مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1391 | دوره:- | شماره:4 (مسلسل 62) |تعداد مقالات:13

آثار هنری از مهم ترین گنجینه های هر کشوری به حساب می آیند. بسیاری از این آثار با گذشت زمان بر اثر مواردی مانند خوردگی، فرسایش و حوادث مختلف طرح اصلی خود را از دست می دهند. بررسی فرایند خوردگی و ساییدگی نیازمند ابزارهای آشکارسازی قابل اعتمادی است که میزان تخریب در هر قسمت از قطعه را مشخص کند. در این مقاله از روش اندازه گیری عمق خوردگی در تصاویر رادیوگرافی برای مشخص کردن طرح یک بشقاب مفرغی طرح دار عتیقه از گنجینه های لرستان، استفاده شده است. با استفاده از این روش، میزان خوردگی و ساییدگی اثر مشخص و نقوش بشقاب عتیقه که بر اثر مرور زمان دستخوش آسیب شده بود، باز سازی شده است. استفاده از روش بازسازی عمق و روش لبه یابی همراه با تطبیق بافت نگار، تصاویر واضحی از نقوش این بشقاب را نشان داد که در تصویر رادیوگرافی اولیه مشخص نبودند. این، نشان می دهد که ترکیب رادیوگرافی و تطبیق بافت نگار در روش های پردازش تصویر بر مبنای مشخصات فیلم و روش پرتونگاری با در نظر گرفتن اصول فیزیکی حاکم بر رادیوگرافی، می تواند نتایج بسیار مطلوبی را در شناسایی آثار باستانی و کاربردهای مشابه ارایه دهد. نتایج حاصل از ارزیابی انسانی، بهبود کیفیت تصاویر را با درصد اطمینان بالایی تایید کرد.

ابتدا کلویید رنیم- 188 سولفید به عنوان یک عامل رادیوسینووکتومی با استفاده از روش کاهش اسیدی تیوسولفات در حضور پررنات تهیه و سپس تاثیر 3 عامل قدرت اسیدی، نسبت مولی و زمان فراآوایی بر روی خواص کلویید بررسی شد. برای بررسی این عامل ها از غلظت های مختلف هیدروکلریک اسید در محدوده 0.1 تا 5 مول بر لیتر، نسبت های مولی مختلف تیوسولفات به پررنات پتاسیم در گستره 5 تا 70 و بازه های زمانی 10 تا 60 دقیقه برای فراآوایی استفاده شد. غلظت 1 مول بر لیتر هیدروکلریک اسید، نسبت مولی 35 و زمان فراآوایی 45 دقیقه بر اساس اندازه ذرات کلویید و بازده نشان دارسازی انتخاب شدند. آزمایش های کنترل کیفی نشان دهنده خلوص رادیوشیمیایی و رادیو- نوکلییدی بالاتر از %99 بود. بیش از %95 ذرات کلویید در محدوده 1 تا 5mm قرار داشتند. کلویید سنتز شده تا 5 روز پایدار بود.

از آن جا که ضریب انتقال جرم حجمی کل یکی از پارامترهای مهم در طراحی زیست رآکتور فرایند هوازی همراه با هم زن مکانیکی است، در این مقاله ضریب انتقال جرم اکسیژن در محدوده وسیعی از متغیرهای عملیاتی مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای عملیاتی مورد مطالعه در این تحقیق غلظت سلولی باکتری، توان مصرفی هم زن و سرعت ظاهری جریان هوا بودند. نتایج تجربی به دست آمده نشان داد که اثر توان مصرفی هم زن بیش تر از سرعت ظاهری جریان هوا و اثر این آخری بیش تر از غلظت سلولی باکتری است. محدوده ضریب انتقال جرم حجمی کل اکسیژن در این آزمایش ها، 36 تا 48h-1 محاسبه شد. مقادیر به دست آمده برای ضریب انتقال جرم هم چنین نشان داد که انتقال جرم اکسیژن در فرایند فروشویی میکروبی اورانیم از پارامترهای محدودکننده نیست. تطابق مدل های ریاضی پیشنهادی برحسب پارامترهای عملیاتی برای ضریب انتقال جرم با نتایج تجربی نشان داد که معادلات ارایه شده برحسب دور هم زن یا توان مصرفی و سرعت ظاهری جریان هوا از سازگاری نسبتا خوبی برخوردار هستند و ضریب هم بستگی (R2) آن ها برابر 0.942 و 0.934 تعیین شد. لذا، این مدل برای پیش بینی ضریب انتقال جرم در فرایند فروشویی میکروبی اورانیم می تواند استفاده شود.

