فهرست مطالب

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال چهارم شماره 3 (پیاپی 15، تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/21
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی رسولی، حسین توکلی عنبران صفحات 1-10
    هدف از این پژوهش گزینش بهترین مکان آشکارساز نسبت به حفاظ و چشمه ی گاما است که کمترین ضریب انباشت شار فوتون را داشته باشیم. در این کار تحقیقی ضریب انباشت شار پرتوهای گامای چشمه های سیلندری Cs137، Co60، N16 هم محور با حفاظ هایی از جنس آلومینیوم، آهن و سرب با ضخامت ثابت cm55/1 در آشکارسازCsI(Tl) با استفاده از کد MCNP-4Cمحاسبه گردید. بدین منظور آشکارساز به ترتیب در فواصل مختلف از 9 الی 18 سانتی متر و زوایای متفاوت نسبت به محور چشمه از 30 الی 150 درجه قرار گرفت. در این تحقیق سعی بر آن بوده است تا وابستگی ضریب انباشت به عدد اتمی ماده، انرژی پرتو گاما فاصله نسبی آشکارساز- ماده- چشمه و زاویه ی آشکارساز مورد بررسی قرار گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ضریب انباشت در گستره ی وسیعی از1 تا 3.5 تغییر می کند. با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی ها، پیشنهاد می گردد چنانچه هدف کاهش ضریب انباشت باشد لازم است چشمه، حفاظ و آشکارساز هم محور باشند. در غیر این صورت هر چه انحراف آشکارساز از محور مرکزی بیشتر باشد ضریب انباشت شار پرتوهای فوتونی در آشکارساز بیشتر می گردد.
    کلیدواژگان: ضریب انباشت شار، چشمه ی گاما Cs137، Co60و N16، آشکارساز CsI(Tl)، روش مونت کارلو
  • سید محمد مدرسی، سید فرهاد مسعودی صفحات 11-20
    در این پژوهش روشی برای در نظر گرفتن تغییرات ضخامت مرده در سطوح اطراف و بالای آشکار ساز ژرمانیوم فوق خالصHPGe جهت شبیه سازی دقیق تر آن به خصوص برای نمونه های با هندسه مارینلی ارائه شده است. با توجه به اینکه در نظر گرفتن جزئیات تغییرات ضخامت لایه مرده در تمام نقاط سطح آشکارساز امکان پذیر نیست، در این مقاله در تقریب مناسبی تغییرات ضخامت لایه مرده در 12 قطاع سطح جانبی آشکارساز و 25 نقطه در سطح بالای آن بررسی شده است. برای این منظور بازده شمارش چشمه نقطه ای استاندارد Am-241 در هریک از نقاط مورد نظر در آزمایشگاه اندازه گیری شده و با توجه به نتایج شبیه سازی MCNP مناسب ترین ضخامت لایه مرده برای هر نقطه انتخاب گردید. سپس روشی برای شبیه سازی آشکارساز با ضخامت لایه مرده متوسط سطح جانبی و ضخامت متوسطی برای سطح بالایی آن ارائه شد. برای بررسی این روش، نتایج شبیه سازی بازده شمارش محلول رادیواکتیو استاندارد در ظرف مارینلی با نتایج آزمایشگاهی شمارش، مقایسه شده و همخوانی مناسبی بین نتایج مشاهده شد.
    کلیدواژگان: طیف نگاری گاما، بازده شمارش، آشکارساز HPGe، ضخامت لایه مرده، شبیه سازی MCNP، ظرف مارینلی
  • شهزاد فیضی، فرهود ضیایی، آرش آرمین، هادی فتح اللهی صفحات 21-28
    تجزیه رنگ های آلی، القا شده با تابش های یونیزان[1] مفهومی است که مکررا برای توسعه ابزارهایی جهت اندازه گیری دز تابشی بهره برداری شده است. در این پژوهش با دلالت بر این مفهوم، آماده سازی فیلم های پلی وینیل کلرید آلاییده شده با مقادیر مختلفی از ترکیب کوئیناکرین دی هیدروکلرید انجام و قابلیت های آن ها برای دزیمتری پرتوهای گاما در گستره دز 0 تا 60 کیلوگری ارزیابی شد. نتایج حاکی از این بود که فیلم های محتوی 2% وزنی کوئیناکرین دی هیدروکلرید دارای بهترین پاسخ در گستره دز مورد بررسی و نیز میزان محو شدگی 33/3% در مدت زمان 60 روز بوده و از این رو برای دزیمتری دزهای بالا در صنعت پرتوفرآوری مناسب اند.
