مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1398 | دوره:- | شماره:87 |تعداد مقالات:13

در این مقاله، از آستانه گذاری تطبیقی در روش موجک برای بهبود تصویرهای پرتونگاری صنعتی استفاده شده است. از آن جا که کیفیت تصویرهای پرتونگاری تأثیر زیادی در تشخیص دقیق تر نقص های جوش توسط کارشناس دارد بنابراین می توان با الگوریتم های پردازش تصویر قابلیت تشخیص نقص ها را بهبود بخشید. در این پژوهش از روش دو مرحله ای آستانه گذاری تطبیقی برای آشکارسازی ناحیه های نقص های جوش استفاده شده است. ابتدا تصویر با استفاده از تابع موجک مورد نظر به چند سطح تجزیه و ضرایب زیرنوارهای به دست آمده، توسط تابع آستانه گذاری، تصحیح شده و با اعمال تابع وارون موجک روی آن ها تصویر بازسازی شده به دست آمده است. در روش آستانه گذاری، برخلاف روش های معمول سطح زیر آستانه صفر نمی شود، بلکه با تابع چند جمله ای تضعیف می شود. از مزیت های این روش پیوستگی تابع و مشتق پذیری آن در سطح آستانه است. روش پیشنهادی بر روی چند فیلم پرتونگاری قطعه های استاندارد با نقص های مشخص اجرا شد؛ تصویرهای پردازش شده دارای کیفیت بالاتری نسبت به تصویرهای اولیه از نظر تشخیص نقص ها بودند. نتایج به دست آمده از ارزیابی کارشناسان نشان داد که ناحیه های نقص در تصویرهای پرتونگاری بازسازی شده با روش موجک بر مبنای آستانه گذاری تطبیقی واضح تر از تصاویر اولیه بوده و نقص در آن ها می تواند دقیق تر ارزیابی شود.

پاسخ گرمالیانی انتقال یافته ی نوری (PTTL) دزیمترC: 3O2α-Al (500-TLD) با مدل نظری توصیف کننده ی این پدیده برازش شد. بررسی نتیجه ها نشان داد که سطح زیر منحنی تابشی (پاسخ) گرمالیانی انتقال یافته ی نوری تنها به تعداد حامل-های بار واقع در دام های فعال وابسته است و تعداد دام های فعال، آن را تحت تأثیر قرار نمی دهد. علاوه بر این، حالت های به دام اندازنده ی عمیق در این ماده ی گرمالیان در دماهای بالا خالی می شوند و امکان تعیین پارامترهای سینتیکی آن ها به صورت مستقیم وجود ندارد. چون با افزایش دما قله های منحنی تابشی تحت تأثیر اثر فرونشانی گرمایی (کاهش در منحنی تابشی گرمالیانی در دماهای افزایش یافته به دلیل گذارهای غیرتابشی) قرار می گیرند. در این مطالعه، پاسخ های دزیمتر گرمالیانی انتقال یافته ی نوری تجربی به دست آمده به ازای مقدارهای مختلف دز جذب شده برای 500-TLD با مدل های نظری مربوطه برازش شد. بنابراین پارامترهای سینتیکی دام های عمیق از مقایسه ی پاسخ های ارایه شده به وسیله ی مدل با نتایج تجربی آن به دست آمد. منحنی تابشی گرمالیانی انتقال یافته ی نوری دزیمتر 500-TLD با توجه به کاربردی که در برآورد مجدد دز جذب شده، دزیمتری فرابنفش (UV) و عمرسنجی دارد، حایز اهمیت است.

امروزه استفاده از ابررساناهای دمای بالا به دلیل دارا بودن چگالی جریان بحرانی بالا در حضور میدان های مغناطیسی قوی، در دستگاه های توکامک و تصویرگیری تشدید مغناطیسی پیشنهاد می شود. در این مطالعه، برای نمونه ی خاصی از نوار چندسازه ی /AgMg2223Bi-، وابستگی به جریان بحرانی در دما و شعاع های انحنای مختلف به دست آمد. هم چنین، با استفاده از این نوار ابررسانا، یک پیچه ی صفحه ای D شکل طراحی، ساخته و مشخصه های اصلی آن در دمای نیتروژن مایع گزارش و با نتیجه های حاصل از سیم مقایسه شد. رفتار پسماند به صورت تابعی از نرخ جریان در طی بالا رفتن و پایین آمدن آن، روی منحنی ولتاژ-جریان در دمای نیتروژن مایع بررسی شد. سرانجام با در نظر گرفتن یک مدار الکتریکی معادل برای پیچه ی ابررسانای دما بالا، تحلیلی از ولتاژ ایجاد شده در شرایط تغییر جریان ارایه شد. سپس بیشینه ی میدان تولید شده در این آهن ربا و کمینه ی انرژی فرونشانی آن برای جریان کاری A 37 در دمای بخارهای نیتروژن به دست آمد.

