مجله علوم و فنون هسته ای
سال:1389 | دوره:- | شماره:2 (مسلسل 52) |تعداد مقالات:11

جریان عبوری از تله های شیمیایی در فرایند غنی سازی اورانیم هگزافلورید، شامل مخلوطی از گازهای سبک، هیدروژن فلورید و اورانیم هگزافلورید است. برای اطمینان از عملکرد درست تله های شیمیایی، عدم اشباع جاذب، میزان جذب مناسب و در حد مجاز بودن غلظت اورانیم هگزافلورید و هیدروژن فلورید خروجی از سیستم لازم است از این جریان در فواصل زمانی معین نمونه گیری شود. ولی با توجه به پیوستگی فرایند جذب و تحت خلا بودن سیستم، امکان انجام نمونه گیری های عادی میسر نمی باشد. در این مقاله با فرض عدم وجود اورانیم هگزافلورید در خروجی تله های شیمیایی یک سیستم نمونه گیری برای نمونه برداری از خروجی تله های شیمیایی پیشنهاد شده و پارامترهای موثر بر افزایش دقت نمونه گیری بهینه شده اند. بر این اساس زمان و فشار مورد نیاز برای نمونه گیری (به عنوان مهم ترین پارامترهای نمونه گیری) تخمین زده شده و سپس مقادیر بهینه آن ها مشخص شده است.

در این تحقیق عملکرد رآکتور دوار تولید دی اکسید اورانیم (UO2) از تتراآمونیم اورانیل کربنات (AUC) مورد مدل سازی ریاضی قرار گرفته است. بدین منظور معادلات حاکم شامل معادلات پایستگی جرم جزیی و کلی مربوط به اجزای جامد و گازی موجود در رآکتور، و معادلات موازنه انرژی برای فازهای جامد و گاز بر مبنای قوانین پایستگی استخراج گردیده و این معادلات همراه با معادلات مربوط به محاسبه شرایط هیدرودینامیکی رآکتور، خواص ترموفیزیکی مواد موجود در رآکتور و مدل سینتیکی مربوط به روش عددی حل گردیده اند. با توجه به عدم تطبیق روابط سینتیکی ارایه شده در منابع و مراجع مورد استناد با نیازهای مدل سازی صورت گرفته، یک مدل سینتیکی جدید برای مدل سازی واکنش های موجود در رآکتور ارایه گردیده است. نتایج حاصل از مدل با نتایج و روند مورد انتظار، بر مبنای اصول کلی علم مهندسی شیمی و مشاهدات و داده های تجربی مربوط به یک واحد عملیاتی موجود مورد مقایسه قرار گرفته و روند صحیح پاسخ های مدل مورد تایید قرار گرفته است.

با پیشرفت های اخیر در پرتودرمانی، لزوم تهیه دزیمترهایی که بتوانند توزیع دز را به صورت سه بعدی اندازه گیری کنند آشکارتر شده است. در حال حاضر ژل های حساس به تابش، به کمک روش های تصویربرداری، امکان اندازه گیری توزیع سه بعدی دز را فراهم آورده اند. اما این روش دارای محدودیت هایی است. پلی مر جامد رادیوکرومیک PRESAGE، ماده جدیدی برای دزیمتری سه بعدی است که تحت تابش پرتوهای یوننده، پاسخ کرومیکی از خود نشان می دهد و مزیت هایی بر دیگر روش های ژل دزیمتری دارد. در این مطالعه حساسیت، خطی بودن و پایداری پاسخ این دزیمتر به ازای غلظت های مختلفی از ماده فعال کننده و رنگ دانه، مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا دزیمترهای  PRESAGEبا ترکیبات مختلف ساخته شده و تحت تابش پرتوهای گامای کبالت 60 در محدوده دز صفر تا50  گری قرار گرفتند. سپس تغییرات جذب اپتیکی دزیمترها توسط اسپکتروفوتومتر تا 14 روز پس از پرتودهی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که افزایش غلظت فعال کننده منجر به افزایش حساسیت و کاهش پایداری پاسخ این نوع دزیمتر می شود. علاوه بر این، مشاهده شد که پاسخ دزیمتر با ضریب همبستگی خوبی (بزرگ تر از 0.99) خطی می باشد.

