فهرست مطالب

نشریه تابش و فناوری هسته ای
سال دوم شماره 1 (بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/10/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • اصغر محمدی، مصطفی حسن زاده، مرتضی قریب، علی مالکی فارسانی صفحات 1-7
    در این مطالعه، محاسبات ایمنی بحرانیت هسته ای و حفاظ رادیولوژیکی مربوط به مخزن حمل و انبارش موقت سوخت های هسته ای مصرف شده در راکتور تحقیقاتی تهران انجام گردیده است. به چنین مخزن هایی که کاربرد دوگانه دارند، کسک های دو منظوره (dual purpose cask) گفته می شود. این مطالعه دارای سه قسمت عمده، شامل عبارت چشمه، محاسبات حفاظ رادیولوژیکی و بحرانیت هسته ای می باشد. برای تعیین عبارت چشمه پرتوزا از کد ORIGEN2.1 و برای محاسبات حفاظ رادیولوژیکی و بحرانیت هسته ای از کدMCNP5 که از روش مونته کارلو بهره می گیرد، استفاده شده است. با توجه به نتایج استوانه ای از جنس سرب با ضخامت بدنه، بالا و پایین به ترتیب 18، 13و 13سانتی متری که به محفظه شبکه ای مانند به قطر و ارتفاع به ترتیب 60 و 100 سانتی متری محاط شده است، به عنوان کسک دو منظوره پذیرفته شده است.
    کلیدواژگان: حفاظ گذاری، کسک، ORIGEN2، 1، MCNP 5
  • حمایت عسگری لجایر، نصرت الله نجفی، ابراهیم مقیسه صفحات 9-23
    با افزایش ساخت و بهره برداری تصفیه خانه های فاضلاب، تولید و مصرف لجن فاضلاب به عنوان یکی از ضایعات آلی افزایش یافته است. به دلیل ناتوانی روش های به طور متداول استفاده شده برای تصفیه و تثبیت لجن در حذف کامل بیمارگرها و جلوگیری از رشد مجدد آن ها، حذف مواد شیمیایی آلی پیچیده و دیگر آلاینده ها، استفاده کشاورزی یا دفع در محیط زیست لجن می تواند برای محصولات کشاورزی، انسان و دام خطرناک بوده و باید قبل از استفاده یا دفع، گندزدایی شوند. عدم وجود مطالعه جامع در زمینه روش های جدید گندزدایی لجن در ایران، لزوم معرفی این فن آوری ها و سازوکار تاثیر آن ها را آشکار می سازد. در این بررسی، مطالعات مرتبط صورت گرفته در دهه اخیر از بانک های اطلاعاتی Scopus، Elsevier، Google Scholar و SID با کلیدواژه های لجن فاضلاب، گندزدایی و پرتو یون ساز به صورت فارسی و انگلیسی جستجو شد.در بین روش های گندزدایی لجن فاضلاب، بهترین روش برای حذف بیمارگرها صرف نظر از مسائل اقتصادی، پاستوریزاسیون حرارتی و پرتوهای یون ساز می باشد. از بین پرتوهای یون ساز، پرتو گاما و بیم الکترون امکان استفاده برای اهداف گندزدایی لجن فاضلاب را داشته، ولی مزایای پرتو گاما نسبت به بیم الکترون باعث شده که از پرتو گاما استفاده گسترده تری شود. در لجن فاضلاب تحت پرتو گاما ممکن است فرآیندهایی مانند اکسایش مواد آلی، تخریب ساختمان مولکول های آلی و غیرآلی، تغییر در سیستم کلوئیدی و مرگ بیمارگرها مشاهده شود، لذا مقاله حاضر به بررسی سازوکار های تاثیر پرتو گاما بر موارد مذکور و عوامل تغییر دهنده این سازوکار ها می پردازد. با توجه به کاربرد لجن در ایران عمدتا در کشت سبزیجات و ورود آلاینده های آلی و معدنی به زنجیره غذایی با مصرف مستقیم این گیاهان، کاربرد روش های نوین گندزدایی و تصفیه لجن فاضلاب از جمله تکنیک پرتو گاما و مطابقت لجن مصرفی با استانداردهای مربوطه ضروری است.
