فرهود ضیائی
-
در پژوهش های پیشین نوع جدیدی از دزیمترهای تابشی گاما بر پایه ماده نانو کامپوزیت پلیمر/نانو ساختارهای کربنی توسط نویسندگان ارایه و همچنین ویژگی های دزیمتری برای این نوع دزیمتر بررسی شده است. در این کار تجربی، مقاومت الکتریکی نمونه نانوکامپوزیت پلی استایرن/نانولوله کربنی چند دیواره MWCNT-PS wt% 28/0 در محدوده دمایی ºC 75-25 اندازه گیری شد. اساس کار یک کالریمتر بر مبنای افزایش دمای حجم حساس در اثر پرتودهی است. نتایج نشان داد که با افزایش دما، مقاومت الکتریکی نانوکامپوزیت به صورت خطی افزایش یافته و با توجه به روابط کالریمتری می تواند به عنوان یک کالریمتر در ناحیه پرتوفرآوری برای اندازه گیری دز جذبی تا حدود kGy 50 مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: نانوکامپوزیت پلی استایرن, نانو لوله کربن, کالریمتری, مقاومت الکتریکی, پرتوفرآوریIn the previous studies, a new type of gamma radiation dosimeter based on polymer/carbon nanostructures nanocomposite has been presented by the authors and also the dosimetric properties for this type of dosimeter have been investigated. In this experimental work, the electrical resistance of 0.28wt% Polystyrene/Multi-Walled Carbon Nanotube (PS/MWCNT) nanocomposite was measured at the temperature range of 25-75 °C. The work of a calorimeter is based on increasing the temperature of the sensitive volume due to irradiation. Results showed that with increasing the temperature, the electrical resistance of the nanocomposite was increased linearly and due to calorimetric relationships could be used as a calorimeter in the radiation processing region to measure the absorbed dose up to about 50 kGy.Keywords: Polystyrene, Multi-Walled Carbon Nanotube nanocomposite, Calorimeter, Electrical resistance, Radiation processing
-
در این کار پژوهشی، نمونه های هیدروکسی اپتایت آلاییده با ناخالصی های سریم، گادولونیم و ترکیبی از این دو ناخالصی به روش هیدروترمال سنتز شدند. به منظور بررسی فازهای بلوری تشکیل یافته در هرکدام از نمونه های سنتز شده، از کد MAUD که یک نرم افزار برای تجزیه و تحلیل ساختار ماده با استفاده از پراش بر اساس روش ریتولد است، استفاده شد. پاسخ دزیمتری ترمولومینسانس نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت و یافته ها نشان داد که پاسخ ترمولومینسانس نمونه آلاییده با ناخالصی ترکیبی، سطح میانی پاسخ ترمولومینسانس نمونه های آلاییده با یک ناخالصی است. مشخص شد که افزودن ناخالصی سریم می تواند پاسخ ترمولومینسانس نمونه آلاییده با گادولونیم را بهبود بخشد. هم چنین نتایج حاصل از انجام آنالیز ریتولد نشان داد که فازهای تشکیل دهنده هیدروکسی اپتایت می تواند بر پاسخ دزیمتری ترمولومینسانس آن موثر باشد.کلید واژگان: دزیمتری, ترمولومینسانس, هیدروترمال, روش ریتولد, فاز کریستالی, هیدروکسی اپتایتIn this research work, hydroxyapatite samples doped with cerium, gadolinium, and a combination of these two dopants were synthesized through the hydrothermal method. MAUD code, a material diffraction analysis software based on the Rietveld method, was used to investigate the formed crystal phases in synthesized samples. The thermoluminescence dosimetry response of the samples was investigated, and the results showed that the thermoluminescence response of the sample doped with the compound dopants is the median level of the thermoluminescence response of the samples doped with one dopant. It was found that adding cerium dopant could improve the thermoluminescence response of the sample doped with gadolinium. Also, the results of Rietveld refinements showed that the formed phases of hydroxyapatite could affect the thermoluminescence dosimetry response.Keywords: Dosimetry, Thermoluminescence, Hydrothermal, Rietveld Method, Crystal phase, Hydroxyapatite
-
در کار پژوهشی حاضر هیدروکسی اپتایت به روش حالت جامد ساخته شد و اثر عملیات حرارتی بر پاسخ ترمولومینسانس آن با هدف دزیمتری پرتوهای گاما مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نمونه های هیدروکسی اپتایت به صورت خالص ساخته شدند. سپس نمونه های هیدروکسی اپتایت به روش مشابه با ناخالصی های تکی Ce و La با غلظت های 1، 2 و 5 درصد مولی آلاییده و مورد مطالعه قرار گرفتند. به منظور شناسایی و بررسی تغییرات اعمال شده در ساختار ماده و درنهایت اثر آن بر پاسخ دزیمتری از دستگاه پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج کار از جنبه های مختلف دزیمتری ازجمله منحنی تغییرات درخشندگی، منحنی دز-پاسخ و محوشدگی مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان داد که در روش حالت جامد، ساخت در دمای بالا برای اهداف دزیمتری مناسب تر است.
کلید واژگان: هیدروکسی اپتایت, دزیمتری پرتو گاما, ترمولومینسانس, روش حالت جامدIn this research work, hydroxyapatite was synthesized via solid-state method and effect of heat treatment on its thermoluminescence response was investigated for gamma-radiation dosimetry purposes. At the first, hydroxyapatite samples were synthesized in pure form. Then, the hydroxyapatite samples via the same synthesize method were doped with single impurities of Ce and La with concentrations of 1%, 2%, and 5% and were examined afterward.
