فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - سال سی و هفتم شماره 3 (پیاپی 77، پاییز 1395)

مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و هفتم شماره 3 (پیاپی 77، پاییز 1395)

  • 100 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1395/11/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • نفیسه سالک *، مجتبی شمسایی زفرقندی، سیمیندخت شیروانی آرانی، علی بهرامی سامانی، محمد قنادی مراغه صفحات 1-8
    Lu177 به دلیل ویژگی های هسته ای مطلوبش از جمله نیمه عمر d 73/6، انرژی بتای  بیشینه یkeV498 و نیز امکان تولید آن در مقادیر بالا با استفاده از یک رآکتور با شار متوسط، هسته ی پرتوزای جذابی در کاربرد های گوناگون درمانی است. در این مطالعه، از طریق پرتودهی نوترون حرارتی به Yb176 در رآکتور تحقیقاتی تهران با شار .s2n/cm 1013×4، ایزوتوپ Lu177 طی واکنش Lu177 Yb177Yb(n,γ)176 با خلوص هسته ی پرتوزای 9/99% تهیه شد. از روش کروماتوگرافی استخراجی برای جداسازی مقادیر میکروگرم Lu177 از مقادیر ماکروگرم ایتربیم استفاده شد. با استفاده از روش یاد شده، بهره ی جداسازی به مقدار 75% و فاکتور آلودگی زدایی برابر با 2000 حاصل شد. مدت زمان انجام کل واکنش از ترخیص نمونه تا رسیدن به هسته ی پرتوزا، بدون حامل افزوده، تقریبا برابر با h5/1 بود. رزین مورد استفاده حاوی یک استخراج کننده با فرمول شیمیایی دی (2-اتیل هگزیل) اسید اورتوفسفریک (HDEHP) است. در نهایت، هسته ی پرتوزا بدون حامل افزوده ی Lu177 با پرتوزایی mCi)22/6) MBq 1/203 به دست آمد. Lu177 بدون حامل  افزوده را می توان برای نشان دارسازی به منظور پرتودرمانی با هسته های پرتوزا استفاده کرد.
    کلیدواژگان: پرتو درمانی، بدون حامل افزوده، لوتیسم، نشان دارسازی
  • فائزه فاطمی *، سمانه جهانی، محمدعلی فیروز زارع صفحات 9-17
    گونه های جنس اسیدیتیو باسیلوس (Acidithiobacillus) در فرایند فروشویی زیستی فلزهای مختلف از جمله اورانیم، مس، نیکل استفاده می شود. هدف از این بررسی، تدوین روش مناسب برای نگه داری باکتری های بومی جداسازی شده دخیل در فروشویی زیستی اورانیم با امکانات قابل دسترس است. در این پژوهش، باکتری های دخیل در فروشویی زیستی اورانیم موجود در آزمایشگاه بیولیچینگ سازمان انرژی اتمی ایران پس از کشت و اطمینان از خالص بودن، در دماهای 4 و C 80-  نگه داری شدند. آن گاه، بعد از گذشت 6 ماه از زمان نگه داری، باکتری ها از نظر تغییر pH، Eh، رشد و ویژگی های بیوشیمیایی بررسی، و با زمان قبل از نگه داری مقایسه شدند. نتایج به دست آمده از این پژوهش حاکی از آن است که نگه داری باکتری ها در این مدت و در این دماها، هیچ گونه اثری بر روی ویژگی های بیوشیمیایی آن ها نگذاشته است. به علاوه، منحنی های به دست آمده از روندهای تغییر pH، Eh و رشد باکتری های مورد نظر، تغییر معنی داری در زمان قبل و بعد از نگه داری نشان ندادند. این نتیجه بیان کننده ی آن  است که نگه داری باکتری های بومی در دماهای 4 و C 80-، عملکرد موثر آنها را حفظ می کند و باکتری ها پس از 6 ماه توانایی استفاده ی موثر در فرایند فروشویی زیستی را هم چنان دارند.
