۴-۲-۳ میزان آب آزاد شده
همانطور که در شکل ۴-۶ مشخص می‏باشد میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ذخیره شده در یخچال در کلیه تیمارها افزایش یافت (۰۵/۰>p). مقادیر آب آزاد شده از سوسیس‏های تیمار مینس شسته و سوریمی در طول دوره بهم نزدیک و همواره میزان این فاکتور بیشتر از سوسیس‏های تیمار مینس بود اما این تفاوت فقط در زمان‏های ۳، ۱۵، ۱۸ و ۲۱ روز پس از تولید، به‏لحاظ آماری معنی‏دار بود (۰۵/۰>p) (شکل ۴-۶).

شکل ۴-۶ تغییرات میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
سوسیس‏های نگهداری شده در فریزر نیز افزایش معنی‏دار در میزان آب آزاد شده را نشان دادند (۰۵/۰>p) (شکل ۴-۷). آب آزاد شده در ماه اول نگهداری به ‏مقدار قابل ملاحظه‏ای در تمام تیمارها افزایش یافت (۰۵/۰>p) ولی از ماه اول تا ماه چهارم نگهداری افزایش معنی‏داری مشاهده نگردید (۰۵/۰<p). مقایسه آب آزاد شده در بین تیمارها، بیانگر مقادیر کمتر آب آزاد شده از تیمار مینس در روزهای ۶۰ و ۹۰ نگهداری در فریزر بود و در سایر زمان‏های نمونه‏برداری اختلافی بین تیمارهای آزمایشی مشاهده نگردید.

شکل ۴-۷ تغییرات میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در فریزر ۱۸- درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۴ میزان رطوبت تحت فشار
در شکل ۴-۸ تغییرات رطوبت تحت فشار در زمان نگهداری سوسیس‏ها در یخچال نمایش داده شده است. افزایش معنی‏دار رطوبت تحت فشار در کلیه تیمارها مشاهده گردید (۰۵/۰>p). میزان این شاخص به استثنای روز سوم، در سایر زمان‏های نمونه‏برداری اختلاف آماری بین تیمارهای آزمایشی نداشت.

شکل ۴-۸ تغییرات میزان رطوبت تحت فشار در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
میزان رطوبت تحت فشار در تمامی تیمارهای نگهداری شده در فریزر در ماه اول نگهداری افزایش یافت. بین دوره زمانی ماه اول تا ماه چهارم، افزایش معنی‏دار در مقادیر رطوبت تحت فشار مشاهده نشد (۰۵/۰<p). مقادیر رطوبت تحت فشار در روز صفر و ۳۰ بین سوسیس‏های تیمارهای مختلف فاقد تفاوت معنی‏دار و در روزهای ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ میزان این شاخص در سوسیس‏های تهیه شده از مینس شسته بیشتر از دیگر تیمارها بود (۰۵/۰>p).

شکل ۴-۹ تغییرات میزان رطوبت تحت فشار در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در فریزر ۱۸- درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵ خصوصیات بافتی
۴-۲-۵-۱ سختی
سنجش شاخص‏های بافتی سوسیس‏ها، در طول دوره نگهداری در یخچال تغییرات معنی‏داری بین تیمارها و طی زمان نشان داد (۰۵/۰>p). میزان سختی بافت سوسیس‏های تمامی تیمارها در طول زمان تغییر مشخصی به لحاظ آماری نداشت (۰۵/۰<p). سختی بافت سوسیس‏های تیمار مینس شسته و سوریمی بهم نزدیک بود اما سوسیس‏های تهیه شده از مینس در کلیه زمان‏های نمونه‏برداری، به مراتب میزان بالاتری نسبت به دو تیمار دیگر را دارا بودند (۰۵/۰>p). میانگین مقادیر سختی برای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی به‏ترتیب ۲۵۹۴، ۱۷۹۳ و ۱۸۲۳ گرم بود (شکل ۴-۱۰).

شکل ۴-۱۰ تغییرات میزان سختی بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۲ انسجام
تغییرات میزان انسجام بافت سوسیس‏های مورد آزمایش در شکل ۴-۱۱ نشان داده شده است. در سوسیس‏های تیمار مینس و مینس شسته تغییری طی زمان مشاهده نگردید و تیمار سوریمی تغییرات نامنظمی را در طول زمان نشان داد. میزان انسجام تیمار سوریمی در زمان‏های ۳ و ۶ بیشتر از تیمار مینس بود (۰۵/۰>p) و در سایر نمونه‏برداری‏ها اختلاف معنی‏داری ملاحظه نشد (۰۵/۰<p).
شکل ۴-۱۱ تغییرات میزان انسجام بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۳ فنریت
روند تغییرات فنریت بافت در سوسیس‏های این پژوهش معنی‏دار بود (۰۵/۰>p) اما این تغییرات نظم مشخصی در طول زمان نداشت. مقادیر فنریت هر سه تیمار آزمایشی در دوره چهل روزه نگهداری در یخچال الگوی تقریباً مشابهی به نمایش گذاشتند. میزان فنریت در تیمار مینس بالاتر از سایر تیمارها بود اما علی‏رغم مقدار بیشتر این شاخص در تیمار مینس، هیچ تفاوت معنی‏داری در میزان فنریت بین تیمارهای مختلف مشاهده نگردید (۰۵/۰<p) (شکل ۱۲-۴).

شکل ۴-۱۲ تغییرات میزان فنریت بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۴ چسبناکی
روند تغییرات چسبناکی سوسیس‏های ماهی در شکل ۴-۱۳ نشان داده شده است. در کل دوره ۴۰ روزه نمونه‏برداری میانگین میزان چسبناکی برای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی به‏ترتیب ۵۴/۵۲- ، ۳۹/۴۶- و ۱۷/۴۸- بود. هرچند در تمام دوره نگهداری میزان چسبناکی در سوسیس‏های تیمار مینس کمتر بود اما این تفاوت به لحاظ آماری بین تیمارهای مختلف معنی‏دار نبود (۰۵/۰<p).