عملکرد باریکه سازهای حفره-موازی با تعیین پاسخ آن ها به یک چشمه ی پرتوزای نقطه ای قابل ارزیابی است و قدرت تفکیک باریکه سازها با اندازه گیری پهنای نیم ارتفاع (FWHM) تابع پاسخ به یک چشمه ی نقطه ای قابل حصول است. روش قراردادی در تعیین پاسخ باریکه سازهای موازی به یک چشمه ی نقطه ای با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو، انتقال نقطه به نقطه ی مقادیر علامت های محاسبه شده در سلول های آشکارساز به روی محورهای مختصات است. در این مقاله یک الگوریتم محاسباتی بهینه معرفی شده است که مقادیر علامت های ثبت شده در سلول های آشکارساز را به صورت بهینه روی محورهای مختصات ترسیم می کند. پاسخ باریکه سازهای حفره-موازی LEUHR، LEHR، LEGP و LEHS براساس روش محاسباتی مرسوم و روش محاسباتی بهینه شده با شبیه سازی به وسیله ی کد 5MCNP به دست آمده است. یافته ها نشان می دهد که پاسخ الگوریتم محاسباتی بهینه در مقایسه با روش محاسباتی مرسوم از دقت بالاتری برخوردار است. میانگین اختلاف مابین قدرت تفکیک محاسبه شده ی باریکه سازها بر مبنای روش بهینه و مقدارهای تجربی به مراتب کم تر از روش محاسباتی مرسوم است. بنابراین می توان طراحی و ارزیابی باریکه سازهای حفره-موازی را با دقت بالاتری انجام داد.

شتاب دهنده های الکترونی توان متوسط کاربرد زیادی در صنعت پرتودهی دارند. برای پاسخ گویی به نیاز صنعت های کشور، پژوهش های زیادی در زمینه ی طراحی و ساخت شتاب دهنده ی خطی الکترون موج رادیویی توان متوسط در نوار بسامدی VHF با محدوده ی انرژی MeV 1 تا MeV 5 در کشور آغاز شده است. یکی از مؤلفه های مهم این شتاب دهنده، کاواک آن است که در این مقاله نحوه ی طراحی و ساخت آن و مقایسه ی نتیجه های شبیه سازی و پارامترهای عملکردی کاواک معرفی شده است. در این پژوهش، با بررسی پارامترهای اساسی هم چون بسامد تشدید، ضریب کیفیت، امپدانس موازی، ضریب شایستگی کاواک و ضریب زمان عبور در هندسه های مختلف کاواک استوانه ای با استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی سی. اس. تی، اچ. اف. اس. اس و سوپرفیش هندسه ی بهینه ی کاواک برای باریکه ی الکترونی با انرژی حداکثر MeV 5 و توان kW 50 با کم ترین از دست دادگی ها طراحی شد. پس از تکرار شبیه سازی ها و اطمینان از نتیجه های آن ها، کاواک طراحی شده ساخته و پارامترهای آن اندازه گیری شد. یافته ها نشان داد که پارامترهای اندازه گیری شده تطابق خوبی با داده های حاصل از شبیه سازی دارد.

در این پژوهش نانوبلورهای لوتسیم آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در اندازه های بلوری مختلف به روش هم رسوبی و با تابکاری مواد در دماهای متفاوت تهیه شدند. ویژگی های ساختاری و اندازه ی نانوبلورهای مختلف به دست آمده در دماهای متفاوت با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترون عبوری (TEM) بررسی شد. هم چنین، ساختار اتمی نانو بلورهای مختلف در تشکیل گارنت با استفاده از طیف نمایی تبدیل فوریه-زیرقرمز (FTIR) بررسی شد. اثر تغییرات اندازه ی نانوبلورهای مختلف تشکیل شده بر مقدار انرژی جذبی با طیف بینی دیدگانی-فرابنفش بررسی شدند. طیف های نشری و برانگیختگی پودرهای نانو ساختار آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در دمای اتاق اندازه گیری شدند. زمان فروافت برای نانو بلورهای با اندازه های مختلف در دمای اتاق بررسی شد. تغییر اندازه ی نانوبلورها بر زمان فروافت مؤثر است. هم چنین، بررسی طیف نشری نمونه ی گارنت آلاییده با تربیم نشان داد که این ترکیب می تواند به عنوان یک سوسوزن مناسب در سیستم های آشکارسازی مورد استفاده ی پزشکی تشخیصی و درمانی به کار رود.

