فهرست مطالب

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 46، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علیرضا ملکی جهان، مریم شعار*، علی رجب زاده قطری، عظیم فرد صفحات 57-71

    روند رو به رشد استفاده از تجهیزات الکترونیکی تولید کننده امواج الکترومغناطیسی همچون گوشی تلفن همراه، که موجب قرارگیری بیش تر افراد در معرض میدان های الکترومغناطیسی می شود؛ ضرورت تحقیق در خصوص اثرات احتمالی این امواج را بر سلامت شهروندان دوچندان می کند. بنابراین مطالعه حاضر با استفاده از متدولوژی سیستم های نرم (SSM) و ساختار مسیله ساز با هدف اندازه گیری واقعی سطح تشعشعات ایستگاه پایه فرستنده  (BTS)  انجام شد.  همچنین راه کارهایی موثر  جهت  کاهش مخاطرات  انسانی در مواجهه با امواج ارایه گردید. در این مطالعه  با  همکاری رگولاتوری، سازمان  تنظیم مقررات  و ارتباطات  رادیویی  منطقه جنوب  غرب، 10 نقطه که  دارای  بیش ترین  فراوانی  نصب  آنتن های BTS در کلان شهر اهواز بود انتخاب گردید. سپس با تجهیزات مرتبط و دستگاه ناردا نسبت به اندازه گیری سطح تشعشعات ایستگاه پایه فرستنده اقدام شد.  برای هر نقطه، اندازه گیری در 3 ارتفاع مختلف (100، 150 و 170 سانتی متری از سطح زمین) در فاصله های مختلف (20، 30 و 100 متری از هر آنتن) (BTS) برای یافتن بیش ترین سطح چگالی توان تشعشعی انجام شد. مدت زمان اندازه گیری در هر ارتفاع به میزان 6 دقیقه مطابق با استانداردهای مربوطه برای محاسبه میانگین سطح چگالی توان  تشعشعی  مورد  استفاده قرار گرفت.  نهایتا بیش ترین مقدار سطح تشعشع به دست آمده به عنوان نتیجه برای هر نقطه ثبت گردید. علی رغم انتخاب بیش ترین مقدار به دست آمده برای هر نقطه، پس از مقایسه نتایج استخراج شده با حد آستانه تعیین شده توسط سازمان انرژی اتمی ایران مشخص گردید تمام نقاط مورد نظر، حد آستانه را برآورده ساخته و اختلاف بسیار زیادی با حداقل آستانه داشتند.  بنابراین می توان  نتیجه  گرفت  بر اساس  استاندارد  از  کمیسیون  بین المللی  حفاظت در برابر پرتوهای غیر یون ساز ICNIRP  پیروی می کند، و سطح تشعشعات در این نقاط، نگران کننده نیست و می توان این نتیجه گیری را به مقیاس های بزرگ تر تعمیم داد. در عین حال با توجه به این که نگرانی ها در رابطه با اثرات بلند مدت قرار گرفتن افراد در معرض تشعشات  فرکانس های  رادیویی وجود دارد، لزوم استمرار  اندازه گیری  و  گزارش به رگولاتوری، و در صورت عدم تامین الزامات استاندارد و رگولاتوری،  انجام  اقدامات بهینه سازی  بدیهی است.

    کلیدواژگان: تشعشات الکترومغناطیسی، ایستگاه پایه فرستنده (BTS)، سیستم های نرم (SSM)، گوشی تلفن همراه، کلان شهراهواز
  • معصومه اربابی بلوچستان، علی اکبر مهمان دوست خواجه داد* صفحات 73-79

    پهن شدگی دوپلری گاماهای ناشی از نابودی پوزیترون در ورقه های سیلیکونی نوع ان و پی که استفاده ی فراوانی در صنعت الکترونیک دارند، اندازه گیری شد. ورقه ها تحت تابش الکترون های 10 مگاالکترون ولتی (30 کیلوگری)، گاماهای چشمه کبالت 60 (175 کیلوگری) و شار نوترون حرارتی راکتور (038/0 گری) قرار گرفته اند. در این تحقیق از یک سامانه ی متداول همزمانی طیف سنجی نابودی پوزیترون، شامل یک آشکارساز فوق خالص ژرمانیوم، یک آشکارساز سوسوزن و چشمه ی پوزیترون دهنده سدیم 22، استفاده شده است. فعالیت نمک پرتوزا، 7 میکروکوری است که بین دو لایه ی نازک پلیمری، هر کدام به ضخامت 7 میکرومتر، ساندویج شده است. نتایج این تحقیق حاکی از  ایجاد  نقص قابل  مشاهده  در نمونه های سیلیکونی تابش دیده با الکترون است.