شکل ۴-۱۳ تغییرات میزان چسبناکی بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۶ میزان pH
نتایج مطالعه تغییرات pH سوسیس‏های ماهی تهیه شده از مینس، مینس شسته و سوریمی طی زمان نگهداری در یخچال روند منظم و کندی را نشان دادند (شکل ۴-۱۴). سوسیس‏های تیمار سوریمی و مینس شسته روند کاهشی ‏pH‏ را در طول زمان نشان دادند (۰۵/۰>p) و تیمار مینس فاقد تغییرات معنی‏دار بود (۰۵/۰<p). در این تحقیق در کلیه زمان‏های نمونه‏برداری، بیشترین میزان pH در سوسیس‏های تیمار سوریمی و کمترین میزان ‏pH در سوسیس‏های تیمار مینس مشاهده گردید (۰۵/۰>p). سوسیس‏های تیمار مینس شسته مقادیر ‏pH حد واسطی را به نمایش گذاشتند.

شکل ۳-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  به گیمبال ۱

شکل ۴-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  به گیمبال ۲
همان‌طور که در شبیه‌سازی‌ها مشاهده می‌گردد شرایط اولیه زوایا برابر صفر در نظر گرفته شده است. در شکل ۳-۳ که ورودی به گیمبال ۱ اعمال شده در ابتدا شروع به حرکت می‌کند و در نتیجه باعث چرخش (گیمبال خارجی) و (گیمبال داخلی) می‌شود. همچنین در شکل ۴-۳ که ورودی به گیمبال میانی وارد شده است در ابتدا گیمبال میانی شروع به حرکت کرده و سپس گیمبال‌های داخلی و خارجی شروع به حرکت می‌کنند. شکل ۵-۳ پاسخ پلتفرم را به ورودی پله اعمالی به گیمبال ۳ را نشان می‌دهد. این نتایج حرکت و چرخش را تنها در گیمبال ۳ نشان می‌دهد و دیگر گیمبال‌ها بدون حرکت باقی خواهند ماند.

شکل ۵-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  در گیمبال ۳
با توجه به نتایج بدست آمده در شبیه­سازی­ها و عملکردهای ژیروسکوپ در دنیای واقعی می­توان این به صحت نتایج شبیه­سازی اطمینان حاصل نمود. برای مثال هنگامی که نیروی به گیمبال ۳ اعمال می­­گردد در زاویه‌های مربوط به گیمبال ۱ و ۲ تغییری اتفاق نمی­افتد و همچنین هنگامی که نیروی به گیمبال ۱ یا ۲ اعمال می­­گردد در زاویه‌های مربوط به گیمبال ۳ تغییر اندکی را داریم.

باید به این نکته توجه نمود که سیستم طراحی شده بدلیل پیچیدگی­های آن به طور مستقیم مورد استفاده قرار نخواهد گرفت. در فصل ۴ و به منظور طراحی کنترلر ابتدا ساده­سازی­هایی بر روی سیستم انجام خواهد گرفت تا طراحی کنترلر به طور مناسبی صورت گیرد. همچنین میزان تاثیرگذاری این ساده‌سازی­ها با بهره گرفتن از شبیه­سازی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
فصل چهارم: طراحی کنترل کننده
در این بخش طراحی کنترل کننده برای یک پلتفرم انجام شده است ابتدا معادلات حرکت پلتفرم استخراج شده در بخش ۲ ساده گردیده و بصورت یک معادله خطی در آمده است و سپس کنترل کننده برای این معادلات خطی طراحی گردید. در انتها نتایج شبیه‌سازی نشان داده شده است.
۱-۴- مقدمه
به منظور کاهش بار محاسباتی در طراحی کنترل کننده، حرکت پلتفرم را با تغییر زاویه‌ای کوچک در نظر می‌گیریم. با این فرض دو کنترل کننده طراحی خواهد گردید. در ابتدا کنترلی برای تنظیم حرکات عمودی پلتفرم و سپس کنترلی برای تنظیم حرکات افقی پلتفرم طراحی خواهد گردید.
در طراحی حلقه فیدبک از تغییرات زاویه‌ای پلتفرم در مختصات گیمبال استفاده شده است. بنابراین می‌توان به راحتی با اعمال سیگنال مرجع سرعت تغییرات زاویه پلتفرم را در جهت دلخواه قرار داد. همچنین با صفر قرار دادن تغییرات زاویه‌ای می‌توان از ثابت بودن پلتفرم اطمینان حاصل نمود. در هر کنترل کننده زوایای ، ، محاسبه شده و به عنوان یک شاخص برای صحت موقعیت پلتفرم استفاده می‌گردد.
۲-۴- معادلات حالت و قانون کنترلی
سیستم برای کنترل حرکات عمودی شامل گیمبال‌های داخلی و میانی می‌باشد. این سیستم دارای دو ورودی و بوده و دو خروجی و را نتیجه خواهد داد که یک سیستم چند ورودی- چند خروجی است. برای طراحی کنترل کننده برای چنین سیستمی از تکنیک معادلات حالت استفاده می‌شود. سیستم را می‌توان طبق معادلات حالت زیر بیان نمود:
(۴٫۱)
(۴٫۲)
در معادلات۴٫۱ و ۴٫۲ بردار حالت با x ، ماتریس حالت با F، بردار ورودی با u، ماتریس ورودی با G، ماتریس خروجی با H و ماتریس فیدبک با J نشان داده شده است. از آنجا که سیستم یک سیستم چند ورودی-چند خروجی می­باشد، فیدبک بصورت ماتریسی ظاهر می­گردد.
اگر در دینامیک حرکتی ژیروسکوپ معادلات حرکتی گیمبال‌های داخلی و میانی را از گیمبال خارجی جدا کنیم خواهیم داشت:
(۴٫۳)
(۴٫۴)
با فرض بردار حالت بصورت
(۴٫۵)
و تعریف توابع زیر
(۴٫۶)
(۴٫۷)
(۴٫۸)
(۴٫۹)
سیستم را می‌توان حول نقطه تعادل خطی سازی نمود و ماتریس حالت خطی سازی شده را بصورت زیر بدست آورد.
(۴٫۱۰)
با اعمال مشتقات جزئی در فرمول (۴٫۱۰) ماتریس خطی سازی شده پس از اعمال نقاط اولیه مورد نظر و با توجه به این واقعیت که و در طول مراحل پایدارسازی کوچک می‌باشند بصورت زیر بدست خواهد آمد:
(۴٫۱۱)
رابطه (۴٫۱۱) نشان می‌دهد که حالت‌های و از حالت‌های و مستقل هستند و لذا می‌توانند از یکدیگر جدا شوند. بنابراین به منظور پلتفرم می‌توان سرعت‌های زاویه‌ای و را کنترل نمود و زوایا را از بردار حالت حذف کرده و معادلات حالت ساده‌تری را تحلیل نمود:
(۴٫۱۲)
(۴٫۱۳)
(۴٫۱۴)
برای پیاده‌سازی این معادلات ابتدا باید آن را گسسته نمود. لذا ماتریس گذر حالت بصورت زیر بدست می‌آید.
(۴٫۱۵)
و همچنین
و معادلات فضای حالت گسسته برابر خواهد بود با:
(۴٫۱۶)
(۴٫۱۷)
از آنجا که در این معادلات حالت، اصطکاک ‌ها در نظر نگرفته نشده است لذا یک عامل انتگرال به سیستم اضافه می‌کنیم تا صفر بودن خطای ماندگار تضمین گردد. بنابراین مدل فضای حالت نهایی که انتگرال‌گیر به آن اضافه گردیده است به همراه سیگنال مرجع ورودی برابر خواهد بود با:
(۴٫۱۸)
(۴٫۱۹)

