مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1399 | دوره:41 | شماره:4 (پیاپی 94) |تعداد مقالات:20

در این پژوهش نقش اثرات چند-الکترونی در تولید هماهنگ های مراتب بالا توسط برهم کنش لیزر فمتوثانیه با اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن بررسی شده است. ابتدا اثر حضور بیش از یک الکترون در فرایند تولید هماهنگ ها مطالعه شده است. در این مطالعه مشاهده شد که حضور بیش از یک الکترون باعث افزایش شدت هماهنگ ها به ویژه در ناحیه فرکانس قطع می شود. این اثر در سیستم هایی که آخرین تراز پرشده آن ها تبهگن است، مشهودتر است. سپس اثر برهم کنش های همبستگی و تبادلی در تولید هماهنگ ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که برهم کنش همبستگی به تنهایی تأثیر ناچیزی در فرایند تولید هماهنگ ها دارد، اما تأثیر هر دو برهم کنش تبادلی و همبستگی در این فرایند قابل توجه است. در واقع این تأثیر قابل توجه ناشی از برهم کنش تبادلی است، زیرا این برهم کنش 17% و 23% از انرژی کل اتم آرگون و مولکول مونوکسید دی نیتروژن را تشکیل می دهد. با در نظر گرفتن برهم کنش تبادلی-همبستگی برای آرگون و مونوکسید دی نیتروژن، شدت هماهنگ ها حدود یک مرتبه بزرگی کاهش و فرکانس قطع حدود 4-5 مرتبه هماهنگ افزایش می یابد.

کاربرد Li2TiO3 به عنوان زایشگر تریتیم در رآکتور گداخت از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. هدف از این پژوهش تهیه پودر Li2TiO3 از طریق یک روش مقرون به صرفه و کارآمد بود. بدین منظور این ماده از روش جدید احتراقی محلول در حالت انفجاری تهیه شد. در این روش مقدار اسید نیتریک به عنوان اکسنده و نوع سوخت نقش کلیدی دارند. مقدار مصرف اسید نیتریک و اثر سوخت های اسید سیتریک، گلایسین و گلوکز مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی عامل سوخت نشان داد که استفاده از اسید سیتریک منجر به سنتز Li2TiO3 شد. استفاده از گلایسین سبب سنتز این ماده به همراه ناخالصی عمده TiO2 شد. گلوکز نیز به طور کلی نمی تواند منتهی به تهیه Li2TiO3 شود. مقدار بهینه اسید نیتریک به ازای هر مول سوخت مصرفی تعیین شد. استفاده کم تر از مقدار بهینه منجر به ناقص انجام شدن واکنش احتراق شد. استفاده بیش تر از مقدار بهینه نیز سبب به جا ماندن ناخالصی LiTiO2 شد. با استفاده از سوخت اسید سیتریک و استفاده از 9 لیتر اسید نیتریک به ازای هر مول سوخت، پودر Li2TiO3 خالص و تک فاز با موفقیت تهیه شد.

نانو ذرات: Dya%, Tbb%4-x SO1BaxSr به روش هم رسوبی سنتز شد. ساختار نانوذرات با استفاده از دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) تعیین شد. اندازه تقریبی نانوذرات با استفاده از روش شرر 5/63 نانومتر محاسبه شد. اندازه و شکل ذرات ساخته شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشاهده شد. تست EDX حضور عناصر Dy و Tb در نمونه سنتز شده را تأیید کرد. پاسخ گرمالیانی نانوذرات: Dya%, Tbb%4-x SO1BaxSr برای مقدارهای متفاوت Ba، Sr، Dy و Tb مطالعه شد و بیش ترین حساسیت در بین غلظت های مطالعه شده، به ترتیب 12/0، 88/0، 5/0 و 5/1 درصد مولی به دست آمد. تعداد قله ها در منحنی های درخشش نمونه، در گستره دز (mGy 05/0-100) مطالعه شد. پارامترهای سینتیک مربوط به هر قله تعیین شد. منحنی درخشش این نانوذرات در این بازه ی دز، دارای 2 قله به ترتیب در دماهای 615 و 534 کلوین است. خواص دزیمتری نمونه مطالعه شد. بهترین آهنگ خوانش برای این دزیمتر K/s 2 به دست آمد. روند افزایشی شدت درخشش تا دزkGy 7 مشاهده شد و پس از آن با آهنگ کندتری ادامه یافت. محوشدگی نمونه در دز mGy 1000 در بازه ی زمانی 21 روز، ناچیز بود. پاسخ انرژی در بازه ی keV 80-1250 مطالعه شد و رفتار وابسته به انرژی را نشان داد.