    کلیدواژگان: اسیدیتیو باسیلوس، فروشویی زیستی، نگه داری، اورانیم، فعالیت باکتری
  • فاضل ضحاکی فر، علیرضا کشتکار *، امیرسعید شیرانی، ادیب ظاهری صفحات 18-28
    در این مطالعه، ابتدا تاثیر زمان بر بازده ی حذف استرانسیم از محلول های آبی به روش الکترودیونیزاسیون پیوسته با رزین پروتونه شده بررسی شد. سپس با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، یک آرایه ی متعامد 9L برای بررسی تاثیر ولتاژ، دبی و غلظت خوراک به منظور حذف استرانسیم و سزیم با روش الکترودیونیزاسیون پیوسته با رزین اشباع شده به کار گرفته شد. از روش آنالیز واریانس برای ارزیابی تاثیر نسبی هر فاکتور استفاده شد. عملکرد سیستم الکترودیونیزاسیون با افزایش ولتاژ به کار رفته و کاهش دبی، بهبود یافت. ولتاژ، بیش ترین تاثیر را بر عملکرد الکترودیونیزاسیون پیوسته داشت و غلظت، تاثیر محسوسی بر حذف استرانسیم و سزیم نداشت. حذف این دو عنصر از محلول های دوجزئی نیز بررسی شد و در این آزمایش نیز بازده ی حذف استرانسیم از سزیم بیش تر بود. نتایج نشان داد که روش الکترودیونیزاسیون یک روش موثر برای حذف استرانسیم و سزیم از محلول های آبی است.
    کلیدواژگان: الکترودیونیزاسیون، استرانسیم، سزیم، محلول های آبی، تاگوچی، آنالیز واریانس
  • محسن شریف زاده *، حسین خلفی، حسین آفریده، رضا قلی پور صفحات 29-40
    مسئله ی اندازه گیری جریان های چندفازی، یکی از موضوع های بسیار مهم در صنایع نفت و گاز، از اوایل دهه ی 80 میلادی بوده است. جریان دوفازی آب- نفت در عمده ی مواقع و به خصوص در جریان سنج هایی که براساس تفکیک سه فازی آب- نفت- گاز به دوفازی آب- نفت و تک فازی گاز عمل می کنند، وجود دارد. در این جا، ابتدا لوپ طراحی و ساخته شده ی TPFHL به صورت یک لوپ همگن ساز جامد- مایع و نیز مایع- مایع، معرفی، و سپس به کمک شمارش گامای عبوری چشمه ی پرتوزای Cs137 اعتبارسنجی شد. نتایج قابل قبولی که در مقایسه با
    داده های مرجع به دست آمد، توانایی عملکرد لوپ فوق در کنار چگالی سنج گاما را در اندازه گیری درصدهای حجمی طیف گسترده ای از مخلوط های دوفازی تایید می کند. در ادامه، امکان بهره گیری از لوپ فوق در محاسبه ی درصدهای حجمی دوفازی آب- نفت، با استفاده از چشمه ی پرتوزای Am241 شبیه سازی و بررسی شد که با نتایج انتشار یافته در سایر مقالات معتبر علمی سازگاری خوبی دارد.
    کلیدواژگان: جریان دوفازی، جریان دوفازی همگن، جریان دوفازی آب نفت، لوپ TPFHL، تکنیک گامای عبوری
  • محمد امیر حمزه تفرشی *، داریوش رستمی فرد، تانیا داوری مهابادی، علی نصیری صفحات 41-48
    در این مقاله پس از مروری بر تاریخچه ی دستگاه های پلاسمای کانونی، موضوع کانونی شدن پلاسما مطرح،  و در پی آن دو دستگاه جدید پلاسمای کانونی نوع مدر و نتایج پژوهشی حاصل از مقایسه ی آن ها معرفی می شوند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی چگونگی تاثیر ظرفیت بانک خازنی  و القائیدگی مدار ، بر انرژی پرتو ایکس سخت گسیل شده از دستگاه های پلاسمای کانونی نوع مدر بوده است. این پژوهش نشان داد که تاثیر کاهش ضریب  بر افزایش انرژی پرتو ایکس سخت، به مراتب بیش تر از تاثیر ناشی از تغییر انرژی تخلیه است، به نحوی که با وجود کاهش 55% انرژی تخلیه، کاهش40%  مقدار  باعث افزایش 227% انرژی پرتو ایکس سخت شده است. به بیان دیگر، در طراحی دستگاه های پلاسمای کانونی نوع مدر، باید توجه داشت که گسیل پرتو ایکس سخت با انرژی بیش تر، الزاما مترادف با مصرف انرژی تخلیه ی بیش تر نیست.