In order to identify and evaluate the changes that occurred in the material structure and then on dosimetric response, x-ray diffraction apparatuses were used. The results were examined from different dosimetry aspects such as, glow curve change, dose response curve, reproducibility, and fading. The obtained results showed that synthesis in the higher temperature using the solid-state method, is more suitable for dosimetry purposes.Keywords: Hydroxyapatite, Dosimetry, Thermoluminescence, Solid-state method -
در پژوهش حاضر با استفاده از نظریه تابعی چگالی، پارامترهای هندسی، چگالی اسپین اتم ها و پارامترهای طیف EPR حاصل از رادیکال های ایجاد شده در اثر تابش و تنش مکانیکی آلفا کراتین مورد بررسی قرار گرفته است. عموما فاکتورهای مختلفی از جمله پیوندهای هیدروژنی و دما، پارامترهای EPR را تحت تاثیر قرار می دهند. ابتدا از محاسبات خوشه جهت مطالعه تاثیر پیوندهای هیدروژنی استفاده شد و سپس محاسبات دینامیک مولکولی ابتدا به ساکن جهت بررسی تاثیر همزمانی پیوندهای هیدروژنی و دما بکار گرفته شد. تغییر مولفه های تانسور g و ثابت جفت شدگی، وابسته به تغییر پارامترهای هندسی و چگالی اسپین اتم هاست. به دلیل کوچک بودن میزان تغییر پارامترهای هندسی و چگالی اسپین اتم ها بین دو مدل خوشه و دینامیک مولکولی برای رادیکال های حاصل از تابش و تنش مکانیکی، اختلاف بین پارامترهای EPR محاسبه شده با استفاده از دو مدل مذکور نیز ناچیز است. نتایج نشان داد که توافق خوبی میان پارامترهای EPR محاسبه شده و نتایج تجربی وجود دارد. همچنین، نتایج بدست آمده از محاسبات دینامیک مولکولی به دلیل در نظر گرفتن تاثیر دمای محیط توافق بهتری نسبت به مدل خوشه با داده های تجربی دارد.کلید واژگان: آلفا کراتین, نظریه تابعی چگالی, دینامیک مولکولی ابتدا به ساکن, خوشه, تانسور g, ثابت جفت شدگی ساختار ریزIn this research, the geometrical parameters, the spin density of atoms, and the EPR parameters of radiation and mechanically induced radicals in alpha keratin were investigated using density functional theory. Generally, various factors such as hydrogen bonds and temperature impact the EPR parameters. First, cluster calculations were used to study the effect of hydrogen bonds, and then ab-initio molecular dynamics calculations were used to investigate the simultaneous effects of hydrogen bonds and temperature. Variation of the g tensor components and the coupling constants are dependent on the change of the geometrical parameters and the spin density of the atoms. Due to being a small variation of the geometrical parameters and the spin density of the atoms between the cluster model and the molecular dynamics for the radiation and the mechanically induced radicals, the difference between calculated EPR parameters by means of two mentioned models is insignificant. The result shows a good agreement between the calculated EPR parameters and the experimental results. Also, due to the considering of the ambient temperature effect, the obtained results from the molecular dynamic calculation have a better agreement with the experimental data in comparison to the cluster model.Keywords: Alpha-keratin, Density functional theory, Ab initio molecular dynamics, Cluster, g-tensor, Hyperfine coupling constant
-
نانوساختارهای کربنی با افزوده شدن در بستر پلیمری، ضمن ارتقای خواص الکتریکی، مکانیکی و اپتیکی نانوکامپوزیت، دارای کاربردهای فراوانی در صنعت، پزشکی و کشاورزی هستند. نویسندگان حاضر، پژوهشهای متعددی بر نوع جدیدی از دزیمترهای تابشی گاما مبتنی بر ماده نانوکامپوزیت پلیمر-نانو ساختارهای کربنی ارایه نموده اند. در این تحقیق، در ابتدا آستانه گذر الکتریکی نانوکامپوزیت پلی استایرن-اکسیدگرافن(PS/GO) در کسرهای وزنی مختلف به روش المان محدود شبیه سازی شد. سپس، در مرحله تجربی، نانوکامپوزیتهای مختلف در درصدهای وزنی مختلف شامل 0.05، 0.1، 0.5، 1، 2، 3 ، 5 و8 به روش ترکیب محلولی ساخته شد. در ادامه هدایت الکتریکی این نمونه ها در دمای اتاق اندازه گیری شد. در نهایت آستانه گذر الکتریکی نانوکامپوزیت های مذکور با استفاده از نتایج شبیه سازی المان محدود و تجربی با یکدیگر مقایسه شد که مقدار آن برابر2.5 درصد وزنی برآورد گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که روش المان محدود ضمن همخوانی قابل قبول با نتایج تجربی، یک ابزار قدرتمند در تعیین خواص الکتریکی نانوکامپوزیتهای پلیمری با اهداف دزیمتری به شمار می رود.
کلید واژگان: نانوکامپوزیت, پلی استایرن, نانو ساختارهای کربنی, آستانه گذر الکتریکی, هدایت الکتریکیCarbon nanostructures via adding to a polymer matrix, while improving the electrical, mechanical and optical properties of the nanocomposites, are widely used in the industry, medicine, and agriculture. The authors presented several investigations on a new type of gamma dosimeter based on the polymer-carbon nanostructures nanocomposite. In this research, the electrical percolation threshold of the Polystyrene-Graphene Oxide nanocomposite (PS/GO) was simulated using the finite element method in different weight percentages. Then, at the experimental phase, various nanocomposites were fabricated in different weight percentages of 0.05, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 5 and 8 via the mixed-solution process. The electrical conductivities of the samples were measured at the room temperature. Finally, the electrical conductivities of the nanocomposites were compared using the FEM simulation and the experimental results, which were estimated as 2.5wt%. The results of this study showed that the finite element method in accordance with the experimental results is a powerful tool to determine the electrical properties of the polymer nanocomposites considering the dosimetric approaches.
Keywords: Nanocomposite, Polystyrene, Carbon Nanostructure, Electrical Percolation Threshold, Electrical Conductivity -
تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در مقادیر کمیت های فیزیکی نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مطالعه، چیدمان تجربی تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال برای اندازه گیری میزان تغییرات انرژی ایجاد شده در سلول آب حاصل از جذب پرتوی غیر یون ساز تابشی از یک لیزر مادون قرمز طراحی و ساخته شده است. از روش نظری کارآمدی برای اندازه گیری دز جذبی استفاده شده که مبتنی بر پایش جابه جایی نوارهای تداخلی به سبب تغییر محتوای انرژی در ماده جاذب است. نشان داده شده است که نتایج حاصل از روش تداخل سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه گیری با حسگر دمایی دقیق دارد. نتایج تجربی بیانگر قابلیت بکارگیری این روش نوری غیر تماسی و غیر تزاحمی برای پایش برخط تغییرات میزان انرژی حاصل از جذب تابش پرتو غیریونساز لیزری در داخل ماده است.
کلید واژگان: پرتوهای غیریونساز, تداخل سنجی, تمام نگاری, کالریمتری, لیزر مادون قرمزDigital Holographic interferometry is a powerful and widely used optical technique for accurate measurement of variations in physical quantities such as density, refractive index, and etc. In this study, an experimental digital holographic interferometry setup was designed and used to measure the amount of energy changes induced by absorption of radiation from a non-ionizing infrared laser beam in a water cell. An effective theoretical method is used to measure the absorption dose, which is based on tracing of the interference pattern displacement due to changes in the energy content of the adsorbent material. It is shown that the results of the interferometric method are in good agreement with the results obtained from the measurement with a precise temperature sensor. Experimental results show the capability of this optical method for non-contact and non-intrusive monitoring of the changes in the amount of absorbed energy by non-ionizing laser radiation in material.
Keywords: Non-ionizing radiations, Interferometry, Holography, Calorimetry, Infrared laser -
در روش کالریمتری تابش با بهره گیری از باریکه های لیزری و سیستم های تداخل سنجی، میزان تغییراتی که جذب دز در درون فانتوم ایجاد می کند به دقت قابل اندازه گیری است. جذب دز و تغییرات دمایی حاصل از آن باعث تغییرات ضریب شکست ماده می شود. برای آنکه بتوان میزان اندک دز جذبی در درون فانتوم را اندازه گیری کرد باید وابستگی دمایی ضریب شکست ماده به دقت مشخص باشد. از فانتوم های پلکسی گلس و آب می توان به عنوان مواد معادل بافت استفاده کرد و در سال های اخیر گزارش های فرآوانی مبنی بر استفاده از آن ها جهت کالریمتری تابش ها منتشر شده است. در این تحقیق وابستگی دمایی ضریب شکست آب و پلکسی گلس (پلی متیل متا آکریلات) با استفاده از چیدمان تداخلی سنجی لیزری اندازه گیری شده است. نتایج اندازه گیری نشاندهنده آن است که ضریب شکست پلکسی گلس در مقایسه با آب تغییرات بیشتری با دما دارد. این نتیجه بیانگر آن است که در روش کالریمتری نوری استفاده از پلکسی گلس به عنوان ماده جاذب، با توجه به نقص گرمایی نزدیک به صفر آن، دقت اندازه گیری دز جذبی افزایش خواهد یافت.
