فهرست مطالب

سنجش و ایمنی پرتو - سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 49، بهار 1403)

نشریه سنجش و ایمنی پرتو
سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 49، بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • لاله یونسی، مهدی صالحی باروق*، شروین احمدی، وحید اسماعیلی ثانی، اسمعیل بیات صفحات 1-9
    ضرورت ساخت آشکارسازهایی با ابعاد بزرگ، بازدهی مطلوب، قدرت تفکیک بالا و قیمت کم، در دو دهه اخیر منجر به تحقیقات گسترده ای در ساخت سوسوزن های پلاستیکی شده است. بهینه سازی این نوع سوسوزن از موضوعات تحقیقاتی روز دنیا است. در این پژوهش از مونومر استایرن، دی فنیل اکسازول (PPO) به عنوان فلوروفور اولیه، فنیل اکسازول بنزن (POPOP) به عنوان فلوروفور ثانویه و نفتالن در ساخت سوسوزن پلاستیک استفاده شد. ساخت نمونه ها بر اساس فرایند پلیمریزاسیون با روش حرارتی بدون آغازگر صورت گرفته است. نتایج طیف سنجی گاما با استفاده از چشمه های 137Cs و 60Co نشان داد که با افزودن نفتالن در ساخت سوسوزن پلاستیک، بهره نوری به ترتیب 5/7 و 2/7 درصد افزایش می یابد. جداسازی پرتوهای گاما و نوترون با استفاده از روش گذر از صفر به وسیله چشمه 252Cf نشان داد که برای نمونه شامل 15 درصد وزنی PPO بدون حضور نفتالن، FOM و نسبت قله به دره در بایاس 1000keVee به ترتیب برابر 0/91 و 4/18 و برای نمونه شامل 15 درصد وزنی PPO و 4 درصد وزنی نفتالن، برابر 1/05 و 8/71 است.
    کلیدواژگان: سوسوزن پلاستیکی، فلوروفور اولیه، فلوروفور ثانویه، نفتالن، جداسازی
  • محدثه فلاحتکار، مهیار نیروئی*، علیرضا آزادبر صفحات 10-17
    محاسبه توزیع فضایی دز در طول پرتودرمانی می تواند به پزشک ها در درمان بهتر اندام سرطانی و کاهش دز اندام های حساس اطراف آن، کمک کند. دزیمترهای ژل پلیمری معادل بافت حاوی مواد شیمیایی حساس به پرتو هستند که تحت تابش به صورت تابعی از دز جذبی، پلیمریزه شده و اطلاعات فضایی توزیع دز با تصویربرداری از ژل تابش دیده، قابل استخراج است. در این مطالعه، با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX و فانتوم ORNL، ابتدا دز دریافتی ریه ها، کبد، پستان، معده، طحال و کلیه ها در حین پرتودرمانی هدفمند بافت سرطانی ریه با استفاده از ید-131 شبیه سازی شد. سپس ژل دزیمترهای MAGICA و PAGATA در بافت های هدف قرار داده شده و دز دریافتی آن ها مجددا بررسی شد. نتایج این شبیه سازی ها نشان می دهد که دز دریافتی بافت ریه ها، کبد، پستان، معده، طحال و کلیه ها با نتایج ژل دزیمترهای MAGICA و PAGATA قابل مقایسه هستند؛ بنابراین از این ژل دزیمترها می توان در دزیمتری درمان با ید-131 در فانتوم های فیزیکی، استفاده کرد.
    کلیدواژگان: پزشکی هسته ای، PAGATA، MAGICA، ید-131، دزیمتر ژل پلیمری، MCNPX
  • ایمان روح پرور، علیرضا جوکار، طیب کاکاوند*، حسین رفیع خیری صفحات 19-25

    هدف از این مقاله تعیین شار نوترون های سریع فرودی بر آشکارساز HPGe در طول اندازه گیری بهره پرتوی گامای هدف ضخیم BN است. اندازه گیری ها با باریکه دوترون با انرژی های 6/0، 8/0، 1 و MeV 2/1 انجام شد. در این کار، با استفاده از بهره پرتوی گامای keV 596 حاصل از واکنش های74Ge (n,nγ)74Ge و 73Ge (n,γ)74Ge، شار نوترون های سریع  و همچنین سهم واکنش های گیراندازی و پراکندگی غیرالاستیک در بهره قله گامای keV 596 اندازه گیری شده است. مزیت روش، این است که نیاز به تجهیزات اضافی نیست و شار نوترون های سریع با استفاده از طیف گامای جمع آوری شده، به صورت برخط اندازه گیری می شود.