هدف این مقاله بهینه سازی فرایند استخراج معکوس اورانیم از آلامین-336 باردار شده با محلول فروشویی اورانیم بندرعباس و محلول ساختگی با استفاده از روش عریان سازی است. برای انجام این مهم، دو پارامتر غلظت و نسبت فاز آلی به آبی (O: A) برای عریان سازهای قلیایی شامل سدیم هیدروکسید و سدیم کربنات مورد بررسی قرار گرفت. برای سدیم کلرید علاوه بر این پارامتر pH نیز بررسی شد. برای بررسی این پارامترها از طرح مرکب مرکزی (CCD) در روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. براساس این طراحی آزمایش، مدل درجه ی دو برای برآورد بازده استخراج معکوس اورانیم از آلامین-336 باردار انتخاب شد. براساس طراحی آزمایش با معیار مصرف کم تر عریان ساز و بازده عریان سازی بالاتر به ترتیب، سدیم کلرید 0. 6 مول بر لیتر با نسبت فاز (O: A) 1. 41و pH 3. 1؛ سدیم هیدروکسید 1. 33 مول بر لیتر با نسبت فاز (O: A) 1. 26و سدیم کربنات 0. 72 مول بر لیتر با نسبت فاز (O: A) 1. 16دارای اهمیت اند. تحت این شرایط بهینه بازده عریان سازی با سدیم کلرید %31، با سدیم هیدروکسید %45 و با سدیم کربنات %54 به دست آمد.

توانایی جلبک سیستوسیرا اندیکای اصلاح شده به روش زانتاسیون، در جذب زیستی یون های توریم (IV) از محلول های آبی در روش ناپیوسته بررسی شد. اثر سه متغیر مستقل فرایند شامل pH (2-6)، غلظت اولیه ی یون فلزی (1-mg L 50 تا 1-mg L 250) و مقدار جاذب (0. 5 g L-1تا 2. 5 g L-1) با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) براساس طرح مرکب مرکزی (CCD) مورد ارزیابی قرار گرفت. اعتبار مدل درجه ی دوم با استفاده از تحلیل واریانس مانند مقدار کم ارزش-P، مقدار بالای ارزش-F و ضریب رگرسیون بالا تأیید شد. نتیجه های بهینه سازی نشان داد که میزان جذب توریم (IV) تحت شرایط بهینه (pH=3. 31، غلظت اولیه ی 1-mg L 250 و مقدار جاذب 0. 5 g L-1) 230. 628 mg g-1 است. داده های مدل سازی نشان داد که داده های تجربی سرعت جذب توریم توسط مدل سینتیکی شبه مرتبه ی دوم بهتر برازش می شوند و هم چنین هم دمای لانگمیر داده های تجربی تعادلی جذب را به خوبی توصیف می کند. حداکثر ظرفیت جذب توریم به وسیله ی هم دمای لانگمیر329. 90 mg g-1 تخمین زده شد. علاوه بر این، مشخصه های سطح جلبک و سازوکار جذب با استفاده از تحلیل تبدیل فوریه زیرقرمز (FTIR) بررسی شد.

از جمله ی مهم ترین سیستم های امروزی و در حال گسترش برای حمل و انبارش موقت سوخت های مصرف شده ی رآکتور-های اتمی، محفظه های دو منظوره اند. در این مقاله، محفظه ی دو منظوره ای که با هدف حمل و انبارش موقت سوخت های مصرف شده ی رآکتور اتمی بوشهر طراحی شده، مورد ارزیابی گرمایی قرار می گیرد. مدل سازی هندسی محفظه ی دو منظوره با نرم افزار SolidWorks انجام شده و به منظور ارزیابی گرمایی آن در شرایط عادی زمان حمل و نگه داری موقت، از نرم افزار Ansys Workbench 15 استفاده شده است. براساس نتایج به دست آمده، حداکثر دمای غلاف سوخت از مقدار مجاز بیش تر نشده و در نتیجه یکپارچگی سوخت های مصرف شده در این شرایط حفظ خواهد شد. هم چنین حداکثر دمای اجزای مختلف محفظه در شرایط عادی زمان حمل و در دوره ی نگه داری موقت در محدوده های مجاز و ایمن قرار داشته و الزام های ایمنی محفظه براساس استانداردهای ایمنی آژانس بین المللی انرژی اتمی تأمین خواهد شد.

