فهرست مطالب

نشریه تابش و فناوری هسته ای
سال دوم شماره 2 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1395/02/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حبیبه قهرمانلو، نیما قلعه، غلامرضا اطاعتی، مجتبی تاجیک صفحات 1-11
    در این مقاله جزئیات شبیه سازی پاسخ سوسوزن غیرآلی یدورسدیم وقتی در معرض چشمه تک انرژی گامای سزیم 137 قرار گرفته است بیان می شود که بر اساس آن، انباشت انرژی در سوسوزن، توسط کارت PTRAC کد مونت کارلوی چندمنظوره MCNPX و ترابرد نور سوسوزنی توسط کد PHOTRACK و بصورت یک برنامه پس پردازش نجام می شود. به منظور مقایسه نتایج شبیه سازی با تجربی، یک پهن شدگی اضافی به طیف شبیه سازی اضافه (یا پیچش) می شود تا اثرات ناشی از حضور لامپ تکثیرکننده نوری و پدیده آماری گسیل نور سوسوزن و نظایر آن لحاظ گردد. محاسبه برد ذرات ثانویه در سوسوزن که برای محاسبه و بهینه سازی اندازه حجمک های موردنیاز بکار می رود، بخش مهمی از مقاله را شامل می شود. همچنین اثر دیواره بر روی تابع پاسخ که ناشی از توقف الکترونهای ثانویه در مرز سوسوزن است، محاسبه شده است. مقایسه بین داده های تجربی و شبیه سازی پژوهش حاضر، همخوانی خوبی را نشان می دهد. با استفاده از نتایج پژوهش حاضر، محاسبات مشابهی را می توان برای بدست آورد پاسخ آشکارساز سوسوزن یدور سدیم به چشمه گامای با طیف انرژی نیز انجام داد.
    کلیدواژگان: سوسوزن، یدورسدیم، MCNPX، PTRAC، PHOTRACK
  • هادی اسلامی زاده، مهسا پیرپور صفحات 13-23
    در تحقیق حاضر قصد داریم در چارچوب مدل آماری اصلاح شده و در نظر گیری تاثیر دما و اثر مولفه اسپین در امتداد محور تقارن هسته، k، فرایند شکافت هسته برانگیخته 207At خلق شده در فرایند همجوشی 19F+188Os را شبیه سازی نمائیم. و با محاسبه و برآزش داده های محاسباتی با داده های تجربی سطح مقطع شکافت و ناهمسانگردی پاره های شکافت، اطلاعاتی پیرامون ضریب دما، ، و ضریب تصحیح ارتفاع سد شکافت، rB، که در این مدل بعنوان پارامترهای آزاد در نظر گرفته می شوند، بدست آوریم. و نشان خواهیم داد که مقادیر مناسب این دو پارامتر برای هسته 207Atعبارتند از a=0.018+0.0055MeV وrB=1.0015+0.0025. سپس برای نشان دادن توانایی این مدل در برآورد ویژگی های مختلف فرایند شکافت، بطور نمونه اقدام به برآورد تعدادنوترونهای خروجی قبل از فرایند شکافت هسته برانگیخته 207At با بکارگیری پارامترهای استخراج شده خواهیم نمود، و نشان خواهیم داد که نتایج استخراج شده بطور رضایت بخشی با داده های تجربی در توافق می باشند.
    کلیدواژگان: شکافت، سطح مقطع شکافت، کثرت نوترون های خروجی فبل از فرایند شکافت
  • مرتضی مقدری امیری، امید ناصر قدسی صفحات 25-30
    در این مقاله بر روی وابستگی تابع پاسخ آشکارسازهای سوسوزن CsI(Tl) به شیب های دمایی کار شده است. در واقع اثرات سرد کردن آشکارسازهای سوسوزن CsI(Tl) به قطر mm 40 و طول mm 120 و تکثیر کننده فوتونی به قطر mm 40 و طول mm 50 را در گستره دمایی °C 30 تا °C 30- را بر روی شکل پالس خروجی و قدرت تفکیک این آشکارسازها برای طیف سنجی پرتوهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل شده در این پژوهش نشان می دهد که این آشکارساز سوسوزن تحت ولتاژ 670V ، که بهترین ولتاژ اندازه گیری شده برای این آشکارساز می باشد، و در گستره دمایی بیان شده رفتار خطی کاهشی از خود نشان می دهد، همچنین از دمای °C 30 تا °C 30- ، قدرت تفکیک انرژی از 0.2169 به 0.3237 تغییر یافته است، بنابراین می توان نتیجه گرفت که قدرت تفکیک این آشکارساز 50% تضعیف شده است.