    کلیدواژگان: طیف سنجی نابودی پوزیترون، پهن شدگی دوپلری گاماهای نابودی، سیلیکون نوع ان، سیلیکون نوع پی، سیلیکون تابش دیده
  • مهرناز اصانلومهر، اعظم اخوان*، میترا اطهری علاف صفحات 81-89
    سترون سازی صافی های دیالیز معمولا از طریق روش های غیر پرتوی انجام می شود. از آن جا که این صافی ها در مقیاس بالا مورد استفاده قرار می گیرند، سترون سازی آن ها به روش پرتوی به لحاظ بالا بودن سرعت فرآیند و اطمینان از عدم آلودگی اهمیت زیادی پیدا می کند. یکی از مواردی که ضروری است پیش از سترون سازی پرتوی این صافی ها لحاظ گردد شناخت اثر پرتو بر پلی کربنات مورد استفاده در ساخت بدنه آن ها است. از این نظر در این پژوهش  تاثیر دو منبع  تابش  گاما (Co60) و باریکه ی الکترون  در  محدوده ی  دز  سترون سازی  (15، 25 و 37 کیلوگری)  بر خواص فیزیکی- شیمیایی و مکانیکی پلی کربنات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون های FTIR، XRD و کشش برای هر دو نوع منبع تابش تقریبا مشابه بود و نشان داد که در این محدوده ی دز، تغییرات قابل ملاحظه ای در ساختار شیمیایی و خواص مکانیکی پلی کربنات ایجاد نمی شود. نتایج حاصل از طیف UV-Vis نشان داد که جذب در نمونه های پرتودهی شده  با  هر دو منبع  تابش  در طول   موج های  بالاتر اتفاق می افتد. در حالی که مقدار جذب در ناحیه ی مذکور برای نمونه های پرتودیده با الکترون کم تر است. همچنین بر اساس نتایج آزمون رنگ سنجی، نمونه های تابش دیده با باریکه ی الکترون شاخص زردی کم تری نسبت به نمونه های پرتودهی شده با اشعه گاما داشته و این مقدار ناچیز تغییر رنگ نیز با قرار گرفتن نمونه ها در محیط به مرور زمان کاهش می یابد. لذا براساس نتایج حاصل، روش سترون سازی صافی های دیالیز با استفاده از باریکه الکترون می تواند به عنوان یک روش مناسب مورد توجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پلی کربنات، سترون سازی، صافی دیالیز، اشعه گاما، باریکه الکترون
  • طیب کاکاوند*، مجتبی بدری، احسان سلیمی، ساحل گنجی صفحات 91-102
    سرطان پستان یکی از شایع ترین دغدغه های جوامع بشری است که متاسفانه در حال گسترش است و امروزه شایع ترین سرطان در زنان و دومین عامل مرگ و میر پس از سرطان ریه است. در نتیجه، تشخیص زودهنگام سرطان یکی از گام های موثر در درمان قطعی سرطان در جهان به شمار می آید. در این مطالعه، طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس با استفاده از شتاب دهنده سنکروترون بر روی نمونه های مو و ناخن  به منظور مقایسه غلظت عناصر روی، کلسیم و گوگرد موجود در نمونه های زنان سالم و مبتلایان به سرطان پستان انجام شد. نمونه های سالم از زنانی که در معاینات فیزیکی و همچنین تصویربرداری ماموگرافی هیچ علامتی از سرطان پستان نداشتند جمع آوری شد و نمونه های سرطانی از افراد که با روش های مرسوم مانند ماموگرافی و بیوپسی علایمی از تومورهای بدخیم سرطانی در آن ها مشاهده شده، گردآوری شد. نتایج این مطالعه از طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس در سنکروترون الترا واقع در تریست ایتالیا به دست آمده است که نشان دهنده کاهش معنی دار عنصر روی در نمونه های مو و افزایش معنی دار گوگرد در نمونه های ناخن بیماران مبتلا به سرطان پستان در مقایسه با افراد سالم است، در حالی که در سطح کلسیم هیچ تغییر معنی داری مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: سرطان پستان، فلورسانس اشعه ایکس، عناصر کمیاب، مو، ناخن، تابش سنکروترون
  • محمدرضا منجم زاده، محسن خردمند سعدی* صفحات 103-109

