انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 Evaluation of the distribution of prompt gammas emission during proton therapy using the GATE Monte Carlo toolkit ارزیابی توزیع گاماهای آنی گسیل شده در حین پروتون‌درمانی با استفاده از ابزار مونت کارلویGATE 191 202 114696 10.22052/rsm.2025.254624.1054 FA شراره قریب دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان، ایران پیوند طاهرپرور دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان، ایران Journal Article 2024 03 22 One of the methods for monitoring the range of proton beams is the detection of instantaneous gammas resulting from proton-nucleus interactions inside the patient's body. In this study, the interaction of proton beams with energies of 90, 120, and 150 MeV with a PMMA phantom was simulated using the GATE Monte Carlo tool. The correlation between the proton dose distribution and the spatial distribution of instantaneous gammas in different energy windows, which were selected according to the resolvable peaks of the instantaneous gamma spectrum, was investigated. The results showed that the choice of energy window for detecting instantaneous gammas has a great impact on the accuracy of estimating the proton range using the instantaneous gamma distribution. Then, ideal detector cylinders with radii of 29, 49, 69, and 89 mm were simulated. The anisotropic distribution of the instantaneous gamma rays detected by the 89 mm radius detector cylinder showed that there is a preferred position concerning the proton beam position for detecting instantaneous gamma rays, which can be used to maximize the geometric efficiency of instantaneous gamma detection. The results showed that the preferred position for detecting instantaneous gamma rays depends on the proton beam energy and that with increasing proton energy this preferred position is found at a location further back than the proton beam position. In addition, the preferred position showed significant changes in the energy window. Next, using the equation of the line passing through the preferred positions obtained by the detector cylinders, we estimated the position with the maximum instantaneous gamma efficiency produced inside the phantom and compared it with the original position. یکی از روش‌های پایش برد باریکة پروتون به‌کارگیری گاماهای آنی حاصل از برهم‌کنش پروتون-هسته در داخل بدن بیمار است. در این پژوهش، برهم‌کنش باریکه‌های پروتونی باانرژی 90، 120 و MeV 150 با یک فانتوم از جنس PMMA به کمک ابزار مونت‌کارلوی GATE شبیه‌سازی شد. همبستگی بین توزیع دُز پروتون با توزیع مکانی گاماهای آنی در پنجره انرژی‌های مختلف که متناسب با قله‌های قابل‌تفکیک طیف گاماهای آنی انتخاب شدند، بررسی شد. نتایج نشان داد که انتخاب پنجره انرژی برای آشکارسازی گاماهای آنی تأثیر زیادی بر دقت تخمین برد پروتون با استفاده از توزیع گاماهای آنی دارد. سپس استوانه‌های آشکارساز ایده‌آل با شعاع‌های 29،49،69 و mm 89 شبیه‌سازی شد. توزیع غیرهمسان‌گرد گاماهای آنی آشکارشده توسط استوانه آشکارساز با شعاع mm 89 نشان داد که یک موقعیت ترجیحی باتوجه‌به موقعیت برد پروتون برای آشکارسازی پرتوهای گامای آنی وجود دارد که می‌تواند برای به بیشینه رساندن کارایی هندسی آشکارسازی گامای آنی مورداستفاده قرار گیرد. نتایج نشان داد موقعیت ترجیحی آشکارسازی گاماهای آنی به انرژی باریکة پروتون وابسته است و با افزایش انرژی پروتون این موقعیت ترجیحی در مکانی عقب‌تر از موقعیت برد پروتون یافت می‌شود. علاوه بر این، موقعیت ترجیحی تغییرات قابل‌توجهی را در پنجره انرژی‌های مختلف نشان داد. در ادامه، به کمک معادله خط گذرنده از موقعیت‌های ترجیحی به‌دست‌آمده توسط استوانه‌های آشکارساز به تخمین موقعیتی با بیشینه بازده گامای آنی تولیدی درون فانتوم و مقایسه آن با موقعیت اصلی پرداختیم. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114696_615acbeeb78b6e6a94ee4890bd44cd85.pdf

انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 Measurement of radon exhalation rate from building materials: The case of Mashhad-Khorasan Region Iran اندازه گیری آهنگ انتشار سطحی رادون از مصالح ساختمانی منطقه مشهد- خراسان- ایران 203 210 114698 10.22052/rsm.2025.255130.1072 FA زینب خانیکی گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران سعید محمدی گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران سید محمد ذبیحین پور گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Journal Article 2024 07 08 The release of Radon gas from soil, water and building materials in closed environments exposes residents to this radioactive gas. Although humans use building materials as a protective barrier against the natural radiation of the open space, the radionuclide compounds released from some building materials cause an increase in indoor radon concentration. Therefore, measuring the amount of Radon exhalation from building materials is very important for public health.  Although Radon is the most important source of natural radiation and its high concentration level in the closed environments has a significant health risk, the main daughter nuclei of radon, ²¹⁴Po and ²¹⁸Po isotopes, have also a high ability to cause lung cancer in humans. Therefore, public attention and concern about the release of radon from building materials used in the indoor environments have increased recently and many efforts have been done to evaluate and control indoor radon concentrations. In this paper, the surface diffusion coefficient of radon from samples of widely used building materials was measured and calculated using the active method in the closed chamber and Sarad-RTM1689 radon meter. The results obtained for the exhalation rate of radon gas for these samples vary from the range of undetectable insignificant values up to 1.95 Bqm^-2h^-1. The highest surface exhalation rate was observed in granite samples, while the clay brick sample showed a rate lower than the detection threshold (0.05 Bq m^-2h^-1). From our results it can be suggested to choose more suitable building materials for a safer indoor environment. انتشار گاز رادون از خاک، آب و مصالح ساختمانی در محیط­‌های بسته باعث قرار­گیری ساکنین در معرض این گاز رادیواکتیو می‌­شود. اگر­چه بشر از مصالح ساختمانی به‌­عنوان محافظ در برابر تشعشعات طبیعی فضای باز (زمینی و کیهانی) استفاده می­‌کند، لیکن ترکیب­‌های رادیونوکلئیدی منتشر شده از برخی مصالح ساختمانی به‌کاررفته در ساختمان­‌ها، باعث افزایش غلظت رادون داخلی می­‌شود؛ بنابراین اندازه­‌گیری میزان انتشار رادون از مصالح ساختمانی، از منظر بهداشت عمومی اهمیت فراوانی دارد. همچنین با این‌که رادون مهم‌ترین عامل و منبع پرتوگیری طبیعی است و سطح بالای غلظت آن در هوای داخلی محیط‌­های بسته می‌­تواند خطری قابل‌توجه برای سلامتی ایجاد کند، لیکن دختر هسته‌­های اصلی رادون، Po ²¹⁴و Po ²¹⁸ نیز نقش به سزایی در بروز سرطان ریه در انسان دارند. در حال حاضر، توجه به میزان انتشار رادون از مصالح ساختمانی و ارزیابی و کنترل غلظت رادون در محیط‌­های داخلی، اهمیت ویژه­ای دارد. در این پژوهش، ضریب انتشار سطحی رادون از سه نمونه مصالح ساختمانی پرکاربرد در منطقه خراسان با به‌کارگیری روش فعال و استفاده از  محفظه بسته و دستگاه رادون سنج 1689 Sarad-RTM اندازه­‌گیری و محاسبه گردید. نتایج به‌دست‌آمده برای آهنگ انتشار سطحی گاز رادون در این نمونه­‌ها، از محدوده مقادیر ناچیز غیرقابل‌تشخیص تا Bqm^-2h^-1  95/1 متغیر است که بیشترین آن در نمونه سنگ‌­های گرانیتی و کمترین آن در نمونه آجر سفالی اندازه‌­گیری گردید. نتایج این پژوهش می‌تواند کمک مؤثری در انتخاب مصالح ساختمانی مناسب برای محیط داخلی امن ساکنین پیشنهاد دهد. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114698_b9c8d6906e1443f259e9164b234d2eee.pdf

انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 The evaluation of control room operator errors in a 5 MW research reactor using Systematic Human Error Reduction and Prediction Approach (SHERPA) ارزیابی خطاهای انسانی اپراتورهای اتاق کنترل یک رآکتور تحقیقاتی 5 مگاواتی با استفاده از روش رویکرد قاعده‌مند پیش‌بینی و کاهش خطای انسانی (SHERPA) 211 222 114693 10.22052/rsm.2025.255166.1074 FA کبری هرانده گروه مهندسی هسته‌ای، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محسن خردمند سعدی گروه مهندسی هسته‌ای، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران احسان ظریفی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته ای، تهران ایران Journal Article 2024 07 12 Human factor plays the most important role in the occurrence of accidents. One of the systems in which human errors can lead to a catastrophic accident is nuclear reactors. This article aims to investigate the relationship between accidents and human errors in a control room of a 5 MW pool type research reactor. After performing the interview with operators of the control room, the duties were identified and analyzed by the task hierarchy technique. Human errors in the control room were investigated using SHERPA method. Results showed that the most repeated errors were related to misunderstanding and misrecognizing the situation whilst inability to observe and collect useful information were in the second place. In order to reduce human errors, improve employee performance and prevent errors caused by human factors, control solutions are proposed. This includes appropriate work instructions, improving the quality of employee training and compliance with safety rules and regulations. عامل انسانی اصلی‌­ترین نقش را در بروز حوادث دارد. یکی از سیستم­هایی که بروز انسانی خطاهای در آن می­تواند به حادثه‌­ای فاجعه‌بار منتهی شود رآکتورهای هسته­ای است. این مقاله با هدف بررسی ارتباط بین حوادث و خطاهای انسانی و فرآیندی اتاق کنترل یک رآکتور تحقیقاتی 5 مگاواتی از نوع استخری انجام شده است. پس از مصاحبه با اپراتورهای اتاق کنترل، شغل‌­ها مشخص و با روش سلسله مراتبی وظایف، تجزیه و تحلیل شدند. با استفاده از روش SHERPA خطاهای انسانی در اتاق کنترل مورد بررسی قرار گرفتند. یافته­‌ها نشان دادند که بیشترین مورد خطا مربوط به درک و تشخیص وضعیت بوده و مشاهده و جمع­‌آوری اطلاعات در رده دوم قرار گرفته است. به‌منظور کاهش خطای انسانی، بهبود عملکرد پرسنل و جلوگیری از بروز خطای ناشی از عوامل انسانی، راه­کارهای کنترلی از جمله دستورالعمل­‌های کاری مناسب، ارتقاء کیفیت آموزش پرسنل و رعایت ضوابط و مقررات ایمنی پیشنهاد می‌گردد. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114693_fe43e35f8251238e901bc3744f952697.pdf

انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 Investigating the optimal conditions for scandium-43 radioisotope production in 30 MeV cyclotron via Monte Carlo simulation بررسی شرایط بهینه تولید رادیوایزوتوپ اسکاندیم-43 در سیکلوترون 30MeV از طریق شبیه‌سازی مونت‌کارلو 223 234 114712 10.22052/rsm.2025.255794.1083 FA سارا طالبی گروه مهندسی پرتوپزشکی، دانشکده فنی مهندسی ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی ، لاهیجان ، ایران علیرضا آزادبر گروه مهندسی پرتوپزشکی، دانشکده فنی مهندسی ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی ، لاهیجان ، ایران Journal Article 2024 11 11 Scandium-43 (⁴³Sc) is a positron emitter radioisotope that can be used in PET imaging by emitting 511 KeV (176%) annihilation photon and 372.76 KeV gamma ray (23%). In this study, the theoretical production yield of 43Sc and its accompanying impurities in the ⁴³Ca(p,n), ⁴⁴Ca(p,2n), ⁴⁶Ti(p,a), ⁴²Ca(d,n), ⁴⁰Ca(a,p) and ⁴¹K(a,2n) reactions to produce this radioisotope in 30 MeV Karaj cyclotron were calculated by simulating the excitation functions of these reactions in TALYS-1/96 and EMPIRE-3-2-2 Monte Carlo codes, and the mass stopping power in SRIM-2013 Monte Carlo code and the numerical integration of the production yield formula in MATLAB in the energy range of 0 to 30 MeV, and were compared with the experimental results. ⁴⁴Sc is a radioisotopic impurity that is produced in the ⁴⁴Ca(p,2n) and ⁴¹K(a,2n) reactions and it’s practically impossible to remove it from the final product; it’s produced in the ⁴⁶Ti(p,a) reaction and can be removed by determining the energy range; and