فهرست مطالب

علوم و فنون هسته ای - سال سی و دوم شماره 1 (پیاپی 55، بهار 1390)

مجله علوم و فنون هسته ای
سال سی و دوم شماره 1 (پیاپی 55، بهار 1390)

  • 64 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1390/03/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مجید آقایی، سیدجابر صفدری، محمدحسن ملاح، جواد کریمی ثابت، محمد اتوکش صفحه 1
    در این مقاله اثر بار برودتی یک سیستم خنک کننده بر روی عملکرد ماشین سانتریفوژ مورد مطالعه قرار گرفته است. افزایش بار برودتی سیستم، از طریق تغییر دما و دبی حجمی آب ورودی انجام پذیرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تاثیر افزایش بار برودتی از طریق کاهش دما یا افزایش دبی آب ورودی، بر روی واحد کار جداکنندگی (SWU)، ضرایب غنی سازی (α) و تهی سازی (β) جزیی است. در ضمن بار برودتی سیستم خنک کننده نباید از یک مقدار کمینه کم تر باشد چرا که عدم دفع گرمای تولیدی توسط مجموعه ی محرک ماشین سبب افزایش دمای قطعات مکانیکی و نهایتا تخریب آن ها می گردد.
    کلیدواژگان: ماشین سانتریفوژ، شیب دما، بار برودتی سیستم خنک کننده، غنی سازی اورانیم
  • علی نوروزی، پیمان ماکاراچی، احمد ذوالفقاری، عبدالحمید مینوچهر، احمد حقیقت طلب صفحه 8
    برای دست یابی به جداسازی موثر در سانتریفوژهای گازی از محرک های مکانیکی یا گرمایی برای ایجاد جریان محوری گاز استفاده می شود. در این مقاله تحلیل عددی جریان گاز در داخل روتور سانتریفوژ بررسی می گردد. برای این منظور برنامه ای به نام MakNo-4 توسعه داده شده است. با قرار دادن نتایج حاصل از حل عددی معادله ی حرکت گاز در معادله ی پخش گاز، غلظت های محصول در ورودی و خروجی سانتریفوژ مشخص شدند. با داشتن میزان غنا در قسمت غنی کننده و تهی کننده ی سانتریفوژ، ضریب جداسازی ماشین به دست آمد. در نهایت وابستگی این ضریب به سرعت روتور، برش و نرخ ورود جریان گاز به داخل سانتریفوژ مورد ارزیابی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: سانتریفوژ گازی، محرک های مکانیکی و گرمایی، ضریب جداسازی، معادله ی پخش، جریان محوری
  • امیررضا جلیلیان، مرجان علی نژاد صفحه 16
    بیش از چهار دهه است که از رادیوداروی تالیم-201 برای اسکن قلب به روش عکس برداری با SPECT استفاده می شود و در ایران نیز حدود 17 سال است که این رادیودارو تولید و مصرف می گردد هر چند که مقدار این رادیودارو در محلول های تزریقی مانند بسیاری دیگر از رادیوداروها در زیر مقادیر داروشناختی قرار دارد اما تاثیرات زودگذر و آنی این ترکیب بر روی بافت مهمی چون کبد و قلب تا آن جا که نویسندگان اطلاع دارند گزارش نشده است. در این مقاله اثر این رادیودارو بر شاخص های بیوشیمیایی کبد در خون مانند بیلی روبین، آلکالن فسفاتاز، آسپارتات آمینوترانسفراز، آلانین آمینوترانسفراز بررسی شده است. آزمایش ها پس از تزریق رادیودارو به 12 موش برای هر شاخص و خون گیری از آن ها در بازه های زمانی 1، 4 و 24 ساعت و به طور موازی با همین تعداد موش بدون تزریق رادیودارو به عنوان شاهد منفی انجام شده اند. نتایج نشان می دهند که بیلی روبین نسبت به شاهد افزایشی جزیی را نشان می دهد. اما در میزان آلکالین فسفاتاز و آسپارتات آمینوترانسفراز و آلانین آمینوترانسفراز سرمی تغییرات بسیار محسوسی مشاهده می شود. اطلاعات به دست آمده در این پژوهش داده های ارزشمندی را در ارتباط با فاکتورهای سرمی و تجویز رادیودارو به دست می دهد که نه تنها ممکن است در تفسیر آزمون های بیوشیمی بالینی بیماران مهم تلقی شود بلکه منجر به ملاحظاتی در بیماران کبدی در ارتباط با تجویز این رادیودارو می گردد. بررسی های جدید بر روی بیماران انسانی باید انجام شود.
