فهرست مطالب

سنجش و ایمنی پرتو - سال نهم شماره 4 (پیاپی 39، پاییز 1400)
  • سال نهم شماره 4 (پیاپی 39، پاییز 1400)
  • تاریخ انتشار: 1401/08/09
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهسا اربی، فرهود ضیائی، پریسا تقی پور، حمیده دانشور* صفحات 1-8

    در کار پژوهشی حاضر هیدروکسی اپتایت به روش حالت جامد ساخته شد و اثر عملیات حرارتی بر پاسخ ترمولومینسانس آن با هدف دزیمتری پرتوهای گاما مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نمونه های هیدروکسی اپتایت به صورت خالص ساخته شدند. سپس نمونه های هیدروکسی اپتایت به روش مشابه با ناخالصی های تکی Ce و La با غلظت های 1، 2 و 5 درصد مولی آلاییده و مورد مطالعه قرار گرفتند. به منظور شناسایی و بررسی تغییرات اعمال شده در ساختار ماده و درنهایت اثر آن بر پاسخ دزیمتری از دستگاه پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج کار از جنبه های مختلف دزیمتری ازجمله منحنی تغییرات درخشندگی، منحنی دز-پاسخ و محوشدگی مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان داد که در روش حالت جامد، ساخت در دمای بالا برای اهداف دزیمتری مناسب تر است.

    کلیدواژگان: هیدروکسی اپتایت، دزیمتری پرتو گاما، ترمولومینسانس، روش حالت جامد
  • حسن رنجبر*، علی یوسفی صفحات 9-14

    رادیونوکلیدهای آلفازا دارای ذرات تابشی با انرژی مشخص و انرژی گسسته هستند که به وسیله آن ها می توان نوع عناصر گسیلنده تابش آلفا را شناسایی کرد. ویژگی های منحصربه فرد طیف سنجی آلفا درمقایسه با سایر فن های رادیومتری مانند اسپکترومتری گاما، تابش زمینه بسیار پایین آن و عدم تغییرات زیاد در بازده آشکارسازی نسبت به انرژی است. هدف از این مطالعه بررسی چگونگی تاثیر عواملی هم چون انرژی ذرات آلفا، فاصله نمونه تا آشکارساز، اندازه آشکارساز بر قدرت تفکیک سیستم طیف سنجی آلفا می باشد. با استفاده از یک طیف سنج آلفا چندکاناله از نوع Alphaquattro ساخت شرکت SILENA ، پهنای قله در انرژی های مختلف، فواصل متفاوت نمونه تا آشکارساز و اندازه های مختلف آشکارساز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادند که تفکیک پذیری قله با افزایش فاصله نمونه از آشکارساز بهتر شده ولی با تغییر اندازه آشکارساز و انرژی ذرات آلفا تغییر محسوسی پیدا نمی کند. ازطرف دیگر با افزایش فاصله چشمه از آشکارساز کارایی و بازدهی آشکارسازی کاهش می یابد. برای داشتن بهترین عملکرد بایستی فاصله بهینه را لحاظ کرد و یا این که در فواصل زیاد شرایط خلا بهبود یابد و زمان شمارش بیش تر شود.

    کلیدواژگان: اسپکترومتری آلفا، رزولوشن طیف، کارایی آشکارسازی، FWHM
  • علییه حسینیان ازغدی، سید هاشم میری حکیم اباد*، نادیا زرقی، نجمه محمدی صفحات 15-22

    دزسنجی زن باردار تحت تصویربرداری تشخیصی با پرتوهای یون ساز، به دلیل حساسیت بالای جنین به پرتو و اثرات مخرب پرتو بر جنین بسیار مورد توجه است. در این مطالعه مقادیر S ناشی از رادیوداروی پوزیترون زای F-FDG18 در اندام های مختلف جنین با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX2.6 محاسبه شده است. برای شبیه سازی بدن زن باردار و جنین از فانتوم های هیبریدی 3، 6 و 9 ماهه استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش سن جنین، مقادیر S جنین ناشی از خودجذبی، کاهش می یابد. هنگامی که اندام چشمه در مجاورت جنین واقع شده است، روند کاهشی در صورتی مشاهده می شود که فاصله بین اندام چشمه و جنین با افزایش سن جنین افزایش یابد. مقایسه بین داده های محاسبه شده در این مطالعه و دیگران روند مشابهی را نشان می دهد، گرچه در بعضی موارد اختلاف داده ها به طور میانگین تا %40 است. این اختلاف به دلیل تفاوت هندسه فانتوم مورد استفاده می باشد. بنابراین برای تخمین دقیق تر دز برای بیمار باردار، تلاش بر این است که در مطالعات آینده روشی برای ساخت فانتوم وابسته به بیمار با استفاده از تعداد محدودی انداز ه گیری تبیین شود و بدین ترتیب، دقت دز محاسبه شده افزایش یابد.

