فهرست مطالب

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 16، پاییز 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/09/13
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احسان بوستانی، صمد خاکشورنیا، حسین خلفی صفحات 1-8
    راکتور تحقیقاتی تهران در یک ناحیه مسکونی قرار دارد. برخی دیگر از ویژگی ها از جمله سن زیاد آن، بهره برداری تقریبا مداوم واینکه تنها راکتور قابل استفاده برای تولید برخی رادیوایزوتوپ ها می باشد سبب توجه ویژه به ایمنی این راکتور است. اخیرا یک سیستم خاموشی دوم برای این راکتور طراحی شده است که کاملا مستقل و متفاوت از سیستم خاموشی اول است و سبب ارتقای ایمنی این راکتور می شود. برای نشان دادن اهمیت این سیستم در افزایش ایمنی راکتور، حادثه محتمل ذوب قلب که پیامد آن انتشار آلودگی پرتوی در محیط داخل و خارج راکتور است بررسی شده است. سپس، میزان آلودگی منتشر شده در محیط پس از بروز حادثه و عدم عملکرد سیستم های خاموشی بررسی شده است. در این مطالعه از کد ORIGEN2 برای تعیین ایزوتوپ های یک قلب تعادلی با میزان مصرف سوخت 28/27% و از کد فیزیک بهداشت HotSpotبرای شبیه سازی ریزش آلودگی محیطی و محاسبه معادل دز موثر کل(TEDE) استفاده شده است. این حادثه به صورت محافظه کارانه بررسی شده است، برای مثال فرض شده است که قلب پس از یک دوره کامل کارکرد که میزان رادیونوکلیدهای آن بیشترین مقدار ممکن است دچار این حادثه می شود یا اینکه همه آلودگی ها بدون تاخیر وارد محیط می شود.
    کلیدواژگان: راکتور تحقیقاتی تهران، سیستم خاموشی دوم، ایمنی، ریزش آلودگی پرتوی، کدORIGEN2، کد HotSpot
  • آنیتا عالیپور، امیر عباس صبوری دودران، فلامرز ترک زاده، پروین سرآبادانی صفحات 9-14
    در این تحقیق از دزیمتر اکسیدآلومینیوم آلائیده شده با ناخالصی کربن، با فرمول شیمیاییα-Al2O3:C و نام تجاری TLD-500 استفاده شد. اثرات پرتو های یونیزان و نور حاصل از لامپ های UV بر روی دیسک های TLD-500 و نمونه پودری آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون های مختلفی که جهت آنالیز ماده و بررسی اثر فوتولومینسانس انجام شده برای نمونه ها نشان می دهد که با افزایش مدت زمان تابش دهی توسط منبع نوری، شدت قله دزیمتری کاهش می یابد. نتایج پرتودهی با چشمه 60Co برای حداقل سه دزیمتر تکرار شده و نشان می دهد که پاسخ دزیمتر تا 6 گری خطی است. بررسی اثرات پرتو UV و پرتو یونیزان کاهش شدت قله لومینسانس را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: TLD-500، اشعهUV، OSL
  • محبوبه معصوم بیگی، اکبر علی اصغرزاده، محمد نظیفی فرد، احمد رمضانی مقدم صفحات 15-20
    یکی از نیازهای اساسی جهت انجام اقدامات لازم برای جلوگیری از خطرات ناشی از تابش هایی که واقعا ضرروی نیستند و تعداد زیادی از مردم را در بر می گیرد دانستن میزان دز بیماران در طول آزمایشات رادیولوژی است. بدین منظور در سال های اخیر مطالعات گسترده و رو به رشدی جهت ساخت آشکارسازها با استفاده از عناصر نیمه هادی انجام گرفته است. از آنجا که این عناصر دارای قیمت کم و ابعاد کوچک است و بوسیله آن ها می توان اطلاعات مربوط به دز دریافتی را در