فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - پیاپی 87 (بهار 1398)
  • پیاپی 87 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • امیر موافقی*، عفت یاحقی، نورالدین محمدزاده، بهروز رکرک صفحات 1-9
    در این مقاله، از آستانه گذاری تطبیقی در روش موجک برای بهبود تصویرهای پرتونگاری صنعتی استفاده شده است. از آن جا که کیفیت تصویرهای پرتونگاری تاثیر زیادی در تشخیص دقیق تر نقص های جوش توسط کارشناس دارد بنابراین می توان با الگوریتم های پردازش تصویر قابلیت تشخیص نقص ها را بهبود بخشید. در این پژوهش از روش دو مرحله ای آستانه گذاری تطبیقی برای آشکارسازی ناحیه های نقص های جوش استفاده شده است. ابتدا تصویر با استفاده از تابع موجک مورد نظر به چند سطح تجزیه و ضرایب زیرنوارهای به دست آمده، توسط تابع آستانه گذاری، تصحیح شده و با اعمال تابع وارون موجک روی آن ها تصویر بازسازی شده به دست آمده است. در روش آستانه گذاری، برخلاف روش های معمول سطح زیر آستانه صفر نمی شود، بلکه با تابع چند جمله ای تضعیف می شود. از مزیت های این روش پیوستگی تابع و مشتق پذیری آن در سطح آستانه است. روش پیشنهادی بر روی چند فیلم پرتونگاری قطعه های استاندارد با نقص های مشخص اجرا شد؛ تصویرهای پردازش شده دارای کیفیت بالاتری نسبت به تصویرهای اولیه از نظر تشخیص نقص ها بودند. نتایج به دست آمده از ارزیابی کارشناسان نشان داد که ناحیه های نقص در تصویرهای پرتونگاری بازسازی شده با روش موجک بر مبنای آستانه گذاری تطبیقی واضح تر از تصاویر اولیه بوده و نقص در آن ها می تواند دقیق تر ارزیابی شود.
    کلیدواژگان: پرتونگاری، نقص های جوش، روش موجک، آستانه گذاری تطبیقی
  • سمیه هارونی *، احمد رمضانی مقدم آرانی، احسان صادقی، محسن محرابی صفحات 10-15
    پاسخ گرمالیانی انتقال یافته ی نوری (PTTL) دزیمترC:3O2α-Al (500-TLD) با مدل نظری توصیف کننده ی این پدیده برازش شد. بررسی نتیجه ها نشان داد که سطح زیر منحنی تابشی (پاسخ) گرمالیانی انتقال یافته ی نوری تنها به تعداد حامل های بار واقع در دام های فعال وابسته است و تعداد دام های فعال، آن را تحت تاثیر قرار نمی دهد. علاوه بر این، حالت های به دام اندازنده ی عمیق در این ماده ی گرمالیان در دماهای بالا خالی می شوند و امکان تعیین پارامترهای سینتیکی آن ها به صورت مستقیم وجود ندارد. چون با افزایش دما قله های منحنی تابشی تحت تاثیر اثر فرونشانی گرمایی (کاهش در منحنی تابشی گرمالیانی در دماهای افزایش یافته به دلیل گذارهای غیرتابشی) قرار می گیرند. در این مطالعه، پاسخ های دزیمتر گرمالیانی انتقال یافته ی نوری تجربی به دست آمده به ازای مقدارهای مختلف دز جذب شده برای 500-TLD با مدل های نظری مربوطه برازش شد. بنابراین پارامترهای سینتیکی دام های عمیق از مقایسه ی پاسخ های ارایه شده به وسیله ی مدل با نتایج تجربی آن به دست آمد. منحنی تابشی گرمالیانی انتقال یافته ی نوری دزیمتر 500-TLD با توجه به کاربردی که در برآورد مجدد دز جذب شده، دزیمتری فرابنفش (UV) و عمرسنجی دارد، حایز اهمیت است.