it isn’t produced in the ⁴³Ca(p,n), ⁴²Ca(d,n) and ⁴⁰Ca(α,p) reactions. The results show that for the production of pure ⁴³Sc with the highest yield, ⁴³Ca(p,n) is the best reaction for Karaj cyclotron; but to produce a pure product with a suitable yield and the lowest possible cost, the ⁴⁰Ca(α,p) reaction is a better choice. اسکاندیم-43 (⁴³Sc) رادیوایزوتوپی پوزیترون‌زا است که با گسیل فوتون نابودی KeV 511 (176%) و پرتو گامای KeV 76/372 (%23)، قابلیت استفاده در تصویربرداری PET را دارد. در این مطالعه، بهره تئوری تولید ⁴³Sc و ناخالصی‌های همراه آن در واکنش‌های ⁴⁰Ca(α,p)، ⁴¹K(α,2n)، ⁴²Ca(d,n)، ⁴³Ca(p,n)، ⁴⁴Ca(p,2n) و ⁴⁶Ti(p,a) برای تولید این رادیوایزوتوپ در سیکلوترون MeV 30 کرج، با شبیه‌سازی توابع برانگیختگی این واکنش‌ها در کدهای مونت‌کارلو TALYS-1/96 و EMPIRE-3-2-2، و توان ایستانندگی جرمی در کد مونت‌کارلو SRIM-2013 در بازه انرژی 0 تا MeV 30 و انتگرال‌گیری عددی از فرمول بهره تولید در MATLAB محاسبه شده و با نتایج تجربی مقایسه ‌شد. 44Sc ناخالصی رادیوایزوتوپی است که‌ در واکنش‌های ⁴⁴Ca(p,2n) و ⁴¹K(α,2n) تولید می‌شود و حذف آن از محصول نهایی عملاً غیرممکن است؛ در واکنش ⁴⁶Ti(p,a) تولید می‌شود و با تعیین بازه انرژی، قابل‌حذف است؛ و در واکنش‌های ⁴³Ca(p,n)، ⁴²Ca(d,n) و ⁴⁰Ca(α,p) تولید نمی‌شود. نتایج نشان می‌دهد که برای تولید 43Sc خالص با بالاترین بهره تولید، ⁴³Ca(p,n) بهترین واکنش برای سیکلوترون کرج است؛ اما برای تولید محصولی خالص با بهره مناسب و کمترین هزینه ممکن، واکنش ⁴⁰Ca(α,p) انتخاب بهتری است. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114712_d729522b24dd742b9f053c61ed1b8878.pdf

انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 Production and radiography of aluminum nanoparticles using electrical explosion of wire device and a designed X-ray radiography system تولید و پرتونگاری نانوذرات آلومینیوم با استفاده از دستگاه انفجار الکتریکی سیم و سیستم رادیوگرافی ایکس طراحی شده 235 247 114754 10.22052/rsm.2025.256249.1089 FA شاهین ابراهیم پور گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران محمدتقی احمدی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران هادی گودرزی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران میثم رحمانی گروه مهندسی برق، کامپیوتر و مهندسی پزشکی، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، قزوین، ایران Journal Article 2025 01 22 The production of aluminum nanoparticles and the determination of the size of these nanoparticles by safe and low-cost radiography through the design and construction of electrical explosion of wire and X-ray radiography equipment are among the objectives of this research. Using a wire explosion device, currents of 20, 115, and 250A were applied to the aluminum wire, and based on the results obtained, nanoparticles with dimensions of 20 to 100 nanometers were obtained. The current and electric arc force used affect the amount of aluminum nanoparticles dispersed in the solution, the clarity and width of the laser light path, and the color of the solution. For the minimum amount of current and force, the concentration of nanoparticles in the solution is lower and its color is clearer, and the width of the laser light has its lowest value. Also, for the maximum amount of current and force, the amount and concentration of nanoparticles dispersed in the solution increases and the solution has a darker color. In this case, the laser light path is clearer and its width is also the highest. The designed radiography device is equipped with an X-ray tube housing to eliminate lead contamination in the X-ray room and increase safety. Through nano-radiography, using X-ray radiation to the produced nanoparticles and considering the waves emitted from the nanoparticles and the colors observed in the radiography, the dimensions of the aluminum nanoparticles were determined and compared with the results obtained for copper nanoparticles. تولید نانوذرات آلومینیوم و تشخیص اندازه این نانوذرات با پرتونگاری