در شرکت سوره، مقدار قابل توجهی پساب اسید فسفریکی حاوی اورانیم حاصل از عملیات آنالیز بر روی حجم زیادی از نمونه های فرایندی تولید می گردد. بازیابی اورانیم و استفاده بهینه از آن در چرخه تولید گاز 6UF مهم ترین هدف این پژوهش می باشد. برای نیل به این هدف، دو روش برای بازیابی اورانیم از این پساب مورد بررسی قرار گرفته است. روش اول، استفاده از استخراج کننده های TBP و EHPA2D رقیق شده با کروزن است. نتیجه بررسی ها با این روش نشان داد که تا 98% اورانیم از پساب آزمایشگاه استخراج می شود، که 95% آن توسط محلول بی-کربنات آمونیم از فاز آلی قابل استریپ است. روش دوم رسوب گیری اورانیم با استفاده از سدیم دی تیونیت است. در این بررسی، فرایند دو مرحله ای بازیابی اورانیم از پساب اسید فسفریکی، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این روش نشان می دهد که با استفاده از سدیم دی تیونیت با رسوب گیری دو مرحله ای، غلظت اورانیم در محلول صاف شده از رسوب ها به کم تر از ppm 2/0 کاهش می یابد و این کاهش غلظت، معادل بازده ای در حد 99/99% می باشد. بنابراین، استفاده از روش رسوب گیری برای بازیابی اورانیم از پساب اسید فسفریک توسط سدیم دی-تیونیت در مقایسه با روش استخراج حلالی روش مناسب تری است و برای این نوع پساب توصیه می شود.

جداسازی یون های فلزی از پسماندهای هسته ای موضوع با اهمیتی در حوزه صنعت هسته ای به شمار می آید. ترکیبات شیمیایی حلقوی که دارای گروه اتری هستند، کران اتر ( اتر تاجی) نامیده می شوند. این ترکیبات به خوبی با کاتیون های مشخصی ترکیب شده و کمپلکس می سازند. جایگزینی پی درپی اتم های اکسیژن با نیتروژن در این ترکیبات منجر به ساختارهای جدیدی به نام آزاکران می گردد. در این تحقیق از محاسبات مکانیک کوانتومی برپایه نظریه تابعی چگالی برای بررسی پایداری کمپلکس های تشکیل شده بین برخی از آزاکران ها و فلزات منگنز، آهن و کبالت استفاده شده است. نتایج نشان داد با افزایش تعداد اتم های نیتروژن انرژی پایداری سیستم ها افزایش می یابد. به عنوان مثال، ساختار کمپلکس های آزاکران با فلزات منگنز، آهن و کبالت نسبت به کمپلکس کران اتری شان به ترتیب به اندازه 8/16، 4/22، 2/37 کیلوکالری برمول پایدارترند. نتایج مشابهی برای روند تغییرات آنتالپی و انرژی آزاد گیبس واکنش های کمپلکس شدن مشاهده گردید.