    کلیدواژگان: آشکارساز سوسوزن (CsI(Tl، تکثیرکننده فوتون، قدرت تفکیک، شیب های دمایی
  • پوریا ناصری، سهیل خوشبین فر صفحات 31-46
    در مطالعات توزیع عمقی Cs137 مرسوم است که نتایج داده های تجربی سنجش موجودی سزیوم در لایه های مختلف خاک را با برازش پاسخ معادله 1-بعدی پخش-پهن رفت در زمان نمونه برداری مقایسه نمایند که این روش صرفا نمایانگر فرایند ترابرد خالص Cs137 در خاک های دست نخورده می باشد. درجه صحت این روش تابعی از جنس بافت خاک منطقه مورد مطالعه می باشد. تحقیقات نشان داده اند که خاک های حاوی درصد بالاتر ترکیبات رسی قادرند Cs137 را به نحو محسوسی تثبیت نمایند. اثر فعالیت های زیستی و جمعیت کرم های خاکی در خاک سطحی نیز منجر به بروز اختلال در توزیع عمقی خالص و باز توزیع غلظت می گردد. در این پژوهش، شبیه سازی عددی 3-بعدی از فرایند ترابرد Cs137 نهشتی سانحه چرنوبیل در خاک منطقه که شامل فرایند های مهم فیزیکی- شیمیایی تاثیر گذار، ارائه گردیده است. مدل عددی بر مبنای نتایج گزارش سنجش توزیع عمقی Cs137 استخراج شده نهشت سانحه چرنوبیل در خاک برگزیده استان گیلان می باشد و در آن، مفروضات ریزش سزیوم چرنوبیل با تابعیت پالسی و همچنین مشخصات خاک منطقه لحاظ گردیده است. نشان داده شده است که توزیع عمقی تولید شده از شبیه سازی با نتایج مدل 1-بعدی پخش-پهن رفت سازگاری قابل قبولی به ویژه در پیش بینی مکان قله زیر سطحی انباشت Cs137 دارا است که ناشی از وجود محتوی رس فراوان در خاک منطقه نمونه برداری است که در کاهش سرعت نفوذ عمقی موثر است. با این حال، الگوی توزیع عمقی پیش از قله انباشتی Cs137 در مدل نظری و نتایج تجربی اختلافاتی دارند. برای پی بردن به ماهیت این تفاوت، از نمایش توزیع کسری بهره می گیریم. در این حالت، آشکار می گردد که فعالیت تجمعی کل در ناحیه خاک سطحی در دو حالت با یکدیگر تقریبا برابر می گردد که علت این انطباق را می توان به فعالیت زیستی، حضور کرم خاکی و پوشش گیاهان سطحی مرتبط دانست. علاوه بر این، قدرمطلق بیشینه اختلاف مقادیر نظری-تجربی در هر لایه خاک، حداکثر بالغ بر 10 درصد می گردد و در لایه های عمیق تر این اختلاف به تدریج محو می شود.