پراکندگی الکترون ها از هدف های هادرونی نقش مهمی در فهم ما از پروتون به عنوان یک ذره مرکب ساخته شده از پارتون، بازی می کند. با افزایش دقت آزمایش های پراکندگی ناکشسان ژرف، پیشرفت های قابل مقایسه در دقت ابزارهای نظری امری مسلم است، به خصوص برای استخراج توابع توزیع پارتونی در ناحیهx بزرگ، تصحیح داده ها به وسیله اثرات مرتبط با تصحیحات جرم غیرصفر هدف، ضروری به نظر می رسد. در این مقاله اثرهای مرتبط با تصحیحات جرم هدف بر روی توابع ساختار اسپینی g1 و g2 مربوط به نوترون و دوترون در تقریب مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفته است.

بخش عمده ای از پرتوگیری بشر از محیط زندگی ناشی از گاز رادون است. مطالعات نشان داده که رادون دومین علت ابتلا به سرطان ریه بعد از سیگار است. منبع اصلی رادون -222، اورانیم -238 (با نیم- عمر 109×4.5 سال) است و به همین دلیل تولید آن در طبیعت با وجود نیم- عمر کوتاهش استمرار دارد. رادون در خاک، هوا، معادن، آب های زیرزمینی، نفت، گاز طبیعی و مصالح ساختمانی وجود دارد که از راه استنشاق وارد مجاری سیستم تنفسی انسان می شود. بررسی ها نشان داده است با وجود این که بسیاری از خانه های مناطق کشور ما ایران بر روی بسترهایی از سنگ های گرانیت احداث شده است، پژوهش و بررسی های جدی در این زمینه انجام نشده است. لذا انجام محاسبات دقیق دز جذبی ناشی از تابش دختران رادون در عضوهای بدن انسان به منظور برآورد خطر، ضروری به نظر می رسد. در این مقاله محاسبات دزیمتری عضوهای بدن برای تابش بتا و الکترون تبدیل داخلی گسیلیده از رادون -222 و دخترانش به روش مونت کارلو، با استفاده از کد محاسباتی MCNPX2.4.0 و فانتوم تصحیح شده انسان بالغ ORNL و با به کارگیری روش های کاهش واریانس انجام شده و دز موثر تمام بدن برای این تابش ها 5.93mSvWLM-1 به دست آمد.

یکی از مهم ترین مواردی که در پرتودهی نمونه ها برای مطالعات فعال سازی یا غیر آن در رآکتورهای تحقیقاتی لازم است مدنظر قرار گیرد توزیع سه بعدی دز در فضای اطراف قلب است. دزیمترهای ژل- پلی مر علاوه بر امکان تعیین توزیع های پیچیده دز به صورت سه بعدی دارای ترکیبی مشابه با بافت بدن بوده و خود به صورت یک فانتوم عمل می کنند. تاکنون کم تر به کاربرد دزیمتر ژلی برای تعیین توزیع دز در میدان های مخلوط پرتوهای با چگالی خطی یونش مختلف توجه شده است. در این مطالعه دزیمتر ژل- پلی مر PAGAT پس از تولید در آزمایشگاه، تحت تابش میدان مخلوط نوترون- گامای حاصل از شکافت در قلب رآکتور تحقیقاتی تهران، قرار گرفت و پاسخ ژل با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) به صورت تغییر در آهنگ بازگشت هسته ها مورد بررسی قرار گرفت. پاسخ ژل نسبت به دز جذبی بهنجار شده بررسی شد و از برازش یک دونمایی به داده های دز، R2به دست آمد. ناحیه ای از پاسخ که در آن تغییرات R2برحسب دز بهنجار شده خطی بود به عنوان بازه دینامیکی انتخاب شد و شیب به عنوان معیاری از حساسیت دزیمتر ژل- پلی مر در میدان مخلوط نوترون- گاما در آن بازه به دست آمد. حساسیت دزیمتر به دز بهنجار شده حاصل از طیف نوترون- گامای حاصل از شکافت برابر با 1.695-s-1 تقریب زده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دزیمتر ژل- پلی مر PAGAT ابزار مناسبی برای تعیین توزیع دز در میدان مخلوط نوترون- گاما است.

فروشویی میکروبی اورانیم به وسیله باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان در مقیاس آزمایشگاهی از طریق تغییر پارامترهایی چون چگالی پالپ، غلظت یون فرو به عنوان منبع انرژی، pH اولیه محیط فروشویی، سرعت هم زنی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که گونه میکروبی به کار رفته برای بازیابی اورانیم از کانسنگ عیار پایین آنومالی 5 ساغند مناسب است. %60 اورانیم در مدت 50 ساعت و چگالی پالپ %2.5 (W/V) استخراج شد. بدون فعالیت میکروبی، تنها %5 اورانیم و از طریق فروشویی شیمیایی در محیط سولفوریک اسید، تنها %8.5 اورانیم بازیابی شد.

