فهرست مطالب

نشریه تابش و فناوری هسته ای
سال یکم شماره 3 (زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • قربان اشکور خدابخشی، داریوش رضایی اوچبلاغ، نعمت الله بخشی صفحات 1-7
    با توسعه فناوری هسته ای در دنیا و استفاد از این تکنولوژی در صنعت و مراکز درمانی، توجه کشورها به این مقوله و سرمایه گذاری در این حوزه بیشتر شده است. به دلیل وجود تابش های هسته ای همچون گاما و نوترون و از طرفی مضر بودن اینگونه پرتوها برای سلامت انسان ها، در این نوع مراکز برای جلوگیری از آثار جبران ناپذیر این نوع پرتوها باید حفاظ هایی ساخته شود تا علاوه بر کاهش انرژی و شدت این نوع تابش ها، صرفه اقتصادی نیز داشته باشد. در طراحی این نوع حفاظ ها، نقش سازه ای بتن نیز باید در نظر گرفته شود. لذا در راستای تامین دو نکته ذکر شده، ذهن محققان به تولید بتنی با خاصیت حفاظتی معطوف می شود. بتن ماده ای است که بعد از آب بیشترین مصرف و کاربرد را در جهان داراست. تولید بتن با خاصیت حفاظتی می تواند خدمت بزرگی به بشریت باشد. در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از کد MCNPXبرای تولید بتن های محافظ، نوع مواد مواد افزودنی مناسب همچون بور و هیدروژن را شناسایی کرده، و رفتار این نوع بتن ها در برابر تابش نوترونی بر حسب افزودن موادی مثل پلی اتیلن وکاربید بور بررسی شود. در این راستا چشمه نوترونی دانشکده مهندسی انرژی و فیزیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر شبیه سازی شده و نتایج نشان دهنده روند رو به کاهشی شار نوترونی با افزایش درصد پلی اتیلن و کاربید بور به بتن است.
    کلیدواژگان: بتن، تابش های هسته ای، حفاظ، نو ترون، کد MCNPX
  • محدثه گلشنیان، علی اکبر رجبی، یاسر کاسه ساز صفحات 8-14
    در حال حاضر راکتور تحقیقاتی تهران تنها چشمه نوترونی موجود در کشور است که می تواند در نوترون درمانی مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه امکان استفاده از اتاق درمان موجود در ساختمان راکتور ارائه خواهد شد. امکانسنجی با توجه به الزامات ارائه شده از سوی آژانس بین المللی انرژی اتمی بصورت تئوری و تجربی صورت گرفته است که شامل بررسی امکان بهره برداری از قلب راکتور در قسمت شرقیاستخر، اندازه گیری طیف نوترون در مجاورت قلب به روش فعالسازی پولک های آستانه ای و شبیه سازی مونت کارلو به کمک کد MCNPX می باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهد امکان بهره برداری از قلب راکتور دراستخر شرقی وجود دارد و می توان با در نظرگرفتن یک کانال نوترونی مناسب بین قلب و اتاق درمان باریکه نوترونی لازم برای درمان را ایجاد نمود. همچنین فضاها و امکانات موجود در ساختمان راکتور قابلیت ایجاد سیستم نوترون درمانی عملیاتی را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: راکتور تحقیقاتی تهران، نوترون درمانی با بور، اتاق درمان، کد MCNPX، کد SANDII
  • فرهاد ذوالفقارپور، پریسا تقی پور نیار، سارا عظیم خانی، محمد نیکوصفت صفحات 17-22
    پراکندگی فوتون های گاما به سمت عقب از سطح یک ماده را پس پراکندگی پرتوهای گاما می گویند. در این پژوهش حفاظ های سربی، آلومینیومی و آهنی به شکل دیسک به ضخامت تقریبا 1/0 سانتی متر و قطر 18 سانتی متر ، به منظور بررسی پس پراکندگی تهیه شدند. همچنین یک چشمه ی سزیم 137 بین حفاظ و آشکارساز یدورسدیم قرار داده شد و طیف گامای چشمه ثبت گردید. به منظور بررسی تاثیر ضخامت حفاظ در میزان پس پراکندگی گاما، در هر مرحله از آزمایش 1/0 سانتی متر به ضخامت حفاظ ها افزوده شده و در هر بار نیز طیف پرتوی گاما ثبت گردید و مشاهده شد که تغییر ضخامت حفاظ ها باعث تغییر سطح زیر بیشینه ی پس پراکندگی که در حدود انرژی MeV220/0 در طیف گامای ثبت شده مشاهده می شود، می گردد و در یک ضخامت خاص که ضخامت اشباع نام دارد پس پراکندگی به حداکثر ممکن می رسد.