    کلیدواژگان: آسیب نوترون های سریع، PIGE، Hpge، پرتوی گامای Kev 596
  • سمیه هارونی*، راضیه فتحی باغ بهادرانی صفحات 27-34

    با بررسی منحنی های تابش ترمولومینسانس به ازای مقادیر مختلف آهنگ گرمادهی، در صورتی که نقطه ی بیشینه قله به سمت دما های بالا تر جابه جا شود و شدت بیشینه و سطح زیر منحنی کاهش یابند، می توان نتیجه گرفت که آن منحنی تحت اثر فروکشی دمایی قرار دارد. یکی از دزیمترهایی که تحت اثر فروکشی دمایی قرار دارد، CaF2:Mn (TLD-400) است. از طرفی منحنی تابش ترمولومینسانس این دزیمتر ترکیبی از 5 قله معرفی می شود که همگی از سینتیک مرتبه اول پیروی می کنند. در این کار با معلوم بودن پارامترهای فروکشی دمایی این دزیمتر، پارامتر های سینتیک منحنی تابش ترمولومینسانس با و بدون در نظرگرفتن اثر فروکشی دمایی، طبق مدل سینتیک مرتبه اول تعیین شد. این کار از طریق برازش منحنی های تابش ترمولومینسانس تجربی با رابطه ی تئوری به ازای مقادیر مختلف آهنگ گرمادهی انجام شد. از آن جایی که رابطه شدت ترمولومینسانس با و بدون در نظرگرفتن اثر فروکشی دمایی متفاوت است، مشاهده شد که پارامترهای سینتیک حاصل از برازش منحنی های تابش ترمولومینسانس تجربی با و بدون در نظر گرفتن اثر فروکشی دمایی یکسان نیستند.