کلید واژگان: کالریمتری, دز, تداخل سنجی لیزری, فانتوم, پلکسی گلس, آب, ضریب شکست, وابستگی دماییIn radiation calorimetry by using laser beams and interferometry setups, variations induced by dose absorption in phantom can be precisely measured. Dose absorption and the induced temperature change result in refractive index variation of the material. In order to be able to measure the low amount of absorbed dose in the phantom, temperature dependence of refractive index of the material must be precisely known. Water and Plexiglas phantoms can be used as tissue-equivalent materials and a multitude of reports have been published in recent years regarding their use for radiation calorimetry. In this study, temperature dependence of refractive index of water and Plexiglas (poly- methyl methacrylate) is measured using a laser interferometry setup. The results show that the refractive index of Plexiglas has more variations with temperature compared to water. This shows that use of Plexiglas as the absorbing material for optical calorimetry, due to its nearly zero heat defect, increases the accuracy of absorbed dose measurements.
Keywords: Calorimetry, dose, laser interferometry, phantom, Plexiglas, water, refractive index, temperature dependence -
این مطالعه به منظور ارزیابی و مقایسه تاثیر ذرات ارگوسان (آلژینیک اسید) و نانو ذرات ارگوسان تهیه شده به روش های گاما و التراسونیک در جیره، در سطح 5 گرم در کیلوگرم جیره صورت گرفت. در این تحقیق شاخص های رشد، بقاء و پاسخ به استرس در ماهی قزل آلای رنگین کمان در 8 هفته بررسی گردید. ابتدا ذرات محرک ایمنی ارگوسان به دو روش گاما و التراسونیک به نانو ذرات آلژینیک اسید تبدیل شد. نانو ذرات آلژینیک اسید تولید شده به روش اولترا قطری حدود 70 نانو متر و نانو ذرات تولید شده با روش پرتوهای گاما قطری حدود 20 نانو متر داشتند. آزمایش با ماهیان به وزن متوسط 9±125 گرم درون مخازن 300 لیتری با تراکم ذخیره سازی 40 قطعه ماهی در هر مخزن در 4 تیمار و سه تکرار انجام شد. غذادهی در حد سیری طی دوره پرورش و 2 بار در روز انجام شد. نتایج تفاوت معنی داری را در شاخص های رشد مورد بررسی شامل وزن نهایی، افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی نشان داد (0/05<P). از نظر میزان بقاء اختلاف معنی داری بین تیمارها مشاهده نشد (0/05<P). با انجام تست استرس در انتهای دوره مشخص گردید مقدار کورتیزول به طور معنی داری نسبت به قبل از استرس افزایش یافت. اما کمترین پاسخ استرس مربوط به تیمارهای گاما و اولترا بود و به صورت معنی داری کمتر از گروه شاهد بودند (0/05<P). درخصوص مقادیر گلوکز، اختلاف معنی داری در قبل و پس از استرس مشاهده نشد (0/05<P). نتایج نشان داد که اضافه کردن نانو محرک آلژینیک اسید تولید شده با روش پرتو های گاما به جیره قزل آلای رنگین کمان، اثرات معنی داری بر پارامترهای رشد و پاسخ به استرس داشته و به نظر می رسد در شرایط پرورشی و در محدوده وزنی ذکر شده، نانو محرک آلژینیک اسید می تواند برای این ماهیان مفید باشد.کلید واژگان: نانو ذرات آلژینیک اسید (ارگوسان), پرتوهای گاما, امواج التراسونیک, رشدThis study was conducted to evaluate and compare the effect of Ergosan particle (Alginic acid) and Alginic acid nanoparticles produced by gamma radiation and ultrasonic wave method in the diet, with the dose of 5 mg/kg. In this research, growth, survival and response to stress were studied in rainbow trout for a period of 8 weeks. The Ergosan immunity-stimulating particles were converted to Alginic acid nanoparticles (Ergosan) by gamma radiation and ultrasonic waves methods. Alginic acid nanoparticles produced by ultrasonic waves had diameter of 70 nm and those produced by gamma radiation had a diameter of 20 nm. The fish with an average weight of 125±9 gr were kept in 300-liter tanks with a storage density of 40 fish in each tank in 4 treatment and 3 replication. The fish were fed ad libitum twice a day. The results showed significant differences in indices under consideration including growth, final weight, weight gain and FCR (P<0.05). There was not any significant difference between treatments in survival rate (P>0.05). The stress test at the end of the treatment period showed that the mean cortisol levels significantly increases, but gamma and ultra-treatments had the lowest response to stress which was significantly lower than control groups (P<0.05). There was no significant difference in glucose levels before and after stress (P>0.05). The results showed that adding nano stimulating Alginic acid produced by gamma radiation to rainbow trout diet, has significant effects on growth and response to stress. It appears that in cultural conditions and weight range mentioned in this study, nano stimulating Alginic acid could be useful for the fish.Keywords: Alginic acid (Ergosan) nanoparticles, Gamma radiation, Ultrasonic waves, growth
-
تاکنون برای سنتز نانوذرات هیدروکسی اپتایت به عنوان ماده اصلی سازنده استخوان و مینای دندان روش های مختلفی ارایه شده است. در هریک از این روش ها با اعمال تغییرات در شرایط اولیه سنتز، می توان به نمونه هایی با اندازه و اشکال و نسبت طول به قطر متفاوت دست پیدا کرد. در این تحقیق، نانوذرات خالص هیدروکسی اپتایت با استفاده از پیش ماده های نیترات کلسیم (Ca (NO3) 2·4H2O) و دی آمونیوم هیدروژن فسفات ((NH4) 2HPO4) به روش هیدروترمال تهیه شدند. هدف از این کار بررسی اثرات ناشی از تغییرات اعمال شده در شرایط واکنش و مراحل سنتز این ماده بر روی اندازه و شکل ذرات تهیه شده است. نانوذرات بدست آمده با پراش اشعه ایکس (XRD) و تصویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان می دهد که غلظت مواد اولیه، نحوه و دمای کلسینه کردن، سرعت اضافه کردن مواد، استفاده یا عدم استفاده از سورفکتانت می تواند دارای اثرات متفاوتی در اندازه و شکل ذرات هیدروکسی اپتایت حاصله باشد.
کلید واژگان: آب گرمایی, هیدروکسی آپاتیت, ریخت شناسی, سورفکتانتSo far, various methods have been proposed for the synthesis of hydroxyapatite nanoparticles as the main ingredient in bone and enamel. In each of these methods, by varying initial conditions of synthesis, samples of size and shape, and the ratio of length to diameter can be achieved. In this study, pure hydroxypropyl nanoparticles were prepared using calcium nitrate precursors (Ca (NO3) 2-4H2O) and diammonium hydrogen phosphate ((NH4) 2HPO4) by hydrothermal method. The purpose of this study was to investigate the effects of changes in reaction conditions and the synthesis of this material on the size and shape of the particles. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) nanoparticles were investigated. The results of the experiment indicate that the concentration of the raw materials, the method and temperature of calcining, the speed of the addition of materials, the use or non-use of surfactants can have different effects on the size and shape of the hydroxyapatite particles.
