فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - سال سی و هشتم شماره 2 (پیاپی 80، تابستان 1396)

مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و هشتم شماره 2 (پیاپی 80، تابستان 1396)

  • 100 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1396/04/28
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی رمضانی مقدم *، محمد لامعی، جواد رحیقی، امیر چخماچی دوم صفحات 1-9
    طراحی و ساخت نمونه ی آزمایشگاهی آندولاتور برای اولین بار در کشور در حال انجام است. آندولاتور، با تولید میدان مغناطیسی با تناوب مکانی و شدت مناسب، سبب حرکت سینوسی الکترون هایی می شود که در راستای محور آن حرکت می کنند و در نتیجه تابش سینکروترونی با ویژگی های خاص تولید می کند. در این مقاله، ابتدا خطای پریود و خطای شدت میدان معرفی، و سپس تاثیر آن ها بر خواص هارمونیک های تابش سینکروترونی ارزیابی می شوند. خطاهای کاتوره ای پریود با استفاده از نرم افزار متلب، و شدت میدان تولید شده و به کار رفته بر میدان یک آندولاتور ایده آل و تاثیر آن ها بر شدت قله ها به کمک کد B2E مطالعه شده است. نتایج نشان می دهند با افزایش هارمونیک ها، تاثیر خطاها به طور قابل توجهی بیش تر می شوند. هم چنین به طور کلی می توان دریافت که تاثیر خطای شدت میدان از تاثیر خطای پریود میدان بیش تر است. نتایج محاسبات نشان می دهد برای رسیدن به شدت بالای 90% در هارمونیک های اول و سوم تابشی، میزان مجاز در خطای شدت میدان و پریود باید به ترتیب کم تر از 1% و 3 درجه، و میزان خطای در اندازه ی شکاف نباید از mm 2/0±15 بیش تر باشد.
    کلیدواژگان: آندولاتور، خطای پریود، خطای شدت میدان، تابش سینکروترونی
  • مرتضی حبیبی * صفحات 10-17
    در این مقاله، اثر هندسه ی الکترود آند با طول و جنس های مختلف پوشش عایق بر شدت باریکه ی یون نیتروژن در یک دستگاه پلاسمای کانونی kJ3 مطالعه شده است. از دو جنس عایق پیرکس و کوارتز با طول های مختلف و دو هندسه ی استوانه ای و مخروطی آند استفاده شد. شدت یون ها در ولتاژ kV 12 و آند مخروطی با عایق به طول mm 50 از جنس پیرکس نسبت به عایق کوارتز، ضریب افزایشی 11/1 را نشان می دهد. طول بهینه ی متناظر با بیش ترین شدت باریکه ی یون در عایق پیرکس، با تغییر هندسه ی آند تغییر می کند و در این ولتاژ از مقدار بهینه ی mm 45 در آند استوانه ای به طول mm 50 در آند مخروطی افزایش یافته است. در شرایط کاری یکسان، آند مخروطی نسبت به آند استوانه ای شدت یون بیش تری را به دست می دهد.
