مسئله پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی یکی از مسائل مهم و پرکاربرد در شاخه علوم و مهندسی به حساب می آید، تا جایی که می توان اهمیت آن را هم ردیف حل مستقیم آن دانست.کلیه کاربرد های پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی را می توان شامل آزمایش های غیر مخرب و سنجش از راه دور دانست که از آن جمله می توان به تصویر برداری پزشکی، رادار موج نفوذ کننده به زمین، رادارهای تصویر بردار و موارد دیگر در زمینه ژئوفیزیک، پزشکی و معدن اشاره کرد. حل این مسئله در دو حوزه زمان و فرکانس امکان پذیر است، اما از آنجایی که اندازه گیری وثبت میدان های پراکنده شده در حوزه فرکانس و در حالت دائمی سینوسی آسان تر است، حل آن در حوزه فرکانس مرسوم تر است. از جمله خصوصیات این مسئله، غیر خطی و بد خیم بودن آن است که این باعث متفاوت و پیچیده بودن حل آن، نسبت به مسئله مستقیم می شود اما این پیچیدگی وقتی بیشتر می شود که طول موج میدان تابشی، قابل مقایسه با ابعاد پراکنده ساز باشد(فرکانس رزونانس). روش های حل این مسئله را می توان به دو دسته کیفی و کمی تقسیم کرد . اگر چه روش های کمی بسیار کند هستند اما دقت بازیابی این روش ها بالا و قابل توسعه به سایر مدل های محیط هستند. بازسازی پراکنده ساز هادی کامل دو بعدی یک مسئله پایه در پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی محسوب می شود که بسیاری از تکنیک های حل آن قابل بسط به سایر شرایط است. در این پایان نامه با استفاده از تئوری بهینه سازی شکل و روش تکرار به پیدا کردن شکل شیئ پراکنده ساز دوبعدی از جنس هادی الکتریکی کامل در حضور یا عدم حضور زمین هادی با پلاریزاسیون امواج tm با استفاده از روش مجموعه تراز پرداخته شده است. اگرچه روش استفاده شده یک روش کمی و کند محسوب می شود، اما استفاده از روش گرادیان مزدوج، مارش سریع و تغییرفرکانس در طول مراحل تکرار تا حد زیادی کندی روش مرتفع شده است، ضمن آنکه تاثیر نویز موج پراکنده شده(که از موانع حل مسائل بدخیم محسوب می شود) در بازیابی شکل مورد نظر کاهش یافته است.

در این پایان نامه ابتدا به معرفی و تشریح آشکارسازی ذرات به روش سوسوزن مایع و سپس به شرح بخشهای فیزیکی دستگاه آشکارساز سوسوزن مایع پرداخته شده است.شمارش سوسوزن مایع بهترین روش جهت شمارش گسیلنده های بتای ضعیف مانند3h ، 14cو 35sاست. در ادامه انواع تابشهای تاثیرگذار در زمینه‏ی آشکارساز را مورد بررسی قرار داده‏ایم و سپس طرح پیشنهادی برای آشکارساز را ارائه کرده‏ایم. با معرفی مختصر کد هسته‏ای mcnp مراحل شبیه‏سازی حفاظ تفسیر شده و نتایج هر مرحله از شبیه‏سازی را آنالیز کرده‏ایم. نتایج بسیار خوب و قابل توجهی برای حفاظ پیشنهادی به دست آمده است.