    کلیدواژگان: گرمالیانی انتقال یافته ی نوری، دام های عمیق، پارامترهای سینتیکی، دزیمتر C :3O2α-Al (500-TLD)
  • نیره عبداللهی قهی*، ناصر علی نژاد، مهناز عبدالهی درگاه، جعفر محمودی صفحات 16-25
    امروزه استفاده از ابررساناهای دمای بالا به دلیل دارا بودن چگالی جریان بحرانی بالا در حضور میدان های مغناطیسی قوی، در دستگاه های توکامک و تصویرگیری تشدید مغناطیسی پیشنهاد می شود. در این مطالعه، برای نمونه ی خاصی از نوار چندسازه ی /AgMg2223Bi-، وابستگی به جریان بحرانی در دما و شعاع های انحنای مختلف به دست آمد. هم چنین، با استفاده از این نوار ابررسانا، یک پیچه ی صفحه ای D شکل طراحی، ساخته و مشخصه های اصلی آن در دمای نیتروژن مایع گزارش و با نتیجه های حاصل از سیم مقایسه شد. رفتار پسماند به صورت تابعی از نرخ جریان در طی بالا رفتن و پایین آمدن آن، روی منحنی ولتاژ- جریان در دمای نیتروژن مایع بررسی شد. سرانجام با در نظر گرفتن یک مدار الکتریکی معادل برای پیچه ی ابررسانای دما بالا، تحلیلی از ولتاژ ایجاد شده در شرایط تغییر جریان ارایه شد. سپس بیشینه ی میدان تولید شده در این آهن ربا و کمینه ی انرژی فرونشانی آن برای جریان کاری A 37 در دمای بخارهای نیتروژن به دست آمد.
    کلیدواژگان: AgMg2223Bi-، مشخصه یابی، پیچه ی D شکل، رفتار پسماند
  • وحید مسلمی، منصور عاشور* صفحات 26-36
    عملکرد باریکه سازهای حفره- موازی با تعیین پاسخ آن ها به یک چشمه ی پرتوزای نقطه ای قابل ارزیابی است و قدرت تفکیک باریکه سازها با اندازه گیری پهنای نیم ارتفاع (FWHM) تابع پاسخ به یک چشمه ی نقطه ای قابل حصول است. روش قراردادی در تعیین پاسخ باریکه سازهای موازی به یک چشمه ی نقطه ای با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو، انتقال نقطه به نقطه ی مقادیر علامت های محاسبه شده در سلول های آشکارساز به روی محورهای مختصات است. در این مقاله یک الگوریتم محاسباتی بهینه معرفی شده است که مقادیر علامت های ثبت شده در سلول های آشکارساز را به صورت بهینه روی محورهای مختصات ترسیم می کند. پاسخ باریکه سازهای حفره- موازی LEUHR، LEHR، LEGP و LEHS براساس روش محاسباتی مرسوم و روش محاسباتی بهینه شده با شبیه سازی به وسیله ی کد 5MCNP به دست آمده است. یافته ها نشان می دهد که پاسخ الگوریتم محاسباتی بهینه در مقایسه با روش محاسباتی مرسوم از دقت بالاتری برخوردار است. میانگین اختلاف مابین قدرت تفکیک محاسبه شده ی باریکه سازها بر مبنای روش بهینه و مقدارهای تجربی به مراتب کم تر از روش محاسباتی مرسوم است. بنابراین می توان طراحی و ارزیابی باریکه سازهای حفره- موازی را با دقت بالاتری انجام داد.
    کلیدواژگان: باریکه ساز حفره- موازی، روش محاسباتی بهینه، قدرت تفکیک، پهنای نیم ارتفاع، کد مونت کارلو
  • علی محمد پورصالح، ایرج جباری*، حسین خلفی صفحات 37-47
    شتاب دهنده های الکترونی توان متوسط کاربرد زیادی در صنعت پرتودهی دارند. برای پاسخ گویی به نیاز صنعت های کشور، پژوهش های زیادی در زمینه ی طراحی و ساخت شتاب دهنده ی خطی الکترون موج رادیویی توان متوسط در نوار بسامدی VHF با محدوده ی انرژی MeV 1 تا MeV 5 در کشور آغاز شده است. یکی از مولفه های مهم این شتاب دهنده، کاواک آن است که در این مقاله نحوه ی طراحی و ساخت آن و مقایسه ی نتیجه های شبیه سازی و پارامترهای عملکردی کاواک معرفی شده است. در این پژوهش، با بررسی پارامترهای اساسی هم چون بسامد تشدید، ضریب کیفیت، امپدانس موازی، ضریب شایستگی کاواک و ضریب زمان عبور در هندسه های مختلف کاواک استوانه ای با استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی سی. اس. تی، اچ. اف. اس. اس و سوپرفیش هندسه ی بهینه ی کاواک برای باریکه ی الکترونی با انرژی حداکثر MeV 5 و توان kW 50 با کم ترین از دست دادگی ها طراحی شد. پس از تکرار شبیه سازی ها و اطمینان از نتیجه های آن ها، کاواک طراحی شده ساخته و پارامترهای آن اندازه گیری شد. یافته ها نشان داد که پارامترهای اندازه گیری شده تطابق خوبی با داده های حاصل از شبیه سازی دارد.