    محاسبه توان ایستانندگی و برد یون های مختلف به دلیل اهمیت ویژه آن ها در مباحث حفاظت در برابر اشعه و حفاظ سازی بسیار حایز اهمیت می باشد. اگرچه رابطه موسوم به بته-بلاخ بخوبی نحوه کاهش انرژی ذرات را توصیف می کند اما تفاوت سازوکارهای برهم کنش یون ها و ذرات سبک و سنگین در طیف وسیعی از مقادیر انرژی سبب می گردد تا برآورد دقیق این رابطه مستلزم ارایه تصحیحات مختلفی باشد. این تصحیحات در نواحی مختلف متفاوت بوده و بین آن ها هم پوشانی وجود دارد، به نحوی که نمی توان نسخه واحدی را برای طیف وسیعی از پرتابه ها و مقادیر انرژی ارایه کرد. این موضوع سبب پیچیدگی محاسبات مربوط به توان ایستانندگی می گردد. در این مقاله از تکنیک هوش مصنوعی مبتنی بر شبکه های عصبی شعاعی و پرسپترون چند لایه به منظور شبیه سازی تغییرات توان ایستانندگی بر حسب تغییرات انرژی پروتون فرودی در اهداف مختلف استفاده گردید. مقایسه نتایج حاصل از شبکه عصبی با نتایج محاسبات کد SRIM و نیز داده های تجربی نشان دهنده کارایی بالای روش پیشنهادی برای تغییرات توان ایستانندگی و معتبر بودن مدل مصنوعی به دست آمده است.

    کلیدواژگان: توان ایستانندگی، برد، شبکه عصبی، کد SRIM، رابطه بته- بلاخ
  • سید محمدرضا هاشمی، پرویز حسین خانی*، حمیدرضا شکور صفحات 111-120

    مکان یابی دقیق مواد پرتوزا در تصویربرداری هسته ای امری بسیار مهم است. ایمنی و امنیت در برابر تهدید فزاینده حملات با استفاده از مواد پرتوزا، نظارت بر مرزها، تروریسم و همچنین افزایش تعداد نیروگاه های هسته ای، توسعه یک سیستم قابل اتکا جهت تصویربرداری از طیف وسیع پرتوهای گاما در فواصل مختلف را ضروری می سازد؛ تا بتواند منابع پرتوزایی را در زمانی مناسب شناسایی و در میدان دید جایگزیده کند. مواد پرتوزا در پزشکی، آزمایش های غیر مخرب، سلاح های هسته ای، تولید برق و غیره استفاده می شوند. مزیت اصلی تصویربرداری با حفره های کد گذاری شده (CAI) نسبت به سایر روش های تصویربرداری به دلیل حفره های متعددی است که میزان فوتون های ورودی به آشکارساز را افزایش می دهند و در نتیجه تصویری بهتر و البته پیچیده تر را ایجاد می کنند. پس از فرآیند رمزگشایی، با اعمال الگوریتم MLEM وضوح به مراتب افزایش می یابد. در این مقاله، شبیه سازی دوربین گاما به همراه حفره های کدگذاری شده MURA به صورت موزاییکی، در کد GATE برای تصویربرداری از چشمه های سزیوم-137 و امرسیوم-241 توسط آشکارساز NaI(Tl) با ابعاد 2×27×27 صورت پذیرفته و توان تفکیک این سامانه برای دو چشمه مذکور، در فاصله 3 متری از دوربین بررسی و توان تفکیک زاویه ای به میزان مناسبی حاصل شده است (حدود 7 درجه)؛ در ادامه نیز حداقل دوز معادل جهت تصویربرداری در فاصله 10 متر برای چشمه سزیوم-137، 179 /0 (با فعالیت چشمه 6 میکروکوری) برآورد گردیده است و میزان سیگنال به نوفه پایین در این فاصله، برابر با 10/3 گردید و با اعمال الگوریتم MLEM مقدار آن 96/17 شد. اهمیت این پژوهش متکی بر مطالعه محلی سازی چشمه پرتوزا به ویژه در خلال خلع سلاح هسته ای، رصد مرزها و رفع آلودگی است؛ چرا که اغلب مکان واقعی چشمه پرتوزا ناشناخته است.