    کلیدواژگان: سزیوم 137، سانحه چرنوبیل، معادله پخش، پهن رفت، فرایند زیستی خاک، توزیع عمقی سزیوم 137
  • بهنام غفوری، لیلا غلامزاده، فریدون پیامی صفحات 47-52
    بهره وری سوخت یکی از متداول ترین کمیتها برای تعیین میزان بازدهی سوخت هسته ای و ارزیابی عملکرد بلند مدت رآکتور می باشد .روش های متفاوتی برای محاسبات بهره وری سوخت موجود بوده که شامل روش های ماتریسی، نیمه عددی و عددی می باشد. یکی از آنها استفاده از روش نرخ انتقال حرارت خطی و نرخ شکافت بوده که این روش جزو روش های عددی محسوب می گردد که این روش پیچیدگی های محاسباتی کمتری داشته و در عین حال روش بسیار دقیقی می باشد. در این مقاله یک مجتمع سوخت رآکتور آب تحت فشار بر اساس اطلاعات تجربی موجود با استفاده از کد MCNPX طراحی و مقدار بهره وری سوخت به دقت توسط کد محاسبه شده که نتایج بدست آمده از روش نرخ های انتقال حرارت خطی و نرخ شکافت و نتایج حاصل از کد به منظور تعیین دقت روش پیشنهادی بایکدیگر مقایسه شده اند.نتایج بیانگر دقت بالای روش پیش نهادی برای محاسبات بهره وری می باشد.
    کلیدواژگان: بهره وری سوخت، نرخ انتقال حرارت خطی، نرخ شکافت، رآکتور آب تخت فشار
  • غلامرضا زارعی، علی مالکی فارسانی، امیر حیدری، مسعود نصیری صفحات 53-59
    نانوالیاف(Engelhard Corporation titanosilicate number 10/polyacrylonitrile) ETS-10/PAN به عنوان یک مبادله کننده کامپوزیتی برای جذب فلزات سنگین سنتز وبهینه شد. چندین پارامتر در تهیه این جاذب، بررسی و در نهایت سایز نانوالیاف حدودا به75 نانومتر رسید. ساختار بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM)) وطیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس((EDAX شناسایی و اندازه گیری منافذ و نسبت سطح به حجم جاذب با استفاده از آنالیزBET انجام شد.
    کلیدواژگان: نانوالیاف، پلی اکریلونیتریل، ETS، 10، تبادل یونی
|
  • Habibeh Ghahremanloo, Nima Ghal, Eh, Gholam Reza Etaati, Mojtaba Tajik Pages 1-11
    The paper presents the detailed procedure for generating the response function of sodium iodide scintillation detector when exposed to mono-energetic gamma rays of Cs-137 source. The deposition energies of incident gamma rays within the scintillator are calculated using the PTRAC card of the multi-purpose Monte Carlo code, MCNPX, whilst the scintillation light transport simulation is undertaken with PHOTRACK code as a post-processing program. Finally, an extra broadening corresponding to the presence of multiplier tube (PMT) and the statistical fluctuations of scintillation light emission is utilized to produce a simulated response function that is comparable with experimental pulse-height distribution of the NaI(Tl) detector. The so-called wall (or edge) effect has been evaluated to incorporate the partial energy deposition of secondary electrons at the scintillator boundaries. Similar simulations can be performed to model the response of sodium iodide (and other inorganics) scintillator to the gamma-ray sources with an energy spectrum as well.
    Keywords: NaI(Tl) scintillator, PTRAC, MCNPX, PHOTRACK
  • Hadi Eslami Zadeh, Mahsa Pirpour Pages 13-23
    In the present research, we want to simulate the fission process of the excited nucleus 207At produced in fusion reaction 19Fퟏ in the framework of the modified statistical model with considering the effects of projection of spin about the symmetry axis, K, and temperature. In our simulation, we calculate the fission cross section and anisotropy of the fission fragment angular distribution for 207At and by fitting the calculated data with the experimental data extract the magnitude of the temperature coefficient of the effective potential,, and the scaling factor of the fission-barrier height,. Furthermore, we show that the appropriate values of these parameters for 207At are and .Then, in order to show that the ability of this model to estimate another features of fission process, we calculate for example neutron multiplicity by using the extracted parameters for the excited nucleus 207At. And also, we show that the calculated data for the neutron multiplicity for the excited nucleus 207At are satisfactorily in agreement with the experimental data.