    کلیدواژگان: شتاب دهنده ی صنعتی الکترون، کاواک استوانه ای، نوار بسامدی VHF
  • امین آقایی خاریکی، خدیجه رضایی ابراهیم سرایی* صفحات 48-54
    در این پژوهش نانوبلورهای لوتسیم آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در اندازه های بلوری مختلف به روش هم رسوبی و با تابکاری مواد در دماهای متفاوت تهیه شدند. ویژگی های ساختاری و اندازه ی نانوبلورهای مختلف به دست آمده در دماهای متفاوت با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترون عبوری (TEM) بررسی شد. هم چنین، ساختار اتمی نانو بلورهای مختلف در تشکیل گارنت با استفاده از طیف نمایی تبدیل فوریه- زیرقرمز (FTIR) بررسی شد. اثر تغییرات اندازه ی نانوبلورهای مختلف تشکیل شده بر مقدار انرژی جذبی با طیف بینی دیدگانی- فرابنفش بررسی شدند. طیف های نشری و برانگیختگی پودرهای نانو ساختار آلومینیم گارنت آلاییده شده با تربیم در دمای اتاق اندازه گیری شدند. زمان فروافت برای نانو بلورهای با اندازه های مختلف در دمای اتاق بررسی شد. تغییر اندازه ی نانوبلورها بر زمان فروافت موثر است. هم چنین، بررسی طیف نشری نمونه ی گارنت آلاییده با تربیم نشان داد که این ترکیب می تواند به عنوان یک سوسوزن مناسب در سیستم های آشکارسازی مورد استفاده ی پزشکی تشخیصی و درمانی به کار رود.
    کلیدواژگان: نانو بلور، لوتسیم آلومینیم گارنت، تربیم، زمان فرو افت
  • سیده لیلا میرمحمدی، محمدحسن ملاح*، رضوان ترکمان، سیدجابر صفدری صفحات 55-67
    هدف این مقاله بهینه سازی فرایند استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار شده با محلول فروشویی اورانیم بندرعباس و محلول ساختگی با استفاده از روش عریان سازی است. برای انجام این مهم، دو پارامتر غلظت و نسبت فاز آلی به آبی (O:A) برای عریان سازهای قلیایی شامل سدیم هیدروکسید و سدیم کربنات مورد بررسی قرار گرفت. برای سدیم کلرید علاوه بر این پارامتر pH نیز بررسی شد. برای بررسی این پارامترها از طرح مرکب مرکزی (CCD) در روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. براساس این طراحی آزمایش، مدل درجه ی دو برای برآورد بازده استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار انتخاب شد. براساس طراحی آزمایش با معیار مصرف کم تر عریان ساز و بازده عریان سازی بالاتر به ترتیب، سدیم کلرید 0.6  مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.41و pH 3.1؛ سدیم هیدروکسید 1.33  مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.26و سدیم کربنات 0.72 مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.16دارای اهمیت اند. تحت این شرایط بهینه بازده عریان سازی با سدیم کلرید %31، با سدیم هیدروکسید %45 و با سدیم کربنات %54 به دست آمد.
