مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1387 | دوره:- | شماره:2 (مسلسل 44) |تعداد مقالات:10

در این کار پژوهشی، بازیابی و جداسازی La (III)، Ce (III)، Sm (III)،Dy (III)  و Nd (III) از برخی یون های مزاحم موجود در محلول فروشویی ماده معدنی اورانیوم ساغند با استفاده از روش های رسوب گیری و کروماتوگرافی تبادل یونی به وسیله مبادله کننده کاتیونی  Dowex 50W-X8 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا آزمایش های مقدماتی و پیش تغلیظ از جمله: خردایش، تجزیه سرندی، میز ثقلی و جدایش الکتروستاتیکی بر روی نمونه معرف ماده معدنی ساغند به منظور تهیه کنسانتره صورت گرفت. سپس عملیات هضم اسیدی و در نهایت فروشویی اسیدی انجام شد. آنالیز محلول فروشویی نشان داد که علاوه بر عناصر خاکی کمیاب، یون های مزاحمی مانند Al (III)، Fe (III)،Mg (II)  و Mn (II) نیز در محلول وجود دارند. بررسی ها بر روی فرایند جداسازی به وسیله رسوب گیری نشان داد که رسوب گیری سریع و بدنبال آن استفاده از روش سانتریفیوژ، نتایج خوبی در کاهش این کاتیون ها بدون حذف لانتانیدها از محلول دارد. همچنین آزمایش های دینامیکی به منظور جداسازی با ستون کروماتوگرافی مبادله کننده کاتیونی Dowex 50W-X8 انجام گرفت. جداسازی عناصر مزاحم و لانتانیدها با استفاده از اسیدکلریدریک با غلظت های 2 و 6 مولار صورت گرفت. بازیابی لانتانیدها از محلول در این روش بیش از 85% بود.

میله سوخت رآکتور هسته ای متشکل از قرص های سوخت، فاصله گازی و غلاف می باشد که در حالت عادی قرص های سوخت و غلاف پیرامون آنها هم محور بوده و فاصله گازی هم در حد فاصل این دو جزء قرار گرفته است. در این حالت معادله انتقال حرارت در میله سوخت دو بعدی است و به زاویه بستگی ندارد. مسلما حذف شدن فاصله گازی در یک جهت خاص (حالت غیرهم محوری قرص های سوخت و غلاف)، منجر به افزایش دمای غلاف و سیال خنک کننده در آن جهت خواهد شد. در این پژوهش نحوه توزیع درجه حرارت در سه بعد برای یک میله سوخت، به دو روش تحلیلی و عددی در حالت پایا، برای بدست آوردن ماکزیموم درجه حرارت در قرص های سوخت، غلاف و سیال خنک کننده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از دو روش تحلیلی و عددی تطابق خوبی با هم داشته و نشان می دهند پدیده هایی چون ذوب موضعی غلاف و جوشش سیال بوجود نخواهند آمد.

سریوم (IV) اکسید هیدراته از افزودن تدریجی محلول سولفات سریوم اشباع شده به محلول 4 مولار آمونیاک در دمای 25 درجه سانتی گراد و P=12.5 تهیه گردید. خواص ترکیب بدست آمده با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز و آنالیز ترموگراویمتری مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر تغییرات دما و pH در میزان جذب سطحی کاتیون های باریوم و استرانسیوم، همچنین ضریب توزیع کاتیون های سزیوم و یورپیوم بر روی اکسید سریوم هیدراته در pH های مختلف مطالعه شد. بررسی مقادیر ضرایب توزیع نشان داد که با افزایش pH محلول، میزان جذب سطحی کاتیون های باریوم و استرانسیوم بر روی اکسید سریوم آبدار افزایش می یابد که دلیل آن خصلت آمفوتری این اکسید است.

مواد پرتوزای طبیعی و مصنوعی از دسته آلاینده هایی هستند که در اکوسیستم های طبیعی از جمله منابع آبی یافت می شوند و تعیین وجود این دسته از مواد در آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بررسی پرتوزایی آلفا و بتای کل از جمله سنجش های مطرح در نمونه های آب می باشد. به این منظور، تعدادی از چشمه های آب معدنی منطقه جنوب غربی دریای خزر به وسیله تکنیک جدید شمارنده سنتیلاسیون مایع با تفکیک کننده آلفا و بتا مورد آنالیز قرار گرفت. برای اندازه گیری نمونه ها، دستگاه شمارنده Wallac-Quantulus 1220، و یال هایی از جنس پلی اتیلن با حجم 20ml و مایع سنتیلاسیون Optiphase Hisafe 3 مورد استفاده قرار گرفت. مدت شمارش برای هر یک از نمونه ها 500 دقیقه تعیین شد. کمترین حد آشکارسازی در این روش برای آلفا و بتای کل به ترتیب برابر 5.36mBq|-1 و 22.26mBq|-1 است. همچنین برای تعدادی از نمونه ها، داده های حاصل از تکنیک جدید LSC با روش EPA 900 مقایسه شد.

