چکیده در حوادث هسته ای، تخمین میزان پرتوگیری افراد نیاز به اندازه گیری سریع و قابل اطمینان شاخص های بیولوژیکی می باشد. دزیمتری بیولوژیکی بوسیله شمارش ناهنجاری های کروموزومی یکی از روش های قابل اطمینان برای تخمین دز بوده که جهت آنالیز تعداد زیاد نمونه در کمترین زمان، نیاز به تکنیک های اتوماسیون دارد. سیستم میکروسکوپی متافازیاب اتوماتیک مجهز به نرم افزار پردازش تصویری می باشد که بصورت اتوماتیک در بزرگنمایی پایین میکروسکوپ(10x)، بعد از تصویر برداری از تمام سطح اسلاید حاوی نمونه و پردازش تصاویر، موقعیت دقیق متافازهای موجود در اسلاید را پیدا کرده و آنها را ثبت می نماید. این موقعیت ها جهت بررسی ناهنجاری های هر متافاز با بزگنمایی بالاتر(100x) مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مأموریت های آزمایشگاه دزیمتری بیولوژیکی مرکز نظام ایمنی هسته ای کشور تخمین دز دریافتی در حوادث پرتوی با استفاده از بررسی تغییرات پارامترهای بیولوژیکی می باشد. برای این منظور در این پایان نامه با استفاده از سیستم های قابل دسترس تجاری مانند میکروسکوپ، دوربین، صفحه و فوکوس اتوماتیک و طراحی نرم افزار کنترل سخت افزاری و پردازش تصویر، متافازیاب اتوماتیک با هزینه کمتر نسبت به سیستم های تجاری موجود و کارایی قابل قبول راه اندازی گردیده است. سخت افزار متافاز یاب مورد مطالعه در این پژوهش شامل یک دوربین 8 بیت ccd ، میکروسکوپ nikon80i و سیستم صفحه و فوکوس قابل کنترل با نرم افزار بوده و استقرار صفحه در دو محور x و y با دقت تقریبی حدود 5/0 میکرومتر و z (فوکوس) با دقت تقریبی در حدود 05/ میکرومتر انجام می گیرد. الگوریتم مورد استفاده در نرم افزار متافاز یاب inra بر پایه شکل شناسی ریاضی(mathematical morphology) بوده و جهت پیدا کردن متافازها از عملگرهای شکل شناسی روی تصاویر باینری حاصل از دوربین و تبدیل های تصویری استفاده گردیده است. متافاز یاب inra توانایی یافتن متافازها و ثبت موقعیت آنها در یک اسلاید با ابعاد 50×22 میلیمتر را در مدت 45 دقیقه دارا می باشد( در بزرگنمایی 10x). سرعت جستجو با احتساب حرکت در محور y,x و فوکوس مکانیکی جهت داشتن تصویر واضح، 25 میلیمتر مربع در دقیقه است. صحت عملکرد متافاز یاب تا حدود بسیار زیادی وابسته به کیفیت اسلاید تهیه شده می باشد. در اسلاید های با کیفیت خوب، کارایی متافازیاب بالای 80 درصد بوده و خطای میانگین مثبت سیستم 9% (%15-4) و خطای میانگین منفی 6% (%12-3) بدست آمده است. کیفیت اسلاید می تواند بوسیله مشاهده چشمی زیر میکروسکوپ تعیین گردیده و بزرگنمایی مناسب جهت داشتن بهترین کارایی در نرم افزار انتخاب گردد. یافتن متافازها در بزرگنمایی های بالاتر به افزایش کارایی سیستم منجر می گردد ولی زمان طولانی تر صرف پیدا کردن متافازها می شود. جهت صحه گذاری و برآورد میزان دقت و صحت سیستم متافازیاب، پانزده نمونه واقعی با کیفیت های مختلف بصورت دستی و اتوماتیک شمارش شده و باهم مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از این مقایسه و مقایسه بین چندین متافازیاب موجود در دنیا نشان از کارایی قابل قبول این سیستم می باشند.

