فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - سال سی و نهم شماره 1 (پیاپی 83، بهار 1397)

مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و نهم شماره 1 (پیاپی 83، بهار 1397)

  • 104 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1397/02/08
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سمانه بهرامی، منصور عاشور *، مهرداد بروشکی صفحات 1-6
    : توزیع مقدار آهن رباییده ی اسپین های هسته ای جاری در ارزیابی تپ های بسامد رادیویی استفاده شده در آنژیوگرافی با استفاده از تشدید مغناطیسی هسته از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش توزیع مقدار اسپین های هسته ای جاری در زمان اعمال تپ های انتخابی برشی
    مستطیلی شکل و بعد از آن با حل معادلات بلوخ به روش تفاضل محدود، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی اعمال تپ انتخابی مستطیلی شکل 90 درجه ای نشان می دهد که با افزایش سرعت جریان، مقادیر آهن رباییده، در اثر حرکت اسپین های هسته ای، تغییر شکل می دهد، و این تغییرات ناشی از چگونگی حرکت اسپین های جاری است. بیش ترین تغییر شکل در مقادیر عرضی یعنی، Mx و My ایجاد می شود. افزایش تندی جریان خون، تقارن در این نمایه ها از بین می رود. در مقابل، در مقدار طولی یعنی، Mz تغییر چندانی به جز یک تغییر جهت در راستای سرعت قابل مشاهده نیست. به طور کلی با روش موجود می توان توزیع مقادیر آهن رباییده را برای تپ هایی با زاویه های تلنگر مختلف و هم چنین ترکیب فازهای تپ ها به دست آورد که نتایج حاصل می تواند در بررسی بهبود مشخصه های تصویری نگاشت های آنژیوگرافی با تشدید مغناطیسی و بررسی بیش تر تاثیر رشته تپ های طراحی شده بر روی اسیپین های جاری مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آهن ربایش، معادلات بلوخ، اسپین های هسته ای جاری، روش تفاضل محدود، تصویرگیری با تشدید مغناطیسی
  • غلامحسین ایزدی وصفی، محمد مهدی فیروزآبادی، ایرج جباری صفحات 7-16
    شناخت دقیق توزیع دز در اطراف چشمه های براکی تراپی به منظور ایجاد طرح های درمانی مناسب برای درمان سرطان ضروری است. در این پژوهش، پارامترهای دزیمتری چشمه ی بالینی Cf252 براساس دستورکار 43-TG و بهره گیری از تالی های مختلف (4F، 6F و 8*F) محاسبه ی دز در کد MCNPX، مقدار دز در زاویه ها و فاصله های مختلف از مرکز چشمه محاسبه و با داده های تجربی و شبیه سازی دیگران مقایسه شد. با مقایسه ی نتایج این پژوهش با داده های تجربی و مشاهده ی انطباق خوب آن ها مشخص شد که مقدار دز چشمه ی بالینی Cf252 در راستای محور طولی چشمه دارای بیشینه مقدار خود است که با توجه به وابستگی زاویه ای مقدار دز به تابع هندسی در دستورکار 43-TG، گستردگی بیش تر توزیع مواد پرتوزا در این راستا نسبت به راستاهای دیگر و در نتیجه بیش تر بودن مقدار شار نوترون در این راستا، دلیل این ازدیاد است. هم چنین نتایج تالی های 4F و 6F در محاسبات دزیمتری نوترون از نتایج تالی 8*Fدقیق تر و سرعت محاسبات بیش تر است. محاسبات دزیمتری در این پژوهش، مشخصه یابی دزیمتری مقدماتی چشمه ی بالینی Cf252 به منظور طراحی و کاربرد در طرح های درمانی در کشور را فراهم نموده است.
