انجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Synthesis of Hydroxyapatite via solid-state method and investigation upon heat treatment and dopant effects on its thermoluminescence responseساخت هیدروکسیاپتایت به روش حالت جامد و بررسی اثر عملیات حرارتی و ناخالصی بر پاسخ ترمولومینسانس آن در دزیمتری پرتوهای گاما1811242010.22052/9.4.1FAمهسااربیتهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی هستهایفرهودضیائیتهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده کاربرد پرتوها0000-0002-1726-7081پریساتقی پوراردبیل، دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده علومپایه، گروه فیزیکحمیدهدانشورتهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده کاربرد پرتوهاJournal Article20220821In this research work, hydroxyapatite was synthesized via solid-state method and effect of heat treatment on its thermoluminescence response was investigated for gamma-radiation dosimetry purposes. At the first, hydroxyapatite samples were synthesized in pure form. Then, the hydroxyapatite samples via the same synthesize method were doped with single impurities of Ce and La with concentrations of 1%, 2%, and 5% and were examined afterward.
In order to identify and evaluate the changes that occurred in the material structure and then on dosimetric response, x-ray diffraction apparatuses were used. The results were examined from different dosimetry aspects such as, glow curve change, dose response curve, reproducibility, and fading. The obtained results showed that synthesis in the higher temperature using the solid-state method, is more suitable for dosimetry purposes.
در کار پژوهشی حاضر هیدروکسیاپتایت به روش حالت جامد ساخته شد و اثر عملیات حرارتی بر پاسخ ترمولومینسانس آن با هدف دزیمتری پرتوهای گاما مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نمونههای هیدروکسیاپتایت بهصورت خالص ساخته شدند. سپس نمونههای هیدروکسیاپتایت به روش مشابه با ناخالصیهای تکی Ce و La با غلظتهای 1، 2 و 5 درصد مولی آلاییده و مورد مطالعه قرار گرفتند. بهمنظور شناسایی و بررسی تغییرات اعمال شده در ساختار ماده و درنهایت اثر آن بر پاسخ دزیمتری از دستگاه پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج کار از جنبههای مختلف دزیمتری ازجمله منحنی تغییرات درخشندگی، منحنی دز-پاسخ و محوشدگی مورد بررسی قرار گرفت. یافتهها نشان داد که در روش حالت جامد، ساخت در دمای بالا برای اهداف دزیمتری مناسبتر است.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112420_fda683e77e59f03f948fea7253927b3f.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Investigation and measurement of factors affecting full width at half maximum (FWHM) in alpha spectrometryبررسی و اندازهگیری عوامل مؤثر بر پهنای قله (FWHM) در طیفسنجی آلفا91411242110.22052/9.4.9FAحسنرنجبرتهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده چرخه سوخت هستهایعلییوسفیتهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده چرخه سوخت هستهایJournal Article20220821Alpha emitting radionuclides have characteristic and discrete alpha particles from which the type and energy of the alpha emitter can be identified. The unique features of alpha spectrometry compared to other radiometric techniques such as gamma spectrometry are its very low background radiation and the energy independence of the detection efficiency. The aim of this study was to investigate the effect of factors such as alpha particle energy, sample distance to the detector and detector size on the resolution of the alpha spectrometer system. Using an Alphaquattro multi-channel alpha spectrometer manufactured by SILENA, the peak resolution (FWHM) for different energies, different sample-to-detector distances and different detector sizes were investigated. The results of this study showed that the peak resolution improved with increasing sample distance from the detector, but did not change significantly with changing detector size and alpha particle energy. On the other hand, by increasing the distance of the source from the detector, the detection efficiency decreases. For the best performance, the optimal distance should be considered or when the distance is long, the vacuum conditions should be improved and the counting time should be increased.