    کلیدواژگان: دوربین گاما، تصویربرداری هسته ای، حفره های کدگذاری شده، MLEM، GATE
|
  • Alireza Malekijahan, Maryam Shoar *, Ali Rajabzadeh Ghatari, Azim Fard Pages 57-71

    The growing trend electromagnetic waves such as mobile phones, which causes more people to be exposed to electromagnetic fields; It doubles the necessity of research regarding the possible effects of these waves on the health of citizens. Therefore, the present study was conducted using the soft systems methodology (SSM) and the problem-solving structure with the aim of measuring the actual radiation level of the base station transmitter (BTS). Also, effective solutions were presented to reduce human risks in the face of waves. Methodology In this study, 10 high-risk spots were selected from the metropolis of Ahvaz in cooperation with the regulator, the Regulatory and Radio Communications Organization of the Southwest Region. Then, with the related equipment and the NARDA device, the radiation level of the transmitter base station was measured. For each point, measurements were made at 3 different heights (100, 150 and 170 cm from the ground) with different distances (20, 30 and 100 meters from the antenna (BTS). Also, the duration of the measurement in each. The height was determined by 6 minutes according to the relevant standards. Finally, the maximum amount of radiation level obtained as a result was recorded for each point. Despite choosing the highest value obtained for each point, after comparing the extracted results with the threshold limit set by the Atomic Energy Organization of Iran, it was determined that all the points in question met the threshold limit and there was a huge difference with the minimum They had a threshold. Therefore, it can be concluded that the level of radiation in these places is not worrisome and this result can be generalized to larger scales. At the same time, considering that the concerns regarding the long-term effects of exposing people to radio frequency radiation are ongoing; Effective solutions were presented to reduce the presence of people exposed to electromagnetic fields.

    Keywords: electromagnetic radiation, base station transmitter (BTS), soft systems (SSM), mobile phone, metropolis
  • Masumeh Arbabi-Baluchestan, AliAkbar Mehmandoost-Khajeh-Dad * Pages 73-79

    In this research, Doppler broadening measurements of positron annihilation have been done on N- and P-type irradiated silicon wafers which have widely used in the electronics industry. The wafers were irradiated by 10-MeV electrons beam (30 kGy), 60Co gamma rays (175 kG) and thermal neutrons (~ 0.038 Gy). The radioactive isotope of 22Na with an activity of about 7µCi, which is enclosed between two thin polymer layers with a thickness of 7µm were used as a positron source. A conventional setup using an HPGe semiconductor detector in coincidence with a NaI(Tl) scintillator detector. The results of this research indicate the presence of visible defects in the electron irradiated samples.