    کلیدواژگان: براکی تراپی، نوترون، 252Cf، دزیمتری، مونت کارلو
  • پروین کاویانی، محمد مشایخ، جمشید خورسندی، حسین خلفی صفحات 17-22
    میله های کنترل و ایمنی، سیستم تخلیه ی اضطراری آب سنگین، سیستم اندازه گیری سطح آب و سیستم های مربوط به تنظیم توان رآکتور، سیستم هایی هستند که در رآکتور صفر- قدرت آب سنگین (HWZPR) برای کنترل رآکتیویته مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین مقدار
    رآکتیویته ی معادل میله های کنترل و ایمنی باید معیارهای لازم برای ایمنی رآکتور را فراهم نمایند. کاربرد میله های ایمنی، در خاموش کردن رآکتور به صورت معمول و نیز در هنگام بروز حادثه است. طبق معیارهای ایمنی بهره برداری از رآکتور، مقدار رآکتیویته ی معادل میله ها باید بیش از رآکتیویته ی مثبت اضافی ذاتی رآکتور باشد، در هنگام بروز حادثه سریعا وارد قلب شده و رآکتیویته ی مثبت را جبران نماید. میله های کنترل به منظور کنترل گذر از حالت زیربحرانی به حالت فوق بحرانی مورد استفاده قرار می گیرند. طبق راهنمای ایمنی رآکتور به منظور بهره برداری ایمن از رآکتور، در شرایط نزدیک به حالت بحرانی، آهنگ اعمال رآکتیویته ی مثبت نباید بیش از (Dk/k)/s 4-10×2 بوده و مقدار رآکتیویته ی معادل هر میله ی کنترل نیز باید کم تر از 2/0 درصد Dk/k باشد. طبق محاسبات و اندازه گیری های انجام شده، این شرایط در رآکتور صفر- قدرت آب سنگین فراهم شده است. با تغییر سوخت رآکتور از فلزی به ترکیب فلزی و اکسید، مقدار رآکتیویته های معادل میله های کنترل اندازه گیری و طبق نتایج به دست آمده امکان برآورده شدن معیارهای ایمنی پیش گفته، در ترکیب سوخت جدید تایید شد.  
    کلیدواژگان: رآکتور صفر، قدرت آب سنگین، رآکتیویته، سوخت ترکیبی
  • محمد امیر حمزه تفرشی، داریوش رستمی فرد، علی نصیری صفحات 23-29
    این مقاله پس از معرفی اجمالی دستگاه پلاسمای کانونی 1-MTPF، نمونه هایی از داده های تجربی آن را ارایه می دهد. داده ها نشان می دهند که می توان با انتخاب فشار گاز و ولتاژ تخلیه ی مناسب، شرایطی را فراهم کرد تا تنگش پلاسما در محدوده ی خاصی از زمان اتفاق بیفتد. علاوه براین، تاثیر فشار گاز و ولتاژ تخلیه بر سرعت متوسط حرکت لایه ی جریان نیز مورد بررسی قرار گرفت که نشان داد که در صورت استفاده از گاز آرگون، بیشینه ی سرعت متوسط حرکت لایه ی جریان در حدود 1-cm μs 5 است که می تواند با ترکیب های مختلفی از فشار گاز و ولتاژ تخلیه به دست آید. با استفاده از مفهوم ضریب سرعت، سرعت حرکت لایه ی جریان در لحظه ی تنگش نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که در دو آزمایش مختلف با فشار گاز و ولتاژ تخلیه ی متفاوت، یکسان بودن زمان تنگش حدودا بیان گر یکسان بودن سرعت متوسط حرکت لایه ی جریان است.