    کلیدواژگان: دزسنجی، فانتوم جنین، 18F-FDG، PET، مونت کارلو
  • میثم غاببی، مجتبی تاجیک*، روح الله عظیمی راد صفحات 23-30

    تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی یکی از فناوری های بازرسی مهم در تصویربرداری از محموله های بزرگ برای یافتن مواد غیرقانونی ازقبیل مواد منفجره، مواد مخدر، اسلحه ها و... است. ویژگی مفید تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی، امکان شناسایی و تفکیک مواد با اعداد اتمی متفاوت است که این امر با تصویربرداری از محموله های بزرگ در دو انرژی متفاوت پرتو ایکس (معمولا بالای MeV 3) صورت می گیرد. در این پژوهش، ابتدا یک سیستم تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی شامل چشمه های پرتو ایکس، موازی ساز و آرایه آشکارساز با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی شده است. سپس داده های حاصل از این سیستم تصویربرداری برای چهار گوه پله ای از جنس های گرافیت، آلومینیوم، استیل و سرب جمع آوری شده و منحنی های تفکیک مواد با استفاده از چهار الگوریتم Log-Log، R-T، r-θ و α2-α1 به دست آمده است. نتایج حاصل نشان می دهد که از بین الگوریتم های پیشنهادی برای تفکیک مواد، الگوریتم های R-T، r-θ و α2-α1 دارای عملکرد بهتری هستند و الگوریتم R-T با توجه به هم پوشانی کمتر منحنی های تفکیک مواد برای ضخامت های پایین نمونه ها، می تواند انتخاب مناسب تری برای به دست آوردن منحنی های تفکیک مواد در سیستم های تصویربرداری دو انرژی باشد.

    کلیدواژگان: تصویربرداری، پرتو ایکس، دو انرژی، تفکیک مواد، شبیه سازی، الگوریتم
  • احمد رمضانی مقدم آرانی*، محمدامین علوی نسب اردبیلی صفحات 31-38

    گسترش روز افزون علوم هسته ای و کاربرد های مربوطه در زمینه های مختلف مواجهه ی انسان و محیط زیست با پرتوهای یونیزان را گریزناپذیر کرده است. از طرفی مواجهه ی مداوم انسان با این پرتوها می تواند خطرات و عوارض جدی بسیاری به دنبال داشته باشد. بنابراین برای کاهش خطر پرتوگیری راهکارهایی مانند کاهش زمان مواجهه، فاصله گرفتن از چشمه و هم چنین استفاده از انواع حفاظ های پرتوی پیشنهاد می گردد. یکی از موثرترین مواد شناخته شده در طبیعت جهت ساخت حفاظ در مقابل پرتوهای گاما و ایکس سرب است که البته سمی بودن و وزن بالای حفاظ، استفاده از این ماده به منظور استفاده در حفاظ های شخصی را با تردید مواجه کرده است. جایگزینی سرب با دیگر عناصر سنگین و قرار دادن ذرات در یک بستر پلیمری می تواند تا حدی مشکل سمیت و سنگین بودن را مرتفع نماید. هم چنین براساس تحقیقات انجام شده انتظار می رود استفاده از نانوذرات به جای ذرات توده ای خصوصا در انرژی پایین منجر به افزایش عملکرد حفاظ گردد. در این پژوهش ترکیبات اکسیدبیسموت و اکسیدآهن در بستر پلیمر پلی کاپرولاکتون مورد بررسی قرار گرفته اند. میزان تضعیف پرتوهای گامای ساطع شده از دو چشمه ی Cs137 و Co60 در نمونه های تولیدی اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده افزایش توان تضعیف هر دو نوع پلیمر ساخته شده با نانوذرات در قیاس با ترکیبات توده ای را نشان می دهد، به نحوی که ضخامت نیم لایه به میزان 48 (37) درصد برای نمونه ی اکسیدبیسموت و 36 (21) درصد در نمونه ی اکسیدآهن برای پرتوهای گامای ساطع شده از چشمه ی Cs137 (Co60) است.

