یکی از پرکاربردترین آشکارسازها، آشکارساز سوسوزن یدورسدیم است. عیب عمده این آشکارساز قدرت تفکیک پایین آن است. برای بهبود قدرت تفکیک باید عدم قطعیت های آماری در فرایند آشکارسازی گاما را کاهش داد. فرایند آشکارسازی گاما در یک سوسوزن به شرح زیراست: ) جذب اشعه گاما و تولید نور در بلور 2) جمع آوری نور در فوتوکاتد 3) تکثیر فوتوالکترونها به وسیله لامپ تکثیر کننده اگر چه مرحله 2 یعنی مرحله جمع آوری نور سوسوزنی در فوتوکاتد هم به ساختار بلور سوسوزن، اندازه آن و هندسه فوتوکاتد که از خواص داخلی یک آشکارساز معین هستند، مربوط میباشد، اما به میزان زیادی به مکان تولید نور سوسوزنی نیز وابسته است. در این پایان نامه سعی شده با کنترل تولید نور سوسوزنی در اطراف محور آشکارساز، بازدهی جمع آوری نور در فوتوکاتد افزایش یابد و عدم قطعیت آماری آن تا حد ممکن کم شود. به این ترتیب، انتظار میرود در یک آشکارساز ثابت، با انجام این روش قدرت تفکیک بهبود یابد.

در طبیعت هسته های بسیار زیادی وجود دارند که تغییر شکل یافته دائمی هستند. چنین هسته هایی که عموما دور از پوسته های بسته قرار دارند، می توانند دوران کنند و طیف انرژی دورانی تشکیل دهند. طیف دورانی در بسیاری از هسته های 190> a>150 و a >230مشاهده شده است. در این پایان نامه باند دورانی حالت پایه هسته های زوج-زوج و زوج-فرد یا فرد-زوج و مدل های دورانی بنا شده بر پایه ی آن ها مورد مطالعه قرار می گیرد. هم چنین عوامل تاثیرگذار بر تراز های دورانی و چگونگی پیدایش و اعتبار آن ها بررسی می شود.

هدف از این تحقیق، محاسبه دز جذبی برای 5 رادیوداروی تکنسیوم و رادیوداروی تالوس کلراید تالیوم روی فانتوم تصحیح شده ornl، با استفاده از کد مونت کارلوی mcnpx2.4.0 می باشد. به منظور برآورد دز جذبی از تالی f6 برای کلیه چشمه – هدف ها استفاده شد. نتایج حاصل از این فانتوم با نتایج icrp53، icrp80 و دیگر مراجع مقایسه شده اند.

تحلیل گاماهای ناشی از فعالسازی نوترونی به عنوان یک روش قدرتمند تشخیص عناصر شناخته می شود. این تنها روش غیرمخرب برای تعیین مقدار کل عناصر اصلی بدن مانند: کلسیم، سدیم، کلر، فسفر، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن و کربن است. تکنیک فعالسازی نوترونی با استفاده از محاسبات مونت کارلو به طور مستمر در حال تصحیح شدن می باشد. یکی از این سیستم ها، دستگاه موجود در آزمایشگاه تحقیقاتی brookhaven است؛ که براساس دستاوردهای علمی چهار دهه گذشته بهینه سازی شده است. اما دز رسیده به بدن یکی از چالش های آن است. از آغاز قرن بیست و یکم و امکان دسترسی به کامپیوترهای پیشرفته تر، استفاده از محاسبات مونت کارلو برای دزسنجی جدی تر شده است. اکنون می توان با استفاده از شبیه سازی فانتوم های ریاضی در هر سیستم فعالسازی، برآوردی از دز رسیده به اعضای بدن را محاسبه نمود. برای تعیین خطای سیستماتیک محاسبات مونت کارلو مربوط به روش فعالسازی نوترونی، فانتوم های شبیه انسان با استفاده از مواد معادل بافت های مختلف بدن ساخته شده اند. به طوری که می توان نتایج فوق را با این داده ها مقایسه نمود و دقت محاسبات را تخمین زد.ارزیابی روش فعالسازی نوترونی با دو شاخص مهم حساسیت و یکنواختی امکان پذیر است. لذا، لازم است چیدمانی برای دستگاه فعالسازی طراحی شود که این شاخص ها در آن بهینه شده باشند. شاخص حساسیت براساس دو کمیت دز موثر و آهنگ فعالسازی کل تعریف می شود. از طرف دیگر، کاهش خطای سیستماتیک دستگاه تابع یکنواختی توزیع آهنگ فعالسازی می باشد. بنابراین، کمیت های دز موثر، آهنگ فعالسازی کل و یکنواختی توزیع آهنگ فعالسازی برای بهینه سازی شاخص های دستگاه به هم وابسته هستند. هدف از انجام این پایان نامه، تعیین خطای سیستماتیک محاسبات دزسنجی در دستگاه فعالسازی نوترونی و طراحی چیدمانی از دستگاه است که در آن شاخص های حساسیت و یکنواختی بهینه شده باشند. در نهایت، این شاخص ها با گزارش محققان دیگر مقایسه می شوند.