یکی از پدیده های قابل توجه در شرایط عملیاتی زنجیره های غنی سازی، از کار افتادن تعدادی از ماشین های جداساز در طول زنجیره است. برای بررسی اثر از کار افتادن ماشین های سانتریفیوژ گازی بر عملکرد زنجیره، جداسازی زنجیره باید در حالت گذرا مدل سازی شود. در این پژوهش، عملکرد زنجیره های متقارن غنی سازی دوجزیی با استفاده از معادلات پایستگی جرم جزیی در حالت گذرا مدل سازی شد. هم چنین معادلات غیرخطی مدل با استفاده از روش تفاضل محدود کرنک نیکلسون گسسته سازی شدند و برای حل معادلات از روش تکرار q استفاده شد. نتایج شبیه سازی کامپیوتری زنجیره مدل برای غنی سازی اورانیم 235 نشان داد در صورتی-که از کار افتادن ماشین های سانتریفیوژ گازی در مراحل انتهایی زنجیره غنی سازی اتفاق بیفتد، غنای محصول به میزان بیش تری کاهش یافته و مدت زمان بیش تری طول می کشد تا زنجیره مجدداً به حالت تعادل برسد. برای زنجیره و شرایط استفاده شده در این پژوهش، مشاهده شد که با از کار افتادن یک ماشین، بیش ترین کاهش غنای محصول نسبت به حالت قبل از حادثه، 5/0% و بیش ترین افزایش غنای جریان پسماند نسبت به حالت قبل از حادثه 2/0% می باشد. هم چنین نتایج نشان داد عملکرد زنجیره ای که دارای ماشین هایی با فاکتور جداسازی بالاتری است، به میزان کم تری تحت تأثیر پدیده از کار افتادن ماشین قرار می گیرد. مطابق نتایج به دست آمده، موجودی گاز ماشین تأثیر کمی بر تغییرات غلظت ایزوتوپ 235 در جریان محصول داشته و فقط زمان رسیدن به تعادل در زنجیره را تحت تأثیر قرار می دهد.

به دلیل شرایط ویژه و پرتلاطم محل قرارگیری سوخت در قلب رآکتورهای هسته ای، بازرسی و کنترل کیفی سوخت تابش ندیده پس از تولید در کارخانه و قبل از بارگذاری در قلب رآکتور امری ضروری است. این فرایند با استفاده از آزمون های غیرمخرب متعددی صورت می پذ یرد. به طور کلی، رادیوگرافی نوترونی یکی از مهم ترین ابزارها برای آزمون غیرمخرب سوخت تابش ندیده به شمار می رود. در این پژوهش، مقطع نگاری کامپیوتری نوترونی از یک میله با سوخت تهیه شده از ایزوتوپ اورانیم 235 مربوط به رآکتور TRIGA با استفاده از یک سیستم آشکارسازی دیجیتال مشتمل بر صفحه سوسوزن، آینه و دوربین CCD بررسی شده است. آزمایش های مربوطه در سامانه رادیوگرافی نوترون INUS انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که با استفاده از مقطع نگاری کامپیوتری نوترونی، ساختار و اجزای داخلی میله سوخت، مانند قرص ها و فنر، به خوبی قابل مشاهده بوده و می توان از این روش برای بررسی دقیق ساختار میله های سوخت پس از تولید در کارخانه استفاده نمود.

در این مطالعه از دو روش پوشش دهی نانوذرات دی اکسید سیلیکون (2SiO)، جوشش استخری و الکتروفورتیک، جهت افزایش شار حرارت بحرانی نوار های استیل مورد استفاده قرار گرفته است. در هر یک از این دو روش، پوشش دهی در مدت زمان 20، 40 و 60 دقیقه با ثابت نگه داشتن سایر پارامتر ها انجام شده و با بررسی تصاویر SEM و EDS گرفته شده، زاویه تماس اندازه گیری شده است. با استفاده از این دو روش، سطوح آب دوست و فوق-آب دوست ایجاد شده، منحنی جوشش و شار حرارت بحرانی محاسبه شده و با روابط تجربی و تحلیلی موجود مقایسه گردید. نتایج نشان داد که زاویه تماس برای سطوح پوشش دهی شده به روش جوشش استخری کم تر از روش الکتروفورتیک است و در نتیجه شار حرارت بحرانی به مقدار قاب ل توجهی افزایش می یابد. هم چنین مقایسه نتایج شار حرارتی بحرانی حاضر با نتایج تجربی که تابعی از خواص سطح می باشند، هم خوانی بهتری را نشان داد.