هسته های پرتوزای طبیعی در همه جا وجود دارند. از منابع پرتوزای طبیعی یکی پرتوهای کیهانی و دیگری هسته های پرتوزای با منشأ زمینی می باشند. ویژه هسته های با منشأ زمینی آن هایی هستند که در پوسته ی زمین یافت می شوند و از زمان پیدایش زمین وجود داشته اند. تنها آن ویژه هسته هایی که دارای نیمه عمر قابل مقایسه با عمر زمین می باشند قابل اندازه گیری هستند. از جمله ی آن ها می توان به عناصر k40 ، ra226 و th232 اشاره کرد. این ویژه هسته ها ی پرتوزا به عنوان منابع اصلی پرتوگیری طبیعی جامعه محسوب می شوند [unscear, 2000]. مصالح ساختمانی در کنار پرتوهای کیهانی و پرتوهای ناشی از خاک یکی از منابع مهم پرتوگیری در فضای بسته می باشند. همه ی مصالح ساختمانی به خصوص سنگ های طبیعی که در داخل و کف ساختمان استفاده می شوند شامل مواد پرتوزا می باشند[unscear, 1993]. در دنیا بعضی مناطق با زمینه ی پرتوی بالا یافت می شوند. از جمله ی آن ها یانگجیانگ در چین، کرالا در هند، گواراپاری در برزیل و رامسر در ایران می باشد. بعضی از نقاط رامسر، شهری در شمال ایران و واقع در استان مازندران، دارای بالاترین تراز پرتوی زمینه در جهان می باشند. طبق بررسی های انجام شده، دُز دریافتی برخی از مناطق رامسر به ویژه تالش محله چندین مرتبه بالاتر از حداکثر دُز مجاز پیشنهادی توسط icrp برای پرتوکاران می باشد که این به علت وجود مقدار زیاد ra226 حل شده در آب های زیرزمینی می باشد که از طریق چشمه های آب گرم به لایه های سطحی زمین راه می یابند.rn 222 نیز که دختر ra226 می باشد، خود و دختران کوتاه عمرش گسیلنده ی آلفا هستند و از نظر بیولوژیکی در صورت ورود به بدن می توانند موجب پرتوگیری شدید شوند. پرتوهای با قدرت نفوذ بیشتر می توانند از سطح پوست بگذرند و به بافت های داخلی آسیب برسانند[ghiassi-nejad., et al, 2002]. در طول سال ها، توجه خاص به اندازه گیری تراز پرتوی ناشی از مصالح ساختمانی صورت گرفته است و محققین بسیاری غلظت مواد پرتوزا و برون دمش گاز رادُن را در مصالح ساختمانی گوناگون نظیرخاک، بتون، شن، مرمر وگرانیت را اندازه گیری کرده اند. از جمله ی این کارها می توان به بررسی های انجام شده در کشورهای زیر اشاره کرد. کانادا: [ chen., et al, 2010] ، کامرون : [ngachin., et al, 2008] ; ترکیه: [turhan ., et al, 2008& damla., et al, 2009] ; نیجریه: [farai & isinkaye, 2009]، برزیل: ;[veiga., et al, 2006] چین: [xinwei., et al, 2006 & xinwei, 2004] ; عربستان:[al-jarallah., et al, 2005& al-jarallah, 2001& al-jarallah., et al, 2001] ; و پاکستان: [matiullah ahad., et al, 2004 & iqba., et al, 2000 ] . در این پروژه مصالح ساختمانی استفاده شده در رامسر مورد بررسی قرار گرفته است. مصالح به دو دسته ی شهری و محلی تقسیم بندی شده اند. مصالح شهری از سایر نقاط