    کلیدواژگان: پلاسمای کانونی، باریکه یون، عایق، کوارتز، پیرکس، شدت یون، آند مخروطی
  • محمد ارکانی، حسین خلفی *، ناصر وثوقی، صمد خاکشورنیا صفحات 18-24
    یکی از روش های سودمند برای شناسایی سامانه های زیربحرانی، روش رسی - آلفا است. در این پژوهش، این روش برای اندازه گیری ثابت واپاشی نوترون آنی در قلب راکتور زیربحرانی آب سبک اصفهان به کار گرفته شده است. برای راه اندازی شکافت زنجیره ای در این سامانه، از یک چشمه ی Cf252 استفاده، و داده های تجربی به صورت زمان ورود پالس های تصادفی از طریق سامانه ای اختصاصی جمع آوری، و بر روی کامپیوتر ذخیره شد. سپس این داده ها به صورت ناهم زمان در محیط نرم افزار مهندسی متلب پردازش، و توزیع رسی - آلفا استخراج شد. در پایان، با برازش رابطه ی منتسب بر توزیع رسی- آلفا، پارامتر ثابت واپاشی نوترون آنی استخراج شد. قلب راکتور زیربحرانی آب سبک اصفهان از طریق شبیه سازی نیز با استفاده از کد MCNPX مطالعه شد. مقایسه ی نتایج به دست آمده از هر دو روش فوق تطابق نسبتا خوبی را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: راکتور زیربحرانی، تحلیل رسی آلفا، ثابت واپاشی نوترون آنی، کد MCNPX
  • سیدیوسف فضائلی حسینی نژاد *، مصطفی عرفانی صفحات 25-34
    رادیوداروی In111- پنتتروتاید (اکترواسکن) هم اکنون به صورت گسترده در تشخیص انواع سرطان ها در علم پزشکی کاربرد دارد. اکتروتاید دارویی با ساختاری مشابه سوماتواستاتین است که در حالت نشاندار شده با هسته ی پرتوزای In111 به صورت وریدی تزریق می شود. این رادیودارو با اتصال به گیرنده های سوماتواستاتین به شکل یک عامل ترانوستیک عمل می کند. در دهه ی اخیر In111پنتتروتاید به عنوان داروی تشخیص سینتیگرافی و تعیین پیشرفت تومورهای اولیه و متاستاتیک نورواندوکراین بیش ترین مصرف را داشته است. در این مطالعه، کاربردهای این رادیودارو به همراه استراتژی های تولید و کنترل کیفی به طور دقیق بررسی شد. به طور خلاصه، بهره ی نشاندارسازی In111- پنتتروتاید قبل از استفاده بر روی حیوانات جونده محاسبه شد. اتصال هسته ی پرتوزای با تکنیک RTLC و خلوص رادیوشیمیایی با تکنیک HPLC اندازه گیری شد. به سبب بالا بودن ثابت پایداری ترمودینامیکی DTPA و 3+In، بهره ی تشکیل In111- پنتتروتاید تحت شرایط به کار رفته در این پژوهش بالا بود.
    کلیدواژگان: 111In، پنتروتاید، سوماتواستاتین، عامل ترانوستیک، تومورهای نورواندوکراین
  • مسعود کازرانی نژاد، اعظم اخوان *، ناصر دلالی صفحات 35-43
    در این پژوهش، حذف فنول و فورفورال در محلول های استاندارد و پساب پالایشگاه نفت با استفاده از باریکه ی الکترونی بررسی شده است. محلول های استاندارد فنول و فورفورال در محدوده ی 1 تا kGy 10 تحت تابش الکترونی قرار گرفته، و غلظت آن ها قبل و بعد از تابش دهی، با دستگاه اسپکتروفتومتری UV-VIS اندازه گیری شد. تاثیر پارامترهای تجربی از قبیل مقدار دز جذب شده، تغییرات pH، غلظت اولیه ی ترکیب آلی و اثر نمک در حذف این ترکیبات بررسی شد. نتایج حاصل از تغییرات pH در گستره ی 3 تا 11 نشان داد که حذف فنول و فورفورال به طور قابل توجهی در شرایط اسیدی افزایش می یابد. براساس مشاهدات، در دز kGy 6 درصد حذف فنول و فورفورال به ترتیب در غلظت های کم تر از 20 و mg/l 100 بیش تر از 99% است، در حالی که در غلظت های بیش تر، مقادیر حذف به تدریج کاهش می یابند. هم چنین بررسی اثر نمک در میزان حذف این ترکیبات در گستره ی غلظتی 5/0 تا 30% وزنی/ حجمی نشان داد که حضور نمک تاثیر معنی داری بر روی حذف فنول و فورفورال در دز kGy 6 ندارد. در نهایت نتایج حاصل از تابش دهی پساب پالایشگاه نفت در شرایط بهینه ی آزمایش ها نشان داد که درصد حذف فنول و فورفورال در این نمونه بیش از 95% است.
