در این پژوهش روشی برای کالیبراسیون انرژی سوسوزن پلاستیک(at1315) با استفاده از الکترونهای پراکندگی کامپتون ارائه شدهاست. علت انتخاب فوتونهای ? برای این منظور این است که باریکه های الکترونی تک انرژی در محـدوده mev3– 5/0 وجودندارند و الکترونهای تبدیل داخلی که تک انرژی میباشند نیز با مشکل کاهش انرژی در پوشش چشمه مواجه هستند. بنابراین سوسوزن مورد نظر را در معرض تابش فوتون هایی با انرژی511،662، 1173، 1332و kev 1275 قرارداده و طیف گامای آن ها را اندازه گیری می کنیم. در این پژوهش به منـظور بررسی غیریکنواخت بودن پاسـخ سوسوزن، پاسخ سنتیلاتور به باریکه ? موازی شده، اندازه گیری شد و با مقایسه پاسخ در نقاط مختلف روی سطح آن، میزان غیریکنواختی ها در تولید و جمع آوری نور مرئی تعیین شد. سپس با در نظر گرفتن این غیریکنواختی ها، هندسه آشکارساز با استفاده از کد mcnp4c مدل بندی شدو بدین ترتیب توزیع نظری انرژی الکترون های کامپتونی پراکنده شده (با استفاده از فرمول کلاین نیشینا) توسط کد mcnp4c محاسبه شد. برای تطبیق طیف نظری و طیف تجربی، با پیچش گاوسی طیف شبیه سازی شـده، شمارش های هر کانال انرژی را در کانال های مجاور پخش نمودیم و همچنین برای ارتباط بین شماره های کانال به انرژی الکترون های پراکنده شده، یک پارامتر مناسب در طیف تجربی تعریف کردیم. موقعیت های لبه کامپتون در طیف تجربی با استفاده از برازش ??2 در طیف نظری و طیف تجربی تعیین شد و بدین ترتیب کالیبراسیون انرژی پلاستیک باتوجه به محل لبه کامپتون صورت گرفت. روش کالیبراسیون ارائه شده در این پژوهش، مستقل از شکل آشکار ساز بوده و قابل تعمیم به آشکار ساز های پلاستیک در اشکال و ابعاد مختلف و نیز سوسوزن های مایع می باشد و به دلیل دردسترس بودن فوتون های ?، این روش کالیبراسیون برای تمام محققان امکان پذیر می باشد

در این پژوهش روشی برای کالیبراسیون انرژی سوسوزن پلاستیک(at1315) با استفاده از الکترون های پراکندگی کامپتون ارائه شده است. علت انتخاب فوتون های ? برای این منظور این است که باریکه های الکترونی تک انرژی در محـدوده mev3– 5/0 وجودندارند و الکترون های تبدیل داخلی که تک انرژی می باشند نیز با مشکل کاهش انرژی در پوشش چشمه مواجه هستند. بنابراین سوسوزن مورد نظر را در معرض تابش فوتون هایی با انرژی511،662، 1173، 1332و kev 1275 قرارداده و طیف گامای آن ها را اندازه گیری می کنیم. در این پژوهش به منـظور بررسی غیریکنواخت بودن پاسـخ سوسوزن، پاسخ سنتیلاتور به باریکه ? موازی شده، اندازه گیری شد و با مقایسه پاسخ در نقاط مختلف روی سطح آن، میزان غیریکنواختی ها در تولید و جمع آوری نور مرئی تعیین شد. سپس با در نظر گرفتن این غیریکنواختی ها، هندسه آشکارساز با استفاده از کد mcnp4c مدل بندی شدو بدین ترتیب توزیع نظری انرژی الکترون های کامپتونی پراکنده شده (با استفاده از فرمول کلاین نیشینا) توسط کد mcnp4c محاسبه شد. برای تطبیق طیف نظری و طیف تجربی، با پیچش گاوسی طیف شبیه سازی شـده، شمارش های هر کانال انرژی را در کانال های مجاور پخش نمودیم و همچنین برای ارتباط بین شماره های کانال به انرژی الکترون های پراکنده شده، یک پارامتر مناسب در طیف تجربی تعریف کردیم. موقعیت های لبه کامپتون در طیف تجربی با استفاده از برازش در طیف نظری و طیف تجربی تعیین شد و بدین ترتیب کالیبراسیون انرژی پلاستیک باتوجه به محل لبه کامپتون صورت گرفت. روش کالیبراسیون ارائه شده در این پژوهش، مستقل از شکل آشکار ساز بوده و قابل تعمیم به آشکار ساز های پلاستیک در اشکال و ابعاد مختلف و نیز سوسوزن های مایع می باشد و به دلیل دردسترس بودن فوتون های ?، این روش کالیبراسیون برای تمام محققان امکان پذیر می باشد.

در سالهای اخیر به منظور تعیین میزان آسیب های ناشی از تشعشعات رادیوایزوتوپ های طبیعی موجود در محیط زندگی بشر اندازه گیری غلظت عناصر رادیواکتیو نمونه های طبیعی بسیار ضروری به نظر می رسد. نیمه عمر واپاشی رادیوایزوتوپ-های 238u ، 232th و 40k طولانی و قابل مقایسه با عمرزمین (تقریبا 109 سال) می باشد. ازاین رو فراوانی این رادیوایزوتوپ ها از زمان پیدایش زمین تا کنون تغییر زیادی ننموده است. نمونه های طبیعی که حاوی عناصر فوق هستند، اشعه های ?,?,? گسیل می نمایند و رادیواکتیو می باشند. سنگ گرانیت یکی از مصالح ساختمانی پر مصرف است که حاوی رادیوایزوتوپ های 40k و محصولات واپاشی زنجیره های 238u و232th می باشد. تعیین سطح اکتیویته رادیوایزوتوپ های طبیعی، پس از تهیه 34 نوع سنگ گرانیت، از نمونه های موجود در بازار و اعمال روش های آماده سازی نمونه ها و بررسی فوتوپیک های سه رادیوایزوتوپ 40k و 214bi و 208tl با استفاده از طیف سنجی گاما انجام پذیرفت. از آنجا که فراوانی این عناصر در نمونه های طبیعی نظیر مصالح ساختمانی، سنگ های گرانیتی کم و اکتیویته آنها پایین می-باشد، بدون حذف تابش های زمینه اندازه گیری اکتیویته این عناصر امکان پذیر نخواهد بود. برای این منظور از طیف سنج at(1315) استفاده شده است و زمینه موثر علاوه بر حفاظ سربی با استفاده از روش اندازه گیری همزمان طیف های ? و ? نمونه های گرانیتی، به حداقل رسیده است. به کمک نتایج اندازه گیری غلظت رادیوایزوتوپ ها، و با در نظر گرفتن فاکتور تبدیل متناظر دز برای هر کدام از رادیونوکلوئیدهای مذکور میزان دز جذب شده در هوا برای نمونه سنگ های گرانیت موجود در بازار محاسبه شد. کمیت هم ارز دز موثر سالانه ، که خطرات و آسیب های ناشی از تابش روی بافت ها را توصیف می کند با در نظر گرفتن فاکتور اشغال، برای داخل و خارج ساختمان محاسبه شد. و در ادامه، به منظور در امان ماندن از خطر ناشی از تابش گاما در رادیونوکلوئیدهای طبیعی کمیت اکتیویته معادل رادیوم و شاخص های خطر نمونه های سنگ گرانیتی محاسبه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این مطلب است که مقدار متوسط غلظت رادیوایزوتوپ 238uنمونه های گرانیت مورد بررسی قابل مقایسه با مقدار متوسط گزارش شده جهانی در خاک برای این رادیونوکلوئید است ولی در مورد رادیونوکلوئیدهای 40k و 232th متوسط غلظت برای نمونه های گرانیت مورد بررسی، از میزان متوسط غلظت گزارش شده این عناصر در خاک جهان بیشتر است.