    کلیدواژگان: پلاسمای کانونی، نوع مدر، پرتو ایکس سخت، فاکتور سرعت
  • میترا انصاری، محمد لامعی رشتی، فریدون عباسی دوانی *، شهرام منادی، حمید امامی صفحات 49-61
    در پرتودرمانی، میزان دز داده شده به بافت هدف باید صحت بالایی داشته باشد، و عدم دقت در آن می‎تواند روی نتیجه ی درمان اثر بگذارد. با پیدایش فیلم‎های جدید رادیوکرومیک، دزیمتری با فیلم به ابزاری قدرتمند برای تایید و تضمین کیفیت پرتودرمانی بدل شده‎ است. فیلم‎های گاف‎کرومیک EBT2 به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند محدوده ی حساسیت گسترده، قدرت تفکیک مکانی بالا و شرایط بازخوانی و حمل آسان، از جدیدترین و پیشرفته‎ترین فیلم‎های موجود برای دزیمتری اند، و کاربرد آنها در حال گسترش است. گام نخست در کاربرد این فیلم‎ها در دزیمتری، تعیین منحنی کالیبراسیون و تعیین دقیق عدم قطعیت و خطای مطلق پروتکل به کار رفته برای کالیبراسیون آن است. در این مقاله، ابتدا یکنواختی صفحه ی اسکنر مناسب که برای خوانش فیلم‏ها استفاده می‏شود ارزیابی، و سپس کالیبراسیون فیلم گاف‎کرومیک EBT2 با استفاده از دستگاه پرتودرمانی کبالت انجام شده است. پس از محاسبه ی دقیق میزان خطا و عدم قطعیت اندازه‏گیری، پروتکل به کار رفته ارزیابی شده است. برای این موارد، از برنامه‏های متفاوت نوشته شده در نرم‏افزار MATLAB استفاده شده است. در ادامه، نمودار درصد دز عمقی
    باریکه ی الکترون پرانرژی با استفاده از فیلم گاف‎کرومیک در فانتوم آب اندازه‏گیری، و نتایج آن با نمودار درصد دز عمقی به دست آمده با محفظه ی اتاقک یونش مقایسه شد. نتایج نشان می‏دهد، غیریکنواختی اسکنر در ناحیه ی مرکزی آن با ابعاد cm20×cm20 کم تر از 1% است، و نیاز به تصحیح یکنواختی وابسته به مکان این اسکنر نیست. با به کارگیری پروتکل توضیح داده شده در این مقاله، اندازه‏گیری دز با خطای کم تر از 1% برای میدان یکنواخت انجام می‏شود. مقایسه ی منحنی‎های درصد دز عمقی به دست آمده با فیلم EBT2 و محفظه ی یونش، نشان می‏دهد که اختلاف دو نمودار کم تر از 4±% است. استفاده از پروتکل به کار رفته در این مقاله برای دزیمتری دقیق با استفاده از فیلم EBT2 پیشنهاد می‏شود.