    کلیدواژگان: کوئیناکرین دی هیدروکلرید، پلی وینیل کلرید، دزیمتری، پرتو گاما
  • ساسان زمانی مقدم، رضا امجدی فرد، مسعود خوش سیما صفحات 29-36
    محیط فضا شامل منابع مختلف تشعشعات است که انواع مختلفی از ذرات را منتشر می کنند. به دلیل سرعت و انرژی زیاد، این ذرات فضایی می توانند موادی که با آن ها برخورد می کنند را به روش های مختلف تحت تاثیر قرار دهند. یکی از مهم ترین آسیب ها که تجهیزات الکترونیکی فضایی را تحت تاثیر قرار می دهد، دز یونیزان کل است. در این مقاله اثرات دز یونیزان کل برای یک ماهواره با هندسه ای واقعی شبیه سازی شده است. با توجه به شرایط تشعشعی برآورد شده، میزان موفقیت برای ماهواره فوق ارزیابی شده است. مدل کردن این اثرات با جعبه ابزار GEANT4 و روش مونت کارلو انجام شده است. در این جعبه ابزار شبیه سازی ها با استفاده از زبان برنامه نویسی C++ انجام می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که حداکثر rad 3 طی یک ماموریت 3 ساله در مدار 500 کیلومتردر حجم حساس دز القا خواهد شد. پس از صحت سنجی نتایج، مشخص گردید که استفاده از قطعات تجاری در مدار ماموریت فوق، با لحاظ نمودن حداقل ضخامت حفاظ در نظر گرفته شده، امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: دوز یونیزان کل - ماهواره - تشعشع، GEANT4
  • منصور جعفری زاده، محمدرضا کاردان، مرضیه موذن، شادی فراهانی اقدم، علی فاضل ساعتچی، سمانه برادران، مهران طاهری، فریدون میانجی، ناصر راستخواه صفحات 37-42
    غلطت رادن در طبقه همکف دو ساختمان با زیر سازی متفاوت با روش فعال، اندازه گیری و مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد ساختمان با زیر سازی ضد رطوبت در برابر ورود گاز رادن به داخل ساختمان نیز مقاوم تر است. غلظت رادن در طبقه همکف ساختمان با زیر سازی ضد رطوبت در مقایسه با ساختمان بدون زیر سازی ضد رطوبت یازده برابر کمتر است. نتایج به دست آمده نشان می دهد غلظت رادن داخل ساختمان با زیر ساخت ضد رطوبت تنها 41 درصد بیشتر از غلظت رادن در هوای آزاد اطراف ساختمان می باشد. همچنین نتایج اندازه گیری انتشار رادن از سطح خاک و در عمق یک متری خاک محل ساخت ساختمان ها نشان می دهد که غلظت گاز رادن خاک ساختمان شماره 2 نزدیک به 5 برابر بزرگتر از گاز رادن خاک ساختمان شماره 1 است. در صورتی که انتشار رادن از خاک ساختمان 2 تنها 30 درصد بیشتر از انتشار رادن از سطح خاک ساختمان 1 است. این اطلاعات نشان می دهد انتشار رادن از سطح خاک رابطه مستقیم و خطی با غلظت رادن داخل خاک ندارد. سایر عوامل از جمله بافت خاک، فشردگی و ساختار ماتریس خاک در انتشار رادن از داخل به سطح خاک اثر گذار است.
    کلیدواژگان: رادن، غلظت رادن، گاز رادن خاک، بکرل
  • محمود یزدان پناه کجانی، محمد لامعی رشتی صفحات 43-48
    روش همفرودی آلفا-گاما با استفاده از سامانه تحلیل گر چند پارامتری در حالت لیست برای اندازه گیری پارامترهای چشمه های آلفازای فوق اورانیم استفاده شده است. مزیت استفاده از روش لیست، جلوگیری از تکرار آزمایش های زیاد و به تبع آن صرفه جویی در هزینه و زمان صرف شده برای این نوع آزمایش هاست، که اغلب به دلیل نرخ بسیار کم نمونه ها، زمان زیادی را صرف می کنند. دستگاه تحلیل گر چند پارامتری اتفاق های همزمان دو آشکارساز آلفا و گاما را بدون استفاده از ماجول های زمان گیری خاص، در قالب فایل لیست ثبت کرده، و نرم افزار تحلیل گر، طیف های یک و دوپارامتری آشکارسازها را با استفاده از فایل لیست تشکیل می دهد. آزمایش استاندارد همفرودی آلفا-گاما با چشمه ی 241Am که اغلب برای نشان دادن کارایی این سیستم ها بکار برده می شود، انجام شده و طیف های بدست آمده گزارش شده است. همچنین برای نشان دادن کارایی سیستم آزمایش تعیین فعالیت چشمه نامعلوم با استفاده از تکنیک همفرودی آلفا-گاما بدون نیاز به کالیبراسیون بازدهی آشکارسازها اجرا شده و با دقت 25% مقدار فعالیت چشمه تعیین شده است.
