Bài giảng Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong môi trường và thủy văn: Chương 0 - PGS.TS. Trần Thiện Thanh, PGS.TS. Lê Công Hảo

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong môi trường và thủy văn - Chương 0: Tương tác của bức xạ với vật chất" cung cấp cho người học một số kiến thức cơ bản về hạt nhân, tương tác cửa bức xạ với vật chất,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong môi trường và thủy văn: Chương 0 - PGS.TS. Trần Thiện Thanh, PGS.TS. Lê Công Hảo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ THỦY VĂN CBPT: Trần Thiện Thanh - Lê Công Hảo Email: ttthanh@hcmus.edu.vn - lchao@hcmus.edu.vn 1 TpHCM, 9-2019 1
MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC  Mục tiêu môn học a. Nguồn gốc phóng xạ b. Vận hành đƣợc các thiết bị đo đạc c. Nhận diện và xác định đƣợc hoạt độ của đồng vị phóng xạ d. Phƣơng pháp đo gamma trong nghiên cứu địa vật lý giếng khoan e. Kỹ thuật phóng xạ trong định tuổi địa chất và thuỷ văn đồng vị  Môn học tiên quyết  Kỹ thuật ghi nhận bức xạ  Cơ sở vật lý phóng xạ  Thực tập cơ sở kỹ thuật hạt nhân 2
NỘI DUNG  Chương 1: Tổng quan về ĐVPX trong môi trường  Chương 2: Nguồn gốc phóng xạ và quy trính chuẩn bị mẫu môi trường  Chương 3: Phương pháp phân tìch hạt nhân trong ghi đo bức xạ môi trường  Chương 4: Ứng dụng ĐVPX trong môi trường 3
NỘI DUNG  Chương 5: Phương pháp đo gamma trong nghiên cứu địa vật lý giếng khoan  Chương 6: Kỹ thuật phóng xạ trong định tuổi địa chất  Chương 7: Kỹ thuật phóng xạ trong thuỷ văn đồng vị 4
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo chính 1. Phạm Duy Hiển, Phóng xạ trong môi trường và các nguồn gốc thải, NXB KHKT, (2014). 2. Đặng Đức Nhận, Ngô Quang Huy, Nguyễn Hào Quang, Kỹ thuật ghi đo phóng xạ ứng dụng trong nghiên cứu môi trường, NXB KHKT, (2014). 3. Phạm Năng Vũ, Thăm dò phóng xạ và carota lỗ khoan, NXB Đại học và THCN, (1984) Tài liệu tham khảo khác:  C. Zhang, Fundamentals of environmetnal sampling and analysis, John Wiley & Sons, (2007).  M. Eisenbud, T. Gesell, Environmental radioactivity from natural, industrial and military sources, Academic press, (1997).  H. Israël, A. Krebs. Nuclear Radiation in Geophysics, Springer Berlin Heidelberg, (1962) 5
HÌNH THỨC KIỂM TRA  Bài tập thường kỳ (20%)  Giữa kỳ (30%) (Thi viết)  Cuối kỳ (50%) (thi viết) 6
An toàn phóng xạ Che chắn Khoảng cách Thời gian 7
Bức xạ tự nhiên Tổng 2.4 mSv / year Bức xạ vũ trụ, 0.4 mSv Bức xạ trong đất, 0.5 mSv Hít thở 1.2 mSv Ăn uống, 0.3 mSv 8
Liều bức xạ trong đời sống Tự nhiên mSv/y Nhân tạo Brasil CT scan (1 lần) Trung bính Legal limit X-ray (bao tử) (Ngực) Chuyến bay Near LWR 9 (< 0.001)
Chương 0: Tương tác của bức xạ với vật chất Röntgen Becquerel Pierre & Marie Hahn Curie 1895 1896 1898 1938 Discovery Spontaneous Discovery of of X-ray radioactivity Discovery of Ra, Po fission 10
11
Mrs. Röntgen's hand (Dec. 22, 1895) 12
HẠT NHÂN A Z XN Hoặc X-A 4 2 He He-4 X: Kì hiệu hóa học A: Số khối A=Z+N 4 2 2 Z: Số nguyên tử (điện tìch) N: Số Neutron 13
- Ñoàng vò töï nhieân :Laø caùc ñoàng vò toàn taïi trong töï nhieân. - Ñoàng vò nhaân taïo : Laø caùc ñoàng vò ñöôïc taïo ra töø maùy gia toác hay phaûn öùng haït nhaân. -Ñoàng vò phoùng xaï :Moät soá ñoàng vò töï nhieân vaø haàu heát caùc ñoàng vò nhaân taïo ñeàu phaùt böùc xaï ñeå trôû thaønh ñoàng vò beàn. 14
Chuỗi 238U Chuỗi 232Th 15
4 Loại bức xạ Điện tìch và Khối lượng nghỉ X - ray Chrct. X - ray, Bức xạ hãm Loại ký hiệu điện tìch khối lượng Photon X - ray X 0 0 γ- ray, Positron annihilation photon γ- ray γ 0 0 Electron e- -1 0.00054858 Gia tốc electrong β- ray β- -1 ditto Electron thứ cấp Bức xạ β+ ray β+ +1 ditto β- ray β- ray, β+ ray Proton p +1 1.0072765 Deuteron d +1 2.013553 α- ray α- ray α +2 4.0015061 Hạt Neutron n 0 1.0086650 Accel. particle p, d, He, , , , Fission 80 ~ 108 FP fragmen 128 ~ 155 Neutron N nhiệt , n nhanh 1) Điện tìch 1e = 1.60219 x10 - 19 Coulomb BX vũ trụ Sơ cấp, thứ cấp 2) Đơn vị (u) 1u = 1.66056 x10 - 27 kg 16
20 Nguyên lý đo lường bx Loại bức xạ Hạt mang điện Photon Neutron α-ray, β-ray X-ray, γ-ray Năng lượng Tương tác PUHN của BX Electron thứ cấp Proton, α-particle, etc. Detector Đại lượng Ion hóa Kìch thìch Other Ghi BX quan sát Thay đổi đặc trưng Tìn hiệu dòng hoặc thế Ánh sáng hóa học và vật lý Hiệu ứng Cherenkov PMT, Photo-diode Khác Ghi nhận Bộ KĐ Bộ KĐ tìn hiệu TH dòng trực tiếp TH xung Thiết bị điện tử SCA, Scaler MCA Biễn diễn Volt kế Số đếm Phổ 17
SƠ LƢỢC VỀ HỆ ĐO HẠT NHÂN 18
SƠ LƢỢC VỀ HỆ ĐO HẠT NHÂN Máy phát Oscillocope xung (hoặc nhạy thế) • Detector: tạo xung dòng • Tiền khuếch đại: tạo xung e mũ • Khuếch đại: tạo xung Gauss (thìch hợp cho mục đìch đo năng lượng) • Máy phát xung: tạo xung thay thế cho detector để hiệu chỉnh hoặc kiểm tra thiết bị. • Oscillocope: dùng để kiểm tra dạng xung 19
Phân hạch U-235 neutron U-235 U-23６ U-235 U-23６ U-235 U-23６ Thanh điều khiển 20