لحظه و بدون هیچ صرف وقتی بدست آورد بسیار مورد توجه است. هدف از انجام این مطالعه، طراحی و امکان سنجی ساخت یک دزیمتر با استفاده از عناصر نیمه هادی برای دزیمتری پرتوهای ایکس تشخیصی است. در این طرح دیود سیلیکونی PIN مورد استفاده قرار گرفت و یک مدار پایه به منظور آشکارسازی پرتوهای ایکس تشخیصی طراحی و اجرا گردید. جهت تعیین ارتباط منطقی بین رفتار الکترونیکی سنسور PIN و پارامترهای مشخصه پرتو ایکس (KV،mA،S)، مدار ساخته شده در کنار یک دزیمتر یونیزاسیون کالیبره شده و به طور همزمان تحت تابش پرتوهای ایکس تشخیصی با انرژی و شدت های متفاوت قرار گرفت. در نهایت سیگنال به دست آمده توسط مدار ساخته شده با مقادیر دز دریافتی ثبت شده توسط دزیمتر یونیزاسیون، مقایسه گردید. نتایج بدست آمده از بررسی رفتار دو دزیمتر به طور همزمان نشان می دهد که پاسخ دزیمتر طراحی شده در زمان های مختلف تابش به صورت تقریبا خطی می باشد در حالیکه پاسخ آن در ولتاژهای پایین بصورت خطی و در ولتاژهای بالا ارتباط مشخص و خطی ندارد. به نظر می رسد که فوتودیود مورد استفاده، با توجه به در دسترس بودن، قیمت پایین و دادن پاسخ به صورت در لحظه، می تواند به عنوان یک دزیمتر به منظور اندازه گیری مقادیر دز پرتوهای ایکس تشخیصی در انرژی های پایین مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پرتو ایکس تشخیصی، فوتودیود PIN، دزیمتری
  • هادی شهابی نژاد، امیرحسین فقهی صفحات 21-26
    در این مقاله تاثیر انرژی چشمه بر روی کیفیت پروفایل شمارش بدست آمده از تکنیک اسکن به کمک پرتوهای گاما بررسی شده است. برای بررسی تاثیر انرژی چشمه، یک برج تقطیر آزمایشگاهی (با سینی های یک گذر و قطر 51 سانتی متر)همراه با آشکارساز تابشی NaI(Tl) با ابعاد یک اینچ در یک اینچ مورد استفاده قرار گرفت. جهت شبیه سازی ستون تقطیر در شرایط عملکردی عادی و عیب دار، از کد مونت کارلوی MCNPX استفاده شد. چشمه های Co-60 و Cs-137 برای بررسی تاثیر انرژی چشمه مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج شبیه سازی اسکن ستون سینی دار با نتایج تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته و تایید شده اند. نتایج حاکی ازآن است که چشمه Cs-137منجر به آمار شمارش بهتر برای ستون مورد تحقیق می شود و عیب کف روی سینی با این چشمه برای ستون مذکور بهتر تشخیص داده می شود.
    کلیدواژگان: تکنیک اسکن به کمک پرتوهای گاما، برج های تقطیر، عیب یابی، شبیه سازی مونت کارلو، آشکارساز تابشی، چشمه رادیوایزوتوپی
  • ندا گهرپی، منیژه مختاری دیزجی، محسن بخشنده صفحات 27-36
    هدف این مطالعه بررسی تاثیر غلظت ژلاتین خوراکی به عنوان عامل پلیمریزاسیون بر حساسیت پاسخ دز ژل پلیمر MAGIC-fتحت تابش پرتوهای گاما با انرژی 25/1 مگا الکترون ولت حاصل از چشمه کبالت - 60 است. برای بررسی میزان پلیمریزاسیون وابسته به دز، پارامترهای فراصوتی سرعت انتشار صوت و ضریب تضعیف امواج ارزیابی شد. برای خوانش میزان پلیمریزاسیون ژل ناشی از تابش، پارامترهای فراصوتی سرعت انتشار صوت و ضریب تضعیف موج صوتی قبل از تابش و بعد از پرتودهی در دز جذبی 36 گری با استفاده از روش عبوری امواج فراصوتی در فرکانس 