فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - سال سی و سوم شماره 3 (پیاپی 61، پاییز 1391)

مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و سوم شماره 3 (پیاپی 61، پاییز 1391)

  • 84 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1391/11/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • احمد حقیقت طلب، احمدرضا ذوالفقاری، عبدالحمید مینوچهر، حیدرعلی کیا صفحه 1
    برخی از حوادث در نیروگاه ها و واحدهای صنعتی به نشت مواد پرتوزا و آلاینده ها در محیط منجر می شوند. وجود جریان باد سبب انتقال این مواد و آلاینده ها به مناطق دوردست می شود. در این مقاله با فرض دریافت و آشکارسازی آلاینده ها در یک منطقه به دنبال مدل سازی برای تخمین و پیدا کردن مکان حادثه و شدت آن می باشیم. برای مدل سازی فرایند فوق، نیازمند یک نرم افزار با توانایی محاسبه ی پخش در اتمسفر هستیم. لازم است علاوه بر نرم افزار پخش از روش های ریاضی برای استنتاج مکان و شدت چشمه استفاده شود. در این مقاله از نرم افزار AERMOD و استنتاج بیزین همراه با زنجیره ی مارکوف مونت کارلو استفاده شده است. استفاده از روش بیزین و زنجیره ی مارکوف مونت کارلو در این زمینه تازگی ندارد، اما نرم افزار AERMOD کد معتبری است که در سال های اخیر اعتبارسنجی شده و جهت مدل سازی پخش مواد معرفی شده است. در این نوشتار نرم افزار AERMOD با روش های ریاضی پیش گفته ترکیب و برای مکان یابی چشمه و تعیین قدرت آن استفاده شده است. برای اعتبارسنجی این روش، یک مثال ارزیابی شده که در آن با فرض دریافت اطلاعات آلاینده در یک منطقه، مکان و شدت چشمه، (دوباره) پیدا و تخمین زده شده و سپس با حل مسئله به صورت مستقیم به کمک نرم افزار AERMOD صحت آن ارزیابی شده است. نتایج محاسبه نشان داد که مکان چشمه به طور متوسط در محدوده ی 7 کیلومتر با دقت حدود 5 متر تخمین زده شد که بیان گر صحت و توانایی این الگوریتم است.
    کلیدواژگان: نرم افزار AERMOD، استنتاج بیزین، زنجیره ی مارکوف مونت کارلو، پخش جوی، چشمه ناشناخته
  • سولماز نبردی، محمود اسکندری نسب، احمد نوزاد، عباس سام صفحه 10
    زیرکنیم و هافنیم در صنعت هسته ای از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند. از زیرکنیم به دلیل سطح مقطع جذب پایین نوترون، در غلاف میله های سوخت هسته ای استفاده می شود. از آن جا که هافنیم نسبت به زیرکنیم سطح مقطع جذب نوترون بسیار بالاتری دارد، لذا باید به عنوان یک عنصر مزاحم از زیرکنیم جدا گردد. از روش آرایه های متعامد تاگوچی برای تعیین شرایط بهینه ی جداسازی هافنیم از زیرکنیم به روش استخراج حلالی استفاده شد. متغیرهای نوع اسید (نیتریک، سولفوریک و هیدروکلریک) و غلظت آن (01/0، 1 و 5 مول برلیتر) از فاز آبی و استخراج کننده های دی-2- اتیل هگزیل فسفریک اسید، سیانکس301 و سیانکس302 از فاز آلی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که استفاده از نیتریک اسید 5 مول برلیتر و استخراج کننده ی سیانکس302 شرایط بهینه برای استخراج و جداسازی زیرکنیم و هافنیم را فراهم می کند. تحت این شرایط، درصد استخراج زیرکنیم و ضریب جداسازی به ترتیب برابر %5/99 و 7/8 به دست آمد. برای بررسی بیش تر نتایج حاصل از طرح تاگوچی، اثر عوامل مختلف مانند زمان اختلاط دو فاز، غلظت اسید، غلظت استخراج کننده، غلظت نمک سدیم نیترات و نوع رقیق کننده به صورت تک متغیری نیز مورد بررسی قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: زیرکنیم، هافنیم، سیانکس 302، سیانکس 301، دی 2 اتیل هگزیل فسفریک اسید، استخراج حلالی