در این پژوهش برای اولین بار با استفاده از خوراک طبیعی زینان، عملکرد یک آبشار مدل تطبیق یافته R با شرایط بهینه آن در حالتی که تعداد مراحل، نرخ جریان خوراک ورودی به آبشار، فاکتور جداسازی و نرخ بهینه خوراک ورودی به هر ماشین مشخص و ثابت باشد، مورد ارزیابی قرار می گیرد. پارامترهای محاسبه شده عبارتند از نرخ جریان ورودی و خروجی مراحل، ظرفیت جداسازی آبشار، تعداد ماشین های استفاده شده در هر مرحله و برش مراحل در دو حالت بهینه و غیر بهینه. الگوریتم استفاده شده در بهینه سازی، الگوریتم بر مبنای آموزش و یادگیری (TLBO) بوده و تابع هدف به صورت تابعی از توان جداسازی برای تک ماشین و پارامتر تطبیق یافته R در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که توان جداسازی در حالت بهینه نسبت به حالت غیر بهینه بیش تر است. توان جداسازی در شرایط تطبیق یافته برای جزء های « اول و سوم » و «دوم و سوم» در حالت بهینه به ترتیب 1% و 9 % بیش تر از حالت غیر بهینه می باشد. هم چنین یک کد محاسباتی با عنوان MISCC برای تعیین پارامترهای آبشار در شرایط بهینه و غیر بهینه ارایه شده که از آن برای تجزیه و تحلیل آبشار تطبیق یافته R استفاده می شود.

در این پژوهش اثرات میدان مغناطیسی خارجیT(0-1000) = Bextبر میزان نهشت انرژی الکترون های نسبیتی به درون پلاسمای چگال با گستره چگالی برای مدل ترکیبی افروزش سریع-شوکی و با استفاده از ابزار شبیه سازی Geant4 مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در مدل شبیه سازی، دو نوع توزیع انرژی نمایی و شبه-دودمایی برای الکترون های نسبیتی با محدوده ی انرژیجنبشیاولیه ی لحاظ شده است. نتایج شبیه سازی در حضور میدان مغناطیسی خارجی نشان می دهند که دینامیک الکترون های نسبیتی تحت تأثیر میدان مغناطیسی خارجی قرار گرفته و در نتیجه باعث انتقال بهینه انرژی آنها به درون سوخت می شود. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد بهینه نهشت انرژیبه ازای چگالی در حضور میدان مغناطیسی با طول موج لیزر افروزنده m35/0= ifλ و شدت لیزر2-W. cm 1021=Iحاصل می شود، به طوری که می توان گفت با افزایش میدان مغناطیسی خارجی میزان نهشت انرژی با آهنگ کند و آرامی رشد می کند. در این پژوهش اثرات میدان مغناطیسی خارجیT(0-1000) = Bextبر میزان نهشت انرژی الکترون های نسبیتی به درون پلاسمای چگال با گستره چگالی برای مدل ترکیبی افروزش سریع-شوکی و با استفاده از ابزار شبیه سازی Geant4 مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در مدل شبیه سازی، دو نوع توزیع انرژی نمایی و شبه-دودمایی برای الکترون های نسبیتی با محدوده ی انرژیجنبشیاولیه ی لحاظ شده است. نتایج شبیه سازی در حضور میدان مغناطیسی خارجی نشان می دهند که دینامیک الکترون های نسبیتی تحت تأثیر میدان مغناطیسی خارجی قرار گرفته و در نتیجه باعث انتقال بهینه انرژی آنها به درون سوخت می شود. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد بهینه نهشت انرژیبه ازای چگالی در حضور میدان مغناطیسی با طول موج لیزر افروزنده m35/0= ifλ و شدت لیزر2-W. cm 1021=Iحاصل می شود، به طوری که می توان گفت با افزایش میدان مغناطیسی خارجی میزان نهشت انرژی با آهنگ کند و آرامی رشد می کند.

