مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1390 | دوره:- | شماره:4 (مسلسل 58) |تعداد مقالات:9

در این مقاله رفتار پلاسمای ناشی از برهم کنش تپ کانونی شده لیزر Nd:YAG با پهنای میانگین ns30 و انرژی Mj140 با هدف مس با استفاده از روش سایه نگاری مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور گسترش پلاسما در محیط هوا در محدوده فشاری 760 تا 2×10-4 تور به کمک هماهنگ دوم لیزر با پهنای ns 10 در طول موج 532nm مورد کاوش قرار گرفته است. ترکیب نتایج تجربی و مدل هیدرودینامیکی پلاسما نشان می دهد که برای فشار محیط 1 اتمسفر، دما و فشار پلاسما در نخستین لحظات برهم کنش در نزدیکی سطح هدف به ترتیب، تا 30 الکترون ولت و 7×104 اتمسفر افزایش می یابد. در این حالت، چگالی نسبی پلاسمای حاصل در طی تپ برهم کنش حدود 6 برابر چگالی هوا در فشار متعارفی است. با کاهش فشار محیط از 760 تور به حدود 50 تور، به تدریج موج ضربه ای به موج رقیق شدگی تبدیل می شود و برای فشارهای کم تر از 0.1 تور تنها یک ناحیه چگال در نزدیکی سطح هدف با چگالی بیش از 3.94×1021 cm-3  قابل مشاهده است.

مطالعات ریز لرزه خیزی و پایش ریزلرزه ها به منظور بررسی هر چه دقیق تر رفتار گسل های موجود و شناسایی گسل های پنهان و دیگر ساخت های زمین ساختی فعال در مراحل مختلف احداث سازه های مهم، به ویژه نیروگاه های اتمی اجتناب ناپذیر است. بر اساس استانداردهای IAEA و NRC تجهیزات مناسب لازم برای ثبت فوری پاسخ لرزه ای سازه های نیروگاه اتمی که از لحاظ ایمنی اهمیت دارند، باید تهیه شوند و بر اساس دستورالعمل RG. 1.165 پایش لرزه ای محدوده سایت به وسیله ایستگاه های لرزه نگاری باید تا حد امکان به محض انتخاب محل سایت انجام گیرد. هم چنین فعالیت نیروگاه اتمی در مواردی که لرزش زمین از حد زلزله مبنا (OBE) تجاوز می کند، باید متوقف شود. در این تحقیق، شرح مطالعات و عملیات صحرایی برای جانمایی ایستگاه های شبکه لرزه نگاری محلی ساخت گاه نیروگاه اتمی دارخوین ارایه شده است. پس از مطالعات دفتری و بازدید اولیه از محل لرزه نگارهای قدیمی موجود در منطقه مشخص شد که شبکه مذکور به طور کامل ساختارهای زمین شناسی اطراف نیروگاه را پوشش نمی دهد. با بررسی های صحرایی و روش های محاسباتی بهینه سازی، محل های جدیدی معرفی شد. در تعیین ایستگاه های جدید مکان هایی با کم ترین نوفه و بهترین پوشش برای چشمه های لرزه ای منطقه انتخاب شد. مدل سازی با در نظر گرفتن یک ایستگاه فرضی در محل های انتخابی، نشان می دهد که آستانه ثبت کامل زمین لرزه ها در نواحی اطراف محل نیروگاه دارخوین زیر مقدار 1 (حدود 0.8) می باشد.