    کلیدواژگان: پلیمر نانوکامپوزیت، پلی کاپرولاکتون، نانوذرات اکسیدبیسموت، نانوذرات اکسیدآهن، حفاظ، پرتوهای ایکس و گاما
  • مسعود صیدی*، حسن رنجبر، لیلی شفیعی، نورالله تیموری صفحات 39-45

    یکی از جنبه های مورد بررسی کیفیت آب، بررسی هسته های پرتوزای موجود در آن می باشد که به دلیل خطرناک بودن آلودگی مربوط به مواد پرتوزا از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از اصلی ترین راه های نفوذ مواد پرتوزا به بدن انسان، مصرف آب آلوده به مواد پرتوزای طبیعی و مصنوعی است. در این مقاله تعداد 20 نمونه از آب های شرب استان ایلام که تعداد خانوار بیش تری را تحت پوشش خود دارند، از نظر پرتوزایی مورد بررسی و اندازه گیری قرار گرفت. بعد از آماده سازی نمونه ها، فعالیت ویژه آلفا و بتا کل (... و...) آن ها به کمک آشکارساز سوسوزن مایع (LSC) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که...و... است. ضریب هم بستگی بین این دو متغیر، 27/0 می باشد ولی با این حال به کمک آزمون... ثابت شد که رابطه ی معناداری بین این متغیرها وجود ندارد. نتایج نشان دادند که میزان فعالیت ویژه آلفا و بتای کل همه آب ها از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) و موسسه استاندارد ملی ایران که به ترتیب mBq/L 500 و mBq/L 1000 می باشند، پایین تر است. بنابراین از نظر کیفیت رادیولوژیکی این آب ها سالم هستند و مصرف آن ها برای افراد خطر نخواهد داشت.

    کلیدواژگان: فعالیت ویژه، آشکارساز سوسوزن مایع، ضریب هم بستگی، استان ایلام، آزمون...
|
  • Mahsa Erabi, Farhood Ziaie, Parisa Taghipour, Hamideh Daneshvar* Pages 1-8

    In this research work, hydroxyapatite was synthesized via solid-state method and effect of heat treatment on its thermoluminescence response was investigated for gamma-radiation dosimetry purposes. At the first, hydroxyapatite samples were synthesized in pure form. Then, the hydroxyapatite samples via the same synthesize method were doped with single impurities of Ce and La with concentrations of 1%, 2%, and 5% and were examined afterward.
    In order to identify and evaluate the changes that occurred in the material structure and then on dosimetric response, x-ray diffraction apparatuses were used. The results were examined from different dosimetry aspects such as, glow curve change, dose response curve, reproducibility, and fading. The obtained results showed that synthesis in the higher temperature using the solid-state method, is more suitable for dosimetry purposes.

    Keywords: Hydroxyapatite, Dosimetry, Thermoluminescence, Solid-state method
  • Hassan Ranjbar*, Ali Yousefi Pages 9-14

    Alpha emitting radionuclides have characteristic and discrete alpha particles from which the type and energy of the alpha emitter can be identified. The unique features of alpha spectrometry compared to other radiometric techniques such as gamma spectrometry are its very low background radiation and the energy independence of the detection efficiency. The aim of this study was to investigate the effect of factors such as alpha particle energy, sample distance to the detector and detector size on the resolution of the alpha spectrometer system. Using an Alphaquattro multi-channel alpha spectrometer manufactured by SILENA, the peak resolution (FWHM) for different energies, different sample-to-detector distances and different detector sizes were investigated. The results of this study showed that the peak resolution improved with increasing sample distance from the detector, but did not change significantly with changing detector size and alpha particle energy. On the other hand, by increasing the distance of the source from the detector, the detection efficiency decreases. For the best performance, the optimal distance should be considered or when the distance is long, the vacuum conditions should be improved and the counting time should be increased.

    Keywords: Alpha spectrometry, Spectral resolution, Detection efficiency, FWHM
  • Elie Hoseinian-Azghadi, Hashem Miri-Hakimabad*, Nadia Zarghi, Najmeh Mohammadi Pages 15-22

    Dosimetry of a pregnant woman under diagnostic imaging with ionizing radiation is very important due to the high radiosensitivity of the fetus and the destructive effects of radiation on it. In this study, the amount of S-values induced by the positron-emitting radiopharmaceutical 18F-FDG in different fetal organs were calculated using the MCNPX2.6 Monte Carlo code. In the simulations, hybrid phantoms of 3- 6- and 9-month pregnant women were used. The results showed that with increasing the fetal age, the self S-values of fetal organs decrease. A comparison between the calculated data in this study and those reported by other studies showed similar trend, however in some cases the data difference was up to 40% on average. These differences are due to the differences between the geometry of the used phantoms. Therefore, in order to more accurately estimate the dose to pregnant patient and her fetus, we intend to introduce a method for constructing a patient-dependent phantom using a limited number of measurements in our future studies, and thus increasing the accuracy of the calculated dose.

