مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1395 | دوره:- | شماره:77 |تعداد مقالات:11

Lu177 به دلیل ویژگی های هسته ای مطلوبش از جمله نیمه عمر d 73/6، انرژی بتای بیشینه یkeV498 و نیز امکان تولید آن در مقادیر بالا با استفاده از یک رآکتور با شار متوسط، هسته ی پرتوزای جذابی در کاربرد های گوناگون درمانی است. در این مطالعه، از طریق پرتودهی نوترون حرارتی به Yb176 در رآکتور تحقیقاتی تهران با شار. s2n/cm 1013×4، ایزوتوپ Lu177 طی واکنش Lu177 Yb177Yb(n, γ )176 با خلوص هسته ی پرتوزای 9/99% تهیه شد. از روش کروماتوگرافی استخراجی برای جداسازی مقادیر میکروگرم Lu177 از مقادیر ماکروگرم ایتربیم استفاده شد. با استفاده از روش یاد شده، بهره ی جداسازی به مقدار 75% و فاکتور آلودگی زدایی برابر با 2000 حاصل شد. مدت زمان انجام کل واکنش از ترخیص نمونه تا رسیدن به هسته ی پرتوزا، بدون حامل افزوده، تقریباً برابر با h5/1 بود. رزین مورد استفاده حاوی یک استخراج کننده با فرمول شیمیایی دی (2-اتیل هگزیل) اسید اورتوفسفریک (HDEHP) است. در نهایت، هسته ی پرتوزا بدون حامل افزوده ی Lu177 با پرتوزایی mCi)22/6) MBq 1/203 به دست آمد. Lu177 بدون حامل افزوده را می توان برای نشان دارسازی به منظور پرتودرمانی با هسته های پرتوزا استفاده کرد.

گونه های جنس اسیدیتیو باسیلوس (Acidithiobacillus) در فرایند فروشویی زیستی فلزهای مختلف از جمله اورانیم، مس، نیکل استفاده می شود. هدف از این بررسی، تدوین روش مناسب برای نگه داری باکتری های بومی جداسازی شده دخیل در فروشویی زیستی اورانیم با امکانات قابل دسترس است. در این پژوهش، باکتری های دخیل در فروشویی زیستی اورانیم موجود در آزمایشگاه بیولیچینگ سازمان انرژی اتمی ایران پس از کشت و اطمینان از خالص بودن، در دماهای 4 و C˚ 80-نگه داری شدند. آن گاه، بعد از گذشت 6 ماه از زمان نگه داری، باکتری ها از نظر تغییر pH، Eh، رشد و ویژگی های بیوشیمیایی بررسی، و با زمان قبل از نگه داری مقایسه شدند. نتایج به دست آمده از این پژوهش حاکی از آن است که نگه-داری باکتری ها در این مدت و در این دماها، هیچ گونه اثری بر روی ویژگی های بیوشیمیایی آن ها نگذاشته است. به علاوه، منحنی های به دست آمده از روندهای تغییر pH، Eh و رشد باکتری های مورد نظر، تغییر معنی داری در زمان قبل و بعد از نگه داری نشان ندادند. این نتیجه بیان کننده ی آن است که نگه داری باکتری های بومی در دماهای 4 و C˚ 80-، عملکرد مؤثر آنها را حفظ می کند و باکتری ها پس از 6 ماه توانایی استفاده ی مؤثر در فرایند فروشویی زیستی را هم چنان دارند.

در این مطالعه، ابتدا تأثیر زمان بر بازده ی حذف استرانسیم از محلول های آبی به روش الکترودیونیزاسیون پیوسته با رزین پروتونه شده بررسی شد. سپس با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، یک آرایه ی متعامد 9L برای بررسی تأثیر ولتاژ، دبی و غلظت خوراک به منظور حذف استرانسیم و سزیم با روش الکترودیونیزاسیون پیوسته با رزین اشباع شده به کار گرفته شد. از روش آنالیز واریانس برای ارزیابی تأثیر نسبی هر فاکتور استفاده شد. عملکرد سیستم الکترودیونیزاسیون با افزایش ولتاژ به کار رفته و کاهش دبی، بهبود یافت. ولتاژ، بیش ترین تأثیر را بر عملکرد الکترودیونیزاسیون پیوسته داشت و غلظت، تأثیر محسوسی بر حذف استرانسیم و سزیم نداشت. حذف این دو عنصر از محلول های دوجزئی نیز بررسی شد و در این آزمایش نیز بازده ی حذف استرانسیم از سزیم بیش تر بود. نتایج نشان داد که روش الکترودیونیزاسیون یک روش مؤثر برای حذف استرانسیم و سزیم از محلول های آبی است.