اندازه گیری شار نوترون مستلزم به کارگیری آشکارسازهایی است که جهت دار و غیرحساس به پرتو گاما بوده و پاسخ آن ها مستقل از انرژی نوترون می باشد. از جمله این آشکارسازها می توان به شمارگر طویل اشاره کرد. این مقاله به طراحی این نوع آشکارساز با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX می پردازد. شمارگر استفاده شده در این طراحی، از نوع تناسبی گازی بود که با گاز BF3 در فشار Torr 400 پر شده و دارای طول و قطر فعال به ترتیب برابر با 31.1 cm و 2.4 cm می باشد. با قرار گرفتن این شمارگر در کندساز، بازده آن برای شمارش نوترون ها تند افزایش می یابد. ابعاد بهینه کندسازها (داخلی و خارجی) و عمق شیار ایجاد شده در کندساز داخلی با توجه به محاسبات انجام شده به ترتیب 8، 8 و cm 10 تعیین شده است. منحنی پاسخ محاسبه شده آشکارساز تا انرژی MeV 20 هم خوانی خوبی با منحنی های داده شده در مقالات مربوطه دارد. در تمام مقالات و گزارش ها پاسخ این آشکارساز تا انرژی MeV 20 محاسبه شده است ولی در مقاله حاضر پاسخ این آشکارساز برای اولین بار تا انرژی MeV 100 محاسبه شده است. ضمنا در بازه انرژی 40 تا 100 MeV پاسخ آشکارساز نسبت به سایر بازه ها یکنواخت تر است. علاوه بر این، برای جلوگیری از ورود نوترون های پراکنده شده از اطراف، بین پلی اتیلن داخلی و خارجی لایه ای از کادمیم به ضخامت mm 1 قرار داده شده است. پاسخ زاویه ای برای سه انرژی 2.5، 5 و MeV 19 و تاثیر آن بر بازده آشکارساز بررسی شده است. در زاویه 90 درجه که چشمه نوترون کاملا در راستای محور هندسی آشکارساز قرار دارد، پاسخ آشکارساز بیش ترین مقدار را دارد.

پیش تغلیظ و اندازه گیری اورانیم در نمونه های آبی با استفاده از استخراج نقطه ابری جفت شده با طیف سنجی آلفا بر پایه سوسوزنی مایع مورد بررسی قرار گرفته است. یون های فلزی با معرف کی لیت ساز چربی دوست 8- هیدروکسی کینولین (HQ-8) کمپلکس تشکیل داده در دمای بالای دمای نقطه ابری سورفکتانت تریتون X-114 به درون فاز غنی از آن استخراج گردید. تفکیک کامل فازها با استفاده از سانتریفوژ به انجام رسید. هم چنین عوامل موثر بر فرایند استخراج نقطه ابری اورانیم شناسایی و سپس میزان تاثیر این عوامل (Ph محیط، غلظت لیگاند، غلظت سورفکتانت، دما و زمان تعادل، زمان ماند در سانتریفیوژ، یون های مزاحم موجود در محیط) مورد ارزیابی قرار گرفته، شرایط بهینه برای پیش تغلیظ و اندازه گیری اورانیم در محلول های آبی با استفاده از استخراج نقطه ابری تعیین گردید. در شرایط بررسی شده، بازده استخراج بالا (%99) و منحنی کالیبراسیون در گستره 6.25×10-4 تا 0.1 mgL-1 خطی بود. ضریب پیش تغلیظ، 48.5 به دست آمد. این روش، تعیین مقدار اورانیم در نمونه های آبی را با حد تشخیص0.15 mgL-1 امکان پذیر ساخت.

اثر اندازه ذرات سنگ معدن آنومالی ها 1 و 2 ساغند بر روی فروشویی زیستی اورانیم به وسیله باکتری اسیددوست اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان در مقیاس فلاسک لرزان بررسی شد. نتایج تجربی به دست آمده نشان داد که گونه میکروبی به کار رفته برای استخراج اورانیم از سنگ معدن آنومالی های 1 و 2 ساغند مناسب می باشد. در گستره ابعادی بررسی شده، استخراج اورانیم از سنگ معدن آنومالی یک، در حالت d80=108mm سریع تر می باشد، در حالی که برای آنومالی دو، سطح خردایش d80=160mm به عنوان اندازه مناسب به دست آمد. نتایج نشان داد که توزیع اندازه ذرات سنگ معدن در گستره مورد بررسی، تاثیر قابل توجه بر فعالیت میکروبی نمی گذارد؛ ضمن این که بر اساس نتایج کسایش باکتریایی، اثرات منفی و سمیت ناشی از حضور اجزای جامد و حل شده سنگ معدن در گستره مورد بررسی پارامترها، محدودکننده فعالیت باکتری نمی باشند، و جمعیت میکروبی رشد یافته فرایند مورد نظر را به خوبی به انجام می رساند.