nct یک روش درمان آزمایشی است که در این روش، درمان با تزریق یک عنصر مثل b10 یا gd157 و تابش شعاع نوترونی به بدن بیمار انجام می گیرد. در این روش عنصر b10 از طریق یک ترکیب دارویی حامل بورون مناسب، به طور انتخابی روی بافت سرطانی قرار می گیرد و دارای دو مشخصه اصلی می باشد: • میزان جذب آن در سلول های تومور بسیار بالاتر از سلول های سالم است. • نیمه عمر آن در مقایسه با مدت زمان تابش نوترون به ناحیه تومور، قابل ملاحظه است. یک باریکه نوترون نیمه حرارتی به سمت بدن بیمار تابانده می شود. در هنگام عبور از بافت، نوترون ها انرژی خود را بوسیله برخورد های کشسان، رفته رفته از دست می دهند تا به نوترون های حرارتی تبدیل شوند. طبق رابطه هسته 10b، نوترون های حرارتی ایجاد شده را گیر انداخته و به 11bتبدیل می شود. این هسته مدت زمان کوتاهی در حالت برانگیخته می ماند و سپس شکافته شده و به یون li7 و یک ذره آلفا تبدیل می شود؛ و در 7/93% موارد اشعه گاما با انرژی تقریبی mev 48/0 نیز منتشر می کند، که بدون برهمکنش با بدن، از بدن خارج می شود. ذرات ? و li تولید شده، ذراتی با انتقال انرژی خطی (let) بالا هستند بطوریکه انرژی خود را به ترتیب در مسافت های 1/4 و 7/7 میکرومتر آزاد می کنند. این مسافتها قابل مقایسه با ابعاد یک سلول سرطانی می باشند و بنابراین منجر به غیرفعال سازی سلول سرطانی از طریق آسیب مستقیم به dna می شوند. ترکیبات داروئی که برای bnct مورد نظر است، باید غیر سمی بوده و جذب و پایداری آن در تومور زیاد و در خون و بافت سالم کم باشد.در حال حاضر از میان ترکیبات داروئی گوناگون تنها دو ترکیب زیر به عنوان دارو استفاده می شوند: 1- سدیم دکا هیدرو دکابورات(bsh) 2- پی-کربوکسی بنزن بورونیک اسید(bpa) gbm معمول ترین و خطرناک ترین تومور مغزی بنیادی می باشد و 52% این نوع تومور ها را در بر می گیرد. ملانوما خطرناک ترین نوع سرطان پوست است و تقریباً 1700 نفر را در سال 2000 در انگلیس مبتلا کرده است. چشمه های نوترونی که تاکنون برای کاربرد در bnct مورد استفاده قرار گرفته اند را می توان به سه دسته زیر تقسیم بندی کرد: چشمه های نقطه ای، راکتورهای هسته ای، شتاب دهنده ها برخی چشمه های نوترونی مبتنی بر شتاب دهنده، مناسب برای کاربردهای bnct عبارتند از: 1- واکنش های هسته ای 2- چشمه های نوترونی همجوشی یک مزیت چشمه های نوترونی همجوشی نسبت به واکنش های هسته ای این است که این چشمه ها بازده نوترونی بالا، در عین داشتن انرژی پایین دارند. چشمه را چشمه d-d و نوترون ها را با محتمل ترین انرژی آنها یعنی mev 45/2 و تک جهت در نظر گرفتیم. به منظور بهینه سازی شار نوترون، پارامترهای سیستم را تغییر دادیم. پارامترهای سیستم شامل ماده بکار رفته در هر قسمت شبیه سازی ? کندکننده، بازتابنده، فیلتر و جاذب نوترون حرارتی ? و ضخامت آن می باشد. شار کل خروجی از سیستم نهایی شامل 2/1% شار حرارتی، 93% شار نیمه حرارتی و 8/5% شار سریع می-باشد. ملاحظه می شود که با شبیه سازی صورت گرفته در این تحقیق، شار نوترونی خروجی از سیستم به لحاظ خلوص طیفی، شاری مناسب است.

با توجه به اینکه امروزه بیماران بسیاری در سراسر جهان از سرطان رنج میبرند،دانشمندان در تلاشند روشهای درمانی جدیدتر و بهتری را کشف کنند .یکی از این روشها "درمان بوسیله گیراندازی نوترون توسط بور (bnct)" نام دارد که میتواند یکی از بهترین روشهای مفید و موثر و جایگزین در درمان سرطانهایی از نوع glioblastoma و melanoma نسبت به روشهای متداولی چون شیمی درمانی یا رادیوتراپی باشد.در این روش هدف انجام واکنش be7(p,n)li7 در ناحیه تومور میباشد که از طریق تزریق وریدی رادیو داروی حامل 10b به بیمار به منظور جایگزینی 10b در تومور و تاباندن شعاعی از نوترونهای نیمه حرارتی به ناحیه تومور به این هدف نائل میشویم.ذرات تولید شده در این واکنش دارای انتقال انرژی خطی بالا میباشند.در نتیجه با آزاد کردن انرژی جنبشی خود در سلول تومور باعث نابودی آن میگردند.