    کلیدواژگان: محفظه خلاء، همزمانی آلفا، گاما، چشمه های آلفازای فوق اورانیم، تحلیل گر چندپارامتری
  • فائزه سلیمی احمدآباد، شهریار ملکی، فرهود ضیایی صفحات 49-55
    هدف از این پژوهش بررسی اثر توزیع نانو لوله کربن در رسانندگی الکتریکی کامپوزیت پلیمر-نانو لوله کربن به عنوان پاسخ دزیمتری این سیستم است. از این رو رسانندگی الکتریکی این کامپوزیت در توزیع های متفاوت شامل هم خط، همگن و کلوخه ای در حالات دو و سه بعدی شبیه سازی شده و با داده های تجربی سایر مقالات مقایسه و اعتبارسنجی گردید. برای توزیع نانو لوله های کربنی در بستر پلیمری در حالت سه بعدی از روش مونت کارلو و رهیافت حجم مستثنی بهره گیری شد. نتایج شبیه سازی در سه بعد نشان داد که رسانندگی الکتریکی کامپوزیت پلیمر- نانو لوله کربن وابسته به زاویه پراکنش نانو لوله ها در بستر پلیمری است. نتایج این شبیه سازی نشان داد که هر چه درجه کلوخه ای شدن کامپوزیت پلیمر-نانو لوله کربن بیشتر باشد، رسانندگی الکتریکی آن کاهش شدیدتری می یابد. به عبارتی دیگر با گذار از حالت کلوخه ای به همگنی، رسانندگی الکتریکی کامپوزیت مذکور افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت پلیمری، رسانندگی الکتریکی، مونت کارلو، دزیمتری
|
  • Ali Rasouli, Hossein Tavakoli-Anbaran Pages 1-10
    The purpose of this study is to select the best place for the detector towards shield and the gamma source which have the least flux buildup factor of the photon. In this research, the flux buildup factor of gamma rays was calculated by using of MCNP-4C code for cylindrical sources 137Cs, 60Co, 16N coaxial shields made up of aluminum, iron and lead with a constant thickness 1.55 cm in detector CsI (Tl). For this purpose, detector was respectively placed at different distances from 9 to 18 cm and different angles from 30 to 150 degrees with respect to the axis of the source. In this study, we tried to assess the dependency of the buildup factor with material atomic number, gamma-ray energy, relative distance of detector-material-source and angle of detector to source. The obtained results showed that the buildup factor values are variable in a wide range from 1 to 3.5. According to the results of simulation, if the aim is reduction of the buildup factor source, shield and detector should be designed parallel and coaxial. Otherwise, whatever deviation of detector from the central axis is increased, the gamma-rays buildup factors are greater in detector.
    Keywords: Flux buildup factor, Monte Carlo method, Isotopic gamma sources, 60 Co, 137 Cs, 16 N, CsI (Tl) detector
  • Seyed Mohammad Modarresi, Seyed Farhad Masoudi Pages 11-20
    In this research, a method for considering the spatial variation of deal layer (DL) thickness at the lateral and top surfaces of HPGe detectors is presented to achieve a more precise simulation model for efficiency calculation especially in marinelli beaker geometries. As a good approximation, the lateral surface of the detector is divided into 12 segments, assuming each segment covers 30 degrees and the top surface of detector is divided to 25 sections. The detector efficiencies are experimentally measured in each lateral segment and also in 25 points at the top of detector, using Am-241 source at each mentioned positions. The nearest DL thickness for each segment is selected through MCNP calculations of Full Energy Peak Efficiency (FEPE) with different DL thicknesses. Then a proposed detector model with a lateral DL thickness equal to average of selected DL thicknesses on lateral surface and a top DL thickness equal to average of selected DL thicknesses on top surface is used for FEPE calculation of bulk sample geometries such as Marinelli beaker containers. The resulting efficiencies are compared with the experimentally measured efficiencies of a Marinelli beaker containing a set of standard radiation source solution with specified activities. The experimental and simulation results of FEPE show a very good agreement.