    کلیدواژگان: پلاسمای کانونی، زمان تنگش، لایه ی جریان، ضریب سرعت
  • سیدسعید قنادپور، اردشیر هزارخانی، شاهید نوریان، عباس گلمحمدی صفحات 30-45
    با تکیه بر پرتوزایی و با کمک روش پرتوسنجی، نمونه برداری از معدن باغک در معادن سنگان به انجام رسید. در اکثر موقعیت های پی جویی اورانیم انجام شده در ایران، به ویژه در پهنه ی ایران مرکزی، همراهی و غنی شدگی عناصر خاکی نادر از عوارض معمول شناخته شده است. مشاهده ی ارتباط بین عناصر خاکی نادر و پرتوزا سبب شده است که بررسی ارتباط آن ها در انواع دیگری از کانی سازی نیز مدنظر قرار گیرد و در صورت وجود چنین ارتباطی، در اکتشاف این عناصر از خاصیت پرتوزایی بهره گرفته شود. در واقع هدف مطالعه، بررسی وجود یا عدم وجود چنین ارتباطی در یک معدن اسکارنی به عنوان یک مطالعه ی موردی متفاوت با کانی سازی های ایران مرکزی و در صورت وجود آن، ارایه ی یک روش اکتشافی و الگوی نمونه برداری بهینه برای کشف این عناصر است. یافته ها نشان می دهد که علاوه بر وجود چنین ارتباطی در برخی کانی سازی های مربوط به ایران مرکزی، ارتباط و همبستگی بسیار قابل قبولی بین این عناصر در یک معدن دیگر با کانی سازی نوع آهن- اسکارن در سنگان نیز وجود دارد. در نهایت می توان اذعان داشت که با توجه به مشاهده ی چنین ارتباطی بین این دو دسته از عناصر در چندین کانی سازی متفاوت و وجود شباهت هایی از نظر ژئوشیمی، ضرورت مطالعه ی بیش تر و دقیق تر در آن به منظور معرفی روش های پرتوسنجی به عنوان روش هایی موثر در اکتشاف عناصر خاکی نادر، کاملا احساس می شود. فکر و روش معرفی شده در این پژوهش برای کشف عناصر خاکی نادر، می تواند به کمک بررسی های تکمیلی در این مورد، دیدگاه مناسبی را در پیش روی تصمیم گیران این صنعت قرار دهد.
    کلیدواژگان: روش های پرتوسنجی، عناصر خاکی نادر، عناصر پرتوزا، معدن باغک، سنگان
  • افسانه احمدی، سیدسپهر قاضی نوری، سیدجواد احمدی، بهزاد سلطانی، فاطمه ثقفی، نیلوفر محسنی صفحات 46-61
    افزایش تقاضای جهانی انرژی، همراه با حاد شدن مسائل مربوط به انتشار گازهای گلخانه ای و محدودیت های موجود در استفاده ی گسترده از انرژی های تجدیدپذیر، رشد مجدد انرژی هسته ای را در آینده اجتناب ناپذیر می سازد. به دلیل اهمیت امنیت انرژی و تامین پایدار منابع، مدیریت بهتر پسماند و نیز عدم کاربرد در تکثیر سلاح های هسته ای، بسیاری از کشورها استفاده از سوخت توریمی در حوزه ی انرژی هسته ای را مورد توجه قرار داده اند. اما انتخاب فن آوری های مناسب و تصمیم گیری صحیح در مورد سرمایه گذاری برای مدیران تحقیق و توسعه و سیاست گذاران به علت محدودیت منابع کاری بسیار دشوار است. هدف از این مقاله به کارگیری ره نگاری فن آوری برای پشتیبانی از برنامه ریزی توسعه ی فن آوری تولید قرص های سوخت هسته ای توریم است. رویکرد شروع سریع T-Plan برای ره نگاری محصول- فن آوری ساخت قرص های سوخت هسته ای توریم انتخاب شد. با برگزاری کارگاه ها و مصاحبه با متخصصان، نوع محصول (قرص سوخت) از میان گزینه های مختلف سوخت های کاربیدی، اکسیدی و فلزی، قرص های ترکیبی اکسید توریم- اورانیم با غنای %8/4 انتخاب و مشخصه های عملکردی آن تعیین شد. براساس میزان اهمیت فن آوری که از شاخص های توانمندی و جذاب بودن به دست آمد، در خصوص فن آوری های تولید پودر، روش های رسوب گیری و سل- ژل به عنوان دو روش انتخابی در نظر گرفته شدند. در فن آوری تولید قرص دو روش قرص سازی با ریزگوی های سل- ژل (SGMP) و متالورژی پودر انتخاب شدند. در نهایت با پیشنهاد سرفصل های پژوهشی برای دست یابی به دانش فنی تولید قرص سوخت هسته ای توریم از طریق اکتساب درون زا، ره نگاشت توسعه ی فن آوری تولید قرص سوخت هسته ای توریم تدوین شد.  