مسئله ی اندازه گیری جریان های چندفازی، یکی از موضوع های بسیار مهم در صنایع نفت و گاز، از اوایل دهه ی 80 میلادی بوده است. جریان دوفازی آب-نفت در عمده ی مواقع و به خصوص در جریان سنج هایی که براساس تفکیک سه فازی آب-نفت-گاز به دوفازی آب-نفت و تک-فازی گاز عمل می کنند، وجود دارد. در این جا، ابتدا لوپ طراحی و ساخته شده ی TPFHL به صورت یک لوپ همگن ساز جامد-مایع و نیز مایع-مایع، معرفی، و سپس به کمک شمارش گامای عبوری چشمه ی پرتوزای Cs137 اعتبارسنجی شد. نتایج قابل قبولی که در مقایسه با داده های مرجع به دست آمد، توانایی عملکرد لوپ فوق در کنار چگالی سنج گاما را در اندازه گیری درصدهای حجمی طیف گسترده ای از مخلوط های دوفازی تأیید می کند. در ادامه، امکان بهره گیری از لوپ فوق در محاسبه ی درصدهای حجمی دوفازی آب-نفت، با استفاده از چشمه-ی پرتوزای Am241 شبیه سازی و بررسی شد که با نتایج انتشار یافته در سایر مقالات معتبر علمی سازگاری خوبی دارد.

در این مقاله پس از مروری بر تاریخچه ی دستگاه های پلاسمای کانونی، موضوع کانونی شدن پلاسما مطرح، و در پی آن دو دستگاه جدید پلاسمای کانونی نوع مَدِر و نتایج پژوهشی حاصل از مقایسه ی آن ها معرفی می شوند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی چگونگی تأثیر ظرفیت بانک خازنی و القائیدگی مدار، بر انرژی پرتو ایکس سخت گسیل شده از دستگاه های پلاسمای کانونی نوع مَدِر بوده است. این پژوهش نشان داد که تأثیر کاهش ضریب بر افزایش انرژی پرتو ایکس سخت، به مراتب بیش تر از تأثیر ناشی از تغییر انرژی تخلیه است، به نحوی که با وجود کاهش 55% انرژی تخلیه، کاهش40% مقدار باعث افزایش 227% انرژی پرتو ایکس سخت شده است. به بیان دیگر، در طراحی دستگاه-های پلاسمای کانونی نوع مَدِر، باید توجه داشت که گسیل پرتو ایکس سخت با انرژی بیش تر، الزاماً مترادف با مصرف انرژی تخلیه ی بیش تر نیست.

در پرتودرمانی، میزان دز داده شده به بافت هدف باید صحت بالایی داشته باشد، و عدم دقت در آن می تواند روی نتیجه ی درمان اثر بگذارد. با پیدایش فیلم های جدید رادیوکرومیک، دزیمتری با فیلم به ابزاری قدرتمند برای تأیید و تضمین کیفیت پرتودرمانی بدل شده است. فیلم های گاف کرومیک EBT2 به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند محدوده ی حساسیت گسترده، قدرت تفکیک مکانی بالا و شرایط بازخوانی و حمل آسان، از جدیدترین و پیشرفته ترین فیلم های موجود برای دزیمتری اند، و کاربرد آنها در حال گسترش است. گام نخست در کاربرد این فیلم ها در دزیمتری، تعیین منحنی کالیبراسیون و تعیین دقیق عدم قطعیت و خطای مطلق پروتکل به کار رفته برای کالیبراسیون آن است. در این مقاله، ابتدا یکنواختی صفحه ی اسکنر مناسب که برای خوانش فیلم ها استفاده می شود ارزیابی، و سپس کالیبراسیون فیلم گاف کرومیک EBT2 با استفاده از دستگاه پرتودرمانی کبالت انجام شده است. پس از محاسبه ی دقیق میزان خطا و عدم قطعیت اندازه گیری، پروتکل به کار رفته ارزیابی شده است. برای این موارد، از برنامه های متفاوت نوشته شده در نرم افزار MATLAB استفاده شده است. در ادامه، نمودار درصد دز عمقی باریکه ی الکترون پرانرژی با استفاده از فیلم گاف کرومیک در فانتوم آب اندازه گیری، و نتایج آن با نمودار درصد دز عمقی به دست آمده با محفظه ی اتاقک یونش مقایسه شد. نتایج نشان می دهد، غیریکنواختی اسکنر در ناحیه ی مرکزی آن با ابعاد cm20×cm20 کم تر از 1% است، و نیاز به تصحیح یکنواختی وابسته به مکان این اسکنر نیست. با به کارگیری پروتکل توضیح داده شده در این مقاله، اندازه گیری دز با خطای کم تر از 1% برای میدان یکنواخت انجام می شود. مقایسه ی منحنی های درصد دز عمقی به دست آمده با فیلم EBT2 و محفظه ی یونش، نشان می دهد که اختلاف دو نمودار کم تر از 4± % است. استفاده از پروتکل به کار رفته در این مقاله برای دزیمتری دقیق با استفاده از فیلم EBT2 پیشنهاد می شود.