در بررسی پایداری قلب رآکتور 3000 مگاواتی VVER-1000، با استفاده از متغیرهای حالت و معیار روث همراه با تعیین ضرایب دمایی رآکتیویته سوخت و کندکننده نشان داده ایم که قلب رآکتور در مقابل اعمال رآکتیویته یک دلار و زیر یک دلار پایدار است. ضرایب دمایی سوخت و کندکننده را برحسب غلظت اسید بوریک و دما حساب کرده ایم؛ نتایج حاصل نشان داد که هر چه غلظت اسید بوریک در کندکننده بیشتر باشد، به علت جابجایی طیف نوترون حرارتی، اثرهای متفاوتی بر ضریب دمایی رآکتیویته داشته و برای غلظت های بیش از 1800ppm اثر مثبتی بر ضریب دمایی رآکتیویته کندکننده دارد، در حالیکه تغییر غلظت اسید بوریک تاثیر زیادی بر ضریب دمایی رآکتیویته سوخت ندارد. محاسبات نشان داد که رفتار دینامیکی رآکتور برای طول عمر نوترون های آنی بین 2 تا 50 میکرو ثانیه، هرچه طول عمر نوترون های آنی کمتر باشد خیزش شار سریعتر و بیشتر است ولی روند افت شار کم و بیش یکسان است.

در این کار پژوهشی، توان ورمیکولیت تولید شده در ایران به عنوان یک جاذب طبیعی، برای حذف سزیوم (137Cs) از پسمان های مایع پرتوزا حاصل از رآکتور تحقیقاتی تهران مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. آزمایش ها در دو سیستم ناپیوسته و پیوسته انجام شده اند. هدف از انجام دادن آنها، بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرایند جذب سزیوم به وسیله ورمیکولیت می باشد. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از: زمان اقامت (برای آزمایشهای انجام شده در سیستم ناپیوسته)،pH  محلول، دما و سرعت عبور جریان (برای سیستم ستونی). نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهند که بیشترین میزان جذب سزیوم در محلول های بازی (0.01mol.L-1NaOH) در دمای 60oC و با در نظر گرفتن 24 ساعت زمان تماس، برای 1 گرم ورمیکولیت در 100ml از پسمان مایع پرتوزا رخ می دهد. در پایان با توجه به داده های به دست آمده از آزمایش های پیوسته نمودار شکست این فرایند جذب رسم شده است. انتظار می رود که نتایج حاصل از این آزمایش ها در رسیدن به روشی کارآمد و ارزان برای آمایش پسمان های مایع پرتوزا موثر باشد.

فرایند جداسازی جامد از مایع، یکی از بخش های مهم در کارخانه های کانه آرایی و فرآوری مواد معدنی محسوب می شود. یکی از مشکلات موجود در کارخانه اکسید اورانیوم بندرعباس، جداسازی فاز محلول حاوی اورانیوم از مواد جامد باقیمانده پس از فروشویی است. وجود ترکیبات رس دار و درصد نرمه بالا (زیر 200 مش) در خوراک ورودی به واحد فروشویی، مشکلات فراوانی را در بخش تصفیه ایجاد نموده است. برای این منظور، آزمایشهایی برای بررسی فرایند جداسازی محلول از جامد انجام گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که تیکنر، گزینه مناسبی برای جداسازی محلول از جامد، در فرایند پس از فروشویی کارخانه بندرعباس است. با انجام آزمایش های ته نشینی، لخته ساز (فلوکولانت) مناسب جهت فرایند تیکنر،Magna floc LT-25  با غلظت 75 (گرم در هر تن خاک) تعیین گردید. همچنین با انجام آزمایش های متعدد برای تعیین قطر تیکنر، این قطر در حدود 14-13 متر حساب شد. برای جلوگیری از اتلاف اورانیوم محلول در دوغاب حاصل از فروشویی، 5 تیکنر شستشو با جریان مخالف پیشنهاد شد. درصد اتلاف اورانیوم محلول با 5 تیکنر جریان مخالف، %2.09 تعیین گردید.

در این مقاله نحوه طراحی سخت افزار و نرم افزار لازم برای شبکه بندی یک سیستم مانیتورینگ پرتو با کنترل کامپیوتری ارایه شده است. سیستم مانیتورینگ پرتو از تعدادی دستگاه اندازه گیری و ثبت پرتو یا رادیومتر محیطی تشکیل شده که به وسیله یک دستگاه واسط به کامپیوتر مرکزی متصل شده و تحت شبکه کنترل قرار می گیرند. در این سیستم برای افزودن فاصله محل نصب رادیومترهای محیطی با کامپیوتر مرکزی و کاستن احتمال بروز خطا، یک شبکه گذرگاهی با قابلیت زیاد طراحی و پروتکل ارتباطی مناسبی بکار گرفته شده است که در آن ارتباط رادیومترهای محیطی سیستم با دستگاه واسط که بعنوان کنترل کننده گذرگاه عمل می کند، برقرار و از طریق آن به کامپیوتر متصل می شوند. شبکه بندی رادیومترهای محیطی با کابل هایی از نوع CAT5، با استفاده از استانداردRS485  انجام گرفته است که دارای سخت افزار ساده و کم هزینه می باشد. نتیجه اجرای این شبکه، ارایه راه حل مناسب برای مانیتورینگ سیستم های توزیع شده است.