    کلیدواژگان: باریکه ی الکترونی، فنول، فورفورال، پساب پالایشگاه نفت
  • محمدحسین پور خانمیری * صفحات 44-52
    در این پژوهش، مدل سازی سنگ معدن اورانیم wiikit به منظور ذخیره ی پسماند پرتوزای HLW بررسی شد. ابتدا با استفاده از روش بلورشناسی پرتو ایکس مشخص شد که wiikit ساختار متامیکت دارد. هم چنین، روشSEM نشان داد نمونه شامل فاز U و فازهای مختلف معدنی است که خود دلیل بر ساختار بی شکل سنگ معدن است. به منظور تعیین ترکیب شیمیایی نمونه، روش EMP استفاده شد که حاکی از وجود 4% U در نمونه است. با بهره گیری از کروماتوگرافی تبادل یونی به وسیله ی مبادله کننده های آنیونی 8-17Dowex АВ-، عناصر پرتوزای Uو Th جداسازی و تخلیص شدند. سپس با آبکاری مولکولی، چشمه های U و Th تهیه شد و طیف نگاری آلفای چشمه های U و Th کاهش قابل توجهی را در نسبت پرتوزایی U238U/234 نشان داد که ناقض تعادل پایدار در سری پرتوزایی U238 است. در نهایت، براساس اطلاعات به دست آمده از رفتار اتم های U و Th در این نوع wiikit، این نتیجه حاصل شد که مدل شدن wiikit به صورت ماتریکس پسماند های پرتوزای Cm244، Cm242، Am241، Pu239، Np237 و سایر رادیوایزوتوپ های سنگین، مشروط به افزودن اکسید های خنثی مثل 3O2Al، 2SiO و 3O2Fe است.
    کلیدواژگان: بلورشناسی پرتو ایکس، روش SEM و EMP، اورانیوم، توریم، طیف نگاری آلفا، کروماتوگرافی تبادل یون، ذخیره ی پسماند پرتوزا
  • علی اصغر قربانپور خمسه *، سینا پوریان، سهرابعلی قربانیان صفحات 53-63
    هدف از این پژوهش، بررسی پارامترهای فرایندی و مدل سازی نمودارهای شکست جذب زیستی فلز سنگین توریم با جاذب پوست پرتقال از محلول های آبی در حالت جریان پیوسته ی ستون در یک بستر ثابت است. برای این منظور، آزمایش هایی با اندازه ی ذرات جاذب (4/0 تا mm2)، نرخ جریان (5/ 1 تا mL/min6)، ارتفاع بستر (4 تا cm8) و غلظت اولیه ی فلز (30 تا mg/L90) در pH بهینه ی 8/3 و دمای C 25 بررسی شده است. جاذب با اندازه ی ذرات 4/0 تا mm8/0 بیش ترین ظرفیت جذب ستونی به میزان mg/g7/87 داشت. مشاهده شد که با کاهش ارتفاع، افزایش غلظت ورودی و افزایش نرخ جریان، نقطه ی شکست نمودار کاهش می یابد. هم چنین با کاهش اندازه ی ذرات جاذب و نرخ جریان محلول ورودی به ستون، ظرفیت جذب ستون افزایش می یابد. نتایج آزمایشگاهی به کمک مدل های توماس، یان و مدل مقدار - پاسخ اصلاح شده (MDR) برازش شد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان گفت مدل های یان و MDR تطابق بهتری با نتایج تجربی دارند. نتایج آنالیز XRF و غلظت یون های کلسیم و پتاسیم در محلول خروجی از ستون نشان دادند که تبادل یون برای جذب توریم روی جاذب پوست پرتقال، سازوکار غالب است.
