چکیده رشد روزافزون جمعیت، روند کاهش منابع سوخت های فسیلی و همچنین افزایش میزان گازهای گلخانه ای ناشی از آن ها، تمایل به استفاده از دیگر منابع انرژی را افزایش داده است. کشور ایران نیز از این امر مستثنی نیست و در سال های اخیر به دنبال استفاده از این انرژی های جایگزین است. یکی از تبعات استفاده از این انرژی، دفن پسماندهای خطرناک آن است. انتخاب و تعیین محل دفن این پسماند های خطرناک به دلیل تأثیرات زیست محیطی که در منطقه خواهد داشت بسیار حساس است. نحوه مهار پسماندها باید به گونه ای باشد که بتوان از آن ها در جهت پیشبرد اهداف زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی «توسعه پایدار» استفاده نمود. هدف از این تحقیق، شناسایی محل مناسب برای دفن پسماند های خطرناک، با کمترین اثرات سوء زیست محیطی در منطقه ای به مساحت km2 10000 در منطقه انارک در ایران مرکزی است. برای نیل به این هدف، از سامانه اطلاعات جغرافیای(gis) و لایه های اطلاعاتی مختلف شامل کاربری اراضی در آینده، پوشش گیاهی، زمین ریخت شناسی، شیب، لیتولوژی، بافت خاک، ساختار زمین شناسی، فاصله از شهر، مراکز جمعیتی (شهر، روستا، مراکز نظامی، ایستگاه قطار و...)، گسل، خطوط انتقال نیرو، منابع تأمین آب (قنات، چاه و چشمه)، آبراهه ها، و جاده های دسترسی (اصلی و فرعی) استفاده شده است. لایه های فوق با استفاده از اطلاعات موجود، نقشه های مختلف، تصاویر ماهواره ای تهیه شده است. روش تحلیل سلسله مراتبی(ahp)، روش وزن دهی ساده(saw)، ماتریس مقایسه زوجی و روش تفریقی (میانگین حسابی) برای تعیین وزن پارامترها، ترکیب لایه های اطلاعاتی و پهنه بندی منطقه مطالعاتی، مورد استفاده قرار گرفته است. در پهنه بندی و تقسیم ناحیه به پنج پهنه با قابلیتهای کاملاً مناسب، مناسب، متوسط و نامناسب و کاملاً نامناسب، متناسب با معیارهای مزبور، سیزده منطقه از پهنه بسیار مناسب انتخاب گردید. پس از بازدید میدانی از این سیزده پهنه، در نهایت، چهار گزینه مناسب تر، انتخاب شدند. این چهار گزینه برای تشخیص اثرات سوء زیست محیطی و تعیین مستعدترین پهنه برای دفن پسماندهای هسته ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. در جهت نیل به این هدف از روش ارزیابی شباهت به گزینه ایده آل(topsis) و در نهایت ماتریس لئوپولد بهره گرفته شد و چهار گزینه با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند. پهنه شماره 7 واقع در غرب منطقه مطالعاتی، بر اساس امتیازات حاصل و داشتن اختصاصاتی نظیر فاصله تا مراکز جمعیتی، لیتولوژی مناسب، فقدان پوشش گیاهی و...، با کمترین اثرات سوء زیست محیطی تشخیص داده شد و به عنوان گزینه مستعدتر معرفی گردید.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از فن آوری هسته ای در زمینه های مختلف صنعتی، پزشکی و تحقیقاتی رو به افزایش است. حفاظ پرتو رادیو اکتیو، یک مانع فیزیکی است که بین یک چشمه یونیزاسیون رادیو اکتیو و شی یا هدف مورد حفاظت، قرار داده می شود تا میزان تابش پرتو را در محل مورد حفاظت به مقدار مطلوب کاهش دهد. خصوصیات هسته ای یا تضعیف کنندگی حفاظ ها، به مواد و عناصر تشکیل دهنده آنها مربوط می شود. با این حال فاکتورهای دیگری از خواص مکانیکی و اقتصادی وجود دارد، که باید در انتخاب مواد برای استفاده درحفاظ مورد توجه قرار گیرد. هدف از این تحقیق، طراحی حفاظ نوترونی با بتن خود تراکم جهت ساخت سازه های هسته ای می باشد. برای این منظور، بتن خود تراکم، با طرح اختلاط مورد نظر با نسبت آب به سیمان 38/0 طراحی گردید. مقاومت فشاری نمونه های ساخته شده با افزودن نانو سیلیس، الیاف پلی پروپیلن و نانو کاربید بور اندازه گیری شد. همچنین آزمایشات بتن تازه، جهت بررسی توانایی پرکنندگی، عبور و قابلیت جریان بتن خود تراکم، صورت گرفته و نتایج به دست آمده از آزمایش اسلامپ، حلقه j، قیف v، جعبه l و جعبه u شکل نشان دهنده توانایی پرکنندگی بالا و عبور بتن از بین مقاطع بسیار پیچیده می باشد. آزمایش تضعیف نوترون ها در آزمایشگاه صورت گرفته و برای افزایش دقت در اندازه گیری های نوترون با کد mcnp نیز، نمونه های ساخته شده، در کامپیوتر مدل شده اند. با افزودن12% نانو سیلیس مشاهد شد که مقاومت فشاری نمونه ها به میزان 11% افزایش داشته است. بیشترین میزان تضعیف نوترون ها برای نمونه های ساخته شده در بازه نوترون های حرارتی قرار گرفته است. بتن حاوی بور 6/0 % نسبت به بتن معمولی و شاهد به ترتیب 6 و 4 درصد تضعیف بیشتری را نشان دادند.