  • کمال صابریان، مهدی مقصودی، رضا قاسم زاده، مصطفی رحیمی نژاد سلطانی صفحه 18
    نمونه ای از نانو ذرات مغناطیسی منیتیت پوشش داده شده با پلی اتیلن گلیکول ساخته شد. برای ساخت این نانو ذرات، فرایند هم رسوبی شیمیایی در محیط اسیدی نمک های فرو و فریک کلرید و پلی اتیلن گلیکول مورد استفاده قرار گرفت و از سدیم هیدروکسید به عنوان عامل رسوب دهنده استفاده شد. شرایط رسوب گیری نانو ذرات مغناطیسی منیتیت بهینه شد و ویژگی های نانو ذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. تصاویر تهیه شده به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که ذرات به دست آمده بسیار ریز و شبه کروی بودند. اندازه ی متوسط ذرات بین 8 تا 25 نانومتر بود. پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که پوشش پلی مری هیچ تغییر فازی در ذرات ایجاد نمی کند. درصد پلی مر موجود بر روی ذرات از طریق تجزیه ی گرما وزنی (TGA) و میزان تثبیت استخراج کننده ی EHPA2D بر روی ذرات از طریق طیف سنجی تبدیل فوریه ی زیر قرمز (FT-IR) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تغییرات غلظت اسید، غلظت سود و مقدار پلی اتیلن گلیکول بر روی اندازه و ساختار ذرات تاثیر می گذارند. در نهایت سطح این نانو ذرات به وسیله ی استخراج کننده ی EHPA2D پوشش داده شد.
    کلیدواژگان: نانوذرات مغناطیسی منیتیت، هم رسوبی شیمایی، پلی اتیلن گلیکول، D2EHPA
  • عفت یاحقی، امیر موافقی، محمد امین عسکری، ژیلا کریمی دیبا، نورالدین محمدزاده صفحه 26
    سزیم-137 یکی از شکافت- پاره ها است که معمولا بعد از حوادث هسته ای، نظیر حادثه ی فوکوشیما، همراه با ید-131 در محیط زیست انتشار می یابد. آلودگی ناشی از این رادیونوکلید با توجه به نیم- عمر حدود 30 سال آن، تا مدت زیادی در محیط زیست باقی می ماند و می تواند به راحتی وارد زنجیره ی غذایی انسان شود. با استفاده از مدل دوبخشی، نحوه ی توزیع و جذب سزیم-137 در ماهی نقره ای دریا (دیسانترارچاس لابراکس) توصیف شده است. در این مدل، بخش اول خون و بخش دوم سایر بافت ها هستند. با استفاده از روش عددی و با در نظر گرفتن پرتوزایی غذا به عنوان ورودی، معادلات این مدل حل و پرتوزایی سزیم در بخش های مختلف محاسبه شده است. با مقایسه ی این پرتوزایی با داده های تجربی گزارش شده، ضریب های انتقال بین بافتی ماهی به دست آمد که با ضریب های انتقال محاسبه شده به وسیله ی نرم افزار COMKAT نیز مقایسه شدند؛ اختلاف حدود %2 بود. سپس با تغییر ضریب های انتقال، دسته منحنی های جذب سزیم-137 و مشخصات آن ها برای آموزش شبکه ی عصبی به دست آمد. آموزش شبکه با مشخصات منحنی ها، در 6 گروه انجام شد و نتایج حاصل از همگرایی شبکه نشان داد که شبکه حدود %99 پاسخ درست دارد و می توان از آن برای تخمین ضریب های انتقال بین بافتی، درصد نمکی آب و میزان پرتوزایی سزیم–137 در آب استفاده کرد.