ایمن و ارزان‌قیمت به‌وسیله طراحی و ساخت تجهیزات انفجار الکتریکی سیم و رادیوگرافی پرتو ایکس از جمله اهداف مورد نظر در این تحقیق است. با استفاده از دستگاه انفجار سیم جریان‌های 20، 115 و 250 آمپر به سیم آلومینیومی اعمال شده و بر پایه نتایج به‌دست آمده، نانوذراتی در ابعاد 20 تا 100 نانومتر به‌دست آمده است. جریان و نیروی قوس الکتریکی به‌کار رفته بر روی مقدار نانوذرات آلومینیوم پخش شده در داخل محلول، وضوح و پهنای مسیر نور لیزر و رنگ محلول تأثیرگذار است. به ازای کمینه مقدار جریان و نیرو، غلظت نانوذرات در محلول کمتر و رنگ آن شفاف تر بوده و پهنای نور لیزر دارای کمترین مقدار خود است. همچنین به ازای بیشینه مقدار جریان و نیرو، مقدار و غلظت نانوذرات پخش شده در داخل محلول بیشتر شده و محلول دارای رنگ تیره‌تری است. در این حالت، مسیر نور لیزر واضح تر و پهنای آن نیز دارای بیشترین مقدار است. دستگاه پرتونگاری طراحی شده مجهز به هوزینگ تیوب مولد ایکس جهت حذف سرب کوبی اتاق اشعه ایکس و افزایش ایمنی است. از طریق پرتونگاری نانویی با استفاده از تابش اشعه ایکس به نانوذرات تولیدی و با توجه به امواج ساطع شده از نانوذرات و رنگ‌های مشاهده شده در پرتو نگاری، ابعاد نانوذرات آلومینیوم تعیین و با نتایج به‌دست آمده برای نانوذرات مس مقایسه شده است. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114754_97078ed57989bfff1d310b626ef9ae1a.pdf

انجمن حفاظت در برابر اشعه ایران مجله سنجش و ایمنی پرتو 23225971 13 4 2025 02 19 Investigation of the structural properties and thermoluminescence of Zn₂SiO₄/SiO₂ nanoparticles doped with Manganese impurity under Gamma ray irradiation بررسی خصوصیات ساختاری و ترمولومینسانس نانوذرات Zn2SiO4/SiO2 آلائیده به ناخالصی منگنز تحت تابش پرتو گاما 249 257 114755 10.22052/rsm.2025.256343.1091 FA مژگان نادری دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران احسان صادقی دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران پژوهشگاه علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران مصطفی زاهدی فر دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران پژوهشگاه علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران Journal Article 2025 02 08 The present article reports thermoluminescence studies of Zn₂SiO₄/SiO₂ nanoparticles doped with manganese impurity. The sample was prepared using the sonochemical method, one of the methods for producing nanoparticles. The structural and morphological characteristics of the fabricated nanoparticles were studied using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Additionally, the thermoluminescence (TL) glow curve for the nanoparticles irradiated with gamma rays was investigated and exhibited three distinct TL glow peaks at temperatures of 170℃, 257℃, and 338℃. Among the doped nanoparticles, the sample doped with manganese ions at a concentration of 0.08 mol% showed the highest thermoluminescence intensity. The analysis results indicated that the fabricated nanoparticles have significant sensitivity to gamma radiation. مقاله حاضر، ساخت و بررسی خصوصیات ترمولومینسانس نانوذرات Zn2SiO4/SiO2 آلائیده به ناخالصی منگنز را گزارش می‌کند. نمونه با استفاده از روش سونوشیمیایی تهیه شد که یکی از روش‌های تولید نانوذرات است. خصوصیات ساختاری و مورفولوژی نانوذرات ساخته شده با استفاده از روش‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی پراکنده انرژی پرتو ایکس (EDS) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، منحنی درخشش ترمولومینسانس (TL) برای نانوذرات تابش شده با پرتو گاما مورد بررسی قرار گرفت و سه قله درخشش TL متمایز را در دماهای ℃ 170، ℃ 257 و ℃ 338 به نمایش گذاشت. در میان نانوذرات آلائیده شده، نمونه آلائیده شده به یون منگنز با غلظت mol%08/0 بالاترین شدت نرمولومینسانس را نشان داد. دیگر خصوصیات ترمولومینسانس نونه ساخته شده ماند ناحیه خطی پاسخ دز، کرارپذری و محوشدگی منحنی درخشش نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل نشان داد که نانوذرات ساخته شده حساسیت قابل توجهی نسبت به پرتو گاما دارد. https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114755_824b1b86f5f9a5a5f8b0fd4850f4c93f.pdf