با رشد روزافزون جمعیت و افزایش تقاضای انرژی، صنایع تولید انرژی بیش از گذشته به تکاپو افتاده اند تا منابع جدید انرژی پاک و ارزان را به خدمت گیرند. از سویی سوخت های فسیلی به علت تولید گازهای گلخانه ای قادر به تامین این انرژی نیستند و از سوی دیگر، صنعت نوپای گداخت هسته ای، برای تامین این انرژی آمادگی ندارد. امروزه راکتورهای شکافت هسته ای سهم عمده ای از تامین انرژی بشر را به عهده دارند، به گونه ای که برخی کشورها، تقریبا تمام انرژی خود را از طریق نیروگاه های برق هسته ای تامین می کنند. اما چالش پیش روی راکتورهای شکافت، محدود بودن منابع اورانیوم است، بنابراین نیاز به تحقیق در مورد سوخت های جایگزین اورانیوم حس می شود. همچنین کاهش خطر تسلیحات هسته ای از دیگر انگیزه های این کنکاش است. به کار بردن توریم در کنار اورانیوم، در راکتور های هسته ای می تواند به عنوان یکی از راه حل های موجود مورد بررسی قرار گیرد. عنصر توریم، ماده ای بارور است، بدین معنی که به خودی خود شکافا محسوب نمی شود، ولی با جذب نوترون، به ایزوتوپ شکافای اورانیوم 233 تبدیل می شود که با شکافت در راکتور انرژی تولید می کند. منابع توریم در طبیعت فراوان تر از اورانیوم است و دسترسی آسان به این سوخت، از مزایای آن شمرده می شود. اکسید توریم، در بین اکسید ها بالاترین دمای ذوب را دارد، همچنین از نظر هدایت حرارتی، بهتر از اکسید اورانیوم عمل می کند، لذا با دسترسی به فرسایش های سوخت بالاتر، ما را قادر می سازد که دوره سوخت گذاری طولانی تری نسبت به سوخت اورانیوم داشته باشیم. در این تحقیق، استفاده از اکسید توریم در یکی از راکتورهای تحت فشار آب سبک روسی به نام راکتور vver-1000، مورد بررسی قرار می گیرد. در فصل اول به معرفی راکتورهای هسته ای، خصوصا راکتورهای آب سبک تحت فشار پرداخته می شود. همچنین خصوصیات توریم و استفاده از آن در راکتورهای آب سبک مورد بررسی قرار می گیرد. در فصل دوم راکتور تحت فشار آب سبک vver-1000 با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می گیرد و کد محاسباتی سلولی wims معرفی می شود و وابستگی راکتیویته راکتور به دما معرفی می شود. در انتهای فصل به چگونگی انتقال حرارت از سوخت به خنک کننده پرداخته می شود. در فصل سوم، با استفاده از اطلاعاتی که از راکتور vver-1000 و کد محاسبات سلولی wimsd4 در اختیار داریم، ورودی و خروجی کد wimsd4 برای مجتمع های سوخت راکتور vver-1000 بررسی می شود و از اطلاعات خروجی کد در جهت اهداف پایانامه بهره برداری می شود. همچنین خواص انتقال حرارت و هدایت حرارتی میله های سوخت اکسید اورانیوم با اکسید توریم مقایسه می شود. ادعا می شود که به کار گیری اکسید توریم خواص انتقال حرارتی قلب راکتور را بهبود می بخشند. در این فصل تاثیر گازهای حاصل از شکافت بر روی هدایت حرارتی نیز، مورد توجه قرار می گیرد. در انتهای فصل سوم ضریب دمای راکتیویته مورد بررسی قرار می گیرد و تاثیر تغییرات دما در مجتمع سوخت متداول راکتور با مجتمع های سوخت اکسید اورانیوم- توریم، مقایسه می شود.