5/0 مگاهرتز 24 ساعت پس ازتابش و در دمای خوانش 25 درجه سانتی گراد به دست آمد. برای بررسی اثر غلظت ژلاتین بر پلیمریزاسیون ژل، حساسیت ژل پلیمر MAGIC-fدر غلظت های مختلف ژلاتین از 4 تا 20 درصد با گام های 2 درصد بررسی شد. برای تعیین غلظت ژلاتین با حداکثر حساسیت پاسخ دز، از t-test استفاده شد. پاسخ دزیمترهای پلیمر ژل MAGIC-f، با افزایش غلظت ژلاتین تا 14 درصد افزایش یافت و بعد از آن به حالت اشباع رسید. بیش ترین اختلاف سرعت و ضریب تضعیف مطلق مربوط به غلظت 14 درصد ژلاتین قبل و بعد از پرتودهی 36 گری به ترتیب ،m.s-1 7/1±9/21 و dB.MHz-1.cm-1 7/4± 6/49 حاصل شد (عدد P کم تر از 05/0). حساسیت دزیمترهای بر پایه متاآکریلیک اسید به غلظت ژلاتین بستگی دارد. در این مطالعه غلظت 14 درصد ژلاتین بیش ترین پلیمریزاسیون را نشان داد. به علاوه ژلاتین خوراکی می تواند جایگزین ژلاتین های تجاری شود. امواج فراصوت این توانایی را دارد که به عنوان یک روش خوانش برای دزیمترهای پلیمر ژل مطرح شود.
    کلیدواژگان: پلیمر ژل، ژل MAGIC-f، سرعت انتشار صوت، ضریب تضعیف، غلظت ژلاتین
  • مریم دژانگاه، مجید قجاوند، رضا پورصالحی، رضا قلی پور پیوندی صفحات 37-46
    در این پژوهش بعد از ساخت نانوکامپوزیت لاستیک سیلیکون با افزودنی ذرات اکسید بیسموت، قابلیت جذب پرتوی گاما آن مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه زمینه ی پلیمری و نانو ذرات در یکدیگر قابل امتزاج بودند، روش فرآوری محلول جهت آماده سازی نمونه انتخاب شد و آزمایش میزان تضعیف پرتو گاما در برابر چشمه ی آمرسیوم صورت گرفت. نتایج آزمایش تضعیف نشان می دهد که حفاظ های نانو کامپوزیتی ساخته شده از کارایی بالایی برخوردار هستند به طوری که حفاظ لاستیک سیلیکون – اکسید بیسموت با ضخامت 15/2 میلی متر و 70 درصد وزنی پرکننده، 82 درصد فوتون های چشمه ی آمرسیوم را جذب می کند. در نهایت با استفاده از کد مونت کارلو برای نمونه های تهیه شده در مقابل چشمه ی آمرسیوم شبیه سازی انجام شده و نتایج به دست آمده با نتایج تجربی مقایسه شد؛ که این کد نتایج تجربی را تائید می کند.
    کلیدواژگان: لاستیک سیلیکون، اکسید بیسموت، حفاظت، انعطاف پذیر_ آمرسیوم، مونت کارلو
  • مصطفی شفایی، آمنه ضیایی دوستان، فرهود ضیایی، روح الله رحمانی فرد صفحات 47-51
    در این پژوهش پودر هیدروکسی اپتایت نانوساختار با فرمولCa10(PO4)6(OH)2 ، آلاییده با درصد های 1، 2، 4 و 5 مولار از یوروپیوم سنتز شد. نانو پودر ها از Ca(OH)2 و DCPD(CaHPO4.2H2O) در محلول آبی بدست آمد و سپس خصوصیات ساختاری و شکل شناسی ذرات به وسیله دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که آلاییدن یوروپیوم در ساختار هیدروکسی اپتایت با موفقیت انجام شده است. نمونه ها تحت تابش پرتوهای گامای حاصل از چشمه کبالت 60 با دز های بین 25 تا 800 گری قرار گرفتند. سپس خصوصیات ترمولومینسانس هیدروکسی اپتایت آلاییده با یوروپیوم شامل منحنی درخشش، دز-پاسخ و محوشدگی مورد مطالعه قرار گرفت و با پودر هیدروکسی اپتایت خالص مقایسه گردید. در این بین هیدروکسی اپتایت آلاییده با 5 درصد ناخالصی یوروپیوم دارای بیشترین پاسخ ترمولومینسانس است.
