واژه های کلیدی:
فلوتاسیون ستونی، بزرگ مقیاس نمایی،ظرفیت حمل،سینتیک جمع اوری، طراحی پایلوت ،فسفات اسفوردی


         فهرست مطالب
عنوان                                                                                                                    صفحه
فصل اول: مقدمه 1
1-1-تاریخچه 2
1-2-مجتمع صنعتی و معدنی فسفات اسفوردی 3
1-2- 1- معدن فسفات اسفوردی 3
1-2-2- کارخانه فسفات اسفوردی 5
1-2-2-1-  فلوتاسیون آپاتیت 5
1-2-2-2- بازیابی کنسانتره آهن 8
1-3- ماشین های فلوتاسیون ستونی 9
1-3-1- ﻃﺮحﻛﻠﻲوﻧﺤﻮهﻛﺎر 10
1-4- پارامترهای عملیاتی موثر در عملکرد ستون های فلوتاسیون 14
1-4-1-  ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز 14
1-4-2- سرعت ظاهری گاز 15
1-4-3- سرعت ظاهری سطح حباب 18
1-4-4- سطح ویژه حباب 19
1-4-5- سطح ویژه مشترک 19
1-6- بررسی الگوهای اختلاط در ستون های فلوتاسیون 20
1-6-1- الگوی جریان پیستونی 21
1-6-2- الگوی جریان مخلوط کامل 22
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته 25
2-1- کاربرد سلول ستونی در ایران 26
2-1-1 كاربرد در مقیاس آزمایشگاهی 26
2-1-2- كاربرد در مقیاس نیمه صنعتی 27
2-2- مقدمه ای بر روش های طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستون های فلوتاسیون 28
2-3- بحث سینتیکی فلوتاسیون و کاربرد آن در طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستونهای فلوتاسیون 30
2-4- محدودیتهای روش سینتیکی در طراحی و بزرگ مقیاس نمایی ستونهای فلوتاسیون 32
2-5- تقابل بین زونهای جمع آوری و کف 35
2-6- مدل بزرگ مقیاس نمایی و طراحی 37
2-6- 1- فرایند جمع‌ آوری ذرات 37
2-6-2- ظرفیت حمل: 40
2-6-3- سطح جانبی حباب‌سازها 40
2-7- متوسط زمان ماند ذرات در ستون فلوتاسیون 41
2-7-1- مفهوم توزیع زمان ماند در سیستمهای ایده آل 41
2-7-2- توزیع زمان ماند در رآکتورهای واقعی 43
2-8- نرخ حمل و ظرفیت حمل جامد در ستونهای فلوتاسیون 45
2-8-1 مدلهای تجربی ظرفیت حمل 46
2-9-مدل ثابت سینتیک جمع اوری در ستونهای فلوتاسیون 49
فصل سوم: روش تحقیق و مواد 50
3-1- روش های تجربی تعیین متوسط زمان ماند 51
3-1-1- روش انجام آزمایش های RTD 52
3-2- روش اندازه گیری ظرفیت حمل 54
3-2-1- روش انجام آزمایش ظرفیت حمل 55
3-3- روش های اندازه گیری ثابت سینتیک جمع آوری 57
3-3-1- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های ناپیوسته 57
3-3-2- تخمین ثابت سینتیک از طریق آزمایش های پیوسته 58
3-3-3- روش انجام آزمایش سینتیک ناپیوسته 59
3-4- اندازه‌گیری پارامترهای عملیاتی 60
3-4-1- اندازه‌گیری دبی هوا،دبی پالپ و آب شستشو 61
3-4-2- اندازه گیری ماندگی گاز 62
3-4-3- اندازه گیری عمق کف 63
3-5- تعیین مناسب‌ترین محل بكارگیری سلول ستونی 65
3-5-1- استفاده از سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی اولیه (رافر) 65
3-5-2-استفاده از سلول ستونی در مرحله اسکونجر 66
3-5-3- كاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی نهایی 67
فصل چهارم: ارائه یافته ها و نتایج 68
4-1- نتایج آزمایش های ظرفیت حمل 69
4-1-1- تحلیل آزمایشات 70
4-1-2- تخمین ظرفیت حمل 73
4-1-3- تخمین ظرفیت حمل با بهره گرفتن از مدل های موجود 74
4-2- نتایج آزمایش سینتیک ناپیوسته 76
4-2-1- تصحیح عیارها برای برقراری موازنه جرم 76
4-2-2- نتایج آزمایش 76
4-3- نتایج آزمایش RTD 81
4-4- نتایج محاسبات بزرگ مقیاس نمایی و طراحی 84
4-4-1- محاسبه درصد کانیها در خوراک 85
4-4-2- ثابت سینتیک جمع آوری 85
4-5- محاسبات مرحله به مرحله بزرگ مقیاس نمایی 85
4-5-1- مراحل طراحی 87
4-5-2- بزرگ مقیاس نمایی با بهره گرفتن از ظرفیت حمل 89
4-6- طراحی ستون پایلوت 90

4-6-1- طراحی اسپارجرها 91
4-6-2- بخش ته ریز ستون 92
4-6-3- ارتفاع کلی ستون 93
4-6-4- محل ورودی خوراک 93
4-6-5- طراحی لاوک 94
4-6-6- دوش ها 95
4-6-7- سیستم اندازه گیری ماندگی گاز 95
4-6-8- سیستم اندازه گیری و کنترل عمق کف 96
4-7- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحل مختلف مدار فلوتاسیون 98
4-7-1- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی اولیه 98
4-7-2- نتایج استفاده از سلول ستونی به جای سلول های مکانیکی در مراحله پر عیار کنی ثانویه(اسکونجر) 101
4-7-3- نتایج كاربرد سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی نهایی 103
4-7-4- نتایج مقایسه انرژِی مصرفی (برق)سلول ستونی با سلول های مکانیکی در مرحله پرعیار سازی نهایی 106
فصل پنجم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات 107
5-1- بحث 108
5-2- نتیجه گیری 109
5-3- پیشنهادها 109
منابع و مراجع 111
پیوست 113
پیوست یک: تحلیل واریانس 114
پیوست دو: روش لاگرانژ 119
پیوست سه: نتایج آنالیزهای شیمیایی 122
پیوست چهار : نقشه های ساختمانی و فلوشیت کارخانه مجتمع فسفات اسفوردی 129
 
  
 
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                                    صفحه
جدول 2-1: تغییرات زمان واکنش بدون بعد (عدد دامکولر) با ارتفاع زون بازیابی 34
جدول 2-2: تغییرات عدد دامکولر با ارتفاع زون بازیابی در دو جریان پیستونی و مخلوط کامل 34
جدول 2-3:داده های مورد استفاده در بدست آوردن ظرفیت حمل 47
جدول 3-1: الگوریتم نرمال کردن توزیع زمان ماند 52
جدول 3-2: شرایط عملیاتی اعمال شده در تستهای ظرفیت حمل 57
جدول3-3: تست انجام شده و هدف آن 60
جدول4-1:آزمایشات انجام شده در عمق کف 80 سانتیمتر 69
جدول4-2:آزمایشات انجام شده در عمق کف 45 سانتیمتر 70
جدول 4-3: بدست آوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-4 71
جدول 4-4: محاسبه  برای داده های جدول 4-6 71
جدول 4-5: بدست اوردن میانگین و مجموع برای داده های جدول 4-5 72
جدول 4-6 : محاسبه  برای داده های جدول 4-8 72
جدول 4-7:مقادیر میانگین نرخ حمل 73
جدول 4-8 : مقایسه ظرفیت های حمل های حاصله از آزمایشات با مدل های تجربی 75
جدول 4-9: نتایج آزمایشگاهی و محاسباتی تست سینتیک ناپیوسته 78
جدول 4-10 : رایط عملیاتی اعمال شده و نتیجه بدست آمده از تست سینتیک ناپیوسته 81
جدول 4-11: شرایط عملیاتی اعمال شده در تست های RTD 83
جدول 4-12: نتایج آزمایش ها تعیین متوسط زمان ماند 83
جدول 4-13: مشخصات خوراك ورودی به مرحله پرعیاركنی نهایی 86
جدول 4-14: مشخصات ستون پایه 86
جدول4-15:كارآیی مورد نظر ستون فلوتاسیون 86
جدول 4-16: محاسبه بازیایی جرمی کل کنسانتره 88
جدول 4-17: مقایسه كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیاركنی اولیه (رافر) با سلول‌های مكانیكی 100
جدول 4-18: كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله اسکونجر 102
جدول 4-19: مقایسه كارآیی سلول ستونی هنگام استفاده در مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول‌های مكانیكی این مرحله 105
 
 فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                                    صفحه
شکل 1-1: نمایی از معدن فسفات اسفوردی   4
شکل1-2: نمایی از واحد فلوتاسیون آپاتیت   7
شكل 1-3: نمای كلی سلول فلوتاسیون ستونی مورد استفاده در تحقیق   9
ﺷﻜﻞ1-4: (a) ﺷﻤﺎیﻛﻠﻲﻳﻚﺳﺘﻮنﻓﻠﻮﺗﺎﺳﻴﻮن (b) ساختمان کف در ستون فلوتاسیون     11
ﺷﻜﻞ1-5: روشﻫﺎی اﻧﺪازهﮔﻴﺮیﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎز    15
شکل 1- 6: سرعت ظاهری پیشنهادی برای گاز باتوجه به ابعاد ذرات GL&V/Dorr-Oliver   17
شکل 1-7: نشان دهنده سطح فرضی و شار عبوری حباب   19
شکل 2-1: تقابل بین دو زون جمع آوری و کف   36
شکل 2-2: مدل های weller و n-mixer برای راکتورهای واقعی   44
Hخروجی   53
شکل 3-2: نرم افزارRTDWEN تحت اکسل و منحنی  توزیع زمان ماند در تست RTD   54
شکل 3-3: نمایی از مخزن خوراک دهی به سلول ستونی نصب شده کارخانه فسفات اسفوردی   62
شکل 3-4: اندازه گیری ماندگی گاز با بهره گرفتن از اختلاف فشار   63
شکل 3-5 : استفاده از مانومتر برای تعیین عمق کف   64
شكل 3-6:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله رافر در مدار كارخانه فسفات اسفوردی   66
شكل 3-7:محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی مرحله اسکنوجردر مدار كارخانه فسفات اسفوردی   66
شکل 3-8: محل قرارگیری سلول فلوتاسیون ستونی درمدار كارخانه فسفات اسفوردی در مرحله کلینر   67
شکل 4-1:نحوه چیدن اسپارجرها (a)دید از بالا(b) دید از جلو   92
شکل 4-2: طرح کلی بخش ته ریز؛(a) دید از بالا(b) دید از جلو   92
شکل 4-3: طراحی محل ورودی خوراک   93
شکل 4-4: طرح کلی لاوک(a)دید از بالا(b) دید از جلو   94
شکل 4-5: طرح پیشنهادی برای دوش های آب   95
شکل 4-6: نمای کلی  از سلول ستونی پایلوت طراحی شده و قسمت های مختلف آن   97
   98
شكل 4-8: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله   99
شكل 4-9: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی اولیه با سلول ستونی در این مرحله   99
شکل 4-10: تغییرات بازیابی ،عیار،کارایی جدایش  سلول‌ ستونی مرحله اسکونجر   101
شكل 4-11: مقایسه تغییرات بازیابی  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   103
شكل 4-12: مقایسه کارایی جدایش  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   104
شكل 4-13: مقایسه تغییرات عیار  سلول‌های مكانیكی مرحله پرعیاركنی نهایی با سلول ستونی در این مرحله   104
 
 
 
 
 
 
 
فهرست نمودارها
عنوان                                                                                                                    صفحه
نمودار1-1: ﻣﺎﻧﺪﮔﻲﮔﺎزﺑﻪﺻﻮرتﺗﺎﺑﻌﻲازﻧﺮخﮔﺎزدﻫﻲ 16
ثابت 20
نمودار 1-3: بازیابی با بهره گرفتن از مدل جریان پیستونی و به صورت تابعی از عدد پراکندگی،ثابت سرعت سینتیکی و زمان ماند(بیانگر حالت نموداری معادله1-12) 23
نمودار2-1: مقادیر پیش بینی شده برای بازیابی به عنوان تابعی از عدد دامکولر 32
نمودار2-2: توزیع زمان ماند در الگوی جریان پیستونی 42
نمودار 2-3: توزیع زمان ماند در الگوی جریان مخلوط کامل 43
نمودار2-4:نمودار Ca بر حسب 47
نمودار2-5:عدم وابستگی ظرفیت حمل به سرعت ظاهری گاز در m/s 5/1   48
نمودار 4-1: منحنی نرخ حمل برای عمق کف 80 سانتی متر 73
نمودار 4-2: منحنی نرخ حمل برای عمق کف 45 سانتی متر 74
نمودار 4-3 : مقایسه ظرفیت های حمل حاصله از آزمایشات با مدل های تجربی 76
نمودار4-4: منحنی بازیابی – زمان برای تست سینتیک ناپیوسته 79
نمودار 4-5: رابطه سینتیكی شناور شدن  فسفات در سلول ستونی 79
نمودار4 -6: تعیین ثابت سینتیکی فسفر برای تست سینتیک ناپیوسته 80
نمودار 4-7: رابطه سینتیكی شناور شدن  آهن در سلول ستونی 80
نمودار4-8: تعیین ثابت سینتیکی آهن برای تست سینتیک ناپیوسته 80
نمودار 4-9: تغییرات غلظت ماده ردیاب در خروجی سلول ستونی مورد آزمایش 82
نمودار 4-10: تغییرات غلظت ماده ردیاب در خروجی سلول ستونی مورد آزمایش بر اساس تکرار و زمان نمونه گیری 82
نمودار4-11: تغییرات متوسط زمان ماند با توجه به نرخ خوراک دهی به سلول فلوتاسیون ستونی 84
نمودار4-12: تغییرات متوسط زمان ماند با توجه به میزان گازدهی به سلول فلوتاسیون ستونی 84
نمودار 4-13: رابطه عیار ـ بازیابی  برای سلول‌های مكانیكی و سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی اولیه 98
نمودار 4-14: رابطه عیار ـ بازیابی  برای  سلول ستونی در مرحله اسکونجر 101
نمودار 4-15: رابطه عیار ـ بازیابی  برای سلول‌های مكانیكی و سلول ستونی در مرحله پرعیاركنی نهایی 103
 
 

فصل اول:

چکیده پایان نامه (شامل : خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده) :

موضوع این پایان نامه طراحی و ساخت یک دستگاه پلاسمای کانونی بسیار کوچک قابل حمل با انرژی 20 ژول به نام سورنا-1 در آزمایشگاه پلاسمای کانونی پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته­ای پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای سازمان انرژی اتمی است، پروژه ساخت دستگاه سورنا-1 گام اول در پژوهش بر روی دستگاه های پلاسمای کانونی بسیار کوچک در ایران است و زیر بنای برنامه های تحقیقات نظری و کاربردی بسیاری به شمار می رود که در آینده بسیار نزدیک در این پژوهشکده آغاز خواهند شد.

در فصل اول این پایان نامه ابتدا شرحی مختصر در باره دستگاه پلاسمای کانونی و خصوصیات آن ارائه داده ایم و  سپس مدل های موجود برای تحلیل عملکرد آن را مورد بررسی قرار داده ودر پایان مشخصات چنددستگاه پلاسمای کانونی موجود ذکر نموده ایم.در فصل دوم مراحل طراحی دستگاه با بهره گرفتن از قوانین مقیاس بندی و محاسبات مربوط به قسمت های مختلف مکانیکی دستگاه انجام شده و  روابط مربوطه ارائه می گردد.

در فصل سوم که مربوط به مرحله ساخت است به بررسی ساختار سیستم الکتریکی، مکانیکی و تخلیه و دمش گاز دستگاه سورنا-1 و نحوه ساخت،  نصب و راه اندازی آنها پرداخته شده است و نتایج برخی از آزمایش های انجام شده با دستگاه ارائه گردیده است.

پس از ساخت این دستگاه و آشنایی هرچه بیشتر با اصول ساخت و مشکلات موجود و رفع آن ها، یک دستگاه کوچک تر با انرژی 4 ژول و با فرکانس کاری 1 هرتز به نام سورنا-2 در این آزمایشگاه طراحی، ساخته، نصب، و راه اندازی شده  و اکنون آزمایشگاه

پلاسمای کانونی بسیار کوچک”  از توان قابل توجهی برای پژوهش برخوردار است.

فهرست مطالب

   1

1- مقدمه:   2

1-1 دستگاه پلاسمای کانونی:   2

1-2 کاربرد های پلاسمای کانونی:   4

2- اصول عملکرد دستگاه پلاسمای کانونی:   6

2-1 مرحله شکست و تخلیه سطحی   7

2-2 مرحله رانش محوری   8

2-3 مرحله تراکم شعاعی   8

2-4 مرحله پلاسمای چگال و کانونی شدن   9

2-5 مرحله وقوع ناپایداری و فروپاشی پینچ   10

3- تحلیل مراحل کار پلاسمای کانونی   11

3-1 مدل جاروبی یا برف روبی   11

3-2 مدل قطعه ای   13

4- دستگاه نانوفوکوس   14

   22

1- مقدمه   23

2- مراحل طراحی یک دستگاه پلاسمای کانونی   24

2-1 محاسبه پارامترهای الکتریکی و دوره تناوب تخلیه   25

2-2 محاسبه شعاع آند   26

2-3  محاسبه طول موثر آند   27

2-4 محاسبه  طول عایق و شعاع داخلی کاتد   27

3-  طراحی دستگاه پلاسمای کانونی کوچک 20 ژول   30

3-1    انتخاب سیستم تغذیه الکتریکی مناسب  و دوره تناوب تخلیه   30

3-2  طراحی الکترود داخلی (آند)   31

3-3  طراحی الکترود خارجی (کاتد) و عایق بین الکترود ها.. 33

3-4 طراحی سیستم الکتریکی دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول   37

3-4-1 منبع تغذیه و بانک خازنی   37

3-4-2 سیستم کنترل   37

3-4-3  طراحی سیستم های تخلیه و دمش گاز   38

4- سیستم های آشکارسازی و ثبت اطلاعات   40

   41

1- مقدمه   42

2- ساخت، نصب و راه اندازی دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول.. 45

2-1   قسمت مکانیکی دستگاه 20 ژول   47

2-2  سیستم تخلیه و دمش گاز   49

2-3   سیستم الکتریکی دستگاه   50

2-4  نصب و راه اندازی و آزمایشات اولیه   57

3- پایش پرتوی   61

   62

مراجع :   66

فهرست شکل ها

شکل 1-1 ) نمای شماتیک دو دستگاه پلاسمای کانونی 3

شکل 1-2) دو نمونه از تصاویر مربوط به کاربرد پلاسمای کانونی 5

شکل1-3)طرحی از پلاسمای کانونی و مدار مربوط به آن 7

شکل 1-5) نمایی از دستگاه نانوفوکوس 15

شکل 1-6) تصویر بیرونی دستگاه نانوفوکوس 16

شکل 1-7) 17

شکل 1-8) سیگنال های الکتریکی مربوط به ولتاژ، مشتق جریان و جریان 18

شکل 1-9 19

شکل 2-1) بلوک دیاگرام کلی طراحی دستگاه های پلاسمای کانونی 28

شکل 2-2)‌ تصویری از بالا از دستگاه 29

شکل 2-3) میله آند همراه با عایق دور آن و لایه تفلون جدا کننده 32

شکل 2-4) برشی عمودی از دستگاه 35

شکل3-1) دستگاه پلاسمای کانونی کوچک 20 ژول که بر روی میز استیل دو طبقه  نصب شده است. 46

شکل 3-2) اندازه های قسمت های مختلف دستگاه بر حسب میلی متر 48

شکل 3-3) سیستم کلی دستگاه 20 ژول 50

شکل3-4) نمای تابلو فرمان 52

شکل 3-5) شمای دستگاه کنترل الکترونیکی 54

شکل 3-6) بلوک دیاگرام کلی دستگاه 55

شکل 3-7) شمای کلی از طرح دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول 56

