چکیده : گاز رادیواکتیو رادن ، ، که از زنجیره ی واپاشی سرچشمه می گیرد از طریق فرایند نفوذپذیری و همرفتی از خاک و صخره ها خارج شده و به هوای بیرون راه پیدا می کند. به منظور بررسی اثر میدان مغناطیسی بر ضریب نفوذپذیری رادن با استفاده از فیلتر کاغذی، سطح جانبی استوانه ای از جنس تفلون سیم پیچی شد و فیلتر های کاغذی در دو قاعده ی آن قرار گرفتند. با توجه به ابعاد استوانه و تعداد سیم پیچ ها در واحد طول، جریان های اعمالی 1/0 تا 9/0 آمپر، میدان های مغناطیسی یکنواخت 4/4 تا 5/39 گوس موازی با محور اصلی و عمود بر سطح فیلترها را ایجاد نمود. با ورود گاز رادن درون حجم استوانه، تغییرات غلظت این گاز توسط آشکارساز rad7 اندازه گیری شد. سپس با برازش منحنی غلظت بر حسب زمان، ضریب نشت و واپاشی رادن از استوانه در میدان های مختلف تعیین شد و به دنبال آن ضریب نفوذپذیری محاسبه گردید. نتایج بدست آمده دلالت بر افزایش ضریب نفوذپذیری گاز رادن با افزایش میدان مغناطیسی دارد. بطوریکه هنگام استفاده از فیلتر کاغذی ، ضریب نفوذپذیری رادن از مقدار برای میدان صفر تا مقدار برای میدان 5/39 گوس و هنگام استفاده از فیلتر آلومینیومی از مقدار برای میدان صفر تا مقدار برای میدان 5/39 گوس بدست آمد. کلید واژه: رادن- نفوذپذیری- میدان مغناطیسی- غشا

گاز رادیواکتیو رادن، ، که از زنجیره ی واپاشی سرچشمه می گیرد، از طریق دو فرآیند نفوذپذیری و همرفت از خاک و صخره ها خارج شده و وارد محیط اطراف می شود. به منظور بررسی اثر میدان مغناطیسی بر ضریب نفوذپذیری رادن، از فیلترهای پلیمری و نمونه ای از خاک استفاده گردید. فیلترها در دو قاعده ی استوانه ای از جنس تفلون، که سطح جانبی آن سیم-پیچی شده بود، قرار گرفتند. با توجه به ابعاد استوانه و تعداد سیم پیچ ها در واحد طول، جریان های اعمالی 1/0 تا 9/0 آمپر، میدان های مغناطیسی یکنواخت 4/4 تا 5/39 گوس موازی با محور اصلی و عمود بر سطح فیلترها ایجاد نمود. پس از اتصال استوانه به منبع تولید گاز رادن و افزایش غلظت گاز درون استوانه به حد کافی، استوانه از منبع جدا و تغییرات غلظت گاز درون استوانه در زمان های مختلف توسط آشکارساز اندازه گیری شد.آنگاه با برازش منحنی های غلظت بر حسب زمان، ضریب نشت و واپاشی رادن و به دنبال آن ضریب نفوذپذیری محاسبه گردید. نتایج به دست آمده در مورد فیلترهای پلیمری، دلالت بر کاهش ضریب نفوذپذیری گاز رادن با افزایش میدان مغناطیسی دارد. در حالیکه فیلتر خاک افزایش ضریب نفوذپذیری را با افزایش میدان مغناطیسی نشان می داد. به طوریکه هنگام استفاده از فیلتر پلیمری (اکریلونیتریل بوتادین استایرن)، ضریب نفوذپذیری رادن از مقدار برای میدان صفر تا مقدار برای میدان 5/39 گوس و برای فیلتر پلیمری (لگزان) نیز از مقدار برای میدان صفر تا مقدار برای میدان 5/39 گوس به دست آمد. برای فیلتر خاک، ضریب نفوذپذیری رادن از مقدار برای میدان صفر تا مقدار برای میدان 5/39 گوس به دست آمد.

امروزه تلاش های زیادی در جهت کاهش تلفات و خسارات ناشی از زمین لرزه انجام گرفته است. با این وجود هر از گاهی، زمین لرزه ها در گوشه و کنار دنیا، تلفاتی سنگین و خساراتی جبران ناپذیر به جای می گذارند. ایران نیز بواسطه ی قرار گرفتن در یکی از لرزه خیزترین مناطق جهان، از این قاعده مستثنی نیست. تاکنون روش های متعددی برای کاهش اثرات این پدیده ی طبیعی پیشنهاد شده است که یکی از جذاب ترین جنبه های آن، موضوع پیش نشانگری زمین لرزه است. در این پژوهش، سعی شده است تا کارایی گاز رادون، به عنوان یکی از پیش نشانگرهای زمین لرزه تایید شده از جانب iaspei، بررسی گردد. از این رو، با انتخاب استان کرمان بعنوان یکی از لرزه خیزترین استان های ایران، ساختار زمین شناسی آن بررسی گردید و با در نظر گرفتن پارامترهای متعدد محیطی، ایستگاه پایش پیوسته ی گاز رادون در چشمه ی آبگرم جوشان – در مجاورت گسل فعال گلباف – راه اندازی شد. با برداشت منظم میزان رادون محلول در این آب و نیز برخی از پارامترهای محیطی برای مدت چندماه، تلاش گردیده است تا ارتباطی منطقی میان تغییرات سطح این گاز و رویداد زمین لرزه ها برقرار گردد. از آنجایی که برداشت های میدانی، همواره تحت تاثیر عوامل محیطی واقع می شوند، می بایست برای نیل به تفسیرهای منطقی، این گونه اثرات حذف گردند. از این رو، برای نخستین بار، از فیلتر قدرتمند کالمن برای حذف نوفه از سیگنال های برداشت شده استفاده گردید. در ادامه، از خروجی این فیلتر برای برقراری ارتباط با برخی از پارامترهای لرزه خیزی منطقه، استفاده گردید.