شکل ‏۰‑۱۴: میزان شاخص ریسک برای روزهای مختلف

جمع بندی

در این فصل، نتایج بهینه سازی تک هدفه در روزهای مختلف سال تحت سناریوهای مختلف و به منظور کنترل تولیدات پراکنده در بازار خرده فروشی در یک ریزشبکه هوشمند انجام شد. این شبیه سازیها به منظور ارزیابی مدل مدیریت انرژی پیشنهادی انجام شده اند. همان طور که از نتایج شبیه سازی مشاهده شد مدل بهینه‌سازی پیشنهادی نه تنها ساختاری کامل دارند بلکه در رسیدن به جواب‌های بهینه از قدرت بالایی نیز برخوردار است. همچنین استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی اجتماع ذرات باعث افزایش دقت و سرعت در پاسخ‌های موجود شد. در ضمن صحت و دقت این الگوریتم در مقایسه با حل کننده MINLP نرم افزار GAMS تصدیق شد.
علاوه بر این، با معرفی شاخص ریسک ریزشبکه‌ی نمونه در معرض عدم قطعیت‌های مختلف ارزیابی شده‌ است. با مقایسه شاخص ریسک در روزهای مختلف به این نتیجه می‌توان رسید که انحراف بار مصرفی بیشترین و قیمت بازار انرژی کمترین اثر را به عنوان پارامترهای نایقینی داشتند.

فصل پنجم
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات۱٫۵ نتیجه‌گیری

هدف از این پروژه کنترل و برنامه­ ریزی تولیدات پراکنده در بازار خرده فروشی در محیط شبکه هوشمند با در نظر گرفتن عدم قطعیت برای پارامترهای تصادفی است. سه پارامتری که دارای عدم قطعیت هستند، شامل تولید توان فتوولتائیک، میزان بار و قیمت بازار خرده فروشی می­باشد. مسئله برنامه­ ریزی کوتاه مدت مشارکت و کنترل تولیدات پراکنده برای دو سناریو زمستان و تابستان برای دو روز مختلف اول هفته و آخر هفته انجام گرفته است. در ضمن مسئله در حضور خودروهای الکتریکی حل شده و نهایتا مدل بهره ­برداری هوشمند برای برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در محیط شبکه هوشمند معرفی شده و این نتایج با برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در محیط سنتی مقایسه شده است. این نتایج به شرح ذیل می­باشد:

• • استفاده از لیست حق تقدم برای تشکیل جمعیت اولیه ممکن باعث کاهش زمان محاسبات و همگرایی سریع مسئله می­ شود.

• • استفاده از خودرو الکتریکی در سیستم قدرت علاوه بر اصلاح پیک بار باعث کاهش هزینه بهره ­برداری و آلودگی می­ شود. البته لازم به ذکر است که کاهش آلودگی همیشه رخ نمی­دهد. چون خودرو الکتریکی نمی­تواند توان تولید کند. بلکه توان را از یک ساعت به ساعت دیگر منتقل می­ کند. و به دلیل اینکه عموما واحدهای بزرگ آلودگی بالاتری نسبت به واحدهای کوچک‌تر دارند آلودگی کاهش نمی­یابد. ولی در این پروژه چون تابع هدف کاهش آلودگی و هزینه است مقداری کاهش آلودگی داریم.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی در سیستم قدرت باعث افزایش رزرو و در نتیجه افزایش قابلیت اطمینان شبکه می­شوند.

• • برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در حضور منابع تجدیدپذیر باعث کاهش هزینه بهره ­برداری و آلودگی می­ شود. بنابراین با مدیریت این منابع در سیستم قدرت می‌توان هزینه­ های بهره ­برداری و آلودگی را کاهش داد.

• • افزایش تعداد سناریوها برای مدل‌سازی عدم قطعیت مسئله باعث افزایش زمان محاسبات می­ شود. چون وقتی سناریوها زیاد می­ شود تعداد تکرارها برای حل مسئله هم زیاد می­ شود، اما تعداد زیاد سناریو باعث ارائه مدل دقیق­تری از مسئله و کاهش خطای می­ شود.

• • با مدیریت صحیح خودروهای الکتریکی در سیستم قدرت می‌توان علاوه بر ایفای نقش موثر در سیستم، باعث کاهش آلودگی­های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت فسیلی در خودروهای الکتریکی شد.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی در شبکه به عنوان یک منبع ذخیره­ساز انرژی در کنار منابع تجدیدپذیر باعث کمرنگ شدن نوسانات ناشی از منابع تجدیدپذیر در سیستم قدرت و افزایش قابلیت اطمینان در شبکه می­ شود.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی و ذخیره انرژی در ساعات ارزان قیمت و فروش آن در ساعات پیک بار که قیمت برق بالاست، باعث افزایش سود می­ شود.

