فهرست مطالب

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال سوم شماره 3 (پیاپی 11، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/13
  • تعداد عناوین: 7
|
  • دزیمتری یک سیستم بازرسی کانتینرها با پرتوهای فوتونی دوانرژی با شبیه سازی مونت کارلو
    حمیدرضا همتی، روح الله عظیمی راد صفحات 1-8
    امروزه، سیستم های تصویربرداری با پرتوهای ایکس برای بازرسی کانتینرها در مبادی ورودی و خروجی کشورها بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. سامانه های تصویربرداری دو انرژی به دلیل استفاده از دو پرتو با طیف های انرژی مختلف، امکان به تصویر کشیدن اطلاعات بیشتری از مواد داخل کانتینر ها را دارا هستند. در استفاده از پرتوهای فوتونی به دلیل ایجاد یونیزاسیون، همواره می بایست سه اصل توجیه پذیری، بهینه سازی و حدود پرتوگیری را در نظر گرفت. در این پژوهش به منظور ارزیابی حدود پرتوگیری مواد داخل کانتینر، کارکنان و حدود پرتوگیری در اطراف این سیستم، از شبیه سازی آن با کد مونت کارلو بهره برده شد. با در نظر گرفتن چشمه هایmCi 750 سزیم و Ci1 کبالت، محدوده ی دز رسیده به مواد در مرکز کانتینر برای چشمه سزیم در حدود μSv/h 10 و برای چشمه کبالت حدود μSv/h20 از شبیه سازی حاصل شد. همچنین بدون استفاده از حفاظ اضافی،در فاصله ی 10 متری حول سیستم تفریبا پرتوگیری در مرتبه ی مناسبی قرار دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از سیستم پویش خطی و طراحی مناسب حفاظ سربی چشمه، دز رسیده به مواد داخل کانتینر و همچنین دز در اطراف سیستم در مرتبه ی مناسبی می تواند قرار گیرد.
    کلیدواژگان: سیستم بازرسی کانتینرها، تصویربرداری دو انرژی، دزیمتری، کد مونت کارلو
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی قله های ترمولومینسانس نانوذراتLiF:Mg،Cu،P با استفاده از روش مونت کارلو
    مصطفی زاهدی فر، سمانه قنبری کاشان، عصمت حسین پور فینی صفحات 9-18
    در این پژوهش یک برنامه جدید برای شبیه سازی نمودارهای شدت ترمولومینسانس(TL) در نانوذرات با استفاده از روش مونت کارلو معرفی شده است. این برنامه می تواند با دقت قابل قبولی با استفاده از چند پارامتر قابل تنظیم که به خصوصیات فیزیکی سیستم و احتمالات مطرح در آنها وابسته هستند نمودارهای شدت TL متفاوتی را ایجاد کند. با افزایش انرژی فعال سازی یا کاهش فاکتور فرکانس الکترون در گیر انداز، شدتTL به سمت دماهای پایین تر جابه جا می شود. با افزایش ضریب باز ترکیب و کاهش ضریب باز گیراندازی شدت قله افزایش یافته و با افزایش نسبت ضرایب باز گیراندازی به باز ترکیب، فاکتور تقارن قله ها افزایش می یابد. نتایج بدست آمده از این شبیه سازی با نمودارهای شدت ترمولومینسانس تجربی نانوذرات به خوبی قابل تطبیق هستند. یکی از این نمونه هاLiF:Mg،Cu،P است
    کلیدواژگان: ترمولومینسانس، نانوذرات، LiF:Mg، Cu، P، شبیه سازی، مونت کارلو
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مقایسه ساختار نظارتی و روش های نیل به ایمنی در صنایع هسته ای و هوایی
    بهروز رکرک، امیر موافقی، نورالدین محمدزاده، نعیم الدین کجوری صفحات 19-28