    کلیدواژگان: استخراج معکوس اورانیم، آلامین- 336 باردار، عریان سازی، روش سطح پاسخ (RSM)
  • مهرناز مفرس، علیرضا کشتکار*، سیدمحمدعلی موسویان صفحات 68-80
    توانایی جلبک سیستوسیرا اندیکای اصلاح شده به روش زانتاسیون، در جذب زیستی یون های توریم (IV) از محلول های آبی در روش ناپیوسته بررسی شد. اثر سه متغیر مستقل فرایند شامل pH (2-6)، غلظت اولیه ی یون فلزی (1-mg L 50 تا 1-mg L 250) و مقدار جاذب  (0.5 g L-1تا 2.5 g L-1) با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) براساس طرح مرکب مرکزی (CCD) مورد ارزیابی قرار گرفت. اعتبار مدل درجه ی دوم با استفاده از تحلیل واریانس مانند مقدار کم ارزش-P، مقدار بالای ارزش-F و ضریب رگرسیون بالا تایید شد. نتیجه های بهینه سازی نشان داد که میزان جذب توریم (IV) تحت شرایط بهینه (pH=3.31، غلظت اولیه ی 1- mg L 250 و مقدار جاذب 0.5 g L-1) 230.628 mg g-1  است. داده های مدل سازی نشان داد که داده های تجربی سرعت جذب توریم توسط مدل سینتیکی شبه مرتبه ی دوم بهتر برازش می شوند و هم چنین هم دمای لانگمیر داده های تجربی تعادلی جذب را به خوبی توصیف می کند. حداکثر ظرفیت جذب توریم به وسیله ی هم دمای لانگمیر329.90 mg g-1  تخمین زده شد. علاوه بر این، مشخصه های سطح جلبک و سازوکار جذب با استفاده از تحلیل تبدیل فوریه زیرقرمز (FTIR) بررسی شد.
    کلیدواژگان: جذب زیستی، توریم، سیستوسیرا اندیکا، زانتاسیون، روش سطح پاسخ (RSM)، طرح مرکب مرکزی (CCD)
  • مهدی رضائیان*، جمشید کمالی، سیدجواد احمدی صفحات 81-88
    از جمله ی مهم ترین سیستم های امروزی و در حال گسترش برای حمل و انبارش موقت سوخت های مصرف شده ی رآکتور های اتمی، محفظه های دو منظوره اند. در این مقاله، محفظه ی دو منظوره ای که با هدف حمل و انبارش موقت سوخت های مصرف شده ی رآکتور اتمی بوشهر طراحی شده، مورد ارزیابی گرمایی قرار می گیرد. مدل سازی هندسی محفظه ی دو منظوره با نرم افزار SolidWorks انجام شده و به منظور ارزیابی گرمایی آن در شرایط عادی زمان حمل و نگه داری موقت، از نرم افزار Ansys Workbench 15 استفاده شده است. براساس نتایج به دست آمده، حداکثر دمای غلاف سوخت از مقدار مجاز بیش تر نشده و در نتیجه یکپارچگی سوخت های مصرف شده در این شرایط حفظ خواهد شد. هم چنین حداکثر دمای اجزای مختلف محفظه در شرایط عادی زمان حمل و در دوره ی نگه داری موقت در محدوده های مجاز و ایمن قرار داشته و الزام های ایمنی محفظه براساس استانداردهای ایمنی آژانس بین المللی انرژی اتمی تامین خواهد شد.
    کلیدواژگان: محفظه ی دومنظوره، ارزیابی گرمایی، سوخت مصرف شده، رآکتور اتمی بوشهر
  • کاوه پازند *، علی بهزادی نسب، محمدرضا قادری، محمدرضا رضوانیان زاده صفحات 89-100
    اورانیم نوع سطحی (پلایایی) ذخایر اندک و محدود هستند که در شرایط خاص تشکیل می شوند. پلایای دق سرخ در 30 کیلومتری شمال- شمال شرق شهرستان اردستان و در منطقه ی ایران مرکزی قرار گرفته است. با پی جویی منظم و مطالعه ی زمین شناسی و ژئوشیمیایی، قابلیت حوضه ی دق سرخ برای اورانیم نوع پلایایی بررسی شد. نوع های رخساره ای حوضه به دو واحد رخساره ای اصلی، دشت کوهپایه ای و پلایا تقسیم می شود. با حفر 77 چاهک و نمونه برداری و تجزیه ی عنصری با استفاده از طیف سنجی جرمی- پلاسمایی جفت شده ی القایی (ICP-MS)، ناهنجاری اورانیم در لایه ای به ضخامت cm 20 تا cm 30 در عمق  cm125 شناسایی شد. بیش ترین مقدار پرتوزایی این لایه (شمارش در ثانیه) cps 250 و عیار اورانیم آن لایه، 1-mg kg 15 به دست آمد. مطالعه های تکمیلی آن نشان داد که قابلیت اورانیم حوضه ی دق سرخ  به علت های مختلف از جمله وجود اورانیم با وسعت پراکندگی زیاد و غلظت کم، نزدیک بودن سطح ایستابی، وسعت زیاد حوضه و کمبود مواد آلی پایین است.