• • در نظرگیری برنامه مناسب پاسخگویی بار باعث کاهش پیک بار، مسطح شدن نمودار مصرف انرژی الکتریکی و در نهایت کاهش هزینه نهایی می‌شود.

پیشنهادها

• • برنامه­ ریزی مشارکت واحدها با در نظر گرفتن محدودیت­های شبکه

• • پیاده­سازی مدل ذکر شده با در نظر گرفتن بازار خدمات جانبی

• • برنامه­ ریزی مبتنی بر قیود امنیت مشارکت واحدها با حضور خودروهای الکتریکی و منابع تجدیدپذیر

• • بهینه سازی ارائه شده می‌تواند در بازه های بلند مدت انجام شود. در این حالت شاخص‌های قابلیت اطمینان مانند عدم تامین بار نیز می‌تواند به سیستم اضافه شده و مدل را چند منظوره کند.

منابع و مراجع

[۱] J. Wood and B. F. Wollenberg, “Power Generation, Operation and Control”. New York: John Wily & Sons, 2^nded, 1996.
[۲] Ahmed Yousuf Saber, and Ganesh Kumar Venayagamoorthy.: ‘Resource Scheduling Under Uncertainty in a Smart Grid with Renewables and Plug-in Vehicles’IEEE SYSTEMS JOURNAL-1932-8184/$26.00-2011 IEEE.
]۳[ امیر عبداللهی، “برنامه­ ریزی تولید بهینه نیروگاه­ها با در نظر گرفتن قیود امنیتی با بهره گرفتن از روش کلاسیک و ترکیبی” پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده برق دانشگاه شریف، مرداد ۸۸٫
[۴] Fred N. Lee, “Short-term Thennal Unit Commitment-A New Method,” IEEE Transactions on Power Systems, Vol.3,No.,pp.421,May 1998.
[۵] A. Borghetti, A. Frangioni, F. Lacalandra, A. Lodi, S. Martello, C. A. Nucci, and A. Trebbi, “Lagrangian Relaxation and Tabu Search Approaches for the Unit Commitment Problem,” IEEE Porto Power Tech Conference, Porto, Portugal, September, ‘ 2001 ‘.
[۶] Ahmed Yousuf Saber, Ganesh Kumar Venayagamoorthy’Intelligent unit commitment with vehicle-to-grid —A cost-emission optimization’Elsevier Journal of Power Sources 195 (2010) 898–۹۱۱٫
]۷[ مصطفی اسماعیلی شاهرخت،"برنامه­ ریزی میان مدت واحدهای حرارتی در حضور نیروگاه بادی"، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده برق دانشگاه علم و صنعت ایران، مهرماه ۹۰٫
[۸] Marnay, C., Venkataramanan, G., Stadler, M., Siddiqui, A.S., Firestone, R., Chandran, B.: ‘Thermal Units Commitment Considering Voltage Constraint Based on Controllable Loads Reactive Control in Smart Grid’, IEEE Trans. Power Syst., 2011.
[۹] J.C. Inostroza V.H. Hinojosa ‘Short-term scheduling solved with a particle swarm optimiser’IET Gener. Transm. Distrib. , 2011, Vol. 5, Iss. 11, pp. 1091 – ۱۱۰۴٫
[۱۰] Pablo A. Ruiz ,. C. Russ Philbrick. Eugene Zak,. Kwok W. Cheung. Peter W. Sauer , ‘Uncertainty Management in the Unit Commitment Problem’, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 24, NO. 2, MAY 2009.
[۱۱] Aidan Tuohy, Peter Meibom, Eleanor Denny , Mark O’Malley."Unit Commitment for Systems With Significant Wind Penetration” IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 24, NO. 2, MAY 2009.
[۱۲] Shengrong Bu, F. Richard Yu, and Peter X. Liu;” Stochastic Unit Commitment in Smart Grid Communications", IEEE Conference on ۲۰۱۱-page 307-312.

در این روش ، ارزیاب باید از میان چند جمله توصیفی درباره کارمند ، یکی را که فکر میکند شرح مناسبی درباره عملکرد کارمند باشد انتخاب کند. نمونه ای از این گزینه ها درجدول ۲-۲-۷ نشان داده شده اند. مشاهده می شود که گروه های سه یا چهارتایی گزینه بیانگر عملکرد موثر است. به دلیل این ویژگی ، روش مذکور معمولاً درمواردی به کار برده می شود که استفاده از سایر روش های ارزیابی باعث گردد عملکرد اکثریت کارکنان بطور نامعقولی در سطح بالا ارزیابی شود.(سعادت، ۱۳۹۰، ص ۲۳۵)
گزینه ها( جملات توصیفی) را معمولاً متخصصان اداره امور کارکنان ، تهیه و سپس برای تعیین کاربردشان ، در اختیار سرپرستان و سایر کارشناسان قرار می دهند.کارشناسان با مطالعه گزینه ها معین می کنند که کدام یک از جملات ، شرح درستی از عملکرد موثر و کدام یک ، شرح درستی از عملکرد ضعیف در آن شغل بخصوص است.ارزیاب سپس با بهره گرفتن از فرمی که بدین ترتیب تهیه شده است ، مبادرت به ارزیابی کارکنان می نماید.