    کلیدواژگان: ره نگاری فن آوری، تحقیق و توسعه، سوخت هسته ای توریم
  • داود قدوسی نژاد، مجید تقی زاده صفحات 62-71
    در این پژوهش استخراج وانادیم از کان سنگ منیتیتی آنومالی 2 ساغند یزد، امکان سنجی شد. برای انجام این مهم از فرایندهای تشویه ی قلیایی و فروشویی اسیدی استفاده شد. ابتدا کانسگ تا ابعاد زیر 100 میکرون خرد و ساییده شد. فرایند تشویه با مخلوط کردن نمونه با مقدار معینی از نمک سدیم کربنات، در داخل کوره در درجه حرارت و زمان معین انجام شد. فروشویی نمونه ی تشویه شده، با سولفوریک اسید با غلظت مشخص و در درجه حرارت، نسبت مایع به جامد، و زمان مشخص به انجام رسید. تاثیر پارامتر های مهم تشویه و فروشویی بر بازده ی استخراج وانادیم از کان سنگ مورد بررسی در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به نتایج آزمایش ها، مقادیر بهینه ی درجه حرارت، نمک مصرفی و زمان فرایند تشویه به ترتیب: 1000 درجه ی سلسیوس، 40 درصد وزنی و 2 ساعت هستند. هم چنین مقادیر غلظت سولفوریک اسید، درجه حرارت، نسبت مایع به جامد و زمان فرایند فروشویی بهینه شدند. بیشینه بازده ی استخراج وانادیم در شرایط بهینه ی فروشویی: غلظت سولفوریک اسید 4 مول بر لیتر، درجه حرارت 85 درجه ی سلسیوس، نسبت مایع به جامد برابر با 10 میلی لیتر بر گرم و زمان 5 ساعت برابر با %8/87 به دست آمد.
    کلیدواژگان: بازیابی وانادیم، تشویه ی قلیایی، فروشویی اسیدی، کان سنگ آنومالی 2
  • سعید علمدار میلانی، امیر چرخی، سعید عشقی صفحات 72-84
    جداسازی زیرکنیم و نیوبیم از لانتانیدها در محیط هیدروکلریک اسید و انتقال انتخابی آن ها از طریق غشای مایع توده ای مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. تری بوتیل فسفات (TBP)، تری- ان- اکتیل آمین (TNOA) و دی بنزو-18- کراون- 6 (6-DBC-18) رقیق شده در کروزن و بنزن به عنوان حامل به کار گرفته شدند. اثرات عامل های مختلف مانند غلظت هیدروکلریک اسید در محلول های خوراک و بازیابی
    (عریان ساز)، نوع و غلظت حامل (TBP، TNOA و 6-DBC-18) در فاز غشا، بر روی فرایندهای جداسازی و انتقال زیرکنیم (IV) و نیوبیم (V) مورد بررسی قرار گرفتند. استخراج زیرکنیم (IV) و نیوبیم (V) از محلول هیدروکلریک اسید 9 مولار به درون فاز غشاء با باقی گذاشتن لانتانیدها در محلول خوراک به وسیله ی تری بوتیل فسفات (TBP) %30 حجمی در کروزن فراهم شد. هیدروکلریک اسید 5/0 مولار، بازیابی کمی زیرکنیم (IV) و نیوبیم (V) را فراهم نمود. به علاوه، مطالعه ی سینتیک انتقال نشان داد که روند انتقال نیوبیم (V)، سینتیک کمی سریع تر از سینتیک زیرکنیم (IV) ارایه می دهد. سینتیک انتقال زیرکنیم (IV) و نیوبیم (V) با فرض یک واکنش متوالی مرتبه ی دوم برگشت ناپذیر مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که ثابت سرعت انتقال نیوبیم (V) از فاز دهنده به فاز غشا و از غشا به فاز پذیرنده، به ترتیب، حدود 98 و 24 درصد بزرگ تر از ثابت سرعت انتقال زیرکنیم (IV) است.