    کلیدواژگان: اشعه گاما، پرتو یون ساز، لجن فاضلاب، گندزدایی
  • رضا پورایمانی، مهرداد اقا محمدی صفحات 25-33
    در این تحقیق، تغلیظ آب تریتیومی در فرایند تولید و غنی سازی آب سنگین مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور در مراحل مختلف تغلیظ آب سنگین در مجتمع آب سنگین اراک نمونه برداری و فعالیت ویژه تریتیوم با استفاده از شمارنده سوسوزن مایع(LSC ) بر مبنای بتای گسیل شده اندازه گیری شد.تقطیر آزوتروپ بعنوان یک روش آماده سازی نمونه جهت تمیز سازی قبل از اندازه گیری مقدار تریتیوم در اب سنگین به کار گرفته شد. نمونه برداری تحت شرایط خاص و مواظبت های ویژه انجام شد. فعالیت ویژه تریتیوم در نمونه های با درصد غنای آب سنگین 35/0%، 50/13%، 20/35%، 16/56%، 20/58%، 50/77% و80/99% اندازه گیری گردید. مقادیر به دست در این تحقیق از80/0 ±86/14تا 01/1 ± 19/52 واحد TU2 تغییر میکند. ضریب همبستگی 853/0 بین فعالیت ویژه ترتیتیوم و درجه غنای آب سنگین محاسبه گردید. در نمونه آب سنگین با غلظت 8/99%، یک انحراف از خط راست مشاهده شد که موجب کاهش ضریب همبستگی (R2) گردید.
    کلیدواژگان: LSC، T2Oتقطیرآزوتروپ، آب سنگین
  • سید مهدی تیموری سندسی، عباس قاسمی زاد صفحات 35-44
    در این کار، با استفاده از کد محاسباتی MCNPX 2.6.0، هفت چشمه نوترونی مختلف -چشمه نقطه ای همسانگرد که نوترون های تک انرژی (MeV) 1/14 ساطع می نماید، یک چشمه کروی با شعاع 30 میکرومتر که نوترون های تک انرژی (MeV) 1/14 ساطع می نماید و نیز، چشمه های کروی با شعاع 30 میکرومتر و طیف همجوشی گاوسی با پهناهای 1، 10، 50، 100 و 1000 کیلو الکترون ولت- را در مورد پنج فاکتور جریان نوترونی صفحه ای، شار نوترونی صفحه ای، شار نوترونی حجمی، انرژی به نهشت نهاده شده در سلول و انرژی شکافت به نهشت نهاده شده، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان دهنده این واقعیت می باشد که می توانیم با تقریب و خطای بسیار مناسبی، یک قرص ICF را با یک چشمه نقطه ای همسانگرد که نوترون های تک انرژی (MeV) 1/14 ساطع می نماید، شبیه سازی نمود.
    کلیدواژگان: رآکتور هیبرید، شکافت، همجوشی، کد 2، 6، 0 MCNPX
  • عبدالکاظم انصاری نژاد صفحات 45-54
    امروزه با توسعه تکنولوژی، هادرون درمانی در حال گسترش بیشتری نسبت به سایر روش های متداول پرتو درمانی است. در این زمینه شتاب دهنده لیزری بعنوان روشی نوین، بصورت سیستمی بسیار جمع و جور، امکان درمان طیف وسیعی از بیماران سرطانی را بکمک تجهیزاتی مختصر و با هزینه ای مناسب میسر می سازد. این روش دارای فن آوری متفاوت نسبت به روش های دیگر پرتودرمانی با شتاب دهنده های متعارف است. از مهمترین ویژگی های شتاب دهنده لیزری، داشتن وزن و ابعاد کم بدلیل فشردگی اجزاء، حفاظ گذاری مختصردر مقابل اشعه، کوچکی و تعداد کم مگنت های هدایت و انتقال بیم و علاوه بر آن مجهز بودن به گانتری جمع و جور، است، این مزیت ها برای آنکولوژیست های پرتو پزشکی، عملکردهای مناسب درمانی را فراهم می کند. درضمن درمان غیر ممکن برخی از تومورها با روش های متداول و شتاب دهنده های متعارف، با توجه به ویژگی های بیم ذرات باردار، سهولت در تغییر شدت پالس، نقطه ای بودن بیم، قابلیت گسترش دامنه بیم و توزیع دز، با این سیستم، میسر می گردد. در این سیستم، امکان قرار گرفتن دستگاه توموگرافی گسیل پوزیترون همراه با گانتری فراهم است تا آنکولوژیست پرتو درمانی بتواند در ضمن پرتودهی تومور با بررسی نتایج پرتوتشخیصی، از مقادیر واقعی دز دریافتی بیمار اطلاع یافته و طرح درمان را بهبود بخشد. توزیع دز توسط بیم پرتو تولیدی بکمک شتابدهنده لیزری، با ابعاد کوچک توموری که در مراحل اولیه رشد است، بخوبی متناسب است. این تکنولوژی بویژه در پیشبرد روش نوین پرتو درمانی تطبیقی بیولوژیکی اهمیت دارد و می تواند در زمینه کاربرد شتاب دهنده های انرژی بالا، نظیر سینکروترون و سیکلوترون، تحولی ایجاد کند.