در این رساله با استفاده از کد mcnp قلب راکتور شبیه سازی شده و سپس با محاسبه پاسخ دتکتورهای spnd و استفاده از نرم افزار متلب نقشه توزیع شار نوترون ها در قلب راکتور تخمین زده می شود، و در ادامه سعی می شود با استفاده از تعداد کمتری spnd با تقریب نسبتا خوبی توزیع شار نوترون ها در قلب راکتور بدست آورده شود.

چکیده آشکار سازهای gem در سال های اخیر در مراکز پزشکی، فیزیک انرژی های بالا، فیزیک کیهانی و مراکز هسته ای استفاده فراوانی پیدا کرده اند .تست ها وآزمایشات فراوانی برای بررسی های مشخصه ها وعملکرد آنها انجام شده است. آشکارسازهای gem از یک فویل کپتون(kapton) به ضخامت mµ 50 که دو طرف آن با مسی به ضخامت mµ5 پوشانده شده است ساخته شده که تمام سطح آن با کانال هایی به قطر mµ 70 سوراخ شده است. به طور نمونه تعداد این سوراخ ها 46000 سوراخ درابعاد 3*3 سانتی متر است و اختلاف پتانسیلی در حدود 500 ولت در دو طرف فویل اعمال می شود که میدان الکتریکی حدودcm/kv 100 ایجاد می کندکه این میدان باعث تکثیر در کانال ها می شود. این فویل درون محفظه ای پرشده ازترکیب گاز آرگون و دی اکسید کربن قرار می گیرد.در این پایان نامه نحوه آشکارسازی پرتو ها و فرایند هایی که در آشکارساز رخ می دهد، بررسی شده است. این اولین سعی برای ساخت این نوع آشکارساز بوده است و تا به حال تحقیق جامعی در ایران در مورد gem ها صورت نگرفته است. در ساخت آشکار ساز gemبه مشکلات فراوان برخوردیم. ولی در نهایت یک نمونه عملی و ساده آن ساخته شد. عملکرد آشکارسازهای گازی بر اساس یونیزه کردن ملکول های گاز بوسیله پرتو است که بعد از آن توسط ولتاژ اعمالی بین دو الکترود تجمع جفت یون ها را بدنبال خواهیم داشت. جریان و یا بارهای اندازه گیری شده متناسب با ولتاژ اعمالی و مقدار انرژی پرتو و وابسته به نوع و فشار گاز است. در آشکارساز gem نیز روند کلی کار به بر اساس عملکرد آشکارسازهای گازی استوار است. در این پایان نامه سعی شده که جزئیات این نوع آشکارساز بیان شود و نکات علمی وعملی را استخراج کنیم و بتوانیم راهگشای هرچند کوچکی برای دیگر دانشجویان علاقمند به این موضوع باشیم. کلمات کلیدی: آشکارساز-آشکارساز gem-میدان الکتریکی-اختلاف پتانسیل-کپتون

چکیده: رادون 222 یک عنصر گازی و بشدت رادیواکتیو با نیمه عمر 8/3 روز در زنجیره واپاشی اورانیوم 238 قرار دارد. پایش رادون و سطح غلظت رادون درون محیط های بسته از نظر علمی و تکنولوژی بعلت کاربردهای آن در مطالعات آب شناسی, زمین شناسی, اقیانوس شناسی, پیش بینی زمینلرزه و علوم زمینی مورد علاقه است. چون رادون و دخترانش ذارات آلفا و بتا تولید می کنند تنفس یا بلعیدن آن موجب سرطان بویژه در ریه ها می گردد. بنابراین سنجش رادون درون آب وهوا یک گام مهم در کاهش درمعرض قرار گرفتن آن است. در این کار یک مدل بر اساس تئوری مدارهای الکتریکی برای مدلسازی خروج رادون از آب به هوا در اندازه گیری نمونه ای و پیوسته ارائه شده است. مقایسه معادلات دیفرانسیلی خروج رادون از آب به هوا با یک مدار الکتریکی هیبرید نشان می دهد حجم آب, حجم هوا, غلظت رادون, شار رادون و ضریب حلالیت (که بستگی به دمای آب دارد) به ترتیب هم ارز با ظرفیت, ولتاژ دو سر خازن, جریان و بهره ولتاژ می باشد. سپس با استفاده از مدل الکتریکی سرعت انتقال رادون از آب به هوا و تغییرات غلظت رادون درون آب بر حسب زمان بدست آورده شده است. همچنین تغییرات غلظت رادون هوا با دما ,حجم آب و هوا بدست آورده شده است. اولین سایت پایش پیوسته گاز رادون در ایران از سال 2007 در چشمه آبگرم جوشان بر پا شده است. سایت پایش رادون در نزدیکی چشمه آبگرم جوشان که روی گسل فعال با غلظت نسبتاً بالاست, قرار دارد. غلظت رادون بطور پیوسته از 2007/13/12 تا 2008/03/8 در هر 10 دقیقه اندازه گیری شده است. در این کار روشی برای ارتباط زمان زمینلرزه, اندازه و محل زمینلرزه با رفتار غلظت رادون ارائه شده است.