    کلیدواژگان: جداسازی، انتقال انتخابی، غشای مایع توده ای، محیط هیدروکلریک اسید، 18DBC، 6، TNOA، TBP، نیوبیم، زیرکنیم، سینتیک
  • طیبه حسین نژاد، فاطمه ماموسی صفحات 85-95
    دی گلیکول آمیدها به طور گسترده ای برای استخراج یون های لانتانیدها و آکتینیدها از پسماندهای هسته ای و افزایش کارایی این ترکیبات در فرایند استخراج مورد توجه قرار دارند. در این پژوهش، تغییرات ساختاری دی گلیکول آمیدها در برهم کنش با یون سه ظرفیتی لانتانیم با استفاده از روش های نظریه ی تابعی چگالی به لحاظ ساختاری، الکترونی و ترمودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این رابطه، برخی از تغییرات ساختاری در دی گلیکول آمیدها، از جمله جای گزینی اکسیژن اتری با نیتروژن و اضافه شدن استخلاف متیل و نیز گروه های متیلن میان اکسیژن اتری و گروه های کربنیلی به زنجیره ی دی گلیکول آمید بررسی شده است. داده های ترمودینامیکی محاسبه شده نشان می دهد که اضافه کردن گروه های متیلن میان اکسیژن اتری و گروه های کربنیلی کارایی قدرت استخراج این لیگاندها را کم می کند. علاوه بر این، هگزان نرمال در مقایسه با دودکان حلال
    مطلوب تری در فرایند تشکیل کمپلکس است، که در توافق با نتایج تجربی است. برخی مرتبه ها و طول های پیوندی کلیدی در محصولات بررسی و مقادیر انرژی تغییر ساختار لیگاند طی فرایند تشکیل کمپلکس با یون لانتانیم بحث شده است.
    کلیدواژگان: استخراج کننده های دی گلیکول آمیدی، یون لانتانیم، تغییرات ساختاری، نظریه ی تابعی چگالی، توابع ترمودینامیکی
  • بهنام ناصریان خیابانی، بهرام علیزاده صفحات 96-102
    به منظور ارزیابی عملکرد دانه و پایداری عملکرد لاین های جهش یافته حاصل از پرتودهی رقم 003 RGS با پرتو گاما آزمایشی در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار در طی سال های زراعی 90 تا 92 در مزرعه ی پژوهشکده ی کشاورزی هسته ای اجرا شد. عملکرد دانه ی ژنوتیب ها در طی دو سال آزمایش اختلاف معنی دار داشتند. اثر متقابل سال ژنوتیپ (GE) در سطح احتمال %5 معنی دار بود. شناسایی و جداسازی لاین های جهش یافته در روش های اصلاح به کمک جهش به خصوص در صفات کمی به دلیل وجود اثرهای متقابل محیط و ژنوتیپ اهمیت بالایی دارد. روش بای پلات روش موثری در جداسازی و انتخاب لاین های جهش یافته براساس صفات مورد اندازه گیری و نیز پایداری صفت در طول زمان است. در این پژوهش برای انتخاب لاین برتر از میان 32 لاین جهش یافته از روش GGE بای پلات استفاده شد. با این روش سه لاین جهش یافته 16RG، 14RG و 31RG به عنوان لاین های برتر با عملکرد بالا و پایدار، معرفی شد. بر اساس نتایج این آزمایش، روش اصلاح به کمک جهش در اصلاح کلزا بسیار موثر و سودمند است.