نکته ی بسیار مهم در توسعه ی نیروگاههای هسته ای در آینده، قابلیت انبارش ایمن مواد پسماند پرتوزاست. روشهای دورریزی پسماند نه تنها باید از نظر مهندسی و بهداشت پرتوشناختی بی خطر باشند، بلکه باید برای افراد اجتماع نیز بی خطر باشند. اگر نیاز اخیر برآورده نشود، قوانین بازدارنده و یا لااقل محدودکننده، مانع توسعه ی بیشتر نیروگاههای هسته ای خواهند شد. پس استفاده از سوختهایی که پسماند مفید و یا قابل کنترل تولید می کنند، ضرورت پیدا می کند. یکی از این سوختهای بالقوه، سوخت ترکیبی tho2-uo2 می باشد. در حال حاضر در جهان از این سوخت در انواع رآکتورها از جمله رآکتورهای آب سبک lwrs استفاده می شود. توریم یکی از عناصری است که در دو دهه ی اخیر بررسی های گوناگونی در جهت استفاده از آن به عنوان سوخت در راکتورهای هسته ای صورت گرفته است. توریم 3 تا 4 برابر وافرتر از اورانیوم بوده و به صورت یک ذخیره ی با قابلیت استحصال آسان بصورت گسترده ای در طبیعت توزیع شده است. بررسی ها نشان داد که رفتار نوترونیک سوخت ترکیبی خیلی متفاوت با سوخت معمولی نیست یعنی سوخت ترکیبی را میتوان بصورت همگن بدون هیچ تغییر مکانیکی قابل توجهی در میله های سوخت و محدوده ی طراحی، مورد استفاده قرار داد. در این پژوهش با استفاده از کار های انجام شده برای یک سلول رآکتور pwr بر پایه ی سوخت ترکیبی tho2-uo2، که از نظر فنی و عملیاتی مانند رآکتور vver-1000 میباشد، سلول مشابهی برای رآکتور vver-1000 مدل سازی شده است. در چنین تحلیل هایی با وجود اینکه اثرات نشت بطور کامل و صحیح در نظر گرفته نمی شود با این حال، این اطلاعات کیفی می تواند در انتخاب سوخت که در تحلیل کامل قلب راکتور مورد اسنفاده قرار می گیرد، مفید واقع شود. همچنین از کد محاسبات سلولی رآکتور wims-d4 با بانک داده ی endf-b برای تجزیه تحلیل خصوصیات راکتیویته و انباشتگی ایزوتوپ های پلوتونیوم در یک سلول هگزاگونال رآکتور vver-1000 استفاده شده است. کد wims-d4 قابلیت تولید پارامتر های مجتمع سوخت راکتور از قبیل ثوابت گروهی، ضریب تکثیر بینهایت و ضریب تکثیر موثر را در حالت پایدار و همچنین انجام محاسبات میزان سوختن را دارد، و به همین دلیل به آن کد محاسبات سلولی می گویند. محاسبات نشان می دهند بطور مشخص چگالی عددی ایزوتوپ های پلوتونیوم تولید شده در سوخت رایج uo2 حدود 3 برابر بیشتر از سوخت های توریمی در پایان عمرشان است. همچنین بطور کلی با مخلوط نمودن اکسید اورانیم و اکسید توریم بصورت همگن می توان میزان سوختن bd را از 50 mwd/kg مربوط به اکسید اورانیم خالص به مقدار75 mwd/kg برای ترکیب سوخت با درصد وزنی 35/65 افزایش داد. در صورتیکه کمترین مقدار پلوتونیوم در پایان عمر سوخت (eol) را سوخت با درصد وزنی 25/75 دارا می باشد. بنابراین داشتن میزان سوختن bd بالا به تنهایی، عامل کاهش میزان ایزوتوپهای پلوتنیوم در (eol) نمی باشد.

اگر باریکه موازی شده فوتون های گامای 662 kev گسیل شده از چشمه (_^137)cs به یک ورقه تابانده شود، می توان با اندازه گیری شدت و توزیع زاویه ای فوتون های پراکندگی کامپتون به ساختار تشکیل دهنده قطعه پی برد. یکی از روش های مهم در انجام تست های غیر مخرب (ndt)، استفاده از توموگرافی کامپیوتری است. اطلاعات بدست آمده در خصوص اثر دانسیته الکترونی مواد روی پراکندگی کامپتون گاما، توموگرافی کامپیوتری (ct) قطعات صنعتی را امکان پذیر می سازد. قدرت چشمه، ضخامت حفاظ سربی، فاصله چشمه و آشکارساز از نمونه و زاویه نسبی بین آشکارساز و موازی ساز چشمه از عوامل موثر بر طیف بدست آمده می باشند. در این پایان نامه، حالت بهینه این شرایط را با استفاده از کد شبیه سازی mcnp4c بدست آورده ایم. اثرات وجود هر گونه غیر یکنواختی یک قطعه پلی اتیلنی شامل دو حفره را، از بررسی پس پراکندگی کامپتون فوتونهای گاما شبیه سازی نموده ایم. سپس نمونه هایی از مس، آهن، تیتانیوم، آلومینیوم، شیشه، گرافیت و پلی اتیلن با ترکیب و ابعاد معلوم را تحت زاویه پراکندگی 90 درجه شبیه سازی کرده و طیف تجربی هریک از قطعات را توسط آشکارساز سوسوزن nai(tl) ثبت کردیم. برای نمونه هایی با gr/cm3 ?<7.86 به علت افزایش دانسیته الکترونی، شدت فوتون های پراکنده شده نیز افزایش خواهد یافت و به ازای ? >7.86 gr/cm3 به علت افزایش عدد اتمی میزان تضعیف فوتونهای پراکنده شده افزایش یافته و در نتیجه شدت فوتونهای ثبت شده در آشکار ساز کاهش می یابد. در آزمایش دیگر به منظور نشان دادن قدرت تشخیص دو ماده با چگالی های مختلف، از یک هدف چهار لایه شامل قطعات آلومنیمی و پلی اتیلنی به صورت متناوب استفاده نمودیم . طیف تجربی بدست آمده مبنی بر قابل تمییز بودن این دو ورقه از همدیگر می باشد.

یکی از ابزارهای مناسب برای بررسی ساختار مواد استفاده از روش مبتنی بر پراکندگی کامپتون فوتونهای گاما می باشد. تعداد فوتونهای پراکنده شده، متناسب با چگالی الکترونی در ناحیه پراکندگی هدف می باشد، لذا با پردازش طیف مربوط به این فوتونها با الگوریتمهای عددی بازسازی تصاویر، می توان اطلاعاتی در ارتباط با چگالی الکترونی ماده مورد مطالعه بدست آورد. با استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلو دیگر نیازی به ساختن تصاویر کامپیوتری با الگوریتم های پیچیده ریاضی نخواهد بود. از طرف دیگر، ساختار اصلی شکل طیف تجربی گاما که توسط آشکارساز سوسوزن nai اندازه گیری می شود به فرآیندهایی نظیر پراکندگی کامپتون و میزان جذب فوتونهای گاما در درون نمونه وابسته است. با افزایش ضخامت نمونه، احتمال پراکندگی نیزافزایش می یابد. با هر پراکندگی کامپتون انرژی فوتون ها و شدت آن تضعیف می شوند، بطوریکه بعد از ضخامت معینی عملا شدت فوتونهای پراکنده شده تغییر چندانی نمی کند. این ضخامت برای مواد مختلف به انرژی فوتون اولیه، شدت چشمه و نوع ماده بستگی داشته و به آن عمق اشباع (saturation depth) می گویند. در این پایان نامه اثر ضخامت مواد وانرژی فوتون تابشی در توزیع شدت فوتون های گاما پراکنده شده تحت زوایای 105 و 90 درجه بطور تجربی و شبیه سازی مطالعه شده است. شدت فوتون های پراکندگی کامپتون پرتو گاما kev 662 بدست آمده از توزیع ارتفاع پالس آشکارساز سوسوزنnai(tl) اطلاعات مفیدی درمورد توزیع چگالی نمونه آزمایشی ارائه می دهد. این روش به ضخامت نمونه حساس است، زیرا با هر بار پراکندگی کامپتون انرژی فوتون و شدت آن تضعیف می شود عمق اشباع شدت فوتون های پراکنده شده تغییر چندانی نمی کند. همچنین نشان داده شده است که تشخیص هرگونه عدم یکنواختی در چگالی، هنگامی که ضخامت ماده کمتر از عمق اشباع باشد امکان پذیر است