    کلیدواژگان: سزیم 137، مدل دو بخشی، ماهی نقره ای دریا، ضریب انتقال شبکه ی عصبی
  • مهرزاد انصاری، محمدجعفر ملکوتی، کاظم خاوازی، علی بهرامی سامانی صفحه 34
    یکی از راه های تامین روی (Zn) مورد نیاز گیاه، استفاده از ریزجاندارانی است که موجب افزایش انحلال پذیری ترکیبات کم محلول روی در خاک می شوند. برای اثبات این فرضیه، آزمایشی در محیط شن استریل انجام شد. عامل های این آزمایش شامل منبع روی (روی سولفات، روی اکسید و روی کربنات و شاهد بدون روی) و مایه ی تلقیح (مایه ی تلقیح حاوی گونه ی 187 سودوموناس فلوئورسان، مایه ی تلقیح حاوی گونه ی 1MPFM سودوموناس آیروژینوزا، مخلوط دو مایه ی تلقیح و شاهد بدون تلقیح) بود. برای ردیابی عنصر روی در گیاه، پرتودهی نوترونی منابع روی در رآکتور سازمان انرژی اتمی انجام، و روی از طریق واکنش (n, γ) با Zn65 نشان دار شد. پس از کاشت متوالی دو گیاه گندم و ذرت، برداشت انجام و شمارش Zn65 در گیاه در تیمارهای مختلف از طریق طیف سنجی گاما با استفاده از آشکارساز ژرمانیم با قدرت تفکیک بالا انجام شد. نتایج نشان داد میانگین فعالیت Zn65 جذب شده در تیمارهای تلقیحی به طور معنی داری بیش تر از تیمارهای بدون تلقیح بود. بنابراین استفاده از مایه ی تلقیح توانست جذب روی به وسیله ی گیاهان مورد مطالعه را افزایش دهد. نتایج هم چنین نشان داد که توانایی باکتری های مختلف در انحلال روی از منابع مختلف، متفاوت بود.
    کلیدواژگان: روی، 65، باکتری های حل کننده روی، گندم، ذرت، آشکارسازهای نیم رسانای ژرمانیوم، طیف نمای گاما
  • محمدرضا داورپناه، حسین علی خوش حسن*، سیما عطار نصرتی، سیدمحسن هراتی، سیدمحمودرضا آقامیری، محمد قنادی مراغه صفحه 40
    رادیوسینووکتومی، تزریق موضعی درون مفصلی رادیونوکلیدها به صورت کلویید، برای درمان تورم مفصلی آرتریت روماتیسمی، هموفیلی یا عوارض ارتوپدی است. رادیونوکلیدهای بتاگسیل بسته به انرژی تابش گسیلیده می توانند برای مفاصل مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. Y90، یک رادیونوکلید بتاگسیل محض با نیم- عمر 1/64 ساعت است که برای درمان مفصل زانو مورد استفاده قرار می گیرد. تابش بتای این رادیونوکلید، دارای انرژی بیشینه ی MeV281/2 (%98/99)، برد متوسط mm6/3 و برد بیشینه ی mm11 در بافت های نرم است. در این پژوهش، هیدروکسی آپاتیت (HAp) به عنوان عامل کلوییدساز استفاده شده است که از طریق تشکیل پیوندهای یون- دوقطبی با +3Y90 برهم کنش داده و Y-HAp90 تولید می کند. رادیوداروی کلوییدی، از طریق افزودن محلول اسیدی 3YCl90 به سوسپانسیون هیدروکسی آپاتیت در سالین، تولید شده است. عوامل موثر بر نشان دارسازی کلویید از قبیل حجم حلال رقیق کننده، اندازه ی ذرات هیدروکسی آپاتیت و اثر آوادهی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته اند. این پارامترها ابتدا در یک فاز شبیه سازی، بهینه و سپس در فاز اجرا آزموده شده اند. در نهایت بهترین روش برای تولید این رادیودارو تعیین شده است. خلوص رادیونوکلیدی رادیودارو مطابق با محلول اولیه ی 3YCl90 بیش از %9/99 بود. بازده نشان دارسازی و خلوص رادیوشیمیایی با استفاده از روش کروماتوگرافی لایه ی نازک (TLC) با حلال سالین تا سه روز پس از تولید رادیودارو، بیش از %99 به دست آمد. پایداری شیمیایی کلویید Y-HAp90 در محلول سرم انسانی نیز به مدت سه روز در دمای اتاق بررسی شد. مقدار فعالیت پرتوزایی آزاد شده، بین 3/0 تا %2 بود.