اورانیم نوع سطحی (پلایایی) ذخایر اندک و محدود هستند که در شرایط خاص تشکیل می شوند. پلایای دق سرخ در 30 کیلومتری شمال-شمال شرق شهرستان اردستان و در منطقه ی ایران مرکزی قرار گرفته است. با پی جویی منظم و مطالعه ی زمین شناسی و ژئوشیمیایی، قابلیت حوضه ی دق سرخ برای اورانیم نوع پلایایی بررسی شد. نوع های رخساره ای حوضه به دو واحد رخساره ای اصلی، دشت کوهپایه ای و پلایا تقسیم می شود. با حفر 77 چاهک و نمونه برداری و تجزیه ی عنصری با استفاده از طیف سنجی جرمی-پلاسمایی جفت شده ی القایی (ICP-MS)، ناهنجاری اورانیم در لایه ای به ضخامت cm 20 تا cm 30 در عمق cm125 شناسایی شد. بیش ترین مقدار پرتوزایی این لایه (شمارش در ثانیه) cps 250 و عیار اورانیم آن لایه، 1-mg kg 15 به دست آمد. مطالعه های تکمیلی آن نشان داد که قابلیت اورانیم حوضه ی دق سرخ به علت های مختلف از جمله وجود اورانیم با وسعت پراکندگی زیاد و غلظت کم، نزدیک بودن سطح ایستابی، وسعت زیاد حوضه و کمبود مواد آلی پایین است.

القای جهش، روشی مناسب برای افزایش تنوع ژنتیکی است. در این پژوهش برخی صفت های ریخت شناختی 33 رده ی جهش یافته ی نسل 3 M گیاه دارویی بالنگوی شیرازی مشتق شده از پرتودهی گامای بذرها در دزهای 50، 100، 150، 250، 350، 450 و 700 گری به همراه شاهد در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. صفت های مطالعه شده عبارتند از: طول زمانی (روز) تا رسیدن، ارتفاع بوته، تعداد شاخه ی جانبی، طول گل آذین، تعداد چرخه ی گل در بوته، شاخه ی اصلی و شاخه ی جانبی، تعداد فندقه در چرخه ی گل و بوته، تعداد دانه در فندقه، عملکرد دانه، عملکرد زیست-شناختی، وزن 100 دانه و شاخص برداشت. بین رده های جهش یافته از لحاظ تمامی صفت ها به جز تعداد فندقه در چرخه ی گل اختلاف معنی دار وجود داشت. رده های جهش یافته ی شماره ی 11 که از تیمار با دز 700 گری به دست آمده بود، بالاترین طول گل آذین، تعداد چرخه ی گل در بوته، تعداد فندقه در بوته، عملکرد دانه و عملکرد زیست شناختی را دارا بود. داده های تجزیه ی خوشه ای براساس مربع فاصله ی اقلیدوسی و روش وارد، ردیف های جهش یافته را در چهار گروه قرار داد که در آن ردیف جهش یافته ی 11 به تنهایی در یک گروه قرار داشت.

آب سنگین دارای دو اتم هیدروژن سنگین یا دوتریم است. خواص شیمیایی آب سنگین شبیه آب سبک است اما خواص فیزیکی، ترمودینامیکی و هسته ای آن ها متفاوت هستند. از طرف دیگر، معادله ی حالت، ابزار مهم و مناسبی برای بررسی رفتار ترموفیزیکی مواد و پیش بینی آن ها در شرایط مختلف از نظر فشار، دما و مقدار است. در حال حاضر معادله های حالت مختلفی وجود دارند که می توان آن-ها را به طور کلی به صورت نظری، تجربی و نیمه تجربی دسته بندی کرد. این کار پژوهشی با توجه به اهمیت آب سنگین و نقش آن در پژوهش های مختلف به ویژه پژوهش های هسته ای و کاربرد این ماده در پزشکی و صنعت، بر آن است که قاعده مندی های ترمودینامیکی این ماده را با استفاده از معادله های حالت نیمه تجربی مختلف براساس مدل های واندروالس و دیتریسی به-دست آورد. داده های به دست آمده از محاسبه ها و مقایسه ی آن ها با داده های تجربی مشخص نمود که معادله های حالت به کار رفته، به طور کیفی قاعده مندی های ترمودینامیکی آب سنگین را به خوبی پیش بینی می کنند اما رفتار کمّی آن ها متفاوت است.