نام پژوهشگر: علی میرعشقی

توموگرافی کامپیوتری با نوترون (nct)
پایان نامه 0 1369
  احسان الله صادقی   علی میرعشقی

منظور از توموگرافی بانوترون، دست یابی به اطلاعات درمورد وضعیت داخلی یک جسم از طریق تهیه تصویر سطح مقطع آن جسم بااستفاده از ترکیب اطلاعات حاصل از چندین تصویر جانبی تهیه شده با رادیوگرافی نوترون می باشد. نوترونها بدلیل واکنش کاملا متفاوت بامواد، درمقایسه باپرتوهای ایکس ، قادر به تشخیص فوق العاده ای هستند و برخلاف پرتوهای ایکس که عمدتا به تغییر چگالی جرمی اجسام حساس هستند، پرتوهای نوترون قابلیت جداسازی ایزوتوپهای مختلف یک عنصر رانیز دارا بوده و خصوصیات ترکیبات هیدروژنه رابخوبی ازسایر موارد تمیز می دهند. گرچه بسیاری از نواقص موجود در توموگرافی با ایکس (که کاربرد پزشکی آن به نام سی-تی-اسکن شهرت دارد) درمورد توموگرافی بانوترون وجود ندارند، اما این روش متقابلا مشکلات خاص خود را دارا می باشد که ازمهمترین آنها زیاد بودن سطح مقطع و پراکندگی بسیاری از عناصر برای نوترون است که باعث ایجاد اختلالات تصویری در توموگراف تهیه شده می گردد. دراین پروژه برای تهیه رادیوگراف از رآکتور تحقیقاتی سازمان انرژی اتمی ایران به عنوان چشمه نوترون استفاده گردیده است . پرتوهای نوترونی بعداز حرارتی شدن، درحالت تقریبا موازی (توسط کلیماتور) برای تهیه رادیوگراف ها بکار گرفته شدند. برای تهیه رادیوگراف های متعدد تحت زاوایای گوناگون، یک دستگاه الکترونیکی طراحی و ساخته شده است . برنامه کامپیوتری توموگرافی براساس روش تصویری فیلتر شده(filtered back projection) نوشته شده و سرانجام توموگرافهایی از نمونه های مختلف با موفقیت تهیه گردیده اند. به منظور حذف اختلالات ناشی از پراکندگی نوترون، دونوع فیلتر مناسب طراحی و پیشنهاد شده است که درنوع خود تازگی دارند. یکی از فیلترها برای پراکندگی متقارن و دیگری برای پراکندگی غیرمتقارن که ازطریق گسترش زاویه توموگرافی از n رادیان به n 2 رادیان عمل می کند. هردوفیلتر مذکور به صورت دو زیر برنامه دربرنامه کامپیوتر توموگرافی مذکور گنجانیده شده و باموفقیت مورد آزمایش قرار گرفتند. پس از بکارگیری فیلترهای مزبور کیفیت تصاویر حاصل، بنحوقابل ملاحظه ای بهبود یافتند.

طراحی نوترونیک حالت ایستای قلب رآکتور 20 مگاوات آب سنگین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شریف 1369
  علی معتمدی کردستانی   علی میرعشقی

ازآنجاییکه تهیه آب سنگین با خلوص بالا نیاز به تکنولوژی پیشرفته و صرف هزینه زیاد دارد، انتخاب درصد خلوص این سیال از دیدگاه اقتصادی حائز اهمیت می باشد. بدین منظور آب سنگین با خلوص 5ˆ99 درصد که پایین ترین حدمناسب برای صنعت هسته ای (nuclear grade) می باشد، انتخاب گردیده است . پس از بررسی فیزیک شبکه های آب سنگین، محاسبات اولیه بهینه یابی گام شبکه و شعاع میله سوخت با بهره گیری از روابط تجربی و نوشتن برنامه های رایانه ای کوچک برای کمودور 64، صورت گرفته است . شعاع میله سوخت و گام شبکه دراین محاسبات به ترتیب 2ˆ1 و 17 سانتی متر بدست آمده اند . محاسبات سلولی راکتور مورد نظر بااستفاده از کدکامپیوتر laser به انجام رسیده و درنتیجه شعاع سوخت یک سانتی متر و گام بهینه شبکه 16 سانتی متر تعیین گردیدند. دراستفاده از کد laser برای بهینه یابی گام شبکه و شعاع میله سوخت روش جدیدی بکار گرفته شده است که تعداد دفعات اجرای برنامه و نتیجتا هزینه محاسبات راتا 60 درصد نسبت به روشهای متداول کاهش می دهد. ازآنجاییکه بامقایسه نتایج حاصله از کد wims, laser و چند که دیگر بایک سری از اطلاعات آزمایشگاهی، مشخص گردیده که کد laser فاقد دقت مناسب بوده و برای یک چنین محاسباتی، کد wims از تقریب مناسبتری برخوردار می باشد، بدین جهت برای محاسبات قلب راکتور از ترکیب کدهای exterminator ii,wims استفاده به عمل آمد. ابعاد قلب برهنه عبارت از شعاع 136 و ارتفاع 275 سانتیمتر می باشد. صرفه بازتابنده برای ضخامت بی نهایت بازتابنده، مقدار 45 سانتیمتر بدست آمد و باتوجه به هزینه بالای تهیه آب سنگین، بازتابنده ای با ضخامت 25 سانتیمتر که صرفه آن، حدود 24 سانتیمتر می باشد، اختیار گردیده است . کد wims توانائیهای قابلی درجهت محاسبات فرسایش سوخت و برآورد راکتیویته مورد نیاز جهت عمر قلبی باقدرت مشخص (دراین حالت 20 مگاوات) را دارا می باشد. درروند محاسباتی با درنظر گرفتن عمر قلبی معادل یک سال محاسبات فرسایش سوخت ، انجام گرفته که نتایج، دانسیته جرمی قدرت 4/34 کیلووات برکیلوگرم با فرسایش سوختنی معادل 1528 مگاوات روز بر تن اورانیم، بدست می دهد. پس ازانجام محاسبات نوترونیک ، راکتور از نظر ترموهیدرولیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته (باانجام محاسبات دستی) و محاسبات اولیه نشان دادند باطرح راکتور بصورت تانک ساده درجه حرارت مرکز میله سوخت از حدمجاز خارج شده و به بیش از 1000 درجه سانتیگراد می رسد. به منظور مقابله بااین مشکل دراطراف هرمیله سوخت یک کانال انتقال حرارت به صورت استوانه ای از a1 درنظر گرفته شد که موجب افزایش سرعت خطی سیال گردیده تادمای سوخت راکاهش دهد.وجود لوله انتقال حرارت ، باعث گردید که محاسبات سلولی و قلب به غیر از محاسبات بهره بازتابنده، مجددا انجام پذیرد.