    کلیدواژگان: اورانیم نوع سطحی (پلایایی)، دق سرخ، ایران مرکزی
  • محمدحسین فتوکیان*، مهدیه ارشدی صفحات 101-108
    القای جهش، روشی مناسب برای افزایش تنوع ژنتیکی است. در این پژوهش برخی صفت های ریخت شناختی 33 رده ی جهش یافته ی نسل 3 M گیاه دارویی بالنگوی شیرازی مشتق شده از پرتودهی گامای بذرها در دزهای 50، 100، 150، 250، 350، 450 و 700 گری به همراه شاهد در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. صفت های مطالعه شده عبارتند از: طول زمانی (روز) تا رسیدن، ارتفاع بوته، تعداد شاخه ی جانبی، طول گل آذین، تعداد چرخه ی گل در بوته، شاخه ی اصلی و شاخه ی جانبی، تعداد فندقه در چرخه ی گل و بوته، تعداد دانه در فندقه، عملکرد دانه، عملکرد زیست شناختی، وزن 100 دانه و شاخص برداشت. بین رده های جهش یافته از لحاظ تمامی صفت ها به جز تعداد فندقه در چرخه ی گل اختلاف معنی دار وجود داشت. رده های جهش یافته ی شماره ی 11 که از تیمار با دز 700 گری به دست آمده بود، بالاترین طول گل آذین، تعداد چرخه ی گل در بوته، تعداد فندقه در بوته، عملکرد دانه و عملکرد زیست شناختی را دارا بود. داده های تجزیه ی خوشه ای براساس مربع فاصله ی اقلیدوسی و روش وارد، ردیف های جهش یافته را در چهار گروه قرار داد که در آن ردیف جهش یافته ی 11 به تنهایی در یک گروه  قرار داشت.
    کلیدواژگان: رده های جهش یافته، گیاه دارویی، بالنگوی شیرازی، تنوع ژنتیکی
  • محسن نجفی*، حمیده سادات کرمانیان صفحات 109-114
    آب سنگین دارای دو اتم هیدروژن سنگین یا دوتریم است. خواص شیمیایی آب سنگین شبیه آب سبک است اما خواص فیزیکی، ترمودینامیکی و هسته ای آن ها متفاوت هستند. از طرف دیگر، معادله ی حالت، ابزار مهم و مناسبی برای بررسی رفتار ترموفیزیکی مواد و پیش بینی آن ها در شرایط مختلف از نظر فشار، دما و مقدار است. در حال حاضر معادله های حالت مختلفی وجود دارند که می توان آن ها را به طور کلی به صورت نظری، تجربی و نیمه تجربی دسته بندی کرد.  این کار پژوهشی با توجه به اهمیت آب سنگین و نقش آن در پژوهش های مختلف به ویژه پژوهش های هسته ای و کاربرد این ماده در پزشکی و صنعت، بر آن است که قاعده مندی های ترمودینامیکی این ماده را با استفاده از معادله های حالت نیمه تجربی مختلف براساس مدل های واندروالس و دیتریسی به دست آورد. داده های به دست آمده از محاسبه ها و مقایسه ی آن ها با داده های تجربی مشخص نمود که معادله های حالت به کار رفته، به طور کیفی قاعده مندی های ترمودینامیکی آب سنگین را به خوبی پیش بینی می کنند اما رفتار کمی آن ها متفاوت است.