رادیونوکلیدهای آلفازا دارای ذرات تابشی با انرژی مشخص و انرژی گسسته هستند که بهوسیله آنها میتوان نوع عناصر گسیلنده تابش آلفا را شناسایی کرد. ویژگیهای منحصربهفرد طیفسنجی آلفا درمقایسه با سایر فنهای رادیومتری مانند اسپکترومتری گاما، تابش زمینه بسیار پایین آن و عدم تغییرات زیاد در بازده آشکارسازی نسبت به انرژی است. هدف از این مطالعه بررسی چگونگی تأثیر عواملی همچون انرژی ذرات آلفا، فاصله نمونه تا آشکارساز، اندازه آشکارساز بر قدرت تفکیک سیستم طیفسنجی آلفا میباشد. با استفاده از یک طیفسنج آلفا چندکاناله از نوع Alphaquattro ساخت شرکت SILENA ، پهنای قله در انرژیهای مختلف، فواصل متفاوت نمونه تا آشکارساز و اندازههای مختلف آشکارساز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دادند که تفکیکپذیری قله با افزایش فاصله نمونه از آشکارساز بهتر شده ولی با تغییر اندازه آشکارساز و انرژی ذرات آلفا تغییر محسوسی پیدا نمیکند. ازطرف دیگر با افزایش فاصله چشمه از آشکارساز کارایی و بازدهی آشکارسازی کاهش مییابد. برای داشتن بهترین عملکرد بایستی فاصله بهینه را لحاظ کرد و یا اینکه در فواصل زیاد شرایط خلأ بهبود یابد و زمان شمارش بیشتر شود.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112421_b6d037a7eaad8d377a2962dcd3094a38.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Estimation of fetal S-value for various gestational ages from Positron-emitting radiopharmaceuticalبرآورد مقدار S جنین در سنین مختلف بارداری ناشی از رادیوداروی پوزیترونزا152211242210.22052/9.4.15FAعلییهحسینیان ازغدیخراسان رضوی، مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه فیزیکسید هاشممیری حکیم ابادخراسان رضوی، مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه فیزیکنادیازرقیخراسان رضوی، مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه فیزیکنجمهمحمدیآذربایجان شرقی، تبریز، دانشگاه صنعتی سهندJournal Article20220821Dosimetry of a pregnant woman under diagnostic imaging with ionizing radiation is very important due to the high radiosensitivity of the fetus and the destructive effects of radiation on it. In this study, the amount of S-values induced by the positron-emitting radiopharmaceutical 18F-FDG in different fetal organs were calculated using the MCNPX2.6 Monte Carlo code. In the simulations, hybrid phantoms of 3- 6- and 9-month pregnant women were used. The results showed that with increasing the fetal age, the self S-values of fetal organs decrease. A comparison between the calculated data in this study and those reported by other studies showed similar trend, however in some cases the data difference was up to 40% on average. These differences are due to the differences between the geometry of the used phantoms. Therefore, in order to more accurately estimate the dose to pregnant patient and her fetus, we intend to introduce a method for constructing a patient-dependent phantom using a limited number of measurements in our future studies, and thus increasing the accuracy of the calculated dose.دزسنجی زن باردار تحت تصویربرداری تشخیصی با پرتوهای یونساز، بهدلیل حساسیت بالای جنین به پرتو و اثرات مخرب پرتو بر جنین بسیار مورد توجه است. در این مطالعه مقادیر S ناشی از رادیوداروی پوزیترونزای F-FDG18 در اندامهای مختلف جنین با استفاده از کد مونتکارلوی MCNPX2.6 محاسبه شده است. برای شبیهسازی بدن زن باردار و جنین از فانتومهای هیبریدی 3، 6 و 9 ماهه استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش سن جنین، مقادیر S جنین ناشی از خودجذبی، کاهش مییابد. هنگامی که اندام چشمه در مجاورت جنین واقع شده است، روند کاهشی در صورتی مشاهده میشود که فاصله بین اندام چشمه و جنین با افزایش سن جنین افزایش یابد. مقایسه بین دادههای محاسبه شده در این مطالعه و دیگران روند مشابهی را نشان میدهد، گرچه در بعضی موارد اختلاف دادهها بهطور میانگین تا %40 است. این اختلاف بهدلیل تفاوت هندسه فانتوم مورد استفاده میباشد. بنابراین برای تخمین دقیقتر دز برای بیمار باردار، تلاش بر این است که در مطالعات آینده روشی برای ساخت فانتوم وابسته به بیمار با استفاده از تعداد محدودی اندازهگیری تبیین شود و بدین ترتیب، دقت دز محاسبه شده افزایش یابد.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112422_cabc54e5ecf5f9049886bf37776216fa.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Comparison of material discrimination curves obtained from Log-Log, R-T, r-θ, and α2-α1 algorithms in a dual-energy radiography systemمقایسه منحنیهای تفکیک مواد حاصل از چهار الگوریتم Log-Log، R-T، r-θ و α2-α1 در یک سیستم تصویربرداری دو انرژی233011242310.22052/9.4.23FAمیثمغاببیسمنان، دامغان، دانشگاه دامغان، دانشکده فیزیکمجتبیتاجیکسمنان، دامغان، دانشگاه دامغان، دانشکده فیزیکروح الهعظیمی رادتهران، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشکده فیزیکJournal Article20220821Dual-energy X-ray radiography is an important inspection technology in imaging large cargos for finding illegal materials such as explosives, narcotics, weapons, etc. A useful aspect of dual-energy X-ray radiography is the possibility of discriminating and identifying materials with different atomic numbers which can be obtained by imaging large cargos at two different X-ray energies (normally above 3 MeV). In the present work, first a dual-energy X-ray radiography system including X-ray sources, collimator, and detector array was simulated using MCNPX code. Then, the obtained data from this radiography system for four step wedges of graphite, aluminum, steel, and lead materials were gathered and material discrimination curves were obtained using four algorithms including log-log, R-T, r-θ, and α2-α1. The results show that among the proposed algorithms for material discrimination, R-T, r-θ, and α2-α1 algorithms have better performance and due to the less overlap of material discrimination curves for low sample thicknesses, R-T algorithm can be a better choice for obtaining material discrimination curves in dual-energy radiography systems.
تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی یکی از فناوریهای بازرسی مهم در تصویربرداری از محمولههای بزرگ برای یافتن مواد غیرقانونی ازقبیل مواد منفجره، مواد مخدر، اسلحهها و ... است. ویژگی مفید تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی، امکان شناسایی و تفکیک مواد با اعداد اتمی متفاوت است که این امر با تصویربرداری از محمولههای بزرگ در دو انرژی متفاوت پرتو ایکس (معمولاً بالای MeV 3) صورت میگیرد. در این پژوهش، ابتدا یک سیستم تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی شامل چشمههای پرتو ایکس، موازیساز و آرایه آشکارساز با استفاده از کد MCNPX شبیهسازی شده است. سپس دادههای حاصل از این سیستم تصویربرداری برای چهار گوه پلهای از جنسهای گرافیت، آلومینیوم، استیل و سرب جمعآوری شده و منحنیهای تفکیک مواد با استفاده از چهار الگوریتم Log-Log، R-T، r-θ و α2-α1 بهدست آمده است. نتایج حاصل نشان میدهد که از بین الگـوریتمهای پیشنهادی برای تفکیک مواد، الگوریتمهای R-T، r-θ و α2-α1 دارای عملکرد بهتـری هستند و الگـوریتم R-T با توجه به همپوشانی کمتر منحنیهای تفکیک مواد برای ضخامتهای پایین نمونهها، میتواند انتخاب مناسبتری برای بهدست آوردن منحنیهای تفکیک مواد در سیستمهای تصویربرداری دو انرژی باشد.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112423_1483812c166877b45404e0a248d9f80a.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Study of radiation shielding properties of the Polycaprolactone/Iron and Bismuth oxides polymer compositeبررسی ویژگیهای حفاظت تابشی کامپوزیت پلیکاپرولاکتون / اکسیدآهن و بیسموت313811242410.22052/9.4.31FAاحمدرمضانی مقدم آرانیاصفهان، کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده فیزیکمحمد امینعلوی نسب اردبیلیاصفهان، کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده فیزیکJournal Article20220821The increasing development of nuclear science and related applications in various fields facing humans and the environment with ionizing rays, inevitably. The exposure of these rays to the human body can cause many side effects. Therefore, we need a protective shield to prevent or at least decrease these complications. Lead is the best known material in nature which can efficiently attenuate X and gamma rays. Toxicity and heaviness of lead limit its radiation shielding applications. Replacing lead with other heavy elements and placing the particles in a polymer substrate can alleviate the problem of toxicity and heaviness to some extent. Also, according to research, the use of nanoparticles instead of bulk particles, especially at low energy, is expected to increase the protection performance. In this study, the compounds of bismuth oxide and iron oxide in polycaprolactone polymer substrate were investigated. The attenuation of gamma rays emitted from two sources of 137CS and 60Co when passing through the manufactured samples were measured. The results show an increase in the radiation attenuation capability of both types of polymers made with nanoparticles compared to bulk compounds. As expected, the effects of particle size reduction on radiation attenuation are more pronounced in the case of 137CS source. The results show that the half-layer thickness decreased by 48 (37) percent for the bismuth oxide sample and 36 (21) percent for the iron oxide sample for gamma rays emitted from the 137Cs (60Co) source.