هدف مطالعه حاضر بررسی کارایی گندزدایی و کنترل رشد مجدد آلودگی زیستی پساب شهری با استفاده از تیمار پلاسمای سرد اتمسفری است. پساب ثانویه تصفیه خانه تهران جنوب با استفاده از پلاسمای اسپارک در دو ولتاژ 20 و 25 کیلوولت و زمان های 1، 3 و 6 دقیقه با استفاده از گاز اکسیژن تیمار شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قبل و بعد هر تیمار اندازه گیری شدند. کارایی گندزدایی بر اساس تعیین تعداد کل کلنی و کلیفرم کل در پساب ثانویه و خروجی تیمارها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر 5BOD، COD و نیتروژن کل در هر دو تیمارها به کم تر از حد مجاز برای مصارف کشاورزی رسید لیکن این کاهش به طور معنی داری در ولتاژ بالاتر بیش تر بود. کارایی گندزدایی در زمان شروع آزمایش در هر دو تیمار 100 درصد بود، لیکن تنها پس از گذشت یک روز در همه تیمارها جمعیت کلیفرم کل بیش تر از حد مجاز بود که لزوم بررسی رشد مجدد میکروبی را در زمان بررسی روش های مختلف گندزدایی ثابت می کند. نتایج این تحقیق نشان داد که پلاسما اسپارک استفاده شده تأثیری در غیرفعال سازی دائمی و غیرقابل برگشت کلیفرم کل نداشت و رشد مجدد میکروبی رخ داد.

خطرات زیست محیطی پساب های حاوی فلزات سنگین از جمله سرب، توجه پژوهشگران را برای پاک سازی آن ها با استفاده از روش های نوین مانند زیست پالایی متمرکز کرده است. در این مطالعه توانایی جذب زیستی سرب توسط باکتری Bacillus sp. strain STG-83 مورد ارزیابی قرار گرفت. از روش رویه پاسخ با طراحی مرکب مرکزی توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت جهت بهینه سازی پارامترهایی چون pH، مقدار جاذب زیستی و غلظت اولیه سرب استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مدل درجه دوم پیشنهاد شده توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت با 9938/0=2R، به خوبی رفتار فرایند را پیش بینی کرده و جذب زیستی در 5/4pH=، غلظت اولیه سرب 1-mg. L 95/297، مقدار جاذب 1-g. L1 بهینه می شود که برابر با dry weight 1-mg. g595/149 می باشد. هم چنین داده های تجربی با ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ برازش شد. نتایج نشان داد که مدل لانگمویر با 961/0=2R مناسب تر است. مطالعات سینتیکی نیز نشان داد که ظرفیت جذب در 5 دقیقه به بیش ترین مقدار خود می رسد. نهایتاً با توجه به پتانسیل ارزشمند این باکتری در جذب زیستی سریع و بالای سرب، Bacillus sp. strain STG-83 به عنوان یک جاذب باکتریایی با ارزشی جهت فرایندهای زیست پالایی سرب معرفی شده و کارایی روش رویه پاسخ در مدل سازی و بهینه سازی فرایند جذب زیستی سرب توسط باکتری مذکور تأیید می گردد.

مولیبدن فلزی با عدد اتمی 42 متعلق به گروه ششم جدول تناوبی عناصر است. این عنصر در صنایع گوناگون کاربردهای فراوانی دارد. کانی مولیبدنیت با فرمول 2MoS، مهم ترین کانی مولیبدن است. برای استخراج مولیبدن، از روش های مختلف لیچینگ استفاده می شود. یکی از روش ها، بیولیچینگ است. با توجه به این که برای استحصال مولیبدن، علاوه بر اعمال سایر شرایط مخصوص لیچینگ، نیاز به پتانسیل بالا می باشد، تمرکز کار روی سازگارسازی باکتری ها نسبت به پتانسیل بالا بود. در این پژوهش به منظور استفاده از روش بیولیچینگ برای استحصال مولیبدن از کانی آن، آرکی باکترهای ترموفیل بومی سولفولوبوس سولفاتاریکوس و اسیدیانوس آمبیولنس که از معدن ناریگان جداسازی شده و در سایت NCBI ثبت شدند، به صورت مرحله ای نسبت به تحمل پتانسیل بالا، سازگارسازی شدند. نتیجه ی سازگارسازی مثبت بوده و آرکی باکترها توانستند پتانسیل های بالاتر از 1000 میلی ولت را تحمل کرده و نرخ رشد و تکثیر مناسبی داشته اند. در ادامه از این آرکی باکترها برای بیولیچینگ سنگ معدن ناریگان به منظور استحصال مولیبدن استفاده شد. به دلیل این که بازیابی مولیبدن وابستگی شدیدی به پتانسیل دارد لذا با افزایش پتانسیل از 400 میلی ولت به 1000 میلی ولت، بازیابی تا 80% افزایش یافت، درصورتی که با باکتری های سازگار نشده، بازیابی مولیبدن تنها 43% بود.