    کلیدواژگان: آب سنگین، قاعده مندی های ترمودینامیکی، مدل واندروالس، مدل دیتریسی
|
  • A Movafeghi *, E Yahaghi, N Mohammadzadeh, B Rokrok Pages 1-9
    In this paper, adaptive thresholding at the wavelet transform is utilized for improving the industrial radiography images. The quality of radiographic images is a very effective parameter in the defect determining by the experts. Therefore, the defect detection capabilities can be improved by the image processing algorithms. In this research, two-stage adaptive thresholding method has been used to improve the contrast of the inspected areas. The radiographic image is decomposed to several sub-bands using the wavelet function and the obtained coefficients are corrected by the threshold function. Then, the inverse wavelet transform is applied for obtaining the corrected image. Unlike the usual methods, in the threshold function of this method, the coefficient of under the threshold level is not zero and weakened by the multi-polyminal function. The advantages of this method are the continuity and derivability at threshold level. The proposed algorithm is implemented to the several radiographs of standard welded objects with known defects. The results have been evaluated by industrial radiography experts and show that the defect regions are clearer in reconstructed images than the original radiograph according to the operator perception analysis. Mean while, the dimensions and style of defects can be evaluated more precisely by this method.
    Keywords: Radiography, weld defects, wavelet method, adaptive thresholding
  • S Harooni *, A Ramazani Moghaddam Arani, E Sadeghi, M Mehrabi Pages 10-15
    Photo-transferred thermoluminescence (PTTL) response of α-Al2O3:C (TLD-500) was fitted to the theoretical PTTL model. It was found that, the area under the PTTL glow curve depends only on the population of charge carriers in the active traps and the numbers of active traps does not affect the PTTL glow curve area. Further more, the deep trapping states in this phosphor depopulate at high temperatures and it is not possible to obtain their kinetic parameters directly, as by increasing the temperature, the peaks in the glow curve are affected by the thermal quenching effect (decrease in TL glow curve at increased temperature due to non-radiative transitions). In this work, the experimental PTTL responses obtained for different absorbed doses were fitted to the theoretical PTTL ones. Thus, the kinetic parameters of deep traps were obtained by comparing the responses generated by the model with the experimental results. The PTTL glow curve of TLD-500 is of importance since it can be used to re-estimate the absorbed dose, UV dosimetry and dating.
    Keywords: Photo-transferred thermoluminescence, Deep traps, Kinetic parameters, TLD-500 α-Al2O3:C Dosimeter
  • N Abdollahi Ghahi *, N Alinejad, M Abdollahi Dargah, J Mahmoodi Pages 16-25
    Nowadays, high temperature superconductors have been proposed for high current density at high magnetic field applications such as tokamak and MRI machines. In this paper, dependency of critical current on magnetic field, temperature and different curvature radius for specific sample of Bi-2223/AgMg composite tape are obtained. By using this superconducting tape, a D-shaped pancake coil is designed and built. The coil characteristics in the liquid nitrogen temperature are reported and compared with the results of the tape. Furthermore, we have obtained the portion effects of the bending and self-field in the critical current drop. Hysteresis behavior as a function of current rate during ramp up and ramp down cases on the voltage current curve at liquid nitrogen temperature has been investigated. Then by considering equivalent circuit for high temperature superconducting magnet, the behavior of the voltage in terms of current is analyzed. Maximum field generated in this magnet is obtained and quench minimum energy is measured for working current of 37 A at nitrogen vapor.
    Keywords: Bi-2223, AgMg, Characterization, D-shaped coil, Hysteresis Behavior
  • V Moslemi, M Ashoor * Pages 26-36
    Performance of parallel-hole collimators may be evaluated by determining their response to a point radioactive source which for instance, the amount of collimator resolution is calculated by measuring the full width at half maximum (FWHM) of point spread function (PSF). The conventional method in calculating the response of the collimator to a point source by using Monte Carlo simulations is to map the signal values in each detector cell to the center of cell on the x or y axis. In this paper, a new computing algorithm has been proposed which optimally maps the signal values on these axes. The responses of LEUHR, LEHR, LEGP and LEHS collimators are simulated based on the conventional method and the optimized computing one by the MCNP5 code. The results have been indicated that the response based on the optimized method has a higher accuracy compared to that of the conventional one. The average relative differences between the amounts of resolution based on the optimized method and experimental data have been found to be considerably fewer than those of the conventional one. Therefore, one may obtain parallel hole collimators’ response with a higher accuracy by using the optimized computing method.