در این تحقیق دو مبادله کننده آلی - معدنی، پلی اکریلونیتریل - تیتانیم تنگستوفسفات، با نسبت های مولی مختلف تولید شد. این مبادله کننده های یونی با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، تجزیه گرمایی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و تجزیه عنصری شناسایی و ظرفیت تبادل کاتیونی آن ها به روش پیوسته (ستونی) اندازه گیری شد. مطالعات ضریب توزیع برای یون های فلزی به روش ناپیوسته انجام شد و با استفاده از این مبادله کننده ها جداسازی یون های فلزی به روش ستونی صورت گرفت.

تسکین درد ناشی از متاستازهای استخوان یکی از چشم اندازهای علم پزشکی است. از میان روش های متعدد موجود، استفاده از رادیونوکلیدها بسیار کارساز بوده است. یکی از این رادیونوکلیدها، ایتریم(90Y)90-  به همراه ترکیب شیمیایی EDTMP است. یکی از روش های تولید رادیونوکلید 90Y، فعال سازی نوترونی89Y  می باشد. این رادیونوکلید گسیلنده خالص بتا با نیم عمر مناسب و انرژی بالا بوده و مورد توجه پزشکی هسته ای برای کاربردهای درمانی می باشد. در این کار تحقیقاتی،90Y  از طریق پرتودهی پودر ایتریم دی اکسید تولید و با افزودن لیگاند EDTMP، کمپلکس 90Y EDTMP در دمای محیط تشکیل گردید. خلوص رادیوشیمیایی با استفاده از روش ITLC و خلوص رادیونوکلیدی با استفاده از شمارگر سوسوزن مایع بررسی شد. سپس توزیع زیست شناختی رادیودارو، روی اندام های مختلف موش های صحرایی بررسی گردید. نتایج نشان داد که پس از گذشت حدود یک - نیم عمر از زمان تزریق رادیودارو، عمده انباشت رادیودارو در استخوان مشاهده می شود، در حالی که در دیگر اندام ها، کاهش رادیوداروی تجمع یافته مشاهده شد.

میگو یکی از محصولات صادراتی مهم کشور است که از نظر تغذیه و اقتصادی مهم می باشد. به دلیل فاسد شدن سریع این محصول، استفاده از روشی که بتواند بدون ایجاد اثرات منفی کنترل آلودگی های میکروبی این محصول را امکان پذیر سازد، بسیار حایز اهمیت است. در این کار تحقیقاتی، پرتودهی محصول میگوی استان هرمزگان به منظور کنترل آلودگی های میکروبی آن انجام شد. نمونه های مورد آزمایش از کارگاه های فرآوری و بسته بندی میگو در بندرعباس و هم چنین از مزارع پرورش میگو در استان هرمزگان تهیه شده و به صورت منجمد به آزمایشگاه میکروب شناسی پژوهشکده کشاورزی، پزشکی و صنعتی کرج انتقال داده شد. آن گاه، آلودگی های باکتریایی میگو به لحاظ تعداد باکتری های مزوفیل هوازی، استافیلوکوکوس آریوس، و کلی فرم ها، تعیین وجود یا عدم وجود ویبریوپاراهمولیتیکوس و سالمونلا مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها تا دزهای مختلفی پرتودهی شده و آلودگی های باکتریایی نمونه ها مجددا بررسی گردید. بنابراین دز مطلوب برای کاهش این آلودگی ها و به ویژه برای از بین بردن آلودگی باکتریایی ویبریوپاراهمولیتیکوس در میگوی فرآوری شده و فرآوری نشده، برابر 2 کیلوگری تعیین گردید. بررسی آلودگی های باکتریایی میگو پرتودهی نشده و پرتودهی شده پس از یک سال نشان داد که دز 2 کیلوگری پرتو گاما به خوبی این آلودگی ها را کنترل نموده و باکتری ویبریوپاراهمولیتیکوس را نیز از بین می برد. چهار نوع بسته بندی متفاوت  (Pet.pe Pp.Pe Bopp Pe.20) برای نگه داری نمونه های میگو به مدت یک سال و در دمای-18oc با تکیه بر خواصی چون رنگ، بو، بافت، طعم میگو و شکنندگی و دوخت پذیری بسته بندی بررسی گردید. بسته بندی Pet.pe برای نگه داری میگو پرتودهی شده در دمای انجماد و به مدت 12 ماه به لحاظ جنس مناسب تشخیص داده شد ولی برای میگوی پرتودهی نشده جنس بهتر، از آن بسته بندی Pp.pe می باشد.