در این پایان نامه ابتدا مفاهیم اصلی مربوط به سلول، به عنوان واحد بنیادی حیات، و اجزای تشکیل ‏دهنده آن را معرفی می کنیم. سپس ساختمان فیزیکی سلول‏ را که توسط غشاهای مختلفی تشکیل شده ‏است مورد مطالعه قرار داده‏ و مشخصات فیزیکی یون ها‏‏ و کانال ها‏ی یونی را مورد بررسی قرار می دهیم‏. ‏حرکت براونی یون ها‏ که تحت تاثیر نیروهای تصادفی زیادی قرار می گیرند را با استفاده ازمعادله ‏لانگوین یا شکل تعمیم یافته آن که فرایندهای مارکوین و غیرمارکوین در بازه های زمانی مختلف را با ‏هم ادغام می کند‏ تا اینکه دینامیک جریان یونی را در کانال ها‏ی یونی‎ ‎توصیف کند مورد مطالعه قرار ‏می دهیم‏. در این راستا از اصول تئوری کوانتومی برای مطالعه رفتار سیستم های دینامیکی بسته و آزاد ‏استفاده می کنیم. تفسیر مکانیکی کوانتومی ازمعادله لانگوین درقالب معادله شرودینگر-لانگوین ارائه ‏می شود. جواب های پایدارمعادله شرودینگر - لانگوین برای عبور یون ها‏ ازکانال ها‏ی یونی مورد بحث ‏قرار می گیرد‏. همچنین از آنجایی که بارهای ثابت روی غشا پروتئینی، پروتون ها‏ و گونه ها‏ی دیگر یون ها‏‏ ‏در فرایند انتقال یون نقش تعیین کننده‏ ای ایفا می کند‏ آنها را مورد مطالعه قرار می دهیم‏ و در این ‏خصوص معادله کهن – شام را مورد بررسی قرار می دهیم‏.‏

اگر باریکه موازی شده فوتون های گاما به یک هدف تابانده شود، با اندازه گیری شدت و توزیع زاویه ای فوتون های پراکندگی کامپتون می توان به ساختار تشکیل دهنده هدف پی برد. یکی از روش های مهم در انجام ‏تست های غیر مخرب (‏ndt‏)، استفاده از توموگرافی کامپیوتری است. قدرت چشمه، ضخامت حفاظ سربی، ‏فاصله چشمه و آشکارساز از نمونه و زاویه نسبی بین آشکارساز و موازی ساز چشمه از عوامل موثر بر طیف ‏به دست آمده می باشند. شدت فوتون های یکبار پراکنده شده مستقیما به دانسیته الکترونی مواد بستگی دارد. ‏در این پایان نامه به عنوان نمونه دو نمونه هدف تحت تابش فوتون های ‏‎‏662‏‎ = kev‏e_? گسیل شده از ‏چشمه(137)‏‎ csقرار گرفته است. فوتون ها با استفاده از یک موازی ساز سربی بر تمام عنصر های حجمی ‏نمونه ها تابانده شده و فوتون های پراکنده شده در زاویه 90 درجه توسط آشکارساز سوسوزن ‏nai(tl)‎‏ اندازه ‏گیری شده است. الگوریتم های عددی مختلف برای تعیین دانسیته الکترونی هر عنصر حجمی از لحاظ میزان ‏تاثیر حدس اولیه در همگرایی الگوریتم، دقت نتایج به دست آمده و زمان لازم برای محاسبه مقایسه شده اند. ‏پس از انتخاب الگوریتم مناسب‎(gcpso) ‎‏ شکل حاصل از نتایج آن، برای مقایسه شهودی دقت نتایج به ‏دست آمده، در کنار شکل نمونه واقعی آورده شده است.‏

محاسبه ی سطح مقطع جذب نوترون، در موارد متفاوت از جمله مواد کند کننده بکاربرده شده در راکتورهای هسته ای حائز اهمیت است. یکی از راه های اندازه گیری سطح مقطع جذب نوترونها، استفاده از آشکارساز های moxon-rae (mr)است. ایده اصلی در این آشکارسازها، آشکارنمودن اشعه گاما با استفاده از یک آشکارساز نازک الکترونی از جنس سوسوزن پلاستیک است. اشعه گاما در بیرون سوسوزن در موادی با عدد اتمی پایین (موسوم به مبدل) اندرکنش (?,e) انجام و تولید الکترون های ثانویه می کند که این الکترون ها بوسیله آشکارساز الکترونی آشکار می شوند. با توجه به ضخامت های مختلف سوسوزن های موجود در آزمایشگاهها، توسعه ایده آشکارساز mr به سوسوزن های ضخیم تر مد نظر محققان واقع شده است. در این پایان نامه امکان بکارگیری یک آشکار ساز سوسوزن پلاستیک با ضخامت 8 mm همراه با یک ورقه مبدل گاما به الکترون را به عنوان آشکار ساز mr بررسی شده است. با استفاده از کد شبیه سازی mcnp4c ضخامت مناسب مبدل-های مختلف نظیر گرافیت، آلومینیم و سرب را تعیین نموده ایم. با بکارگیری چشمه گامای137cs (662 kev) ، اسپکترومتر گاما-بتا (at1315) و ورقه های آلومینیمی با ضخامت های مختلف، طیف فوتونهای گاما و الکترونهای ثانویه به صورت تجربی اندازه گیری و ثبت شده است. با بهره گیری از کد شبیه سازی mcnp4c رابطه راندمان آشکارساز mrبا انرژی فوتونها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اندازه گیری ها و محاسبات مونت کارلو نشان می دهد که در محدوده انرژیهای بالا (e???2mev) پاسخ آشکارساز خطی بوده و می توان از این سوسوزن پلاستیک، برای ساخت آشکار ساز mr استفاده نمود.