ایران وارد رامسر می شوند و در ساختمان سازی ها به کار می روند و مصالح محلی آن دسته از مصالحی هستند که از نقاط مختلف رامسر تهیه شده اند به عنوان مثال سنگ ها و کلوخ هایی که در اطراف چشمه های آب گرم بودند واز آن ها به عنوان زیر بنا استفاده کرده اند. برون دمش گاز رادُن به کمک دستگاه آلفاگارد اندازه گیری شده و موجودی ویژه هسته های پرتوزا نیز به کمک آشکارساز hpge مورد سنجش قرار گرفته است. سنجش های اشاره شده در بخش محیطی مدیریت حفاظت در برابر اشعه سازمان انرژی اتمی ایران صورت گرفته است. در فصل اول این پایان نامه به بیان پرتوزایی و کمیت هایی که در سنجش پرتو گیری به کار می روند اشاره شده است. در فصل دوم به ویژگی های منطقه ی مطالعاتی پرداخته ایم . از آنجایی که موجودی مواد پرتوزا در مصالح ساختمانی از طریق اسپکترومتری گاما تعیین گردیده در فصل سوم در مورد آشکارسازی پرتو گاما صحبت شده است. در فصل چهارم به رادُن، منابع آن، راههای ورود آن به داخل ساختمان و پرتوگیری افراد از آن پرداخته شده است. در فصل پنجم اساساً به توضیح در مورد دستگاه آلفاگارد که برای سنجش برون دمش رادُن استفاده شده پرداخته ایم. فصل ششم به طور مفصل به روش ها ی تجربی این پروژه اختصاص یافته است. و نهایتاً فصلِ داده های تجربی و بحث و نتیجه گیری فصل ها ی انتهایی این پایان نامه را تشکیل می دهند.

در این پژوهش دز طبیعی دریافتی ناشی از گاما و رادن در هوا در 100 نقطه از شهر تنکابن شامل منازل و ادارات بصورت فصلی در مدت یک سال به روش غیر فعال به ترتیب با استفاده از tld و اتاقک نفودی گاز رادن بر مبنای آشکارسازی ردپای هسته ای حالت جامد (ssntd) از نوع پلی کربنات اندازه گیری و تعیین شده است. همچنین میزان غلظت رادن محلول در آب در منابع آب تنکابن و رامسر (مانند چشمه های آب طبیعی و حوضچه های پرورش ماهی ) به روش فعال با استفاده از آشکار ساز سنتیلانور zns تعیین و همزمان با روش اتاقک نفودی گاز رادن مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج اندازه گیری، دز متوسط روزانه گامای µsv. day-1 4.02?1.17 را در مناطق سربسته تنکابن در فصول مختلف نشان می دهد که تقریبا چهار برابر حد طبیعی سایر مناطق می باشد. همچنین میانگین میزان غاظت رادن در هوای مناطق سربسته تنکابن برابر 234.58?139.345 bq/m3 اندازه گیری شد که کمتر از حد مجاز این نوع فضا ها ( 300 bq/m3) است. میزان غلظت رادن در آب چشمه های تنکابن و رامسر بترتیب 109?16 و 198?30 bq.l-1 اندازه گیری شده است بطوریکه مقدار متوسط آن در منطقه رامسر بیشتر از تنکابن می باشد. داده های بدست آمده در این پژوهش میزان دز گامای بالایی در تمام مناطق و در مورد رادن در برخی مناطق سربسته تنکابن را نشان می دهد. میزان رادن محلول در آب نیز در برخی منابع آب در هر دو شهر بیش از حدود مجاز پیشنهاد شده است.