    کلیدواژگان: دانه های روغنی، کلزا، اصلاح به روش جهش، GGE بای پلات
|
  • S. Bahrami, M. Ashoo r*, M. Boroshaki Pages 1-6
    The distribution of the magnetized magnitudes of the flowing nuclear spins has a key role to evaluate the radiofrequency pulses used in the magnetic resonance angiography (MRA). In this study, a finite difference method is used to solve Bloch equations for the flowing nuclear spins during and after a 90° rectangular selective pulse which is important for optimization of the pulse sequence. The results of the simulation indicate that the magnitudes are deformed due to the flowing nuclear spins, while their velocity is increased. The maximum variations are created on the transverse magnitudes namely, Mx and My. The symmetry on these profiles disappear by increasing the velocity. In contrast, no variation on the longitudinal magnitude namely Mz is observed, except a shift on the velocity direction. The sensitivity of these profiles at low velocities for the rectangular selective pulse is more than that of the sinc type, which probably it may be used for characterizing the capillary space. In general, one may obtain the distribution of magnitudes for pulses with various flip angles, as well as, the combination of different pulses. The results may be employed to improve mapping indices in the MRA as well as assessment pulse sequences on the flowing nuclear spins.
    Keywords: Magnetization, Bloch equations, Flowing nuclear spins, Finite element method, Magnetic resonance imaging angiography
  • Gh. Izadi Vasafi *, M.M. Firoozabadi, I. Jabari Pages 7-16
    Detailed recognition of dose distribution around the brachytherapy sources in order to create appropriate plans for treatment of cancer is very important. In this study, with calculation of the dosimetric parameters of clinical 252Cf source based on TG-43U1 protocol and utilizing different tallies of dose calculation in MCNPX code [F4 (Fluence Tally), F6 (Kerma Tally) and *F8 (Dose Tally)], the dose rate at different directions and distances from the source center has been determined and compared with other experimental and simulation results. By comparing the results of this study with the experimental measurements and observing the good adaptation of the results, it was observed that the dose rate of clinical 252Cf source has its largest value at the direction of longitudinal axis of the source, which is the reason for more expansion of radioactive material distribution in this direction, in comparsion with other directions and consequently higher neutron flux in this direction, based on the angular dependance of dose rate to geometric function according to TG-43 protocol. It was also found that the F4 and F6 tally results in neutron dosimetry calculations are more accurate than the *F8 tally results. The dosimetry calculations performed in this study has provided a preliminary dosimetry characterization of 252Cf neutron sources for usage in treatment plans in the country.  
    Keywords: Brachytherapy, Neutron, 252Cf, Dosimetry, MCNP
  • P. Kaviani, M. Mashayekh *, J. Khorsandi, H. Khalafi Pages 17-22
    Systems related to reactivity control in a heavy water zero power reactor (HWZPR) consist of safety rod, control rod, emergency dump, and water level measurement and regulation systems. The control rod reactivity worth and safety rods should, therefore, meet the necessary safety criteria. The safety rods are used to shutdown the reactor through rapid falls in the emergency of the reactor and for a normal shutting down condition. According to the safety criteria, the equivalent rod reactivity worth must be appreciably greater than the maximum excess of reactivity which occurs in a reactor. The main applications of the control rods are to control the power rising period and the transition from subcritical to supercritical states. According to the safety guide for a HWZPR when a reactor is close to the critical state, the reactivity insertion rate should not exceed 2×10-4 (∆k/k)/s and the reactivity worth of each control rod should be less than 0.2% ∆k/k to ensure the safety of the reactor operation. According to the obtained calculational and experimental results, these conditions are satisfied for HWZPR. By changing the reactor fuel from natural metal uranium to mixed fuel (natural metal uranium fuel and natural oxide uranium), the control rod reactivity worth is measured and according to the obtained results, the control rod reactivity worth can meet the above provisions.
    Keywords: HWZPR, Reactivity, Mixed fuel
  • M.A. Tafreshi *, D. Rostamifard, A. Nasiri Pages 23-29
    In this article, after a brief introduction of MTPF-1 plasma focus device, some of the related  experimental data are presented. These data show that it is possible to select the proper gas pressure and discharge voltage in order to have a specified pinch time interval. In addition, the effects of gas pressure and discharge voltage on the current sheath’s mean velocity have also been studied. This study showed that, in the case of argon, the maximum value of the current sheath’s mean velocity is about 5 cm/µs, where it can be obtained under various combinations of the pressures and discharge voltages. By using the speed factor concept, the velocity of the current sheath at the pinch time was also examined. It was determined that in two separate experiments with different gas pressures and discharge voltages, the equality of the pinch times means the approximate equality of the current sheath radial velocities.  