    کلیدواژگان: جذب زیستی، جذب ستونی، توریم، پوست پرتقال، مدل سازی جذب پیوسته، سازوکار جذب
  • سعید علمدار میلانی *، محمد کریمی، بهزاد مراغه میانجی صفحات 64-80
    با تثبیت جلبک سیستوسریاایندیکا و مخمرنان ساکارومایسز سرویسیا در سیلیکاژل، یک زیست جاذب دوعاملی برای جذب یون های توریم (IV) از محلول های آبی فراهم شد. توانایی و ظرفیت جذب این زیست جاذب دوعاملی برای جذب توریم (IV) از محلول های آبی در روش ناپیوسته ارزیابی شد. با استفاده از روش سطح پاسخ بر پایه ی طرح مرکب مرکزی، تاثیر متغیرهای فرایندی pH (2 تا 6)، زمان (10تا min 180)، غلظت اولیه ی محلول توریم (IV) (50 تاmg/l 300) و مقدار جاذب (5/ 0 تا g/l 5) بر جذب زیستی توریم (IV) از محیط های آبی بررسی، و فرایند جذب بهینه سازی شد. تحلیل واریانس نشان داد که مقادیر جاذب، غلظت اولیه ی محلول توریم (IV)، زمان و pH به ترتیب، موثرترین عوامل در جذب زیستی توریم(IV) هستند. تحت شرایط بهینه (pH برابر با 5، زمان تماس min 5/137، غلظت اولیه ی g/l 5/237 محلول توریم (IV) و مقدار جاذب g/l63/1) میزان جذب mg/g 82/128 براورد شد. داده های سینتیکی با معادله ی سینتیکی درجه ی دوم به خوبی برازش شدند. داده های جذب نیز با هم دمای لانگمویر در مقایسه با هم دمای فروندلیچ و تمکین بهتر توصیف شدند. ظرفیت بیشینه ی زیست جاذب برای جذب توریم(IV) با هم دمای لانگمویر برابر mg/g 86/142 براورد شد. مقادیر محاسبه شده ی پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب توریم(IV) در شرایط کاری به کار گرفته شده، خودبه خودی و گرماگیر بوده است و سازوکار فیزیکی دارد.
    کلیدواژگان: جذب توریم (IV)، زیست جاذب دوعاملی، سیستوسریاایندیکا، ساکارومایسز سرویسیا، روش پاسخ سطح
  • راحله خطیری *، حیدر فری پور، حسین کلباسی، مجتبی اسماعیل نیا، زهرا درریز، بهزاد ارحامی، نورالله علی اکبری، اسماعیل جنگجو صفحات 81-88
    به منظور دست یابی به بلورهایی با کیفیت بالاتر، استفاده از مواد اولیه با درجه ی خلوص بالا، امری ضروری است که در این میان ذوب منطقه ای یکی از روش های دست یابی به این هدف است. در این روش ، یک ناحیه ی کوچک مذاب به آرامی در میان ناحیه ی جامد حرکت می کند و ضمن عبور، سبب حذف ناخالصی ها در طول ماده ی منجمد، و یا توزیع مطلوب مواد حل شده در جامد می شود. تعداد، اندازه و طول مناطق ذوب نقش موثری در نتیجه ی نهایی دارد. در این مقاله، ابتدا دستگاه خالص سازی منطقه ای تجهیز شد، سپس کوره با سرعت 1-mm/h 20 از پودر LiF که در بوته ی گرافیتی تحت خلا قرار داشت، 7، 9 و 14 بار عبور داده، و پودر تخلیص شد. در نهایت میزان ناخالصی ها از قبیل Fe، Ba قبل و بعد از خالص سازی منطقه ای، با دستگاه آنالیز جفت شدگی القائی (ICP) بررسی شد.
    کلیدواژگان: خالص سازی، لیتیم فلوراید، آهن، باریم، ICP
  • فرحناز معتمدی سده *، محمد افشارنسب، مرضیه حیدریه صفحات 89-94
    ویروس سندرم لکه سفید یکی از عوامل بیماری زای مهم در صنعت پرورش میگو است. این ویروس نه تنها در میگو بلکه در سایر سخت پوستان وجود دارد. نمونه های میگوی عفونی از جنوب ایران جمع آوری، و از نظر وجود ویروس سندرم لکه سفید با استفاده از آزمون Nested PCR بررسی شدند. ویروس از میگوهای عفونی شده به روش سانتریفوژ و فیلتراسیون جداسازی، و در بدن خرچنگ دراز تکثیر داده شد. این ویروس از همولنف خرچنگ عفونی به روش شیب غلظت سوکروز و اولتراسانتریفوژ خالص سازی، و از راه مشاهده با میکروسکوپ الکترونی تایید شد. تیتراسیون ویروس (دز کشنده ی 50%) در پست لاروهای یک گرمی میگو ببری سبز در دوره ی 8 تا 10 روزه انجام شد. غیرفعال سازی ویروس به روش پرتوتابی با استفاده از شتاب دهنده ی الکترون با انرژی MeV10 و تیمار با فرمالین انجام شد. دز کشنده ی 50% ویروس زنده و ویروس های پرتوتابی شده به روش کربر محاسبه، منحنی دز/ پایندگی با استفاده از نرم افزار Origin6 ترسیم، و ارزش 10D محاسبه شد. تیتر ویروس 4/105 دز کشنده ی 50% در هر میلی لیتر، و دز بهینه ی الکترون برای غیرفعال سازی این ویروس kGy 13 به دست آمد. این آنتی ژن ویروسی پرتوتابی شده می تواند در آینده برای ارزیابی سیستم ایمنی میگو استفاده شود.