    ایمنی مهم ترین اصل مورد توجه در صنایع حساس با تاثیرات و زمینه های سیاسی، اجتماعی و اقتصادی گسترده بویژه در صنایع هوایی و هسته ای است. قابلیت اطمینان بالا و حصول ایمنی در سیستم های حساس، یک هدف بسیار مهم و مقدم بر بسیاری از دیگر اهداف از جمله اهداف اقتصادی می باشد. در این بررسی ضمن مرور روش ها و متدولوژی های بکار گرفته شده در صنایع هسته ای و هوایی برای کاهش ریسک و نیل به ایمنی بیشتر، نقاط مشترک که قابل استفاده در دو صنعت هستند بیان شده و ضمن مرور مفاهیمی نظیر فرهنگ ایمنی، سیستم های مدیریت، خطاهای انسانی، ارزیابی ریسک و اصل دفاع در عمق، نقش کلیدی هر یک از آنها در ایجاد و ارتقاء ایمنی سیستم ها بیان می شود. همچنین چارچوب های قانونی و نظارتی ملی و بین المللی و نقش نظام های ایمنی (رگولاتوری) برای ایجاد و ارتقاء ایمنی در دو صنعت مزبور معرفی می شوند. چارچوب نظارتی در سطح ملی در کشور ما بر عهده مرکز نظام ایمنی هسته ای کشور و سازمان هواپیمایی کشوری است.
    کلیدواژگان: ایمنی، مدیریت ریسک، صنایع هوایی، صنایع هسته ای، فرهنگ ایمنی، رگولاتوری
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی یک آشکارساز تناسبی میکرو نواری برای آشکارسازی گاز رادن و دختران با کد مونت کارلو (MCNPX)
    پروین دهقانی پور، جمشید سلطانی نبی پور، مهدی سهرابی، محمدرضا رضایی رایینی نژاد، سیدعلی هاشمی زاده عقداء صفحات 29-36
    تاکنون روش ها و آشکارسازهای مختلفی برای آشکارسازی گاز رادن استفاده شده است. به علت نویز کم و قدرت تفکیک نسبتا بالای آشکارسازهای گازی نسبت به آشکارسازهای نیمه هادی و یا سوسوزن، استفاده از آن ها برای آشکارسازی اشعه آلفا بسیار مورد توجه می باشد. آشکارساز تناسبی میکرو نواری نیز جزء این دسته قرار دارد که تاکنون برای آشکارسازی رادون استفاده نشده است. در این مقاله پاسخ آشکارساز گازی میکرو نواری به ذرات آلفای رادن و دختران آن در حالت پرتوزایی پایین در محدوده Bq/m3 103 -1 با استفاده از کد MCNPX بررسی شده است.ابتدا چشمه حجمی رادن بالای مایلر به یک چشمه سطحی تبدیل می شود. برای یک ذره آلفا که از سطح زیرین مایلر وارد حجم فعال می شود انرژی بجامانده بصورت تابعی از فاصله در طول مسیر بدست آمده است. برای بررسی دقیق این آشکارساز همچنین انرژی بجا مانده در بالای نوارهای آند نیز بصورت تابعی از زاویه و انرژی محاسبه شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که هرچه زاویه فرودی ذره نسبت به راستای z بیشتر شود بیشینه مقدار انرژی بجامانده افزایش می یابد.در ضمن به علت تناسبی بودن آشکارساز، با افزایش انرژی، انرژی بجامانده در واحد طول کاهش پیدا کرده درنتیجه ارتفاع پالس باافزایش انرژی ذره کاهش می یابد. با افزایش زاویه فرودی آلفا تعداد نوارهایی که پالس تولید می کنند افزایش ولی دوام پالس کاهش می یابد. بنابراین بعلت حساس بودن آشکارساز میکرو نواری به زاویه و انرژی ذرات آلفای رادن و دختران در پرتوزایی پایین، این آشکارسازها میتوانند بعنوان گزینه مناسبی برای آشکارسازی گاز رادن تلقی شوند.