    کلیدواژگان: هیدروکسی اپتایت نانو ساختار، ترمولومینسانس، یوروپیوم، آلاییدن
|
  • Ehsan Boustani, Samad Khakshournia, Hossein Khalafi Pages 1-8
    Tehran Research Reactor (TRR) is in a residential area. Some other characteristics such as aged, relatively full time operation and also being the only available reactor for producing some radioisotopes, are the reasons for special attention to this reactor safety. Recently, a Second Shutdown System (SSS) has been designed for this reactor, which is completely independent and diverse from First Shutdown System (FSS) and upgrades this reactor safety. For representing the importance of this system in enhancing the reactor safety, the probable accident of core meltdown which its consequence is release of radioactive pollution in the reactor inside and outside has been investigated. Then, amount of pollution released in environment after happening the accident and malfunction of the shutdown systems has been investigated. In doing this study, the ORIGEN2 code has been used for determining the inventory of one operational core with approximately 28.27% burnup and HotSpot health physics code has been used for simulating the release of radioactive pollution and calculation of Total Effective Dose Equivalent (TEDE). This accident has been analyzed intentionally conservative, for example core inventory supposed after full time operation which the inventory is in maximum or all pollutions released to environment immediately.
    Keywords: Tehran research reactor, Second shutdown system, Safety, Radioactive pollution release, ORIGEN2, HotSpot
  • Anita Alipour, Amir Abbas Sabouri Dodaran, Flamarz Torkzadeh, Parvin Sarabadani Pages 9-14
    In this study, aluminum oxide dosimeter doped with carbon impurities, with chemical formula of α-Al2O3: C and commercial name of TLD-500 was used. Optical effects of ionizing radiation and UV light on TLD-500 discs and powder as well as the effect of fluorescent lamp on the crystal were investigated. Results of irradiation with Cobalt-60 source which were repeated for at least three dosimeters indicated that the response was linear up to 6 Gy. Evaluating the effects of UV and ionizing radiations displayed a reduction in luminescence peak intensity. We also performed the different experiments (ATR and FT-IR) which show, the high sensitivity to the light with different wave length i.e. Sun light, IR, UV, Fluorescent.
    Keywords: TLD-500, UV ray, OSL
  • Mahbobeh Masoumbeigi, Akbar Aliasgharzadeh, Mohammad Nazififard, Ahmad Ramezani-Moghadam Pages 15-20
    Knowing patient exact dose during radiological activities is considered as one of the main principles to decrease radiation-induced dangers which are not really necessary and affect a great deal of people. In this respect, in recent years many extensive studies have been done on types of photodiodes and production of X-ray detectors using semiconductor elements. Since these elements are not very expensive and are too small in size and we can gain information of received dose immediately and without wasting time, they are mostly used. We aim to design a dosimeter using semiconductor elements for X-ray diagnostic radiation dosimetry. We used a typical silicon diode. Also, a stable circuit was applied to detect diagnostic X-ray radiations. To determine logical correlation between the electronic behavior of PIN sensor and specific parameters of X-ray (KV, mA.S), the designed circuit and calibrated ionization dosimeter were simultaneously irradiated by the diagnostic X-ray radiation with different energies and intensities. Finally, signal behavior was converted to digital amounts by the designed circuit. The amounts were then compared with received dose as recorded by ionization dosimetry. Results of the designed dosimetry behavior and ionization dosimetry simultaneously showed that the designed dosimetry responses are rather linear in different radiations whereas responses of the dosimetry under study is linear in low voltages while in high voltages no specific linear relation was found. It seems that used photodiode due to its availability, and low cost can be used as a dosimeter to measure diagnostic x-ray radiations in low energies.