    کلیدواژگان: ویروس سندرم لکه سفید، میگو، پرتوتابی الکترون، غیرفعال سازی، فرمالین، واکسن
|
  • A. Ramezani Moghaddam*, M. Lamehi, J. Rahighi, A. Chakhmachi Pages 1-9
    The first prototype Iranian undulator is under design and fabrication. The undulator makes a periodic magnetic field which forces the electrons travelling through it to move along the undulator with a sinusoidal motion and radiate synchrotron radiation with specific properties. In this paper, two classes of errors, which are important to consider in the design and fabrication of undulators, so to speak, the period error and field error are introduced. Additionally, their effects on the radiation harmonics were studied. For this purpose, MATLAB software was used to generate pseudo-random errors for the undulator periods and peak fields. Then, the fields were applied to a pure sinusoidal magnetic field, used for calculation of the final harmonics by the B2E code. It was found that with the increase of the number of harmonics, the effects of errors are enhamced. Also, it was found that the effect of the field error is higher than that of the phase error. Finally, it could be concluded that in order to reach %90 of the ideal intensity at the first and third harmonics, the desired errors at the peak field and the period must be less than %0.1 and 3 degree, respectively. Also, the tolerance for the gap value must be no more than 15±0.2 mm.
    Keywords: Undulator, Period Error, Field Error, Synchrotron Radiation
  • M. Habibi* Pages 10-17
    In this paper, the effect of the anode electrode geometry with different insulator sleeve lengths and materials on the ion beam emitted from a 3 kJ plasma focus device is studied. Two Pyrex and Quartz insulators with different lengths and two anode tip geometries, i.e. cylindrical and conic, are used. Ion beam intensity in 12 kV charging voltage and conic anode with the 50 mm Pyrex insulator was increased by a factor of 1.11. Optimum length of the Pyrex insulator related to the maximum ion beam intensity varied with the anode geometry and increased from 45 mm to 50 mm, when we replaced the cylindrical anode with the conic one in 12 kV applied voltage. Under the same working condition, the conic anode tip tended to have more ion beam intensity in comparison with the conventional cylindrical flat geometry.
    Keywords: Plasma Focus, Ion Beam, Insulator Sleeve, Quartz, Pyrex, Ion Intensity, Conic Anode
  • M. Arkani, H. Khalafi*, N. Vosoughi, S. Khakshournia Pages 18-24
    Rossi-α method is one of the useful techniques for diagnosis of subcritical nuclear reactors. In the present work, Rossi- α method was used to measure the prompt neutron decay constant of the reactor core of the Esfahan Light Water Subcritical Reactor (ELWSCR), and to drive the neutron chain reactions, a 252Cf neutron source was used. The experimental data in the form of the arrival time of the stochastic pulses were collected by a dedicated data acquisition system, and the required data were stored in a PC. Offline processing of the data was performed by the MATLAB software engineering tool, and Rossi distribution was extracted. Finally, by the curve fitting of Rossi distribution function to the processed data, the prompt neutron decay constant of the core was determined. Based on MCNPX code simulation, the reactor core was also studied. A comparison of the results obtained by the two methods shows a fairly good agreement.
    Keywords: Subcritical Reactor, Rossi-α Analysis, Prompt Neutron Decay Constant, MCNPX Code
  • S.Y. Fazaeli Hoseini Nezhad*, M. Erfani Pages 25-34
    111In pentetreotide (OctreoScanTM) radiopharmaceutical is used extensively for the detection of a variety of cancers in medicine. Octerotide is a pharmaceutical with a structure similar to somatostatin which is administrated via intravenous injection in an 111In labeled form. This radiopharmaceutical acts as a theranostic agent with binding to somatostatin receptors. Over the last decade, 111In pentetreotide has remained the most widely used radiopharmaceutical for the scintigraphic detection and staging of primary and metastatic neuroendocrine tumors. In this study, application of this radiopharmaceutical as well as the production and quality control strategies was investigated precisely. Briefly, the labeling yield of 111In pentetreotide was determined before the administration to the rodents. The incorporation of the radionuclide was measured by RTLC and the radiochemical purity was measured by HPLC. Due to the high thermodynamic stability constants for DTPA and In3+, the formation yield of 111In pentetreotide under the terms applied in this study was found to be high.