شکل3-8) نمونه ای از سیگنال مشتق جریان 58

شکل 3-9) نمونه ای ازسیگنال مشتق جریان 59

شکل 3-10) نمونه ای ازسیگنال جریان 59

شکل 3-11) تغییرات فرکانس تخلیه با فشار در ولتاز تخلیه 16 کیلو ولت 60

شکل 3-12) آرایش TLDهای نصب شده در اطراف دستگاه20 ژول 61

فهرست جدول ها

جدول1-1مشخصات دستگاه های پلاسمای كانونی موجود در مرکزCCHEN 20

جدول 2-1) مشخصات الکتریکی چند دستگاه پلاسمای کانونی 24

جدول3-1) اسامی برخی از وسایل موجود در آزمایشگاه پلاسمای کانونی کوچک در پژوهشکده فیزیک پلاسما 43

جدول 3-2) مشخصات دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول 47

فصل اول

عملکرد

پلاسمای کانونی

1- مقدمه:

1-1 دستگاه پلاسمای کانونی:

پلاسمای کانونی دستگاهی از خانواده Z-پینچهای دینامیک است. این دستگاه از دو الکترود هم محور تشکیل می شود که در پایین به وسیله یک  عایق از هم جدا می شوند و الکترود بیرونی نقش کاتد و الکترود داخلی نقش آند را بازی می کندو فضایبین آن ها را  گازی با فشار پایین پر کرده است.]2و1[

الکترود ها معمولا از جنس مس یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. جنس عایق در این دستگاه ها ممکن است، چینی، سرامیک، یا تفلون باشد.در این دستگاهاعمال یک ولتاژ بالا به شکل پالسی بیناین دو الکترود هم محور سبب وقوع تخلیه الکتریکی بین دو الکترود می­ شود که در نتیجه آنیک ستون پلاسمای داغ(با دمای در حدود چند کیلو الکترون ولت)،  چگال (در حدود 3-cm1019 -1018) وبا عمر کوتاه (درحدودns200-50) بر روی  محور الکترود داخلی تولید می­گردد.

این دستگاه در دهه 1960 میلادی به طور مستقل توسط فیلیپوف در شوروی و مدر در ایالات متحده آمریکا به دو مدل متفاوت طراحی و ساخته شد که  به نام مخترعینشان نامیده می شوند. تفاوت این دو مدل در  نسبت طول الکترود داخلی(L)به قطرآن(D) است.درنوع فیلیپوف 1 (در حدود 2/0 یا کمتر) و در نوع مدر 1 (در حدود 5 یا بیشتر) است(شکل 1-1)]2و1[

این اختلاف منجر به تفاوت هایی در فرایندهای فیزیکی به ویژه در مرحله اول تخلیه می شود، اما در نهایت شاهد نتایج مشابهی در هر دو نوع هستیم. یعنی تشکیل پلاسمایی داغ و چگال با مشخصات ذکر شده در پاراگراف بالا، که منبعی غنی از انواع مختلف تابش های نوترونی، الکترومغناطیسی، الکترونی، پرتو ایکس نرم و سخت و انواع پدیده های پلاسمایی است.]3[

همچنین دستگاه های پلاسمای کانونی ترکیبی (هیبرید) با نسبت های2-1 نیز ساخته شده اند.]5و4[

پلاسمای کانونی ماشینی ارزان و کارآمد برای مطالعه امواج ضربه، پدیده پینچ و کانونی شدن، ناپایداریهای مختلف پلاسما و پدیده های متعدد دیگری است که در آن پلاسما می تواند تا شرایط گداخت گرم شده و مقادیر قابل ملاحظه ای پرتو ایکس نرم و سخت، انواع یون های پرانرژی، پرتوهای الکترون نسبیتی و در صورتی که گاز به کار رفته حاوی دوتریم باشد،نوترون های حاصل از گداخت هسته ای گسیل نماید]6[.

فهرست مطالب                                                                                           

عنوان                                         صفحه

چکیده.. 1

مقدمه.. 2

1-1 گرانش و نسبیت عام.. 5

1-2 اثرهای نسبیت عامی کجا وارد می‌شوند.. 7

1-3 حرکت در یک میدان گرانش.. 8

1-4 گرانش به عنوان یک میدان تانسوری در فضای مینکوفسکی   10

1-5 لاگرانژی فیرتز- پائولی.. 11

1-6 بردار و هم­بردار.. 14

1-7 هم­بردار.. 15

1-8 خم وخم ژئودزیک.. 18

1-9 متریک.. 20

.. 26

1-11 بردارکیلینگ و تقارن.. 27

1-12 مختصات ریمان.. 28

1-13 فرمول بندی لاگرانژی نسبیت عام.. 30

1-14 شکل کنش هیلبرت.. 31

1-15 وردش لاگرانژی ماده و محاسبه ی انرژی تکانه.. 32

1-2 از معادلات میدان اینشتین تا گرانش مغناطیسی.. 36

2-2 معادلات خطی میدان.. 37

2-3 قضیه لارمور در گرانش.. 45

3-1 صورت خطی شده معادلات میدان اینشتین.. 50

3-2  فرمول‌بندی لاگرانژی در گرانش مغناطیسی.. 51

4-1 اثر ساعت.. 55

4-2  جفت شدگی اسپین –چرخش –گرانش.. 57

4-3 اثر بر انتشار سیگنال‌ها.. 61

نتیجه گیری.. 65

منابع.. 66

چکیده

بحث مورد نظر در این پایان نامه، بررسی برخی اثرات مربوط به میدان گرانش مغناطیسی است. برای این منظور ما ابتدا معادلات گرانش الکترومغناطیسی را از معادلات اینشتین استخراج می‌کنیم که همان تقریب ضعیف معادلات اینشتین هستند.

پس از بدست آوردن تانسور متریک مربوط به آن، نشان می‌دهیم که سقوط آزاد در میدان گرانشی جسم چرخان با جرم زیاد را می‌توان به عنوان حرکت تحت نیروی لورنتزی در نظر گرفت که به وسیله‌ی میدان‌های گرانش مغناطیسی به وجود آمده است. سپس اثرهای ساعت، جفت شدگی اسپین-چرخش-گرانش و اثر میدان گرانشی بر انتشار سیگنال‌ها تشریح خواهند شد. سپس در مبحث آخر اختلاف زمان انتشار در حضور یک منبع چرخان بدست خواهد آمد و پیشنهادهایی در این به اره مطرح می‌گردد.

کلمات کلیدی: گرانش مغناطیسی، اثر ساعت، تانسور متریک، نیروی لورنتزی، اثر جفت شدگی اسپین – چرخش – گرانش، نسبیت عام

مقدمه

نظریه‌ی گرانش تاریخی طولانی دارد و همان طور که می‌دانیم قانون گرانش نیوتن (عکس مجذوری) اصلی‌ترین مبنای این نظریه در چهارچوب غیر نسبیتی است. قانون کولن در الکتریسیته منجر به پدید آمدن این ایده شد که اگر بار الکتریکی ساکن میدان کولنی و بار متحرک میدان مغناطیسی تولید کند، بنا به راین جرم متحرک نیز باید میدانی مشابه میدان مغناطیسی تولید کند که آن را میدان گرانش مغناطیسی (مغناطوگرانش) می‌نامند. نظریه نسبیت عام در آغاز معرفی‌اش در سال ۱۹۱۵، بنیان تجربی مستحکمی نداشت. مشخص شده بود که این نظریه حرکت تقدیمی حضیض خورشیدی تیر (عطارد) را به درستی توضیح می‌دهد و از نظر فلسفی نیز به خوبی قانون جهانی گرانش نیوتن را با نسبیت خاص یکپارچه می‌ساخت. اینکه بنا بر پیش بینی نسبیت عام نور در میدان‌های گرانشی خم می‌شد در سال ۱۹۱۹ کشف شده بود، اما آزمون‌های دقیق این نظریه از سال ۱۹۵۹ آغاز شد که پیش بینی‌های آن با دقت‌های بیشتری مورد آزمایش در محدوده میدان‌های ضعیف قرار گرفت. با شروع از سال ۱۹۷۴، تپ اخترهای دوتایی مورد مطالعه قرار گرفتند که امکان تجربه میدان‌های گرانشی بسیار قوی‌تر از آنچه در منظومه شمسی یافت می‌شود را فراهم می‌ساخت. در هر دو مورد محدوده میدان‌های ضعیف (مانند آنچه در منظومه شمسی یافت می‌شود) و میدان‌های قوی‌تر تپ اخترهای دوتایی، پیش بینی‌های نسبیت عام به خوبی به طور محلی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند [1]. در نیمه دوم قرن نوزدهم هولزمولر[2] [1] و تیسراند[3] [2] نشان دادند که نیروی گرانش خورشید که بر سیارات منظومه شمسی وارد می‌شود دارای یک مؤلفه اضافی مغناطیسی است و این نیروی اضافی منجر به حرکت تقدیمی سیارات در مدار می‌شود؛ بر این اساس به عنوان عامل حرکت تقدیمی حضیض سیارات در نظر گرفته شدند [1،2]. سپس اینشتین توضیحی بر اساس تصحیحات گرانش الکتریکی[4] مربوط به پتانسیل گرانش نیوتن خورشید ارائه داد؛ نسبیت عام یک نظریه میدان مربوط به گرانش است و شامل میدان گرانش مغناطیسی به علت جریان جرم نیز می‌شود. در واقع نظریه‌ی میدان گرانش مغناطیسی را می‌توان به عنوان یکی از نتایج ادغام گرانش نیوتنی و ناوردایی لورنتز در نظر گرفت.