Keywords: Hydrothermal, Hydroxyapatite, morphology, Surfactant -
عموما دزهای بیش از Gy2 می تواند اثرهای زیست شناختی حادی در انسان ایجاد کند. به همین دلیل برای اندازه گیری و ثبت دز دریافتی تجمعی به ویژه در پرتوکاران، نیاز به یک دزسنج همراه به شدت توسط پژوهشگران احساس شده است. هدف از این مطالعه، معرفی شیوه های دزسنجی گذشته نگر به ویژه بهره گیری از ناخن به عنوان یک ابزار طبیعی برای تعیین دز جذبی تجمعی در بدن است. روش های سنتی دزسنجی بر اساس اثرات تابش روی مواد غیرآلی استوار است. بر خلاف روش های سنتی از ترکیبات آلی نیز برای دزسنجی استفاده می گردد که اثر تابش بر آن ها ایجاد رادیکال آزاد است. برای تعیین غلظت این رادیکال ها، از روش طیف سنجی EPR استفاده می شود. تاکنون مواد جامد گوناگونی مانند قندها، پلیمرها، کوارتز و استخوان برای گستره وسیعی از دز جذب شده (Gy 108-10) مورد استفاده قرار گرفته اند. به منظور توسعه دزهای قابل اندازه گیری در سطح پایین تر (Gy 5-1)، موادی که حساسیت بیشتری نسبت به تابش داشته باشند، مورد نیاز هستند. طیف سنجی EPR معمولا در ناحیه x-band و در بسامد GHz 9/5 انجام می گردد. منحنی دز- پاسخ شکر برای تابش گاما در محدوده Gy 100- 0/5 خطی است. منحنی دز- پاسخ برای بیشتر پلاستیک ها غیرخطی بوده و دارای سیگنال EPR با پایداری کم است. کتان که از یک زنجیر پلی ساکاریدی تشکیل شده، دارای منحنی دز- پاسخ خطی در محدوده Gy 104-10 بوده ولی به دلیل باقی ماندن مواد شوینده در آن، تفسیر سیگنال EPRآن کار آسانی نیست. شدت سیگنال EPR پشم ضعیف بوده و بازترکیب رادیکال ها در آن به سرعت اتفاق می افتد. مینای دندان یک بافت خوب برای دزسنجی به روش EPR بوده و منحنی دز- پاسخ آن در محدوده Gy 0/2- 0/02 است. حد آشکارسازی برای استخوان نیز در حدود چند کیلوگری بوده و در دزهای پایین دقت ندارد. سیگنال زمینه در مو بالا بوده و پایداری سیگنال آن کم است. همچنین سیگنال EPR ناخن حداقل به مدت چند روز پایدار است. عموما موادی که در دزسنجی EPR مورد استفاده قرار می گیرند بایستی دارای ویژگی هایی همچون، همراه در همه جا، قابلیت نمونه گیری غیرتهاجمی، پایداری سیگنال و ارزیابی سریع و دقیق دز باشند. ناخن به دلیل دارا بودن همه این ویژگی ها در مقایسه با سایر مواد، در دزسنجی به روش EPR بسیار مورد توجه است.
کلید واژگان: دزیمتری گذشته نگر, روش EPR, ناخن, حوادث پرتویGenerally, doses greater than 2Gy can produce acute biological effects in humans. For this reason, to measure and record the cumulative dose, especially in radiation users, the need for a personal dosimeter has been strongly felt by the researchers. The purpose of this study is to introduce retrospective dosimetric techniques, in particular the use of nails as a natural tool for determining cumulative absorbed dose in the body. The traditional methods of dosimetry are based on the effects of radiation on inorganic materials. Contrary to conventional methods, organic compounds are also used for dosimetry, which the effect of radiation on them is creation of free radical. EPR spectroscopy is used to determine the concentration of these radicals. So far, various solids such as sugars, polymers, quartz and bone have been used for a wide range of absorbed doses (10-108 Gy). In order to develop measurable lower doses (1-5 Gy), materials that are more sensitive to radiation are required. EPR spectroscopy is usually performed in the X-band region at a frequency of 9.5 GHz. The sugar dose-response curve for gamma radiation is linear in the range of 0.5-100 Gy. The dose-response curve for most plastics is nonlinear with low stability of EPR signal. The flax which composed of a polysaccharide chain has a linear dose-response curve in 10-104 Gy, but it is not easy to interpret the EPR signal because of the presence of detergent in it. The intensity of the EPR signal of wool is weak and the recombination of its radical occurs rapidly. Tooth enamel is a good tissue for EPR dosimetry and its dose-response curve is within the range of 0.02-0.2 Gy. The detection limit for the bone is also about a few kGy and not precise at low doses. The background signal in hair is high and its signal stability is low. Also, the EPR signal of fingernail is stable for at least a few days. Generally, materials used in EPR dosimetry should have features such as, being everywhere, non-invasive sampling, signal stability, and accurate and fast dose evaluation. Due to having all of these features compared to other materials, the fingernail is very much considered in the EPR dosimetry method.
Keywords: Retrospective dosimetry, EPR method, Fingernail, Radiation accident -
در کار پژوهشی حاضر نمونه های هیدروکسی اپتایت با اعمال تغییرات در شرایط سنتز، به روش هیدروترمال در آزمایشگاه تولید شد و به لحاظ دزیمتری ترمولومینسانس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج کار از جنبه های مختلف دزیمتری از جمله تغییرات دز-پاسخ نمونه های سنتز شده، درجه خطی بودن آن، درصد محوشدگی پاسخ، و همچنین موقعیت قله اصلی و میزان پیچیدگی منحنی درخشش مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. یافته ها نشان می دهند که مواد سنتز شده با سورفکتانت به لحاظ دزیمتری ترمولومینسانس به طور نسبی دارای رفتار بهینه تری هستند.
کلید واژگان: دزیمتری, ترمولومینسانس, هیدروترمال, سورفکتانتIn the current research, hydroxyapatite samples, synthesized by hydrothermal methods was studied from the perspective of thermoluminescence dosimetry. The results of the study were compared and studied with different aspects of dosimetry, including dose-response variations of synthesized samples, degree of its linearity, and the percentage of response fading, as well as the position of the main peak and the degree of complexity of the glow curve. The findings show that surfactant-synthesized substances have a more optimal behavior in terms of thermoluminescence dosimetry.