    Keywords: 111In Pentetreotide, Somatostatin, Theranostic Agent, Neuroendocrine Tumors
  • M. Kazeraninejad, A. Akhavan*, N. Dalali Pages 35-43
    In this study, phenol and furfural removals from the standard solutions and petroleum refineries wastewater by electron beams have been investigated. The standard solutions of phenol and furfural were irradiated in the range of 1-10kGy and their concentrations were determined before and after irradiation by UV-VIS spectrophotometer. The effects of the experimental parameters including the amounts of the absorbed doses, pH variation, initial concentration of the organic compound and the salt effect were studied. The results of pH in the range of 3-11 showed that the removal of phenol and furfural was remarkably facilitated in the acidic condition. Studies showed that, at the dose of 6kGy, the removal percentages of phenol and furfural in the lower concentration of 20 and 100 mg/l respectively were more than 99%. However, by increasing the concentration, the amount of the removal gradually decreased. Also, investigation of the salt effect on the removal of these compounds within the range of 0.5-30% w/v concentration showed that at the dose of 6kGy, the presence of salt has no significant effect on the removal of phenol and furfural. Finally, the results of petroleum refinery wastewater irradiation in the optimum condition, obtained from the experiments, indicated that the removal percentages of phenol and furfural were more than 95%.
    Keywords: Electron Beam, Phenol, Furfural, Petroleum Refinery Wastewater
  • M. Hosseinpour Khanmiri* Pages 44-52
    This research is dedicated to modeling  the wiikit uranium ore for HLW radioactive waste storing. At first, during X-ray Crystallography it was determined that wiikit has metamict structure. Then SEM revealed the U phase and different mineral phases that could be regarded as a reason for being amorphous. EMP was used to determine the chemical composition of the sample showing that wiikit contains 4% of uranium. The radioactive elements U and Th were separated by ion exchange chromatography using Dowex АВ-17-8 anion exchanger. During the next stage, the U and Th sources were prepared by molecular plating. Alpha-spectroscopy of the U and Th sources revealed high deficit in 234U/238U activity ratios, which violates secular equilibrium in the series of 238U decay. Finally, according to the results obtained by the behavior analysis of the U and Th atoms in this wiikit, modeling of the wiikit as 237Np, 239Pu, 241Am, 242Cm, 244Cm radioactive waste matrices and other heavy radioisotopes was performed when neutral oxides such as Al2O3,SiO2, Fe2O3 were added.  
    Keywords: X-Ray Crystallography, SEM, EMP, Uranium, Thorium, Alpha Spectroscopy, Ion Exchange Chromatography, Storage of Radioactive Waste
  • A.A. Gh. Khamseh*, S. Pourian, S.A. Ghorbanian Pages 53-63
    The aim of this research work is the investigation of process parameters and breakthrough modeling of thorium biosorption on orange peel in a fixed-bed column. For this purpose, a number of  experiments have been performed on the surbents with diameters (0.4–2 mm), flow rates (1.5-6 mL/min), bed heights (4-8 cm) and feed inlet concentration (30-90 mg/L) at 25˚C and optimized pH of 3.8. The highest sorption capacity of 87.7 mg/g, occurred for the sorbents with 0.4-0.8 mm in diameter. The breakthrough point decreased with decreasing the bed height, increasing feed inlet concentration and increasing flow rate. Meanwhile, the sorption capacity increased with decreasing the bed height and flow rate. The experimental results were fitted by Thomas, Yan and Modified Dose-Response (MDR) models. Based on the experimental outcomes, the Yan and MDR models showed better results in comparison with the Thomas model. The XRF analysis results and calcium and potassium concentrations in the outlet stream of the bed showed that the ion exchange mechanism of the thorium biosorption by the orange peel sorbent is superior.