تابش های الکترومغناطیسی با انرژی بیش از 100 kev می توانند در اغلب مواد نفوذ کرده و در اثر پراکندگی کامپتون اطلاعاتی در باره ساختار داخلی آن به ما بدهند. مثال هایی از این نوع تصویر برداری عبارتند از: رادیوگرافی با استفاده از اشعه ایکس یا اشعه گاما که در آنها از امواجی با فرکانس های بالاتر از نور مرئی استفاده می شود. دلیل بکارگیری پرتوهای گاما، قدرت نفوذ بالای آنها در ماده است. درانجام تستهای غیر مخرب (ndt)، معمولاً از اشعه ایکس و روش عبور اشعه از ماده استفاده می شود که در آن چشمه و آشکارساز در دو طرف ماده قرار می گیرند و میزان جذب فوتونهای چشمه در ماده اندازه گیری می شود. در این حالت شدت پرتو عبوری دارای اطلاعاتی مربوط به ترکیب نمونه می باشد. در مواردیکه دسترسی به دوطرف ماده امکان پذیر نیست این روش نمی تواند کاربرد داشته باشد. در مواقعی که جسم مورد مطالعه خیلی بزرگ باشد و تمامی فوتونها در آن جذب می شوند و عملاً هیچ فوتونی به آشکارساز در آن سوی جسم نمی رسد، در این حالت نیز این روش عملی نخواهد بود. می توان از روش پراکندگی به عنوان جایگزینی برای روش عبور استفاده نمود. در این روش آشکارساز و چشمه در یک طرف جسم قرار می گیرند، لذا آشکارساز به جای فوتون های عبوری فوتونهای پراکنده شده را ثبت می کند. می توان با تنظیم زاویه دید آشکارساز و چشمه، اطلاعاتی از هر نقطه از ماده بدست آورد. توموگرافی کامپیوتری(ct) بوسیله پراکندگی کامپتون یک شیوه موفق برای بررسی مواد می باشد زیرا اندرکنش فوتونها شدیداً به چگالی ماده پراکننده بستگی دارد لذا اطلاعات بدست آمده از این روش مستقیماً به چگالی ماده بستگی دارد و می توان هرگونه عدم یکنواختی در چگالی ماده را تعیین نمود. در روش های مرسوم توموگرافی، برای محدود کردن حجم اسکن شده، در مقابل آشکارساز و چشمه موازی ساز سربی قرار می دهند. بدین ترتیب حتی کوچکترین عیوب در هدف تحت بررسی قابل تشخیص است. هر چند در این حالت آهنگ شمارش(پالسهای آشکار شده) کم است برای افزایش آن می توان چشمه ای با اکتیویته بالا بکار برد، ولی استفاده از این چشمه ها برای کاربر خطرناک بوده و نیازمند بکارگیری حفاظ های سربی ضخیم می باشد که این مسئله سبب سنگین تر و غیر قابل حمل شدن دستگاه می شود. با بکار بردن چشمه ای با اکتیویته پایین می توان این مشکل را رفع نموده و سیستم های سبک و قابل حملی برای انجام آزمایشات در محل طراحی نمود. در این حالت با توجه به کاهش آمار شمارش باید روشهایی سخت افزاری و نرم افزاری برای جبران این آمار و بهبود تصاویر بدست آمده بکار برده شود. برای افزایش بازده سیستم آشکارسازی، باید یک حالت بهینه در این چیدمان انتخاب شود. قدرت چشمه، ضخامت حفاظ سربی، فاصله چشمه و آشکارساز از نمونه و زاویه نسبی بین آشکارساز و موازی ساز چشمه از عوامل موثر بر طیف بدست آمده می باشند. یکی از اهداف این پژوهش بررسی روش مبتنی بر انرژی پس پراکندگی کامپتون درتعیین عیبهای موجود در یک نمونه است. در این بررسی با استفاده از کد شبیه سازی mcnp و مقایسه نتایج آن با نتایج تجربی شرایط بهینه بکار گیری چشمه، موازی ساز و آشکارساز را بدست می آوریم. علاوه بر این یک سیستم توموگرافی به روش پراکندگی کامپتون در زاویه پراکندگی 90 درجه را به عنوان یک روش تست غیر مخرب معرفی نموده ایم. با استفاده از کد شبیه سازی mcnp4c سیستم مورد نظر را شبیه سازی کرده و به مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی این سیستم با داده های تجربی پرداخته ایم. در این پایان نامه ما امکان استفاده از چشمه هایی با قدرت میلی کوری را برای انجام توموگرافی مورد بررسی قرار دادیم. سپس با بررسی طیف فوتونهای آشکار شده در آشکارساز چگالی ماده پراکننده را بدست آوردیم و با استفاده از اختلاف چگالی های موجود در درون ماده، تصویری توموگرافیک از درون ماده مورد بررسی بدست آوردیم. برای بهبود کیفیت تصاویر از الگوریتم های مختلف عددی استفاده نمودیم تا تصویری با کیفیت قابل قبول بدست آوریم.. الگوریتمی که دقت بالا و زمان اجرای کمتری داشته باشد و همچنین احتمال گیر افتادن در نقاط بهینه موضعی کمتری داشته باشد و بتواند نقاط بهینه مطلق را بیابد الگوریتم بهتری خواهد بود. فصل بندی و ارائه مفاهیم در این پایان نامه به صورت زیر می باشد، در فصل اول ، بررسی منابع، یک توصیف کلی از اصول پراکندگی کامپتون ارائه می شود و کارهای قبلی انجام گرفته در این زمینه بطور خلاصه بیان می گردد. در فصل دوم ابزار تجربی و روش ها و الگوریتم های استفاده شده برای شبیه سازی و بازیابی تصاویر معرفی می گردد و در نهایت در فصل سوم نتایج تجربی بدست آمده مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. در قسمت انتهائی پایان نامه، نتیجه گیری کلی از دست آوردهای پایان نامه و همچنین پیشنهادات مربوط به توسعه این مطالعه ذکر شده ا ست.

آشکارسازهای گایگرمولر در بسیاری از اندازه گیری های صنعتی و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، دلیل این امر آن است که این آشکارساز ها نسبت به تغییرات محیط به ویژه دما حساس نیستند، قیمت کمی دارند و الکترونیک آن ها ساده است. برخی از کاربردهای این نوع آشکارسازها عبارتند از: توموگرافی، تعیین ضخامت و چگالی مواد و اندازه گیری اکتیویته ی مواد. اما آن ها معایبی نیز دارند که یکی از آن ها بازده پایین در آشکارسازی اشعه ی گاما است. محاسباتی در مورد بازده ذاتی آشکارساز گایگرمولر صورت گرفته که نشان می دهد راندمان آشکارسازی گاما به سه عامل جنس پوسته ی دیواره ی کاتدی، ضخامت پوسته-ی دیواره ی کاتدی و انرژی گامای فرودی بستگی دارد. برای افزایش بازده می توان جنس و ضخامت پوسته ی دیواره ی کاتدی را تغییر داد. با آشکارسازی اشعه ی گاما در انرژی های مختلف می توان ضخامت و جنس بهینه را برای آشکارساز تعیین کرد، برای همین منظور چشمه های گاما با انرژی های 60، 662 و (1173 و 1332) کیلوالکترون ولت را بکار می گیریم. با مقایسه ی نتایج تجربی و شبیه سازی شده تغییرات بازده را در موقعیت های مختلف شعاعی و محوری برای تیوب مدل sbm 20 مورد بررسی قرار دادیم.