    کلیدواژگان: دزیمتری، فیلم گاف کرومیک EBT2، منحنی کالیبراسیون، یکنواختی اسکنر، درصد دز عمقی، پرتو درمانی
  • شقایق صادقی، امیررضا جلیلیان *، محمد میرزایی، صدیقه مرادخانی صفحات 62-69
    هدف از این پژوهش، سنتز کمپلکس THPP]-In111[ و ارزیابی آن به عنوان عامل تصویربرداری جدید است. رادیوداروی THPP]-In111[، با استفاده از 3In]InCl111[ و لیگاند 5،10،15،20- تتراکیس (4- هیدروکسی فنیل)- پورفیرین (THPP) در دمای C 80 و به مدت min60 سنتز شد. هسته ی پرتوزای In111 از طریق بمباران کادمیم طبیعی با باریکه ای از پروتون های MeV30 و جریان µA150 در سیکلوترون حاصل شد. جداسازی به روش کروماتوگرافی یونی صورت گرفت و بازده ی جداسازی رادیوشیمیایی بیش تر از 98% به دست آمد. برای مشاهده ی درصد نشان دار سازی یا به عبارتی برای اطمینان از فلزدار شدن پورفیرین، از دستگاه RTLC و HPLC استفاده شد (با خلوص رادیوشیمیایی بالاتر از 99% در هر دو روش). ترکیب نشان دار به موش های سالم تزریق، و پراکنش زیستی آنها در فاصله زمانی 2 تا h24، در ابتدا با استفاده از اندازه گیری های دوربین گاما، و در نهایت با استفاده از مطالعات پراکنش بافتی، ارزیابی و بررسی شد. مطالعات پراکنش زیستی نشان دهنده ی تجمع قابل قبول کمپلکس در کلیه ها نسبت به سایر بافت ها بود. کمپلکس اساسا از طریق کلیه ها دفع می شود و از آن جا که جذب در کبد بسیار کم و دفع از آن سریع است، می تواند عاملی سودمند در ردیابی و تصویربرداری قلمداد شود.
    کلیدواژگان: هیدروکسیل فنیل پورفیرین، ایندیم، پراکنش زیستی، مقطع نگاری رایانه ای با گسیل تک فوتونی
  • مهدی ذوالفقاری عطاآبادی، محسن اسدی اسدآباد *، سیدامیرحسین امامی صفحات 70-77
    مورفولوژی اسفنج زیرکونیم حاصل از فرایند کرول، در مواردی مانند تاثیر آن بر ترکیب شیمیایی و میزان ناخالصی های اسفنج و هم چنین بازده ی ماندگاری اسفنج در فرایندهای میانی تولید، اهمیت پیدا می کند. در این پژوهش، از مراحل مختلف فرایند، مناطق مختلف محصول نمونه برداری، و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و هم چنین تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) برای ارزیابی محصول استفاده شد. آنالیز XRD اسفنج زیرکونیم نشان داد که پس از فرایند احیا، میزان کلرید منیزیم و منیزیم باقی مانده در بافت اسفنج افزایش می یابد و به صورت غیریکنواخت در قسمت های مختلف اسفنج پراکنده می شود، به طوری که میزان این ناخالصی ها در مرکز اسفنج  بالاتر از سایر نقاط خواهد شد. هم چنین بررسی های SEM نشان داد که در این فرایند، شکل ابتدایی ذرات اسفنج زیرکونیم در بدو تولد بی قاعده است. آنالیز شیمیایی مشخص کرد چنان چه مورفولوژی اسفنج شبه سوزنی باشد، در مرحله ی تقطیر تحت خلا ، ناخالصی ها را از خود بهتر دفع می کند. چنان چه فرایند تقطیر اسفنج زیرکونیم در مدت زمان کافی انجام نشود، میزان ناخالصی های کلریدی و منیزیم در مرکز توده ی اسفنج بالاتر از نقاط محیطی خواهد بود. بنابراین به منظور حذف حداکثری این ناخالصی ها در فرایند تقطیر، نیاز است که زمان مناسب به کار رود. هر چند فرایند تقطیر ذاتا زمان بر و پرهزینه است، با این وجود حذف ناخالصی ها نسبت به خالص سازی به روش شیمیایی، کاملا برتری دارد.
