جداسازی ایزوتوپ های عناصر سنگین به روش icr

جداسازی ایزوتوپی یکی از شاخه های بزرگ فیزیک هسته ای است. امروز نیاز به ایزوتوپ های خاص و خالص رو به افزایش است، تا آنجایی که به مقادیر کیلوگرم در سال نیاز به وجود دارد. همچنین به خاطر نیاز چشمگیر به ایزوتوپ های ca48 وga157 در پزشکی و رادیو داروها و مسأله تحریم، به تولید این رادیو داروها در داخل ایران نیاز مبرم داریم. دستگاه icr (ion cyclotron resonance) توانایی تولید چندین کیلوگرم ایزوتوپ را در سال دارا می باشد، و می تواند ایران را به تولید کننده ایزوتوپ ها نیز تبدیل کند. این پایان نامه، با همکاری سازمان انرژی اتمی ایران و دانشگاه فردوسی مشهد انجام شده است. از آنجایی که این اولین طرح تحقیقاتی در مورد icr در ایران است و با توجه به حجم مطالعات، پژوهش از فروردین ماه 1389 آغاز و در شهریور 1390 به پایان رسید. این پایان نامه با امید تأمین اطلاعات اولیه برای ساخت دستگاه icr آغاز شده است. توابع توزیع سرعت عرضی و عوامل موثر بر تشدیدها در روش گرمایش تشدید سیکلوترونی یونی تعیین شده است. این اثرها برای ایزوتوپ های عناصر سنگین به ویژه ایزوتوپ های اورانیوم مورد بررسی قرار گرفته است. همینطور پارامترهای اصلی برای آنتن سیستم جداساز گرمایش سیکلوترونی یونی در حالت های تشدیدی تعیین گردیده و عوامل موثر بر ضریب جداسازی برای آن مشخص شده است. شارهای یونی به سوی صفحات جمعگر می روند و با انتگرال گیری از توابع توزیع یونی، که متناظر با محدوده مجاز سرعت های طولی و عرضی و مختصات عرضی مراکز هادی مسیرهای یونی در مقابل صفحات جمعگر می باشند، تخمین زده شده است. یک چینش تشدید سیکلوترونی و راه های تولید جریان پلاسما را توضیح داده ایم.. جداسازی ایزوتوپ غلیظ شده توسط روش سیکلوترونی یونی مورد بحث قرار گرفته است. مشخصات اولیه جداسازی جمعگر ذرات گرم، با در نظر گرفتن پارامترهای اصلی چینش و پلاسما، محاسبه شده اند. و در نهایت توانایی جداسازی ایزوتوپی یون های توسط این سیستم جداسازی به اثبات رسیده است.