اندیشههای مربوط به مکانیک کوانتومی سالها قبل از تولد شرودینگر نیز وجود داشت و برخی نظریههای ارائه شده توسط دیگر فیزیکدانان با دستآورد شرودینگر، تنها کمی فاصله داشت و این گام مهم تکمیلی را شرودینگر برداشت. در پیدایش مکانیک کوانتومی مشاهده میشود که مکانیک کوانتومی آنطور که ماکس پلانک ارائه داده بود، پدیدههای میکروسکوپی را توجیه نمینمود و چند گام مناسب توسط اینشتین ، بور ، کمپتون ، دوبروی و ... برداشته شد تا سرانجام توسط شرودینگر، دیراک ، فاینمن و ... مکانیک کوانتومی جدید شکل گرفت. مکانیک کوانتومی به تحلیل و بررسی جهان میکروسکوپی پرداخته و نتایج جالب و عجیبی که به صورت تجربی نیز مورد تأیید قرار گرفته است، از توفیقات بزرگ این نظریه محسوب میشوند. معادلات حرکت سیستمهای کوانتومی به روشهای ریاضی مختلفی از جمله، حل معادلات دیفرانسیل، روش سریهای توانی، ابر تقارن، روش چندجمله ایهای متعامد، روش فاکتوریزاسیون و حل عددی مورد بررسی قرار میگیرند. هر کدام از این روش ها مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر و سایر روشها دارند. عمدتاً، علت اینکه روشهای مختلفی برای حل سیستمهای کوانتومی وجود دارد به دو دلیل است. اول اینکه، بتوان راه حل ساده تری از سیستم مورد مطالعه را ارائه داد، و دوم اینکه، با روشهای متفاوت میتوان اطلاعات متعددی از سیستم کوانتومی مورد نظر را بدست آورد و آنها را بررسی نمود. در این پروژه، با استفاده از روش فاکتوریزاسیون فرمالیسم ریاضی نظریه کوانتومی را مورد بررسی قرار خواهیم داد. روش فاکتوریزاسیون ابزاری کارآمد در حل معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم می باشد. این روش بر اساس فرمالسیم عملگرها بوده و طیف وسیعی از مسائل مکانیک کوانتومی را پوشش میدهد. از لحاظ تاریخی روش فاکتوریزاسیون به کارهای شرودینگر و دیراک در مکانیک کوانتومی مربوط می شود، و پس از آن توسط دیگر فیزیکدانها مانند اینفلد و هال توسعه یافته و نهایتاً با کارهای میلنیک تکمیل شده است. روش فوق یک تکنیک کلی در تبدیل معادله دیفرانسیل مرتبه دوم سیستمهای مفروض، به یک جفت معادله دیفرانسیل مرتبه اول می باشد، طوری که سروکار داشتن با آنها بلحاظ ریاضی راحتتر است. در روش فوق با استفاده از شرایط مرزی یک جفت عملگر نردبانی مرتبه اول برای سیستم مورد نظر بدست می آید و جوابهای دقیق سیستم مورد مطالعه با استفاده از عملگرهای نردبانی حاصل می شود. در این پایاننامه قصد داریم تا با استفاده از روش جدیدی اطلاعات بیشتری را از سیستم مورد مطالعه بدست آوریم و رهیافتی که پیش خواهیم گرفت قدری متفاوت از روش فاکتوریزاسیونی است که توسط شرودینگر و دیگران ارائه شده است. برای این منظور سیستم مورد نظر را با یکی از روش های استاندارد حل می کنیم و یک ساختار کلی برای عملگرهای نردبانی بدست می آوریم. برای این منظور یک عملگر دیفرانسیلی خطی روی تابع موج اثر می دهیم و از روابط بازگشتی میان چندجمله ایها و توابع خاص استفاده کرده و جبر مناسب با هر سیستم را بنا میکنیم. جبر لی بدست آمده برای هر سیستم اطلاعات جامعی از آنرا به ما می دهد که مهمترین آن تعیین تقارنهای پنهان در سیستم مورد مطالعه است. نهایتاً برای استفاده های بعدی، عناصر ماتریسی عملگرهای نردبانی را بدست می آوریم که اطلاعات مفیدی از سیستم را به ما می دهد. در این پروژه، خواهیم دید که در برخی از سیستمهای مورد مطالعه گروههای لی su(2) و su(1,1) و همچنین جبرهای لی آنها su(2) و su(1,1)نشان دهنده تقارنهای داخلی سیستمهای کوانتومی می باشند. جبرهای لی فوق برای ما شناخته شده است و با نشان دادن اینکه سیستم کوانتومی دارای تقارن su(2)یا su(1,1) است، اطلاعات مفیدی از آن سیستم بدست می آید. بطور کلی ما در طبیعت با تقارنهای زیادی مواجه می شویم و برای توصیف پدیده های فیزیکی موجود در طبیعت، از این تقارنها استفاده می کنیم. در واقع تقارنها یک ویژگی بنیادی و مهم از سیستم هستند که برای نمایش دادن این تقارنها به زبان ریاضی، از گروهها استفاده می کنیم. به عبارت دیگر، گروهها نمایش ریاضی تقارنها هستند. این پروژه شامل سه فصل می باشد. در فصل اول روش فاکتوریزاسیون را به همراه مقدمات مورد نیاز آن بیان خواهیم کرد. در فصل دوم کاربردهایی از این روش را در مکانیک کوانتومی غیر نسبیتی و نسبیتی ارائه خواهیم نمود و مثالهای مختلفی را در این ضمینه حل خواهیم کرد. و بالاخره در فصل پایانی نتیجه گیری و بحث های فیزیکی را در این باره مطرح خواهیم کرد.