۱٫
الف) مسائل و مشکلات را به آسانی پیش بینی می کند
ب) خیلی سریع مطالب را میگیرد.
ج) وقت را تلف نمیکند.
۲٫
الف) درانجام کارها پیشتاز است.
ب) وقت را با پرداختن به مسائل جزئی و بی اهمیت نمی گذارند.
ج) همیشه آرام است و خونسردی خودرا حفظ میکند.
د) سختکوش و حدی است.
شکل۲-۲-۷): نمونه ای از فرم ارزیابی به روش انتخاب اجباری(سعادت، ۱۳۹۰، ص ۲(
ص) روش مقیاسی رفتاری ( BARS):
روش مقیاسی رفتاری از دونظر با روش مقیاسی که شرح آن گذشت تفاوت دارد.اولاً ، در اینجا رئیس باید رفتار مرئوس را در شغل براساس مجموعه عواملی بسنجد که به وسیله مطالعه دقیق شغل ، ارتباط آنها باهم و نفش مهمشان در انجام موثر شغل، ثابت شده است . یعنی در حالی که در روش مقیاسی ، کارکنان بر اساس صفات کلی شخصیتی مورد ارزیابی قرار می گیرند، در روش مقیاسی رفتاری ، ارزیابی بر این اساس است که کارکنان تا چه اندازه ، رفتارهای خاصی را که ارتباط مستقیم با انجام وظایفشان دارند از خود نشان می دهند.ثانیاً معینی از رفتار ((خوب)) ، (( متوسط)) ، (( ضعیف)) و غیره نیز آورده شده است تا راهـنمای ارزیاب دقیقتر کارمند باشد.
این امر نیاز به استنباط و قضاوت شخصی و ارزشی ارزیاب را در ارزیابی کاهش می دهد و ارزیابی را مستقیماً ، مرتبط با رفتار کاری فرد می نماید.
تعیین مقیاسهای رفتاری ، کار بسیار دشوار و وقتگیری است. درمرحله اول ، از گروهی از متخصصان و کارشناسان خواسته می شود تا نمونه هایی از عملکرد موثر و عملکرد ضعیف را درشغل برشمارند.گاهی بدین منظور چند صد نمونه از عملکرد ها در سطوح و درجات مختلف ، از بهترین تا ضعیفترین ، فهرست می شوند. این نمونه ها سپس برحسب معیار و مشترکاتی مانند تخصص ، مهارت ، توانایی در تصمیم گیری و قضاوت ، طبقه بندی می گردند. درمرحله دوم، نمونه های عملکرد طبقه بندی شده به گروه دیگری از متخصصان داده و از آنها خواسته می شود تا یک بار دیگر آنها را براساس همان معیار ها طبقه بندی نمایند. این عمل در واقع ، کنترل کار گروه اول است. برای تعیین مقیاسهای رفتاری ، تنها نمونه هایی از عملکرد مورد استفاده قرار می گیرند که هر دو گروه درباره آن توافق داشته باشند و آنها را بیانگر سطح خاصی از عملکرد بدانند.درمرحله سوم ، از میان این نمونه ها ، آنهایی که به نظر میرسد بهترین نمونه از درجات مختلف عملکرد ، از بسیارعالی تا بسیار ضعیف باشند، انتخاب و درمقیاس به کاربرده می شوند.
این مرحله باید برای تعیین مقیاس های رفتاری برای هر شغلی در سازمان تکرار گردد. از این رو، همان طور که گفته شد، طراحی و استفاده از روش مقیاسی رفتاری برای ارزیابی کارکنان ، بسیار پرهزینه و وقت گیر است .(سعادت، ۱۳۹۰،ص ۲۳۸)
طبیعی است که روش مقیاسی رفتاری نمی تواند همیشه و در هر شرایطی بهتر یا مناسبتر از سایر روش های ارزیابی باشد ، ولی روش موثری برای ارزیابی عملکرد کارکنان است. که بر سایر روش های مقیاسی برتری دارد و باید یکی از روش های مورد استفاده در سیستم ارزیابی سازمان باشد.
با مطالعات و بررسیهای گسترده ای که درباره مقیاسهای رفتاری انجام گرفته است ، بسیاری از مسائل و مشکلات و موجود در زمینه طراحی و استفاده از آن از میان برداشته شده است.علاوه بر پایایی و روایی بیشتر این روش استفاده از آن در کاهش اضطراب و نگرانی افرادی که مورد ارزیابی قرار میگیرند و ایجاد نگرشی مثبت در آنها نسبت به سیستم ارزیابی ، موثر است.
ض) ارزیابی بر اساس مدیریت بر مبنای هدف:
در مدیریت برمبنای هدف سعی بر این است مسائل و مشکلاتی در روش های سنی ارزیابی وجود دارد از بین برود. ازجمله اهداف عمده در روش مدیریت بر مبنای هدف ، ایجاد رابطه خوب میان رئیس و مرئوس، ایجاد جوی مساعد در محیط کار و در نتیجه ، افزایش انگیزه و بالابردن سطح عملکرد کارکنان می باشد.
تعدادی از ویژگی های مدیریت بر مبنای هدف به این شرح است :
رئیس و مرئوس با تشریک مساعی و توافق با یکدیگر، وظایف و مسئولیتهای کار را معین می نمایند.
مرئوس با همکاری رئیس، اهداف عملیاتی کوتاه مدت خود را تعیین میکند.
این هدف گذاری با راهنمایی رئیس انجام میگرد تا اطمینان حاصل شود که اهداف مرئوس ، منطبق با واقعیات و هماهنگ با نیازهای سازمان است.
رئیس و مرئوس به اتفاق یکدیگر، معیارهایی را که کار باید بر اساس آن اندازه گیری یا ارزیابی شود معین می نمایند.
بعداز آغاز کار، هرچند وقت یکبار، رئیس و
مرئوس با یکدیگر ملاقات کرده ، پیشرفت کار را مورد بررسی و ارزیابی قرار می دهند و درصورت لزوم، اهداف جدیدی برای دوره بعد تعیین می کنند.
نقش رئیس در این روش ، پشتیبانی از مرئوس و تقویت اوست.رئیس می کوشد تا با مشاوره و راهنمایی دائم ، مرئوس را درنیل به اهداف تعیین شده یاری دهد.(سعادت، ۱۳۹۰،ص ۲۳۸)
در مرحله ارزیابی عملکرد، رئیس به جای اینکه خود را در مقام قضاوت قرار دهد، نقش مشاوری را دارد که می خواهد به مرئوس کمک کند تا او بهتر و آسانتر به اهدافش نایل آید.در مرحله ارزیابی عملکرد، نتایج حاصل از عملکرد فرد بررسی می شود یا مورد انتقاد قرار میگیرد ، نه خود او.
اهدافی که برای مرئوس تعیین می شنوند می توانند هم کمی و هم کیفی باشند. برای مثال ، معاونت تولید در سازمانی می تواند این اهداف کمی را برای واحدهای تحت سرپرستی خود اعلام کند: الف) کاهش هزینه های مستقیم به میزان ۴ درصد . ب) کاهش ضایعات به میزان ۲ درصد . ج) افزایش بازده سرمایه به میزان ۱۴ درصد.
از سوی دیگر ، گردش بهتر کار، طراحی و اجرای دوره های آموزشی موثرتر،و اداره و کنترل بهتر و موثرتر کار، ازجمله مثالهای اهداف معینی هستند.
بعنوان جمع بندی کلی نتایج بدست آمده از تحقیقات مختلف در باره مدیریت برمبنای هدف بطور خلاصه به این شرح است :
دخالت و مشارکت مرئوس در هدف گذاری ، در بهبود عملکرد او بسیار موثر است.
میزان افزایش در کیفیت عملکرد براثر مشارکت مرئوس در هدف گذاری ، بستگی به این امر دارد که : اهداف مشخص و معین باشند.درجه دشواری اهداف تعیین شده متناسب با توانائی های مرئوس باشد . زمان نیل به اهداف ، درست تعیین شده باشد .
چنانچه بازخور ، دقیق ، به موقع و حاوی اطلاعاتی مفید باشد، دادن بازخور از چگونگی پیشرفت فرد به او ، در عملکرد وی موثر خواهد بود.
مشارکت مرئوس در هدف گذاری ، باعث ایجاد تعهد بیشتری در وی برای نیل به اهداف تعیین شده میگردد.
مشارکت مرئوس در تصمیم گیری باید واقعی باشد ، نه ظاهری و کاذب.
مرئوس نباید احساس کند که با تظاهر به مشارت ، در واقع اورا بازی داده اند.(سعادت، ۱۳۹۰، ص ۲۴۲)
۲-۲-۲۰) فرایند ارزیابی عملکرد:
هر فرایندی شامل مجموعه‌ای از فعالیت‌ها و اقدامات با توالی و ترتیب خاص منطقی و هدفدار می‌باشد. در فرایند ارزیابی عملکرد نیز هر مدل و الگویی که انتخاب شود، طی مراحل و رعایت نظم و توالی فعالیت‌های ذیل ضروری می‌باشد.
۱- تدوین شاخصها و ابعاد و محورهای مربوطه و تعیین واحد سنجش آنها.
شاخص‌ها مسیر حرکت سازمان ها را برای رسیدن به اهداف مشخص می‌کند. نگاه اول در تدوین شاخص‌ها متوجه چشم‌انداز (Vision)، مأموریت ( Mision )، اهداف کلان، راهبردهای بلندمدت و کوتاه‌مدت و برنامه‌های عملیاتی، و به فعالیت‌های اصلی متمرکز می‌شود. منابع احصاء و اقتباس برای تدوین شاخص‌‌های ارزیابی عملکرد سازمان های دولتی، قوانین و مصوبات مجلس و هیات دولت و برنامه‌های توسعه اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و همچنین سند چشم‌انداز بیست ساله کشور و استراتژی توسعه صنعتی کشور می‌باشد. در بخش غیردولتی اساسنامه و برنامه‌های عملیاتی و سهم بازار و هر هدفی که مد نظر سازمان می‌باشد ملاک قرار می‌گیرد.
شاخص های ارزیابی عملکرد تدوین شده باید ویژگی یک سیستم ویژه را داشته باشند:
۱- مخصوص^[۴۳]
مخصوص ، معین ومشخص باشد. یعنی شاخص جامع ومانع ،شفاف وساده وواضح ورسا وصریح باشد بطوریکه برداشت یکسانی از مفاهیم ایجاد نماید.
۲- قابل اندازه گیری^[۴۴]
قابل اندازه گیری باشد. سنجش آنها به سادگی مقدور باشد.یعنی علاوه بر عملکرد کمی، قابلیت تعریف عملکرد کیفی شاخص در قالب های متغیر کمی را نیز داشته باشد.
۳- قابل دستیابی^[۴۵]
قابل دستیابی باشد.