در طراحی و محاسبات نوترونی قلب راکتور و اخذ مجوزهای لازم ایمنی و محاسبه پارامترهای ایمنی به عنوان مثال یافتن توان تولیدی در کانال داغ، بررسی رفتار وابسته به زمان و ... اغلب نیاز به هزاران بار انجام محاسبات کل قلب راکتور برای یافتن توان هر میله سوخت می باشد. به منظور اجتناب از اینگونه محاسبات پرهزینه روش های جدیدی با عنوان "بازسازی شار(قدرت)" معرفی شده است. روش تابع فرم تحلیلی از جمله روش هایی است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش، یک چندجمله ای به صورت ضریب ، تابع شکل شار را اصلاح و شار بازسازی شده را در مجتمع سوخت تولید می کند. تابع شکل شار از محاسبات کم هزینه بحرانیت مجتمع سوخت بدست می آید. در این پژوهش از تابع چندجمله ای دو متغیره درجه دوم استفاده شده که 9 ضریب مجهول آن به کمک اعمال شار بازسازی شده به تطبیق با چهار شار گوشه ای، چهار شار سطحی و یک شار حجمی بدست می آید. این مقادیر معلوم یکبار توسط کد citation که ازجمله کد های در دسترس و مورد اعتماد در کشور می باشد، و یکبار توسط کد parcs بدست آمده است. کد parcs به طور کلی نتایج بهتری نسبت به کد citation نشان می دهد و کد citation تنها در مجتمع های سوخت دور از مرز نتایج قابل قبولی ارایه می دهد. در ادامه، روش چندجمله-ای برای گروه حرارتی با روش طیفی بهبود داده شد. با استفاده از مقادیر حاصل از شبیه-سازی قلب راکتور با طول مش بزرگ و تقریب اختلاف محدود، حداکثر خطای بازسازی توان تولیدی در مجتمع های سوخت داخل قلب حدود 0/5 درصد می باشد و همچنین با جایگزین کردن مقادیر معلوم با مقادیر مرجع(حاصل از محاسبات مش ریز اختلاف محدود)، بهترین نتیجه در روش چند-اسمبلی در بازسازی توان با بیشترین خطای 1.5 درصد در میله های سوخت واقع در مرز مشاهده شد.

آشکارسازی و اندازه گیری گاز رادیو اکتیو رادن به عنوان یکی از مهم ترین عوامل پرتو زای طبیعی (بر طبق آمار epa حدود ./.30 درصد پرتو گیری طبیعی ناشی از رادن و دختران کوتاه عمر آن است) از اهمیت خاصی برخوردار است، زنجیره واپاشی این عنصر شامل دختران کوتاه عمری است که از آنها به عنوان عوامل پرتو زای طبیعی نام برده می شود. برای اندازه گیری رادن و دختران آن که در واقع انتشار دهنده ذرات آلفا و بتا و گاما هتسند. از وسایل اندازه گیری متعددی استفاده می شود که بر اساس نحوه اندازه گیری به دو گروه کلی اندازه گیرکننده های اکتیو و پسیو تقسیم می شوند. انتشار رادن و همچنین اندازه گیری که آشکار سازهای رادن انجام می دهند تحت تأثیر شرایط محیطی (دما، رطوبت ...) است برای کالیبره کردن این آشکا سازها ساخت محفظه هایی که کنترل پذیر باشند و بتوان اطلاعات آنها را ثبت کرد لازم بنظر می رسد. از مهمترین مشکلات ساخت این محفظه ها می توان موارد ذیل را ذکر کرد: -دسترسی به چشمه استاندارد - کنترل شرایط محیطی محفظه در حد مطلوب و پایدار اگر بتوان شرایطی را فراهم کرد تا نیاز به چشمه استاندارد و آشکارساز مرجع برطرف شود، می توان شرایط کالیبراسیون را با سهولت بیشتری ایجاد کرد.