به کارگیری ذرات باردار الکتریکی پُر انرژی ، به منظور تحقیق و کاربرد درعلوم مختلف، حائز اهمیت فراوان است. ذرات باردار می توانند به روشهای گوناگون شتاب گرفته و انرژی کسب نمایند. انواع متفاوتی از شتاب دهنده ها ، بدین منظور طراحی و ساخته شده اند. شتاب دهنده واندوگراف نسبت به بقیه انواع شتاب دهنده ها، از پیچیدگی کمتری برخوردار است. پایه و اساس این شتاب دهنده، مولد واندوگراف می باشد، که می تواند تا چندین میلیون ولت، اختلاف پتانسیل ایجاد نماید. اجزاء اصلی مولد واندوگراف عبارتند از: الف) پایانه فلزی ، که محل تجمع بارهای الکتریکی می باشد و معمولاً به شکل کره و یا استوانه ساخته می شود. ب) منبع تغذیه مستقیم ، با ولتاژ چند کیلوولت، که به منظور باردار نمودن تسمه متحرک استفاده می شود . ج) تسمه متحرک عایق، که وظیفه انتقال بار الکتریکی به پایانه و ایجاد پتانسیل آن را عهده دار است . آنچه در قالب این پایان نامه انجام شده است، طراحی و ساخت گونه ای خاص از مولد واندوگراف می باشد که در آن، چرخ عایق و میله های متصل به چرخ، توانسته است جایگزین تسمه متحرک شده، و مزایایی را برای این طرح ، ایجاد نماید.

هدف از این تحقیق، بررسی دقیق دز جذبی و دز جذبی تحت تقریب کرما تحت شرایط مختلف با استفاده از کد مونت کارلوی mcnpx2.4.0 می باشد. در این تحقیق سعی شده تاثیر جامع ترین پارامترهای موجود در دزیمتری، یعنی انرژی، هندسه چشمه، فاصله از چشمه(عمق) و نوع بافت بررسی شود. در تمام شرایط در نظر گرفته شده، دز جذبی و دز جذبی تحت تقریب کرما با هم مقایسه شده اند. با توجه به ویژگی های فوتون و چشمه های آن، ذره فوتون برای دزیمتری انتخاب شد. از آن جایی که پرکاربردترین چشمه های فوتون، در گستره 1 تا 100 مگالکترون ولت قرار دارند بنابراین انرژی های 1، 2، 5، 8، 10، 20،50 و100 مگالکترون ولت برای دزیمتری اتخاب شد. بافت های بدن در سه دسته بافت شش، بافت نرم و بافت سخت تقسیم می-شوند که محاسبات دزیمتری برای این سه بافت انجام گرفت. چشمه های فوتون را می توان در سه دسته چشمه نقطه ای، چشمه مسطح و باریکه فوتونی تقسیم کرد که اثر این سه هندسه چشمه نیز بر دز جذبی و دز جذبی تحت تقریب کرما مورد بررسی قرار گرفت. برای این هشت انرژی و سه بافت و سه چشمه، دز جذبی واقعی و دز جذبی تحت تقریب کرما و تفاوت این دو نسبت به هم و تغییرات نسبی دز جذبی و تغییرات نسبی دز جذبی تحت تقریب کرما و حد اعتبار کرما تحت این شرایط بدست آمد. میزان خطایی که از وارد کردن تقریب کرما در محاسبات دزیمتری ایجاد می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. از آن جایی که بدست آوردن دز جذبی با تقریب کرما زمان بسیار کمتری نسبت به محاسبه دز جذبی می گیرد، بنابراین در این تحقیقات بطور کلی گستره اعتبار تقریب کرما تحت هر یک از شرایط بالا بدست آمده است تا در جایی که این تقریب معتبر باشد بتوان در محاسبات دزیمتری به جای دز جذبی، دز جذبی تحت تقریب کرما را استفاده کرد.