باطله های معدنی که طی استخراج معادن و فعالیتهای بخش فرآوری مواد معدنی به وجود می آید، یکی از معضلات مهم محیط زیستی بخش صنعت و معدن در مقیاس جهانی است. آلودگی حاصل از باطله معادن و پسماندهای خطرناک در طبیعت پایدار مانده و تحت شرایط مختلفی )بارندگی، فرسایش) که در محیط طبیعی با آن روبرو هستند به آسانی جابه جا شده و خاکها و منابع آب مناطق مجاور را آلوده می کنند. جامد سازی و تثبیت فرایندی است که طی آن ماده خطرناک با یک همبند کننده مخلوط شده تا از طرق فیزیکی و شیمیایی از میزان شسته شدن آلاینده ها به محیط زیست کاسته شود و پسماند آلوده به ماده جدیدی تبدیل گشته و یا حتی برای کاهش اثرات محیط زیستی برای ساخت و ساز مناسب گردد. در این تحقیق از سیمان پرتلند به عنوان همبند کننده به دلیل قیمت پایین، در دسترس بودن و سازگاری با انواع پسماندها مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل ماهیت باطله که از جنس خاک می باشد و استفاده از آن در بتن موجب کاهش مقاومت بتن می گردد در این تحقیق از تکنولوژی نانو در جهت افزایش مقاومت فشاری و کاهش میزان آبشویی باطله تثبیت شده، استفاده شده است. نانو تکنولوژی به دلیل ریز ساختار بودن موجب بهبود میکرو ساختاری نمونه ها گشته و میزان جذب آب نمونه ها را کاهش می دهد. همچنین وجود باطله در بتن موجب افزایش زمان گیرش بتن می شود که نانو مواد این مشکل را حل می کند. جهت تعیین نسبت اختلاط بهینه باطله با سیمان، نسبت های مختلف باطله به سیمان (10،20،30،40،50،60،70،80،90،100) مورد بررسی قرار گرفت و میزان باطله به سیمان 50% انتخاب شد. در این تحقیق از دو نوع نانو مواد، نانو سیلیس به میزان های 0/5%، 1%، 1/5% و 2% و کربن نانو تیوپ به میزان های 0/5% و 1% استفاده شد. آزمایش های انجام شده شامل جذب آب، مقاومت فشاری، آبشویی (مطابق tclp) و sem بود. نتایج حکایت از آن دارد که غلظت فلزات شسته شده در همه سنین، کمتر از مقادیر مجاز گردید. همچنین روند کسب مقاومت فشاری به گونه ای بود که نمونه های ساخته شده امکان استفاده به عنوان ماده با مقاومت پایین (clsm) فراهم گردد. بیشترین مقاومت فشاری مربوط به کربن نانو تیوب 1% می باشد در حالی که کمترین میزان جذب آب مربوط به نانو سیلیس 2% به ترتیب با مقادیر mpa 15و 20% بود.

یکی از تدابیری که در طراحی مراکز دفن پسمانهای خطرناک مورد توجه قرار می گیرد، محدود کردن نفوذ شیرابه این مراکز یا جلوگیری از مهاجرت آلودگی های محدود شده در آنها به سفره های آب زیرزمینی به منظور جلوگیری از آلودگی منابع آبی است. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از مدلسازی عددی و آزمایشگاهی، حرکت جریان آلوده غیر اشباع در خاک مورد بررسی قرار گیرد و با استفاده از داده های آزمایش، پارامترهایهیدرولیکی و هیدرودینامیکی جریان که برای طراحی مراکز دفن نیاز است تخمین زده شود. با استفاده از دستگاه طراحی شده داده های هیدرولیکی و هیدرودینامیکی یک خاک مشخص اندازه گیری شده و تاثیر غیر اشباع در نظر گرفتن محیط در زمان مهاجرت آلودگی ها از یک لایه مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. از یک استوانه با قطر داخلی 3 سانتی متر و ارتفاع 25 سانتی متر از جنس پلکسی گلاس به همراه تجهیزات مناسب برای مطالعه حرکت آلودگیها در خاک استفاده شده است. داده های نفوذپذیری و رطوبت اندازه گیری شده با استفاده از دستگاه طراحی شده برای نمونه خاک ماسه به کاربرده شده تطبیق بهتری با مدل باردین r2= 0/94نسبت به مدل ماولم r2=0/93 که از آنها برای توضیح تئوریک جریان غیر اشباع بهره برده شده است، دارد.همچنین نتایج نشان می دهدمدلهای ncde و cde که برای مدلسازی عددی حرکت آلودگی ها در خاک استفاده شده اند تعریف بهتری از نحوه مهاجرت آلودگیها در خاک غیراشباع نسبت به مدلهای اشباع کلاسیک بیان میکنند، چرا که با توجهبه نتایج آزمایش امکان تفسیر نتایج با مدلهای اشباع برای حرکت جریان در خاک حاضر میسر نبوده است، به عبارت دیگر وجود جریان نامتعادل باعث زیر سوال رفتن معادلات فیک و عدم صحت روابط خاک اشباع برای جریان نامتعادل خواهد بود.