کریستال¬های سنتیلاسیون انرژی به جای مانده توسط چشمه در کریستال را به نور تبدیل می¬کنند. برای آشکارسازی این نور مرسوم است که از لوله¬های فوتو مالتی پلایر که نور حاصله را به پالس الکتریکی تبدیل می¬کنند استفاده شود. یکی دیگر از روش¬های تبدیل نور حاصله به پالس الکتریکی استفاده از فوتودیود می¬باشد. فوتون¬های تولید شده در پدیده سنتیلاسیون در اثر برخورد با اتم¬های ماده مربوط به فوتودیود (مانند سیلیکون) ایجاد زوج الکترون و حفره می¬کنند که توسط ولتاژ اعمال شده به فوتودیود جمع¬آوری شده و تولید پالس الکتریکی می¬شود. از آنجایی که فوتودیود دارای مزایایی از قبیل ارزان بودن، کوچک بودن، عدم نیاز به ولتاژ بالا و ... می¬باشد جایگزین خوبی برای لوله مالتی¬پلایر می¬باشد و در مواردی که امکان استفاده از لوله فوتومالتی¬پلایر وجود ندارد می¬توان از آن استفاده کرد. البته باید این مسئله را در نظر گرفت که تنها کریستال¬های خاصی از نظر انطباق طیف طول موج قابلیت کوپل شدن با فوتودیود را دارند. یکی از این کریستال¬ها کریستال یدید سزیم اکتیو شده با تالیم می¬باشد. در این پروژه با استفاده از دو کریستال یدید سزیم اکتیو شده با تالیم به دلیل انطباق خوب با فوتودیود و سولفید روی اکتیو شده با نقره به دلیل در دسترس بودن و بررسی شرایط انطباق آن با فوتودیود، به آشکارسازی اشعه آلفای ناشی از رادون پرداخته¬ایم. آشکارساز حاصل را توسط کد mcnpx شبیه سازی کرده و در نهایت شرایط ساخت آن را بررسی کرده¬ایم. طیف به دست آمده از طریق شبیه¬سازی انطباق خوبی با طیف¬های عملی به دست آمده از طریق آشکارسازهای دیگر دارد ولی در حال حاضر شرایط ساخت این آشکارساز با یدید سزیم اکتیو شده با تالیم به دلیل در دسترس نبودن این کریستال وجود ندارد. هم چنین دیده می¬شود که پودر سولفید روی به دلیل عدم هم¬خوانی طیف طول موج با فوتودیود مورد استفاده قابلیت کوپل شدن با فوتودیود را نداشته و بهتر آن است که با لوله فوتومالتی¬پلایر کوپل شود.

تاکنون مطالعات چندی در زمینه بی هنجاری های دمایی سطح زمین در ارتباط با زمین لرزه ها با استفاده از داده های ماهواره ای و آبهای زیر زمینی انجام شده است. از طرفی علت هرگونه فعالیت های لرزه ای به دینامیک و چگونگی انتقال گرمای درون زمین برمی گردد. در این تحقیق اساساً به مطالع? آثارگرما لرزه ای دو زمین لرز? جنوب غرب بلوک لوت پرداخته شد. برای یافتن روشی جهت پیش نشانگری گرما لرزه ای و معرفی یک کمیت گرمایی جدید که به فعالیت های زمین لرزه ای مربوط شود، تمام زلزله های یک ده? ایران (2005- 1996) که اطلاعات دمایی زیرسطحی داشتند، مورد مطالعه قرار گرفت. با مطالع? زلزله های حاشی? جنوب غرب لوت و تغییرات دمای زیرسطحی منطقه، بی هنجاری های دمایی بوجود آمده مورد بررسی قرار گرفت. برای ارتباط این بی هنجاری ها با پارامتر های لرزه ای و برای معرفی پارامتر جدیدی که بتوان از آن به عنوان پیش نشانگر زلزله استفاده نمود، دمای زیرسطحی 17 منطق? زلزله زد? ایران مطالعه شد. روش جدیدی در این گونه مطالعات پیش نهاد گردید که منجر به یک پارامتر جدید (i) شد. پارامتری که انتگرال تغییرات دمایی ناشی از تغییرات تمامی پارامترهای فیزیکی یا شیمیایی براثر فعالیت های زلزله ای می باشد. بر این اساس احتمال خطا و نادیده انگاشتن تغییر بعضی پارامتر های فیزیکی یا شیمیایی درون زمین بر اثر زلزله کاهش یافت. بررسی ها در این تحقیق نشان داد که پارامترi با پارامترهای لرزه ای ارتباط معناداری دارد، به طوری که i با بزرگای زلزله نسبت مستقیم و با فاصله از کانون زلزله، رابط? عکس دارد. با توجه به این هم خوانی خوب i با پارامترهای لرزه ای، برآن شدیم تا میزان تغییرات i را در بازه های زمانی قبل و بعد از زلزله مورد بررسی قرار دهیم که در هر دو مورد بیانگر تناسب پارامترهای لرزه ای با پارامتر i بود. لذا با مطالعات بیشتر در این زمینه احتمالاً از آن بتوان به عنوان پیش نشانگر زلزله استفاده کرد. نهایتاً با توجه به ارتباط زلزله با حرکات پوسته و نتیجتاً مواد درونی زمین، مطالعه ای کوتاه بر خواص کمیت فیزیکی گرانرویِ ناحی? گذارفاز در مرز دو گوشت? زمین، صورت گرفت. حل عددی معادلات حاکم بر جریان همرفتی درون زمین با نگاه جدید بر رفتار دینامیکی ناحی? گذار فاز و اعمال گرانروی بیشتر در این ناحیه، بیانگر همرفتی دولایه ای در گوشته زمین می باشد. ?