    کلیدواژگان: یتریم، 90، هیدروکسی آپاتیت، رادیوداروی کلوییدی، 90Y، HAp، رادیوسینووکتومی
  • سعید علمدار میلانی، بهرام رضایی، علی امامی صفحه 49
    امکان استفاده از فرایند هضم و کارایی آن در فرآوری کانی های توریم و بهینه سازی پارامترهای موثر بر آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور نمونه هایی از منطقه ی زریگان مورد بررسی کانی شناسی و آزمایشگاهی قرار گرفتند. این نمونه ها که حاوی کانی هایی نظیر آنورتیت، کوارتز، سانیدین، ورمیکولیت، آلبیت، ژیپس، مسکویت، آناتاز و منیتیت بودند، ابتدا با استفاده از سنگ شکن فکی و توسط آسیای گلوله ای خرد شده و سپس عملیات هضم اسیدی دما- بالا بر روی آن ها انجام شد. عمل انحلال، پس از رقیق کردن مخلوط حاصل از عملیات هضم، با استفاده از فروشویی هم زنی به انجام رسید. اثر پارامترهای مختلف مانند اندازه ی ذرات، دما، زمان، غلظت سولفوریک اسید و نسبت اسید به ماده ی معدنی مورد مطالعه قرار گرفتند، که حاصل آن ابعاد ذره ی 250 میکرون، دمای 180 درجه ی سانتی گراد، زمان 5 ساعت، غلظت سولفوریک اسید 8/10 مول بر لیتر و نسبت وزنی اسید به ماده ی معدنی 3 به عنوان مقادیر بهینه است. تحت این شرایط، بیشینه بازیابی توریم % 92 به دست آمد. هم چنین تاثیر غلظت نیتریک اسید به عنوان اکسیدان بر روی بازیابی توریم در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت، که در غلظت
    2 مول بر لیتر آن، بازیابی توریم به %97 افزایش یافت.
    کلیدواژگان: هضم اسیدی، فروشویی، کانسنگ توریم اورانیم، زریگان، بهینه سازی، روش تاگوچی
  • زهرا درریز، اسماعیل جنگجو، حسین کلباسی، مجتبی اسماعیل نیا، حیدر فری پور، راحله خطیری، نورالله علی اکبری صفحه 58
    نمونه بلورهای 2BaCl و Eu:2BaCl از پودرهای 2BaCl و 2EuCl با خلوص به ترتیب برابر با 995/99 و 99/99 درصد در بوته های گرافیتی و در اتمسفر خشک رشد داده شدند. نتایج تجزیه ی پرتو ایکس به وسیله ی دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، خلوص فاز و تشکیل فاز اورتورومبیک در بلور را تایید کرد. مقدار ناخالصی با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده ی القایی (ICP) تعیین گردید. میزان فلوئورسانی، برانگیزش و نیز طیف عبوری، جذبی، به ترتیب، با طیف نورسنج های Cary-Eclipse WinFLR و Cary 17D به دست آمد. ضریب عبور تقریبی 80 درصد در طیف عبوری، شفافیت و خلوص نسبی بلور با خروج آلاینده های ترکیبات اکسیژنی از محفظه ی دستگاه رشد بلور را محرز ساخت. در مقایسه ی طیف لومینسانس دو تک بلور 2BaCl با و بدون ناخالصی +2Eu، ظهور قله ی تیز نشری با پهنای نیم ارتفاع کم (nm30~) در طول موج nm400، با افزایش بهره ی اپتیکی بلور میزبان همراه بود و این، اثر Eu به عنوان یک یون فعال اپتیکی در محیط بلور 2BaCl را مطرح ساخت. با توجه به نتایج اپتیکی حاصل می توان انتظار داشت که محیط تک بلور اپتیکی Eu:2BaCl با گسیل فوتون خروجی در ناحیه ی مرئی طیف الکترومغناطیسی، امکان دست یابی به آشکارسازی تابش یوننده را فراهم آورد.