هدف از این پژوهش، سنتز کمپلکس THPP]-In111[ و ارزیابی آن به عنوان عامل تصویربرداری جدید است. رادیوداروی THPP]-In111[، با استفاده از 3In]InCl111[ و لیگاند 5، 10، 15، 20-تتراکیس (4-هیدروکسی فنیل)-پورفیرین (THPP) در دمای C˚ 80 و به مدت min60 سنتز شد. هسته ی پرتوزای In111 از طریق بمباران کادمیم طبیعی با باریکه ای از پروتون های MeV30 و جریان µ A150 در سیکلوترون حاصل شد. جداسازی به روش کروماتوگرافی یونی صورت گرفت و بازده ی جداسازی رادیوشیمیایی بیش تر از 98% به دست آمد. برای مشاهده ی درصد نشان دار سازی یا به عبارتی برای اطمینان از فلزدار شدن پورفیرین، از دستگاه RTLC و HPLC استفاده شد (با خلوص رادیوشیمیایی بالاتر از 99% در هر دو روش). ترکیب نشان دار به موش های سالم تزریق، و پراکنش زیستی آنها در فاصله زمانی 2 تا h24، در ابتدا با استفاده از اندازه گیری های دوربین گاما، و در نهایت با استفاده از مطالعات پراکنش بافتی، ارزیابی و بررسی شد. مطالعات پراکنش زیستی نشان دهنده ی تجمع قابل قبول کمپلکس در کلیه ها نسبت به سایر بافت ها بود. کمپلکس اساساً از طریق کلیه ها دفع می شود و از آن جا که جذب در کبد بسیار کم و دفع از آن سریع است، می تواند عاملی سودمند در ردیابی و تصویربرداری قلمداد شود.

مورفولوژی اسفنج زیرکونیم حاصل از فرایند کرول، در مواردی مانند تأثیر آن بر ترکیب شیمیایی و میزان ناخالصی های اسفنج و هم چنین بازده ی ماندگاری اسفنج در فرایندهای میانی تولید، اهمیت پیدا می کند. در این پژوهش، از مراحل مختلف فرایند، مناطق مختلف محصول نمونه برداری، و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و هم چنین تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) برای ارزیابی محصول استفاده شد. آنالیز XRD اسفنج زیرکونیم نشان داد که پس از فرایند احیا، میزان کلرید منیزیم و منیزیم باقی مانده در بافت اسفنج افزایش می یابد و به صورت غیریکنواخت در قسمت های مختلف اسفنج پراکنده می شود، به طوری که میزان این ناخالصی ها در مرکز اسفنج بالاتر از سایر نقاط خواهد شد. هم چنین بررسی های SEM نشان داد که در این فرایند، شکل ابتدایی ذرات اسفنج زیرکونیم در بدو تولد بی قاعده است. آنالیز شیمیایی مشخص کرد چنان چه مورفولوژی اسفنج شبه سوزنی باشد، در مرحله ی تقطیر تحت خلأ، ناخالصی ها را از خود بهتر دفع می کند. چنان چه فرایند تقطیر اسفنج زیرکونیم در مدت زمان کافی انجام نشود، میزان ناخالصی های کلریدی و منیزیم در مرکز توده ی اسفنج بالاتر از نقاط محیطی خواهد بود. بنابراین به منظور حذف حداکثری این ناخالصی ها در فرایند تقطیر، نیاز است که زمان مناسب به کار رود. هر چند فرایند تقطیر ذاتاً زمان بر و پرهزینه است، با این وجود حذف ناخالصی ها نسبت به خالص سازی به روش شیمیایی، کاملاً برتری دارد.