معادله بولتزمن معادله ای بسیار مهم در علم فیزیک و دینامیک سیالات است که برخورد های دوتایی بین مولکول ها را توصیف می کند. یکی از روش های حل معادله بولتزمن، روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو می باشد. از آن جا که فشار اغلب تجهیزات واحد های فرایند غنی سازی کم تر از فشار اتمسفر است، ممکن است در طی عملیات غنی سازی رطوبت هوا به دفعات و در مکان های مختلف زنجیره ها به لوله سیال نشت کرده و طی واکنش با گاز هگزافلوراید اورانیم سبب تولید رسوب بر روی سطوح داخلی روتور سانتریفیوژ و گاز هیدروژن فلوراید گردد. در این پژوهش تأثیر غلظت و فشار کل داخل روتور سانتریفیوژ فرضی برای شرایط دو جزیی (97/0=6ZUF و 03/0=ZHF)، (93/0=6ZUF و 07/0=ZHF)، (9/0=6ZUF و 1/0=ZHF)، (85/0=6ZUF و 15/0=ZHF) و سه جزیی (9/0=6ZUF، 05/0=ZHF و 05/0=ZAir) و (8/0=6ZUF، 1/0=ZHF و 1/0=ZAir) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج با روش تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش میزان گاز سبک به همراه گاز 6UF باعث کاهش شار جرمی محوری می-گردد.

در این پژوهش، عملکرد انتقال جرم ستون ضربه ای افقی نوع سینی دار در استخراج اورانیم از محلول فروشویی سولفاته بندرعباس توسط آلامین 336 با استفاده از مدل پراکندگی محوری مورد بررسی قرار گرفت. فاز آلی حاوی 6% حجمی استخراج کننده آلامین 336، 5% حجمی اصلاح کننده ایزودکانول و کروزن به عنوان رقیق کننده بود. محلول فروشویی بندرعباس حاوی سولفات و اورانیم با غلظت های M 22/0 و ppm 250 به عنوان فاز آبی استفاده شد. از مدل اختلاط محوری به منظور تعیین پارامترهای انتقال جرم و مدل سازی این سیستم استفاده شد. هم چنین اثر پارامترهای عملیاتی مؤثر ستون مانند شدت ضربه، دبی حجمی فازها بر پارامترهای انتقال جرم مانند ضرایب کلی حجمی انتقال جرم فاز پیوسته (Koca) و ضرایب پراکندگی محوری فاز پیوسته و پراکنده (Ec و Ed) نیز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پارامترهای انتقال جرم ستون شدیداً وابسته به شدت ضربه و میزان آشفتگی سیستم می باشند. هم چنین عملکرد انتقال جرم این ستون برای استخراج اورانیم از محلول فروشویی سولفاته بالا می باشد. علاوه بر این روابط تجربی جدیدی براساس پارامترهای عملیاتی و مشخصات فیزیکی سیستم به روش آنالیز ابعادی به منظور پیش بینی پارامترهای انتقال جرم پیشنهاد شدند؛ این روابط با دقت بسیار بالایی مقادیر تجربی را در این سیستم پیش بینی می کنند.