    کلیدواژگان: رادیوداروی تالیم، 201 کلرید، بیلی روبین، آلکالن فسفاتاز، آسپارتات آمینوترانسفراز، آلانین آمینوترانسفراز
  • سیده فاطمه میرشجاعی، مصطفی عرفان (گندم کار)، محمدحسین طالبی، محمد مزیدی صفحه 23
    از آنتی بیوتیک های نشان دار، در پزشکی هسته ای می توان برای تشخیص و ردیابی عفونت استفاده کرد. آنتی بیوتیک ها به دلیل تمایل به ترکیب شدن با باکتری ها، ترکیبات اختصاصی برای ردیابی عفونت هستند. سیپروفلوکساسین، آنتی بیوتیک کینولونی با طیف گسترده است که به آنزیم DNA ژیراز باکتری وصل شده و از سنتز DNA در آن جلوگیری می کند. این مقاله به نشان دارسازی سیپروفلوکساسین با مرسوم ترین رادیونوکلید موجود در پزشکی هسته ای، تکنسیم-m99، می پردازد. در این راستا، از قلع کلرید به عنوان کاهنده استفاده شده است و پارامترهای مختلف اعم از میزان کاهنده، pH محیط، میزان گرما برای تعیین بازده بهینه مورد ارزیابی قرار گرفته اند. کنترل رادیوشیمیایی آنتی بیوتیک
    نشان دار شده، با استفاده از کروماتوگرافی کاغذی انجام شده است. واکنش در دمای آزمایشگاه، خلوص 3±90% را برای کمپلکس به دنبال داشت. میزان پایداری رادیوداروی موردنظر در مجاورت سرم انسانی ظرف مدت 1 و 4 ساعت به ترتیب، 2/84 و 6/79% بوده و 75% از فعالیت پرتوزایی مورد استفاده با باکتری اتصال پیدا کرد. نسبت جذب عضله ی عفونی به غیرعفونی 1 ساعت و 4 ساعت پس از تزریق به ترتیب، 2/3 و 8/1 به دست آمد.
    کلیدواژگان: رادیودارو، سیپروفلوکساسین، نشان دارسازی، ردیابی عفونت، تکنسیم، 99m
  • حسین فقیهیان، شیما نصری، سمیرا خونساری صفحه 30
    در این کار تحقیقاتی، ابتدا غربال مولکولی MCM-41 سنتز و توسط روش های XRD، FT-IR، TG و BET شناسایی شد. سپس توانایی آن در جذب کاتیون +2Sr مورد بررسی قرار گرفت. به منظور افزایش ظرفیت جذب این ترکیب، از 3-آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان به عنوان اصلاح کننده ی سطح استفاده شد. جاذب اصلاح شده (NH2-MCM-41)، نیز توسط روش های ذکر شده شناسایی و به منظور بررسی میزان جذب کاتیون +2Sr از محلول های آبی، همراه با بررسی میزان اثر پارامترهای موثر بر جذب از جمله pH محلول، زمان تماس، غلظت کاتیون فلزی و درجه حرارت، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که جذب کاتیون +2Sr بر روی سطح جاذب، با افزایش pH، افزایش می یابد و بیشینه جذب برابر mg/g0/6 به دست آمد.
    کلیدواژگان: غربال مولکولی MCM، 41، کاتیون Sr 2، ظرفیت جذب، جاذب اصلاح شده ی NH2، MCM، آمینوسیلان
  • حمیدرضا ذوالعطا، فریدون عباسی دوانی * صفحه 38

    پدیده ی هم جوشی صوتی در صورت وجود یک محیط میزبان مناسب قابل دست یابی خواهد بود. برای بالا بردن احتمال انجام واکنش هم جوشی صوتی شعاع حباب کاواکی باید تا حد امکان بزرگ باشد و در طی فروریزش حباب، موج های ضربه ایی پرشدت ایجاد گردد. در این مقاله عوامل موثر بر محیط میزبان پدیده ی هم جوشی صوتی شناسایی و سپس نقش این عوامل در رشد بیشینه ی حباب و فروریزش های پرشدت آن برای ایجاد موج ضربه ای شدید و در نتیجه انجام واکنش هم جوشی صوتی مورد تحلیل قرار می گیرند. این عوامل عبارت اند از: الف) فشار بخار و ضریب چگالش برای رسیدن به نرخ های بالای چگالش در مرحله ی فروریزش حباب، ب) انرژی یونش که در هسته زایی و رشد حباب و هم چنین در تجزیه ی مولکولی در مرحله ی فروریزش حباب موثر است، ج) ثابت دی الکتریک که در فشار الکترواستاتیکی در مرحله ی رشد حباب نقش دارد، د) تراکم پذیری آنی، ایستایی و زمان های واهلش در جذب صوت در محیط، ه) کشش سطحی و پتانسیل درون مولکولی که عامل موثر بر رشد و ادغام حباب هستند. هم چنین با تحقیق در گروه های مختلف آلی، محیط های بهینه برای انجام پدیده ی هم جوشی صوتی انتخاب و معرفی شده اند.

    کلیدواژگان: هم جوشی صوتی، موج فراصوتی، نرخ چگالش، فروریزش حباب، موج ضربه ای
  • احمد شیرانی، عاطفه سهرابی، ایرج شهابی صفحه 49
    در این کار، شار نسبی نوترون در امتداد کانال خشک رآکتور مینیاتوری (MNSR) مرکز اتمی اصفهان به روش فعال سازی نوترونی اندازه گیری شده است. علاوه بر این، با شبیه سازی این رآکتور با استفاده از کد محاسباتی MCNP تغییرات شار نوترون در امتداد کانال خشک آن محاسبه و با نتایج اندازه گیری ها مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که قله ی توزیع شار نوترون در کانال خشک در نقطه ای در زیر نزدیک ترین نقطه به مرکز قلب رآکتور قرار دارد. علت این امر را می توان با بازتاباننده ی بریلیمی موجود در کف قلب رآکتور مرتبط دانست. در ادامه، طیف انرژی نوترون در کانال خشک و نیز در کانال های پرتودهی داخلی و خارجی این رآکتور محاسبه و درصد نوترون های گرمایی در این نواحی تعیین شده است. هم چنین طیف انرژی نوترون در یکی از کانال های پرتودهی داخلی با نتایج کارهای دیگران مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: رآکتور MNSR، کد MCNP، طیف انرژی نوترون، فعال سازی نوترونی، شار نوترون
  • نصرت محمدنژاد، حمید رشیدی نسب، رسول سیاری، محمدرضا رضوانیان زاده صفحه 54
    از قرص های NaF برای جذب 6UF در غلظت های پایین استفاده می شود. در این مقاله یک روش شیمیایی تر برای بازیابی اورانیم از قرص های NaF پیشنهاد شده است. در این روش اورانیم موجود در قرص محلول سدیم کربنات حل و به صورت -34(3CO)2UO بر روی رزین آمبرلیت- 110 جذب می شود. سپس با استفاده از محلول نیترات سدیم، ترکیب -34(3CO)2UO از رزین جدا شسته شده و اورانیم موجود در محلول حاصل از آن می تواند مجددا در فرایند تولید 6UF مورد استفاده قرار گیرد. این روش از راندمان و سهولت قابل توجهی برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: باز یابی اورانیوم، هگزافلورید اورانیوم (UF6)، سدیم فرورید (NaF)، رزین آمبرلیت، 110، رزین های تبادل یونی
|
  • M. Aghaei*, S.J. Safdari, M.H. Mallah, J. Karimi Sabet, M. Otoukesh Page 1
    In this paper, the effect of cooling rate of a cooling system on performance of a centrifuge machine has been studied experimentally. The cooling rate is increased by temperature variation and volumetric flow rate of the inlet water to the cooling system. The results showed that the effect of cooling rate on separative work unit (SWU), heads and tails separation factors i.e. α and β are negligible. Also, if the cooling rate is less than a minimum value, the heat produced by moving machine elements cannot be dissipated and some elements of machine may be destroyed.
    Keywords: Centrifuge Machine, Temperature Gradient, Cooling Rate, Uranium Enrichment
  • A. Noroozi, P. Makarachi, A. Zolfaghari*, A. Minoochehr, A. Haghighattalab Page 8
    For increasing isotopic separation power of a gas centrifuge, the axial circulating flows are created by mechanical or thermal drives. In this paper, the feed injection (mechanical drive) and the axial temperature gradient (thermal drive) are used to induce an internal circulating flow and a model is applied as a governing differential equation of the gas motion. The outcoming of the purely axial flow model is used along with the diffusion equation to obtain concentrations of different isotopes at the gas exodus orifices. The machine separative factor is obtained after specifying xP (the product concentration of lighter isotope) and xW (the waste concentration of lighter isotope) from the enriching and stripping sections. Finally, the dependency of the separative factor to rotor speed, cut and feed flow rate was investigated.
    Keywords: Gas Centrifuge, Mechanical or Thermal Drives, Separative Factor, Diffusion Dquation, Axial Flow
  • A.R. Jalilian*, M. Alinejad Page 16
    Tl-201 administration for cardial scan using SPECT has been performed for more than
    4 decades, while in Iran it has been produced and used for 17 years. Although this radiopharmaceutical is injected at sub-pharmacological doses to the patients, there has been no documented research on the short-term effects on the tissues such as heart and liver, according to the best of our knowledge. In this work, the radiopharmaceutical effects on hepatic serum factors such as, billirubin (BN), alkaline phosphatase (AP), aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) have been investigated. The experiments were performed for periods of 1, 4 and 24 hours post injection of the tracer to 12 rats in each group in comparison with the negative control group. The results demonstrated a slight serum BN difference in two groups, while significant differences in serum AST, ALT and AP were detected. The results of this study offer some valuable information on the serum biochemical factors and Tl-201 administration relationship which is not only important in the interpretation of the clinical biochemistry tests, but also would impose limitations on the application of this tracer in patients with hepatic disorders. Further investigations on the human patients must be conducted.
    Keywords: 201TlCl, Billirubin, Alkaline Phosphatase, Aspartate Aminotransferase, Alanine Aminotransferase
  • S.F. Mirshojaei, M. Erfani (Gandomkar)*, M.H. Talebi, M. Mazidi Page 23
    Radiolabeled antibiotics are used for the specific diagnosis of infection by exploiting their specific binding properties to the bacterial components, thereby making it possible to differentiate infection from sterile lesions. 99mTc-ciprofloxacin is the most widely used infection imaging agent which belongs to quinolones group and has a vast antimicrobial action against bacterias. Ciprofloxacin  binds to bacterial DNA Gyrase and inhibits its conventional synthesis. Ciprofloxacin labeled with 99mTc specifically binds to various bacteria. Thus, it potentially constitutes a specific marker allowing discrimination between septic and aseptic diseases. In this paper, we describe the labeling of ciprofloxacin with the most widely used imaging radionuclide, 99mTc. The quality control procedure using thin layer chromatography and the stability of labeled compound and also the effect of different parameters such as pH and stannous chloride amount on the radiolabeling yield were investigated. The maximum radiochemical yield was 90±3%. The stability of the radiolabeled antibiotic in the presence of human serum was about 84.2% and 79.6%, respectively after 1h and 4h. 75% of the activity binds to the plasma proteins and the ratio of infected muscle to non-infected muscle is 3.2 and 1.8, 1h and 4 hours post injection.
    Keywords: Radiopharmaceuticals, Ciprofloxacin, Radiolabeling, Infection Detection, Technetium 99m
  • H. Faghihian*, Sh. Nasri, S. Khansari Page 30
    In this research, MCM-41 molecular sieve was synthesized, and was characterized by XRD, FT-IR, TG and BET techniques. The ability of the adsorbent towards Sr2+ was then investigated. In order to increase the adsorption capacity of the molecular sieve, the sample was modified by 3-amino propyltrimethoxysilane. The modified MCM-41 was used for the Sr2+ removal at different experimental conditions. The effect of different parameters including pH of the solution, contact time, initial concentration of Sr2+ and temperature were also studied. We concluded that the adsorption of Sr2+ increases as the initial pH of the solution increases. The maximum adsorption capacity of 6.0 mg/g obtained.
    Keywords: Molecular Sieve MCM-41, Sr2+, Adsorption Capacity NH2-MCM-41
  • H.R. Zolata, F. Abbasi Davani Page 38

    Sonofusion phenomenon will not be achieved unless there is an appropriate host media. To increase the probability of sonofusion reaction, the cavitating bubble’s radius must be as large as possible and due to the bubble collapse, it produces intense shock waves. In this paper, the effective parameters in sonofusion media have been identified and then the roles of these parameters have been analyzed in the maximum bubble growth rate and intensive implosion, to create stronger shock waves, and consequently they lead to occurrence of sonofusion. These parameters are: a) Vapor pressure and condensation coefficient to reach at a high rate of condensation in the collapse stage. b) Ionization energy that has a significant role in the nucleation, bubble growth, and molecular dissociation that is effective in the collapse stage. c) Dielectric constant that has an important role in the electrostatic pressure in bubble growth stage. D) Instant compressibility, static compressibility, and relaxation time in acoustic absorption e) Surface tension and intermolecular potential  that are effective parameters in the growth and coalescence of the bubbles. Thus the optimum media for sonofusion phenomenon have been selected and introduced by performing research in various organic groups.

    Keywords: Sonofusion, Ultrasonic Wave, Condensation Rate, Bubble Collapse, Shock Wave
  • A. Shirani*, A. Sohrabi, I. Shahabi Page 49
    In this work, the relative neutron flux was determined experimentally using neutron activation analysis (NAA) method along the length of the dry channel (GUIDE TUBE) of the Isfahan miniature neutron source reactor (MNSR). This reactor was also simulated using the MCNP code, and the neutron flux distribution along the dry channel was calculated and the results were compared with the measured values. The results showed that the neutron flux distribution peak in the dry channel occurs at a point below the nearest point to the center of the reactor core. This is due to presence of the bottom beryllium reflector. In addition, the simulation program was used to determine the neutron energy spectrum in the dry channel and also in the inner and outer irradiation channels of the reactor. Furthermore, the neutron energy spectrum in an inner irradiation channel of the reactor was compared with the previous studies.
    Keywords: MCNP Code, MNSR Reactor, Neutron Activation, Neutron Energy Spectrum, Neutron Flux
  • N. Mohammad Nezhad*, H. Rashidi Nasab, R. Saiary, M.R. Rezvanian Zadeh Page 54
    NaF disks are used for the adsorption of UF6 in low concentration. In this paper a wet chemical method is presented for recovery of uranium from NaF disks. In this method the adsorbed uranium on the disks is dissolved in sodium carbonate solution and converted to UO2(CO3)34- and this complex is adsorbed on the ionic exchange resin amberlit-110. By using sodium nitrate solution, UO2(CO3)34- is desorbed from resin. The uranium on the resulting solution can be used in production process of UF6. The proposed method introduced in this paper shown to have high efficiency and convenient operational procedure.
    Keywords: Uranium Recovery, Uranium Hexa Fluoride (UF6), Sodium Fluoride (NaF), Amberlit-110 Resin, Ion Exchange Resins