TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TP.HCM
KHOA VT LÝ
NGUYN THU HNG
XÁC ĐỊNH NGUYÊN T S HIU DNG ZEFF
CA MT S CHT LNG
Cán b ng dn:
TS. HOÀNG ĐỨC TÂM
THÀNH PH H CHÍ MINH THÁNG 7 NĂM 2020
ii
LI CẢM ƠN
Đề tài “Xác định nguyên t s hiu dng Z eff ca mt s cht lỏng” nội
dung tôi chọn để nghiên cu làm khóa lun tt nghip sau bốn năm theo học
chương trình đi hc chuyên ngành Vt hc tại Trường Đại học phạm
TP.HCM. Đ hoàn thành quá trình nghiên cu hoàn thin khóa lun này, lời đầu
tiên tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy Hoàng Đức Tâm thuc Khoa Vt
Trường Đại học phạm TPHCM. Thầy đã trực tiếp ch bảo và hướng dn tôi
trong sut quá trình nghiên cu cũng như trợ giúp v mt tinh thần đ tôi hoàn thin
khóa lun mt cách tt nht. Ngoài ra tôi xin chân thành cm ơn các Thầy/Cô trong
t Vt lý hạt nhân đã đóng góp nhng ý kiến quý báu cho khóa lun.
Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn Ban chủ nhim Khoa Vật lý đã tạo điều kin và
thi gian cho tôi trong sut quá trình nghiên cu.
Cui cùng, xin gi li cảm ơn chân thành đến nhng ngưi thân, bn bè và các
anh ch trong nhóm nghiên cu đã đng viên tôi h tr nhng yếu điểm v kiến
thc đ hoàn thành khóa lun.
Trân trng cm ơn!
ii
MC LC
Trang
DANH SÁCH HÌNH NH iv
DANH SÁCH BNG v
CÁC T VIT TT vi
M ĐẦU 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN V GAMMA TRUYN QUA 6
1.1. Vài nét v bc x gamma ..................................................................................... 6
1.1.1. Tương tác của gamma vi vt cht ............................................................. 6
1.1.2. S ph thuc xác sut xy ra các hiu ng vi nguyên t s Z ................. 7
1.1.3. Ph gamma ................................................................................................. 8
1.2. S suy gim cường độ gamma ............................................................................. 9
1.2.1. Đối vi chùm tia hp .................................................................................. 9
1.2.2. Đối vi chùm tia rng - H s tích lũy B ................................................. 12
1.3. Mt đ khi
ca cht lng ............................................................................. 14
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NGUYÊN T S HIU DNG 15
2.1. Phương pháp tính trực tiếp ................................................................................. 15
2.2. Phương pháp tính Z eff theo tiết din nguyên t ................................................. 16
2.3. Phương pháp nội suy .......................................................................................... 17
2.4. Xác định nguyên t s hiu dng bng công thc XMuDat .............................. 18
2.5. Mt s công thc khác ....................................................................................... 18
CHƢƠNG 3. KHO SÁT NGUYÊN T S HIU DNG VÀ MT Đ CA
AXIT BNG MÔ PHNG MONTE CARLO VÀ THC NGHIM 20
3.1. Thc nghim ...................................................................................................... 20
3.1.1. B trí thc nghim .................................................................................... 20
3.1.2. Vt liu ..................................................................................................... 22
iii
3.2. Phương pháp Monte Carlo và mô phng MCNP ............................................... 23
3.2.1. Phương pháp Monte Carlo........................................................................ 23
3.2.2. Chức năng của MCNP6 ............................................................................ 25
3.2.3. Mô hình trong mô phng MCNP6 ............................................................ 25
3.2.4. Vt liu mô phng .................................................................................... 27
3.3. Phương pháp xử ph ...................................................................................... 30
3.3.1. Phn mm Colegram ................................................................................ 30
3.3.2. Ph thc nghim ....................................................................................... 32
3.4. Phương pháp tính sai số thc nghim ................................................................ 34
3.4.1. Đối với các phép đo thực nghim ............................................................. 34
3.4.2. Phương pháp truyền sai s ........................................................................ 35
CHƢƠNG 4. XÁC ĐNH NGUYÊN T S HIU DNG VÀ MT Đ CA
MT S AXIT 36
4.1. Thc nghim ...................................................................................................... 36
4.2. Mô phng ........................................................................................................... 38
4.3. Mt đ cht lng ................................................................................................. 43
KT LUN 46
TÀI LIU THAM KHO 48
PH LC 51
A. D liệu đầu vào mô phng MCNP6 .................................................................... 51
B. Bng s liu th hin s trùng khp giữa hai phương pháp tính nguyên t s hiu
dng bng công thc trc tiếp và phương pháp tính toán t tiết din nguyên t. ... 5 6
iv
DANH SÁCH HÌNH NH
Trang
Hình 1.1. Ph năng lưng ca gamma ........................................................................ 8
Hình 1.2. Gamma truyn qua với chùm tia được chun trc ...................................... 9
Hình 1.3. H s suy gim khi ca Nhôm biu diễn theo năng lưng photon ......... 12
Hình 1.4. H s suy gim khi ca Chì biu diễn theo năng lượng photon ............. 12
Hình 1.5. Gamma truyn qua vi chùm tia không chun trc .................................. 13
Hình 3.1. Sơ đ b trí thc nghim ........................................................................... 20
Hình 3.2. Thông s kích thước và các loi vt liu ca detector NaI(Tl) dùng trong
mô phng. ................................................................................................................. 21
Hình 3.3. B trí thc nghim .................................................................................... 22
Hình 3.4. Các ng cha mẫu đo thực nghim ........................................................... 22
Hình 3.5. Nguyên tắc cơ bản của phương pháp Monte Carlo ................................... 24
Hình 3.6. Mô phng thí nghim; a) nhìn t phía trên, b) nh 3D ............................. 26
Hình 3.7. Ph thc nghim truyn qua ca Axit Formic đưc khp bằng đỉnh Gauss
và nn One Step ........................................................................................................ 32
Hình 3.8. Ph thc nghim m bng phn mm Colegram ...................................... 32
Hình 3.9. Ph thc nghim và phông môi trưng m bng phn mm Origin ........ 33
Hình 4.1. So sánh Zeff thc nghim vi kết qu tính trc tiếp theo NIST ................ 37
Hình 4.2. So sánh Zeff mô phng vi kết qu tính trc tiếp theo NIST .................... 41
Hình 4.3. So sánh giá tr Zeff gia mô phng, thc nghim và NIST ....................... 42
Hình 5.1. Đưng chun mt đ theo t s
MP
R
........................................................ 44
Hình 5.2. Giá tr mt đ thc nghim so vi lý thuyết ............................................. 45