فهرست مطالب

سنجش و ایمنی پرتو - سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 43، پاییز 1401)

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 43، پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علیرضا جوکار، سپیده شفیعی*، حسین رفیع خیری صفحات 117-125
    این مقاله به معرفی روش گسیل پرتوگامای القایی با دوترون (DIGE) برای آنالیز کمی عناصر تشکیل دهنده نمونه های BCN می پردازد. ماده BCN یک نیمه رسانای غیرفلزی است که ساختار مشابه گرافن دارد و خواص آن به شدت به نسبت ترکیبات عناصر تشکیل دهنده آن یعنی بور، کربن و نیتروژن وابسته است. ازاین رو آنالیز کمی آن بسیار حایز اهمیت است. روش DIGE یکی از روش های مبتنی بر آنالیز با باریکه یونی است که امکان اندازه گیری هم زمان عناصر سبک مانند بور، کربن، نیتروژن، اکسیژن و... را فراهم می آورد، که گزینه مناسبی برای مشخصه یابی نمونه های BCN است. نمونه نیترید کربن گرافیتی(g-C3N4) که در آن بور به صورت ناخالصی واردشده است (BCN) با حرارت دادن تیوره، CH4N2S ، و اضافه کردن اسید بوریک به آن سنتز شد. نمونه های g-C3N4و BCN سنتز شده با استفاده از روش های پراش پرتوایکس (XRD) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) موردمطالعه قرار گرفتند تا مشخص شود که فرم درستی از نمونه ها رشد داده شده است و سپس غلظت عناصر تشکیل دهنده در این نمونه ها با اندازه گیری پرتوهای گامای گسیل شده از واکنشهای11B(d,pγ1-0)12B، 14N(d,pγ4-1)13N و 12C(d,pγ1-0)13Cتعیین شدند. نتایج نشان دادند که نسبت کربن و نیتروژن در نمونه های g-C3N4و BCN سنتز شده تقریبا 71/0 است و بور بصورت ناخالصی به مقدار 6% در نمونه BCN وارد شده است.
    کلیدواژگان: گسیل پرتوگامای القایی با دوترون (DIGE)، گسیل پرتوگامای القایی با ذرات (PIGE)، نیترید کربن گرافیتی(g-C3N4)، BCN، آنالیز کمی
  • فهیمه عباسی، احسان صادقی*، مصطفی زاهدی فر صفحات 127-132
    یکی از روش های سالیابی آثار باستانی خصوصا سفال، خشت، آجر و تمام اشیایی که در دمای 450C پخته می شوند، با هر رنگ و لعابی که باشند استفاده از روش های ترمولومینسانس است. در این روش اساس سالیابی پاسخ ترمولومینانس کانی های کوارتز و فلدسپار می باشد. آخرین باری که نمونه تا دمای 450C   گرما دیده است را زمان صفر نمونه در نظر گرفته و عمر نمونه ساخته شده از این لحظه محاسبه می شود. یکی از نمونه ها طبق سالیابی به روش رادیوکربن دارای سن تقریبی 8000 سال و دیگری 2000 سال می باشد که هدف از انتخاب این دو نمونه با عمرهای متفاوت، تاثیر ناحیه پلاتوی به دست آمده از منحنی درخش نمونه ها در تخمین سن آن هاست. در هر دو نمونه میزان دز جذب شده در نمونه پس از آخریش گرمایش نمونه محاسبه شده و سپس با میزان دز سالانه نمونه در منطقه مقایسه شد و از ناحیه پلاتو جهت تعیین بازه دمایی مناسب منحنی ترمولومینسانس جهت تعیین میزان دز جذ شده استفاده شده است. با توجه به ناحیه پلاتو بازه دمایی مناسب برای دو نمونه کاملا متفاوت می باشد و نمونه ای که دارای عمر طولانی تری بوده است محدوده دمایی پایدارش در دماهای بالاتری نسبت به نمونه با عمر کمتر می باشد. در این مقاله ناحیه پلاتو برای نمونه با سن 9303 از دمای 388C و برای نمونه با سن 2295 از دمای  341C آغاز شده است که نشان دهنده ارتباط بین سن نمونه و ناحیه پلاتو می باشد.