    ضخامت های اشباع بدست آوده برای سرب ، آهن و آلومینیوم اندازه گیری شده در این پژوهش به ترتیب 0/52 ، 2/4 و بیش از 3 سانتیمتر به دست آمده است.
    کلیدواژگان: پس پراکندگی، آشکارساز یدورسدیم، چشمه ی گامای سزیم 137
  • سید مهدی میرفتحی، محمدرضا پهلوانی صفحات 23-28
    واپاشی بتا یکی از مدهای واپاشی معمول در هسته ها می باشد که بسیاری از هستنه ها بطور طبیعی و در حالت ناپایدار این نوع تابش را ساطح می کنند. در این مقاله ضمن مطالعه ساختار هسته های 12Be ،12B و 12Cبا استفاده از مدل میدان متوسط و بکارگیری پتانسیل وودز-ساکسون که یکی از معتبرترین پتانسیلهای هسته ای می باشد، دامنه توابع موج حالتهای جفت شده این هسته هامورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از توابع موج حالتهای جفت شده با در نظر گرفتن جفت شده گی اسپین و ایزواسپین حالتها در مدل میدان متوسط بدست آمده است ،آهنگ واپاشی بتا برای هسته 12Be در مدهای واپاشی فرمی و گاموف-تلرمحاسبه و با داده های تجربی موجود در منابع مقایسه شده است. نتایج حاصل از این مقایسه نشان دهنده توافق مطلوبی بین داده های تجربه و تئوری می باشد.
    کلیدواژگان: واپاشی بتا، جفت شدگی ساختاری، چهار قطبی الکتریکی، گذار گاموف تلر
  • میثم غائبی، مقصود سعادتی نیاری صفحات 29-34
    در این مقاله، درصد فراوانی عنصر مس موجود در نمونه خاک تهیه شده از معدن سونگون اهر، با استفاده از فعالسازی آن در مقابل چشمه نوترونی آمرسیوم - برلیوم و شمارش میزان فعالیت آن با استفاده از آشکارساز یدور سدیم سه اینچی مشخص شده است. به این منظور، ابتدا، نمونه ای از پودر مس (با خلوص 99%) در فاصله های مختلف در مقابل چشمه نوترونی قرار گرفته و با استفاده از آشکارساز یدور سدیم، میزان فعالیت آن مشخص شده است تا فاصله ای که در آن بیشترین فعالیت حاصل می شود مشخص شود. سپس در آن فاصله، نمونه های خاک حاوی درصدهای مشخص مس، تحت تابش با نوترون قرار گرفته و میزان فعالیت آن ها، با میزان فعالیت نمونه استاندارد مقایسه شده و دقت آنالیز محاسبه شده است. اندازه گیری های انجام شده، نشان داد که با استفاده از آشکارساز یدور سدیم، می توان با دقت قابل قبول تا دو دهم درصد، فراوانی عنصر مس موجود در خاک را تعیین کرد.
    کلیدواژگان: پرتودهی با نوترون، شناسایی عناصر، درصد فراوانی عنصر مس، فعالسازی نوترون، فعالیت
  • بهراد مرادپور، محمد حمدی پور صفحات 35-40
    در این مقاله، نمونه های مختلفی از پودر مس و آهن با درصد خلوص 99 درصد، با ضخامت های مختلفی از کندسازهای آب، پلی اتیلن و گرافیت در مقابل چشمه نوترونی ایزوتوپی آمرسیوم – بریلیوم تحت تابش قرار گرفته است. با بدست آوردن فاصله ای که در آن نمونه ها بیشترین میزان فعالیت را کسب می کنند، ساز و کار کندسازی نوترون در کندسازهای آب، پلی اتیلن و گرافیت مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، با استفاده از نتایج تجربی حاصل، سطوح بیشینه زیر منحنی مربوط به هر یک از کندسازهای آب، پلی اتیلن و گرافیت رسم شده است. مقایسه شکل های مربوط به نمونه های مس و آهن نشان می دهد که سطح زیر قله برای آهن بسیار کمتر از مس است. این مساله نشان می دهد که واکنش هسته ای صورت گرفته در نمونه آهن مربوط به نوترون های تند است که دارای سطح مقطع پایینی است. یعنی واکنش های مربوط به نوترون های تند، کمتر در نمونه ها ایجاد شده اند. دلیل این مساله، کم بودن سطح مقطع وابسته به نوترون های تند است که در متن مقاله به دلایل آن پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: پرتودهی با نوترون، سطح مقطع، فعالیت، کندسازی نوترون
|
  • Qurban Eshkevar Khodabakhshi, Daryoosh Rezaei Ochbelagh, Nematollah Bakhshi Pages 1-7
    With the development of nuclear technology in the world and the use of the technology in industry and medical centers¡ the countries in this category¡ and investment in this area has increased. Because of nuclear-radiation such as gamma and neutron radiation¡ and also such harmful to human health¡ in these centers to avoid irreversible effects of this type of radiation¡ shielding that must be made in addition to decrease of energy and intensity of this type of radiation¡ the economy well. In design of this type of shieldings¡ role of the structural concrete must also be considered. Therefore¡ in order to provide the two things mentioned¡ the mind is focused on researchers to produce concrete with protective properties. Concrete is a substance that has highest applicaton and consumption in the world after water. Production of concrete with protective properties can be a great service to humanity. In this study¡ we have tried to use the MCNPX code for identifying additiinal material such as boron and hydrogen¡ to produce concrete protective properties¡ and investigated the treat of this kind of concrete against neutron radiation by adding materials such as polyethylene and boron carbide . In this context¡ neutron sources of Department of Energy Engineering and Physics of Amirkabir University of Technology simulated and the results show a declining trend of neutron flux with increase of the percentage of polyethylene and boron carbide in concrete.
    Keywords: Concrete, nuclear radiation, shield, neutrons, MCNPX code
  • Mohadeseh Golshanian, Ali Akbar Rajabi, Yaser Kasesaz Pages 8-14
    Recent researches show that the thermal column of TRR is an appropriate facility which can be modified for epithermal BNCT. The main need modification is to remove all graphite blocks from it but at present it is impossible. The most important challenge is the high gamma dose rate in the thermal column. The other alternative facility for BNCT is the TRR medical room. In this work an experimental and theoretical investigation on the use of this room for BNCT has been presented. The experimental investigation consists of (1) the possibility of operation of the reactor core in the open pool position, and (2) measurement of neutron energy spectrum near the eastern side of the reactor core. The theoretical investigation consists of MCNP Monte Carlo simulation to estimate the epithermal neutron flux at the patient position. Multi-foil activation method and SANDII unfolding code were used to measure the neutron energy spectrum. The MCNP simulation was consisted of the reactor core, medical room, reactor pool and a beam tube (between the core and patient position). The results show that in view of the technical aspects, the reactor core can operate in the open pool position. In an experiment the reactor core operate in this position for 20 min at 30 kW power. MCNP result shows that by considering a special in-pool BSA an appropriate epithermal neutron beam (~5×109 ncm-2s-1) could be achieved.
    Keywords: BNCT, Tehran Research Reactor, Medical room, MCNPX, SANDII
  • Parisa Taghipour Niar, Sara Azimkhani, Mohammad Niko Sefat, F. Zolfagharpour Pages 17-22
    The scattering of gamma photons backward from the surface of a material is named as backscattering of gamma rays.in this study, to evaluate the gamma backscattering, various shield of lead, aluminum and iron in the disk form of approximately 0.1 cm thick and a diameter of 18 cm were prepared. There is also a gamma source of cesium 137 were placed between the shield and NaI(Tl) detector and gamma spectra were recorded. In order to study the effect of the thickness of the shield in the amount of gamma backscattering, so at each step of the experiment 0.1 cm thick shield are added and every time the gamma ray spectrum is enrolled and It was observed that change the thickness of the panel is cause to change behind area of the maximum level backscattering (that it can be seen in Approximately energy of 0.250 MeV in the energy of Spectra recorded gamma) and in a certain thickness that has the name saturated thickness the backscattering reach to the maximum possible.
    Keywords: Backscattering, NaI(Tl) detector, Gamma source of cesium 137
  • M. R. Pahlavani, S. M. Mirfathi Pages 23-28
    Beta decay is one of the usual decay modes in nuclides and wide varieties of nucleus emit this kind of radiation naturally or in the mode of unstability. In this paper along with study the structure of 12Be, 12B and 12C based on the Mean Field theory and by using Woods-Saxon Potential as most authentic potential, amplitude of wave functions are investigated. Based on these wave functions, mixed states by considering of spin and isospins of states in Mean-Field theory are obtained and then beta decay rate of 12Be by using Fermi and Gamow-Teller transitions are calculated and compared with available experimental data in literatures. This comparison shows desirable agreement between experimental data and theoretical results.
    Keywords: beta decay, structural coupling, quadrupole moment, Gamow, Teler transition
  • Meysam Ghaebi, Maghsood Saadati Pages 29-34
    In this paper, abundance percent of copper element in the soil sample provided from mine sungun of Ahar, is determined by activating it in front of an Am-Be neutron source and counting it's activity using 3 inch NaI(Tl) detector. For this purpose, first, a sample of copper powder (with a purity of 99%) is placed in front of the Am-Be neutron source in different distances and then it's activity is determined using NaI(Tl) detector in order to obtain the distance that maximum activity is achieved at it. Then, at this optimal distance, soil samples containing specific percentages of copper that we provided them precisely, are exposed to neutron radiation and their obtained activity is compared to activity that is obtained for standard sample and accuracy of analysis is calculated. Measurements show that using NaI(Tl) detector, one can determine abundance of copper element in soil with accuracy up to 0.2 percent.
    Keywords: Irradiation with neutron, Elements determination, Abundance percent of copper element, Neutron activation, Activity
  • Behrad Moradpour, Mohammad Hamdipour Pages 35-40
    In this paper, several prepared samples of copper and iron powder with a purity of 99% ,with various thicknesses of water, polyethylene and graphite moderators are irradiated in front of a isotopic Am-Be neutron source. Measuring the distance at which samples achieve the most amount of activity, the mechanism of neutron moderation in water, polyethylene and graphite moderators is investigated. Using obtained experimental results, maximum areas under the curve are plotted for each of water, polyethylene and graphite moderators. Comparison the plots related to iron and copper samples shows that the area under the peak for iron is much less than that for copper. This means that occurred nuclear reaction in iron sample is related to fast neutrons that has low cross section. This means that reactions related to fast neutrons have been occurred less than other neutrons. The reason for that is low cross section associated with fast neutrons that has been discussed completely in the paper.
    Keywords: Irradiation with neutron, Cross Section, Activity, Neutron moderation