مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و یکم شماره 1 (پیاپی 51، بهار 1389)

در این تحقیق، نوترون دهی پلاسمای کانونی نوع مدرSBUPF1 با مشخصات (kJ5/2=E و Fμ 6/8=C) در فشارهای مختلف گاز دوتریم و برای دو آند با اندازه های مختلف 12 و 18 سانتی متر مورد بررسی قرار گرفته است. از سه شمارگر فعال سازی نقره که یکی از آن ها بالای سر آند و دوتای دیگر در زوایای 45 و 90 درجه نسبت به محور آند قرار داده می شدند، برای شمارش نوترون و تعیین تقریبی توزیع زاویه ای گسیل نوترون استفاده شده است. هم چنین یک آشکارساز سوسوزن پلاستیکی («5×» 5ø) برای ثبت تپ نوترون و پرتو ایکس سخت و تعیین انرژی میانگین نوترون ها به کار گرفته شد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان دادند که برای آند با طول بزرگ تر، فشار بهینه ی گاز برای تولید نوترون کم تر شده و بهره ی نوترون در این فشار بهینه افزایش می یابد. در این شرایط، فشار بهینه ی گاز دوتریم برای تولید نوترون، mbar6، بهره ی نوترون در این فشار بهینه به طور متوسط حدود 107×4/6 نوترون در هر تپ و انرژی میانگین نوترون ها MeV24/2 است.

تولید رادیونوکلید مس-61 در سیکلوترون از طریق بمباران روی طبیعی با باریکه ای از پروتون های به انرژی MeV22 و جریان Aμ150 و به مدت 90 دقیقه انجام شد، در پایان پرتودهی مقدار فعالیت به دست آمده برابر GBq222 معادل Ci6 (mCi5 ± Ci6) و بازده محصول برابر MBq/μAh440 بود. رادیوداروی Cu61- بلئومایسین (Cu-BLM61) در شرایط بهینه (دمای اتاق، زمان پرتودهی 45 دقیقه، 1/0 میلی گرم بلئومایسین به ازای 2 تا 10 میلی کوری کلرید مس-61) تهیه شد. جداسازی، به روش کروماتوگرافی یونی صورت گرفت و بازده جداسازی رادیوشیمیایی به روش کروماتوگرافی لایه ی نازک پرتوزا (RTLC) و کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) بیش تر از 98% به دست آمد. رادیوداروی BLMCu]61 [به موش های سالم و دارای تومور بافت هم بند تزریق و پراکنش بافتی آن در فاصله ی زمانی 210 دقیقه با بهره گیری از اندازه گیری های همفرودی زمانی دوربین گاما مورد مطالعه قرار گرفت. تجمع قابل قبول رادیودارو در تومور نسبت به سایر اعضاء توسط تصاویر PET و مطالعات پراکنش بافتی مشاهده گردید. رادیوداروی BLMCu] 61[ می تواند برای مشخص نمودن تومور در تصاویر PET مورد استفاده قرار گیرد.

در این پژوهش به بررسی امکان استفاده از بنتونیت (مونتموریلونیت) طبیعی و فعال شده با اسید به عنوان جاذبی ارزان و در دسترس برای حذف فلزات سنگین از پسماندهای مایع سنتزی پرداخته شده است. بنتونیت یکی از کانی های رسی آلومینوسیلیکاتی لایه ای است که مهم ترین فاز سازنده ی آن مونتموریلونیت می باشدکه دارای حفرات و ساختاری در ابعاد نانو است (نانو ساختار و حفره ای مونتموریلونیت). مونتموریلونیت کلیه ی خواص بنتونیت را تحت تاثیر قرار می دهد. در مرحله ی بعدی اثر فعال سازی اسیدی در جذب دو فلز سرب (Pb) و تالیم (Tl) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، پس از کانی شناسی، تجزیه ی عنصری و دانه بندی، جذب فلزات سنگین چون Cr، Co، Cu، Fe، Pb، Tl، Ni و Zn بر روی پنج نمونه -RAW2S، -RAW3S، -RAW3ES، -RAW1G، -RAW1GH بررسی شد. سپس در فرایند فعال سازی اسیدی، از سولفوریک اسید برای تقویت قابلیت جذب بنتونیت استفاده شد و اثر غلظت، نسبت مایع به جامد، زمان و دمای فعال سازی بر میزان جذب دو فلز سنگین سرب و تالیم بر روی دو نمونه ی طبیعی و فعال شده ی –RAW3ES و -RAW1GH مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی موارد فاز غالب نانومونتموریلونیت موجود در بنتونیت ها به علت ساختار ویژه ی نانومونتموریلونیتی، از قابلیت جذب بیش تری نسبت به سایر رس ها برخوردار بوده است.