    کلیدواژگان: اسفنج زیرکونیم، مورفولوژی، فرایند احیا، فرایند تقطیر
  • زهرا درریز *، حیدر فری پور، حسین کلباسی، مجتبی اسماعیل نیا، راحله خطیری، اسماعیل جنگجو، نورالله علی اکبری صفحات 78-86
    بلور LiF پس از تخلیص منطقه ای، در ترکیب با پودر های ناخالصی ساز (05/0%) 2MgF، (1/0%) LiOH و (05/0%) 3CO2Li خلوص 99/99% در جو خشک torr 3-10~ و شارش گاز آرگون به روش چکرالسکی رشد داده شد. هم چنین، بلور دیگر LiF از پودر خیلی خالص 995/99% در ترکیب با ناخالصی سازهای مشابه و با روند یکسان رشد داده شد. بلورهای رشد داده شده، شفاف و  بی رنگ و بدون ترک و شکستگی به نظر می رسیدند. سپس، برای تشکیل مراکز رنگی پایدار +2F- مانند با چگالی بالا و مراکز انبوهه ی کم، در معرض تابش چندمرحله ای از تابش یونیزان گاما قرار گرفتند، و رفتار نوری آن ها در دمای اتاق بررسی شد. حفظ هم زمان بیش ترین چگالی احتمالی مراکز +2F- مانند در LiF و کوچک بودن غلظت مراکز انبوهه، موجب پایداری گرمایی موثر این مراکز +2F- مانند و به ویژه کاهش بهره ی تشکیل مراکز رنگی نوع بخشنده ی الکترونی می شود که در نتیجه پایداری نوری بلور تغییر یافته ی **+2F:LiF را بهبود می دهد و کاندید مناسب برای محیط لیزر مرکز رنگی خواهد بود. مقایسه ی نتایج مشخصات نوری بلورها، هم خوانی با نتایج سایرین را نیز نشان می دهد. پراش پرتو ایکس به وسیله ی دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) تشکیل فاز FCC را تایید کرد. مقدار ناخالصی منیزیم با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده ی القایی (ICP) تعیین شد. ظهور قله های مراکز پیچیده ی هیدروکسید در اندازه گیری طیف جذب فروسرخ از بلورهای رشد داده شده LiF:OH,Mg مشخص شد. در پایان، مشخصات طیف نوری مراکز جدید +2F- مانند در بلورهای LiF:OH,Mg بررسی شدند.
    کلیدواژگان: رشد بلور، خواص نوری، تابش یونیزان گاما، لیتیم فلوراید، مراکز رنگی
  • صفرعلی صفری *، سیدعلی موسوی زرندی، علی جعفری صفحات 87-95
    ایران چهارمین کشور تولیدکننده ی سیمان در جهان و یکی از پیشگامان این صنعت در دنیا به شمار می رود. از این رو، مطالعه و پژوهش های بیش تر در زمینه های مربوط به صنعت سیمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در دستگاه های تحلیل خط نقاله ی سیمان، از روش آنالیز گامای آنی با فعال سازی نوترون (PGNAA) استفاده می شود. در این پژوهش براساس همین روش، آنالیز نسبی عناصر سیمان با فعال سازی نوترون، برای سه نمونه ی سیمان با درصد عناصر مشخص انجام گرفت. قبل از آزمایش، پارامترهایی مانند اندازه ی نمونه ها و ضخامت کندکننده برای نتیجه ی بهتر، با کد MCNP بهینه سازی شدند. در این آزمایش، شمارش نسبی طیف های گرفته شده از سه نمونه ی سیمان، با کم کردن زمینه ی پیوستار هر یک از قله های اصلی انرژی عناصر اصلی سیمان (539/3 و MeV 935/4 برای Si، 418/4 و MeV 419/6 برای Ca، 92/5 و MeV 630/7 برای Fe و MeV 725/7 برای Al محاسبه و رسم شدند. سپس آنالیز کیفی و نسبی عناصر اصلی سیمان انجام، و با مقادیر واقعی مقایسه شد. در نهایت با محاسبه ی خطاهای هر یک از هفت قله ی انرژی عناصر اصلی، امکان سنجی آزمایش و آزمایشگاه نیز صورت گرفت. این آزمایش ها با چشمه ی نوترون Am–Be با پرتوزایی GBq 550 Ci)15) و با آشکارساز یدور سدیم انجام گرفتند.