    کلیدواژگان: رشد بلو، خواص نوری، تابش یوننده ی گاما، باریم کلرید
  • احسان دهقان، حسین کاظمی نژاد، علی محمد پورصالح صفحه 65
    شتاب دهنده ها سیستم هایی هستند که از میدان های الکتریکی و مغناطیسی برای شتاب دادن و کنترل ذرات باردار تا مرز سرعت نور استفاده می کنند. حرارت تولید شده به وسیله ی پرتو الکترون در محفظه ی شتاب از طریق چرخش آب در دیواره ی محفظه ی شتاب دهنده جابه جا می شود. اتلاف حرارتی روی سطح داخلی محفظه ی شتاب دهنده و هم چنین ضریب انتقال حرارت جابه جایی اجباری محاسبه، و محفظه در حالت های با و بدون خنک سازی با آب با استفاده از نرم افزار ANSYS 12 شبیه سازی و سپس دماهای به دست آمده از شبیه سازی با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه شد. هم چنین حالت های مختلف گرفتگی برای مجراهای آب موجود بر روی بدنه ی محفظه ی شتاب دهنده در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج به دست آمده، شبیه سازی دمای دیواره ی محفظه ی شتاب دهنده در شرایط کاری از دقت مناسبی برخوردار است و در نقاطی که احتمال گرفتگی مسیر خنک کننده وجود دارد، دمای دیواره بالاتر از سایر نقاط پیش بینی شد.
    کلیدواژگان: شتاب دهنده ی الکترون، تحلیل ترموهیدرولیکی، اثر گرفتگی مجراهای خنک کننده
|
  • A. Haghighattalab, A.R. Zolfaghari*, A.H. Minouchehr, H.A. Kiya Page 1
    Occurance of hazarious accident in nuclear power plants and industrial units usually lead to release of radioactive materials and pollutants in environment. These materials and pollutants can be transported to a far downstream by the wind flow. In this paper, we implemented an atmospheric dispersion code to solve the inverse problem. Having received and detected the pollutants in one region, we may estimate the rate and location of the unknown source. For the modeling, one needs a model with ability of atmospheric dispersion calculation. Furthermore, it is required to implement a mathematical approach to infer the source location and the related rates. In this paper the AERMOD software and Bayesian inference along the Markov Chain Monte Carlo have been applied. Implementing, Bayesian approach and Markov Chain Monte Carlo for the aforementioned subject is not a new approach, but the AERMOD model coupled with the said methods is a new and well known regulatory software, and enhances the reliability of outcomes. To evaluate the method, an example is considered by defining pollutants concentration in a specific region and then obtaining the source location and intensity by a direct calculation. The result of the caluclation estimates the average source location at a distance of 7km with an accuracy of 5m which is good enough to support the ability of the proposed algorithm.