کانسارهای عیار پایین، قبل از عملیات فرآوری نهایی نیازمند عملیات پیش فرآوری می باشند. این عملیات به ویژه در مورد کانسارهای اورانیم و طلا، که به صورت طبیعی با عیار پایین در پوسته زمین تشکیل می شوند، صادق است. در این کار پژوهشی چگونگی افزایش عیار اورانیم کانسار آنومالی 5 ساغند با استفاده از روش های جداسازی ثقلی بررسی شده است. مطالعه کانی شناسی و میکروسکوپی و تجزیه عنصری با استفاده از تکنیک XRF نشان داد که کانی حاوی اورانیم این ناحیه دیویدیت با عیار متوسط 300 میلی گرم در کیلوگرم (ppm) می باشد. این کانسار هم چنین حاوی ترکیبات دیگری چون SiO2، CaO، fe2O3، TiO2 و مقادیر مناسبی از ترکیبات خاکی های نادر مانندCe ،La  و عناصری مانندSr ، Th و Zr می باشد. اولین مرحله عملیات پیش فرآوری، آزادسازی اورانیم می باشد. برای دست یابی به درجه آزادی مطلوب، نمونه ها ابتدا با استفاده از سنگ شکن فکی و استوانه ای و سپس با استفاده از آسیای میله ای و گلوله ای خرد شدند. سپس محصول آسیا به وسیله سرندهای آزمایشگاهی به شش دسته تقسیم شد. خروجی هر یک از سرندها پس از شستشو با آب، به وسیله میز لرزان تغلیظ گردید. نتایج حاکی از افزایش میزان عیار اورانیم تا 4463 میلی گرم برکیلوگرم (تا 15 برابر مقدار اولیه) و هم چنین افزایش عیار خاکی های نادر می باشد.

برای بررسی امکان کاهش مقادیر مولیبدن موجود در محلول فروشویی اورانیم تا حد استاندارد، آزمایش های جذب با استفاده از چند نوع زغال فعال انجام شد. با بهینه سازی پارامترهای موثر بر جذب مولیبدن توسط زغال فعال،83.59  درصد مولیبدن موجود در محلول فروشویی با زغال فعال نوع Norit PK 0.25- 1 جذب شد. از آن جایی که شرایط مطلوب در آزمایش جذب مولیبدن، کم ترین میزان جذب اورانیم می باشد، با انجام آزمایش های بهینه سازی مقدماتی، میزان جذب اورانیم توسط زغال فعال به 2.74% کاهش یافت.

