افزایش عمر مفید و کاهش ضایعات محصولات کشاورزی با از بین رفتن باکتری، ویروس، حشرات و آفت با پرتودهی به وسیلۀ اشعۀ گاما با مقدار دز جذبی که توسط آزمایشگاه ­های میکروبیولوژی و مواد غذایی مشخص می­ شود، امکان­پذیر است. بدین منظور به طراحی و ساخت یک سامانۀ پرتودهی خودحفاظ گاما برای پرتودهی غلات و حبوبات با چشمۀ پرتوزای کبالت – 60 با فعالیت 50 کیلوکوری پرداخته شد. عملکرد این سامانه به گونه ­ای است که با استفاده از نوار نقاله، محصولات کشاورزی به صورت فله­ ای به داخل قیف ورودی سامانه ریخته می­ شوند. محصولات از قیف ورودی به مارپیچی سقوط می­ کنند و پس از عبور از این مارپیچ وارد کسک (محفظۀ پرتودهی) می­ شوند تا پرتودهی بشوند. میزان دز جذبی محصولات کشاورزی علاوه بر چگالی، نوع محصول و...، بستگی به مدت زمان حضور در کسک پرتودهی دارد. این زمان پرتودهی به وسیلۀ تغییر سرعت گردش ماردون قابل تغییر بوده و میزان دز جذبی گرفته شده توسط محصول با در نظر گرفتن مقدار فعالیت باقی­مانده به صورت نرم افزاری محاسبه می­ شود. طراحی و ساخت سامانۀ پرتودهی نوع 1 بر اساس استاندارد به شماره ANSI/HPSN43.7-2018 و با استفاده از نرم­ افزار Solidworks و استاندارد حفاظ­ سازی پایۀ ISIRI7751 و توسط نرم­ افزار MCNPX مدل­ سازی شده است. سایر طراحی و ساخت­ ها اعم از نقشه­ کشی صنعتی و تأسیسات، نقشه­ کشی الکتریکی، تحلیل سازه، جوشکاری و سامانۀ برق و کنترل نیز بر اساس استاندارد مربوطه­ اش رعایت و انجام شده است. سازۀ مکانیکی ساخته شده تحمل بار استاتیک سازۀ 140 کیلونیوتون را دارد. طراحی منحصر به فرد مارپیچ ورودی محصولات به صورت پله ­ای به جای اسپیرال باعث کاهش سرب مورد نیاز برای حفاظ سازی به میزان 2 تن نسبت به نمونۀ مشابه ساخت کشور مجارستان شد. دبی خروجی محصولات پرتودهی شده در این سامانه در حدود 1 تن بر ساعت برای گندم با دز 200 گری است. میزان یکنواختی دز برابر 2 به دست آمد که برای کارهای صنعتی پرتودهی قابل قبول است.

در این کار با استفاده از کد MCNPX محاسبات مربوط به طراحی هسته ای سامانه پرتودهی گامای قابل حمل دو محفظه ای به منظور پرتودهی غلات و حبوبات مطابق استانداردهای بین المللی انجام گرفت. بدین منظور با استفاده از چشمه های میله ای کبالت-60 مدل GIK-А6m شرکت MAYAK روسیه و با ظرفیت 100 کیلوکوری محاسبات در دو بخش نسبت یکنواختی دز و دبی خروجی محصول پرتو دیده و همچنین بخش حفاظ گذاری در برابر پرتوهای گاما انجام گرفت. مقدار یکنواختی دز درون محفظه های پرتودهی درونی و بیرونی به ترتیب حدود 1/77 و 2/18 به دست آمد. همچنین مقدار دبی خروجی محصول نوعی پرتودهی شونده با چگالی فله ای 800kg/m3، حدود 3/2 تن در ساعت محاسبه شد. غله نوعی در چنین دستگاهی بین 300 تا 656 گری دز دریافت خواهد کرد که کمتر از حداکثر میزان دز جذبی توصیه شده غلات و حبوبات (1 کیلوگری) به منظور انبارمانی و دفع حشرات توسط آژانس بین المللی انرژی اتمی می باشد. مطابق سند شماره 43/7 مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا، میزان آهنگ دز نشتی در فاصله 5 سانتی متری از سطح دستگاه و برای نواحی محدود شده و در مد پرتودهی، کمتر از 200µSv/h  (بیشترین حد مجاز پیشنهاد شده) محاسبه شد. نتایج نشان دادند که حفاظ سربی سامانه با بیشینه ضخامت 29 سانتی متر به راحتی جلوی پرتوهای گامای گسیلی را سد کرده و کار با چنین دستگاهی هیچ خطر پرتوگیری را متوجه کارکنان نخواهد کرد. در نهایت بازده انرژی سامانه نیز با افزایش حدود 10/5 درصدی ناشی از افزودن محفظه بیرونی حدود 25 درصد برآورد شد.

