراج لانتانیدها به درون محلول کربنات ناچیز بوده و به طور متوسط از 4.6% فراتر نرفت.