اندازه گیری شارنوترون داخل قلب رآکتور از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های کلی اندازه گیری شار نوترونی به دو صورت، محاسباتی وشبیه سازی شده با کد های رایج می باشد. یکی از روش های اندازه گیری شار، محاسبه اکتیویته موادی از قبیل مس است که به راحتی توسط نوترون ها فعال می شوند[11]. که این کار به دو صورت محاسبه در محل رآکتور تهران وبا شرایط تقریبا مشابهی، شبیه سازی با کد mcnpx2.6 در این پایان نامه صورت گرفته است. اطلاع از نقشه شار نوترونی رآکتور تحقیقاتی تهران تاکنون با استفاده از فعال سازی میله مسی قرار داده شده داخل قلب صورت گرفته است. اما تاکنون اندازه گیری شار نوترونی با فعال سازی میله مسی توسط شبیه سازی با کد mcnpx2.6 در رآکتور تحقیقاتی تهران انجام نشده است. در این بایان نامه فعال سازی به کمک میله مسی با کد mcnpx2.6شبیه سازی شده است. روش کار در سه مرحله، ابتدا توزیع شار نسبی سپس توزیع شار مطلق در نقطه خاص روی میله مسی ودر نهایت توزیع شار مطلق قلب رآکتوراندازه گیری شده است. جهت نرمالیزه کردن نتایج عملی نیز از محاسبه اکتیویته پولک طلای قرار داده شده روی میله مسی و محاسبه شار آن درحالی که پولک در یک مکان خاص روی میله باشد استفاده شده است[5]. این روش داخل قلب فقط در مکان خاصی که آشکار ساز تعبیه می شود امکان پذیر بود. برای رفع این مشکلات و مطالعه دقیق تر نقشه شار نوترونی داخل رآکتورتحقیقاتی تهران، از فایل ورودی کد mcnpx2.6 رآکتور تهران که با استفاده از مشخصات دقیق این رآکتور نوشته شده، نقشه شار نوترونی داخل قلب رآکتور در هر نقطه امکان پذیر است. در نتیجه شبیه سازی انجام شده با دقت بالایی بانتایج عملی هم خوانی داشتند.

بیشتر تجهیزات تصویر برداری پزشکی از جمله رادیولوژی تشخیصی و ماموگرافی، نیازمند یک دُزیمتر با دقت بالا جهت انداه گیری میزان دُز جذب شده و همچنین تضعیف صورت گرفته بر روی بیم اشعه ی x حین عبور از بافت بدن می باشند. آشکارساز های اتاقک یونش به دلیل سادگی، پاسخ سریع و قابلیت اطمینان بالا، یکی از مناسب ترین ابزار های دُزیمتری بیم اشعه ی ایکس در محدوده ی تشخیصی پرتو ها می باشند. طرح پیش رو، به موضوع ساخت یک اتاقک یونش صفحه موازی با دو حجم حساس جهت دُزیمتری بیم اشعه ایکس می پردازد که در نوع خود اقدامی منحصر بفرد در کشور محسوب می شود. در طراحی این آشکارساز از ایده ی تعبیه الکترود جمع کننده مجهز به الکترود محافظ در مرکز حجم هوای محبوس مابین پنجره های ورودی استفاده شده که خود منجر به تولید دو حجم حساس تنها با یک سیستم الکترود جمع کننده می شود، که با اعمال ولتاژ کاری مناسب به الکترود ها می توان زوج یون های تولیدی ناشی از برخورد پرتو های یونیزان در حجم حساس آشکارساز را به یک جریان الکتریکی قابل اندازه گیری تبدیل نمود. نتایج مربوط به آزمایش های کنترل کیفی آشکارساز ساخته شده در آزمایشگاه دُزیمتری استاندارد ثانویه مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای و کشاورزی کرج، دلیلی بر صحت این ادعاست که آشکارساز می تواند به عنوان یک دُزیمتر مرجع جهت دُزیمتری بیم مولد اشعه ی ایکس در آزمایشگاه های استاندارد دُزیمتری مورد استفاده قرار گیرد. جریان نشتی بسیار پایین، بازده جمع آوری یونی و پایداری بالای این اتاقک یونش ساخته شده، چند نمونه از ویژگی های بارز این آشکارساز نسبت به نمونه های مشابه ساخته شده می باشد، که عموماً ناشی از انتخاب مواد مناسب در ساخت و همچنین طراحی بهینه الکترود جمع کننده می باشد. علاوه بر این، نتایج شبیه سازی مربوط به کد مونت کارلو، تاثیر ناچیز الکترود مرکزی بر روی عملکرد این آشکارساز را نشان می دهد.