امروزه پرتودهی خون و فرآورده های خونی و همچنین سترون سازی دارو و مواد زیست شناختی بکار رفته در صنعت پزشکی در کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه در حال انجام است. بدین منظور بیشتر از دستگاه های پرتودهی درون کار با حفاظ خشک و شامل چشمه های سزیم-137 یا کبالت-60 با اکتیویته تا 3 کیلوکوری به نام گاماسل های خونی استفاده می شود. در این پژوهش تلاش شد تا با بهره گیری از کد MCNPX محاسبات مربوط به طراحی هسته ای دستگاه گاماسل خونی با استفاده از چشمه های میله ای کبالت-60 در دو بخش منحنی های ایزو دز و حفاظ گذاری آن برابر استانداردهای پذیرفته شده بین المللی انجام گیرد. مقدار یکنواختی دز درون محفظه پرتودهی حدود 2 و میزان آهنگ پرتوگیری در فاصله 5 سانتی متری از سطح دستگاه گاماسل حدود 36 میکروسیورت بر ساعت و پایین تر از حد مجاز محاسبه شد. نتایج نشان دادند که منحنی های ایزو دز به درستی متقارن بوده و میزان دز دریافتی در نزدیک چشمه های میله ای کبالت-60 افزایش یافته است. همچنین با دور شدن از میله ها و نزدیک شدن به محور استوانه محفظه پرتودهی، میزان دز کاهش یافته است. افزون بر این، نتایج نشان دادند که حفاظ سربی طراحی شده با ضخامت متوسط 30 سانتی متر به راحتی در برابر پرتوهای گاما سدی ایجاد کرده است. از دیدگاه فیزیک بهداشت، استفاده از دستگاه گاماسل خون با چنین ویژگی هایی هیچگونه خطر پرتوگیری را متوجه کارکنان نخواهد کرد.

در تقاطع­­های راست گوشه سه شاخه یا چهار شاخه کانال­های روباز، مطالعه جدایی جریان بسیار حائز اهمیت می­باشد. برخی پارامترهای موثر در این زمینه نسبت دبی ورودی و عمق جریان می­باشد که در این تحقیق تاثیر نسبت دبی ورودی و نسبت ارتفاع سرریزها (عمق جریان) در الگوی جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی به صورت عددی شبیه­سازی شده است. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد که مدل k-ω بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایشگاهی دارد، به طوریکه میزان خطای شبیه­سازی کمتر از 20% بود. ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال­­های اصلی و فرعی با نسبت دبی ورودی رابطه مستقیم داشت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریزهای خروجی، عمق جریان افزایش یافت و منجر به کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی شد. مطابق نتایج عددی، ابعاد ناحیه جداشدگی در راستای قائم از کف کانال به سطح آب افزایش یافت، به­طوری­که برای نسبت دبی 6/0 و نسبت ارتفاع سرریز 377/0، طول ناحیه جداشدگی در کف کانال، فاصله 1/0 متر از کف و در سطح آب به ترتیب در حدود 60 سانتیمتر، 75 سانتیمتر و 85 سانتیمتر بود. بنابراین از سطح آب به سمت کف کانال طول ناحیه جداشدگی در حدود 29% کاهش یافت.

مقدمه: گوشت یک ماده مغذی است که محیط مناسبی را برای رشد و تزاید میکروارگانیسم های عامل فساد و پاتوژن های معمول منتقله از غذا فراهم می کند. این مطالعه با هدف بررسی اثر پروسه پرتودهی با اشعه گاما بر کیفیت میکروبی و افزایش نیمه عمر نگهداری گوشت چرخ شده در دمای یخچالی انجام شد.مواد و روش ها: نمونه های گوشت چرخ شده (n=20) پس از پرتودهی با دزهای 2، 5، 7 و 10 کیلوگری اشعه گاما، (کبالت 60، گاما سل 220) از نظر بار میکروبی، به مدت 10 روز مورد بررسی قرار گرفتند.یافته ها: نتایج مطالعه نشان داد پرتودهی منجر به کاهش تعداد میکروارگانیسم ها در تمام تیمارهای مورد بررسی شده است و مدت زمان نگهداری گوشت چرخ شده از دو تا چهار برابر افزایش یافته است. همچنین اختلاف معناداری بین تعداد کلی فرم ها در نمونه های اشعه ندیده با نمونه های اشعه دیده مشاهده شد و استافیلوکوکوس اورئوس در نمونه های اشعه دیده با دزهای 7 و 10 کیلوگری جدا نشد.نتیجه گیری: پرتودهی با اشعه گاما می تواند به طور موثری در کاهش تعداد پاتوژن های غذازاد از جمله استافیلوکوکوس اورئوس و افزایش نیمه عمر نگهداری گوشت در شرایط یخچالی موثر باشد.