در مراکز پزشکی، هسته ای و صنعتی برای جلوگیری از تاثیرات منفی پرتوها از شیشه های سربی استفاده می گردد. از آن جایی که ویژگی اپتیکی این شیشه ها از اهمیت بالایی برخوردار است، برای جلوگیری از ناهمگن شدن مذاب شیشه و ته نشینی آن، مذاب به روش های مختلف همگن می گردد. یکی از این روش ها که برای سایر شیشه ها نیزکاربرد دارد، تکرار عملیات ذوب و فریت سازی است. بدین منظور شیشه به دفعات مختلف و پی درپی تحت عملیات ذوب و تخلیه ی مذاب قرار می گیرد. در کار حاضر ابتدا ترکیب شیشه ی سربی پایه انتخاب و سپس چندین مرحله عملیات فریت سازی مذاب شیشه انجام و تاثیر آن بر خصوصیات فیزیکی، حرارتی، همگن بودن و مقاومت اسیدی بررسی گردید. در نهایت ریزساختار نمونه های حاصله مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دفعات ذوب شیشه تاثیر منفی بر خواص آن داشته و استفاده از این روش به منظور رسیدن به نتایج مطلوب باید همراه با در نظر گرفتن سایر عوامل موثر در این ارتباط باشد.

در راستای اجرای طرح سراسری اکتشاف ذخایر اورانیم در ایران مرکزی توسط سازمان انرژی اتمی ایران، برگه ی 000‚1:100 اسفوردی واقع در استان یزد و در حد فاصل شهرهای بافق و بهاباد مورد پی جویی و اکتشاف مقدماتی قرار گرفت. به منظور پتانسیل یابی عناصر پرتوزا در این برگه، از نتایج تجزیه ی نمونه های رسوب آبراهه ای برداشت شده توسط سازمان زمین شناسی کشور استفاده شد. چون عناصر اورانیم و توریم و هم چنین عناصر خاکی نادر مورد تجزیه قرار نگرفته بودند، از ردیاب های اورانیم برای بررسی استفاده شد. فرایند پردازش داده ها شامل بهنجارسازی داده ها، بررسی های تک متغیره و چندمتغیره و در نهایت ترسیم و تفسیر نقشه ی آنومالی عناصر است. با توجه به نتایج به دست آمده از بررسی های ژئوشیمی، سه محدوده به عنوان مناطق پتانسیل دار برای ذخایر اورانیم معرفی شد. این سه محدوده توالی های مارن و کانگلومرا در شمال غرب ناحیه، جنوب توده ی گرانیتی زریگان و توالی های ماسه سنگی همراه با توده های کوچک نفوذی در محدوده ی اطراف معدن اسفوردی و حد فاصل آن تا حوالی معدن کوشک است. با توجه به نتایج حاصله، می توان گفت که برگه ی اسفوردی به لحاظ ذخایر اورانیم رسوبی اهمیت زیادی دارد.

در این تحقیق، رزین اکریلونیتریل (AN) - دی وینیل بنزن (DVB) - متیل اکریلات (MA) به روش پلی مریزاسیون تعلیقی و در حضور عامل رقیق کننده ی تولوئن و آغازگر بنزوئیل پراکساید (BPO) سنتز شد. اثر میزان متیل اکریلات، تولوئن و اصلاح قلیایی بر روی ظرفیت تبادل یونی رزین بررسی گردید. نتایج نشان داد که ظرفیت تبادل آنیونی با افزایش مقدار متیل اکریلات کاهش می یابد در حالی که اصلاح قلیایی تاثیر چندانی بر آن ندارد. هم چنین با افزایش میزان عامل آب دوست، ظرفیت تبادل کاتیونی افزایش می یابد و به مقدار بیشینه می رسد. تعادل جذب نسبتا سریع و در مدت زمان 40 دقیقه حاصل می شود. میزان جذب اورانیم به pHمحلول بستگی دارد. در نهایت اصلاح قلیایی سبب جذب سریع تر یون های اورانیم (VI) شده و رزین های کی لیت کننده، ساختارهای متخلخل مناسبی برای نفوذ سریع تر یون های اورانیم فراهم می کنند.