    Keywords: AERMOD Software, Bayesian Inference, Morkov Chain Monte Carlo, Atmospheric Dispersion, Unknown Source
  • S. Nabardi, M. Eskandari Nasab*, A. Nozad, A. Sam Page 10
    Zirconium and hafnium are the two most important elements in the nuclear industries. Zirconium is used in fuel rods due to its low neutron absorption cross section. On the contrary, hafnium has a very high neutron absorption cross section, therefore it must be separated from zirconium. The extractive separation of zirconium and hafnium have been investigated using Taguchi method. The separartion parameters were acid type (Sulfuric, Nitric, Hydrochloric) and their concentrations (10-2, 1, 5M) and extractant type (D2EHPA, Cyanex 301, Cyanex 302). The optimum conditions were determined as 5M nitric acid in addition with 5×10-3 M Cyanex 302 in the kerosene. Under these conditions, the zirconium the extraction percent and the separation factor were 99.5% and 8.7, respectively. For detailed investigation from the achieved results by Taguchi method, the effects of different parameters such as agitation time, nitric acid concentration, extractant concentration, sodium nitrate concentration and diluent type were considered.
    Keywords: Zirconium, Hafnium, Cyanex 302, Cyanex 301, D2EHPA, Solvent Extraction
  • K. Saberyan*, M. Maghsudi, R. Ghasemzadeh, M. Rahiminezhad Soltani Page 18
    Fe3O4 magnetic nanoparticles were prepared by co-precipitation of FeCl3.6H2O and FeCl2.4H2O with addition of sodium hydroxide. The conditions for the preparation of Fe3O4 magnetic nanoparticles were optimized, and Fe3O4 magnetic nanoparticles obtained were characterized systematically by means of transmission electron microscopy (TEM), thermal gravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD). The results revealed that the magnetic nanoparticles were semispherical with the average diameter of 8-25nm. XRD results did not show any phase variation due to PEG coating. It was found that the variation of acid and sodium hydroxide concentrations and quantity of the Polyethylene glycol (PEG) played a critical role in size and structure of nanoparticles. Finally, the surface of Fe3O4 magnetic nanoparticles was cooted with D2EHPA.
    Keywords: Magnetic Magnetite Nanoparticles, Chemical Co-Precipitation, Polyethylene Glycol, D2EHPA
  • E. Yahaghi, A. Movafeghi*, M.A. Askari, G. Karimi Diba, N. Mohammadzadeh Page 26
    Cs-137 is one of the fission products that is usually released in environment after nuclear accidents. This contamination remains in environment for a long time due to long half life of Cs-137 (30 years) and can enter easily into the human food chain. A two-compartmental model was implemented to describe caesium intake and its distribution in Dicentrarchus Labrax, using a proposed differential equation model. The model included two compartments, the first compartment was the blood and the second one was the tissue. The activity of Cs-137 was undertaken in each compartment by means of a numerical method and the activity of Cs-137 was considered as an input of compartmental equations. We obtained the transfer coefficients between fish tissues by comparing the radiation curves with the actual data. In the light of the differences with the transfer coefficients, the calculation by the COMKAT software was found to be about 2%. Then, we provided the activity curves of Cs-137 and their charactristics (feature extractions) by changing the transfer coefficients and they were utilized to train the neural network. The network was trained for six data groups, and the results of the network testing had about 99% correct response, therefore it can be employed to estimate the transfer coefficients in fish tissue, the salinity range, and the activity of Cs-137 in water.