    Keywords: Diagnostic X-ray, Silicon pin diode, Semiconductor dosimetry
  • Hadi Shahabinejad, Amir Hossein Feghhi Pages 21-26
    In this article the source energy effect on the quality of counting profile obtained using gamma ray scanning technique has been investigated. A lab-scale tray type column (one-pass tray type with 51 cm diameter) along with a 1×1 inch NaI (Tl) has been applied to investigate the source energy effect. MCNPX Monte Carlo code has been used to simulate the column in normal and abnormal operating conditions.Cs-137 and Co-60 sources have been used to investigate the source energy effect. The simulation results of the column scanning have been validated by experimental measurement results. Based on the results, Cs-137 leads to a better statistics with respect to Co-60 and the foaming defect is better distinguished using Cs-137.
    Keywords: Gamma scanning technique, Distillation columns, Troubleshooting, Monte Carlo simulation, Radiation detector, Radioisotope source
  • Neda Goharpay, Manijhe Mokhtari, Mohsen Bakhshande Pages 27-36
    The aim of this study is to evaluate the effect of edible gelatin concentration as a polymerization agent on MAGIC-f polymer gel dose-response sensitivity irradiated by 1.25 MeV energy of cobalt-60. To investigate the dose-dependent polymerization, ultrasonic parameters of propagation speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient were evaluated. To read-out of the radiation-induced polymerization of gel, ultrasonic parameters of speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient before and after irradiation in 36 Gy absorbed dose were obtained using ultrasonic wave transmission technique at a frequency of 0.5 MHz, 24 hours after irradiation at 25 AWT IMAGEread-out temperature. To evaluate the gelatin concentration effect on gel polymerization, MAGIC-f polymer gel sensitivity were investigated in different concentrations of gelatin from 4 to 20 percent in steps of 2. The gelatin concentration with a maximum sensitivity of ultrasonic at dose of 36 Gy was determined utilizing t-test analysis. MAGIC-f polymer gel dosimeters response was optimized at 14 percent gelatin concentration, beyond which saturation happens. The most difference in absolute speed of sound and broadband ultrasound attenuation coefficient is related to 14% gelatin concentration, before and after 36 Gy irradiation was observed to be 21.9 ±1.7 m.s-1 and 49.6 ± 4/7 dB.MHz-1.cm-1, respectively (P
    Keywords: Polymer gel, MAGIC-f gel, Propagation speed of sound, Broadband ultrasound attenuation, Gelatin concentration
  • Maryam Dejangah, Majid Ghojavand, Reza Poursalehi, Reza Gholipour Peyvandi Pages 37-46
    Here, by use of Silicon rubber as polymeric matrix and Bismuth oxide as fillers, composite materials are fabricated up to 70 wt% and their gamma ray attenuation is studied. Due to the fair solubility of Bismuth oxide particles in polymer matrix, the solution intercalation method is used for nanocomposite fabrication. The applied source for radiation attenuation test is 241Am with photon energies 59.5 KeV. The experimental results show that the fabricated samples have high performance in low energy X ray shielding. For example, the 70% wt sample with the thickness 0.215cm is able to absorb 82% of photons of 241Am. To verify the experimental results, the attenuation process is simulated by MCNP-4C code and it is found that the simulation coincide with the experiment.
    Keywords: Silicon rubber, Bismuth oxide, Flexible, Protect, Amersium, Mont Carlo
  • Mostafa Shafaei, Ameneh Ziaiedoustan, Farhood Ziaie, Roohollah Rahmanifard Pages 47-51
    Nano-structured hydroxyapatite doped with europium in different mole percentages of 1 to 5 have been synthesized using a hydrolysis route. Structural and thermoluminescence (TL) properties of the samples have been discussed in detail. Powder X-ray diffraction and scanning electron microscopy confirm the phase purity and nano structure nature of synthesized powder. The samples were irradiated by gamma rays and their corresponding TL glow curves were recorded. Their glow curves, dose responses and fading curves were compared. Different TL sensitivity, peak position and fading were observed, where 5mole% of europium doped hydroxyapatite is found to be the most TL sensitive with lowest level of fading during 30 days. These properties along with bone tissue similarity make this material a candidate for gamma radiation dosimetry.
    Keywords: Nanostructure hydroxyapatite, Thermoluminescence, Europium, Dopant