در سال های 1384-1385 گیاهان با علایم پوسیدگی ریشه و طوقه از 48 مزرعه ی مختلف لوبیا واقع در استان های خوزستان و مرکزی جمع آوری شد. پس از شناسایی ریخت شناختی، تعداد 20 جدایه ی فوزاریم سولانی تعیین شد. با انجام آزمایش های بیماری زایی، فرم مخصوص چهار جدایه ی فوزاریم سولانی اختصاصی لوبیا مشخص گردید. با به کارگیری آغازگرهای اختصاصی برای این فرم مخصوص (FSPHR وFSPHF) ، تعداد سه جدایه به عنوان فرم مخصوص لوبیا مورد تایید قرار گرفت. به منظور القای جهش، هاگ تولید شده در محیط کشت قارچ پس از شمارش و تعیین رقت، بر سطح محیط کشت آب آگار پخش شد. محیط های کشت حاوی هاگ با استفاده از دستگاه گاماسل با چشمه ی کبالت 60 (فعالیت 2500 کوری و آهنگ دز 38/0 گری در ثانیه) در دزهای 0، 60، 90، 120، 150 و 180 گری پرتودهی شد. پس از گذشت 18 ساعت، درصد جوانه زنی هاگ ها محاسبه گردید. مقایسه ی درصد جوانه زنی و میزان رشد کولونی در دزهای مختلف نشان داد که در محدوده ی 120 تا 180 گری می توان انتظار وقوع جهش مفید در ژنوم هاگ های قارچ را داشت.

اورانیم یکی از مولفه های همه جا حاضر محیط زیست با غلظت متوسط 4 میلی گرم بر کیلوگرم می باشد. معمولا غلظت آن به علت فعالیت های انسانی در بعضی مناطق زمین به بالاتر از حد مجاز رسیده و این امر سبب آلودگی خاک ها و آب های زیرزمینی گردیده است. به منظور بررسی تاثیر مقدار اورانیم بر فعالیت آنزیم فسفاتاز و جمعیت های میکروبی خاک، مطالعه ای در قالب طرح کاملا کاتوره ای به صورت فاکتوریل با شش غلظت مختلف اورانیم (0، 50، 100، 250، 500 و 1000 میلی گرم اورانیم بر کیلوگرم خاک) با سه تکرار در شرایط ثابت انکوباسیون انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که غلظت های مختلف اورانیم باعث کاهش معنی دار فعالیت آنزیم فسفاتاز در طول زمان آزمایش شد. هم چنین با افزایش مقدار اورانیم در خاک، جمعیت باکتری ها، قارچ ها و اکتینومیسیت ها به طور معنی داری کاهش یافت. بنابراین مطالعه ی تغییرات جمعیت موجودات میکروبی و فعالیت های آنزیمی می تواند به عنوان شاخص های سودمند در مدیریت خاک های آلوده به اورانیم و سایر مواد پرتوزا حایز اهمیت باشد.

در این طرح تحقیقاتی، تولید رادیونوکلید Re186 از طریق واکنش Re186 (n،γ) Re185 در رآکتور تحقیقاتی تهران (T. R. R) مورد مطالعه قرار گرفت. فعالیت Re186 تولید شده، پس از یک زمان خنک سازی 4 روز با استفاده از یک شمارگر سوسوزن مایع و یک دز کالیبراتور اندازه گیری شد. هم چنین فعالیت نمونه ها با استفاده از شار نوترونی به دست آمده از شبیه سازی مونت کارلو قلب رآکتور محاسبه شدند. مقادیر محاسبه شده و اندازه گیری شده ی فعالیت با اختلاف 18 درصد با یک دیگر قابل قیاس بودند و ضرایب تجربی تصحیح فعال سازی برای نمونه های رنیم طبیعی (شار نوترون گرمایی 1-s 2-cm1013×5/6) و رنیم غنی شده از Re185 (شار نوترون گرمایی 1-s 2-cm1013×18/1) برای رآکتور تحقیقاتی تهران، به ترتیب برابر، با 820/0 و 003/1 به دست آمد. نتایج نشان داد که Re186 به شکل پررنات با خلوص رادیوشیمیایی و رادیونوکلیدی، به ترتیب، برابر با 5/96 و 99 درصد قابل دست یابی است. رنیم با فعالیت ویژه ی بالا (در حدود mCi/mg300) برای مصارف درمانی از هدف رنیم با غنای بالای Re185 در رآکتور تحقیقاتی تهران قابل دست یابی می باشد و برای نمونه های با فعالیت ویژه ی متوسط از رنیم طبیعی می توان استفاده نمود.

سیستم پالایش و تصفیه ی آلاینده های گازی تاسیسات فرآوری اورانیم (UCF) متشکل از چهار دستگاه فوم اسکرابر برای جذب آلاینده های گازی خطرناک و چهار مجموعه ی 24 تایی از فریم فیلتر برای ربایش ذرات می باشد. در این مقاله، فرایندهای شستشو و جذب گازهای خطرناک در فوم تاورها و تصفیه و ربایش ذرات در فیلترها ارایه می شود. آلاینده های گازی این تاسیسات فرآوری، حاوی ترکیبات شیمیایی و پرتوزا می باشد. بنابراین کارآیی بالا باید از ویژگی های این سیستم پالایش باشد. برای نیل به این هدف، مطالعات نظری و تجربی برای انتخاب بسترهای فریم فیلترها انجام شد. مطالعات نظری نشان داد که بهترین بستر فیلتر دارای ضخامت و تخلخل بالا و قطر الیاف پایین می باشد. مطالعات تجربی برای انتخاب بستر های مناسب به صورت تابعی از کارآیی، افت فشار، مقاومت شیمیایی و مکانیکی بر روی 30 عدد بستر فیلتر انجام شد. هم چنین نمونه ی سیستم پالایش در مقیاس نیمه صنعتی طراحی و ساخته شد و کارآیی جذب آن برای آلاینده های گازی و پارامترهای اثرگذار مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بررسی های تجربی نشان داد که کارآیی حذف آلاینده های ذره ای و گازی سیستم پالایش تاسیسات فرآوری اورانیم اصفهان، به ترتیب، بیش از 7/99% و 97% است. با توجه به این نتایج و استانداردهای مورد استفاده در تاسیسات فرآوری اورانیم اصفهان و میزان آلودگی کارگاه ها، سطح آلاینده ها در خروجی دودکش نباید بیش از حد مجاز باشد.

برای تعییندرصد دز عمقی باریکه های فوتونی با انرژی های مختلف دردزیمتر ژلی- پلی مری PAGATو وابستگی آن به آهنگ دز با استفاده از تکنیک ام. آر. آی از مواد و ترکیبات شیمیایی با درصدهای وزنی زیر استفاده شده است: 5/4 درصد بیس N-N'' متیلن- بیس-آکریل آمید 5/4 درصد آکریل آمید، 5 درصد ژلاتین، 5 میلی مول تتراکیس، 01/0 میلی مول هیدروکینون و 86 درصد آب دو بار تقطیر شده. برای تابش دهی ویال ها از فوتون های Co60 دستگاه درمانی سری c780-Theratron انستیتو پرتو پزشکی نوین تهران و شتاب دهنده ی خطی الکتا بیمارستان نیروی هوایی تهران استفاده شده است. تصویربرداری با استفاده از یک سیستم ام. آر. آی ساخت شرکت زیمنس به قدرت T5/1 انجام شده است. تمام ژل های پلی مری یک روز پس از ساخت، پرتودهی شده و یک روز بعد از پرتودهی با استفاده از سیستم ام. آر. آی تصویربرداری شده اند. در تعیین درصد دز عمقی در ژل پلی مری نورمکسیک PAGAT، برای انرژی های بالاتر، فوتون ها تمایل به نفوذ بدون پراکندگی در ماده داشته و پراکندگی فوتون ها نیز رو به جلو می باشد. میزان دز عمقی باریکه های فوتونی Co60 در عمق cm5/0 برابر 100 درصد بوده و برای عمق cm21 این مقدار به 48 درصد کاهش یافته است و برای فوتون های 4، 6 و MV18 شتاب دهنده میزان دز عمقی بیشینه برای عمق cm21، به ترتیب، به مقادیر 52، 3/57 و 73/59 درصد کاهش یافته است و این نشان می دهد که برای انرژی های بالاتر میزان تجمع دز در فواصل عمقی بیش تر خواهد بود. بررسی حساسیت ژل PAGAT به آهنگ دز نشان داد که با تغییر آهنگ دز از 80 به cGy/min480 تغییری در مقادیر آهنگ واهلش عرضی، 2R، مشاهده نشده است. به عبارت دیگر این نشان می دهد که ژل پلی مری PAGAT به آهنگ دز وابسته نبوده و در نتیجه می توان برای بالا بردن سرعت پرتودهی و کاهش زمان پرتودهی از آهنگ های دز بالاتر استفاده نمود.

در این کار تحقیقاتی، نمونه های کلسیم فلورید، به شکل قرص، تحت تابش گامای چشمه ی کبالت قرار داده شد و بلافاصله شدت نوردهی توسط دستگاه TLDخوان تعیین گردید. قله های منحنی درخشش در دماهای تقریبا برابر 135، 170، 260 و 370 درجه ی سانتی گراد مشاهده شد. قله ی اصلی در دمای 260 درجه ی سانتی گراد قرار دارد. در این پژوهش حساسیت کلسیم فلورید خالص و تاثیر ناخالصی دیسپروسیم (Dy) بر آن بررسی و با مقدار 2 درصد مولی دیسپروسیم بیش ترین میزان حساسیت مشاهده شد. حساسیت این دزیمتر حدود 5 برابر 100TLD- است که با افزودن ناخالصی دیسپروسیم به حدود 18 برابر رسید. میزان محوشدگی در دمای اتاق در طول یک روز، دو روز و 500 ساعت، به ترتیب، 13، 36 و 50 درصد تعیین گردید. پس از 10 بار تکرار پرتودهی، و متعاقب آن انجام عملیات خواندن و بازپخت تحت شرایط معین، تکرارپذیری این دزیمتر مورد تایید قرار گرفت.