    Keywords: Fission, Fission cross section, Pre, scission neutron multiplicity
  • Morteza Moghaddari Amiri, Omid Naser Ghodsi Pages 25-30
    In this paper is worked on the dependence of response function of CsI (Tl) scintillator on temperature gradient . In fact , the cooling effects for temperature range from -30 ℃ to 30 ℃ on the output pulse shape and resolution of this detector is studied, which it diameter and length are 40 mm and 120 mm , respectively , and also , the coupled photomultiplier with this scintillator has 40 mm and 50 mm diameter and length, respectively. The generated results under 670V, which is the best voltage that we measured for this scintillator in the room temperature , and in this mentioned temperature range , demonstrate the linear reduction treatment for this scintillator and so for temperature range from ℃ to -30℃ , the energy resolution of this scintillator has changed from 0.2169 to 0.3238 , so we can conclude that energy resolution reduced by 50 % .
    Keywords: CsI (Tl) Scintillator, Photomultiplier, Energy Resolution, Temperature gradient
  • Pouria Naseri, Soheil Khoshbinfar Pages 31-46
    It is common in the literature to confront the measured 137Cs depth profile with the analytical solution of 1D Advection-Dispersion Equation (ADE) calibrated for the time of sampling which is a pure transport model useful for undisturbed soils. The degree of accuracy is strongly associated to the soil texture. It has been proven that soil with high clay content can retain radiocesium better. Moreover, the effect of biological processes and earthworm population activities in topsoil may result in redistribution of 137Cs concentration, as well. In this research, a 3D numerical transport model of 137Cs Chernobyl fallout including main physicochemical reactions of 137Cs transport in soil was presented. The numerical model was constructed on the basis of recently reported Chernobyl derived 137Cs depth profile on some selected soil of Guilan Province of Iran. In the course of simulation process, the proper assumptions about 137Cs fallout scenario (pulse deposition) and soil parameters (forest soil) have been considered. It has been shown that the predicted depth profile is in good agreement with the experiment especially in the location of activity peak. The latter might be related to the high clay mineral content of the soil which strongly has been slowed down the downward migration. It however almost visually two different patterns appears on the left side of 137Cs peak between theoretical and experimental results. In order to understand it, we have employed a fractional distribution plot to compare these profiles in more detail. It is demonstrated that the total accumulated activities in topsoil behind the peak almost equally unchanged in theory and experiment. It might be associated to the biological, earthworm population activities in topsoil and surface vegetation. Moreover, we would observe that the maximum absolute difference of simulated-experiment data at each soil layer is as much as about 10 percent and disappears in deeper layers.
    Keywords: Cseium137, Chernobyl accident, Advection, Dispersion Equation, Soil biological process, 137Cs depth profile
  • B.Ghafoori, F.Payami, L. Gholamzadeh Pages 47-52
    Fuel Burnup is one of the usual and also important methods for examine fuel performance and long term behaviours of light water reactores.There are lots of methode for calculating the Fuel Burnup whiches are matrix methodes, semi numerical methodes and numerical methodes.One of the simplest and also accurate methods for calculation of this quantity is based on the heat transfer rate and fission rate which is assumed as a numerical burnup calculation methode. In this article a Westinghouse pressurized water reactor was simulated by MCNPX code based on experimental benchmark datas and fuel burnup was calculated carefully by the mcnpx code. The results of mcnpx code calculation was compared with the results of the methode based on fission rate and heat transfer rate for validating the methode accuracy.the results of combination of the methode based on fission and heat transfer rates and the mvnpx result shows high accuracy of the proposed methode for fuel burnup calculations .
    Keywords: Fuel Burnup, Heat Transfer Rate, Fission Rate, PWR Westinghouse
  • Gholamreza Zarei, Ali Maleki, Amir Heidari, Masoud Nasiri Pages 53-59
    In this paper, Nano fibers (Engelhard Corporation titanosilicate number 10 / polyacrylonitrile) ETS-10 / PAN, as a composite exchanger to absorb heavy metals, were synthesized and optimized. Several parameters were affected on this absorption. Results show that the optimization sizes of the Nano fibers are about 75 nanometers. Structures were analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDAX). Furthermore, identification and measurement of the pore and absorbent surface to volume ratio was performed with BET analysis.
    Keywords: Nanofibers, Polyacrylonitrile, ETS, 10, Ion Exchange