بلور LiF پس از تخلیص منطقه ای، در ترکیب با پودر های ناخالصی ساز (05/0%) 2MgF، (1/0%) LiOH و (05/0%) 3CO2Li خلوص 99/99% در جَو خشک torr 3-10~ و شارش گاز آرگون به روش چکرالسکی رشد داده شد. هم چنین، بلور دیگر LiF از پودر خیلی خالص 995/99% در ترکیب با ناخالصی سازهای مشابه و با روند یکسان رشد داده شد. بلورهای رشد داده شده، شفاف و بی رنگ و بدون تَرک و شکستگی به نظر می رسیدند. سپس، برای تشکیل مراکز رنگی پایدار +2F-مانند با چگالی بالا و مراکز انبوهه ی کم، در معرض تابش چندمرحله ای از تابش یونیزان گاما قرار گرفتند، و رفتار نوری آن ها در دمای اتاق بررسی شد. حفظ هم زمان بیش ترین چگالی احتمالی مراکز +2F-مانند در LiF و کوچک بودن غلظت مراکز انبوهه، موجب پایداری گرمایی مؤثر این مراکز +2F-مانند و به ویژه کاهش بهره ی تشکیل مراکز رنگی نوع بخشنده ی الکترونی می شود که در نتیجه پایداری نوری بلور تغییر یافته ی **+2F: LiF را بهبود می دهد و کاندید مناسب برای محیط لیزر مرکز رنگی خواهد بود. مقایسه ی نتایج مشخصات نوری بلورها، هم خوانی با نتایج سایرین را نیز نشان می دهد. پراش پرتو ایکس به وسیله ی دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) تشکیل فاز FCC را تأیید کرد. مقدار ناخالصی منیزیم با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده ی القایی (ICP) تعیین شد. ظهور قله های مراکز پیچیده ی هیدروکسید در اندازه گیری طیف جذب فروسرخ از بلورهای رشد داده شده LiF: OH, Mg مشخص شد. در پایان، مشخصات طیف نوری مراکز جدید +2F-مانند در بلورهای LiF: OH, Mg بررسی شدند.

ایران چهارمین کشور تولیدکننده ی سیمان در جهان و یکی از پیشگامان این صنعت در دنیا به شمار می رود. از این رو، مطالعه و پژوهش های بیش تر در زمینه های مربوط به صنعت سیمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در دستگاه های تحلیل خط نقاله ی سیمان، از روش آنالیز گامای آنی با فعال سازی نوترون (PGNAA) استفاده می شود. در این پژوهش براساس همین روش، آنالیز نسبی عناصر سیمان با فعال سازی نوترون، برای سه نمونه ی سیمان با درصد عناصر مشخص انجام گرفت. قبل از آزمایش، پارامترهایی مانند اندازه ی نمونه ها و ضخامت کندکننده برای نتیجه ی بهتر، با کد MCNP بهینه سازی شدند. در این آزمایش، شمارش نسبی طیف های گرفته شده از سه نمونه ی سیمان، با کم کردن زمینه ی پیوستار هر یک از قله های اصلی انرژی عناصر اصلی سیمان (539/3 و MeV 935/4 برای Si، 418/4 و MeV 419/6 برای Ca، 92/5 و MeV 630/7 برای Fe و MeV 725/7 برای Al محاسبه و رسم شدند. سپس آنالیز کیفی و نسبی عناصر اصلی سیمان انجام، و با مقادیر واقعی مقایسه شد. در نهایت با محاسبه ی خطاهای هر یک از هفت قله ی انرژی عناصر اصلی، امکان سنجی آزمایش و آزمایشگاه نیز صورت گرفت. این آزمایش ها با چشمه ی نوترون Am– Be با پرتوزایی GBq 550 Ci)15) و با آشکارساز یدور سدیم انجام گرفتند.