آهنگ دز یکی از پارامترهای مهم در کنترل پرتوگیری شغلی و کنترل پرتوگیری عامه مردم در نتیجه حمل و نقل، انبارداری و کار با مواد پرتوزا است (یکی از مواد پرتوزای مورد استفاده در صنعت غنی سازی هگزافلورید اورانیم است که برای نگه داری و جابه جایی آن از مخازن مخصوصی از جنس کربن استیل استفاده می شود). در این کار پژوهشی، آهنگ دز جذبی از پرتوهای گسیلیده از سیلندر مدل 30B محتوی UF6 طبیعی توسط کد کامپیوتریMCNP4C  محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. آهنگ دز به عواملی هم چون میزان محتویات سیلندر، طول عمر ماده، طیف انرژی پرتوهای گسیلیده، هندسه و درصد غنا و غیره بستگی دارد. سازگاری بسیار خوب نتایج تجربی و محاسبه، حاکی از آن است که فرضیات استفاده شده منطقی بوده و از آن ها می توان برای شبیه سازی سیستم های بزرگ تر مانند انبار سیلندر، سیستم حمل و نقل و غیره برای تعیین زمان مجاز مواجهه با مخزن و کنترل پرتوگیری استفاده کرد. این کار به صورت تجربی در شرکت کالا الکتریک انجام شده است.

هدف از انجام این تحقیق، بررسی عوامل موثر بر تهیه کمپلکس 67Ga-oxine برای مقاصد نشان دارسازی گلبول های سفید خون می باشد.67Ga  تولید شده در سیکلوترون(30MeV)  پژوهشکده تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی کرج از طریق بمباران پروتونی هدف روی غنی شده و با استفاده از واکنش68ZN (P,2n) 67Ga به شکل 67GaCl3 در شرایط بهینه برای تهیه کمپلکس  67Ga-oxineبه کار گرفته شد. مخلوطی از3ml  از 67GaCl3 با فعالیت 200mCi و100ml  از محلول اتانولی اکسین1mg/ml  تبخیر شده و در مجاورت بافر استات با HP=5.5 به مدت 1 ساعت در دمای 25oC واکنش داده شد. ITLC با فاز متحرک آمونیم استات 10%+ متانول (1:1) و کاغذ واتمن انجام و فعالیت با استفاده از دستگاه  RTLC scanner (AR 2000)با هدف کنترل کیفی خوانده شد. در این شرایط خلوص رادیوشیمیایی 95.18% و فعالیت ویژه1432 GBq/mmol  حاصل شد. سپس تخلیص گلبول های سفید خون تازه تهیه شده از داوطلبان انسانی و نشان دارسازی آن در دمای 37 درجه انجام شد.  67Ga-oxineبه دلیلِ چربی دوستی و گسیل پرتوهای گاما مناسب می تواند ماده ای ارزان و قابل دسترس برای مقاصد نشان دارسازی سلول های خونی، بنیادین و هم چنین موجودات ذره بینی باشد.

ارتو - تیروزین به عنوان معیاری برای تشخیص مواد غذایی سرشار از پروتئین پرتودهی شده پیشنهاد شده است. در این کار تحقیقاتی، اندازه گیری ارتو - تیروزین با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) و آشکارسازی فلورسانس با قابلیت تعیین کمی 0.1Ng ارتو - تیروزین انجام شده است. این روش شامل یخ زدن و خشک کردن نمونه، هیدرولیز اسیدی و جداسازی از طریق HPLC است. با استفاده از ستونSpherisorb ODS2  امکان جداسازی خط مبنای ارتو - تیروزین از ناخالصی ها فراهم گردید. با اندازه گیری ارتو - تیروزین در نمونه های ران و سینه مرغ نشان داده شد که مقدار تشکیل شده آن در نمونه ها متناسب با دز پرتودهی بوده ولی به دلیل آن که مقدار ارتو - تیروزین اندازه گیری شده در نمونه های پرتودهی نشده متغیر بود (0.42mg/g 0.15)، این روش می تواند تنها برای شناسایی نمونه های مرغ پرتودهی شده با4kGy  و بالاتر به کار رود. با توجه به افزایش خطی ارتو- تیروزین تشکیل شده در نمونه های پرتودهی شده تا 50kGy این روش به خصوص برای شناسایی نمونه های پرتودهی شده در دزهای غیرمجاز بالا مناسب است.