    کلیدواژگان: آشکارساز تناسبی، میکرو نواری، رادن و دختران، آشکارسازی، شبیه سازی، کد مونت کارلو MCNPX
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • امکان سنجی درمان تومورهای سطحی با استفاده از باریکه نوترونی راکتور تحقیقاتی تهران به روش نوترون درمانی با بور
    الهام باورنگین، علیرضا صدرممتاز، حسین خلفی، یاسر کاسه ساز صفحات 37-42
    در روش نوترون درمانی با بور، پس از تزریق داروی حامل بور-10 به بیمارو جذب آن در تومور، منطقه تومور توسط نوترون هایی با انرژی و شدت مناسب پرتودهی می شود. جذب نوترون های حرارتی توسط بور منجر به واکنش10B(n،α)7Li می شود. تخلیه ی انرژی ذرات آلفا و لیتیوم-7 در تومور منجر به نابودی آن می گردد.اخیرا تلاش های بسیاری در مورد استفاده از راکتور تهران به منظور نوترون درمانی با بور صورت گرفته و باریکه ی نوترونی مناسب در راکتور ایجاد شده است. در این پژوهش به منظور امکان سنجی استفاده از این باریکه برای درمان تومورهای سطحی، مولفه های مختلف دز جذبی ناشی از این باریکه در یک فانتوم معادل سر بیمار با روش فعال سازی پولک و TLD-700 اندازه گیری شدند و سپس بهره درمان و سایر پارامترهای درمانی باریکه به دست آمدند. بیشترین بهره درمان برابر با 5/4 است که مربوط به عمق 1 سانتی متری از سطح فانتوم می باشد. همچنین مدت زمان لازم جهت نابودی توموری در این عمق با دریافتGy-eq 20 حدود 110 دقیقه به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که باریکه نوترونی ایجاد شده در راکتور تحقیقاتی تهران قابلیت استفاده در درمان تومورهای سطحی را دارا می باشد که به این منظور باید زیرساخت های لازم جهت این کار در راکتور فراهم گردد. در حال حاضر از این سامانه میتوان جهت انجام مطالعات بیولوژیکی و آزمون های حیوانی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: نوترون درمانی با بور، راکتور تحقیقاتی تهران، فانتوم، فعال سازی پولک
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارزیابی تغییرات توزیع دز در مقطع نگاری کامپیوتری با تغییر موازی سازی با استفاده از فیلم EBT و فانتوم PMMA
    ابراهیم جعفری، سید محمد مهدی ابطحی، محسن بخشنده صفحات 43-56
    مقطع نگاری عرضی کامپیوتری(CT-Scan) یکی از روش های تصویربرداری است که در آن با استفاده از پرتو ایکس تصاویر مقطعی از بدن با تباین (کنتراست) و تفکیک پذیری (رزولوشن) بالا به دست می آید. با این حال پرتودهی ناشی از آزمون های مقطع نگاری عرضی کامپیوتری نسبت به سایر روش های تصویربرداری باعث انتقال دز بیشتر به افراد می شود. هدف از این مطالعه ارزیابی نحوه توزیع دز در یک فانتوم معادل بافتاز جنس پلی متیل متا آکریلیک (PMMA) و همچنین بررسی نحوه تاثیر فاکتور موازی سازی (کولیماسیون) بر روی این توزیع با استفاده از فیلم های رادیوکرومیکEBT می باشد.در این مطالعه فیلم های رادیوکرومیکEBT را به ابعاد cm 5× 6 برش داده و با دستورالعمل پرتودهی مشخص با فاکتورهای موازی سازیmm 1، mm 3، mm 5، mm 7 و mm 10، در حالی که سایر پارامترهای تصویربرداری ثابت می باشند مورد پرتودهی قرار دادیم. 48 ساعت پس از پرتودهی، فیلم ها با استفاده از دستگاه روبشگر (مدل Power look 2100XL) و درکانال قرمز قرائت شدند.