    Keywords: Gamma spectroscopy, Efficiency, HPGe detector, Dead layer thickness, MCNP simulation, Marinelli beaker
  • Shahzad Feizi, Farhood Ziaie, Arash Armin, Hadi Fathollahi Pages 21-28
    Ionization radiation induced decomposition of dyes is a concept frequently exploited to develop devices to measure the radiation dose. In this study, using this concept, preparation of polyvinyl chloride films doped with different amounts of quinacrine dihydrochloride were done and their capabilities for dosimetry of gamma radiation doses in the range of 0 to 60 kGy were evaluated. The results showed that films containing 2%w quinacrine dihydrochloride have the best dose response in the investigated dose range and the lowest fading within 60 days. Therefore, these films are suitable for high dose dosimetry in radiation processing industry.
    Keywords: Quinacrine dihydrochloride, Polyvinyl chloride, Dosimetry, Gamma ray
  • Sassan Zamani Moghaddam, Reza Amjadifard, Masoud Khoshsima Pages 29-36
    The Space Environment consists of various radiations sources which emit different types of particle. Due to their high energy and high speed, these space particles can affect materials which they impact, in different ways. One of the most important damages which affect electronic instruments is Total Ionizing Dose (TID).In this article, modeling of these effects is performed by GEANT4 toolkit and Monte Carlo method. This toolkit performs simulations by using C programming language. Total Ionizing Dose effects are simulated for an operational satellite. Regards to considered conditions, failure or success probability in worst case has been analyzed. Based on ECSS, results satisfy standard and mission requirements.
    Keywords: Total Ionizing Dose, Satellite, Radiation, GEANT4
  • Mansoor Jafarizadeh, Mohammad Reza Kardan, Marzieh Moazen, Shadi Frahani-Aghdam, Ali Fazel-Saatchi, Samaneh Baradran, Mehran Taheri, Feridoon Mianji, Naser Rastkhah Pages 37-42
    Radon concentration was measured in ground floor of two buildings with moisture controlled sub slab construction and slab on the ground. Results show that radon concentration in ground floor of the building with moisture controlled sub construction is more than 11 times smaller than that of the building with slab on the ground. Also indoor radon concentration in this building is about %41 higher than that of free air around the building. The obtained results of radon emanation on the ground surface and soil gas radon in depth of 1 meter show that soil gas radon of building 2 is about 5 times higher than that of building 1. Whereas the radon emanation rat from the ground surface of building 2 is only about 30 percent higher than that of building 1. It is concluded the there is no direc correlation between them. So different parameters such as compressibility of the soil matrix is highly affected on radon emanation from the ground surface.
    Keywords: Radon, Radon concentration, soil gas radon, Becquerel
  • Mahmoud Yazdanpanah Kejani, Mohammad Lamehi-Rachti Pages 43-48
    An alpha-gamma coincidence method, using multi-parameter analyzer (MPA) system in list mode was used for measuring parameters of transuranium sources. The benefit of using the list method is preventing duplication of experiments a lot and thus saving the cost and time taken for this type of testing that due to very small sample rate, spend a lot of time. The multi-parameter analyzer stores the coincidence alpha and gamma-ray detector events without the use of specific timing modules, in the form of a list file and the software of MPA construct one and two parameter spectra through the list file. The alpha-gamma coincidence standard test by 241Am source that is often used to demonstrate the effectiveness of these systems was carried out and obtained spectra is reported. As well as demonstrating system performance, the testing of unknown source activities, using alpha-gamma coincidence techniques, is carried out without the need for detection efficiency calibration and the activity of the source is determined to equal 25%.
    Keywords: Alpha-gamma coincidence, Alpha emitter sources, Ttransuranium, PIPS, HPGe, Multi-parameter analyze
  • Faezeh Salimi-Ahmadabad, Shahriar Malekie, Frhood Ziaie Pages 49-55
    The object of this research is the investigation of carbon nanotube (CNT) distribution effect on electrical conductivity of polymer-CNT composite as dosimetry response of this system. Thus, electrical conductivity of this composite was simulated for aligned, homogenous, and agglomerated distributions in 2D, and 3D situations. The results of simulation were compared and validated by experimental data in the literature. For 3D distribution of CNTs in polymer matrix, Monte Carlo method and excluded volume approach were utilized. The results of 3D simulation showed that electrical conductivity of polymer-CNT composite was depended on dispersion angle of CNTs in polymer matrix. The results of 2D simulation showed that more agglomeration of CNTs in polymer-CNT composite was leading to sever reduction of electrical conductivity. In the other hand, with transition of agglomeration to homogeneous dispersion of CNTs into polymer matrix, increasing of electrical conductivity of the composite was observed.
    Keywords: Polymeric nano-composite, Electrical conductivity, Monte Carlo, Dosimetry