در این پژوهش میزان دز نوترون و گاما درون کانال خشک و سایت پرتودهی داخلی راکتور تحقیقاتی مینیاتوری چشمه نوترون (MNSR) محاسبه و اندازه گیری شد. راکتور MNSR یک راکتور آب سبک با حداکثر توان kW 30 می باشد و مجهز به تسهیلات پرتودهی متنوعی از جمله پنج سایت پرتودهی داخلی، پنج سایت پرتودهی خارجی و یک کانال خشک می باشد. سایت های پرتودهی داخلی نزدیکترین فاصله را به قلب راکتور دارند و بیشترین میزان شار و دز در این مکان ها قابل دستیابی است. محاسبات دز با استفاده از شبیه سازی راکتور توسط کد محاسباتی MCNP و اندازه گیری دز نیز با استفاده از دزیمترهای گرمالیانی TLD600 و TLD700 انجام شد. آزمایشات در مکان های مذکور هم در حالت خاموشی و هم در حالت روشن بودن راکتور انجام شد. به منظور اعتبارسنجی کد محاسباتی نیز میزان شار نوترون در درون سایت پرتودهی و انتهای کانال خشک با استفاده از روش فعال سازی پولک اندازه گیری شد و با نتایج محاسبات اعتبارسنجی گردید. نتایج حاصل از محاسبات و اندازه گیری دز نوترون و گاما توافق بسیار خوبی داشتند. تعیین دز نوترون و گاما در مکان های مذکور، آزمایشات و تحقیقاتی که نیاز به دریافت مقدار مشخص و دقیقی از دز نوترون و گاما می باشند را امکان پذیر می نماید.

در این پژوهش جهت تاثیر کاهش شدت پرتوی گاما توسط مواد و کامپوزیت پلیمری مورد بررسی با استفاده از کد MCNPX، از کبالت 60 با انرژی میانگین 25/1 به عنوان چشمه فوتونی استفاده شده است. بدین صورت که ابتدا تاثیر ضخامت و چگالی را بر کاهش شدت پرتوی گاما مورد بررسی قرار داده ایم و سپس مقایسه ای بین حفاظ هایی از جنس سرب، تنگستن و کامپوزیت پلیمری پیشنهادی در چندین ضخامت توسط کد MCNPX شبیه سازی شده است.

در این طرح، دزیمتر شیمیایی اتانول کلروبنزن (ECB) برپایه استاندارد ASTM ساخته شده است. ویژگی های این دزیمتر در محدوده دزهای صفر تا 30 کیلوگری مورد بررسی قرار گرفته اند. پرتودهی با چشمه کبالت 60 انجام گرفته است. قرائت دز - پاسخ با سه روش عیارسنجی (تیتراسیون)، اسپکتروفوتومتری و نوسان سنجی (اسیلومتری) انجام گرفته و روش نوسان سنجی به عنوان بهترین روش انتخاب شده است. عوامل موثر بر دز - پاسخ از جمله تاثیر میزان دز، دمای پرتودهی، انرژی پرتو و گذشت زمان بررسی شدند. همچنین قابلیت تکرار پاسخ و یکنواختی آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. دزیمتر اتانول کلروبنزن، پایدار و قابل اطمینان است به طوری که می توان آنرا در دزیمتری روزمره سیستم تابش-  فراوری گاما در محدوده دزهای 0.5 تا 30 کیلوگری بکار برد.

با آزمایش بر روی نمونه های زعفران جمع آوری شده از 16 ناحیه زعفران خیز استان خراسان انواع مختلفی از باکتری های استاف، بلاسیلوسهای اسپوردار، کوکوباسیلهای گرم منفی، کپک و مخمر مشاهده گردید. در مجموع بار باکتریایی بیش از 105، قارچی 103 و مخمر 103 × 8 شمارش گردید. به منظور کاهش بار میکروبی، نمونه هایی از زعفران با دزهای 0، 2، 4، 6 و 7 کیلو گری پرتوتابی گردید. بار میکروبی با افزایش دز به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یافت. بیشترین کاهش در دز 6 کیلوگری بوده و در دز 7 کیلوگری میزان بار میکروبی به صفر رسید. در مقایسه نمونه های پرتو دیده و شاهد تغییرات کمی و کیفی به خصوص از نظر رنگ و بو مشاهده نگردید.