تغییرات زمانی غلظت گاز رادون درون خاک یکی از پیش نشانگرهای شناخته شده زلزله می باشد. برای این منظور لازم است که تغییرات غلظت گاز رادون به صورت پیوسته در یک گستره نسبتاً وسیع در مجاورت یک گسل مورد پایش قرار گیرد که این امر با آشکارسازهای موجود گاز رادون عملاً غیر ممکن است .در این رساله روش جدیدی جهت اندازه گیری پیوسته تغییرات غلظت گاز رادون در یک گستره وسیع با استفاده از فیبر نوری به عنوان حسگر گاز رادون معرفی گردیده است. برای این منظور در ابتدا به کمک کد محاسباتی mcnpx به بررسی دز جذبی ناشی از تابش رادون و دختران آن برروی فیبر نوری تک مد درحالتهای مختلف پرداخته شد. نتایج این شبیه سازی موید استفاده از فیبر نوری به عنوان یک دزیمتر و یا یک آشکار ساز می باشد. سپس با طراحی و چینش یک سیستم آزمایشگاهی متشکل از چشمه رادون، محفظه نگهدارنده، فیبر نوری تک مد بدون پوشش، آشکار ساز گاز رادون و دستگاههای اندازه گیری افت توان لحظه ای نور عبوری از فیبر نوری، غلظت های متفاوت گاز رادون در مجاورت فیبر ایجاد و میزان افت توان لحظه ای نور عبوری اندازه گیری گردید. از آنجایی که تغییرات گزارش شده غلظت گاز رادون درون خاک بر اثر زلزله معمولا بیش از یک بکرل بر لیتر می باشد با فرض اینکه طول فیبر کشیده شده در امتداد گسل حداقل ده کیلومتر باشد در نتیجه به ازای افزایش هر بکرل بر لیتر با افتی برابر با 40µw میکرو وات در کل طول فیبر روبرو خواهیم بود که دقت بالای روش فوق را در ثبت تغییرات غلظت گاز رادون می رساند.

راکتور تحقیقاتی تهران در سال 1342 راهاندازی شد. سوخت این راکتور در سال 1372 از درجه غنای بالا (heu) به درجه غنای پایین (leu) تبدیل شده است. سوخت های heu مصرف شده این راکتور در حوضچه ای نگه‍داری می شوند که در دوره های قبلی به طور کامل استفاده نشده و هنوز دارای اورانیوم کافی جهت راه اندازی قلب دیگری می باشند. لذا، هدف یافتن بهترین چیدمان قلب برای یک راکتور تحقیقاتی قدرت پایین با این سوخت های بر جا مانده است که امکان آنالیز فعال سازی نوترونی را داشته و برخی آزمایشات درس آزمایشگاه راکتور را بتوان انجام داد. قدرت این راکتور، پایین در نظر گرفته شده است تا سوخت کم مصرف شود و طول عمر راکتور طولانی گردد. منظور از بهترین چینش در این پایان نامه این است که، علاوه بر این که باید راکتور بحرانی شود، عمر مفید راکتور طولانی گردد. برای این منظور باید ضریب تکثیر افزایش یابد. بدین منظور در مجموعه حاضر، از کد wims و citation استفاده شده است. با استفاده از کد محاسبات سلولی wims بسته های سوخت مذکور مدل شده و ثوابت گروهی محاسبه شده است، سپس این ثوابت گروهی به همراه 26 آرایش مختلف قلب راکتور تهران (از سال 1346تا 1372) در ورودی کد citation استفاده شده است. این کد معادله پخش را حل کرده و توزیع توان را برای استفاده در قلب بعدی محاسبه می نماید، با این توزیع توان ثوابت گروهی جدید متناسب با میزان مصرف سوخت، با کمک کد wims برای قلب بعدی محاسبه می شود. بدین ترتیب با محاسبات مربوط به 26 قلب، مشخصات سوخت های مصرف شده از نظر میزان مصرف و ثوابت هسته ای آنها به دست می آید، سپس با این سوخت های برجا‍ مانده چیدمان قلب جدیدی برای کار در قدرت پایین 1 کیلو‍وات به گونه ای انجام می شود که مدیریت این بسته های سوخت به منظور افزایش طول عمر راکتور بهینه شود. برای به دست آوردن بهینه ترین چینش از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.

راکتورهای شبیه ساز آموزشی (utrs ) که توسط متخصصان داخلی طراحی و ساخته شده اند، از نوع راکتور آب سبک تحت فشار (pwr ) می باشند. با استفاده از این راکتور شبیه ساز، دانشجویان رشته مهندسی هسته ای و اپراتورهای نیروگاه های هسته ای با اعمال آزمایش های مختلف آموزش های لازم را خواهند دید؛ چرا که ویژگی و خصوصیات اصلی یک راکتور هسته ای وابسته به چگونگی رفتار نوترون های داخل قلب راکتور می باشد که با آزمایش های مختلف می توان به این خصوصیات دست یافت. با انجام آزمایش های گوناگون توسط راکتور شبیه ساز تمامی تغییرات به صورت مانیتورینگ در اختیار کاربر قرار داده می شود. به عنوان مثال تغییرات میله کنترل طی آزمایش صورت گرفته در یک صفحه جداگانه قابل مشاهده می باشد. در این پژوهش سعی شد که بتوان این قسمت را علاوه بر صفحه نمایش به سیستم سخت افزار مجهز کرد که به دنبال آن میله کنترل بتواند در مقیاس واقعی در موقعیت های مورد نظر utrs قرار گیرد تا بدین صورت دانشجویان بتوانند طریقه حرکت میله کنترل را در شرایط مختلف به خوبی فراگیرند. برای پیاده سازی این طرح، ارتباط utrs با سیستم سخت افزار ساخته شده ی میله کنترل برقرار شد. برای برقراری این ارتباط برنامه ای طراحی شد که با اجرای آن در utrs موقعیت های مختلف میله کنترل به صورت کد به سیستم سخت افزار منتقل گردیده و سیستم سخت افزار با دریافت کدهای مورد نظر میله کنترل را در موقعیت تعیین شده توسط utrs قرار می دهد. به عبارت دیگر کدهای مورد نظر از طریق برنامه های ارتباطی به plc منتقل شده و پس از پردازش، فرمان متناظر با آن به الکتروموتور صادر می شود و میله کنترل در مسیر مورد نظر حرکت می کند. در نهایت سیستم سخت افزار میله کنترل به دو روش راستی آزمایی شد. روش اول به صورت مجزا و بدون ارتباط با utrs است که در این روش برنامه تست از طریق کامپیوتر فرمان های لازم به سیستم را صادر می کند. در روش دوم سیستم سخت افزار به utrs متصل شده و با انجام آزمایش های مختلف، میله کنترل توسط سیستم سخت افزار در موقعیت های utrs قرار گرفت. در هر دو روش خطای موقعیت استقرار میله کنترل در سیستم سخت افزار نسبت به مقدار مورد انتظار کمتر از 2 میلی متر بوده است. پس از مراحل راستی آزمایی مشاهده می شود که سیستم سخت افزار قادر است میله کنترل را با دقت بالا در موقعیت های مورد نظر قرار دهد و به این صورت قابلیت جدیدی به utrs موجود در دانشگاه تحصیلات تکمیلی کرمان افزوده شده است.