    کلیدواژگان: هادرون درمانی، شتابدهنده لیزری، شتابدهنده ذرات
  • معصومه سلیمانی نیا، مهدی احمدی، سارا زارعی صفحات 55-62
    در این مقاله، به محاسبه و شبیه سازی حفاظ در نظر گرفته شده برای سامانه پرتودهی بناب پرداخته شده است. این سامانه از نوع پانورامیک استخری بوده که جهت پرتودهی انواع لوازم و تجهیزات پزشکی، ادویه جات، مواد غذایی و بهداشتی به منظور سترون سازی و افزایش ماندگاریمورد استفاده قرار می گیرد. پرتودهی توسط فوتونهای گسیلی از چشمه 60Coدر فضایی تحت عنوان اتاق پرتودهی انجام می شود.ابعاد داخلی اتاق (m2) 1/7 × 5/10 به ارتفاع (m) 2/3 می باشد و ضخامت دیوارها و سقف آن (m) 1/2 از جنس بتون معمولی است. راهروهایی چندخم برای عبور افراد و محصولات جهت جلوگیری از نشت و جویبارش پرتو از طریق داکتها به بیرون اتاق، به عنوان ورودی در نظر گرفته شده است. محاسبات ارزیابی حفاظ مذکور با در نظر گرفتن آهنگ دز کمتر از μSv/hr 1/0 (حد دز زمینه) توسط کد مونت کارلوی MCNP4C با روش های کاهش واریانس انجام شد و آهنگ دز در نقاط مختلف و بیرون حفاظ به دست آمد. نتایج به دست آمده ایمنی طرح ارائه شده به منظور راه اندازی سامانه را نشان دادند.
    کلیدواژگان: اتاق پرتودهی، حفاظسازی، چشمه کبالت 60، مرکز پرتودهی بناب، سترون سازی
|
  • A. Mohammadi, M. Hasanzadeh, M. Gharib, A. Maleki Farsani Pages 1-7
    In this research¡ shielding and criticality safety calculations carried out for interim storage and transportation cask in the Tehran Research Reactor. Such dual purpose cask is being designed to the spent fuel elements of research reactors. The Monte Carlo MCNP5 code calculation was utilized for the criticality safety analysis and ORIGEN2.1code was used for shielding calculation. According to the results¡ a cylinder of lead body with thickness¡ top and bottom¡ 18¡ 13 and 13 cm respectively¡ as cask dual meet the design criteria that can be accepted.
    Keywords: Burn-up, Research Reactor, MTR, Shielding, cask
  • H. Asgari Lajayer, N. Najafi, E. Moghiseh Pages 9-23
    With increasing in construction and operation wastewater treatment plants, production and use of sewage sludge have been increased as an organic waste. Due to disabilities of common methods used for purification and stabilization of sludge in complete elimination of the pathogens and prevent its re-growth, elimination of complex organic chemicals and other pollutants, agricultural use or disposal of sludge in the environment could be dangerous for agricultural crops production, human and animal health and must be disinfected before using or disposal. Lack of comprehensive study on new methods of sludge disinfection in Iran, reveals the introduction of these technologies and their impacts mechanisms. The best way to remove the pathogen of sewage sludge during the disinfection methods regardless of economic issues is thermal pasteurization and ionizing radiation. Between the ionizing radiation, gamma radiation and electron beam may be used for disinfection of sewage sludge, but the benefits of gamma rays on the electron beam that make extensive use of the gamma rays. In sewage sludge under gamma radiation may be observed processes such as oxidation of organic matter, destruction of inorganic and organic molecules buildings, changes in the colloidal system and death of pathogens.