    Keywords: Parallel Hole Collimator, optimized computing method, resolution, FWHM, MCNP
  • A.M Poursaleh, I Jabbari *, H Khalafi Pages 37-47
    Medium power electron accelerators have many applications in industrial irradiations. In order to meet the industry needs of Iran, several investigations for design and construction of the medium power linear electron accelerator in the VHF band frequency with the energy range of 1 MeV - 5 MeV have been started. The acceleration cavity is one of the important components of this design. In this article the design and construction of the cavity are reported and the results of the simulations and measurements are compered. Mean while the essential parameters, including resonance frequency, quality factor, shunt impedance, figure of merit and transit time factor are evaluated for several configuration of cylindrical cavity using (CST), (HFSS) and (SUPERFISH) codes in order to design an efficient cavity for electron beam with the maximum energy up to 5 MeV and 50 kW power with the lowest power loss. After repeating the simulations and reliability of the results, the designed cavity was constructed and its parameters were measured. The results showed that the measured parameters are in good agreement with simulation results.
    Keywords: Industrial Electron Accelerator, Cylindrical Cavity, VHF Band Frequency
  • A Aghay Kharieky, Kh Rezaee Ebrahim Saraee * Pages 48-54
    In this research work, different terbium doped lutetium aluminium garnet nano crystalline powders were prepared by the co-precipitation method in different sizes at different annealing temperatures. The structural properties and size of the different nano crystalline powders prepared at different temperatures were investigated by the X-ray diffraction pattern and TEM. Also, the atomic structure of different nano crystals in garnet forming was studied by Fourier Trans from Infrared (FTIR) method. The impact of different crystallite sizes on the absorption energy was investigated by the UV-visible spectroscopy. The emission and excitation spectra of terbium doped lutetium aluminium garnet nano-structure powders were measured at room temperature. The decay time of different nano crystalline with different sizes was examined at room temperature. The change of nanocrystalline size affects the decay time. Also, the investigation of terbium doped garnet emission spectra showed that this material can be used as an appropriate scintillator for detection systems such as medical diagnostic and therapeutic.
    Keywords: Nanocrystal, LuAG, Terbium, Decay time
  • S.L Mirmohmmadi, M.H Mallah *, R Torkaman, S.J Safdari Pages 55-67
    The paper deals with the optimization of uranium back extraction from the Alamine-336 loaded by synthetic solution (synthetic LOS) and Bandarabbas leach liquor (real LOS) by means of stripping process method. In this regard, the impact of two essential parameters including the reagent concentration and phase ratio (O:A) for stripping of alkaline agent containing sodium hydroxide (NaOH) and sodium carbonate (Na2CO3) togather with the pH for sodium chloride (NaCl) were investigated. To study these effects, a central composite design (CCD) under the response surface methodology (RSM) was employed. Based on the design of the experiments, the second-order regression model has been constructed to evaluate the optimzation of the stripping efficiency of uranium from Alamine-336. The optimum conditions for these stripping agents have been determined as NaCl (0.6 molL-1) with the ratios of O:A (1.41) and pH (3.1) NaOH (1.33 mol  L-1) with the ratio of O:A (1.26) and Na2O3 (0.72 mol  L-1) with the ratio of O:A (1.16). Under these optimal conditions, the stripping efficiency values up to %31, %45 and %54 were obtained for NaCl, NaOH, and Na2CO3 cases, respectively.
    Keywords: Back Extraction of Uranium, Loaded Alamine-336, Stripping, Response surface methodology (RSM)
  • M Mofres, A Keshtkar *, M.A Moosavian Pages 68-80
    In this work, the ability of the modified Cystoseira indica algae by the Xanthation method has been investigated for the biosorption of Th (IV) ions from aqueous solution in the batch mode. The effects of the three process independent variables including pH(2–6), biomass dosage (0.5 g L-1 – 2.5 g L-1) and initial metal concentration(50 mg L-1 – 250 mg L-1) were investigated using the response surface methodology (RSM) based on the central composite design (CCD). The accuracy of the model was confirmed by ANOVA such as low p-value, high F-value and Regression. The results of the optimization showed that the biosorption capacity of Th(IV) under the optimal conditions (pH=3.31, initial concentration 250 mg L-1, and biosorbent concentration 0.5 g L-1) will be 230.628 mg g-1. The results of the modeling showed that the experimental data of biosorption rate of thorium were better fitted by the pseudo second-order kinetic model, and also the Langmuir isotherm describes the experimental data of biosorption quite well. The maximum biosorption capacity of thorium was estimated to be 329.90 mg g-1 by the Langmuir isotherm. In addition, the specifications surface of algae and mechanism of biosorption were investigated using the Fourier transform infrared (FTIR) analysis.