    کلیدواژگان: آنالیز، سیمان، فعال سازی نوترون، بهینه سازی، PGNAA، MCNP
|
  • N. Salek*, M. Shamsaei Zafarghandi, S. Shirvani Arani, A. Bahrami, Samani, M. Ghannadi, Maragheh Pages 1-8
    <p>177Lu owing to its favorable nuclidic characteristics, such as tl/2=6/73d  and Eβ(max)= 497 keV and ease of its large-scale production using medium flux research reactors, is an attractive radionuclide for various therapeutic applications. In this study 177Lu with  the radionuclide purity of  >99.9% was obtained by thermal neutron bombardment (4×1013n/cm2.s) of 176Yb target through the 176Yb(n,γ) 177Yb  177Lu process. The method of separation of 177Lu from macro amount of Yb target was based on extraction chromatographic (EXC). The extractant used in resin was di(2-ethylhexyl) orthophosphoric acid (HDEHP). Finally, (177Lu) with a specific activity of 230.1 MBq (6.22 mCi) was prepared without the addiation of any carrier radionuclide. The process provides a separation yield of 75% 177Lu and a decontamination factor of 2000. The whole process to prepare NCA 177Lu takes almost 1.5 hours. The resultant NCA 177Lu can be used for preparation of NCA 177Lu labeled radiotherapeuticals.</p><p> </p>
    Keywords: Radiotherapy, No-Carrier Added (NCA), Lutethium, Labeling
  • F. Fatemi*, S. Jahani, M.A. Firooz, e, Zare Pages 9-17
    Acidithiobacillus species is used in bioleaching process of metals such as uranium, copper, nickel. The purpose of this study was to develop an effective protocol using facilities available for preservation of isolated native bacteria involved in uranium bioleaching. In this study, the bacteria involved in uranium bioleaching AEOI  Laboratory were cultured, purified and stored at 4 and -80°C. Then, variation of pH, Eh, growth and biochemical characteristics were examined after 6 months of storage and compared with the bacteria before using the preservation methods. The results indicated that the preservation of the bacteria within 6 months at selective temperatures did not have any effect on the biochemical characteristics of the bacteria. In addition, no significant changes were observed in the variation of pH, Eh and growth of bacteria, before and after the preservations. The results suggested that 6 months preservations of native bacteria at 4 and -80°C, had no effect on the ability of bacteria in bioleaching process.
    Keywords: Acidithiodabacillus, Bioleaching, Preservation, Uranium, Bacterial Function
  • F. Zahakifar, A.R. Keshtkar*, A.S. Shirani, A. Zaheri Pages 18-28
    In this study, initialy the effect of time on the removal of strontium from aqueous solutions by continuous electrodeionization (CEDI) with H+ form resin was investigated. Then, by using an orthogonal L9 array in the Taguchi method, the effect of voltage, flow rate and feed concentration on the removal of Sr and Cs from aqueous solutions by the CEDI with the saturated resin was applied. The analysis of variance (ANOVA) method was used to evaluate the relative effect corresponding to each factor. The results showed that by increasing the applied voltage and decreasing the flow rate improve the performance. The effect of input voltage was more significant and the feed concentration did not have any perceptible effect on the Sr and Cs removal efficiency. The removal of both elements from binary solutions were also investigated. In this experiment, the removal efficiency of Sr was also found to be higher than those of Cs. Based on the results, electrodeionization was considered to be effective for Sr and Cs removal from aqueous solutions.
    Keywords: Electrodeionization, Strontium, Cesium, Aqueous Solutions, Taguchi, ANOVA
  • M. Sharifzadeh*, H. Khalafi, H. Afarideh. R. Gholipour Pages 29-40
    Multiphase flow metering, has been one of the most important issues in oil/gas industry, since the early 80s. Oil-water two-phase flow, shows off specially in flow meters that work based on separation of oil-water-gas three-phase flow into liquid (oil-water), and gas streams just before measurement. Here, at first, two-phase flow homogenizer loop (TPFHL) as a solid-liquid as well as liquid-liquid homogenizer loop, is introduced, and then its performance accuracy is verified by counting the transmitted gamma-rays of a 137Cs radioactive source. The acceptable results, compared to the reference data, endorse the capability of the introduced loop in conjunction with the gamma densitometer for volume fraction measurement in a wide range of two-phase mixtures. Moreover, the instrumentation usage for oil-water component fraction measurement was simulated, using an 241Am gamma source which showed a good agreement with the authentically published results.