بر اساس نسبیت عام گردش خورشید به دور خود یک میدان گرانش مغناطیسی تولید می‌کند و تأثیر این میدان بر مدارهای سیاره‌ای ابتدا به وسیله دسیتر[5] [5] و سپس به شکلی عام‌تر توسط لنز و تیرینگ[6] [4] نشان داده شد و مشخص شد که سهم گرانش مغناطیسی در حرکت تقدیمی حضیض سیارات در مقایسه با حرکت اصلی گرانش الکتریکی، باید کوچک‌تر و در جهت مخالف باشد؛ در حقیقت معلوم شد که حرکت تقدیمی لنز-تیرینگ[7]  بسیار کوچک‌تر از آن است که در حال حاضر مشخص شود.

از طرف دیگر شواهدی از میدان گرانش مغناطیسی زمین توسط سیوفولینی[8] و به وسیله ماهواره‌های گستره لیزری لاجیوس I و II ارائه شد [6]. سیوفولینی پیشنهاد کرد که اندازه گیری دقیق این میدان به وسیله ژیروسکوپ های ابر رسانا در ماهواره‌ی واقع در مدار قطبی در اطراف زمین صورت گیرد که یکی از اهداف پروژه GP-B سازمان ناسا می‌باشد [40،7].

گرانش خطی شده[9]، یکی از روش‌های تقریب زدن در نسبیت عام است که در آن جملات غیرخطی از متریک فضا زمان نادیده گرفته می‌شوند تا علاوه بر ساده‌تر سازی مطالعه برخی مسائل، بتوان همچنان پاسخ‌های تقریبی قابل قبولی به دست آورد. در یک تقریب میدان ضعیف، از تقارن‌های پیمانه‌ای به صورت هم شکلی دیفرانسیلی[10]  استفاده می‌شود که در آن بنا به تعریف η تغییر شکل نمی‌دهد. تقریب میدان ضعیف در یافتن مقادیر بعضی از ثابت‌ها در معادلات میدان اینشتین و متریک شوارتزشیلد مفید است.

در فصل اول به کلیات گرانش و نسبیت عام پراخته می‌شود، سپس در فصل دوم، با شروع از معادلات میدان اینشتین، معادلات ماکسول گرانش الکترومغناطیسی استخراج می‌شود و تانسور متریک مربوط به ان بدست می‌آوریم و نیز نشان داده می‌شود که سقوط آزاد در میدان جسم متحرک با جرم زیاد را می‌توان به عنوان حرکت تحت نیروی لورنتزی در نظر گرفت که به وسیله میدان‌های گرانشی به وجود آمده است. سپس قضیه‌ی لارمور در گرانش بیان می‌شود.

در فصل سوم، فرمول‌بندی لاگرانژی از رویکرد اختلال خطی را که در پژوهش‌های مربوط به گرانش مغناطیسی مورد استفاده می‌باشد ارائه می‌شود. در فصل چهارم، اثر ساعت، اثر جفت شدگی اسپین –چرخش –گرانش و اثر میدان گرانشی بر انتشار سیگنال‌ها تشریح می‌شود و با بهره گرفتن از اثر میدان گرانشی بر انتشار سیگنال‌ها، اختلاف زمان انتشار را در حضور یک منبع چرخان بدست می‌آوریم و پیشنهادهایی در این به اره مطرح می‌گردد. هدف اصلی ما در این پایان نامه تشریح و توضیح برخی از اثرات میدان گرانش مغناطیسی است.

[1] Clock effect

[2]  G. Holzm¨uller

[3]  F. Tisserand

[4] Gravitoelectric

[5] de Sitter

1-1- مقدمه. 2-4

1-2 – بیان مساله. 6

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق. 6-7

1-4- اهداف تحقیق. 7-8

1-5- واژه­ های کلیدی.. 8

فصل دوم:  بررسی و مرور پیشینه تحقیق

2-1- مقدمه. 10-11

2-2- بیماری­های گیاهی.. 11-12

2-2-1- بیماری­های برنج.. 12

2-2-2- بلاست برنج.. 12-14

2-2-3- مطالعه بیولوژیکی قارچ عامل بیماری بلاست.. 14-15

2-3-روش های کنترل بیماریهای گیاهی.. 15

2-3-1- روش های کنترل بلاست برنج.. 15

2-3-1-1- پیش­آگاهی.. 16-17

2-3-1-2- کنترل زراعی.. 17-19

2-3-1-3- کنترل بیولوژیکی.. 19-21

2-3-1-4- کنترل شیمیایی.. 21-23

2-3-1-5- استفاده از ارقام مقاوم. 23-25

2-4- مقایسه اقتصادی روش های کنترل بیماری بلاست برنج.. 25-29

فصل سوم مواد و روش های تحقیق

3-1- منطقه مورد مطالعه. 31-33

3-1-1- معرفی استان گیلان. 31-32

3-1-2- برنج در استان گیلان. 32

3-2-1- شهرستانهای استان گیلان. 32

3-2-2- شهرستان لنگرود. 32-33

3-3 – روش تحقیق. 33

3-4- جامعه و نمونه آماری.. 33

3-5- ابزار گردآوری داده ­ها 34

3-5-1- ابزار پژوهش… 34-35

3-6- روایی و پایایی ابزار اندازه ­گیری.. 35-36

3-6-1- روایی. 35

3-6-2- پایایی.. 36

3-7 – متغیرهای تحقیق و تعاریف عملیاتی.. 36-37

3-7-1- متغیر مستقل. 36

3-7-1-1- ویژگی­های فردی. 36

3-7-1-2- ویژگی­های نظام زراعی.. 36

3-7-1-3- ویژگی­های اقتصادی.. 36

3-7-1-4- دانش کنترل بلاست برنج.. 37

3-7-1-5- نفوذپذیری اجتماعی.. 37

3-7-1-6-  مشارکت اجتماعی.. 37

3-7-1-7- فعالیتهای آموزشی- ترویجی.. 37

3-7-1-8- دانش فنی. 37

3-7-1-9- اثرات زیست­محیطی کنترل بیماری بلاست برنج. 37

3-7-2- متغیر وابسته. 37

3-8- فرضیه ­های تحقیق. 38

3-9 – روش تجزیه تحلیل داده ­ها. 38-39

3-9-1- آمار توصیفی. 38

3-9-2- آمار استنباطی. 39

فصل چهارم: تجزیه تحلیل داده ­ها

4-1- مقدمه. 41

4-2- یافته­ های توصیفی 41-57

4-2-1- ویژگیهای فردی 41-42

4-2-2- ویژگیهای نظام زراعی 43

4-2-3- ویژگیهای اقتصادی 44

4-2-4- دانش کنترل بلاست برنج 45-53

4-2-4-1- دانش کنترل شیمیابی بلاست برنج.. 45-47

4-2-4-2- دانش کنترل زراعی برنج 48-53

4-2-5- نفوذپذیری اجتماعی 53-54

4-2-6- مشارکت اجتماعی 54

4-2-7- فعالیتهای آموزشی- ترویجی 55

4-2-8- دانش فنی 56-56

4-2-9- اثرات زیست­محیطی کنترل بلاست برنج 56-57

4-3- آمار استنباطی 57-60

4-3-1- مقایسه ویژگیهای فردی، زراعی و اقتصادی کشاورزان دوگروه با بهره گرفتن از آزمون کای­دو 57

4-4- مقایسه هزینه­ های کنترل شیمیایی با کنترل زراعی 60-61

فصل پنجم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- مرور کلی بر تحقیق 63-64

5-1-1- مقدمه 63

5-1-2- اهداف تحقیق. 64

5-1-3- محدوده تحقیق. 64

5-1-4- محدودیت تحقیق 64

5-1-5- روش و نوع تحقیق 64

5-1-6- متغیرهای تحقیق. 64-65

5-1-7- فرضیه ­های تحقیق 65

5-2- نتیجه ­گیری 65-73

5-2-1- یافته­ های توصیفی 65-70

5-2-2- یافته­ های استنباطی 70-71

5-2-2- مقایسه هزینه­ های کنترل زراعی و شیمیایی.. 71

5-3- بحث 71-73

5-4- پیشنهادها 74-75

5-4-1- پیشنهادهای پژوهش حاضر 74

5-4-2- پیشنهادهایی برای پژوهشهای آینده 74-75

منابع. 76-84

پیوستها 85-96

چکیده انگلیسی 97

صفحه عنوان انگلیسی 98

فهرست جداول

جدول 1-1- تولید برنج در کشورهای اصلی صادر­ . ..5

جدول  2-1- سرانه مصرف برنج در آفریقا و برخی کشورهای در حال توسعه ..11

جدول  3-1- ارزشهای عددی گویه های پرسشنامه . .. 35

جدول  3-2- ارزشهای عددی گویه های پرسشنامه . 35

جدول  3-3- ارزشهای عددی گویه های پرسشنامه . .. 35

جدول 3-4- میزان اعتماد (پایایی) پرسشنامه با بهره گرفتن از روش آلفای كرونباخ . .. .36

جدول 4-1- توزیع فراوانی ویژگیهای فردی شالیکاران (320=n) . .. .41-42

جدول 4-2- توزیع فراوانی ویژگیهای نظام زراعی شالیکاران . 43

جدول 4-3- توزیع فراوانی ویژگیهای اقتصادی شالیکاران .44

جدول 4-4- توزیع فراوانی شالیکاران و کارشناسان براساس دانش کنترل بلاست برنج . 46

جدول 4-5- توزیع فراوانی شالیکاران براساس دانش کنترل شیمیایی بلاست ر برنج .46-47

جدول 4-6- توزیع فراوانی شالیکاران براساس دانش کنترل زراعی بلاست ر برنج .49-53

جدول 4-7- میزان نفوذپذیری اجتماعی شالیکاران به ترتیب اهمیت موضوع (367n= ) .. ..53

جدول 4-8- توزیع فراوانی شالیکاران مورد مطالعه برحسب میزان نفوذپذیری اجتماعی (367 = ( n 54

جدول 4-9- میزان مشارکت اجتماعی شالیکاران به ترتیب اهمیت موضوع (367n= ) .. ..54

جدول 4-10- توزیع فراوانی شالیکاران مورد مطالعه بر حسب میزان مشارکت اجتماع. 54

جدول 4-11- میزان فعالیتهای آموزشی- ترویجی شالیکاران به ترتیب اهمیت موضوع (367n= ) ..55