ایتریم- 90 به عنوان یک بتاگسیل با انرژی بیشینه 2.3MeV و به واسطه عمر طولانی مادر- هسته اش (استرانسیم- 90)، یکی از مهم ترین رادیونوکلیدهای مورد استفاده در پزشکی هسته ای است. استفاده از ایتریم به عنوان یک رادیودارو، مستلزم به کارگیری یک روش سریع و انتخابی برای جداسازی آن از مادر- هسته اش است. در این مقاله، رفتار جذبی یون های ایتریم (III) و استرانسیم (II) بر روی رزین XAD-4 آغشته به بیس (2- اتیل هگزیل) فسفات (HDEHP) در دو حالت پیوسته و ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. اثر زمان استخراج در محیط های مختلف، و اثر غلظت نیتریک و هیدروکلریک اسید بر میزان جذب و واجذب این یون ها بررسی شد. مدل های مختلف سینتیکی نیز به منظور تعیین سازوکار جذب ایتریم مورد بررسی قرار گرفت. برای جداسازی ایتریم از استرانسیم در محیط نیتریک اسید 0.05M ، محلول شامل 5 میلی گرم برلیتر ایتریم و 1000 میلی گرم بر لیتر استرانسیم با آهنگ 1ml/min از ستون کروماتوگرافی عبور داده شد. تحت این شرایط در حالی که ایتریم بر روی رزین نگه داشته شده بود، استرانسیم از ستون خارج و نسبت Y/Sr در محصول شویش برابر 200 محاسبه شد. از نتایج حاصل می توان در جداسازی ایتریم- 90 از استرانسیم- 90 استفاده کرد.

کپسول های محتوی مواد پرتوزا به عنوان چشمه های براکی تراپی در درمان سرطان های پروستات، مغز و چشم از طریق کاشت در بدن کاربرد دارند. نشت ناپذیر کردن این لوله ها در حال حاضر به روش ذوب قسمتی از طول لوله (خود ذوبی لوله) از طریق جوشکاری (با تی آی جی، پرتوهای لیزر و یا الکترون) انجام می شود. هدف این پژوهش نشت ناپذیر کردن لوله های مینیاتوری تیتانیمی به شکل کپسول حاوی مواد پرتوزا است. مقاله حاضر روش جدیدی بر مبنای ذوب را معرفی می کند. در این روش از یک قطعه تیتانیم خالص تجاری درجه 2 به شکل دیسک به عنوان لقمه استفاده می شود. لقمه در انتهای لوله به وسیله دستگاه جوشکاری (تی آی جی) در یک زمان کوتاه ذوب می شود. پس از ذوب کامل، لقمه به شکل یک قطره در دهانه لوله، با قسمت کوچکی از آن درآمیخته و با هم منجمد شده و لوله را مسدود می کند. خصوصیات فلزکاری و فرایند نشت ناپذیر کردن لوله ها به وسیله لقمه و روش تی آی جی در نواحی مختلف از جمله ناحیه حرارت دیده لوله، منطقه جوش و فصل مشترک اتصال قطره به لوله مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت نمونه های تهیه شده آزمایش های مربوط به استانداردهای ISO2919 و ISO9978 را با موفقیت پشت سر گذاشتند. نتایج به دست آمده، مطلوب و مناسب بودن روش لقمه- تی آی جی را تایید نمود.

در عملیات ذوب شیشه سیلیکات سربی حاوی 70% وزنی سرب اکسید، توزیع اندازه حباب، نحوه تشکیل و حذف آن در زمان و دماهای مختلف، مورد مطالعه قرار گرفت. تولید شیشه های سربی از طریق ذوب، فریت و آسیاب کردن پودر شیشه طی چندین مرحله انجام گرفت. نمونه های 50 گرمی از پودر شیشه سیلیکات سربی، در درون بوته های اکسید آلومینیمی در دماهای 900، 950، 1000، 1050 و1100oC  و در مدت زمان های 15، 30 و 45 دقیقه تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. به دلیل وجود هوا و حل شدن آن در درون مذاب و نیل به حالت فوق اشباع، حباب های گاز در درون مذاب تشکیل شدند. به دلیل اختلاف چگالی حباب های گاز با مذاب شیشه، حباب ها به بالای سطح مذاب نفوذ کرده و در آن جا با ترکیدن لایه شیشه ای حباب، از مذاب خارج شدند. چگالی بوته های اکسید آلومینیمی و شیشه درون آن اندازه گیری و از آن حجم (سانتی متر مکعب) و اندازه متوسط حباب ها تعیین گردید. تصاویری از جدار جانبی شیشه درون بوته، که نشان گر شیشه بدون حباب و لایه حبابی است، و هم چنین از سطح نمونه ها برای برآورد اندازه حباب ها، تهیه گردید.