    کلیدواژگان: سالیابی، ترمولومینسانس، ریز دانه، پلاتو، دز سالانه
  • فاطمه ناصری، نفیسه سالک*، امیر چرخی، سارا وثوقی صفحات 133-139
    153Sm به دلیل خواص هسته ای مطلوبش از جمله نیمه عمر 93/1روز، انرژی بتای بیشینه MeV71/0 و همچنین امکان تولید آن در مقادیر بالا با استفاده از یک راکتور با شار متوسط، رادیونوکلید جذابی در کاربرد های مختلف درمانی است. 153Sm یک گسیلنده بتا و گاما است که به دلیل خواص ایده آل فیزیکی و شیمیایی اش برای درمان درد متاستاز استخوان ها که ناشی از سرطان های مختلف است، استفاده می گردد. در این مطالعه ازطریق پرتودهی 152Sm با نوترون حرارتی در راکتور تحقیقاتی تهران با شار n/cm2.s 1013×5/2، ساماریوم-153 تهیه شد. سپس با بهینه سازی فاکتورهای موثر بر جداسازی 153Sm از یوروپیوم با استفاده از یک الکترولیز دو مرحله ای در محیط سیترات لیتیوم، مانند ولتاژ اعمال شده (6 ولت)، تعیین غلظت ماده الکترولیت (2/0 مول بر لیتر)، pH (6)و زمان الکترولیز (30 دقیقه)بهره جداسازی 25/88% حاصل گردیده است.
    کلیدواژگان: ساماریوم 153، یوروپیوم، متاستاز، الکترولیز، بازده جداسازی
  • سمیه هارونی*، سحر اکبری صفحات 141-148
    تغییر حساسیت دزیمتر ترمولومینسانس CaF2:Mn (TLD-400) تحت تابش دز بالا مورد مطالعه قرار گرفته است. به این صورت که ابتدا نمونه تحت تابش دز به میزان 1kGy قرار گرفته و بعد از قرار گرفتن تحت فرآیند گرمادهی استاندارد، کاهش حساسیت آن به ازای دز دریافتی به میزان 1Gy در مقایسه با دزیمتر کنترل که همان میزان دز 1Gy را دریافت کرده، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با اعمال فرآیندهای گرمادهی مختلف، مدت زمان گرمادهی مناسب برای بازیابی حساسیت از دست رفته به دست آمده است. ضمن اینکه پارامترهای سینتیک منحنی های تابش ترمولومینسانس TLD-400 قبل و بعد از دریافت دز بالا، در هر مرحله از فرآیند گرمادهی و بعد از بازیابی حساسیت نیز تعیین و نحوه ی تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای سینتیک از طریق برازش داده های تجربی با منحنی تیوری حاصل از مدل مرتبه ی عام و با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به دست آمده است.
    کلیدواژگان: ترمولومینسانس، CaF2:Mn (TLD-400)، دز بالا، کاهش حساسیت، بازیابی، پارامترهای سینتیک، مدل مرتبه ی عام
  • محسن محرابی*، حجت الله ماهانی صفحات 149-155

    سرطان مشکل اصلی بهداشت عمومی در سراسر جهان و یکی از علل مهم مرگ و میر در جهان است. سرطان پستان و فیبروم ها از جمله توده هایی هستند که در میان بانوان شایع می باشند و در صورتی که به موقع تشخیص داده شوند، روند بهبود و درمان به طور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت. در این مقاله، به تشخیص کیست پستان بر اساس مشخصه دمایی سطحی بافت پستان پرداخته شده است. برای این منظور مشخصه دمایی پستان دارای کیست، مورد ارزیابی قرار گرفته است. انتقال گرما داخل پستان با استفاده از معادله گرمای زیستی پنس و به روش المان محدود، حل شده است. در این مطالعه، با توجه به تفاوت ویژگی های دی الکتریک بافت پستان سالم و تومورال، توزیع دمایی بر روی سطح پستان همراه با کیست، برای سایزهای مختلف کیست مشخص شده است. برای این منظور پارامترهایی همچون افزایش دما و سطوح SAR مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که با یک مقدار مشابه از انرژی کل برای امواج الکترومغناطیس، سطح دمای بافت که در معرض امواج قرار گرفته است بدون توجه به ترکیب توان ورودی ثابت باقی می ماند. همچنین از نتایج به دست آمده مشاهده می شود تا زمانی که سایز تومور افزایش می یابد، تاثیر تشعشع بر روی بافت پستان نیز بیشتر می شود و از این رو ناحیه بدخیم نسبت به ناحیه سالم بافت پستان، قابل تمایز است. نتایج  نشان دهنده  تفاوت در مشخصه دمای سطحی پستان نرمال و پستان همراه با کیست با اندازه های مختلف می باشد که می تواند معیاری در تشخیص عارضه کیست پستان نسبت به پستان نرمال قرار گیرد.