    Keywords: Biosorption, Thorium, Cystoseira Indica, Xanthation, Response surface methodology (RSM), Central composite design (CCD)
  • M Rezaeian *, J Kamali, S.J Ahmadi Pages 81-88
    Dual purpose cask system is one of the most important developing systems of dry interim storage of nuclear spent fuels. Thermal evaluation of a dual purpose cask designed for transport and interim storage of spent fuels of Bushehr Nuclear Power Plant is carried out as appears in this paper. SolidWorks and ANSYS Workbench 15 are utilized for the modeling and thermal simulation of the cask under normal condition of transport, as well as, normal condition of interim storage, respectively. According to the results, the maximum temperature of the fuel cladding will not exceed the allowed limits and the fuel integrity will be maintainel. Furthermore, the temperatures of the other components are predicted in the range of allowed limits, demonstrating the safety of the cask under the normal conditions based on the IAEA safety standards.
    Keywords: Dual Purpose Cask, Thermal Evaluation, Nuclear Spent Fuel, Bushehr Nuclear Reactor
  • K Pazand *, A Behzadinasab, M.R Ghaderi, M.R Rezvanianzadeh Pages 89-100
    Uranium playa type is limited reserves which are formed in special conditions. The Dagh-e-Sorkh playa is located at 30 km north-norgh east of Ardestan which is located in the Central part of Iran. The two main facies type of basin, including pediment and playa type were determined, and by drilling 77 pit, sampling and analysis with the Induced Coupled Plasma - Mass Spectroscopy (CP-MS), the uranium anomaly was identified in a layer with the thickness of 10 cm - 15 cm, where the maximum activity and uranium grade were 250 cps and 15 mg kg-1, respectively. The results showed the uranium mineralization potential of the basin is low.
    Keywords: Superficial Uranium (Playa Type), Dagh-E-Sorkh, Central Iran
  • M.H Fotokian *, M Arshadi Pages 101-108
    Induced mutation is an appropriate method for increasing genetic diversity. In this study, some morphological traits of 33 mutant lines of M3 generation in medicinal plant Lallemantia royleana, derived from gamma irradiation of seeds at doses of 50, 100, 150, 250, 350, 450 and 700 Gy and control, were investigated through a completely randomized design with 5 repetition. Traits under the study included: the number of days to maturity, plant height, number of branches, inflorescence height, number of flower cycle per plant, number of flower cycle in the main branch and side branch, number of nut in flower cycle and plant, number of grains per nut, seed yield, biological yield, 100 seed weight and harvest index. The differences among mutant lines were statistically significant for all traits with exception of the number of nut in the flower cycle. Mutant line No. 11 that derived from dose 700 Gy, had the highest amount in traits such as inflorescence length, number of flowers per plant cycle, nut number per plant, seed yield per plant and biological yield. The cluster analysis based on the square Euclidean distance and Ward method divided the mutant lines into four clusters where the mutant line No. 11 alone was in a single group.
    Keywords: Mutant Lines, Medicinal Plant, Shirazi Balango (Lallemantia Royleana), Genetic Diversity
  • M Najafi *, H Kermanian Pages 109-114
    Heavy water has two heavy hydrogen atoms or deuterium. Chemical properties of heavy water are similar to light water, but their physical, thermodynamic, and nuclear properties are different. On the other hand, the Equation of State (EOS) is an important and suitable tool for studying the thermophysical behavior of materials and predicting them in different conditions in terms of pressure, temperature and amount. At present, there are different equations of state that can be categorized as theoreticall, empericall and semi-emperical. Regarding to the importance of heavy water and its role in various researches, in particular nuclear researches, and the application of this material in medicine and industry, the thermodynamic regularities of this material have been studied in this research using different semi-experimental equations of state based on van der Waals and Dieterici models. The comparison between calculations with the experimental data showed that the equations of state predicted the thermodynamic regularities of heavy water well qualitatively, but their quantitative behavior is different.
    Keywords: Heavy Water, thermodynamic regularities, van der Waals model, Dieterici model