1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
PHẠM THỊ THÙY DƯƠNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ MẪU MÔI TRƯỜNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP
Chuyên ngành: VẬT LÍ HẠT NHÂN
NĂM 2019
2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ MẪU MÔI TRƯỜNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP
Người thực hiện: PHẠM THỊ THÙY DƯƠNG
Người hướng dẫn khoa học:ThS. LÊ QUANG VƯƠNG
1
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận này, sinh viên đã nhận được
nhiều sự giúp đỡ từ quý Thầy/Cô, Giờ đây, khi khóa luận đã hoàn thành, sinh viên xin
được gửi lời cảm ơn chân thành đến:
ThS. Lê Quang Vương – người hướng dẫn khoa học, đã tận tình chỉ bảo và tạo
điều kiện thuận lợi để sinh viên có thể hoàn thành khóa luận
Quý Thầy-Cô trong Bộ môn Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư
Phạm Tp. HCM đã giảng dạy trong suốt những năm qua. Những kiến thức mà
sinh viên thu nhận được qua từng bài giảng, từng môn học của các Thầy-Cô là
nền tảng để sinh viên có thể tiếp thu và giải quyết các vấn đề trong khóa luận
Hơn nữa, những kiến thức đó còn là hành trang cho sinh viên đi tiếp trong công
việc sau này.
Quý Thầy-Cô trong Hội đồng bảo vệ khóa luận đã đóng góp các ý kiến để khóa
luận được hoàn thiện hơn.
Phòng thí nghiệm Vật lý hạt nhân Trường Đại học Sư Phạm Tp.HCM đã đáp ứng
các điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị cần thiết để học viên thực hiện khóa
luận này.
Viện y tế công cộng Thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ các đo đạc mẫu phân tích
trên hệ phổ kế gamma.
Các thành viên trong gia đình đã luôn ở bên động viên và chia sẻ những lúc khó
khăn để con có thể an tâm và có thêm động lực thực hiện khóa luận.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 05 năm 2019
Sinh viên
Phạm Thị Thùy Dương
2
Mục lục
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. 3
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................................ 5
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 6
CHƯƠNG I-TỔNG QUAN ..................................................................................................... 8
1.1 . Tình hình nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến khóa luận ............................. 8
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................................... 8
1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ........................................................................ 10
1.1.3. Mục tiêu và nội dung của khóa luận ...................................................................... 13
1.2. Cơ sở lí thuyết .............................................................................................................. 13
1.2.1. Chuỗi phóng xạ trong tự nhiên ............................................................................... 13
1.2.2. Qui luật phân rã phóng xạ....................................................................................... 16
1.2.3. Cân bằng phóng xạ ................................................................................................. 17
1.2.4. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất ............................................................. 18
1.2.5. Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần ..................................................................... 20
1.2.6. Hệ số tự hấp thụ ...................................................................................................... 21
1.3. Kết luận chương 1........................................................................................................ 23
CHƯƠNG II-ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................. 24
2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................. 24
2.1.1. Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe ............................................................... 24
2.1.2. Mẫu chuẩn và mẫu phân tích .................................................................................. 24
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 26
2.2.1. Các phương pháp xác định hoạt độ ........................................................................ 26
2.2.2. Công thức xác định hoạt độ .................................................................................... 27
2.3. Kết luận chương 2........................................................................................................ 28
CHƯƠNG III-KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................... 29
3.1. Xây dựng đường cong hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần ................................ 29
3.2. Xác định hoạt độ của các mẫu phân tích ................................................................... 32
3.3. Kết luận chương 3........................................................................................................ 37
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 38
PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 42
3
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Các ký hiệu:
Ký hiệu
Ý nghĩa
λ
Hằng số phân rã của nguồn đồng vị phóng xạ (1/giây)
ρ
Mật độ khối lượng (g/cm3)
ε
Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần
I
Xác suất phát bức xạ gamma của nguồn đồng vị phóng xạ
A
Hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ trong mẫu (Bq/kg)
Các chữ viết tắt:
Chữ viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
ETNA
Efficiency Transfer for Nuclide
Activity measurements
Chương trình chuyển hiệu suất
cho phép đo phóng xạ
FWHM
Full Width at Half Maximum
Bề rộng ở một nửa giá trị cực đại
HPGe
High Purity Germanium
Đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết
IAEA
International Atomic Energy
Agency
Cơ quan năng lượng nguyên tử
quốc tế
MCNP
Monte Carlo N Particles
Chương trình mô phỏng Monte
Carlo
MDA
Minimum Detectable Activity
Hoạt độ phát hiện tối thiểu
WDXRF
Wavelength Dispersive X-Ray
Fluorescence
Phương pháp tán sắc bước sóng
huỳnh quang tia X