    Keywords: Caesium-137, Two-Compartmental Model, Dicentrarchus Labrax, Transfer Factors, Neural Network
  • M. Ansari*, M.J. Malakouti, K. Khavazi, A. Bahrami Samani Page 34
    Some microorganisms can increase the solublity of relatively insoluble forms of zinc(Zn) in soils and fulfil the requirements of plants. As evidance for this hypothesis, an experiment was conducted in 2009-10 in a sand culture whitout zinc. In this experiment, factors included two kinds of inoculants with microorganisms and three kinds of zinc sources. Inoculants included pseudomonas fluorescent strain 187 and pseudomonas aeruginosa strain MPFM1; factors of zinc sources included zinc sulfate (ZnSO4), zinc oxid (ZnO) and zinc carbonate (ZnCO3). For detection of Zinc element in plants, (n,γ) reaction was used to convert 64Zn to 65Zn in reactor of Atomic Energy Organization of Iran. Wheat (Triticum aestivum L.) and corn (Zea mays L.) were planted and after growth seasons, 65Zn was computed in all members of plants and all kinds of treatments with the use of High Resolution Germanium Spectrometry (HRGS). The results revealed that: a) in inoculation treatments, the mean of 65Zn activity was more than the treatments whithout inoculation, b) inoculation by zinc solubilizing bacteria (ZnSB) increased the amount of Zn uptake from relatively insoluble Zn and sources, and c) the abilities of these microorganisms to release Zn from relatively insoluble Zn compounds were found to be different.
    Keywords: 65Zn, Zinc Solubilizing Microorganisms, Wheat, Corn, GE Semiconductor Detectors, Gamma Spectroscopy
  • M.R. Davarpanah, H.A. Khoshhosn*, S. Attar Nosrati, S.M. Harati, S.M. Aghamiri, M. Ghannadi Maragheh Page 40
    Radiosynovectomy is a local intra-articular injection of radionuclides in colloidal form for treatment of articular inflammatory in rheumatoid arthritis, hemophilia or orthopedic troubles. β-emitting radionuclides can be used for various joints based on radiation energy. 90Y is a pure β-emitter with a half-life of 64.1 hours that is used for treatment of the knee joint. β-radiation of this radionuclide possesses maximum energy of 2.281 MeV (99.98%), mean pathway of 3.6 mm in the soft tissue and maximum 11 mm. In this project, hydroxyapatite (HAp) is applied as a colloid maker agent that interacts with 90Y3+ ions via ion-dipole bonds and produces 90Y-HAp. The colloidal pharmaceutical is produced by adding an acidic solution of 90YCl3 to an HAp suspension in saline. Effective parameters within which the colloid is applied, such as the volume of diluent, HAp particle size and sonication effect were evaluated and tested. First, these determinative parameters were optimized in the simulated conditions and then examined in the active phase. Finally, the best procedure was determined for the production of the radiopharmaceutical. Radionuclide purity of the radiopharmaceutical according to the primary 90YCl3 solution was over 99.9%. Labeling yield and radiochemical purity were obtained over 99% using TLC method in saline solvent up to three days after production of radiopharmaceutical. Radiochemical purity of 90Y-HAp colloid was also evaluated in human serum albumin solution for three days at room temperature. The amount of released activity was between 0.3 to 2%.
    Keywords: Yttrium-90, Hydroxyapatite, Colloidal Radiopharmaceutical, 90Y-HAp, Radiosynovectomy
  • S.A. Milani*, B. Rezai, A. Emami Page 49
    This paper deals with the study of digestion and leaching process effectiveness in thorium minerals processing, and determining the optimum process conditions for acidic leaching of thorium- uranium ores in Zarigan region to dissolve thorium. To do this, some samples from Zarygan region were studied mineralogically in laboratory. The sample containing minerals such as Anorthite, Quartz, Sanidine, Vermiculite, Albite, Gypsum, Muscovite, Anatase and Magnetite were ground in specified dimensions and then mixed with concentrated sulfuric acid. Then the mixture was heated to a high temperature. After diluting the mixture with water, it was dissolved by means of agitation leaching.  The effects of different parameters such as particle size, temperature and time of digestion, concentration of sulfuric acid, and acid to ore ratio, with the aim of determining their optimum value, were studied which resulted in the following optimum values for the above-mentioned parameters: particle size  of  250 μm, temperature of 180 °C, time of 5h, concentration of  sulfuric acid of 10.8 mol/lit, and acid to ore ratio of 3. Under these conditions, maximum recovery of thorium was 92%. Nitric acid (oxidant) concentration effect on the recovery of thorium in the optimum conditions was studied, and for the 2M of nitric acid concentration, thorium recovery of 97% was obtained.