جدول ‏۳‑۱۰ نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30 56
جدول ‏۳‑۱۱ نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30 تحت تابش نوترون گرمایی ۵۷
جدول ‏۳‑۱۲ نتایج محاسبات به روش کیسینجر K30تحت تابش گاما ۵۸
جدول ‏۳‑۱۳: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30 63
جدول ‏۳‑۱۴: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30تحت تابش نوترون گرمایی ۶۳
جدول ‏۳‑۱۵: محاسبه بستگی انرژی فعالسازی به درجه پیشرفت واکنش K30 تحت تابش گاما ۶۳
جدول ‏۳‑۱۶: پارامترهای سینتیکی K30: با بهره گرفتن از روشASTM 63
جدول ‏۳‑۱۷ پارامترهای سینتیکی K30 تحت تابش نوترون گرمایی با بهره گرفتن از روش ASTM 64
جدول ‏۳‑۱۸ پارامترهای سینتیکی K30 تحت تابش گاما با بهره گرفتن از روش ASTM 64
چکیده
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 کلیدی:
تابش نوترون، گاما، آنالیز حرارتی، پارامترهای سینتیک حرارتی
فصل اول:
مقدمه و پیشینه
مقدمه:
حساسیت، پایداری و سمیت سه فاکتور اصلی ایمنی هستند که باید در انتخاب ماده منفجره برای کاربردهای خاص در نظر گرفته شود، بطور کلی پیشرانه ها می توانند در طول انبارش تحت تاثیر فرایند های فیزیکی و شیمیایی گوناگون قرار گیرند تحت این فرآیندها ممکن است که خصوصیات این مواد بطور تدریجی تغییر کند.