با توجه به کاربردهای فراوان سنجش گاز رادون و نیز تاثیرات منفی این گاز بر سلامتی که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود، در این پایان نامه طراحی و ساخت سیستمی جهت پایش پیوسته میزان این گاز در هوا انجام شده است. دستگاه فوق الذکر از نوع آشکار سازهای گازی است و در ناحیه اتاقک یونیزاسیون کار می کند. از قابلیت های این سیستم می توان به اندازه گیری گاز رادون از مقدار bq/m3 1 تا bq/m32000000 با عبور دادن آن به طور مستقیم از درون اتاقک، رسم نمودار روی صفحه نمایش خود دستگاه، اندازه گیری میزان رطوبت و فشار و دمای هوای محیط، برنامه ریزی جهت اجرای عملیات های سنگین ریاضی با استفاده از کامپیوتر صنعتی درون دستگاه و اتصال به اینترنت جهت ارسال و دریافت اطلاعات و... را نام برد. امید است نتایج این تحقیقات مشکل گشای محققین و طراحان در زمینه ساخت و به کار گیری این گونه دستگاه ها باشد.

تغییرات غلظت گاز رادون در درون آبهای زیرزمینی می تواند به عنوان یکی پیش نشانگر زلزله مورد استفاده قرار گیرد. اندازه گیری پیوسته غلظت گاز رادون نیز همانند هر اندازه گیری دیگری می تواند همراه با جهت تشخیص الگوی مناسب از روی داده های اندازه گیری شده جهت پیش بینی زلزله احتیاج به حذف خطاهای فوق از روی داده های اندازه گیری می باشد. در این تحقیق با استفاده از یک فیلتر کالمن معمولی اقدام به حذف نوفه های سفید ناشی از مرحله اندازه گیری و مرحله محاسبه داده های خروجی شده است. با مقایسه منحنی حاصل از اعمال فیلتر کالمن با منحنی از روش داده ها بر اساس مقایسه ثابت زمانی سیستم پایش و ثابت زمانی بی هنجاری ما و مشاهده، همخوانی خوبی پیش آمد. توانایی فیلتر کالمن در حذف بی هنجاری ها نشان داده شده است.

تغییرات غلظت گاز رادون درون آبهای زیرزمینی، یکی از پیش نشانگرهای شناخته شده زلزله می باشد. در گذشته روش های متعددی جهت اندازه گیری غلظت رادون درون آب ارائه شده است. در این پایان نامه با استفاده از کد mcnpx امکان اندازه گیری مستقیم تغییرات گاز رادون درون آب با استفاده از آشکارساز گایگر مولر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یک آشکارساز گایگر مولر قرار گرفته در استوانه ای تفلونی که در آب غوطه ور شده است با استفاده از کد mcnpx شبیه سازی شده و پارامترهای گاز داخل آشکار ساز، ضخامت و جنس بدنه جهت آشکارسازی گاز رادون موجود در آب بهینه سازی گردیده است. ضریب حساسیت سیستم فوق برابر 3(count/s)(kbq/m3) می باشد. با توجه به تغییرات شدید غلظت گاز رادون در هنگام زلزله، روش فوق می تواند جهت پایش پیوسته غلظت گاز رادون بخصوص در چشمه هایی که دارای مقدار زمینه غلظت گاز رادون حدود 100 کیلو بکرل بر متر مکعب باشند، مورد استفاده قرار گیرد. همچنین برای بهتر شدن ضریب حساسیت قادریم تعداد استوانه ها را افزایش دهیم و با یک چینش 24 استوانه ای مربعی این ضریب را به 53/8(count/s)(kbq/m3) برسانیم.