محاسبات نوترونیک یکی از اساسی ترین محاسباتی است که در بررسی عملکرد یک راکتور هسته ای انجام می شود. در رساله ی حاضر عملکرد نوترونی بلانکت یک راکتور هایبرید همجوشی-شکافت آزمایشی از نوع icf مورد بررسی قرار گرفته است تا پارامترهای اساسی چون میزان تولید تریتیم و سوخت شکافا، میزان نشت نوترونی و ضریب تکثیر انرژی راکتور بدست آید. بدین منظور از کد مونت کارلوی mcnpx نسخه-ی 2.6 و کتابخانه ی داده های هسته ای tendl2011 برای انجام محاسبات نوترونیک بهره گرفته ایم. بلانکت راکتور مورد پژوهش از نوع hcpb است که از کامپوزیت sic به عنوان ماده ی ساختاری، کندکننده و بازتابنده و هلیوم به عنوان خنک کننده استفاده شده است. دو سرامیک زاینده ی متفاوت li2o و li4sio4 به عنوان مواد زاینده ی تریتیم بکار رفته اند. همچنین به منظور تولید سوخت شکافا از 6 سوخت بارور متفاوت بر پایه ی توریم و اورانیوم طبیعی به شرح thc، tho2، uc، un، u3si2 و uo2 در ساختار ساندویچی بلانکت بهره گرفته شده است. عملکرد نوترونی بلانکت در صورت کاربرد هر ماده ی زاینده و میزان غنای بهین? ایزوتوپ لیتیوم 6 در آن و در حضور هر یک از سوختهای بارور ذکر شده مورد بررسی قرار گرفته است.

تحقیق برای شناسایی و تصویر‏ برداری از اجسام و بافت‏ های زنده بدون تخریب یا تهاجم با استفاده از امواج الکترومغناطیسی سابقه طولانی در علوم، مهندسی و پزشکی دارد. مشاهده اندام و بافت‏ های داخلی و شناسایی توده‏ های بدخیم از جمله آمال بشریت بوده که با شناخت اشعه ایکس در اوایل قرن ‎20‎ محقق شده است. در دو دهه اخیر طیف امواج مایکروویو برای تصویر‏ برداری وشناسایی، مورد توجه قرار گرفته است. عمق نفوذ و بُرد امواج مایکروویو نسبت به امواج با فرکانس بالا، اثرات نامطلوب استفاده از فرکانس‏ های بالا نظیر اشعه ایکس بر موجودات زنده، از جمله علل تمایل به استفاده از امواج مایکروویو در تصویر‏ برداری است. در این بین بجز موانعی که بر سر اندازه‏ گیری میدان پراکنده شده ناشی از نمونه وجود دارد، همواره در فرایند بازیابی با سه چالش روبرو هستیم. با توجه به اینکه تصویر‏ برداری مایکروویو توسط یک مسئله معکوس مدل می شود، غیرخطی و بدخیم بودن مسئله مشکل عمده این فرایندخواهد بود. علاوه بر این پیچیدگی پراکنده‏ ساز و زمینه منجر به تولید مجهولات زباد می‏ شود. از یک طرف مشاهدات محدود و حجم بالای مجهولات و از طرف دیگر بدخیمی مسله ، منجر به تشدید مشکلات می‏ شود. با توجه به موانع ذکر شده، در این رساله دو روش جدید برای بازیابی موقعیت، ریخت ظاهری و ساختار درونی پراکنده‏ ساز به کمک میدان پراکنده شده فاصله نزدیک ارائه شده است. روش نمونه‏ برداری خطی به عنوان یک روش کیفی، موقعیت و ریخت ظاهری پراکنده‏ ساز را در قالب یک تابع مشخصه تار عرضه می‏ کند. حال آنکه این روش فاقد یک الگوریتم خودکار برای استخراج شکل ظاهری پراکنده‏ ساز است. در این رساله برای تحقق یک فرایند خودکار از ترکیب روش نمونه‏ برداری خطی و روش مجموعه تراز استفاده شده است. در عمل غالبا پراکنده ساز تحت تاثیر یک محیط ناهمگن با محمل کراندار است. این نوع مدل در تصویر‏ برداری پزشکی یا تصویر‏ برداری از اهداف مخفی پشت دیوار استفاده می‏ شود. تابع گرین زمینه از ملزومات روش های کیفی در مواجهه با چنین مسائل کاربردی است. محدود بودن محمل زمینه این امکان را فراهم می‏ کند تا تابع گرین زمینه به صورت عددی محاسبه شود. روش مجموعه تراز از جمله روش‏ های تکرار در بازیابی موقعیت و ریخت ظاهری پراکنده ساز به حساب می‏ آید. توانایی این روش در شناسایی لبه اجسام یکپارچه و یا مرکب کاملا زبانزد