همچنین پیشرانه هایی که در تکنولوژی هایی از قبیل نیروگاه های هسته ای، فضاپیماها و … استفاده می شوند مرتباً تحت تابش پرتوهای مختلف قرار می گیرند و تغییر خواص حرارتی آنها عاملی برای محدود نمودن طول عمر و کارایی پیشرانه هاست. با تعیین پارامترهای سه گانه سینتیکی و طول عمر پیشرانه ها تحت تابش های هسته ای نوترون گرمایی و گاما می توان اثر این تابش ها را برروی کارایی و عملکرد پیشرانه مورد نظر پیش بینی نمود.
کشف رادیو اکتیویته
قبل از ارائه مدل هایزنبرگی هسته مطالعه روی اتم بسیار رواج داشت. بکرل^[۱] در ضمن مطالعه خواص فلورسانی و فسفرسانی^[۲] املاح مختلف، خاصیت جدیدی در املاح اورانیوم مشاهده کرد که آن تابش مربوط به املاح تهیج شده بوسیله نور نبود. وی دریافت نمک های اورانیومی که ماه ها دور از اشعه تهیج کننده قرار داشتند هنوز اشعه نافذی را از خود تابش می کنند، بدون آنکه کاهش محسوسی در شدت آنها دیده شود. [۱]
بکرل تشابه این تابش را با اشعه X درک نمود و دریافت که تابش املاح اورانیومی ناشی از خواص فلورسانی ماده نبوده بلکه منشا آن فلز اورانیوم است. چنین خاصیت تشعشع خودبخودی اجسام رادیواکتیویته نامیده شد. عناصری که چنین خاصیتی دارند را عنصر رادیواکتیو می نامند. بررسی تفضیلی خواص مختلف این تشعشع نظیر قدرت نفوذ و یونیزاسیون نشان میدهد :
چهار نوع تابش اصلی وجود دارد
ذرات α : دارای بار مثبت(۲واحد) و جرم ۴U هستند.
ذرات β : دارای بار منفی (۱واحد) و جرم قابل صرف نظر هستند.
پرتو γ : فاقد بار و جرم هستند.
نوترون ها: دارای بار نیستند اما جرمی معادل ۱U دارند.
رادیواکتیویته
مواد رادیواکتیو از اتم های ناپایدار تشکیل می شوند که تجزیه شده و انرژی سطح بالایی به نام تابش رادیواکتیو آزاد می کنند. این اتم ها نهایتا عنصر جدیدی را تشکیل می دهند. این خاصیت را که ایزوتوپ های ناپایدار اتم ها ذراتی از خود گسیل می کنند، خاصیت رادیواکتیویته می گویند. قسمت قابل توجهی از تفاوت انرژی هسته دختر و هسته مادر در تجزیه رادیواکتیو، بصورت اشعه در طول تجزیه تابش می شود. [۲]
در اغلب تجزیه ها محصولات بوجود آمده در تراز تحریکی بوده و ضمن انتقال به تراز پایدار اشعه گاما را گسیل می کنند. در تجزیه جذب الکترونی فقط دو محصول وجود دارد (نوترینو و هسته دختر) و بنابراین توزیع انرژی نوترینو پیوسته نخواهد بود. به هر حال، انرژی بستگی الکترون بر حسب اینکه الکترون متعلق به کدام لایه الکترونی است، متفاوت می باشد. برای هر انرژی بستگی، نوترینویی با انرژی معین تابش می شود، بنابراین طیف انرژی نوترینو ناپیوسته می باشد. جذب یک الکترون، جای خالی در لایه اتمی ایجاد می کند و وقتی پر شود یک فوتون ایکس مشخصه تابش خواهد شد. آشکارسازی این اشعه ایکس مشخصه از اتم دختر، یکی از راه های تعیین جذب الکترونی است.
واحد های اکتیویته
تعدادفروپاشی
۱ ثانیه
میزان تابش
برای بیان میزان تابش یک عنصر از واژه های اکتیویته استفاده می شود که به معنی تعداد واپاشی یک عنصر در یک ثانیه از یک نمونه هسته رادیواکتیو می باشد که به افتخار هنری بکرل، واحد آن بکرل(Bq) است. بنابراین یک واپاشی در هر ثانیه برابر با یک بکرل است.
واحد قدیمی تر، کوری( Ci ) است که به یاد پیر و ماری کوری نامگذاری شده است. یک کوری تقریبا برابر با اکتیویته یا فعالیت، یک گرم رادیوم و معادل با بکرل می باشد. (۱Ci = 3.7×۱۰^۱۰ Bq)
اکتیویته تنها به تعداد واپاشی ها در یک ثانیه مربوط است و به نوع واپاشی، انرژی فرآورده های محصول واپاشی و یا تاثیرات بیولوژیکی تابش بستگی پیدا نمی کند، در یک جرم ثابت از مواد رادیو اکتیو ، مقدار اکتیویته آن با گذشت زمان تغییر می کند.
شدت تابش
از آنجا که اندازه گیری قدرت یک منبع رادیو اکتیو بر اساس اکتیویته آن سخت است، یعنی اندازه گیری تعدادی از اتم ها که فروپاشی کرده و تابش در یک ثانیه منتشر می کنند، بنابراین قدرت یک منبع را اغلب براساس شدت آن بیان می کنند. اندازه گیری شدت یک منبع یعنی نمونه برداری از تعداد فوتون ساطع شده از منبع در بعضی از دوره زمانی خاص است، که به طور مستقیم به تعداد واپاشی ها در مدت زمان مشابه (اکتیویته) مربوط می شود.
شدت تابش، میزان عبور انرژی از یک ناحیه مفروض عمود بر جهت تابش در یک واحد زمانی معین است.شدت یک منبع اشعه ایکس یا اشعه گاما به راحتی می تواند با آشکارساز مناسب اندازه گیری شود.یک راه برای اندازه گیری شدت اشعه ایکس یا اشعه گاما این است که مقدار یونیزاسیون آنها در هوا را اندازه گیری می کنند.