    Keywords: Dosimetry, Fetal phantom, 18F-FDG, PET, Monte Carlo
  • Meysam Ghaebi, Mojtaba Tajik*, Rohollah Azimi-Rad Pages 23-30

    Dual-energy X-ray radiography is an important inspection technology in imaging large cargos for finding illegal materials such as explosives, narcotics, weapons, etc. A useful aspect of dual-energy X-ray radiography is the possibility of discriminating and identifying materials with different atomic numbers which can be obtained by imaging large cargos at two different X-ray energies (normally above 3 MeV). In the present work, first a dual-energy X-ray radiography system including X-ray sources, collimator, and detector array was simulated using MCNPX code. Then, the obtained data from this radiography system for four step wedges of graphite, aluminum, steel, and lead materials were gathered and material discrimination curves were obtained using four algorithms including log-log, R-T, r-θ, and α2-α1. The results show that among the proposed algorithms for material discrimination, R-T, r-θ, and α2-α1 algorithms have better performance and due to the less overlap of material discrimination curves for low sample thicknesses, R-T algorithm can be a better choice for obtaining material discrimination curves in dual-energy radiography systems.

    Keywords: Radiography, X-ray, Dual-energy, Material discrimination, Simulation, Algorithm
  • Ahmad Ramazani-Moghdda-Arani*, Mohammad Amin Alavi-Nasab-Ardabily Pages 31-38

    The increasing development of nuclear science and related applications in various fields facing humans and the environment with ionizing rays, inevitably. The exposure of these rays to the human body can cause many side effects. Therefore, we need a protective shield to prevent or at least decrease these complications. Lead is the best known material in nature which can efficiently attenuate X and gamma rays. Toxicity and heaviness of lead limit its radiation shielding applications. Replacing lead with other heavy elements and placing the particles in a polymer substrate can alleviate the problem of toxicity and heaviness to some extent. Also, according to research, the use of nanoparticles instead of bulk particles, especially at low energy, is expected to increase the protection performance. In this study, the compounds of bismuth oxide and iron oxide in polycaprolactone polymer substrate were investigated. The attenuation of gamma rays emitted from two sources of 137CS and 60Co when passing through the manufactured samples were measured. The results show an increase in the radiation attenuation capability of both types of polymers made with nanoparticles compared to bulk compounds. As expected, the effects of particle size reduction on radiation attenuation are more pronounced in the case of 137CS source.  The results show that the half-layer thickness decreased by 48 (37) percent for the bismuth oxide sample and 36 (21) percent for the iron oxide sample for gamma rays emitted from the 137Cs (60Co) source.

    Keywords: Polymeric nanocomposite, Polycaprolactone, Bismuth oxide nanoparticles, Iron oxide nanoparticles, Protection, X-ray, gamma rays
  • Masoud Sayedi*, Hassan Ranjbar, Leili Shafiei, Nourollah Teimouri Pages 39-45

    One of the aspects of water quality is the study of radionuclides in it, which is very important due to being hazardous contamination of radioactive materials. One of the main ways of penetration of radioactive materials into the human body is the consumption of water infected by natural or artificial radioactive material. In this work, 20 samples of drinking water in Ilam province, which cover more households was studied and measured in aspect of radioactive activity. Sampling was performed according to the required standards from the specified sources, then the total alpha and beta concentration activity of the samples (... ,... ) were measured using a "Liquid Scintillation Counter" (LSC). The results showed that ...  and... . The correlation coefficient between these two variables is 0.27 and it is justified by the ...  test that there is not significant relationship between these variables. The results showed that the gross alpha and beta activity concentration of all waters was lower than the standard of the World Health Organization (WHO) and the National Standards Institute of Iran, which is 500 mBq/Lit and 1000 mBq/Lit, respectively. Therefore, in terms of radiological quality, these waters are healthy and their consumption will not be risky for people.

    Keywords: Concentration activity, Liquid scintillation counter, Correlation coefficient, Ilam province, P-value test