    Keywords: Acid Digestion, Leaching, Thorium- Uranium Ore, Zarighan, Optimization, Taguchi Method
  • Z. Dorriz*, E. Jangjoo, H. Kalbasi, M. Esmaeilnia, H. Faripour, R. Khatiri, N.A. Akbari Page 58
    Single Crystals of Orthorhombic BaCl2 and BaCl2:Eu2+ were grown using a home-made Czochralski system by extracting from the melt in a carbon crucible, and argon atmospheric pressure upon using BaCl2 and EuCl2 powders of 99.995% and 99.99% purity, respectively. The results corresponding to XRD analysis for the grown crystals confirm the phase purity and the orthorhombic structural phuse of the grown BaCl2 and BaCl2:Eu2+ crystals. The ICP model Optima-2100 was also used to measure Eu2+ ion concentration. The fluorescence emission, excitation and absorption spectra were obtained using a Cary-Eclipse WinFLR fluorometer and a Cary17D spectrophotometer. The prepared crystaling samples found to be colorless and transparent with no observed cleavage. Therefore, excluding OH-, oxygen and carbon contaminations from the growth system was to some extent a successful result, which is indicating that a transmittance coefficient of about 80% is considered as a suitable optical feature of the BaCl2 single crystal. The study of photoluminescence spectroscopy of BaCl2 single crystals, with and without Eu2+ ion impurity, showed that the occurrence of the high intensity and low band width (FWHM~30nm) PL-band of BaCl2:Eu2+ sample at 400nm are indicating an increase of the optical efficiency compared with and without applying the impurity. As a result, it could be observed that the doped crystals with europium can be served as a luminescence material for radiation detectors.
    Keywords: Crystal Growth, Optical Properties, Ionizing Radiation, Barium Chloride
  • E. Dehghan, H. Kazeminejad*, A.M. Poursaleh Page 65
    Electron accelerators use electric and magnetic fields to accelerate and control charged particles to the close proximity of the speed of light. The results of the experimental test performed on the Yazd Rhodotron cavity cooling system as well as the relevant numerical analysis carried out by the ANSYS 12 code are presented. It was found that the numerical prediction for the cavity wall temperature under normal operating condition was in reasonable agreement with the corresponding experimental result. In addition, due to the blockage effect of the cooling channels, the cavity wall temperature was higher than normal operating conditions.
    Keywords: Electron Accelerator, Thermal-Hydraulic Analysis, Blockage Effect of Cooling Channels
  • A.R. Jalilian*, H. Sadeghpour, M. Akhlaghi, E. Gholami Page 73
    The study of human erythropoietin receptor is of great importance in evolution, carcinogenesis as well as endocrine research. In this study the production and quality control of human recombinant erythropoietin (EPO) has been reported. EPO was successively labeled with [67Ga]-gallium chloride after conjugation with freshly prepared cyclic DTPA-dianhydride (ccDTPA). The best results of the conjugation were obtained by the addition of 0.5 ml of a EPO pharmaceutical solution (in phosphate buffer, pH=8) to a glass tube pre-coated with DTPA-dianhydride (0.01 mg) at 25°C with continuous mild stirring for 30 min followed by HPLC/RTLC control and biological biodistribution in normal rats. Under optimized conditions, radio-thin layer chromatography (RTLC), instant thin layer chromatography (ITLC) and high performance liquid chromatography (HPLC) showed overall radiochemical purity of higher than 96% (specific activity=300-500 MBq/mg, labeling efficiency 77%). Preliminary in vivo studies in normal rat specimen demonstrated a high liver, lung spleen, kidney as well as long bones uptake of the tracer; the fact which is consistent with the reported EPO receptor sites. This tracer can be used in nuclear medicine and biological studies for evaluation of EPO in vitro and/or in vivo.
    Keywords: Radiogallium, EPO, Radiolabeling, Biodistribution, Radiotracer