رونتگن ® واحد اندازه گیری شدت تابش اشعه x و یا اشعه گاما است و به عنوان شدت تابش مورد نیاز برای تولید و یونیزاسیون ۰.۰۰۰۲۵۸  کولن در هر کیلوگرم از هوا در دمای صفر درجه سانتی گراد و فشار اتمسفر تعریف شده است. این واحد یکی از واحد های استاندارد برای دوزیمتری تابش است. اما برای آلفا، بتا، و یا انتشار ذرات دیگر قابل استفاده نیست و نمی تواند به درستی پیش بینی اثرات بافتی اشعه گاما با انرژی بسیار بالا را نماید. رونتگن به طور عمده برای کالیبراسیون ماشین آلات xray استفاده می شود.
دوز جذب شده
دوز جذب شده ( تحت عنوان مجموع دوز یونیزه کننده TID) برابر میزان انرژی جذب شده در واحد جرم یک ماده توسط پرتو یونیزان می باشد. این معادل است با ژول در کیلوگرم که در سیستم SI برحسب گری^[۳] (GY)، یا در سیستم قدیمی CGS بر حسب واحد راد(rad) بیان می شود.(۱ گری برابر ۱۰۰ راد است).
واپاشی
یک هسته برانگیخته همواره می تواند با گسیل تابش الکترومغناطیسی یا تبدیل داخلی به حالت کم انرژی تر وا بپاشد. در ساده ترین حالت که در آن هر دو تراز مورد نظر حالت های تک پروتونی هستند. واپاشی شامل گذار پروتون از تراز بالاتر به تراز پایین تر است که مشابه گذار یک الکترون برانگیخته در یک اتم از یک تراز بالاتر به یک تراز پایین تر است که با گسیل امواج الکترومغناطیسی یا بیرون انداختن الکترون اوژه^[۴] همراه است. اما بطور کلی حالت های هسته ای حالت های تک ذره ای نیستند یعنی در خلال واپاشی گاما آرایش نوکلئون ها به طرز پیچیده ای دگرگون می شود.
جنبه های اساسی گسیل امواج الکترومغناطیسی را می توان به کمک مفاهیم کلاسیک و بر پایه ی معادلات ماکسول درک کرد ولی توجیه جزئیات دقیقتر آن به کمک مکانیک کوانتومی میسر است. اختلاف بین تکانه های زاویه ای و پاریته های نسبی حالت های هسته ای شرکت کننده در گذار نقش قاطعی در تعیین احتمال بازی می کنند. [۳]
برهمکنش تابش با ماده
هر نوع تابش قادر است به مدت نامعینی در درون یک خلاء کامل در حرکت باشد، به شرط آنکه وانپاشد اتلاف انرژی تابش میتواند تنها از راه برهمکنش آن با یک گاز، یک مایع یا یک جامد ضمن عبور از درون آنها صورت بگیرد تنها در طول فرایند برهمکنش با ماده است که می توان نوع تابش را تشخیص داده و شدت و انرژی آنرا اندازه گرفت، نوع برهمکنشی که در طول آن انرژی تلف میشود بستگی به نوع تابش دارد .
تابش با ماده به ۵ حالت اساسی برهمکنش می کند:
یونیزاسیون، انتقال انرژی جنبشی، برانگیختگی مولکولی و اتمی، واکنش های هسته ای و فرآیندهای تشعشعی.
یونیزاسیون: یونیزاسیون عبارتست از جدا نمودن یک الکترون اتمی از یک اتم جذب کننده برای تشکیل یک جفت یون حاوی یک الکترون منفی و یک یون مثبت با جرم بالاتر، یونیزاسیون اولیه مستقیما بوسیله تشعشع فرودی شروع میشود. یونیزاسیون ثانویه متعاقباً بوسیله یون های تولید شده در پدیده یونیزاسیون اولیه بوجود می آیند. مقدار انرژی مورد نیاز برای تشکیل یک جفت یون بسته به نوع ماده جذب کننده تغییر میکند.
انتقال انرژی جنبشی : انتقالات انرژی جنبشی بر همکنش هایی هستند که انرژی را بیشتر از مقدار مورد نیاز برای تشکیل جفت به جفت یون می رسانند. انتقالات انرژی جنبشی همچنین ممکن است به دلیل برخوردهای الاستیک بین تشعشع ورودی و هسته های جذب کننده رخ دهد.
برانگیختگی مولکولی و اتمی: برانگیختگی مولکولی و برانگیختگی اتمی حالت های برهمکنشی هستند که ممکن است حتی زمانیکه انرژی انتقال یافته کمتر از انرژی یونیزاسیون جذب کننده باشد نیز رخ دهد. با برگشتن الکترونهای اتمی به ترازهای انرژی پایین تر، اشعه ایکس و الکترونهای اوژه منتشر میشوند، برانگیختگی مولکولی در حین فرایندهای انتقالی، چرخشی و ارتعاشی و نیز در حین برانگیختگی الکترونی رخ میدهد. انرژی برانگیختگی مولکولی در حقیقت بوسیله شکستن پیوند، لومینانس یا ایجاد حرارت پراکنده میشود.
واکنش های هسته ای : واکنشهای هسته ای تشعشعات ورودی، هسته های اتم های جذب کننده می توانند حالت های مهمی از برهمکنش باشند. این امر مخصوصا برای ذرات باردار و نوترونها با انرژی بالا صحیح است.
فرآیندهای تشعشعی : فرآیندهایی هستند که در آنها انرژی الکترومغناطیسی از طریق کند شدن ذرات با انرژی بالا آزاد می شود. این فرآیندهای مورد نظر عبارتند از: تولید تشعشع چرنکوف^[۵] و تولید تابش ترمزی. [۳]
خواص نوترونهای آزاد
نوترونها ذرات خنثی بوده و در هسته وجود دارند. این ذرات در سال ۱۹۳۲ توسط چادویک^[۶] کشف گردیدند. نوترونها بار الکتریکی ندارند و جرمشان کمی زیادتر از جرم پروتون است. در حالیکه نوترون آزاد با نیمه عمری برابر دقیقه به پروتون تجزیه می شود.
یک اندازه گیری دقیق جرم نوترون، همانطور که چادویک و گلد هابر^[۷] نشان داده اند از روی انرژی همبستگی^[۸] دوترون می تواند انجام شود. این روش بر مبنای واکنش زیر انجام می شود: