فهرست مطالب

تابش و فناوری هسته ای - سال سوم شماره 1 (بهار 1395)
  • سال سوم شماره 1 (بهار 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/03/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمیدرضا خالقی* صفحات 1-7
    در این پژوهش از روش (1/v Poisoning Method ) یا روش اختلال برای محاسبه پارامترهای سینتیکی راکتور تحقیقاتی تهران مانند ضریب تکثیر موثر (Keff)، کسر موثر نوترون های تاخیری eff)β(، عمر نوترون (l) استفاده شده است. هدف از این پژوهش این است که میزان خطای به وجود آمده در مقادیر این پارامتر ها مخصوصا عمر نوترون(l) که ابتدا توسط کد MCNPX محاسبه شده است کاهش یافته و عدد منطقی تری به دست آورده شود. اساس کار به این صورت است که ابتدا پارامترهای سینتیکی راکتور در غنای %20 که هم اکنون راکتور تهران با این غنا کار می کند محاسبه شده و ضریب تکثیر موثر (Keff)، کسر موثر نوترون های تاخیریeff)β( و عمر نوترون (l) به دست آمده است. سپس مقداری سم که همان بور است به راکتور تزریق شده و دوباره مقدار این پارامترها محاسبه شده است و در آخر مقدار این پارامترهای سینتیکی محاسبه شده در هر دوحالت قبل و بعد از تزریق سم مخصوصا عمر نوترون (l) با مقدار آنها در مرجع راکتور تهران (FSAR) مقایسه شده است. مقایسه داده های به دست آمده نشان می دهد که مقدار خطای این پارامترها مخصوصا عمر نوترون(l) در حالت بعد از تزریق سم کاهش یافته و مقدار آنها به مقدار موجود در مرجع راکتور تهران نزدیک تر شده است.
    کلیدواژگان: پارامترهای سینتیکی، راکتور تحقیقاتی تهران، MCNPX، 1، v Poisoning Method
  • هادی اسلامی زاده*، فروزان باقری رونیز سفلا، فاطمه عارف زاده صفحات 8-14
    در چارچوب مدل دینامیکی و در نظر گیری معادلات لانژوین، تحول هسته های برانگیخته سنتز شده طی فرایند همجوشی 18O+192Os مورد مطالعه قرار گرفت. و با در نظر گیری پارامتر چسبندگی ماده هسته ای بعنوان یک پارامتر آزاد طی انتقال به نقطه زینی و نقطه قطع و آنالیز داده های تجربی تعداد متوسط نوترونهای خروجی قبل از فرایند شکافت و احتمال شکافت وابسته به انرژی برانگیختگی، اطلاعاتی پیرامون نحوه تغییر پارامتر چسبندگی ماده هسته ای هسته های سنتز شده طی فرایند همجوشی 18O+192Os استخراج گردیده شد. و نشان داده شد که برای باز تولید داده های تجربی تعداد متوسط نوترونهای خروجی قبل از فرایند شکافت و احتمال شکافت، لازم می باشد که پارامتر چسبندگی ماده هسته ای با افزایش انرژی برانگیختگی هسته افزایش یابد. و همچنین نحوه تغییر پارامتر چسبندگی وابسته به انرژی برانگیختگی برای هسته های سنتز شده طی واکنش 18O+192Os طی انتقال به نقطه زینی و نقطه قطع تعیین گردیده شد.
    کلیدواژگان: شکافت، احتمال شکافت، کثرت نوترونهای خروجی فبل از فرایند شکافت
  • حمایت عسگری لجایر*، نصرت الله نجفی، ابراهیم مقیسه صفحات 15-29
    تمرکز جمعیت و صنعت در نقاط مختلف باعث تولید حجم زیادی از فاضلاب و پساب شده است؛ به طوری که، نبود تصفیه خانه های کافی و عدم توجه به روش های تصفیه مناسب و حذف آلاینده ها، دشواری های زیست محیطی فراوانی را ایجاد کرده است. کاربرد پرتوهای یونیزان برای حذف آلاینده های پساب به تنهایی به دزهای جذبی بیش تری نیاز داشته و ممکن است در مقیاس صنعتی از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. برای کاهش دز لازم حذف آلاینده های آلی، معدنی و میکروبی با پرتوهای یونیزان، استفاده از مواد شیمیایی افزاینده یا جارو کننده گونه های اکسنده و کاهنده بسته به نوع آلاینده و فوتوکاتالیست ها پیشنهاد شده است. نبود مطالعه در مورد افزودنی های شیمیایی و فوتوکاتالیست های قابل تلفیق با پرتوهای یونیزان در ایران، لزوم معرفی این فن آوری ها و سازوکار تاثیر آن ها را آشکار می سازد. با توجه به کاربرد پساب در ایران عمدتا در کشت محصولات کشاورزی و ورود آلاینده های آلی و معدنی به زنجیره غذایی با مصرف این گیاهان، کاربرد روش های نوین حذف آلاینده های مختلف از پساب از جمله تکنیک تلفیق پرتوتابی یونیزان و مطابقت پساب مصرفی با استانداردهای مربوطه ضروری است. لذا، مقاله حاضر به بررسی سازوکار های تلفیق پرتوهای یونیزان مانند گاما و بیم الکترون با مواد شیمیایی و فوتوکاتالیست ها مانند متانول، ترت بوتانول، تیواوره، پراکسید هیدروژن، ازون، pH، گازهای مختلف، دی اکسید تیتانیم و غیره در حذف آلاینده های آلی، معدنی و میکروبی و عوامل تغییر دهنده این سازوکار ها می پردازد. به طور کلی، انتخاب نوع مواد افزودنی برای حذف آلاینده ویژه بر اساس ثابت واکنش آنها با آلاینده و مقایسه افزودنی های مختلف نیز با محاسبه G-Value، ثابت دز و بازده حذف آلاینده انجام می شود.
    کلیدواژگان: پرتو یونیزان، پساب، دی اکسید تیتانیم، فلزات سنگین
  • اکبر عبدی سرای*، محمدحسین استکی، جمشید خورسندی صفحات 30-42
    از نوترون ها در تحقیقات و پژوهش های پزشکی، حفاظ سازی و مواد استفاده می شود. نوترون انتقال انرژی خطی، بیشتری دارد و در مقایسه با اشعه ی گاما، تابش خطرناکی در نظر گرفته می شود. در سال های اخیر استفاده از چشمه های نوترونی به دلیل بهره ی بالای نوترونی افزایش یافته است. یکی از این نوع چشمه ها که در بسیاری از مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به طور گسترده به عنوان چشمه ی کالیبراسیون تابش نوترون استفاده می شود، چشمه ی 241Am-Be است. برای محاسبه ی آهنگ دز نوترون و گامای حاصل از چشمه ی 241Am-Be ، اندازه گیری شدت آن، یکی از کارهای ضروری و مهم است. شدت چشمه ی نوترون (241Am-Be) توسط آشکارساز BF3 با روش انتگرال گیری فضایی تعیین گردیده و خطای آزمایش با تصحیحات اعمال شده توسط پولک های دیسپرسیوم و طلا به کمتر از 10/30% کاهش یافته است. همچنین چشمه ی نوترونی241Am-Be ، آشکارساز BF3 و تانک آب با روش مونت کارلو با کد MCNPX2.7 شبیه سازی شد و محاسبات شبیه سازی، توافق خوبی با نتایج تجربی دارند.
    کلیدواژگان: فعال سازی نوترونی، چشمه ی نوترون، روش مونت کارلو، پولک طلا، آشکارساز یدور سدیم
  • موژان مبارکی*، ساعد جعفری صفحات 43-52
    در سال های اخیر برهمکنش پالس های لیزری فوق کوتاه با هدف جامد به دلیل کاربردهایی که در طرح همجوشی محصورشدگی لختی دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در همجوشی محصورسازی لختی به روش لیزری به منظور مشتعل کردن سوخت ، باید ناحیه مرکزی تحت عنوان لکه داغ تا حد ممکن برای بیشینه کردن اثر خودگرمایش اولیه گرم شود. در این پژوهش برای رسیدن به شرایط گداخت سوخت هیدروژن-بور، از مدل شتابدهی بلوک پلاسما، بواسطه برهمکنش پالس های لیزری پرشدت با پلاسما استفاده می شود. اعمال میدان مغناطیسی خارجی به پلاسمای حاصل از لیزر بسیار مورد توجه است، چرا که میدان مغناطیسی می تواند برای کنترل بهتر ویژگی های پلاسما استفاده شود. با افزایش شدت میدان مغناطیسی خارجی مایل، پالس متمرکزتر شده و مقدار گذردهی پلاسما افزایش یافته است و این افزایش، به معنای ایجاد کانالی هموار برای نهشت هرچه بهتر انرژی لیزر فرودی بر لکه داغ سوخت مورد نظر می باشد. همچنین مشاهده شد که با تغییرات میزان زاویه مایل میدان مغناطیسی اعمالی خارجی، میزان گذردهی پلاسما دچار تغییر خواهد شد. بنابراین در این شرایط می توان بدون استفاده از یک پالس لیزر پرتوان و تنها با تغییرات زاویه مایل یک میدان مغناطیسی خارجی، انرژی آستانه احتراق در لکه داغ را کاهش داد. این در حالی است که با استفاده از مدل شتابدهی بلوک پلاسما ، هدایت حرارتی الکترون ها کاهش یافته است و در نتیجه انرژی آستانه گداخت کاهش می یابد و این نشان دهنده بهبود شرایط گداخت در حضور میدان مغناطیسی مایل برای تولید بهره بالا می باشد.
    کلیدواژگان: برهمکنش لیزر، پلاسما، همجوشی محصورسازی لختی، مدل شتابدهی بلوک پلاسما، گذردهی دیالکتریک پلاسما، هدایت حرارتی الکترون
  • میر رشید حسینی اقدم*، نعیم الدین متاج کجوری، سیدمحمود رضا آقامیری، رحمان قراری، حمیدرضا همتی صفحات 53-64
    راکتورهای هسته ای در هنگام کارکرد عادی، همواره مقداری مواد پرتوزا که باید براساس ضوابط هر کشور به مراتب کمتر از مقداری باشد که توسط نظام ایمنی هسته ای همان کشور به عنوان مقدار مجاز تعیین می شود به محیط زیست رها میکنند. بنابراین عملکرد ایمن هسته ای و پرتوی راکتورها اهمیت ویژهای از نظر بهداشت پرتوی و حفاظت از سلامت کارکنان، مردم و محیط زیست دارد. در این کار فرض شده در اثر اختلال در عملکرد سیستم فیلتراسیون یا عواملی دیگر که باعث خروج بیش از حالت مجاز مواد پرتوزا به محیط زیست شود. برای این منظور از نرم افزار HOTSPOT نسخه ی 7/2 استفاده شد و سپس در وضعیت کلاس های جوی مختلف برای سرعت های متوسط باد 2 و m/s14 و برای شعاع های مختلف میزان دوز موثر (TED) محاسبه شد. در نهایت با استفاده از مدل BIER VII خطر سرطان برای سنین مختلف و ارگان های مختلف بدن ارزیابی شد. TED برای فواصل مختلف از مکان راکتور و در سرعتهای متوسط باد 2 و m/s14 بدست آمد. خطر سرطان برای سنین 5 سال به بالا ناشی از بیشینه دوزهای توزیع شده محاسبه شد. مطابق نتایج حاصل شده رابطه معکوس بین دوز پخش شده و سرعت باد وجود دارد. بنابراین میزان دز جذبی کارکنان و ساکنین اطراف راکتور در سرعت های باد پایین و شرایط جوی پایدار بیشتر است. همچنین خطر سرطان برای سنین زیر 10 سال بویژه برای جنسیت زن بالاتر میباشد.
    کلیدواژگان: نیروگاه اتمی بوشهر، خروج ناگهانی مواد پرتوزا، مدل BIER VII، نرم افزارHOTSPOT، خطر سرطان ارگانها
|
  • Hamidreza Khaleghi * Pages 1-7
    In this stady, (1 / v Poisoning Method) or perturbation method to calculate the kinetic parameters Tehran Research Reactor as Effective multiplication factor (Keff), effective delayed neutrons fraction (βeff) and prompt life time (ℓ) is used. . The purpose of this study is that there are errors in the values of these parameters especially neutron lifetime (ℓ) which is calculated first by MCNPX Code, shall be reduced and a more reasonable number To be earned. By working in this way is, the first, kinetic parameters of Tehran Reactor with enriched to 20% that Tehran Reactor now works with this Enriched ,calculated and Effective multiplication factor (Keff), effective delayed neutrons fraction(βeff), and the prompt lifetime (ℓ) is obtained. then some of poison that is boron is injected into the reactor and again this parameter is calculated. And finally, the values of these kinetic parameters calculated in both cases before and after the toxin injection, in particular, neutron lifetime (ℓ) with the reference value in the Tehran reactor (FSAR) were compared. Compare data show that the value of error, these parameters In particular neutron lifetime (ℓ) in the state after toxin injection is reduced and value of this parameters to the amount of those in Tehran reactor reference has been closer.
    Keywords: Kinetic parameters, Tehran Research Reactor, MCNPX code, 1, v Poisoning Method
  • Hadi Eslamizadeh*, Frozan Bagheri, Fatemeh Arefzadeh Pages 8-14
    In the framework of dynamical model and considering Langevin equations have been studied the evolution of the excited nuclei produced in fusion reaction 18Oퟝ. The average multiplicity of pre-scission neutrons and fission probability have been calculated for the nuclei produced in the reaction 18Oퟝ with considering viscosity of the nuclear matter as a free parameter. According to reproduction of experimental data on the pre-scission neutron multiplicity and fission probability has been extracted information about the magnitude of viscosity during transition to the saddle point and scission point. It was shown that for reproducing of the experimental data on the pre-scission neutron multiplicity and fission probability, it is necessary the magnitude of viscosity of nuclear matter increases with increasing excitation energy of the compound nuclei. Furthermore, the variation of viscosity as a function of excitation energy was determined for the nuclei produced in the reaction 18Oퟝ during transition to the saddle point and scission point.
    Keywords: Fission, Fission probability, Pre, scission neutron multiplicity
  • Hemayat Asgari *, Nasrolah Najafi Pages 15-29
    Concentration of population and industries in different parts has produced the large volume of wastewater, so that the lack of adequate treatment plants and no attention to proper treatment and pollutants removal techniques has created many environmental problems. The use of ionizing radiation alone to remove pollutants from wastewater needs high absorbed doses and may not be economical on an industrial scale. The application of photocatalytic and chemicals additives to induce oxidizing or reducing species depending on the type of pollutants have suggested for reducing the ionizing radiation dose to remove organic, inorganic and microbial contaminants. There was no study about combination of ionizing radiation with chemicals additives and photocatalysts in Iran, so that the introduction of these technologies and their impact mechanisms is required. According to application of sewage and wastewater mainly in the crops cultivation in Iran and entering of organic and inorganic contaminants to food chain by consumption of these plants, using of modern methods in removing contaminants from wastewater including combination techniques of ionizing radiation and compliance of added effluent with relevant standards is necessary. The present study investigates the mechanisms of integration of ionizing radiation such as gamma and electron beam with photocatalytic and chemicals additives such as methanol, tert-butanol, thiourea, hydrogen peroxide, ozone, pH, various gases, titanium dioxide and etc. to remove of organic, inorganic and biological contaminants and factors affects these mechanisms.
    Keywords: Effluent, heavy metals, Ionizing radiation, Titanium dioxide
  • Akbar Abdi Saray * Pages 30-42
    Neutrons are used for medical, shielding and material research. The neutron has a greater linear energy transfer, and is considered a perilous radiation in comparison with gamma-rays. In recent years the use of (α, n) neutron sources are increased because of their high neutron yield. 241Am-Be is one of them that is widely used in many research centers and universities as a calibration source of neutron radiation. To calculate dose rates of Gamma and neutron from 241Am-Be source, measure its intensity, is one of the essential and important tasks. Strength of a 241Am-Be Neutron Source determined by the BF3 detector with the spatial integration method and error of the experiment, with applied corrections by Dysprosium and Gold foils has been reduced to less than 10.30%. Also, the 241Am-Be neutron source, BF3 detector and water tank were simulated with a Monte Carlo method and there is a good agreement between simulation and experimental results.
    Keywords: Neutron Activation, Neutron Source, Monte Carlo Method, Gold Foil, NaI Detector
  • Mojan Mobaraki * Pages 43-52
    In recent years, the interaction of ultrashort laser pulses with solid target for applications in inertial confinement fusion project has been regarded. In order to ignite a target fuel capsule in an inertial confinement fusion by laser, the central region as called hot spot must be heated as much possible to maximize the initial self-heating effect. In this article, to achieve the fusion of hydrogen boron fuel is used the model block acceleration of plasma by laser-plasma interaction. By considering Maxwell's and hydrodynamic equations, it can be observed that with the increase of obliquely external magnetic field , the pulse is focused and the dielectric permittivity of the plasma increases. It is obtained that with increasing the Ѳ -angle, the angle between B0 and x-axis, the oscillations of the electron density distribution and the dielectric permittivity of the plasma are increased. So, in these conditions without the use of a powerful laser pulses and just by changing the angle, the threshold energy in hot spot decreases. Besides, the thermal conductivity of electrons reduced, it can be said that the threshold energy decreases and this represents an improvement of conditions for fusion.
    Keywords: ultrashort laser pulses, inertial confinement fusion, hydrogen, boron, the thermal conductivity
  • Mir Rashid Hosseini Aghdam * Pages 53-64
    As we know the nuclear reactors in normal operating conditions, always allowable amount of radioactive materials release into environment according to the Thus, nuclear reactors protections have particular important from the health physics aspect. The main objective of this study is to assess the cancer risk using BIER VII models for various organs due to accidentally released radioactive material from Bushehr nuclear power plant stack and within various distances around of reactor. At first, it is assumed due to the ventilation system of reactor stack perturbation, human error or any other factors removal of radioactive materials will be exceeded. For this purpose, Hotspot2.7 software has been used. Then in the various classes’ atmosphere conditions for the wind average speeds of 2 and 14 m/s and various radii, amount of the total effective dose is calculated. Then, using the BIER VII equations, cancer risk is evaluated for various organs in the various male and female ages. TED has been obtained for different distances and average wind speeds 2 and 14 m/s at the steady state atmospheric condition, the cancer risk for ages upper 5 year is evaluated for the maximum distribution dose around the Bushehr Nuclear Power Plant. According to the obtained results, there is an inverse relation between distributed dose and wind speed. Therefore, amount of the absorbed dose rate by the reactor staff and crowd of the reactor around in the low wind speed is more. Also, cancer risk for ages under 10 year special female is more.
    Keywords: Nuclear Power Plant, Accidentally Radionuclides Release, BIER VII Models, HOTSPOT software, organ cancer risk