روش های بهینه سازی چندهدفه به صورت گسترده ای در زمینه های مختلف علوم و مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه برای طراحی آرایش بهینه مجتمع های سوخت قلب رآکتور KWU با اهداف مسطح کردن توزیع توان در قلب رآکتور و افزایش ضریب تکثیر استفاده شده است. هم چنین، تحلیل ترموهیدرولیکی به منظور بررسی آرایش جدید طی یک حادثه فرضی کاهش جریان خنک کننده انجام شده است. برای این منظور از ترکیب الگوریتم PESA-II با کد بسط یافته نودال (برای انجام محاسبات نوترونیک) و کد COBRA-EN (برای انجام محاسبات ترموهیدرولیک) استفاده شده است. نتایج نشان دادند که با جابه جایی چینش مجتمع های سوخت پارامترهای نوترونیکی شامل ضریب تکثیر (افزایش از 0047/1 به 0058/1) و مسطح شدن توان بهبود یافتند. هم چنین برای چینش جدید بررسی شد که در صورت وقوع حادثه فرضی کاهش جریان خنک کننده تا 15 درصد، رآکتور هم چنان می تواند در شرایط ایمن به کار خود ادامه دهد. علاوه بر این نتایج تأکید بر کارایی بهتر الگوریتم PESA-II نسبت به الگوریتم SPEA دارند.

با توجه به این واقعیت که رادیوداروها ترکیبات رادیواکتیو هستند، قوانین و مقررات سختگیرانه ای در مورد جنبه های کنترل کیفی آن ها وجود دارد. یکی از پارامترهای اساسی در کنترل کیفی، تعیین نوع و میزان ناخالصی در رادیوداروها به منظور اطمینان از تجویز دز صحیح است. مقادیر ناخالصی معمولاً کم است، اما همین مقادیر کم نیز مهم هستند و باید با دقت بالا اندازه گیری شوند. هدف از این مطالعه ارزیابی تولید هم زمان رنیم-186 و رنیم-188 با یک ماده هدف و بررسی تولید ناخالصی های احتمالی است. برای دست یابی به هدف این تحقیق، کار در دو مرحله انجام شد. در فاز اول، مدلی مبتنی بر کد MCNPX برای شبیه سازی پرتودهی هدف در رآکتور تحقیقاتی تهران طراحی شد. در فاز دوم، ارزیابی تجربی با استفاده از پرتودهی رنیم طبیعی در رآکتور تحقیقاتی تهران انجام گرفت. نتایج شبیه سازی و عملی (تجربی) نشان داد که رنیم-186 و رنیم-188 می توانند به طور هم زمان و با اکتیویته مناسب و تقریباً برابر تولید شوند. هم چنین میزان ناخالصی ها در مقایسه با محصولات اصلی بسیار ناچیز است. یافته های ما نشان داد که داده های تجربی با داده های شبیه سازی مطابقت خوبی دارند (اختلاف کم تر از 5%) و در نتیجه، روش شبیه سازی روش قدرتمند و مفیدی برای بررسی جنبه های مختلف تولید رادیوایزوتوپ در رآکتورهای تحقیقاتی است.

در این پژوهش، جاذب جدید نانوذره مگنتیت پوشیده شده با تری بوتیل فسفات @PEG@TBp 4O3Fe، جهت جذب یون های زیرکونیم(IV) از محلول آبکی مورد استفاده قرار گرفت. تأثیر هر یک از عوامل pH اولیه، غلظت جاذب، مدت زمان تماس و غلظت اولیه زیرکونیم بر تغییرات درصد جذب بررسی شد. جذب زیرکونیم به وسیله نانوذرات فسفات @PEG@TBp 4O3Fe در pHهای مختلف یکسان نبود و بهترین نتیجه مربوط به pH 0/6 بود. در بررسی های سینتیکی، تعادل جذبی در مدت زمان تقریباً 10 دقیقه به دست آمد و داده های تجربی به خوبی با مدل شبه مرتبه دوم برازش شد. بر اساس نتایج، ظرفیت های تعادلی جذبی محاسبه شده با این مدل تقریباً با مقادیر تجربی یکسان بودند. در 25 درجه سانتی گراد، بیش ترین ظرفیت جذبی زیرکونیم سنتز شده به وسیله نانوذرات تقریباً 50 میلی گرم بر گرم بود. ایزوترم جذب در دمای 25 درجه سانتی گراد رسم شد. از محلول های سدیم استات، سدیم نیترات، سدیم فلوئورید و آمونیم اگزالات جهت دست یابی به عاری سازی مناسب استفاده شد. با استفاده از محلول 5/0 مول بر لیتر سدیم فلوئورید تقریباً 100 درصد یون های جذب شده، واجذب شدند. تحقیق حاضر نشان داد که روش جداسازی حاضر روشی سریع، آسان و با کارآیی بالا برای جذب زیرکونیم از محلول های آبکی و به کمک نانوذرات مگنتیت پوشش داده شده با تری بوتیل فسفات می باشد.