چگالی نوری(Optical density) هر یک از فیلم ها با استفاده از نرم افزار MATLAB به دست آمد. همانطور که انتظار می رفت چگالی نوری فیلم با مقدار دز جذبی متناسب بود. همچنین نتایج آنالیز تصاویر نشان دادند که نحوه توزیع دز در دستگاه مقطع نگاری عرضی کامپیوتری غیر یکنواخت می باشد. علاوه بر آن، نتایج نشان دادند که مقدار شاخص دز حجمی اندازه گیری شده توسط فیلم های EBT در فاکتورهای موازی سازی متفاوت بیش از مقدار شاخص دز حجمی مندرج بر روی کنسول اپراتور می باشد. این اختلاف در فاکتور موازی سازی برابر با mm 1 معادل 25/1% 5/13 % و در فاکتورموازی سازی برابر با mm 10 معادل 25/1% 7/0% می باشد. همچنین مشخص شد که با افزایش فاکتور موازی سازی در دستگاه مقطع نگاری عرضی کامپیوتری، مقدار دز جذبی کاهش می یابد. کمترین مقدار دز جذبی در فاکتور موازی سازی mm 10 و بیشترین مقدار دز جذبی در فاکتور موازی سازی، mm 1 مشاهده شد.
    کلیدواژگان: مقطع نگاری عرضی کامپیوتری، دزیمتری، فاکتورموازی سازی، فیلم EBT، فانتومPMMA
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی آهنگ دز جذب شده سیب درختی در سامانه گاما سل 220 با استفاده از کد MCNPX
    مرتضی رئیسی، اسماعیل شهریاری، افشین اخوت صفحات 57-63
    در این مطالعه آهنگ دز در یک سامانه گاما سل 220 برای سیب درختی با استفاده از کد MCNPX در دو حالت محاسبه شده است. در حالت اول به صورت ایده ال، سیب به طور یکنواخت فضای داخلی گاما سل را کاملا پرمی کند. در حالت دوم، سیب ها به صورت کره هایی که فضای بین آنها را هوا پرمی کند در نظر گرفته شده است. در حالت کلی نتایج نشان می دهد که در هر دو حالت مقادیر آهنگ دز جذب شده در فضای گاما سل غیر یکنواخت است. در حالت اول آهنگ دزبرای سیب، کمتر از هوا و تقریبا با آب برابر است.در مرکز گاما سل آهنگ دز برای سیب و هوا به ترتیب 85/2وGy/s 35/3 و در قاعده ها 5/1وGy/s5/2 به دست آمده است. در حالت دوم تغییرات آهنگ دزبینGy/s 06/3 برای سیب مرکزی تاGy/s 1/4 برای سیب های کناری است. در مقایسه با مقدار متوسط تحویلی توسط سامانه(Gy/s04/0± 05/3) آهنگ دز جذب شده نسبت به نمونه مرکزی تقریبا بدون تغییر است در حالی که نسبت به نمونه های کناری 30 % است.بنابراین این تغییرات ممکن است در بحث خواص فیزیکی و شیمیایی محصولات آبگونه در اثر پرتودهی گاما مهم باشد.
    کلیدواژگان: پرتودهی گاما، آهنگ دز جذب شده، کد MCNP، سیب درختی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Dosimetry of a dual-energy cargo inspection system using monte carlo simulation
    Hamidreza Hemmati, Rouhollah Azimirad Pages 1-8
    Todays, X-ray imaging system for cargo and containers inspecting of country gates are highly regarded. The dual energy imaging system due to the use of two beams with different spectrums can extracts more information about the materials in cargo than the conventional X-ray imaging system. Since the X-ray beam is an ionizing radiation, three parameters should be taken into account including justifiably, optimization and dose limits. In this study to evaluate the exposure for materials inside cargo, staffs and for around of system, we simulated a typical system using Monte Carlo code. With using 750 mCi of 137Cs and 1 Ci of 60Co, exposure rates for the water phantom in the center of cargo were 10μSv/h and 20μSv/h for 137Cs and 60Co, respectively. Also, the exposure rate at a distance of 10 meter around the system without any additional protection lies almost in the appropriate value. The results of simulations show that with using the line scan system and a good designing for source shielding, the exposure at cargo inside and environment of it can be put in suitable values.