    کلیدواژگان: ترمولومینسانس، Caf2:Mn (TLD-400)، آهنگ گرمادهی، مدل مرتبه اول، فروکشی دمایی، پارامترهای سینتیک
  • کیهاندخت کریمی شهری*، محمدالله شیرزاد صفحات 35-45
    برآورد سریع توزیع دز در قربانیان حوادث رادیوگرافی صنعتی، حائز اهمیت است. به این منظور، در اختیار داشتن کتابخانه ای از داده های دز موثر و دز جذبی برای استفاده در شرایط بحرانی، می تواند موثر واقع شود. در این مطالعه دز موثر کل بدن، برای دو چشمه پرکاربرد در رادیوگرافی صنعتی Ir192 و Co60 با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX و فانتوم وکسل مرد بزرگسال ICRP برآورد شده است. شبیه سازی ها در 4 هندسه تابشی قدامی-خلفی،خلفی-قدامی، راست و چپ جانبی و 5 ارتفاع مختلف چشمه شامل؛ کف زمین، وسط ران پا، انتهای تنه، وسط تنه و بالای تنه در نزدیکی گردن صورت گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که دز موثر در تمامی ارتفاع ها به جز در کف زمین از فاصله cm100 به بعد مستقل از ارتفاع چشمه و تقریبا  یکسان است . بیشترین و کمترین مقدار دز موثر، به ترتیب مربوط به هندسه تابشی قدامی-خلفی و راست جانبی است. مقدار دز موثر در ارتفاع وسط تنه در هندسه قدامی-خلفی و در فاصله cm 5/0 در مقایسه با ارتفاع وسط ران پا و کف زمین به ترتیب 5 و 200 برابر بیشتر برای هر دو چشمه Ir192 و Co60 است. با استفاده از داده های به دست آمده در این مطالعه، دز موثر قربانی حادثه 1996 گیلان mSv 200 به دست آمد. نتایج به دست آمده در این مطالعه، با داده های گزارش شده در ICRP  مقایسه و دلایل اختلاف بررسی شده است.
    کلیدواژگان: حوادث رادیوگرافی صنعتی، چشمه های رادیوگرافی Co60و Ir192، کد مونت کارلو MCNPX، دز موثر
  • محسن محرابی*، سونیا کرمی، کوثر کهزادی، حسین پرواز، فرزاد بیات مستعلی نژاد، فریبا هوائی صفحات 47-54
    در این پژوهش ضایعات استخوان ماهی مرکب از سواحل خلیج فارس جمع آوری شده است و پس از شستشو و خالص سازی، نانو-ذرات کربنات کلسیم خالص توسط فرآیند آسیاب مکانیکی و سپس نانوذرات کلسیم اکسید از کلسینه کردن نانوذرات کربنات کلسیم در کوره سنتز شده است. ساختار و شکل و اندازه نانوذرات بدست آمده به وسیله الگوی پراش پرتوایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته اند و با استفاده از روش ویلیامسون-هال اندازه تقریبی 68 نانومتر برای نانوبلورک ها به دست آمده که با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی هم خوانی دارد. نانوذرات به وسیله تابش های متفاوت از پرتو گاما به وسیله چشمه 60Co مورد تابش قرار گرفته اند و رفتار ترمولومینسانس آن ها در برابر پرتوهای گاما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که نانوذرات در دزهای بالا نسبت به پرتوهای گاما از خود حساسیت نشان می دهند و در یک بازه KGy 1 تا 5 KGy رفتار خطی دارند. نمودار محو شدگی نمونه ها در یک بازه 30 روزه کاهش 12 درصدی را از خود نشان داده اند.
    کلیدواژگان: کربنات کلسیم، استخوان ماهی مرکب، کلسیم اکسید، نانوذرات، ترمولومینسانس، پرتو گاما
|
  • Laleh Younesi, Mahdi Salehi Barough *, Shervin Ahmadi, Vaheed Esmaili Sani, Esmaeil Bayat Pages 1-9
    The necessity for fabrication detectors with large dimensions, optimal efficiency, high resolution and low price has led to extensive research in the manufacturing of plastic scintillators in the last two decades. The optimization of this type of scintillator is one of the current research topics in the world. In this study, styrene monomer, diphenyloxazole (PPO) as the primary fluorophore and phenyl oxazole benzene (POPOP) as the secondary fluorophore and naphthalene were used to fabricate the plastic scintillators. The samples were fabricated through thermal polymerization without an initiator. The results of gamma spectroscopy using 137Cs and 60Co sources have been shown the increase of the light yield by 5.7% and 2.7% respectively by adding naphthalene in construction of the plastic scintillator. The neutron-gamma discrimination was determined with an analogous discrimination circuit based on the zero-crossing method with a 252Cf source. The results showed that for the sample containing 15 wt% PPO without naphthalene, the FOM and peak-to-valley ratio at a bias of 1000 keVee were 0.91 and 4.18, respectively, while for the sample with 15 wt% PPO and 4 wt% naphthalene, 1.05 and 8.71 were obtained, respectively.
    Keywords: Plastic Scintillator, Primary Fluorophore, Secondary Fluorophore, Naphthalene, Discrimination
  • Mohadeseh Falahatkar, Mahyar Nirouei *, Alireza Azadbar Pages 10-17
    Calculation of the dose spatial distribution during radiation therapy can help doctors to better treat the cancerous organ and reduce the dose of sensitive organs around it. Tissue equivalent polymer gel dosimeters consist of radiation-sensitive chemicals that are polymerized under irradiation as a function of absorbed dose, and the spatial information of dose distribution can be extracted by imaging the irradiated gel. In this study, using MCNPX Monte Carlo code and ORNL phantom, the received dose of lungs, liver, breast, stomach, spleen, and kidneys were simulated during targeted radionuclide therapy of lung cancer tissue with iodine-131. Then MAGICA and PAGATA gel dosimeters were placed in the target tissues and their received dose were checked again. The results of these simulations show that the received tissue dose of lungs, liver, breast, stomach, spleen, and kidneys are comparable with the results of MAGICA and PAGATA gel dosimeters; therefore, these gel dosimeters can be used in dosimetry studies of treatment with iodine-131 in physical phantoms.
    Keywords: Nuclear Medicine, PAGATA, MAGICA, Iodine-131, Polymer Gel Dosimeter, MCNPX
  • Iman Rouhparvar, Alireza Jokar, Tayeb Kakavand *, Hossein Rafi-Kheiri Pages 19-25