    Keywords: Plasma focus, Pinch time, Current Sheath, Speed factor
  • S.S. Ghannadpour *, A. Hezarkhani, Sh. Noorian, A. Golmohammadi Pages 30-45
    In current study, sampling from Baghak mine in Sangan mines has been carried out based on radioactivity and radiation measurement method. In most projects that have been carried out in Iran for the uranium prospecting, especially in the central part of Iran, enrichment of rare earth elements (REEs) are known in keeping with uranium as a common feature. The association of these elements with U has caused to investigate their connections with other types of mineralizations. In fact the goal of this study is to survey the presence or absence of such a connection in a skarn mine which is a different case study from the central part of Iran. In case of their presence, this will lead to a new exploration method and sampling pattern for REEs. The results show that in addition to existence of this connection in some mineralizations of the Central Iran, an acceptable correlation is also observed between the REEs and radioactive elements in another iron skarn deposit. Finally, it can be explained that according to existence of such a connection between rare earth and radioactive elements in several different types of mineralizations, and based on the geochemical similarities, the need for more accurate studies is completely felt in order to introduce radiation measurement methods as effective approaches to explore REEs. The idea and the introduced method for the exploration of REEs in this study can provide a new viewpoint for the decision makers in this industry upon using further studies in this respect.
    Keywords: Radiation measurement methods, Rare earth elements, Radioactive elements, Baghak mine, Sangan
  • A. Ahmadi *, S. Ghazinoory, S.J. Ahmadi, B. Soltani, F. Saghafi, N. Mohseni Pages 46-61
    Increasing of the global energy demand, effects of greenhouse gases emissions and restrictions on the use of renewable energies, will inevitably lead to rise again nuclear energy in the future. Due to the importance of energy security and the sustainability of resources, better waste management, as well as the inability to use nuclear proliferation, many countries have focused on the use of Thorium fuel in the nuclear energy field. It is very difficult to select appropriate technologies and make the right decisions about investing for R & D managers and policymakers because of resource constraints. The aim of this study is to use the technology roadmapping to support the development of the Thorium fuel pellets fabrication technology planning. First, the types of technology roadmapping processes were identified and T-plan approach were selected. Next, by holding workshops and expert panels, the type of fuel pellet, mixed Thorium with 4.8% enriched Uranium oxide pellet, was selected among carbide, oxide and metal fuels and  its functional characteristics determined. Based on the technology importance, which was considered as capability and attractivity indicators, sedimentation and sol-gel methods were selected for powder production technologies, and SGMP and powder metalorgy methods were chosen because of their priorities. Finally, with the suggestion of research projects for the acquisition of technical knowledge of Thorium Fuel pellet fabrication, the technology  roadmap was developed.
    Keywords: Technology roadmap, Research, Development, Thorium fuel
  • D. Ghoddocy Nejad *, M. Taghizadeh Pages 62-71
    In this study, the feasibility of vanadium recovery from magnetite ore (Anomally II) of Saghand area in the central part of Iran was investigated. Alkaline roasting-acid leaching process was applied to separate and extract vanadium from magnetite ore. Initially, ore samples having dimensions of less than 100 microns were crushed and grounded. The roasting stage was conducted by placing the sample mixed with certain sodium carbonate (salt) in a muffle furnace at a certain temperature and time. The roasted sample was leached in sulfuric acid at a certain temperature, the liquid to solid ratio (l/s), as well as the concentration of acid and time. In this research, the effect of roasting and leaching different parameters on the vanadium recovery from magnetite ore was determined. The results showed that the optimum temperature, time and sodium carbonate content in the roasting process were 1000˚C, 2 h and 40 wt%, respectively. Also, values of concentration of sulfuric acid, temperature, liquid to solid ratio and time were optimized for the leaching process. The maximum vanadium recovery of 87.8% was achieved under the optimum leaching condition of 85˚C, L/S:10/1, sulfuric acid concentration:4M and leaching time 5h.