    Keywords: Cargo inspection systems, Dual energy imaging, Dosimetry, Monte Carlo code
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Simulation of thermoluminescence glow peaks of Lif:Mg,Cu,P nanoparticles by using Monte Carlo method
    Mostafa Zahedifar, Samaneh Ghanbari Kashan, Esmat Hoseinpoor Fini Pages 9-18
    The thermoluminescence (TL) glow peaks of nanoparticles was simulated by a the Monte Carlo method in which all the ordinary as well as anomalous transitions between the nanoparticle clusters are taken into account. The adjustable parameters are activation energy and frequency factor of the trap, both radiative and nonradiative recombination, direct recombination from trap to recombination center and two extra parameters introducing electron transitions between the clusters. The obtained results were fitted to the experimental TL glow peak of the LiF:Mg,Cu,P nanoparticles and good consistency was observed between the simulation and the experiment.
    Keywords: Thermoluminescence, Nanoparticles. Lif:Mg, Cu, P, Simulation, Monte carlo
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Comparative study of regulatory structure and safety approaches in nuclear and aviation industries
    Behrouz Rokrok, Amir Movafeghi, Nourodin Mohamadzadeh, Naeimedin Kojouri Pages 19-28
    Safety is the most important issue with significant political, social and economical influences in the critical industries especially in nuclear and aviation. Reliability and safety in these systems is the premiere goal among the other objectives such as economics. In this study, applied risk management methodologies are reviewed for both aviation and nuclear industries. Besides the risk management, survey for achieve a high level of safety is another goal in this review. Furthermore, issues such as safety culture, safety management system, human factors, defense in depth principle and their important role in safety enhancement are explained. Supervisory role and importance of regulatory bodies in maintaining and promoting safety is described. This key function is accomplished by Iran Nuclear Regulatory Authority and National Civil Aviation Organization for nuclear and aviation industries, respectively.
    Keywords: Safety, Risk management, Aviation, Nuclear industry, Safety culture, Regulatory
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Simulation of a microstrip proportional detector for radon and daughter detection by MCNPX Code
    Parvin Dehghanipour, Jamshid Soltani Nabipour, Mehdi Sohrabi, Mohammad Reza Rezaei Raeini Nejad, Seyed Ali Hashemizadeh Aghda Pages 29-36
    Many detection methods have been applied to detect radon gas. Due to the low noise and high resolution of gas detectors compared to semiconductor detectors or scintillation detectors, using them to detect alpha radiation is very considerable. Microstrip proportional detector is also included in this group and it has not been used for the detection of radon. In this article, response of the microstrip gas detector to alpha particles from radon and its daughters has been investigated in low radiation fields in the range of 1-103Bq/m3 using MCNPX code. First the radon volumetric source above the Mylar is transferred to surface source. For an alpha particle that enters the active volume from the Mylar lower surface, the loss of energy has been achieved as a function of distance along the track. To scrutinize this detector, the energy loss above the anode strips is also calculated as a function of angle and energy. The findings show that increase in the incident angle of the particle result in the increase in the maximum amount of energy loss. Moreover, because of the proportionality of detector, by increasing the energy, energy loss per unit length is reduced and as a result, pulse height is decreased with increasing particle energy. With the increase of the alpha incident angle, the number of anode strips producing pulse is increased but the pulse duration is reduced. Therefore, due to the sensitivity of the microstrip detector to the angle and the energy of alpha particles of radon and its daughters at low activities, the detector can be considered as a good choice for radon detection, as studied in this paper.