در این پژوهش استخراج اورانیم از محلول فروشویی سنگ معدن اورانیم با استفاده از روش استخراج حلالی برای اولین بار در یک ستون استخراج ضربه ای افقی از نوع سینی دار مورد بررسی قرار گرفت. استخراج اورانیم از محیط سولفاته با غلظت 1-mol. L 25/0، توسط حلال تری اکتیل آمین با غلظت 5 درصد حجمی، در رقیق کننده ی کروزن با 90 درصد حجمی و اصلاح کننده ی فازی دکانول با غلظت 5 درصد حجمی انجام گرفت. تأثیر پارامترهای عملیاتی شامل شدت ضربه، نرخ جریان فاز پراکنده و نرخ جریان فاز پیوسته بر روی موجودی فاز پراکنده، قطر میانگین ساتر قطرات و توزیع آن ها و هم چنین درصد استخراج به دست آمد. افزایش شدت ضربه و افزایش نرخ جریان فاز پراکنده و هم چنین کاهش نرخ جریان فاز پیوسته باعث افزایش درصد استخراج گردید. نتایج نشان می دهد که ستون استخراج ضربه ای افقی از نوع سینی دار دارای بازدهی بالا برای استخراج اورانیم از محلول فروشویی و از نظر بازدهی استخراج قابل رقابت با ستون های ضربه ای سینی دار از نوع عمودی می باشد. با مقایسه روابط متعدد ارایه شده برای موجودی فاز پراکنده و اندازه قطره با نتایج تجربی به دست آمده در این پژوهش، رابطه ی جدیدی برای پیش بینی قطر میانگین قطرات و هم چنین موجودی فاز پراکنده در یک ستون استخراج ضربه ای برای استخراج اورانیم ارایه گردید. در مدل ارایه شده، مقدار متوسط خطای مطلق برای اندازه قطره 7/7% و برای موجودی فاز پراکنده 2/8% به دست آمد.

افزایش جریان، طول عمر و کیفیت مشخصات دینامیکی باریکه الکترونی ذخیره شده در حلقه انبارش، از اهداف مهم سنکروترون ها هستند. از پدیده های تأثیرگذار بر روی کیفیت باریکه، اثرات ناپایدارکننده ی طولی و عرضی است که با افزایش جریان بیش تر می شود. ناپایداری طولی در کاواک های بسامد رادیویی، به دلیل بزرگ بودن ضریب کیفیت مدهای مرتبه بالاتر آن ها بیش ترین تأثیر را دارد. در اثر این مدها، یک خوشه الکترونی بر روی خوشه های الکترونی بعدی اثر کرده و دارای برد بلند هستند. ناپایداری های طولی باعث افزایش پراکندگی طیف انرژی و از دست رفتن بخشی از جریان و کاهش شدت تابش خروجی می شود. با توجه به جریان 400 میلی آمپری و امیتنس 270 پیکومتری در فاز نهایی راه اندازی پروژه، ارزیابی مدهای مرتبه بالاتر و شناسایی مدهایی با بیش ترین میزان تأثیرگذاری حایز اهمیت است. مطالعات شبیه سازی صورت گرفته با استفاده از نرم افزار CST Studio Suit نشان می دهد که در کاواک بسامد رادیویی 100 مگاهرتز این پروژه، 13 مد تک قطبی تا فرکانس 1500 مگاهرتز وجود دارد. هفت مد خطرناک بوده و دو مد در فرکانس های 67/624 و 55/1432 مگاهرتز و با امپدانس شانت های 8/70 و 115 کیلو اهم، بسیار تأثیرگذار بوده و در همه فازهای راه اندازی باید با آن ها مقابله کرد.