هدف از این تحقیق بررسی کیفیت تصاویر دستگاههای رادیوگرافی معمولی و دستگاههای رادیوگرافی دیجیتال و کامپیوتری و همچنین میزان دز داده شده به بیمار در هر سه نوع دستگاه در تصویربرداری chest وabdomen است . این مطالعه بر روی شش دستگاه رادیوگرافی معمولی موجود در بیمارستان شهید فقیهی ، چهار دستگاه رادیوگرافی کامپیوتری موجود در مراکز تصویربرداری دکتر راسخی ، بیمارستان کوثر ، بیمارستان رجایی و mri انجام گرفته است . در این مطالعه در ابتدا دستگاههای ذکر شده مطابق با دستورالعمل سازمان انرژی اتمی ایران کنترل کیفی شده و پس از آن با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری دز سطحی رسیده به پوست بیمار اندازه گیری شده و سپس با استفاده از فانتوم cdrad2 تصویربرداری از قفسه سینه و abdomen برای یک مرد استاندارد 70 کیلوگرمی با استفاده از ورقه های پلکسی گلاس برای ایجاد ضخامت مناسب در هر دستگاه صورت پذیرفت . نتایج کیفیت تصاویر دستگاهها به صورت عددی با پارامتر iqf و همچنین نمودار کنتراست جزییات بیان می گردد هرچه تصویر iqfبالاتری داشته باشد تصویر حاصله کنتراست و جزییات بیشتری را نشان می دهد. نتایج حاصل از این تحقیق به شرح زیر است : از بین 6 دستگاه رادیوگرافی معمولی تنها 4 دستگاه از لحاظ کنترل کیفی خطایی در رنج استاندارد داشته اما دستگاههای رادیوگرافی کامپیوتری و دیجیتال خطایی در رنج استاندارد داشتند بنابراین 4 دستگاه رادیوگرافی معمولی و 4 دستگاه رادیوگرافی کامپیوتری و یک دستگاه دیجیتال مبنای مطالعه قرار گرفته است . میانگین دز داده شده در دستگاههای رادیوگرافی در آزمایش chest برابر با 457.58 میکروگری و در آزمایش abdomen برابر با 86/3250 میکروگری است این نتیجه برای دستگاههای رادیوگرافی کامپیوتری به ترتیب 87/386 میکروگری و 35/2666 میکروگری است و با استفاده از تنها دستگاه دیجیتال موجود در استان فارس این نتیجه به ترتیب برابر با 2/2527 میکروگری و 06/3630 است . متوسط iqfinv دستگاههای رادیوگرافی معمولی در آزمایش chestبرابر با 897/2و در آزمایش abdomen برابر با 027/3ودر دستگاههای کامپیوتری به ترتیب برابر است با 995/2در آزمایش chest و340/3 در آزمایش abdomen و این نتیجه در دستگاه رادیوگرافی دیجیتال در آزمایش abdomen برابر با 808/4 و در آزمایش chest با 317/3 برابر است . آنچه از نتایج برمی آید متوسط دز دریافتی بیماران با استفاده از دستگاههای رادیوگرافی کامپیوتری از سایر دستگاهها در هر دونوع آزمایش کمتر بوده است و بالاترین کیفیت تصویر متعلق به دستگاه دیجیتال در هر دو نوع آزمایش است اما در مقایسه بین دو دستگاه رادیوگرافی معمولی و کامپیوتری در آزمایش chest میزان iqf تصویر گرفته شده با دستگاه رادیوگرافی معمولی به طور متوسط بالاتر است حال آنکه در آزمایش abdomen این نتیجه بر عکس است .

حفاظت در برابر تابش های هستهای برای جلوگیری از آثار مخرب زیست محیطی آنها حائز اهمیت است. در این تحقیق اثر سنگدانه های باریت (سولفات باریم) در بتن معمولی بعنوان محافظ امواج گاما مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در فاز اول برای نیل به این هدف نمونه های مکعبی 100 میلیمتری با درصدهای جایگزینی مختلف 0 ، 25 ، 50 ، 75 ، 100 باریت با سنگدانه ها ساخته شدند . کلیه نمونه ها از سیمان پرتلند با عیار kg?m^3375 ،45/0w/c = با حداکثر اندازه سنگدانه 25 میلیمتر تهیه شدند و پس از عمل آوری در آب و تعیین مقاومت مورد آزمایش پرتو دهی قرار گرفتند. همچنین در فاز دوم درصدهای مختلف میکروسیلیس و نانو سیلیس را جایگزین سیمان و درصد های مختلف پودر سرب را جایگزین باریت نموده و آزمایشات مشابه بر روی آنها انجام داده شد. ضرایب تضعیف خطی و جرمی این بتن ها محاسبه و با انرژیmev 662/0 چشمه سزیم 137( )مقایسه گردید . نتایج نشان میدهند که ضریب تضعیف خطی با افزایش درصد جایگزینی باریت افزایش می یابد .