    Keywords: Proportional detector, Microstrip, Radon, daughters, Detection, Simulation, Monte Carlo Code, MCNPX
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Investigation on treatment of superficial tumors with Tehran research reactor BNCT neutron beam
    Pages 37-42
    In Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), the patient is injected with a tumor localizing drug containing a boron-10 compound. Then the tumor region is irradiated with an appropriate neutron beam. Lethal dose deposited by 10B (n, α)7Li reaction products cause destruction of the tumor cell. Recently, a lot of efforts have been done for the use of Tehran Research Reactor (TRR) for BNCT and an appropriate neutron beam has been produced. In this research in order to investigate on use of this beam for treatment of superficial tumors, different absorbed dose components have been measured in a head phantom using activation techniques and TLD-700 dosimeters. Therapeutic gain and other therapeutic parameters have been obtained. The maximum therapeutic gain is 4/5 which is at the depth of 1cm from the phantom surface. The time required for destruction of the tumor at this depth is about 110min by receiving 20 Gy-eq. The results show that the produced thermal BNCT beam is feasible for use in treatment of superficial tumors. For this purpose, basic works need to be done in reactor. Now, this beam is usable for biological studies and animal trials.
    Keywords: Boron neutron capture therapy, Tehran research reactor, Phantom, Foil activation
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Investigation of the effect of collimation on CT Dose distribution using EBT film and PMMA phantom
    Ebrahim Jafari, Sayed Mohammad Mahdi Abtahi, Mohsen Bakhshandeh Pages 43-56
    X-ray computed tomography is an imaging method which makes tomographic images with high contrast and resolution. However, CT-scans deliver much more radiation dose compared with other imaging techniques. The aim of this study was to evaluate two-dimensional dose distribution in a PMMA phantom as well as investigationof the effect ofcollimation factor on the dose distribution measuredusing GAF-Chromic EBT films. In this study the GAF-Chromic EBT films were cut to the dimensions of 6Í5 cm2 and exposured with different collimations (1, 3, 5, 7, 10 mm), while the other imaging parameters were fixed. After48 h post irradiation the films were reading using Power look 2100XL scanner model at the red channel. Then, the films were analyzed using MATLAB software.The optical density values ​​of each film wereatributed to the related absorbed dose. Image analysis showed that the dose distribution is non-uniform in CT-scan.Results showed that the CTDIvol measured by EBT filmswas more than that of shown on theoperator console. These differences in collimations of 1 mm and 10 mm were 13.5%AWT IMAGE1.25% and 0.7%AWT IMAGE1.25% respectively. It was also resulted that the CT dose was decresed withincrease in collimation. In addition, it was observed that the minimum and maximum dose were delivered by using collimation factor of 10 mm and 1 mm respectively.
    Keywords: Computed Tomography, Radiation dosimetry, Collimation, EBT radiochromic film, PMMA phantom
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Simulation of absorbed dose rate for apple in a gamma cell 220 device using MCNPX code
    Morteza Raeisi, Esmaeil Shahriari, Afshin Okhovat Pages 57-63
    In this study, the dose rates in a gamma cell 220 device for apple were calculated by using MCNPX code in two states. In first state, apple uniformly fills the whole space of gamma cell. In second state, it was supposed that apples are spherical form that the empty space between them is filled by air. Generally, the results show that in both states the distributed dose rates are non-uniform. In first state, the values of dose rates for apple are less than air but are same for water. In the center of device, the dose rates for apple and air are 2.85 and 3.35 Gy/s , respectively while in the top or bottom of deceive,dose rates are 1.5 and 2.5 Gy/s. In the second state, the dose rate variations are between 3.06 Gy/s for central apple and 4.1 Gy/s for neighbor apples. In comparison with delivered mean dose rate by device (3.05±0.04 Gy/s), the variation of dose rate for central apple is negligible while for neighbor apples it increases to 30%. Thus, this difference can affect the physical and chemical properties of the watery fruits.
    Keywords: Gamma irradiation, Dose rate, MCNP code, Apple
    Abstract View Paper Original: Persian