است. اما این روش در شناسایی مشخصات فیزیکی از جمله هدایت الکتریکی و گذردهی الکتریکی عاجز است به عبارت دیگر چنین پارامترهایی جز اطلاعات مقدماتی روش مجموعه تراز است. در این رساله روش مجموعه تراز بگونه‏ ای اصلاح شده است که به صورت همزمان موقعیت، شکل و مشخصات فیزیکی هدف شناسایی شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در ابتدا توضیح مختصر در مورد راکتورهای قدرت هسته ای طرح شوروی سابق و روسیه داده شده است که با فهم اساسی و پایه طرح این راکتورها مقدمات تحقیقات علمی و فهم بیشتر این راکتورها فراهم گردید . اصلاحات انها و تکمیل و اجرای این طرح ها توضیح داده شده است . همچنین به توسعه قوانین ایمنی در راکتورهای هسته ای و کاربرد این قوانین در این نیروگاهها و راکتورهای هسته ای اشاره شده است .یک نمونه از نیروگاههای wwer و rbmk به طور کامل شرح داده شده است . در ادامه مقایسه ایمنی بین نیروگاههای هسته ای rbmk با نیروگاههای دیگر که دارای خنک کننده اب هستند صورت گرفته است . موضوعات مهمی مربوط به ایمنی تکنولوژی راکتورهای موجود که نوعا بیشتر مربوط به deterministic analysis است انتخاب گردیده است و هدف از چنین کاری ایجاد یک پل بین ایمنی تکنولوژی راکتورهایی است که هر یک به طور مستقل ساخته شده اند. انالیزهای انجام شده لزوما کیفی است با این حال داده ها هم ذکر شده است . در پایان توصیه هایی برای رفع معایب این راکتورها در نسل جدید ان ارائه و توصیه شده که برای ایمنی بیشتر این راکتورها روی برخی مسائل توجه بیشتری صورت بگیرد .

هدف در این پایان نامه بررسی نقش نوترون های تأخیری بر دینامیک راکتور است. نوترون های تأخیری از بعضی از پاره های شکافت، که آنها را نیا هسته می نامیم، به وجود می آیند. نیا هسته ها با نیمه عمر های متفاوتی واپاشی بتازا کرده و بلافاصله پس از واپاشی بتازا نوترون گسیل می دارند. مدت زمانی را که بعد از واکنش شکافت طول می کشد تا این نوترون ها تولید شوند را برابر طول عمر نیا هسته ها در نظر می گیریم. با توجه به اینکه مدت زمان لازم برای تولید این نوترون ها در مقایسه با زمان لازم برای تولید نوترون های آنی، بسیار بیشتر است این نوترون ها را نوترون های تأخیری می نامند. نوترون های تأخیری در شش گروه دسته بندی می شوند که نیمه عمر های متفاوتی دارند. (از حدود کسری از ثانیه تا بالای 50 ثانیه ) در هر راکتور با سوخت خاص خود، هر دسته از نوترون های تأخیری فراوانی خاص خود را دارند. با توجه به فراوانی نسبی هر دسته از نوترون های تأخیری و نیمه عمر نیا هسته های آنها نیمه عمر متوسطی برای نیا هسته ی نوترون های تأخیری به دست می آوریم. این نیمه عمر به هسته شکافت پذیر اولیه و همچنین به انرژی نوترون فرودی وابسته است. نوترون های تأخیری گرچه کسر کوچکی از نوترون های تولید شده در راکتور را تشکیل می دهند، ولی به علت اینکه نسبت به نوترون های آنی در مدت زمان طولانی تری پس از واکنش شکافت تولید می شوند تأثیر به سزایی بر روی پریود راکتور می گذارند، که خود باعث می شود زمان لازم برای کنترل راکتور را در اختیار داشته باشیم. هدفی که در اینجا دنبال می شود محاسبه زمان عمر متوسط گروه های مختلف نیا هسته های تولید کننده نوترون تأخیری است. در پایان برای چند راکتور با هندسه خاص و همچنین کند کننده های مختلف نقش نوترون های تأخیری را مورد بررسی قرار داده ایم. هندسه های خاصی که در نظر گرفته شده شامل یک راکتور دو صفحه ای نامحدود، راکتور مکعبی شکل، راکتور استوانه ای و راکتور کروی است، که از کند کننده های h2o، d2o، be، beo و گرافیت استفاده می کنند.