    Keywords: Vanadium recovery, Alkali roasting, Acid leaching, Ore (Anomally II) of saghand
  • S.A. Milani *, A. Charkhi, S. Eshghi Pages 72-84
    The separation of zirconium and niobium from lanthanides in hydrochloric medium and the selective transport of them via bulk liquid membrane (BLM) was examined. Tri-n-butyl phosphate (TBP), tri-n-octylamine (TNOA) and dibenzo-18-crown-6 (DBC 6) diluted in kerosene and benzene were used as a carrier. The various effects on the transport and separation of zirconium (IV) and niobium (V) were studied: concentration of  hydrochloric acid in the feed and strip solutions, type and concentration of  the carrier (TBP, TNOA, DBC 6) in the membrane phase. The extraction of zirconium (IV) and niobium (V) in the membrane phase from 9.0 M hydrochloric acid by 30% (v/v) TBP was achieved by leaving lanthanides in the feed solution. The quantitative recovery of zirconium (IV) and niobium (V) were achieved by 0.5 M HCl. Furthermore, the transport  kinetics study showed that niobium transport process exhibits slightly faster kinetics than zirconium.The kinetics of Zr(IV)/Nb(V) transport were investigated assuming a consecutive, irreversible second-order reaction on the interfaces. It was found that the rate constant of  niobium (V) transport from the donor phase-to-the membrane and from the membrane to the acceptor  phase was, respectively, about 98 and 24% more than the zirconium (IV) transport rate constant.
    Keywords: Separation, Selective transport, Bulk liquid membrane (BLM), Hydrochloric medium, TBP, TNOA, 18-DBC- 6, Niobium, Zirconium, Kinetics
  • T. Hosseinnejad *, F. Mamusi Pages 85-95
    Diglycolamides have been widely investigated for the high efficient extraction of lanthanide and actinide ions from nuclear wastes. In the present study, we have mainly investigated the structural changes of diglycolamides and their interaction with trivalent lanthanum cation from the structural, electronic and thermodynamical viewpoints, using density functional theory (DFT) approach. In this line, we have assessed comparatively some structural changes in diglycolamide ligand, including displacement of oxygen ether with nitrogen, using methyl substituent and also adding methylene between oxygen ether and carbonyl functional group. The calculated thermodynamical properties indicate that addition of methylene groups between the ether oxygen and carbonyl functional groups decreases the performance of these ligands in the extraction of lanthanum ions. Moreover, our calculated results demonstrate the thermodynamical preference of using n-hexane as solvent in comparison with dodecane that is in agreement with the experimental observations. In the next step, the trend of variations in the calculated bond order of some selected key bonds through the complexation process has been analyzed. Finally, we have calculated and discussed the deformation energies of ligands through the complexation with the lanthanum cation.
    Keywords: Diglycolamide extractants, Lanthanum ion, Structural changes, Density functional theory, Thermodynamic functions
  • B. Naserian Khiabani *, B. Alizadeh Pages 96-102
    In order to evaluate the mutant lines derived from irradiation of oilseed rape cultivar RGS003 using gamma-ray, this study was carried out during two growing seasons from 2011 to 2013, at the experimental fields in the Nuclear Agricultural Research School. The experimental design was a randomized complete block design with three replications. Significant differences were observed between mutant genotypes and cultivars for grain yield during two years of the experiment. Interaction of year × genotype (GE) showed a significant difference. Identification and selection of mutant lines, especially in the quantitative traits due to the interaction of genotype and environmental effects, is very important and complicated. The biplot method is an effective approach for the selection of mutant lines, based on the traits and yield stability over the time. The aim of this research was selection of the superior mutant lines from of 32 mutants, using the GGE biplot method. The mutant lines RG16, RG14 and RG31 showed high and stable grain yields compare to other mutant lines and cultivars. According to our results, mutation breeding can be used effectively in oil seed rape improvement.
    Keywords: Oil seed, Brassica napus, Mutation breeding, GGE biplot analysis