    Keywords: Disinfection, gamma ray, Ionizing radiation, Sewage sludge
  • Reza Pourimani, Mehrdad Agha Mohammadi Pages 25-33
    In this research investigated the tritiated water concentration process in heavy water production process. For this purpose sampling were taken in different stage of heavy water enrichment in Arak Heavy Water Plant. Tritium concentration was measured using Liquid Scintillation Counter (LSC) based on β-decay of tritium isotope. Azeotropic distillation was applied as a sample preparation method to clean up of samples before measurement of tritium concentration in heavy water. In the specific condition and special care out prepared different samples of heavy water. Tritium specific activity determined in heavy water enrichment 0.35%, 13.5%, 35.20%, 56.16%, 58.20%, 77.5% and 99.8%. The obtained specific activity varied from 14.86 ± 0.80 to 52.19 ± 1.01 TU in the samples. Coefficient correlation between tritium specific activity and enrichment degree of D2O obtained 0.853. In the case of heavy water with 99.8% enrichment of D2O a deviation was observed from direct line which cause to decrease of R2.
    Keywords: LSC, T2O, Azeotropic distillation, heavy water
  • Mehdi Teimouri, Abbas Ghasemizad Pages 35-44
    In this work, we had examined 7 different types of neutron sources -An isotropic point source, sending 14.1(MeV) monoenergetic neutrons ,An spherical source with 30 micron radius sending 14.1 (MeV) monoenergetic neutrons, and A 30 micron radius spherical source having Gaussian fusion energy spectrum from a d-t fusion, with different bandwidths -1,10,50,100 and 1000 KeV and investigated 5 different important factors for a reactor –neutron surface current, neutron surface flux, neutron volume flux, energies deposited in cells and deposited fission energies in the fission cell, using most current Monte Carlo Calculation Code, MCNPX 2.6.0. The results show that we can simulate an ICF table as an isotropic point source sending monoenergetic neutrons, with no essential errors.
    Keywords: Hybrid Reactor, Fission, Fusion, MCNPX 2.6.0 Code
  • Abdolkazem Ansarinejad Pages 45-54
    Actually the hadrontherapy as an advanced technique of radiation therapy is increasing. The advantage of the high accuracy of the dose deposition resulting from the physical properties of hadrons and the higher radiobiological effectiveness make this kind of radiation a promising tool for cancer treatment. This is feasible with the introduction of an advance technology that is different from the conventional accelerator-based approach. The laser acceleration represents a new generation of hydrotherapy treatment where a compact accelerator system for cancer beam therapy can become affordable to a broad range of patients. In general will be reduced the overall system size and weight. This is due not only to the compactness of the accelerator component, but also to reduced radiation protection shielding requirements, fewer proton magnets, and the compactness of the gantry. A compact, laser acceleration system allows a PET device to be located nearby the patient and incorporated into the gantry. The radiation oncologist may be able to irradiate a tumor by scanning with a pencil beam that is well conforms to the small size of early stage tumors while controlling the dosage in the patient, according to the treatment plan. The laser acceleration method due to its compactness and other novel characteristics provides many enhanced capabilities for the radiation treatment oncology.
    Keywords: hadrontherapy, laser accelerator, particle accelerator
  • Masoumeh Solimaninia, Mehdi Ahmadi, Sara Zarei Pages 55-62
    Calculations and simulation of the designed shield for Bonab Industrial Irradiation Unit has been investigated in this work. This irradiator is panoramic wet source storage which is used to irradiation of medical equipment, some kinds of food & healthcare products, spices, … in order to sterilization and increasing of durability. Irradiation is performed in irradiation room using emitted photons of 60Co source. The internal dimensions of the room is 10.5 (m) *7.1 (m) *3.2 (m) (L*W*H) which is made of ordinary concrete walls and roof with thicknesses of 2.1 m to reduce dose rate less than 0.1 µSv/hr out of the shield. Two separated mazes have been considered as entrance of the room for passage of personals and goods and prevent leakage & streaming of radiation through ducts into outside. The calculations were performed with Monte Carlo MCNP4C Code and variance reduction methods to obtain the dose rate in various layers and beyond the shield. The obtained results showed the safety of existent scheme for getting started the operations of the irradiation unit.
    Keywords: Irradiation room, Shielding, 60Co source, Bonab irradiation unit, Sterilization