دست یابی به ضریب تکثیر میونی و بهره انرژی تا حد امکان بالا همواره مورد نظر محققین بوده است .در این راستا تاکنون مطالعات مختلفی بر روی همجوشی از طریق کاتالیزور میونی به صورت تئوری و تجربی در مورد مخلوط های دو تایی ‏‎t/d‎‏ و سه تایی ‏‎h/t/d‎‏، در شرایط مختلف انجام گرفته است. نتایج این مطالعات نشان داده است که مقدار ضریب تکثیر میونی در هر کدام از این مخلوطها بستگی به پارامترهای فیزیکی مختلفی از جمله ، دما، آهنگ تشکیل مزومولکولها، کسر انتخابی غلظت ایزوتوپهای هیدروژن ، آهنگ همجوشی مزومولکولها و ضرایب چسبندگی میونی دارد.همین بستگی به پارامترهای فیزیکی متعدد است که باعث افزایش تحقیقات بر روی همجوشی از طریق کاتالیزور میونی شده است .که در این میان گاهی تناقضهایی میان جوابهای حاصل از تئوری و تجربه مشاهده شده است .اما نتیجه بیشتر این تحقیقات متوجه این موضوع است که مخلوط دوتایی‏‎t/d‎‏ از ضریب تکثیر میونی بیشتری نسبت به مخلوط ‏‎h/t/d‎‏برخوردار است.

چرخه میونی در همجوشی کاتالیزور میونی تابع پارامترهائی نظیر دما، ضریب چسبندگی میونی، چگالی هیدروژن مایع و کسر غلظتهای انتخابی ایزوتوپهای هیدروژن است این بستگی پارامترها در مطالعات همجوشی کاتالیزور میونی سه جسمی مورد توجه قرار گرفته است. در کارهای تحقیقاتی اخیر رفتارهای پایه ای تشکیل مولکول های چهار جسمی ‏‎pp, tt, dt, pt, dd‎‏ مورد مطالعه قرار گرفته و نشان داده شده است که آهنگهای تشکیل واکنشهای هسته ای برای چنین مولکولهای چهار جسمی به مقدار قابل ملاحظه ای بزرگتر از مولکولهای سه جسمی هسته های مشابه یعنی ‏‎pp , tt, dt , pt, dd‎‏ است و بخصوص برای ‏‎dt‎‏ آهنگ همجوشی برابر ‏‎rf (dt)=3*10 12 -6× 1012 s-1‎‏ گزارش شده است که حدود 40 مرتبه از آهنگ همجوشی ‏‎dt‎‏ بزرگتر است. اهمیت واکنشهای مطرح شده ما را بر این داشت تا در همجوشی کاتالیزور میونی مخلوط ‏‎d/t‎‏ آثار تشکیل مولکولهای چهار جسمی فوق را جستجو کنیم. در این کار تحقیقاتی به علت عدم وجود تمام داده های جسمی فوق را جستجو کنیم. در این کار تحقیقاتی به علت عدم وجود تمام داده های مورد نیاز، فقط شاخه اصلی تشکیل مولکولهای چهار جسمی ‏‎dt‎‏ را بررسی کرده ایم و برای این منظور شبکه واکنش جامع مربوط به مخلوط ‏‎‏‎dt‎‏ با در نظر گرفتن تشکیل مولکولهای دومیونی چهار جسمی را در نظر گرفته و معادلات دینامیکی حاکم بر آن در حالت پایا برای بازده دمائی ‏‎100-1500 k‎‏ در ازا چگالی های مختلف و غلظتهای نسبی دوتریوم و تریتیوم با در نظر گرفتن بستگی های ضریب چسبندگی موثر میون به چگالی غلظت ترتیتوم