در اثر برهم کنش باریکه پرانرژی با ماده، فرایند برانگیزش و یونش اتم ها و به دنبال آن فلوئورسانی پرتو ایکس مشخصه ایجاد می شود. در برهم کنش باریکه مولکولی پرانرژی با ماده، پدیده های منحصر به فرد اثر همسایگی و انفجار کولنی مشاهده شده است. در این مقاله، برای مطالعه برهم کنش باریکه مولکولی با ماده، بهره پرتو ایکس مشخصه برهم کنش ناشی از باریکه مولکولی H+2 با باریکه اتمی H+ مقایسه شده است. باریکه های اتمی و مولکولی، به ترتیب، H+ و H+2 با انرژی های 1 تا 1.4 MeV/u با هدف های Cu، Mn و Al با اعداد اتمی متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. در مورد هدف های Cu و Mn بهره پرتوهای ایکس مشخصه اندازه گیری شده برای باریکه های فرودی اتمی و مولکولی تفاوت فابل ملاحظه ای را نشان نمی دهند. اما برای هدف Al، در بهره پرتو ایکس مشخصه ناشی از باریکه های اتمی و مولکولی اختلاف معنی داری اندازه گیری شده است.

بیماری کپک آبی با عامل پنی سیلیم اکپانسیم به عنوان خسارت زاترین عامل بیماری در طول دوره انبارمانی مطرح می باشد. در این تحقیق، اثر بازدارندگی دزهای مختلف پرتو گاما بر جوانه زنی هاگ و ریسه ای پنی سیلیم اکپانسیم، عامل بیماری پس از برداشت میوه سیب مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پنی سیلیم اکپانسیم از میوه های سیب آلوده با علایم لهیدگی جداسازی شد. برای بررسی تاثیر پرتو گاما بر جوانه زنی، سوسپانسیون هاگ قارچ (با غلظت 104 هاگ بر میلی لیتر) در معرض دزهای 0، 100، 300 و 600 گری پرتو گامای دستگاه گاماسل با چشمه کبالت-60 و با نرخ دز 0.2 گری در ثانیه قرار گرفت. هم چنین برای بررسی اثر پرتو گاما بر رشد ریسه ای، یک قطعه 0.5 سانتی متری از کلنی سه روزه قارچ به محیط کشت سیب زمینی-دکستروز-آگار انتقال یافته و با دزهای 0، 1500، 2000، 3000، 2500 و 3500 گری پرتودهی گردید. نتایج حاصل نشان داد که پرتودهی با دز حدود 600 گری، به طور کامل مانع جوانه زنی هاگ قارچ می شود، و دزهای بالاتر از 3000 گری توانست به طور کامل مانع رشد ریسه ای پنی سیلیم اکپانسیم شود.

رویداد آسیب دیدگی چشمه نوترونی رآکتور تحقیقاتی تهران موجب رهاسازی مقادیر زیادی مواد پرتوزا از جمله پلوتونیم در آب مدار اولیه رآکتور شد. این رویداد باعث شد مقدار فعالیت پرتوزایی و ناخالصی ها در آب مدار اولیه از حد مجاز بالاتر رود به طوری که سیستم های تصفیه موجود در رآکتور دیگر قادر به رفع آلودگی نبودند. در نتیجه، راه اندازی مجدد رآکتور در شرایط ایمن، مستلزم حذف آلاینده های پرتوزا از آب مدار اولیه رآکتور بود. آلودگی آب مدار اولیه از نوع ذره ای تشخیص داده شد. از این رو، روش های تصفیه ذره ای برای رفع آلودگی آن مدنظر قرار گرفتند. در این راستا، کارآیی ربایش ذره ای نمونه های بسترهای الیافی برای انتخاب بهترین نمونه برای جداسازی مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی، از بسترهای با کارآیی جداسازی بالا استفاده شد. با این حال کارآیی آن ها برای جداسازی آلاینده های پرتوزا از نمونه های آب مدار اولیه ناچیز بود. به این ترتیب، نتیجه گیری شد که ذرات حل شده در آب رآکتور در مقیاس مولکولی و ذرات بسیار ریزی بوده اند. لذا روش های تصفیه مولکولی مدنظر قرار گرفته و بررسی های انتخاب روش بهینه به این سمت سوق داده شدند. کارآیی جداسازی چندین روش تصفیه در مقیاس مولکولی مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از بررسی ها نشان داد که بهترین روش حذف آلاینده های پرتوزا در آب مدار اولیه رآکتور، استفاده از یک بستر کربن فعال است. نتایج بررسی های آزمایشگاهی کارآیی حذف آلاینده های آلفازا با یکی از بسترهای کربن فعال به ارتفاع عملیاتی cm 40 را حدود %76 به دست داد. با استفاده از این کربن فعال دانه ای یک سیستم تصفیه به ارتفاع cm 100 طراحی گردید. و با استفاده از آن خالص سازی آب آلوده مدار اولیه با موفقیت به انجام رسید.