جدول 4-12- توزیع فراوانی شالیکاران مورد مطالعه بر حسب میزان فعالیتهای آموزشی (367n= ) .55

جدول 4-13- میزان دانش فنی شالیکاران به ترتیب اهمیت موضوع (367n= ) . 56

جدول 4-14- توزیع فراوانی شالیکاران مورد مطالعه بر حسب میزان دانش فنی . 56

جدول 4-15- اثرات زیست­محیطی کنترل بلاست برنج به ترتیب اهمیت موضوع (367n= ) . 56

جدول 4-16- توزیع فراوانی شالیکاران مورد مطالعه بر حسب میزان اثرات زیست­حیطی .. ..57

جدول 4-17-مقایسه ویژگی فردی، زراعی واقتصادی کشاورزان دو گروه بااستفاده ازآزمون کای­دو…60

جدول 4-18- مقایسه ویژگی فردی، زراعی و اقتصادی کشاورزان……………………………………………….60

جدول 4-19- محاسبه هزینه های کنترل زراعی و شیمیایی…………………………………………………………61

جدول 4-20- مقایسه اقتصادی روش کنترل زراعی و شیمیایی بر اساس نسبت منافع به هزینه­ها……..61

جدول الف- 1- نفوذ­پذیری اجتماعی………………………………………………………………………………………90

جدول الف- 2-. مشارکت اجتماعی………………………………………………………………………………………..90

جدول الف-3- فعالیت­های آموزشی-ترویجی …………………………………………………………………………91

جدول الف- 4- دانش فنی……………………………………………………………………………………………………..91

جدول الف- 5- اثرات زیست­محیطی کنترل بلاست برنج…………………………………………………………..92

فهرست تصاویر

شکل 1- 1 تولید برنج در آسیا-  آمار سازمان خوار و بار جهانی سال ٢٠١٣ . . .4

شکل 3- 1 نقشه استان گیلان .. 31

شکل 4- 1 توزیع فراوانی شالیکاران بر اساس روش کنترل بیماری . 45

چکیده

برنج یکی از محصولات زراعی عمده استان گیلان بوده و نقش مهمی در درآمد خانوار روستایی دارد. میزان محصول برنج هر ساله توسط عوامل مختلفی همچون آفات، بیماری­ها و علفهای­ هرز مورد تهدید قرار می­گیرد. بیماری بلاست یکی از خسارت­زا­ترین بیماریهای­ برنج بوده و هر ساله موجب کاهش کمیت و کیفیت محصول در مزارع شمال کشور می­گردد و در این میان زارعین بیشتر از روش شیمیایی برای کنترل بیماری استفاده می­ کنند. امروزه با توجه به خطرات سموم شیمیایی روی سلامت انسان و محیط­زیست بیشتر بر روش های زراعی و بیولوژیک جهت کنترل بیماری بلاست برنج تاکید می­گردد و از آنجایی که در استان گیلان از کنترل بیولوژیک استفاده نمی­ شود در این تحقیق مقایسه اقتصادی دو روش شیمیایی و زراعی رایج در شالیزارهای استان گیلان (شهرستان لنگرود)، مد­نظر قرار گرفته است. مقایسه اقتصادی دو روش کنترل زراعی و شیمیایی بین 33 نفر از کارشناسان و 373 نفر از شالیکاران شهرستان لنگرود انجام شد که برای این کار از روش نمونه گیری تصادفی استفاده شد. روش جمع­آوری داده ­ها به صورت پرسش­نامه­ای بوده و داده ­های جمع­آوری شده توسط نرم­افزار    SPSSمورد ارزیابی قرارگرفتند. همچنین میزان نفوذ­پذیری اجتماعی، دانش فنی، مشارکت اجتماعی، فعالیت­های ترویج و میزان اهمیت به محیط ­زیست پاسخگویان بررسی و در بخش اقتصادی از روش نسبت منافع به هزینه­ها جهت تعیین اقتصادی­ترین روش کنترل بیماری استفاده گردید. همچنین مقایسه ویژگیهای فردی، زراعی و اقتصادی دو گروه کشاورزان استفاده­کننده از روش زراعی و شیمیایی توسط آزمون آماری کای­دو نشان داد که بین جنسیت، سن و سابقه برنجکاری با روش کنترل انتخابی توسط پاسخگویان ارتباط معنی­داری وجود ندارد ولی بین سطح زیر­کشت و روش کنترل در سطح 05/0 آماری، ارتباط معنی­داری وجود دارد. علاوه بر این بین نظرات کارشناسان و کشاورزان در مورد روش کنترل بیماری بلاست برنج، اختلاف معنی­داری وجود داشت به­ طوری که کارشناسان ترکیبی از روش های کنترل را توصیه می­ کنند ولی بیشتر کشاورزان از روش شیمیایی استفاده می­ کنند. ضمناً تحقیقات حاضر نشان داد بر اساس قیمتهای سال 1392 و با توجه به هزینه­ های کنترل زراعی در مقایسه با کنترل شیمیایی در هر هکتار شالیکاری، کنترل زراعی از نظر اقتصادی قابل جایگزین با کنترل شیمیایی خواهد بود.

1- 1- مقدمه

برنج یکی از محصولات غذایی درجه یک جهان است. در انگلیسیIce/paddy ، در عربی به آن Irz، در فارسی برنج و در زبان اردو چاوال می­گویند. نام علمی آنOryza sativa  است. برنج گیاهی از خانواده گرامینه است .(Wasim, 2002) کشت برنج که امروزه در تغذیه صدها میلیون انسان در سراسر جهان نقش مهمی را عهده­دار است در چین و هندوستان سابقه هفت هزار ساله دارد. اعتقاد بر این است که منشا متداول­ترین گونه برنج، قاره آسیا است. برنج محصول عمده گیاهان زراعی مهم کشورهای در حال توسعه است و قوت غالب بیش از یک سوم جمعیت دنیا را تشکیل می­دهد. ٩٠%  کل تولید برنج از آسیا­ست و تمدنهای این ناحیه پیوند عمیقی با برنج دارند. دانه­ی برنج دارای ٧/٧% پروتئین، ٢/٧٥% مواد غیر ازته، ٤/٠% چربی، ٢/٢% سلولز و ٥/٠% خاکستر می­باشد. قابلیت هضم برنج به مراتب بیش از سیب­زمینی، گندم، شیر و سایر محصولات غذایی است (نورمحمدی و همکاران، ١٣٨٩). از نظر ارزش غذایی و میزان کالری تولیدی، برنج بر اکثر مواد غذایی مورد مصرف انسان برتری دارد. ضریب هضم مواد آلی دانه بدون پوسته در حدود ٩٢% و ضریب هضم پروتئین آن در حدود ٨٦% می­باشد. بیش از ٧٠% برنج دنیا در مناطق نیمه­گرمسیری مرطوب آسیا کشت می­ شود و تنها نقاط کوچکی از مناطق خشک به کشت آن اختصاص دارند، با این حال تولید برنج در بعضی مناطق نیمه­خشک، به ویژه در کشورهایی که آب و هوای مدیترانه­ای دارند، مانند ایالات متحده آمریکا، مصر، یونان، اسپانیا، ایتالیا حائز اهمیت است، زیرا در این مناطق برنج گذشته از اهمیت اقتصادی که دارا می­باشد، به لحاظ آنکه می ­تواند در خاکهای شور و نمکزده کشت شود، در روند اصلاحی این خاک­ها نقش مهمی را ایفا می­ کند (نورمحمدی و همکاران، ١٣٨٩).

نخستین اقداماتی که در پایان قرن نوزدهم در استرالیا برای برنجکاری دیم به عمل آمده با شکست مواجه شد. بعدها شالیکاری نقش عمده­ای در عمران و آبادانی این مناطق ایفا می­کرد. شرایط اقلیمی حاد نیز به ایجاد گونه­ های خاصی از برنج از قبیل برنج کوهستانی یا برنج نشا­شده در آبهای عمیق انجامید. در اثر دخالت عوامل انسانی و انتخاب محیطی، انواع مختلفی که در برابر شوری آب یا قلیایی­بودن آن یا سردی هوا در شب مقاوم بود به تدریج به وجود آمد. انواع متعدد برنج که بدین ترتیب بدست آمده به منزله­ی گنجینه ژنتیکی ارزشمندی از ژرم­پلاسم بود که باید با برنامه اصلاح نژاد فعلی و آینده، حفظ شود (نورمحمدی و همکاران، ١٣٨٩). در آفریقا برنج غذای اصلی مردم گینه­بیسائو، گینه، ساحل­عاج، لیبریا، سنگال و سیرالئون بوده و جایگزین غلات دیگری همچون سورگوم، ارزن و ذرت شده است. بنابراین افزایش تقاضا برای آن وجود دارد. این افزایش تقاضا همراه با افزایش جمعیت بوده و میزان تولید جوابگوی نیاز مردم نیست .(Seck et al., 2010)

بهترین منطقه رشد برنج بین ٤٥ درجه عرض جغرافیایی شمالی و ٤٠ درجه عرض جغرافیایی جنوبی است. برنج در دمای بالا و رطوبت بالا رشد بهتری دارد. درجه حرارت مطلوب 20 درجه سانتی ­گراد در طول دوره رشد مورد نیاز است .(Wasim, 2002)

در روسیه برنج با توجه به گسترش روش­های پیشرفته آبیاری اتوماتیک به طور اصولی و علمی توسعه­ یافته است. عملکرد برنج به ٤-٥/٣ تن در هکتار رسیده ­است. در گذشته هزینه کارگر تنها هزینه تولید بود. هزینه­ های کنترل شیمیایی بیماری­ها، آفات و علف­های ­هرز منجر به افزایش عملکرد به ٨/٤-٣/٤ تن در هکتار و کاهش مصرف نیروی کار به ١٢٠-٦٠ نفر ساعت در هکتار شد. اما استفاده از آفت­کش­ها و سموم، خطرات زیست­محیطی زیادی دارد. جهت بهبود رشد برنج، باید به طور کامل از کاربرد آفت­کش­ها بوسیله­ هواپیما جلوگیری و از روش­هایی مانند استفاده از ارقام مقاوم به آفات و بیماریها استفاده شود (Tchebotaryov et al., 2004).

طبق آخرین گزارشهای سازمان خواروبار جهانی بر اساس جداول سال ٢٠١٣، تولید برنج از سال٢٠١٢ فقط ١/١% رشد کرده است و از ٥ میلیون تن به ٨/٧ میلیون تن، افزایش یافته که برای کشورهای اصلی تولید­کننده یعنی چین، پاکستان و فیلیپین نگران­کننده است. پیش ­بینی فائو از تجارت برنج در این سال ٥/٣٧ میلیون تن می­باشد. ایران و آفریقای­ جنوبی به عنوان وارد­کننده اصلی و برزیل، چین، کامبوج، میانمار، تایلند و ویتنام به عنوان صادرکننده اصلی برنج محسوب می­شوند (جدول1-1)(شکل 1-1).(Anonymous, 2013)

امروزه در بیشتر جوامع، بر کشاورزی پایدار تاکید می­گردد. کشاورزی پایدار بیشتر به بهره­وری زارعین تکیه می­ کند و بیشتر، حفظ و نگهداری خاک، آب و دیگر منابع­ طبیعی را مد­نظر دارد. حاصلخیزی خاک، ایجاد جوامعی سالم و فراهم­کردن فرصتی برای نسلهای آینده نیز از دیگر اجزاء کشاورزی پایدار محسوب می­شوند (اللهیاری، 1391). جهت تحقق کشاورزی پایدار، سه عنصر اساسی آن که عبارتند از حفاظت محیط ­زیست، شرایط مطلوب اجتماعی و سود­آوری اقتصادی باید رعایت شوند. موفقیت­های اقتصادی باید بدون تباهی خاک، آب، هوا، مناظر ­طبیعی و فلور ­بومی به دست آورده شود. در اکثر موارد به علت فقدان دانش و قدرت تشخیص، در استفاده از منابع پایه آب و خاک زیاده­روی شده است و زراعت فشرده یکی از بزرگ­ترین تهدیدها برای پایداری خاک بوده است (کریمی، 1381). جهت رسیدن به پایداری در کشاورزی باید از روش های خاصی همچون شخم حداقل، مدیریت عناصر غذایی، تناوب زراعی، مدیریت تلفیقی آفات، بیماریها و علفهای هرز، بهره­ گیری کارآ از گونه­ ها و ارقام زراعی، استفاده گردد (کریمی، 1381).

امروزه با توجه به گسترش روش های کنترل شیمیایی علیه بیماریها و آفات در کشور، لزوم توجه به کشاورزی پایدار و رفع نیازهای نسلهای آینده احساس می­گردد. در حال حاضر بیشتر شالیکاران استان گیلان شالیزارهای خود را علیه بیماری بلاست برنج سمپاشی می­ کنند و از روش های کنترل بیولوژیک اطلاع درستی ندارند. کارشناسان جهاد کشاورزی نیز تاکنون فقط به کنترل بیولوژیک علیه آفت کرم ساقه­خوار برنج توجه داشته و علی­رغم خسارت زیاد بیماری بلاست برنج در مزارع شمال کشور، در مورد کنترل بیولوژیک این بیماری اقداماتی صورت نپذیرفته است. یکی از راه های رسیدن به کشاورزی پایدار و افزایش سود­آوری کشاورزان استفاده از روش های بیولوژیکی در جهت کنترل بیماریهای مهم زراعی است زیرا این روش کنترل هم­سو با طبیعت بوده و زیانی به محیط ­زیست وارد نمی­آورد. از سوی دیگر هزینه­ استفاده از آن کمتر از مصرف سموم شیمیایی است. بر اساس تحقیقات انجام یافته در استان گیلان از روش شیمیایی و روش های زراعی برای کنترل بیماری بلاست برنج استفاده می­گردد که هدف از این پژوهش مقایسه اقتصادی بین روش های کنترل بیماری بلاست برنج و انتخاب اقتصادی­ترین روش کنترل آن است.

1-2- بیان ﻣﺴﺄله

فصل اول : مقدمه

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………. 3

فصل دوم :‌كلیات و مرور منابع

2-1- عملکرد طیور………………………………………………………………………………… 8

2-2- مواد اولیه تامین انرژی …………………………………………………………………….. 8

2-2-1- ذرت……………………………………………………………………………………….. 8

2-3- مواد اولیه جهت تامین پروتئین…………………………………………………………… 11

2-3-1- كنجاله سویا……………………………………………………………………………….. 11

2-3-2-کنجاله کانولا……………………………………………………………………………….. 15

2-4- مكمل های موادمعدنی و ویتامین ها…………………………………………………….. 16

2-4-1- كلسیم و فسفر……………………………………………………………………………. 168

2-4-2- منیزیم………………………………………………………………………………………. 20

2-4-3- سدیم ، پتاسیم و كلر……………………………………………………………………. 21

2-4-4- مس…………………………………………………………………………………………. 21

2-4-5-منگنز………………………………………………………………………………………… 22

2-4-6- آهن………………………………………………………………………………………… 23

2-4-7-روی…………………………………………………………………………………………. 24

2-4-8-مولیبدن……………………………………………………………………………………… 25

2-4-9-سلنیوم………………………………………………………………………………………. 25

2-4-10-ید………………………………………………………………………………………….. 26

2-4-11-کروم………………………………………………………………………………………. 27

2-5-ویتامین های مورد نیاز………………………………………………………………………. 27

2-5-1- ویتامینA………………………………………………………………………………….. 28

2-5-2- ویتامینD3………………………………………………………………………………… 29

2-5-3- ویتامینE…………………………………………………………………………………… 30

2-5-4-ویتامینK……………………………………………………………………………………. 31

2-5-5ویتامین B……………………………………………………………………………………. 32

2-5-6- نیاسین……………………………………………………………………………………… 33

2-5-7-ویتامینB6………………………………………………………………………………….. 34

2-5-8-بیوتین……………………………………………………………………………………….. 35

2-5-9- فولاسین……………………………………………………………………………………. 36

2-5-10 -کولین…………………………………………………………………………………….. 37

2-5-11-ویتامینC………………………………………………………………………………….. 38

2-6-اسیدهای چرب ضروری……………………………………………………………………. 39

2-8-اسید های آمینه………………………………………………………………………………… 40

2-8-1- لیزینن………………………………………………………………………………………. 43

2-8-2-متیونین………………………………………………………………………………………. 43

2-8-3- تریپتوفان…………………………………………………………………………………… 44

2-8-4-آرژنین………………………………………………………………………………………. 44

2-8-5- ترئونین…………………………………………………………………………………….. 45

2-8-6-والین………………………………………………………………………………………… 46

فصل سوم : مواد و روش ها

3-1- موقعیت سالن پرورش ……………………………………………………………………. 49

3-2- روش انجام آزمایش………………………………………………………………………… 49

3-3- مدل آماری……………………………………………………………………………………. 50

3-4- جیره های غذایی……………………………………………………………………………. 51

3-5 – روش های اندازه گیری صفحات مختلف تولیدی…………………………………… 51

3-5-1- غذای مصرفی…………………………………………………………………………….. 51

3-5-2- افزایش وزن بدن………………………………………………………………………… 52

3-5-3- ضریب تبدیل غذایی……………………………………………………………………. 52

3-5- 4- هزینه غذا جهت 1 كیلوگرم افزایش وزن………………………………………….. 52

فصل چهارم : نتایج

4-1-1- عملكرد خوراك مصرفی……………………………………………………………….. 56

4-1-2- عملكرد افزایش وزن روزانه…………………………………………………………… 57

4-1-3- عملكرد ضریب تبدیل غذایی در دوره های مختلف و كل پرورش………….. 58

4-2- بررسی هزینه غذا جهت یک كیلوگرم افزایش وزن بدن در كل دوره …………… 59

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری

5-1-بحث……………………………………………………………………………………………. 62

5-2-1-میانگین خوراک مصرفی روزانه……………………………………………………….. 62

5-2-2-میانگین افزایش وزن روزانه……………………………………………………………. 63

5-2-3- ضریب تبدیل غذایی……………………………………………………………………. 64

5-3-بررسی هزینه غذا جهت یک کیلو گرم افزایش وزن بدن در کل دوره……………. 65

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………… 66

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………….. 66

منابع……………………………………………………………………………………………………. 67

فهرست جداول

جدول 1-1-جمعیت مناطق مختلف جهان در بازه زمانی…………………………………… 4

جدول 1-2-تولیدات بخش دامداری و مرغداری…………………………………………….. 5

جدول 2-1-تنوع ترکیب شیمیایی 59 نمونه ذرت…………………………………………… 11

جدول 2-2- انرژی قابل متابولیسم، میزان پروتئین  کنجاله سویا…………………………. 15

جدول 2-3-نیازهای کلسیمی و فسقری جوجه های گوشتی……………………………… 19

جدول 2-4-منابع حاوی کلسیم و فسفر جوجه های گوشتی …………………………….. 20

جدول 3-1- دمای سالن در هفته ها……………………………………………………………. 49

جدول 3-2- زمان و نوع و روش واکسیناسیون………………………………………………. 50

جدول 3-3- جیره استفاده شده با انواع مکمل دو قلو………………………………………. 53

جدول 3-4- آنالیز مکمل های دو قلو………………………………………………………….. 54

جدول4-1- مقایسه میانگین های خوراک  (بر حسب گرم)……………………………….. 56

جدول4-2- مقایسه میانگین های افزایش وزن در هفته ها  (بر حسب گرم)………….. 57

جدول 4-3- مقایسه میانگین های ضریب تبدیل غذایی  پرورش ( بر حسب گرم)…. 59

جدول 4-4- بررسی هزینه غذا جهت یک کیلو گرم (برحسب ریال)…………………… 60

چکیده

این آزمایش به منظور بررسی تاثیر مصرف مكمل 5/0 درصد مرغ گوشتی بر عملكرد جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره های برپایه ذرت و سویا  در مراحل رشد، پایانی و کل دوره پرورش بر روی بستر انجام گرفت. تعداد 240 قطعه جوجه گوشتی نر راس ( 308 ) در قالب طرح كاملاً تصادفی به  16 گروه 15 قطعه ای با جهار تیمار و چهار تكرار تقسیم شدند.تیمارها با یک جیره یکسان بر اساس توصیه  NRC( 1994) و انرژی و پروتئین یكسان تغذیه شدند. چهار تیمار به ترتیب حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی سواد کوه، مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی اوای کاسپین شمال، مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی داروسازان و مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آمینه گستر بود. آب و خوراك در مدت انجام آزمایش به طور آزاد در اختیار جوجه ها قرار گرفت. صفات مورد مطالعه شامل خوراک مصرفی، افزایش وزن، ضریب تبدیل غذایی و صفات لاشه برای دوره های آغازین، رشد، پایانی و کل دوره بود. تجزیه تحلیل آماری صفات مورد بررسی نشان داد که  خوراک مصرفی، افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی در کل دوره معنی دار بود (p<0/05  ). بطوری که جیره حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آمینه گستر کم ترین، و سایر تیمارها بدون داشتن تفاوت معنی دار بیشترین مصرف خوراک و افزایش وزن را نشان دادند. در کل دوره جیره های حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آوای کاسپین پایین ترین ضریب تبدیل غذایی را داشت. هم چنین کم ترین هزینه جهت یک کیلوگرم افزایش وزن در کل دوره، مربوط جیره حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آوای کاسپین با 26664 ریال، و سایر تیمارها به ترتیب جیره حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آمینه گستر با 28093 ریال، جیره حاوی مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی داروسازان با 28085 ریال، و مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی سواد کوه با 27914 ریال، بیشترین هزینه را داشتند. بنابراین می توان گفت که استفاده از مکمل 5/0 درصد مرغ گوشتی آمینه گستر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد.

1-1 مقدمه:                                                                                                   

تأمین غذای موردنیاز هر جامعه‌ای از مهم‌ترین پیش‌نیازها جهت نیل به توسعه بیشتر است. در سال 2010، جمعیت جهان به حدود 7 میلیارد نفر رسید که در میان مناطق مختلف، قاره آسیا بیشترین سهم را در این افزایش جمعیت دارا می‌باشد (جدول 1-1). با رشد فعلی جمعیت در جهان پیش بینی می‌شود که جمعیت جهان در سال  2025 به 8.5 و در سال 2050 میلادی به مرز 10 میلیارد نفر برسد. تقریباً تمامی رشد جمعیت در آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین رخ خواهد داد که ایران نیز بخشی از آن است. افزایش جمعیت به معنی تخلیه شدید منابع طبیعی و نهایتاً گسترش فقر و گرسنگی در  دنیا است. این رشد روزافزون جمعیت، تأمین نیاز غذایی بشر را بیش از پیش با مشکل مواجه خواهد ساخت و تأمین غذای بشر از ضروری‌ترین مسائلی است که باید مورد توجه قرار گیرد در غیر این صورت  فقر غذایی و بحران دست‌یابی به غذا، بشر را با مشکلی بزرگ مواجه خواهد ساخت.  پروتئین در بین مواد مغذی مورد نیاز انسان از لحاظ تأمین سلامتی از الویت خاصی برخوردار است. پروتئین از مواد غذایی اساسی مورد نیاز بدن است، سازمان خوار و بار جهانی، حداقل پروتئین حیوانی مورد نیاز جهت تأمین سلامت انسان‌ها را 30 گرم در روز اعلام کرده است که باید از منابع حیوانی مختلف تأمین گردد. در ایران این رقم حدود 20 گرم است و بنابراین پروتئین سرانه دریافتی در کشور 30 درصد پایین‌تر از رقم توصیه شده است. با توجه به رشد جمعیت در کشور که آمارها بیانگر آن است که جمعیت کشور ما هر 30 سال دو برابر می‌گردد، تأمین غذای مورد نیاز چنین جمعیتی و رفع نیازهای پروتئینی آنها، لازمه بهبود شیوه‌های مدیریتی بخش‌های تولیدی به ویژه مدیریت تغذیه در بخش مرغداری  است.  پرورش طیور گوشتی به دلیل کوتاه بودن چرخه تولید، راندمان بالای مصرف غذا و تولید توده زنده زیاد در هر واحد تولیدی دارای اهمیت زیادی است. به علت محدودیت مراتع و پوشش گیاهی در کشور، تأمین پروتئین کافی با افزایش تولید گوشت قرمز عملاًٌ مشکل و حتی غیر ممکن است. از سوی دیگر بیماری‌های مختلف ناشی از مصرف گوشت قرمز و اثرات مفید تغذیه با گوشت سفید مانند گوشت مرغ موجب توجه خاصی به بخش مرغداری شده است. از سال 2002 تا 2008، تولید گوشت طیور در ایران در میان تولیدات بخش دامداری و مرغداری،  بیشترین رشد را داشته است (جدول 1-2). صنعت مرغداری گوشتی یکی از مجموعه های عمده بخش کشاورزی ایران محسوب می گردد. این صنعت با تولید بیش از یک میلیون تن گوشت مرغ نقش مهمی در تامین پروتئین مورد نیاز کشور به عهده دارد.  به علاوه، گوشت مرغ یکی از اقلام مهم در سبد خانوارها محسوب می شود، بطوری که با مصرف سرانه سالانه 87 کیلوگرم، رتبه اول را در میان گروه گوشت‌ها به خود اختصاص داده است. همچنین از لحاظ سهم هزینه‌ای 27 درصد از هزینه‌های گروه  گوشت های سبد خانوارها را تشکیل می دهد(کمال­زاده و همکاران، 2009).

با تحولی که در سه دهه اخیر در صنعت مرغداری ایران به وقوع پیوسته، گوشت مرغ به یک کالای ضروری خانوارها تبدیل شده و به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین پروتئین خانوارها مطرح گردیده است. صنعت مرغداری در امر

فهرست مطالب

عنوان                                                      صفحه

چکیده…………………………………………….. 1

فصل اول: مقدمه و پیشینه……………………………..

1-1مقدمه:…………………………………………. 2

1-2 کشف رادیو اکتیویته……………………………… 2

1-2-1 رادیواکتیویته…………………………………. 2

1-2-2واحد های اکتیویته……………………………… 3

1-2-3واپاشی……………………………………….. 4

1-2-4برهمکنش تابش با ماده…………………………… 4

1-2-5خواص نوترونهای آزاد……………………………. 5

1-2-5-1تقسیم بندی نوترونها از لحاظ انرژی……………… 6

1-2-5-2 برهمکنش نوترون با ماده………………………. 6

1-2-5-3 فعالسازی نوترونی……………………………. 7

1-2-6پرتوγ  (Gamma ray)……………………………… 7

1-2-6-1برهمکنش گاما با ماده…………………………. 8

1-2-6-1-1 اثر فوتوالكتریك…………………………… 9

1-2-6-1-2 اثركامپتون……………………………….. 10

1-2-6-1-3 تولید جفت یون…………………………….. 11

1-2-6-2 تابش دهی گاما و تولید ساختارهای شیمیایی جدید…… 12

1-3 پیشرانه ها:……………………………………. 13

1-3-1 کلیات……………………………………….. 13

1-3-2 خصوصیات پیشرانه جامد………………………….. 15

1-4 تعریف واکنش های حالت جامد……………………….. 18

1-4-1 سینتیک واکنش های حالت جامد…………………….. 18

1-4-2 قوانین سرعت در سینتیک حالت جامد………………… 19

1-4-2-1مدلها و مکانیسم ها در سینتیک حالت جامد…………. 22

1-4-2-1-1 طبقه بندی مدلها…………………………… 22

1-4-2-1-2طبقه بندی و استخراج مدلها بر اساس مفروضات مکانیسمی 24

1-5 روش های بررسی سینتیک حالت جامد……………………. 25

1-5-1روش های تجربی………………………………….. 25

1-5-1-1 روش های همدما……………………………….. 26

1-5-1-2روش های غیرهمدما……………………………… 26

1-5-2روش های محاسباتی……………………………….. 28

1-5-2-1روش های وابسته به مدل…………………………. 28

1-5-2-2روش های مستقل از مدل………………………….. 30

1- 6 تغییر انرژی فعالسازی با پیشرفت واکنش…………….. 32

1-6-1 تغییرات حقیقی انرژی فعالسازی…………………… 32

1-6-1-1 واکنش های بنیادی……………………………. 32

1-6-1-2 واکنش های پیچیده……………………………. 32

1-6-2 تغییرات تصنعی در انرژی فعالسازی………………… 33

1-7 پیش بینی طول عمر……………………………….. 33

1- 8 مقدمه ای بر روش های آنالیز حرارتی……………….. 34

1-8-1تاریخچه روش های آنالیز حرارتی…………………… 34

1-8-2کاربرد ها…………………………………….. 34

فصل دوم مواد و روش کار………………………………

2-1 تکنیک ها:……………………………………… 36

2-2 مواد مصرفی:……………………………………. 36

2-3 دستگاه ها:…………………………………….. 36

2-4 نرم افزارهای مورد استفاده:………………………. 36

فصل سوم: بحث و نتایج………………………………..

3-1 مطالعه حرارتی  K25:…………………………….. 38

3- 1-1نمودارهای DSC نمونه های مورد آزمایش…………….. 38

3-1-2پیشرفت واکنش………………………………….. 40

3-1-3سرعت واکنش……………………………………. 41

3-1-4سرعت واکنش برحسب پیشرفت واکنش…………………… 42

3-1-5تحلیل داده های حرارتی با روش کیسینجر…………….. 43

3-1-6تعیین پارامترهای سه گانه ی سینتیکی………………. 46

3-1-7تغییرات Ea با پیشرفت واکنش……………………… 48

3-1-8نمودارهای اثر جبرانی…………………………… 49

3-1-9محاسبه بستگی Ea  به α………………………….. 50

3-1-10تعیین طول عمر پیشرانه K25……………………… 51

3-2مطالعه حرارتی K30………………………………… 52

3-2-1نمودار DSC پیشرانه K30…………………………. 52

3-2-2پیشرفت واکنش………………………………….. 53

3-2- 3 سرعت واکنش………………………………….. 54

3-2-4سرعت واکنش برحسب پیشرفت واکنش…………………… 55

3-2-5تحلیل داده های حرارتی با معادله کیسینجر………….. 56

3-2-6تعیین پارامترهای سه گانه ی سینتیکی………………. 58

3-2-7تغییرات Ea با پیشرفت واکنش……………………… 60

3-2-8نمودارهای اثر جبرانی:………………………….. 62

3-2-9محاسبه بستگی Ea  به α………………………….. 63

3-2-10 پیش بینی  طول عمر پیشرانه…………………….. 63

3-3نتیجه گیری:…………………………………….. 65

3-4پیشنهادات:……………………………………… 66

فهرست شکل ها

عنوان                                                                صفحه

شکل ‏1‑1   اثر فتوالکتریک……………………………. 10

شکل ‏1‑2 اثر کامپتون………………………………… 11

شکل ‏1‑3 تولید زوج یون………………………………. 12

شکل ‏1‑4: مکانهای انجام واکنش در فاز همگن (الف) و فاز غیرهمگن (ب)    19

شکل ‏1‑5: تبدیل پارامترهای اندازه گیری جرم در TGA(الف) و شار گرمایی در (DSC) (ب) به کسر تبدیل (ج)…………………………. 21

شکل ‏1‑6 نمودارهای α-tصعودی (الف)، نزولی(ب)،سیگموئیدی(ج) و خطی(د) در بررسی های همدما……………………………………. 23

شکل ‏1‑7 نمودارهای dα/dt صعودی (الف)،نزولی (ب)،سیگموئیدی(ج) و خطی (د) در بررسی های همدما……………………………………. 23

شکل ‏1‑8 : نمایش شماتیک منحنی های هم دما، T7<T6<T5<T4<T3<T2<T1   26

شکل ‏1‑9 نمونه ای از نمودار DSC با چندین حالت تغییر فاز…. 35

شکل ‏2‑1: نرم افزارهای استفاده شده……………………. 37

شکل ‏3‑1: نمودار DSC تخریب K25 سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) ……………………. 39

شکل ‏3‑2: نمودارDSC تخریب حرارتی سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای K25 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)………………………….. 39

شکل ‏3‑3: نمودارپیشرفت واکنش(α-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25…………………………………………………. 40

شکل ‏3‑4: نمودارپیشرفت واکنش(α-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)……… 40

شکل ‏3‑5: نمودار سرعت واکنش(dα/dt-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25…………………………………………………. 41

شکل ‏3‑6: نمودار سرعت واکنش(dα/dt-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)……… 41

شکل ‏3‑7: نمودار سرعت واکنش  بر حسب پیشرفت واکنش  (dα/dt-α)در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25…………………………………………. 42

شکل ‏3‑8: نمودار سرعت واکنش بر حسب پیشرفت واکنش (dα/dt-α) در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK25 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ) 42

شکل ‏3‑9:نمودار محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K25… 43

شکل ‏3‑10: نمودار محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K25 تحت تابش نوترون گرمایی……………………………………… 44

شکل ‏3‑11: نمودار محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K25 تحت تابش گاما…………………………………………………. 45

شکل ‏3‑12  نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K25………………………………………… 46

شکل ‏3‑13: نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K25 تحت تابش نوترون گرمایی……………………. 47

شکل ‏3‑14: نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K25 تحت تابش گاما……………………………. 47

شکل ‏3‑15: نمودار تغییرات Ea (قرمز)و LnfA (آبی) بر حسب α برای K25 با بهره گرفتن از روش فریدمن………………………………. 48

شکل ‏3‑16: نمودار تغییرات Ea (قرمز)و LnfA (آبی) بر حسب α برای K25تحت تابش نوترون گرمایی(راست) و گاما(چپ) با بهره گرفتن از روش فریدمن… 49

شکل ‏3‑17: وجود اثر جبرانی با بهره گرفتن از روش فریدمن در تخریب حرارتی K25…………………………………………………. 49

شکل ‏3‑18:وجود اثر جبرانی با بهره گرفتن از روش فریدمن در تخریب حرارتی K25تحت تابش نوترون گرمایی(راست)-گاما(چپ)……………… 50

شکل ‏3‑19: نمودارDSC تخریب حرارتی سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای K30…………….. 52

شکل ‏3‑20: نمودارDSC تخریب حرارتی سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای K30 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)………………………….. 52

شکل ‏3‑21: نمودارپیشرفت واکنش(α-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30…………………………………………………. 53

شکل ‏3‑22: نمودارپیشرفت واکنش(α-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)……… 53

شکل ‏3‑23: نمودار سرعت واکنش(dα/dt-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30…………………………………………………. 54

شکل ‏3‑24: نمودار سرعت واکنش(dα/dt-T) بر حسب دما در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ)……… 54

شکل ‏3‑25: نمودار سرعت واکنش بر حسب پیشرفت واکنش (dα/dt-α) در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30…………………………………………. 55

شکل ‏3‑26: نمودار سرعت واکنش بر حسب پیشرفت واکنش (dα/dt-α) در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی) برای تخریب حرارتیK30 تحت تابش نوترون گرمایی (راست)، تحت تابش گاما (چپ) 55

شکل ‏3‑27: نمودار برای محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K30 56

شکل ‏3‑28: نمودار برای محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K30 تحت تابش نوترون گرمایی……………………………………… 57

شکل ‏3‑29: نمودار برای محاسبه انرژی فعالسازی به روش کیسینجر K30 تحت تابش گاما……………………………………………… 58

شکل ‏3‑30: نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K30………………………………………… 59

شکل ‏3‑31: نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K30 تحت تابش نوترون گرمایی……………………. 59

شکل ‏3‑32: نمودارهای خطی روش کوتس – ردفرن با مدلهای مختلف در سرعتهای حرارت دهی 10(آبی)-15(سبز)-20(قرمز)-25(زرد)-30(مشکی)  برای تخریب حرارتی K30 تحت تابش گاما……………………………. 60

شکل ‏3‑33: نمودار تغییرات Ea (قرمز)و LnfA (آبی) بر حسب α برای K30 با بهره گرفتن از روش فریدمن………………………………. 61

شکل ‏3‑34: نمودار تغییرات Ea (قرمز)و LnfA (آبی) بر حسب α برای K30 تحت تابش نوترون گرمایی(راست) و گاما(چپ) با بهره گرفتن از روش فریدمن  61

شکل ‏3‑35: وجود اثر جبرانی با بهره گرفتن از روش فریدمن در تخریب حرارتی K30…………………………………………………. 62

شکل ‏3‑36: وجود اثر جبرانی با بهره گرفتن از روش فریدمن در تخریب حرارتی K30تحت تابش نوترون گرمایی(راست)-گاما(چپ)……………… 62

فهرست جدول ها

عنوان                                                                صفحه

جدول ‏1‑1: مدلهای مختلف سینتیک حالت جامد………………. 25

جدول ‏3‑1: نتایج محاسبات به روش کیسینجر K25…………….. 43

جدول ‏3‑2: نتایج محاسبات به روش کیسینجر K25 تحت تابش نوترون گرمایی   44

جدول ‏3‑3 : نتایج محاسبات به روش کیسینجر K25 تحت تابش گاما. 45

جدول ‏3‑4: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K25 50

جدول ‏3‑5: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K25تحت تابش نوترون گرمایی……………………………………… 50

جدول ‏3‑6: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K25 تحت تابش گاما……………………………………………… 50

جدول ‏3‑7 پارامترهای سینتیکی K25 با بهره گرفتن از روشASTM….. 51

جدول ‏3‑8 پارامترهای سینتیکی K25 تحت تابش نوترون گرمایی با بهره گرفتن از روش ASTM…………………………………………. 51

جدول ‏3‑9 پارامترهای سینتیکی K25 تحت تابش گاما با بهره گرفتن از روش ASTM…………………………………………………. 51

جدول ‏3‑10 نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30…………….. 56

جدول ‏3‑11  نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30 تحت تابش نوترون گرمایی   57

جدول ‏3‑12 نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30تحت تابش گاما…. 58

جدول ‏3‑13: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30 63

جدول ‏3‑14: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30تحت تابش نوترون گرمایی……………………………………… 63

جدول ‏3‑15: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30 تحت تابش گاما……………………………………………… 63

جدول ‏3‑16: پارامترهای سینتیکی K30: با بهره گرفتن از روشASTM.. 63

جدول ‏3‑17 پارامترهای سینتیکی K30 تحت تابش نوترون گرمایی با بهره گرفتن از روش ASTM…………………………………………. 64

جدول ‏3‑18 پارامترهای سینتیکی K30 تحت تابش گاما با بهره گرفتن از روش ASTM…………………………………………………. 64

چكیده

در این پروژه اثر تابش نوترون گرمایی و گاما بر روی سینتیک تخریب حرارتی پیشرانه های K25 وK30 مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور مطالعه خواص حرارتی ترکیب مورد نظر از تکنیک آنالیز حرارتی DSC و TGA استفاده گردید. پارامتر­های سینتیک حرارتی این ماده بر اساس روش های کیسینجر، فریدمن، کوتس ردفرن و ازاوا- فیلین- وال تعیین و بررسی شده است. نتایج حاصله نشان میدهد که انرژی فعالسازی و فاکتور فرکانس پیشرانه های فوق الذکر در اثر تابش دهی نوترون گرمایی و گاما تغییر قابل ملاحظه ای داشته است. به کمک روش فریدمن بستگی انرژی فعالسازی و حاصلضرب فاکتور فرکانس در مدل واکنش با کسر تبدیل بدست آمده ، و اثر جبرانی به وضوح مشاهده گردید و در نهایت تک مکانیسم بودن تخریب تایید شد بر اساس محاسبات انجام یافته طول عمر پیشرانه های فوق الذکر در اثر تابش های اعمالی تغییر چشمگیری داشته است.

واژه‌ های كلیدی:

تابش نوترون، گاما، آنالیز حرارتی، پارامترهای سینتیک حرارتی