    Keywords: Positron Annihilation Spectroscopy, Doppler Broadening, N-type Silicon, P-type Silicon, Irradiated Silicon
  • Mehrnaz Osanloomehr, Azam Akhavan *, Mitra Athari Allaf Pages 81-89
    Polycarbonate is an engineered plastic which is applied in producing medical products such as dialysis filters because of its transparency, hardness, thermal resistance and good dimensional stability. As the dialysis filters are applied on a large scale, their sterilization is preferred by radiation method. One of the important features seen in the radiation sterilization of the filters is the effect of radiation on polycarbonate applied in their bodies. So, we studied the effect of gamma radiation (60Co) and electron beam on the physico-chemical and mechanical properties of polycarbonate at the sterilization dose range (15, 25 and 37 kGy). The results of FTIR analysis, XRD and mechanical properties were similar for both types of radiation sources and demonstrated no significant changes in the chemical structure of polycarbonate after irradiation. The result of UV-Vis spectrum showed that adsorption occurs in irradiated samples at higher wavelengths. According to the results of colorimetric analysis, the electron beam-irradiated samples had a lower yellow index than the gamma-irradiated samples. This little colour change also decreases over time when the samples are storage in a dim ambiance. From the results, the sterilization of these dialysis filters is suggested by electron beam.
    Keywords: Polycarbonate, Sterilization, Dialysis filter, Gamma radiation, Electron Beam
  • Tayeb Kakavand *, Mojtaba Badri, Ehsan Salimi, Sahel Ganji Pages 91-102
    Breast cancer is one of the most common concerns of human societies, which is unfortunately spreading, and today it is the most common cancer in women and the second cause of death after lung cancer. As a result, early detection of cancer is one of the most effective steps in the definitive treatment of cancer in the world. In this study, X-ray fluorescence spectroscopy was performed using synchrotron accelerator on hair and nail samples in order to compare the concentration of zinc, calcium and sulfur elements in the samples of healthy women and breast cancer patients. Healthy samples were collected from women who did not have any signs of breast cancer in physical examinations and mammography imaging, and cancer samples were collected from people who had signs of malignant cancerous tumors with conventional methods such as mammography and biopsy. The results of this study were obtained from X-ray fluorescence spectroscopy at the Ultra Synchrotron located in Trieste, Italy, which indicates a significant decrease in zinc in hair samples and a significant increase in sulfur in nail samples of breast cancer patients compared to healthy individuals, while in No significant changes were observed in the calcium level.
    Keywords: breast cancer, X-ray fluorescence, rare elements, hair, nails, Synchrotron radiation
  • Mohammadreza Monajjem Zade, Mohsen Kheradmand Saadi * Pages 103-109

    Calculation of stopping power and range of different ions is extremely important due to their special importance at controversy of shielding and health physics. Although the so-called Bethe-Bloch relationship describes well how to reduce the energy of particles, the difference in the interaction mechanisms of ions and light and heavy particles in a wide range of energy values causes that the accurate estimation of this relationship requires various corrections. In this article, in order to simulate stopping power changes in terms of proton inclining beam energy with different ions, artificial neural network and multilayer perceptron techniques will be used. And high efficiency of suggested way for stopping power and range and valid artificial model are achieved by comparing results of the neural network with results of calculating SRIM code and also available experimental data.

    Keywords: Stopping power, Range, neural network, SRIM Code, Bethe-Bloch equation
  • Seyed MohammadReza Hashemi, Parviz Hoseinkhani *, Hamidreza Shakur Pages 111-120

    Accurate detection and localization of radioactive materials is crucial in nuclear imaging, especially given the growing threat of attacks and proliferation of nuclear power plants. A dependable imaging system capable of detecting gamma rays at varying distances is essential for timely identification and localization of radiation sources. Coded aperture imaging (CAI) is a promising method due to its ability to capture more photons and produce higher quality images, albeit more complex. The resolution of decoded images can be improved with the maximum likelihood expectation maximization (MLEM) algorithm. In this study, the GATE code was used to simulate a gamma camera with mosaic MURA coded apertures, with a NaI(Tl) detector measuring 27 × 27 × 2 cm³, to image sources of cesium-137 and americium-241. An angular resolution of about 7 degrees was achieved at a distance of 3 meters. estimated minimum equivalent dose for imaging at a distance of 10 meters using the cesium-137 source was 0.179 nSv/hr (with an activity of 6 microcuries). The signal-to-noise ratio at this distance was equal to 3.10, but after applying the MLEM algorithm, it increased to 17.96. The importance of this research lies in its potential applications for nuclear disarmament, border monitoring, and decontamination, where the location of radioactive sources is often unknown.

    Keywords: gamma camera, nuclear imaging, coded aperture, MLEM, GATE