    Keywords: Two-Phase Flow, Homogenized Two-Phase Flow, Oil-Water Two-Phase Flow, TPFHL, γ-Ray Transmission Technique
  • M.A. Tafreshi*, D. Rostamifard, T.D. Mahabadi, A. Nasiri Pages 41-48
    In this paper, after reviewing the history of plasma focus devices, the plasma focusing issue is raised and then the results of comparisons between two new Mather type plasma focus devices are presented. The main aim of this investigation was to study the effect of the energy bank capacitance , and the circuit inductance , on the energy of the hard X-ray of Mather type devices. This invetigation showed that the effect of the  reduction, on the increment of the hard X-ray energy, is much more than the effect of the discharge energy variation. That is, in spite of 55% discharge energy decrement, a 40% reduction of
    the , leads to 227% increment of the hard X-ray energy. That is observed in a Mather type device designing. It should be mentioned that the more energy consumption is not a neccesary condition for a more energetic hard X-ray emission.
    Keywords: Plasma Focus, Mather Type, Hard X-Ray, Speed Factor
  • M. Ansari, M. Lamehi Rashti, F. Abbasi Davani*, Sh. Monadi, H. Emami Pages 49-61
    In radiotherapy, the delivered dose to a target tissue should be of high accuracy, where any inaccuracy in the delivered dose can affect the treatment outcomes. Radiochromic films, in this respect, have an essential role in the verification and quality assurance of the radiotheraphy treatment. Gafchromic EBT2 films are widely used in radiation dosimetry due to their advantages such as high sensitivity, good reproducibility, high spatial resolution, easy readout and portability. The first step in applying these films in dosimetry is preparing the calibration profile and determining the uncertainty and absolute error of the films calibration protocol. In this paper, first, the uniformity of a suitable flatbed scanner which is used in dosimetry readout procedure is studied. Then the calibration process of the EBT2 film is carried out using Cobalt radiotherapy. After the detailed specification of error and uncertainty of measurements, the used protocol is evaluated. Also, the analysis of the films is performed by homemade functions using the Matlab software and program along with the image processing toolbox. The percentage depth dose curve of high energy electron beam obtained by the EBT2 film is compared with the standard ionization chamber data. The results show that within the central scan region (20×20 cm2) the scanner nonuniformity is less than ±1%, and no correction method was required. By the use of the described protocol, the error for the dose measurements was evaluted to be less than 1% for a uniform field. A comparison of the percentage depth dose curves obtained from the ionization chamber and EBT2 film shows a 4% difference in values between two curves. The protocol described in this paper is recommended for accurate dosimetry using EBT2 film.
    Keywords: Dosimetry, Radiochromic EBT2 Film, Calibration Curve, Scanner Uniformity, PDD Curve, Radiotherapy
  • S. Sadeghi, A.R. Jalilian*, M. Mirzaii, S. Moradkhani Pages 62-69
    The aim of this research was the synthesis of 111In-THPP, and its evaluation as a new imaging agent. The 111In-THPP radiotracer was synthesized by 111InCl3 and 5, 10, 15, 20-tetrakis (4-hydroxyphenyl) porphyrin) (THPP) in solution for 60 min at 80˚C. In-111 radionuclide was produced from proton bombardment of natCd target using 30MeV protons and 150μA current. Separation was achieved using ion chromatography method with the separation yield of >98%. In order to determine the radiolabeling yield (or metallation) radio thin layer chromatography (RTLC) and high performance liquid chromatography (HPLC) were used (with the radiochemical yield of >99% for both methods). The radiolabeled compound was injected to the healthy rats and the biodistribution studies were performed using scarification. The single photon emission computed tomography (SPECT) imaging within 2-24h shows the accumulation of  111In-THPP in the kidneys, compared to other organs. 111In-THPP is essentially excreted via kidneys. Due to relatively low liver uptake and kidney wash-out, 111In-THPP could be a potential agent for imaging.