در طی کارکرد یک راکتور هسته ای، ایزوتوپ های سنگین سوخت آن (هسته های اورانیوم یا پلوتونیوم) شکافته شده و به عناصر میان وزن تبدیل می گردند. از آنجا که این سوخت جهت جلوگیری از نشت پاره های شکافت* در میله های فلزی_مثل زیرکونیوم _جایگذاری شده اند روشهای معمول عکسبرداری قادر به سنجش میزان اورانیوم و یا پلوتونیم باقی مانده در سوخت نمیباشند. در این پایان نامه روش جدیدی جهت سنجش میزان سوخت باقی مانده با استفاده از مئون* های فضایی معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا با استفاده از کد mcnpx و با استفاده از شبیه سازی پرتوهای مئون میزان سوخت های مصرف شده برآورد شده است. استفاده از پرتو مئون دارای مزایایی است، از جمله وجود منشاء طبیعی آن بطوریکه زمین با این پرتو طبیعی که در محدوده انرژی gev 1000-1 می-باشد بطور دائم بمباران می¬شود. عمق نفوذ آن در مواد مختلف زیاد است چرا که مئون علی رغم جرم بالای آن (207برابر جرم الکترون) دارای سطح مقطع پایین واکنش با مواد است و بدین دلیل به راحتی در اجسام نفوذ می کند. با توجه به اختلاف زاویه ای که مئون قبل و بعد از عبور از مواد با عدد اتمی بالا ایجاد میکند شناسایی مواد با عدد اتمی بالا را میسر میسازد. در تحقیق پیش رو با انتخاب این رویکرد، زاویه مئون در هنگام ورود به جسم و نیز در هنگام خروج بدقت ثبت شده¬ است. با انتخاب ماده درون شبکه سوخت احتمالات پراکندگی با استفاده از تالی شماره یک کد مذکور بر حسب زاویه مئون خروجی بدست آمده است. بدین ترتیب می¬توان با داشتن اختلاف پراکندگی در زاویه مئون¬های خروجی قبل از شروع به کار راکتور و بعد از خاتمه کار راکتور میزان سوخت مصرفی را برآورد نمود. روش کار بدین صورت است که در تشکیل هندسه کد، یک صفحه آشکارساز در دو طرف شبکه سوخت قرار داده شده و زاویه پراکندگی مئون ها اندازه گیری شده است. در نهایت نمودارها و خروجی های حاصل از نرم افزار techplot و origin در تضمین روش مئون رادیوگرافی و برآورد دقت این روش با توجه به منحنی فرسایش سوخت ، حداقل میزان مصرفی که یک سوخت باید داشته باشد تا قابل سنجش توسط این روش باشد آورده شده است.

سوخت های غنای بالای مصرف شده (heu) راکتور تحقیقاتی تهران، درحال حاضر درون استخر سوخت های مصرف شده در آن محل نگهداری می شوند. این سوخت ها، در دوره های قبلی کار راکتور بطور کامل سوخته نشده و هم اکنون نیز دارای اورانیوم کافی برای راه اندازی قلب راکتور دیگری می باشند. در این تحقیق، از دیدگاه محاسبات نوترونیک به امکان سنجی برای ساخت قلب یک راکتور تحقیقاتی قدرت پایین آب سبک، به منظور استفاده در محیط دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، توسط سوخت های مصرف شده heu پرداخته شده است. با توجه به محاسباتی که به منظور بدست آوردن میزان مصرف هر کدام از این سوخت هایheu بعد از چندین سال کارکرد در چیدمان های مختلف قلب بدست آمده، با ایجاد یک چیدمان جدید توسط سوخت ها در قلب راکتور جدید، به محاسبه طول عمر و شارهای نوترونی حاصل از این راکتور در قدرت های کاری مختلف پرداخته شده است. همچنین با توجه به معیارهای طول عمر، شار نوترونی و قدرت کارکرد مناسب برای راکتور جدید، تعیین کاربری این راکتور مورد بررسی قرار می گیرد. طبق نتایج حاصل از محاسبات نوترونیک، استفاده از سوخت هایheu به منظور ساخت قلب این راکتور جدید، با توجه به کاربردهای تعیین شده، در قدرت پایین امکان پذیر می باشد.

گاز رادون یک ماده پرتوزا می باشد که رفتارشناسی آن در حوزه های مختلف علوم از قبیل علوم پزشکی? علوم زمینی و البته علوم هسته ای? اهمیت بسزایی دارد. این رفتارشناسی از طریق سنجش غلظت گاز رادون میسر می شود. در این طرح بنابراینست که با اتکا به امکانات موجود? اقدام به طراحی سامانه ای شود که قابلیت سنجش تغییرات غلظت رادون را داشته باشد. این سامانه با دقت مناسب? حساسیت قابل قبول و تاثیرناپذیری نسبت به رطوبت که همگی به گواه آزمایشات تعیین صحت عملکرد سامانه اثبات شده اند و با صرف هزینه ایی ناچیز به نسبت سنجنده های خارجی? قادر است خواسته طراحان پروژه را برآورده کند

از نقطه نظر فیزیک بهداشت، گاز رادون از جمله خطرناک ترین گازهای موجود در محیط های مسکونی و کاری است و طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، پس از دود سیگار، گاز رادون به عنوان دومین عامل ابتلا به سرطان ریه در جوامع محسوب می گردد. در این مطالعه با استفاده از یک اتاقک یونش اقدام به ساخت دستگاهی با هدف اندازه گیری غلظت گاز رادون محیطی کرده و به ذکر نتایج پرداخته شده است

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.