یکی از روشهای کار آمد، برای حل مسائل فیزیکی که بطور گسترده ای در شاخه های متعدد فیزیک مورد استفاده قرار می گیرد تقارن و ابرتقارن است. در مکانیک کوانتومی ابرتقارن یک توضیح ظریف از ساختار ریاضی و خواص تقارن را از معادله حرکت فراهم می کند. روش مناسب ریاضی برای توصیف تقارن در ریاضیات، استفاده از نظریه گروه ها می باشد. ابرتقارن، تقارنی است که بوزونها و فرمیونها را به هم مربوط می کند، ابرتقارن یک تقارن فضا – زمان است و یک تقارن داخلی نیست. در تئوری ابر تقارن برای هر نوع بوزون، یک نوع فرمیون متناظر وجود دارد و بالعکس، به عبارت دیگر ابرتقارن ذرات حامل نیرو و ذراتی که ماده را می سازند را به هم مربوط می کند. در این پروژه ما اصول پایه ابرتقارن را با شروع بوسیله نوسانگر هارمونیک شرح می دهیم و سعی می کنیم، جبر ابرتقارن را بصورت کامل شرح داده و نمایشهای این جبر را نوشته ونمایش های کاملی از ابزارهای ریاضی را مطابق با ابرتقارن در مکانیک کوانتومی ارائه کنیم، همچنین ابرتقارن در حضور معادله دیراک را بحث می کنیم، معادله دیراک به d+1 بعد گسترش داده می شود ومعادلات شعاعی این سیستم کوانتومی، بوسیله حل دقیق این معادلات به روش تریکومی حاصل می شوند. ودر آخر ابرتقارن در d+1 بعد را بحث می کنیم.

امروزه باریکه های یونی پرانرژی کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف از جمله تولید رادیوایزوتوپهای پزشکی و پردازش مواد پیدا کرده اند. یون ها را می توان توسط دستگاه هایی چون شتابدهنده های ذرات، شتابدهنده های مبتنی بر لیزر و سیستم پلاسمای کانونی به انرژی های خیلی بالایی رساند. در سیستم پلاسمای کانونی، با اعمال ولتاژهای بالای 10kev، یون های پرانرژی در محدوده انرژی 10kev تا چندین mev (چندین برابر ولتاژ اعمالی) تولید می گردند. از این لحاظ این سیستم نسبتاً کوچک و کم هزینه به عنوان یک منبع کارا برای تولید یون های پرانرژی معرفی گردیده است. با وجود اینکه فیزیک تولید و شتابدهی یون ها در پلاسمای کانونی تاکنون به طور کامل توصیف نگردیده است، تلاش های زیادی برای درک مکانیسم شتابدهی و بهینه سازی روش ها به منظور افزایش بازدهی دستگاه صورت گرفته است. یون های تولیدی در دستگاه پلاسمای کانونی تک انرژی نبوده و طیف وسیعی از انرژی ها را شامل می شوند. از طرف دیگر این یون ها به صورت ناهمسانگرد گسیل می شوند. روش های مختلفی برای تعیین این ویژگی ها در دستگاه های مختلف به کارگرفته شده اند. فنجان فارادی به عنوان یک ابزار مناسب جهت تعیین انرژی و توزیع فضایی یون های گسیلی مورد توجه قرار گرفته است. هر چند که طراحی فنجان فارادی ساده بوده و ساخت آن کم هزینه می باشد، با این وجود بکارگیری آن در پلاسمای کانونی با چند مشکل عمده همراه است که از جمله می توان به حضور پارازیت ناشی از وجود میدان های الکترومغناطیسی در ناحیه تنگش، تولید الکترون های ثانوی به هنگام برخورد یون های پرانرژی با سطح فلزی الکترود جمع کننده ی یون و تأثیر حضور رساناهای واقع در نزدیکی مسیر یون ها بر روی سیگنال مشاهده شده اشاره نمود. در این رساله، ابتدا فنجان فارادی مناسب برای به حداقل رساندن خطاهای مربوط به دو مورد اول طراحی و ساخته شده است. با استفاده از نرم افزار cst، تعداد الکترون های تولید شده ناشی از برخورد یون ها بر سطح الکترود داخلی و تعداد الکترون های خارج شده از داخل فنجان مورد ارزیابی قرار گرفته و بهینه ابعاد برای الکترود داخلی جهت جلوگیری از فرار الکترون های ثانویه و در نتیجه کاهش اثرات آنها بر روی سیگنال های آشکار شده، تعیین گردیده است. با بررسی نظری اثر حضور رسانا در اطراف پرتو یونی، بهینه فاصله بین فنجان فارادی و چشمه چنان تعیین گردید که این اثر را به حداقل برساند و در نتیجه قابل چشم پوشی باشد. با بکارگیری فنجان طراحی شده بر روی محور دستگاه سهند، طیف انرژی یون های آرگون به روش زمان پرواز برای فشارهای کاری و انرژی بانک خازنی مختلف اندازه گیری شده و نسبت به تأثیر گاز زمینه تصحیح گردیده است. برای تعیین ناهمسانگردی و توزیع زاویه ای یون های گسیلی از ناحیه تنگش در دستگاه سهند، تعدادی فنجان مشابه ساخته شده و در زوایای مختلف نسبت به محور دستگاه در فواصل یکسان از آند نصب گردیدند. نشان داده شده است که شار یونی اندازه گیری شده در برخی زوایا بیشتر بوده و توزیع زاویه ای یک مقدار کمینه ای در راستای محور دستگاه نشان می دهد. تحلیل گردیده است که این نتیجه می تواند موید یک مکانسیم شتابدهی تحت عنوان سورفاترون برای یون ها باشد. جهت امکان سنجی تولید رادیوایزوتوپ کوتاه عمر n13 با استفاده از واکنش 12c(p,y)13n و مکانسیم باریکه هدف، از گاز متان به عنوان گاز کاری و یک هدف کربنی جامد واقع در فاصله معینی از تنگش جهت فعال سازی توسط پروتون های تولیدی از متان استفاده گردیده و نشان داده شده است که تنگش مناسبی جهت تولید پروتون های پرانرژی و شار و انرژی مناسب برای فعال سازی ایجاد نمی گردد. همچنین به علت عدم امکان تکرار شات ها با فرکانس بالا در دستگاه سهند، با شرایط بکارگرفته شده در این آزمایش امکان تولید ایزوتوپ نیتروژن 13 وجود ندارد.