گسترش روز افزون علوم هستهای و کاربردهای مربوطه در زمینههای مختلف مواجههی انسان و محیط زیست با پرتوهای یونیزان را گریزناپذیر کرده است. از طرفی مواجههی مداوم انسان با این پرتوها میتواند خطرات و عوارض جدی بسیاری بهدنبال داشته باشد. بنابراین برای کاهش خطر پرتوگیری راهکارهایی مانند کاهش زمان مواجهه، فاصله گرفتن از چشمه و همچنین استفاده از انواع حفاظهای پرتوی پیشنهاد میگردد. یکی از مؤثرترین مواد شناخته شده در طبیعت جهت ساخت حفاظ در مقابل پرتوهای گاما و ایکس سرب است که البته سمی بودن و وزن بالای حفاظ، استفاده از این ماده بهمنظور استفاده در حفاظهای شخصی را با تردید مواجه کرده است. جایگزینی سرب با دیگر عناصر سنگین و قرار دادن ذرات در یک بستر پلیمری میتواند تا حدی مشکل سمیت و سنگین بودن را مرتفع نماید. همچنین براساس تحقیقات انجام شده انتظار میرود استفاده از نانوذرات بهجای ذرات تودهای خصوصاً در انرژی پایین منجر به افزایش عملکرد حفاظ گردد. در این پژوهش ترکیبات اکسیدبیسموت و اکسیدآهن در بستر پلیمر پلیکاپرولاکتون مورد بررسی قرار گرفتهاند. میزان تضعیف پرتوهای گامای ساطع شده از دو چشمهی Cs137 و Co60 در نمونههای تولیدی اندازهگیری شد. نتایج بهدست آمده افزایش توان تضعیف هر دو نوع پلیمر ساخته شده با نانوذرات در قیاس با ترکیبات تودهای را نشان میدهد، بهنحوی که ضخامت نیملایه به میزان 48 (37) درصد برای نمونهی اکسیدبیسموت و 36 (21) درصد در نمونهی اکسیدآهن برای پرتوهای گامای ساطع شده از چشمهی Cs137 (Co60) است.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112424_18d900a79fc08fcda22e55a896d54a36.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597110420211122Investigation of gross alpha and beta activity concentration in drinking waters of the Ilam provinceبررسی فعالیت ویژه آلفا و بتای کل در آبهای شرب استان ایلام394511242510.22052/9.4.39FAمسعودصیدیایلام، دانشگاه ایلام، دانشکده علوم پایه، گروه فیزیکحسنرنجبرتهران، سازمان انرژی اتمی ایران، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، پژوهشکده چرخه سوخت هستهایلیلیشفیعیایلام، شرکت آب و فاضلاب ایلامنورالهتیموریایلام، شرکت آب و فاضلاب ایلامJournal Article20220821One of the aspects of water quality is the study of radionuclides in it, which is very important due to being hazardous contamination of radioactive materials. One of the main ways of penetration of radioactive materials into the human body is the consumption of water infected by natural or artificial radioactive material. In this work, 20 samples of drinking water in Ilam province, which cover more households was studied and measured in aspect of radioactive activity. Sampling was performed according to the required standards from the specified sources, then the total alpha and beta concentration activity of the samples (... ,... ) were measured using a "Liquid Scintillation Counter" (LSC). The results showed that ... and... . The correlation coefficient between these two variables is 0.27 and it is justified by the ... test that there is not significant relationship between these variables. The results showed that the gross alpha and beta activity concentration of all waters was lower than the standard of the World Health Organization (WHO) and the National Standards Institute of Iran, which is 500 mBq/Lit and 1000 mBq/Lit, respectively. Therefore, in terms of radiological quality, these waters are healthy and their consumption will not be risky for people.
یکی از جنبههای مورد بررسی کیفیت آب، بررسی هستههای پرتوزای موجود در آن میباشد که بهدلیل خطرناک بودن آلودگی مربوط به مواد پرتوزا از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از اصلیترین راههای نفوذ مواد پرتوزا به بدن انسان، مصرف آب آلوده به مواد پرتوزای طبیعی و مصنوعی است. در این مقاله تعداد 20 نمونه از آبهای شرب استان ایلام که تعداد خانوار بیشتری را تحت پوشش خود دارند، از نظر پرتوزایی مورد بررسی و اندازهگیری قرار گرفت. بعد از آمادهسازی نمونهها، فعالیت ویژه آلفا و بتا کل (... و ...) آنها بهکمک آشکارساز سوسوزن مایع (LSC) اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که ...و... است. ضریب همبستگی بین این دو متغیر، 27/0 میباشد ولی با این حال بهکمک آزمون ... ثابت شد که رابطهی معناداری بین این متغیرها وجود ندارد. نتایج نشان دادند که میزان فعالیت ویژه آلفا و بتای کل همه آبها از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) و مؤسسه استاندارد ملی ایران که بهترتیب mBq/L 500 و mBq/L 1000 میباشند، پایینتر است. بنابراین از نظر کیفیت رادیولوژیکی این آبها سالم هستند و مصرف آنها برای افراد خطر نخواهد داشت.
https://rsm.kashanu.ac.ir/article_112425_9668351c290c83f804c1c773eb5f2f9e.pdf