    Keywords: Biosorption, Adsorption Column, Thorium, Orange Peel, Continuous Adsorption Modeling, Adsorption Mechanism
  • S.A. Milani*, M. Karimi, B. Maraghe Mianji Pages 64-80
    Immobilized Cystoseira indica algae and Saccharomyces Cerevisiae on the silica gel were used for the biosorption of Th (IV) from aqueous solutions. Ability and capacity of bi-functionalized algae- yeast biosorbent for adsorption of thorium (IV) from aqueous solutions were investigated in a batch method. The response surface methodology (RSM) based on the central composite design (CCD) was used to investigate the effect of pH (2-6), time (10-180 min), initial thorium(IV) concentration (50-300 mg/l) and adsorbent dosage (0.5-5 g/l) on the sorption of thorium (IV) from aqueous solutions, and to optimize the biosorption of Th (IV). Variance analysis showed that the adsorbent dosage, initial Th(IV) concentration, time and pH were respectively, the most effective factors in the biosorption of thorium(IV). Under optimal conditions (pH 5, contact time 137.5 min, initial Th(IV) concentration 237.5 mg/l, and adsorbent dosage 1.63 g/l ) the capacity of the biosorbent for Th(IV) was estimated to be 128.82 mg/g. The kinetic data were fitted well the pseudo-second-order rate equation. The biosorption data could be well described by Langmuir isotherm in comparison to Freundlich and Temkin isotherms. The maximum sorption capacity of the biosorbent for Th (IV), by Langmuir isotherm was estimated to be 142.86 mg/g. The thermodynamic parameters indicated that the biosorption of Th(IV) on the biomass was a spontaneous, and endothermic process, at the studied temperatures and would occur via physical adsorption.  
    Keywords: Thorium Adsorption, Bi-Functionalized Adsorbent, Cystoseira Indica, Saccharo-Myces Cerevisiae, Response Surface Methodology
  • R. Khatiri*, H. Faripour, H. Kalbasi, M. Esmaeilnia, Z. Dorriz, B. Arhami, N.A. Akbari, E. Jangjoo Pages 81-88
    In order to achieve high quality crystals, it is necessary to purify the raw material. In the present experimental study, the zone melting method was used to purify Lithium Flouride powder. A small amount of melt moves slowly from the solid area in order to remove impurities in the frozen solid. In this case, the number, size and length of the zone melting affect the final result, and cause the optimal distribution of solutes. At the beginning, the regional purification system was equipped. The mechanism of work was moving furnace on a graphic crucible with full of LiF powder by 20 mm/h-1. This procedure was followed in a vacuum for 7, 9 and 14 times. At last the amounts of impurities such as Fe, Ba were measured by ICP (Inductively Coupled Plasma) analysis before and after purification.
    Keywords: Purification, Lithium Fluoride, Fe, Ba, ICP
  • F. Motamedi, Sedeh*, M. Afsharnasab, M. Heidareih Pages 89-94
    White spot syndrome virus is a major pathogen in cultured penaeid shrimp industries. The virus not only is present in shrimp but also occurs in marine crustaceans. The infected shrimp samples were collected from south of Iran and the infection was confirmed by Nested PCR. WSSV was isolated from the infected samples by centrifugation and filtration and multiplied in crayfish by intramuscular inoculation. WSSV was purified from the infected crayfish haemolymph by sucrose gradient and ultracentrifuge, and then confirmed under electron Microscopy. In vivo virus titration was made in Penaeus semiculcatus in a period of 8-10 days, and calculated as LD50. WSSV was inactivated by the 10-MeV electron accelerator and formalin treatment. The LD50 of the live virus and the irradiated virus samples were calculated by the Karber method. The dose survival curve for the irradiated and non-irradiated virus samples was drawn by Origin 6.1 software and D10 Value factor was calculated according to the curve. In vivo titration of the live virus stock obtained was 10 5.4 LD50/ ml and the optimum dose of the electron beam for inactivation of WSSV was obtained as 13 kGy. The inactivated, irradiated WSSV antigen can be used for the evaluation of shrimp immune response in the near future.
    Keywords: White Spot Syndrome Virus, Electron Irradiation, Inactivation, Formalin, Vaccine