    کلیدواژگان: بافت پستان، تومور، روش المان محدود، توزیع دما، امواج الکترومغناطیس
  • صبا بزرگی، مجید منعم زاده*، مصطفی زاهدی فر صفحات 157-163
    در این پژوهش با توجه به اهمیت کالیبراسیون در اندازه گیری دقیق دز ما این فرایند را با دقت انجام داده و روش و نتایج را در نمودارهای مختلف نمایش داده ایم. همچنین با استفاده از دزیمترهای ترمولومینسانس به اندازه گیری پرتو گاما و نوترون پرداخته شده که طبق این نتایج آهنگ دز معادل گاما 21 و آهنگ دز معادل نوترون 3 میکروسیورت بر ساعت برای پرواز در مسیرهای خارجی و همچنین برای مسیرهای داخلی آهنگ  دز معادل  پرتو گاما 2 و آهنگ دز معادل  نوترون 1/0 میکروسیورت برساعت به دست آمده است و لازم به ذکر است که تمام مسیرهای پرواز به صورت اتفاقی و در ارتفاعات مختلف انجام شده است.
    کلیدواژگان: پرتو گاما، پرتو کیهانی، نوترون، ترمولومینسانس، پرواز، کالیبراسیون
|
  • Alireza Jokar, Sepideh Shafiei *, Hossein Rafi-Kheiri Pages 117-125
    This paper introduces the deuteron-induced gamma-ray emission technique (DIGE) for the quantification of BCN samples. BCN is a metal-free semiconductor that has a graphene-like structure and its properties are strongly dependent on the composition of the constituent elements, i.e. boron, carbon, and nitrogen. So, the quantitative analysis of BCN is essential. DIGE is an ion beam analysis method that simultaneously measures light elements such as boron, carbon, nitrogen, oxygen and etc. Therefore, it is a proper method for characterizing BCN samples. A Boron-doped graphene carbon nitride (g-C3N4) was synthesized via heating thiourea and subsequently adding boric acid. The synthesized g-C3N4 and BCN were studied using X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to determine that the correct form of the samples was grown..Then, the elemental concentrations in the samples were determined by measuring the prompt gamma-ray from 11B(d,pγ1-0)12B, 14N(d,pγ4-1)13N and 12C(d,pγ1-0)13C reactions.
    Keywords: Deuteron induced gamma-ray emission technique (DIGE), Particle induced gamma-ray emission technique (PIGE), graphene carbon nitride (g-C3N4), BCN, quantitative analysis
  • Fahime Abbasi, Ehsan Sadeghi *, Mostafa Zahedifar Pages 127-132
    One of the methods of dating ancient artifacts, especially pottery, clay, bricks, and all objects that are baked at 450 degrees Celsius, with any color and glaze, is the use of thermoluminescence methods. In these methods, the basis of dating is quartz and feldspar minerals, which have dosimetric properties. The last time the sample was heated to a temperature of 450°C is considered as the zero time of the sample, and the chronometer starts working after this moment, and in fact, the age of the sample is the length of time that has passed since the mentioned moment. According to radiocarbon dating, one of the samples is approximately 8000 years old and the other is 2000 years old. In both methods, the amount of dose accumulated in the sample after the last heating of the sample is calculated and then compared with the annual dose of the sample in the region, and the plateau test is used to determine the appropriate temperature range for TL. According to the Plateau test, the suitable temperature range for the two samples is completely different, and the sample that has a longer life has a stable temperature range at more temperatures than the sample with a shorter life. In this article, the plateau area for the sample with the age of 9303 starts from the temperature of 388°C and for the sample with the age of 2295 from the temperature of 341°C, which shows the relationship between the age of the sample and the plateau area.
    Keywords: Dating, Thermoluminescence, Fine grain, Plateau, Annual dose
  • Fatemeh Naseri, Nafise Salek *, Amir Charkhi, Sara Vosoughi Pages 133-139
    Given to its favorable radionuclidic characteristics, such as tl/2 = 1.93 days and Eβ(max) = 0.71 MeV and ease of its large-scale production using medium flux research reactors, 153Sm is an attractive radionuclide for various therapeutic applications. 153Sm is a beta and gamma emitter that due to its physical and radiochemical properties is ideal for the treatment of bone metastasis. In this study, 153Sm was produced by thermal neutrons irradiation of 152Sm in the Tehran research reactor with a flux of 2.5 ×1013 n / cm2.s. A two-step electrolysis was used to separate 153Sm with separation efficiency of 88.25% from europium in lithium citrate medium by optimization of voltage (6V), electrolyte concentration (0.2 M), pH (6) and time (30 min).
    Keywords: 153Samarium, Europium, metastasis, Electrolysis, separation efficiency
  • Somayeh Harooni *, Sahar Akbari Pages 141-148
    The change in the sensitivity of the CaF2:Mn (TLD-400) thermoluminescent dosimeter was studied under high-dose exposure. First, the sample was exposed to 1kGy and then the sensitivity loss was checked by standard annealing and irradiating to 1 Gy and compared with the control dosimeter received the same dose of 1 Gy. Also, by applying different heating processes, the appropriate heating time is obtained to recover the lost sensitivity. In addition, the kinetic parameters of the TLD-400 TL dosimeter were determined before and after receiving a high dose, at each stage of the heating process, and recovery of sensitivity and modifications were identified. The kinetic parameters are obtained by fitting experimental data with a theoretical curve obtained from the general order model using a computer program.
    Keywords: TL, CaF2:Mn (TLD-400), High dose, Sensitivity loss, Recovery, Kinetic parameters, General order model
  • Mohsen Mehrabi *, Hojjatollah Mahani Pages 149-155

    Cancer is a significant public health problem worldwide and one of the leading causes of death worldwide. Breast cancer and fibroids are common among women, and if they are diagnosed on time, recovery and treatment will increase significantly.
    In this article, breast cysts are diagnosed based on the surface temperature characteristic of breast tissue. For this purpose, the temperature characteristics of a breast with a cyst have been evaluated. Heat transfer inside the breast is modeled by Penne’s bio-heat equation and solved by the finite element method. In this study, due to the difference in the dielectric properties of healthy and tumor breast tissue, the temperature distribution on the surface of the breast with a cyst of different sizes was determined. For this purpose, parameters such as temperature and SAR levels were examined and evaluated. The results show that with a similar amount of total energy for electromagnetic waves, the temperature level of the tissue exposed to the waves remains constant regardless of the input power combination. Also, results show that as the size of the tumor increases, the effect of radiation on breast tissue increases, and therefore the malignant area can be distinguished from the healthy area of breast tissue. The results show the difference in the surface temperature characteristics of the normal breast and breast with a cyst of various sizes, which can be a criterion in diagnosing the complication of breast cysts compared to normal breasts.

    Keywords: Breast tissue, Tumor, Finite element method, Temperature Distribution, Electromagnetic Waves
  • Saba Bozorgi, Majid Monemzadeh *, Mostafa Zahefi Far Pages 157-163
    In this study, due to the importance of calibration in accurate dose measurement, we performed this process accurately and displayed the method and results in various diagrams. Also, using thermoluminescence dosimeters, gamma and neutron beams were measured. According to these results, the amount of gamma ray is 21 and the amount of neutron is 3 µSv/h per hour for flying in foreign routes and also for domestic routes, the amount of gamma ray is 2 and the neutron value is 0.1 µSv/h. It should be noted that all flight paths were done randomly at different altitudes.
    Keywords: Gamma-ray, cosmic ray, Neutron, Thermoluminescence, flight, Calibration