و دما، حل و ضرائب تکثیر میونی ‏‎xdt‎‏ و ‏‏‎‏‎ْxdt‎‏ که به ترتیب برای حالتهای ‏‎dt‎‏ و ‏‎dt‎‏ می باشند، محاسبه و بهینه ضرائب میونی ‏‎xdt‎‏ و ‏‎xdt‎‏ تعیین شده است. نظر به اینکه اندازه آهنگ تشکیل مولکولهای چهار جسمی ‏‎dt‎‏ تا به حال تعیین نشده است مقدار آن با توجه به شواهد فیزیکی موجود حداکثر به اندازه آهنگ چسبندگی میون به دوترون ‏‎‏‎10 12 s-1‎‏ و حداقل به اندازه آهنگ تشکیل مزومولکولهای ‏‎dt‎‏، یعنی ‏‎10 9 s-1‎‏ انتخاب گردیده است. نتایج محاسبات برای ضریب تکثیر میونی و مقایسه آنها با جوابهای تجربی موجود پیش بینی می کند که آهنگ تشکیل مولکولهای چهار جسمی حدود ‏‎10 9 s-1‎‏ است، یعنی اگر میون به حد کافی در دسترس باشد، این آهنگ در همان محدوده آهنگ تشکیل مولکولهای سه جسمی ‏‎dt‎‏ است. در ادامه بررسی ها با استفاده از آهنگ تشکیل مولکولهای چهار جسمی ‏‎dt‎‏ به دست آمده و سایر داده های موجود، ضریب تکثیر میونی محاسبه شده است و از مقایسه نتایج حاصل از این محاسبات با جوابهای تجربی موجود در مورد ضریب تکثیر میونی مخلوط ‏‎d/t‎‏ بدون در نظر گرفتن تشکیل مولکولهای چهار جسمی، مشاهده می شود که عدم اعمال واکنشهای چهار جسمی، در حالتهائی که میونها با شدت زیاد تزریق نمی شود، تاثیر قابل ملاحظه ای در نتایج محاسبات مولکولهای سه جسمی ندارد و برای حصول بازده های همجوشی بزرگ با برخورد چهار جسمی نیاز به شدتهای بزرگتر میون تابشی در هر پالس است که در حال حاضر طراحی آن در مراکز تحقیقاتی مورد بررسی است.

چکیده ندارد.

مطالعات قبلی کاتالیزور میونی ‏‎d-d‎‏، نشان داده است که نتایج حاصل از تئوری با جوابهای حاصل از تجربی همخوانی ندارد. در این پایان نامه سیستم همجوشی با سوخت خالص دو تریم در حالت ناپایا با زمان مطالعه و تاثیر انتقالات میون از ‏‎md‎‏ به ایزوتوپهای هلیم تولیدی که باعث ناپایداری سیستم همجوشی می شود بررسی شده است نتایج محاسبات مربوطه در سه دمای ‏‎25 k‎‏، ‏‎70 k‎‏ و ‏‎150 k‎‏ با نتایج حاصل از آزمایش به ازا ‏‎n 108 (cm-3)‎‏ مقایسه گردیده و نشان داده شده است که هنوز مقدار خطای حاصل از این تئوری به طور متوسط کمتر از 9 درصد است. محاسبات نشان می دهد که درصد تاثیر انتقالات تعویضی ذکر شده در مقدار سیکل چرخشی میون در محدوده ‏‎10-7 - 10-3‎‏ درصد است که اصلا قابل ملاحطه نیست. در پایان کار سیستم را در شرایط مختلف نظیر تشدیدی، غیر تشدیدی و راندوم بررسی کرده ایم و نشان داده شده است که به ازا چگالیهای یونی ‏‎ >2,3 lhd‎‏ در شرایط تشدیدی مولکول ‏‎ dd‎‏، سیستم هایبرید آن می تواند بهره ور شود.