در این پایان¬نامه برخی از نظریه¬های اسکالر-تانسوری گرانش و همچنین پاسخ های آن¬را مورد مطالعه قرار دادیم. این نظریه¬ی گرانشی بعنوان طبیعی¬ترین جایگزین برای نسبیت عام است که در آن گرانش به واسطه¬ی میدان اسکالر دوربرد به اضافه¬ی میدان¬های تانسوری معمول حضور دارد. نظریه¬های اسکالر-تانسوری گرانش در اصل به منظور داخل کردن ثابت گرانش نیوتونی متغیر g به نسبیت عام که در آن g متغیر، خود به دلایل مختلف نظری و مشاهداتی فرض شده بود، مطرح شدند. در واقع، ساده¬ترین نظریه¬ی برانس- دیکی گرانش، که در آن میدان اسکالر ?، به عنوان منبع برای جفت شدگی گرانشی با g~?^(-1) عمل می¬کند به دلیل اختلاف¬های بین مشاهدات و پیشگویی¬های میدان ضعیف نسبیت عام ارائه شد. نظریه¬های اسکالر- تانسوری کلی¬تر با پارامتر غیرثابت برانس- دیکی، ?(?) و پتانسیل اسکالر خود-برهم¬کنش غیر- صفر، v(?)، را فرمول¬بندی کرده و به طور وسیع مورد مطالعه قرار دادیم. به این نتیجه رسیدیم که محدودیت¬های مشاهداتی بر روی مقدار امروزی ?_0 نیاز برای محدودیت بر روی مقدار ? در زمان¬های اولیه را در نظریه¬های اسکالر- تانسوری کلی¬تر (تا برانس- دیکی) مرتفع می¬سازد. بنابراین، تمرکز بیشتری بر روی پیشگویی¬های نظریه¬های اسکالر-تانسوری در مورد جهان اولیه و با تاکید خاص بر روی مدل کیهانشناسی که در آن میدان اسکالر به عنوان منبع تورم عمل می¬کند انجام دادیم. مطابق رویکرد معمول به کیهانشناسی استاندارد، تاریخ جهان را به چند دوره که در هر کدام یکی از اجزای سازنده¬ی منبع حکمفرماست، تقسیم کردیم. برای هر دوره یک حل جداگانه مطرح کرده، دوره¬های میانی را با تقریب¬هایی که تا کنون قابل قبول بوده¬اند، توصیف کردیم. در ادامه خانواده¬ای از نظریه¬های اسکالر-تانسوری با پتانسیل را در نظرگرفتیم که معادل با ثابت کیهانشناسی وابسته به زمان است. سپس نتایج کیهانشناسی وردش نسبت به زمان ثابت کیهانشناسی را مورد توجه قرار دادیم. حل کیهان¬شناسی دقیق نظریه¬ی اسکالر-تانسوری گرانشی برانس-دیکی را که در آن قانون توانی بین ثابت گرانشی g و شعاع انحنای جهان r برقرار است را مورد بحث و بررسی قرار دادیم. با این فرض که چگالی جرم کنونی جهان صفر نیست، ملاحظه کردیم که یک چنین جوابی علاوه بر اینکه از لحاظ نظری مهم است، می¬تواند در موردی که تاثیر ماده¬ی جهان بر روی ساختار فضا-زمان در مقایسه با اسکالر میدان g ناچیز باشد، مدلی برای جهان باشد. همچنین یکی از نتایجی که حاصل شد این است که حل خلأ برای فضای غیر- تخت مغایر با فرضیه¬ی دیراک است که یکی از نتایج فرض قانون توانی بین ثابت گرانشی و شعاع انحنای جهان است. به این نتیجه رسیدیم که با فرض قانون توانی بین عامل انبساط جهان و میدان اسکالر (?a^n=c=const) ، نظریه¬ی تانسوری با ثابت کیهانشناسی به مربع¬کامل کاهش می یابد. ضمنا چند حل دقیق که در بین آن¬ها جهان متورم با معادله¬ی حالت باراتروپیک وجود دارد را به دست آوردیم.

در برخی از کاربردهای آشکارسازهای گاما به دلیل حضور نوترون هادر محیط آزمایشگاه و اندرکنش آن ها با مواد آشکارساز، در طیف گامای آشکارساز خطوط انرژی مربوط به اندرکنش های نوترون ظاهر می شوند.در این پژوهش از یک آشکارساز برای مطالعه ی آثار تداخل نوترون های سریع در طیف فوتون گاما استفاده شده است. چشمه مورد استفاده در آزمایش از دو چشمه ی نقطه ای، و تشکیل شده است. آثار تداخلی تحت دو شرایط متفاوت در چیدمان آزمایش، از طریق اندازه گیری و شبیه سازی مونت کارلو (mcnpx) تعیین و با هم مقایسه شدند.در حالتی که آشکارساز تحت زاویه نسبت به چشمه قرار گیرد پیک های انرژی فوتون های گامای حاصل از برهم کنش غیرالاستیک نوترون های سریع با مواد سازنده آشکارساز و مواد پیرامون به خوبی در طیف گامای سوسوزن نمایان است. در این پژوهش میزان تداخل گامای حاصل از اندرکنش با گامای چشمه اصلی در شرایط مختلف آزمایش تعیین شده است. این اطلاعات می تواند در بهینه سازی آزمایش های توموگرافی صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که آشکارسازی نوترون های سریع با سوسوزن naiنیز با راندمان پایین عملی می باشد.

جنبه های دینامیکی از جمله شتاب جهان را با مفروضات متعدد مورد بررسی قرار دادیم.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مطالعه ترازهای انرژی مربوط به هسته های مختلف از موضوعهای جالب در فیزیک هسته ای به شمار می آید. بنابراین لازم است که مسیری شناخته شده را پیمود. لذا، در ابتدا انتگرال مسیر فاینمن را به عنوان یکی از روشهای مناسب آزموده شده ، مورد بررسی قرار داده و از توانایی آن در تشریح سیستمهای مقید استفاده نموده تا ابزاری را بدست آوریم که اجازه دهد که بجای استفاده از پتانسیل ، از قید مورد نظر بهره ببریم. در ادامه مدل لایه ای را مورد مطالعه قرار داده و در ادامه به تشریح مدل لایه ای تک ذره ای می پردازد، که به موجب آن برای حالاتی که سیستم متشکل از یک مغز بسته (با ‏‎n‎‏ یا ‏‎z‎‏ ماژیک) باضافه یک نوکلئون ‏‎‎‏یا (حفره ) باشد، نوکلئون مزبور نمایانگر خواص هسته و از جمله ترازهای انرژی آن می باشد و در انتها با استفاده از آنچه در مورد فرمولبندی انتگرال مسیر فاینمن برای سیستمهای مقید، در فصل اول بدست آورده و با استفاده از نتایج مدل لایه ای تک ذره ، ترازهای انرژی را برای هسته های ماژیک کروی و نزدیک آن و در مرحله بعد برای هسته های تغییر شکل یافته بدست می آید.