    The aim of this paper is to determine the fast neutrons flux incident upon the HPGe detector during the BN thick target gamma-ray yield measurements. These measurements were conducted using the deuteron beam of 0.6, 0.8, 1 and 1.2 MeV. In this work, we measured the fast neutrons flux using the 596 keV gamma peak originating from the 74Ge(n,nγ)74Ge and 73Ge(n,γ)74Ge reactions. The contributions of the capture and inelastic scattering reaction over the 596 keV gamma peak yield were measured. The advantage of the method is that no additional equipment is required and the flux of fast neutrons is measured online using the collected gamma spectrum.

    Keywords: Fast Neutron Damage, PIGE, Hpge, 596 Kev Gamma- Ray, MCNPX
  • Somayeh Harooni *, Raziyeh Fathi-Baghbahadorani Pages 27-34

    The thermal quenching can be identified from diminishing of maximum temperature and peak intensity of thermoluminescence glow peaks by increase in heating rate. CaF2:Mn(TLD-400) is amongst the thermoluminescence phosphors that is affected by thermal quenching. thermoluminescence glow curve of this phosphor is contained 5 component glow peaks which obey first order kinetics. Using the given thermal quenching parameters of this phosphor, the kinetic parameters of all component glow peaks were evaluated with and without considering thermal quenching effect based on first order kinetics. This was carried out by fitting the experimental glow curve with theoretical models for different heating rates. Considering that the function describing the thermoluminescence intensity in presence of thermal quenching differs from that in absence of thermal quenching, fitting procedure results different kinetic parameters for two above cases.

    Keywords: Thermoluminescence, Caf2:Mn (TLD-400), Heating Rate, First Order Model, Thermal Quenching, Kinetic Parameters
  • Keyhandokht Karimi-Shahri *, Mohammad Allah Shirzad Pages 35-45
    Fast estimation of dose distribution in victims of industrial radiography accidents is important. Thus having a data library from effective dose and absorbed dose data for use in crucial situations can be effective. In this study, the whole body effective dose for two commonly used industrial radiography sources, 192Ir and 60Co, was evaluated using the MCNPX2.6 Monte Carlo code and the adult male voxel phantom ICRP. Simulations were performed in 4 radiation geometries (AP, PA, RLAT, LLAT) and 5 different source heights including ground, middle thigh, lower torso, middle torso, and upper torso. The results of this study show that the effective dose at all heights at distance greater than 100 cm, except for ground level, is independent of source height and relatively consistent. The highest and lowest values of effective dose are associated with the AP and RLAT radiation geometries, respectively. The effective dose at the middle torso in the AP geometry and at a distance of 0.5 cm is 5 and 200 times higher compared to the middle thigh and ground heights, respectively, for both 192Ir and 60Co sources. Using the data obtained in this study, the effective dose for a victim of a 1996 accident in Gilan was estimated to be 200 mSv. The results of this study were compared with the data reported in ICRP145, and the reasons for the differences were investigated.
    Keywords: Industrial Radiography Accidents, 60Co, 192Ir Radiography Sources, MCNPX Monte Carlo Code, Effective Dose
  • Mohsen Mehrabi *, Sonia Karami, Kosar Kohzadi, Hossein Parvaz, Farzad Bayat Mastalinezhad, Fariba Havaei Pages 47-54
    In this research, Squid bone wastes were collected from the coast of the Persian Gulf. After washing and purification, pure calcium carbonate nanoparticles and calcium oxide nanoparticles were synthesized by mechanical grinding and calcination. The structure, shape, and size of the nanoparticles have been investigated by X-ray diffraction pattern and scanning electron microscope, and using the Williamson-Hall method, an approximate size of 68 nm has been obtained for them, which is consistent with the scanning electron microscope images. Gamma rays irradiated to nanoparticles from a 60Co source and their thermoluminescence properties were investigated. The obtained results illustrate that nanoparticles show sensitivity to gamma rays in high doses and have a linear behavior in a range of 1 kg Gy to 5 kg Gy. The fading curve of the samples showed a 12% decrease in 30 days.