    Keywords: Hydroxyphenyl Porphyrin, Indium, Biodistribution, SPECT
  • M. Zolfaghari Ataabadi, M. Asadi Asadabad*, S.A.H. Emami Pages 70-77
    The morphology of zirconium sponge formed during the Kroll process could be more important due to its effect on composition, amount of impurities and efficiency of the sponge durability in the subsequent intermediate processes. In this research, various samples were prepared from different stages of the process and different zones of the products. In order to evaluate the products, scanning electron microscopy (SEM) and X-Ray diffraction (XRD) techniques were used. XRD analysis of the zirconium sponge showed that the amounts of magnesium chloride and retained magnesium in sponge texture were at a high level after the reduction process and were distributed non-uniformly in various parts of the sponge in which the amounts of impurities in the center was higher than the other parts. Also, examination by the scanning electron microscopy showed that the prime morphology of the zirconium sponge particles is irregular. Chemical analysis indicated that the excretion of magnesium impurities from the sponge will be more desirable in the distillation process, when the sponge morphology is in needle–like shape. If there is not enough time for the distillation process, the amount of magnesium and chloride impurities in the center of zirconium sponge will be higher in comparison to the other areas. So, for maximum elimination of such impurities in the distillation process, sufficient time duration has to be considered. Despite the fact that the distillation process is time-consuming and expensive, the impurity elimination compared to the proceses of chemical purifying is more favourable.
    Keywords: Zirconium Sponge, Morphology, Reduction Process, Distillation Process
  • Z. Dorriz*, H. Faripour, H. Kalbasi, M. Esmaeilnia, R. Khatiri, E. Jangjoo, N.A. Akbari Pages 78-86
    Crystal of LiF were grown by a home-made Czochralski system using MgF2 (0.05%), LiOH (0.1%) and Li2CO3 (0.05%) powders as the impurities after purification by the zone-melting method. Another crystal was  also grown with raw materials with the normal purity of 99.995%. The grown crystals were found to be colorless and transparent with no cracks. In order to obtain a high concentration of F2+ centers and small concentration of colloids and parasitic aggregate centers, the grown crystals were subjected to the multi-step ionizing irradiation treatments. At the same time, maintaining the highest possible density of F2+-like centers and small cluster centers caused  the effective thermal stability of F2+- centers and in particular reduced the formation of the electron color centers which improved the stability of the optical features of the modified LiF:F2+** crystals. As a result, acting as a color center laser medium. A comparing of the features of crystals shows that their optical characteristics are the same as the other samples. The XRD properties of the grown crystals were also investigated for the comparison. They indicated the Faced-Centered Cubic (FCC) structures of the crystals. In addition, the inductively coupled plasma (ICP) analysis was used to measure the Mg2+ ion concentration. The emergence of OH- peaks was specified by a FTIR spectrophotometer. In a long run, the spectroscopic characteristics of the new F2+- centers in LiF:OH, Mg crystals were also studied.
    Keywords: Crystal Growth, Optical Properties, Ionizing Radiation, Lithium Floride, Color Centers
  • S.A. Safari*, S.A. Moussavi Zarandi, A. Jafari Pages 87-95
    Iran is the fourth largest cement producing country in the world, and one of the pioneers in this industry. For this reason, study and further research in the fields related to the cement industry are of great importance. The cement conveyor on-line analyzer systems use the prompt gamma neutron activation analysis (PGNAA) method. In this paper, based on the same method a comparative analysis for three samples of cement with certain elements was carried out. Prior to the experiment, porameters such as moderator thickness and size of samples were optimized by the MCNP code. In this experiment, the relative counts of the obtained spectra were calculated and plotted by subtraction of the continued background of three cement samples for each of the main peaks of the energy (3.539 and 4.935MeV for Si, 4.418 and 6.419 MeV for Ca, 5.92 and 7.630 MeV for Fe and 7.725 MeV for Al). Then, the qualitative and relative analyses of the main elements of cement were performed and compared with the actual values. At last, according to the calculated errors for each element of the peak energy, feasibility studies and laboratory experiments were carried out. These experiments were carried out by an Am-Be neutron source with an activity of  555GBq (15Ci) and a NaI detector.
    Keywords: Analysis, Cement, Neutron Activation, Optimization, MCNP, PGNAA