Keywords: Dosimetry, Thermolumienscen, Hydrothermal, Surfactant -
در این مقاله، نظریه تابعی چگالی برای محاسبه ثابت جفت شدگی ساختار ریز و تانسور g رادیکال های آلانین در دماهای مختلف بلور به کار گرفته شده است. برای تاثیر محیط بلور از روش خوشه استفاده شده است. در این روش انتخاب دقیق اندازه خوشه برای ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR رادیکال های آن خیلی مهم می باشد. زمانی که 6 مولکول آلانین با مولکول آلانین مرکزی یا رادیکال های آلانین پیوند هیدروژنی دارند ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR رادیکال های آلانین موافقت خوبی با داده های تجربی حاصل می شود. علاوه بر آن، خوشه های بزرگ تر می توانند منجر به توصیف نادرستی از ساختار هندسی آلانین و پارامترهای EPR در فاز چگالیده شوند.کلید واژگان: آلانین, نظریه تابعی چگالی, تانسور g, ثابت جفت شدگی ساختار ریز, مدل خوشه, پیوند هیدروژنیIn this paper, Density Functional Theory (DFT) was utilized for the calculation of the hyperfine coupling constant and the g tensor alanine radicals at different crystal temperatures. The cluster approach was used for considering the effects of crystal environment. In the cluster approach, the careful selection of the cluster size is very important for the geometry structure of alanine and the EPR parameters of alanine radicals. The geometry structure of alanine and the EPR parameters of alanine radicals showed a good agreement with the experiment data when 6 alanine molecules had hydrogen bonds with the central alanine or alanine radicals. Further, bigger clusters could even lead to an incorrect description of the geometry structure of alanine and EPR parameters of alanine radicals in the condensed phase.Keywords: alanine, Density Functional Theory, g-tensor, hyperfine coupling constant, cluster model, hydrogen bond
-
اخیرا نانوکامپوزیت های پلیمری به منظور آشکارسازی و دزیمتری پرتوهای گاما به صورت برخط مورد استفاده قرار گرفته اند. در این کار تجربی نانو لوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) در بستر پلی استایرن (PS) با درصد وزنی 05/0 پخش شدند. در ساخت نانوکامپوزیت (wt% 05/0)PS/MWCNT از روش محلولی بهره گیری شد. تصویر SEM پخش مناسب و یکنواخت نانولوله های کربنی در بستر پلیمری را تایید کرد. جریان تاریک و جریان تابشی نانوکامپوزیت مذکور تحت پرتوهای گامای چشمه 60Co توسط الکترومتر در ناحیه اختلاف پتانسیل V500-1 و در محدوده آهنگ دز mGy/min 134-45 اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که این دزیمتر در هندسه آرایه ی 2 تایی نسبت به هندسه های 3 تایی و تکی دارای پاسخ دزیمتری مناسب تری در محدوده آهنگ دز و اختلاف پتانسیل های ذکر شده است. در نتیجه نانوکامپوزیت مذکور می تواند به عنوان یک دزیمتر فعال به صورت امیدبخشی در ناحیه تشخیصی و درمانی به کار گرفته شود.کلید واژگان: پاسخ دزیمتری, نانوکامپوزیت, پلی استایرن, نانولوله کربنی چند دیواره, هندسه دزیمترRecently, polymeric nanocomposites have been used as real-time detectors and dosimeters of gamma radiation. In this experimental work, multi-wall carbon nanotubes (MWCNT) were dispersed in polystyrene (PS) martix with a weight percentage of 0.05 wt%. SEM images confirmed the appropriate and uniform distribution of carbon nanotubes in the polymer matrix. The dark current and photocurrent of the nanocomposite were measured under gamma irradiation of 60Co source using an electrometer in the voltage region of 1-500 V, and the dose rate range of 40-134 mGy/min. The results showed that this dosimeter in the array form of 2 pieces in comparison with the 1 and 3 pieces show a better response in the mentioned dose-rate and voltage ranges. Thus, this nanocomposite can be used as an active dosimeter in the diagnostic and therapeutic level.Keywords: Dosimetry response, Nanocomposite, Polystyrene, Multi-Wall carbon nanotubes, Dosimeter geometry
-
پرتو های پرانرژی الکترونی، از جمله پرتوهای یون سازی هستند که کاربرد فراوانی در پزشکی هسته ای و برای درمان تومورهای سرطانی دارند. با این وجود، این پرتوها در طی مسیر خود در بدن بیمار می توانند به سلول های سالم نیز آسیب وارد نمایند. بنابراین، آگاهی از نحوه توزیع دز جذبی در فانتومی معادل با بافت بدن، نیاز اصلی طراحی درمان با استفاده از پرتوهای الکترونی است. در سالیان اخیر استفاده از روش تمام نگاری دیجیتال برای اندازه گیری و پایش دقیق و سه بعدی دز جذبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این کار، طراحی و مدل سازی یک ابزار دزیمتری متحرک با استفاده از روش تمام نگاری دیجیتال به انجام رسیده و روش جدیدی برای اندازه گیری دز جذبی الکترون به روش تمام نگاری دیجیتال با باریکه لیزر ارائه شده است. روش ارائه شده برای اندازه گیری دز جذبی به گونه ای توسعه یافته است که در مقابل نوفه های محیطی حاصل از به کارگیری آن در شرایط سخت ایمن باشد. مدل سازی مونت کارلو و عددی ابزار طراحی شده، بیانگر قابلیت بالای آن در اندازه گیری دقیق دز جذبی است.کلید واژگان: اپتیک, دزیمتری, تمام نگاری, تداخل سنجیHigh energy electron beams are one of those ionizing radiation beams that are being widely used in nuclear medicine for treatment of cancerous tumors. However, these beams may also harm the healthy cells in traversing the patient body. Accordingly, knowing the dose distribution in a tissue-equivalent phantom is the main requirement in an electron therapy treatment design. In recent years, great interest is attracted toward the application of digital holography method for accurate three dimensional measurement and monitoring of the absorbed dose. In this work, design and modelling of a mobile dosimetric instrument, which works based on the digital holography principles, are studied and a new approach is developed for measuring the absorbed dose of electron radiation using the digital holography technique with a laser beam. The proposed method for measuring the absorbed dose is also developed to be immune against the environmental noises that are present in difficult situations. Monte Carlo and numerical modelling of the instrument, demonstrate its capability in accurate measurement of the absorbed dose.Keywords: Optics, Dosimetry, Holography, Interferometry
-
در این مقاله با استفاده از یک چیدمان نوری تجربی وابستگی دمایی ضریب شکست فانتوم آب اندازه گیری شده است. درروش کالری متری پرتوها با بهره گیری از باریکه های لیزری و سیستم های تداخل سنجی، میزان تغییراتی که جذب پرتو در فانتوم ایجاد می کند به دقت قابل اندازه گیری است. جذب دز و تغییرات دمایی حاصل از آن باعث تغییرات ضریب شکست در ماده می شود. برای آنکه بتوان میزان اندک دز جذبی در فانتوم را اندازه گیری کرد باید وابستگی دمایی ضریب شکست ماده به دقت مشخص باشد. نتایج اندازه گیری وابستگی دمایی ضریب شکست فانتوم آب بیانگر کاهش ضریب شکست با افزایش دمای آن است.کلید واژگان: ایمنی پرتو, صنعت هسته ای, دزیمتری, نور شناخت, تمام نگاری دیجیتالIn this paper, an experimental setup is used to measure the temperature dependence of the refractive index of a water phantom. In radiation calorimetry by laser beams and interferometric systems, the amount of change induced by radiation within the phantom can be accurately measured. Absorption of dose and the resulted change in temperature changes the refractive index within the material. In order to be able to measure the small amount of the absorbed dose within the phantom, the temperature dependence of the refractive index of the material must be precisely known. The measurement results of temperature dependence to the refractive index of water indicate the decrease of its refractive index by increasing the temperature.Keywords: Radiation safety, Nuclear industry, Dosimetry, Optics, Digital holography
-
در این پژوهش تک بلور هالید قلیایی یدید سزیم به روش بریجمن عمودی رشد داده شد. به این منظور یک کوره المنتی استوانه ای عمودی با پنج منطقه گرمایی و قابلیت ایجاد شیب دمایی قابل کنترل در هر منطقه تا دمای oC 1000 و با دقت oC1/0 طراحی و ساخته شد. نمونه بلور ساخته شده با پراش پرتو ایکس و طیف نورتابی بررسی شد. همچنین سختی نمونه ساخته شده و حک حفره های تک بلور اندازه گیری شدند. با توجه به اینکه یدید سزیم خالص خاصیت سوسوزنی هم دارد، طیف نگاری پرتوی گامای نمونه نیز انجام شد.کلید واژگان: هالید قلیایی, روش بریجمن, یدید سزیم, پراش پرتو ایکس, سختی سنجی, حک حفره هاIn this research, the vertical Bridgman method has used to perform the single crystal growth of cesium iodide alkali halide. To this purpose, a vertical cylindrical furnace equipped with electric elements with five different thermal regions has been designed and constructed. The temperature gradient of the furnace can be controlled up to 1000○C with 0.1○C accuracy. Several cesium iodide sample crystals has been grown with this furnace and then the X-ray diffraction characterizations have been undertaken. The photoluminescence spectrum and the hardness properties of the crystals samples have been studied as well as the measurements of etch-pits of single crystals. Since the pure cesium iodide exhibits scintillation properties, the gamma-ray spectroscopy has also been undertaken.Keywords: Alkali halide, Bridgman method, Cesium Iodide, XRD, hardness, etch pits
-
در این مطالعه با استفاده از نظریه تابعی چگالی، اثر محلول بر روی تانسور g، ثابت جفت شدگی ساختار ریز اتم ها، و نهایتا طیف EPR رادیکال های آزاد آلانین ایجاد شده در اثر تابش پرتوهای یون ساز مانند گاما و الکترون، با اعمال مدل های غیر صریح مانند COSMO، و صریح مانند وارد کردن پیوند های هیدروژنی در ساختارهای خوشه ای، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از توافق خوب تانسور g و ثابت جفت شدگی ساختار ریز اتم ها با داده های تجربی در محلول و به طور کیفی در بلور با وارد کردن پیوند هیدروژنی مولکول آب توسط مدل های خوشه ایاست. استفاده از خوشه های مختلف برای تشکیل پیوند هیدروژنی مولکول های آب با رادیکال ها نشان داد که در پوسته اول برای رادیکال های R1، R2 و R3 به ترتیب به چهار، هفت و شش مولکول آب مورد نیاز است. در نهایت اثر محلول بر طیف EPR بدون آنکه ماهیت رادیکال تغییر کند پیش بینی شده است.کلید واژگان: آلانین, نظریه تابعی چگالی, تانسور g, ثابت جفت شدگی ساختار ریز, طیف EPR, مدل COSMO, پیوند هیدروژنیIn this study, based on Density Functional Theory (DFT), the effect of solution on the g-tensor, hyperfine coupling constant of atoms and finally the EPR spectrum of alanine free radicals induced by ionizing radiation such as electron and gamma was investigated using implicit models such as COSMO, and explicit models such as introducing hydrogen bonds to the cluster structures. The obtained results confirmed a good consistency between the g-tensor and hyperfine coupling constant of atoms and the experimental data in the solution as well as qualitatively in the crystal by the introduction of the hydrogen bond of the water molecule to the cluster models. The use of different clusters in constituting hydrogen bonds between water molecule and radicals indicated that in the first shell, four, seven and six water molecules were needed for R1, R2 and R3 radicals, respectively. Moreover, the effect of solution on EPR spectrum was analyzed in a manner that the identity of the radical remained unchanged.Keywords: Alanine, Density Functional Theory, g-tensor, Hyperfine coupling constant, EPR spectrum, COSMO model, Hydrogen bond
-
اخیرا نانوکامپوزیت های پلیمری به منظور آشکارسازی و دزیمتری پرتوهای گاما مورد استفاده قرار گرفته اند، اما به علت دارا بودن سطح مقطع جذب فوتونی پایین، حساسیت پذیری کمی نسبت به پرتوهای گاما نشان می دهند. به منظور غلبه بر این مشکل، ذرات اکسید فلزی با عدد اتمی بالا به ماتریس پلیمری افزوده می گردند. بدین منظور در این کار تجربی ذرات اکسید تنگستن (WO3) به دو شکل نانو و میکرو در ماتریس پلی وینیل الکل (PVA) با درصد وزنی wt% 20 پخش شدند. در ساخت کامپوزیت (wt% 20) WO3-PVA از روش محلولی بهره گیری شد. آزمون FESEM به منظور بررسی ریخت شناسی کامپوزیت مذکور صورت گرفت که بر پخش نانو/میکرو ذرات اکسید تنگستن در بستر پلیمری صحه گذاری نمود. بازده کوانتومی تضعیف فوتون های گاما مربوط به چشمه 60Co برای کامپوزیت مذکور با استفاده از کد MCNP محاسبه شد که همخوانی قابل قبولی با نتایج XCOM نشان داد. از جمله عوامل موثر در پاسخ آشکارسازی و دزیمتری این دسته کامپوزیت ها، تغییر جریان الکتریکی کامپوزیت در اثر جذب پرتو است. جریان تاریک و جریان تابشی نانو/میکرو کامپوزیت اکسید تنگستن-پلی وینیل الکل تحت پرتودهی گاما و نوترون به ترتیب مربوط به چشمه های 60Co و 241Am-Be توسط الکترومتر به روش دو پروبی در ولتاژهای 100 و 400 ولت اندازه گیری شد. نتایج اندازه گیری نشان داد که حساسیت پذیری نانوکامپوزیت نسبت به پرتوهای گاما بهتر از میکروکامپوزیت مذکور است. همچنین نسبت علامت به نوفه برای نمونه نانوکامپوزیت تحت پرتودهی گاما در محدوده آهنگ دز mGy/min 138-90 به صورت خطی از 5 تا 40 افزایش یافت در حالی که کامپوزیت مذکور پاسخ قابل ملاحظه ای به پرتوهای نوترون نشان نداد.کلید واژگان: پلی وینیل الکل, اکسید تنگستن, میکرو, نانو, آشکارسازی و دزیمتریRecently, polymeric nanocomposites have been used in dosimetry and detection of gamma rays, but due to their low photon absorption cross section, they exhibit a small sensitivity to gamma rays. In order to overcome this problem, metal oxide particles with a high atomic number are added to the polymer matrix. For this purpose, in this work, tungsten oxide particles (WO3) were distributed in polyvinyl alcohol (PVA) matrix via two scales of nano and micro sizes of the fillers with a weight percentage of 20 wt%. A solvent solution was used in fabricating WO3-PVA composite (20 wt%). The FESEM test was performed to verify the composite rheology and to confirm the distribution of tungsten oxide micro/nanoparticles in the polymeric matrix. The quantum efficiency of gamma rays for 60Co was calculated for the aforementioned composite using the MCNP code, which showed an acceptable agreement with the XCOM results. One of the effective factors in detection response and dosimetry of this composite group is the change in the electrical current of the composite due to beam absorption. The dark current and photocurrent of tungsten oxide-polyvinyl alcohol nano/micro composite were measured in gamma and neutron radiation fields respectively by 60Co and 241Am-Be sources using two-probe electrometer in 100 V and 400 V voltages. The results showed that the sensitivity of nanocomposite to gamma rays is better than microcomposite. Also, the signal-to-noise ratio of nanocomposite for gamma-ray in the dose rate of 90-138 mGy/min increased linearly from 5 to 40, while the composite did not show a remarkable response to neutron beams.Keywords: Polyvinyl Alcohol, Tungsten Oxide, Micro, Nano, Dosimetry, Detection
-
تداخل سنجی تمام نگاری یکی از روش های دقیق مورد استفاده برای اندازه گیری کمیتهای فیزیکی نظیر تنش، فشار، ارتعاش، و تغییرات ضریب شکست و دما به خصوص در مواد جامد شفاف است. در این مطالعه، از یک چیدمان تجربی تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال ماخ-زندر برای اندازه گیری میزان تغییرات دمایی ایجاد شده در یک سلول پلی متیل متا آکریلات تحت تابش لیزر مادون قرمز استفاده شد. نتایج حاصل از روش تداخل سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه گیری با حسگر دمایی داشت.کلید واژگان: تداخل سنجی, تمام نگاری, لیزر مادون قرمز, روش های اندازه گیری نوریHolographic interferometry is one of the accurate methods for measuring physical quantities such as stress, pressure, vibration, and temperature and refractive index changes especially in transparent solid materials. In this study, a digital Mach-Zehnder holographic interferometry setup was used to measure the induced temperature changes by infrared laser irradiation in a polyethylmethacrylate cell. The obtained results from the interferometric method were in good agreement with the results of the measurement by a temperature sensor.Keywords: Interferometry, holography, infrared laser, optical measuring methods
-
تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال به روش نوردهی دوگانه، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در کمیت های فیزیکی خاص نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مقاله برای برآورد میزان دز جذبی حاصل از باریکه الکترونی در محیط پلیمر پلی متیل متاآکریلات، این روش مدل سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. با بهره گیری از این روش می توان پس از تفسیر طرح نوارهای تداخلی حاصله، منحنی های هم-دز و منحنی دز-عمق را که کاربرد بسیاری جهت طراحی درمان و پایش میزان دز جذبی دارند را به دست آورد. نتایج محاسبات بیانگر قابلیت به کارگیری این روش نوری برای پایش برخط میزان دز جذبی حاصل از تابش پرتو، از طریق بررسی طرح نوارهای تداخلی شکل گرفته است.کلید واژگان: دزیمتری تابش, تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال, پلیمرهای معادل بافت, پلی متیل متاآکریلات, تداخل سنجDouble-exposure digital holographic interferometry is a powerful and widespread technique for fine measurement of the induced changes in special physical properties, like density, refractive index and etc. In this paper, application of this technique for measuring the absorbed dose from an electron radiation source in poly (methyl methacrylate) material is studied through modeling. The method of applying this technique for interpretation of the resulted fringe pattern and obtaining the pattern of isodose regions and the percent depth dose curve, that are ubiquitously used for treatment planning and monitoring of the absorbed dose, is investigated. Our results prove the capability of this optical technique for online monitoring of the absorbed dose from a radiation source through interpreting the formed fringe pattern.Keywords: Radiation dosimetry, Digital holographic interferometry, Tissue-equivalent polymers, Poly (methyl methacrylate), interferometer
-
شبیه سازی یک دزیمتر جدید بر پایه ی ویژگی های الکتریکی کامپوزیت پلی متیل متاکریلایت - نانولوله ی کربننانولوله های کربن از طریق آمیختن با پلیمرها در کسر وزنی خاصی موسوم به آستانه ی گذر الکتریکی، منجر به افزایش ناگهانی و چندمرتبه ای رسانندگی الکتریکی کامپوزیت پلیمر- نانولوله ی کربن می شوند. در پژوهش حاضر، با توجه به این ویژگی، ایده ی استفاده از کامپوزیت پلی متیل متاکریلات- نانو لوله ی کربن به شکل یک دزیمتر فعال مطرح شد. از جمله عوامل موثر در پاسخ این نوع دزیمتر، تغییر مقاومت الکتریکی کامپوزیت در اثر جذب پرتو است. به منظور بررسی پارامترهای دزیمتری مربوط به کامپوزیت فوق در آهنگ های دز مختلف، از نرم افزار COMSOL و روش المان محدود بهره گیری شد. در این شبیه سازی چگالی جریان الکتریکی کامپوزیت PMMA-CNT با ضخامت mμ 10 تحت ولتاژ ثابت V3 در آهنگ های دز مختلف در مدت min 2 برای نمونه هایی با درصدهای وزنی متفاوت نانولوله کربن، نزدیک به ناحیه ی آستانه ی گذر الکتریکی یعنی 17/0، 19/0 و 30/0 به دست آمد. مقدار دز جذبی از حاصل ضرب آهنگ دز در مدت زمان تابش دهی محاسبه شد. خطی بودن پاسخ دز از mGy 400 تا حدود Gy 3 در گستره ی دز تشخیصی و درمانی را می توان عاملی مثبت به منظور استفاده از ماده ی کامپوزیتی فوق با کاربردهای دزیمتری تلقی کرد.کلید واژگان: شبیه سازی, دزیمتر فعال, کامپوزیت, نانولوله کربن, پلی متیل متاکریلاتCombination of carbon nanotubes with polymers in an especial weight percentage called electrical percolation threshold, leads to a sudden increase of several orders of magnitude of the electrical conductivity of the polymer-carbon nanotube composite. In the present research, considering these characteristics, the idea of using Polymethyl Methacrylate-Carbon Nanotube composite as an active dosimeter is exhibited. One of the factors affecting the response of this type of dosimeter is the variation of electrical resistance in the composite due to absorption of radiation. For investigation of dosimetric parameters of this composite in different dose rates, the COMSOL software and finite element method were utilized. In this simulation, the electrical current density of PMMA-CNT composite with a thickness of 10µm under a constant voltage of 3 V in different dose rates for 2 min was calculated for the samples having different weight percentages of carbon nanotubes adjacent to the electrical percolation threshold region, namely 0.17, 0.19 and 0.30. The value of the absorbed dose was calculated through the product of the dose rate by the irradiation time. Linearity of the dose response in the range of 400 mGy to ~3 Gy in the diagnostic and therapeutic dose levels could be considered as a positive factor for dosimetry applications of this composite material.Keywords: Simulation, Active Dosimeter, Composite, Carbon Nanotube, Polymethyl Methacrylate
-
در این پژوهش پودر هیدروکسی اپتایت نانوساختار با فرمولCa10(PO4)6(OH)2 ، آلاییده با درصد های 1، 2، 4 و 5 مولار از یوروپیوم سنتز شد. نانو پودر ها از Ca(OH)2 و DCPD(CaHPO4.2H2O) در محلول آبی بدست آمد و سپس خصوصیات ساختاری و شکل شناسی ذرات به وسیله دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که آلاییدن یوروپیوم در ساختار هیدروکسی اپتایت با موفقیت انجام شده است. نمونه ها تحت تابش پرتوهای گامای حاصل از چشمه کبالت 60 با دز های بین 25 تا 800 گری قرار گرفتند. سپس خصوصیات ترمولومینسانس هیدروکسی اپتایت آلاییده با یوروپیوم شامل منحنی درخشش، دز-پاسخ و محوشدگی مورد مطالعه قرار گرفت و با پودر هیدروکسی اپتایت خالص مقایسه گردید. در این بین هیدروکسی اپتایت آلاییده با 5 درصد ناخالصی یوروپیوم دارای بیشترین پاسخ ترمولومینسانس است.کلید واژگان: هیدروکسی اپتایت نانو ساختار, ترمولومینسانس, یوروپیوم, آلاییدنNano-structured hydroxyapatite doped with europium in different mole percentages of 1 to 5 have been synthesized using a hydrolysis route. Structural and thermoluminescence (TL) properties of the samples have been discussed in detail. Powder X-ray diffraction and scanning electron microscopy confirm the phase purity and nano structure nature of synthesized powder. The samples were irradiated by gamma rays and their corresponding TL glow curves were recorded. Their glow curves, dose responses and fading curves were compared. Different TL sensitivity, peak position and fading were observed, where 5mole% of europium doped hydroxyapatite is found to be the most TL sensitive with lowest level of fading during 30 days. These properties along with bone tissue similarity make this material a candidate for gamma radiation dosimetry.Keywords: Nanostructure hydroxyapatite, Thermoluminescence, Europium, Dopant
-
تجزیه رنگ های آلی، القا شده با تابش های یونیزان[1] مفهومی است که مکررا برای توسعه ابزارهایی جهت اندازه گیری دز تابشی بهره برداری شده است. در این پژوهش با دلالت بر این مفهوم، آماده سازی فیلم های پلی وینیل کلرید آلاییده شده با مقادیر مختلفی از ترکیب کوئیناکرین دی هیدروکلرید انجام و قابلیت های آن ها برای دزیمتری پرتوهای گاما در گستره دز 0 تا 60 کیلوگری ارزیابی شد. نتایج حاکی از این بود که فیلم های محتوی 2% وزنی کوئیناکرین دی هیدروکلرید دارای بهترین پاسخ در گستره دز مورد بررسی و نیز میزان محو شدگی 33/3% در مدت زمان 60 روز بوده و از این رو برای دزیمتری دزهای بالا در صنعت پرتوفرآوری مناسب اند.کلید واژگان: کوئیناکرین دی هیدروکلرید, پلی وینیل کلرید, دزیمتری, پرتو گاماIonization radiation induced decomposition of dyes is a concept frequently exploited to develop devices to measure the radiation dose. In this study, using this concept, preparation of polyvinyl chloride films doped with different amounts of quinacrine dihydrochloride were done and their capabilities for dosimetry of gamma radiation doses in the range of 0 to 60 kGy were evaluated. The results showed that films containing 2%w quinacrine dihydrochloride have the best dose response in the investigated dose range and the lowest fading within 60 days. Therefore, these films are suitable for high dose dosimetry in radiation processing industry.Keywords: Quinacrine dihydrochloride, Polyvinyl chloride, Dosimetry, Gamma ray
-
هدف از این پژوهش بررسی اثر توزیع نانو لوله کربن در رسانندگی الکتریکی کامپوزیت پلیمر-نانو لوله کربن به عنوان پاسخ دزیمتری این سیستم است. از این رو رسانندگی الکتریکی این کامپوزیت در توزیع های متفاوت شامل هم خط، همگن و کلوخه ای در حالات دو و سه بعدی شبیه سازی شده و با داده های تجربی سایر مقالات مقایسه و اعتبارسنجی گردید. برای توزیع نانو لوله های کربنی در بستر پلیمری در حالت سه بعدی از روش مونت کارلو و رهیافت حجم مستثنی بهره گیری شد. نتایج شبیه سازی در سه بعد نشان داد که رسانندگی الکتریکی کامپوزیت پلیمر- نانو لوله کربن وابسته به زاویه پراکنش نانو لوله ها در بستر پلیمری است. نتایج این شبیه سازی نشان داد که هر چه درجه کلوخه ای شدن کامپوزیت پلیمر-نانو لوله کربن بیشتر باشد، رسانندگی الکتریکی آن کاهش شدیدتری می یابد. به عبارتی دیگر با گذار از حالت کلوخه ای به همگنی، رسانندگی الکتریکی کامپوزیت مذکور افزایش می یابد.کلید واژگان: نانوکامپوزیت پلیمری, رسانندگی الکتریکی, مونت کارلو, دزیمتریThe object of this research is the investigation of carbon nanotube (CNT) distribution effect on electrical conductivity of polymer-CNT composite as dosimetry response of this system. Thus, electrical conductivity of this composite was simulated for aligned, homogenous, and agglomerated distributions in 2D, and 3D situations. The results of simulation were compared and validated by experimental data in the literature. For 3D distribution of CNTs in polymer matrix, Monte Carlo method and excluded volume approach were utilized. The results of 3D simulation showed that electrical conductivity of polymer-CNT composite was depended on dispersion angle of CNTs in polymer matrix. The results of 2D simulation showed that more agglomeration of CNTs in polymer-CNT composite was leading to sever reduction of electrical conductivity. In the other hand, with transition of agglomeration to homogeneous dispersion of CNTs into polymer matrix, increasing of electrical conductivity of the composite was observed.Keywords: Polymeric nano-composite, Electrical conductivity, Monte Carlo, Dosimetry
-
در این کار پژوهشی اثر کربن دار کردن به روش جانشینی گروه عاملی کربنات (CO3-2) در ترکیب شیمیایی مواد اولیه سازنده HAP بر پاسخ EPR ماده هیدروکسی اپتایت از دیدگاه دزیمتری بررسی شده است. ابتدا نانو پودر هیدروکسی اپتایت مصنوعی به روش رسوب دهی شیمیایی با جایگزینی بنیاد کربنات (CO3-2) در جایگاه گروه عاملی فسفات (PO4-3) در ساختار هیدروکسی اپتایت استیکیومتری (Ca10(Po4)6(OH)2) تولید شد. مشخصه یابی HAP به وسیله ی ابزارها و آزمونهایXRD و FTIR انجام شد. سپس نمونه ها تحت پرتوهای گامای حاصل از چشمه ی کبالت 60 با دزهای 1،5،10،20،50،80 کیلو گری پرتودهی گردیده و پاسخ EPR مربوط به نمونه های پرتو دیده در دمای اتاق و در مجاورت هوا اندازه گیری شد. پاسخ EPR به صورت خارج قسمت ارتفاع قله تا قله سیگنال EPR به جرم هر کدام از نمونه ها محاسبه و نتایج مقایسه گردید. نتایج به دست آمده از این بررسی نشان می دهد که با افزایش کربن در ساختار هیدروکسی اپتایت باعث افزایش پاسخ EPR آن شده و در دز جذبی پرتو بالاتری به اشباع می رسد.کلید واژگان: دزیمتری به روش EPR, هیدروکسی اپتایت, رادیکال آزادIn this research work, effect of carbonate content on EPR response of gamma irradiated HAP were investigated. The carbonated HAP samples were prepared by substitution of carbonate group into HAP structure via chemical method. Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) methods were used to investigate the structural changes of the samples. Then, the samples were subjected to different gamma doses of 1, 5, 10, 20, 50 and 80 kGy and their EPR responses were measured. Results showed that EPR signal due to CO2- radical increased with increasing carbonate content.Keywords: EPR dosimetry, Hydroxyapatite, Free radicals
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.