BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
ĐẶNG HOÀI AN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
BẰNG KỸ THUẬT GAMMA TRUYỀN QUA
Chuyên ngành: Vật Lý học
TP. Hồ Chí Minh, Năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
BẰNG KỸ THUẬT GAMMA TRUYỀN QUA
Giảng viên hướng dẫn: TS. HOÀNG ĐỨC TÂM
Sinh viên thực hiện: ĐẶNG HOÀI AN
TP. Hồ Chí Minh, Năm 2020
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này một cách tốt nhất, ngoài những nỗ lực
của bản thân, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến những người đã luôn bên cạnh,
đồng hành và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Hoàng Đức Tâm – giảng viên
hướng dẫn tôi khi thực hiện khóa luận này. Thầy đã tận tâm chỉ bảo và giúp đỡ tôi rất
nhiều trong quá trình làm thí nghiệm cũng như các mô phỏng được sử dụng trong
khóa luận. Tôi cũng xin cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật Lý trường Đại học Sư phạm
Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về vật chất cũng như tinh thần
để tôi có thể hoàn thành khóa luận này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô và các bạn sinh viên ở
phòng thí nghiệm bộ môn Hóa học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
đã hỗ trợ chúng tôi rất nhiều trong việc pha chế các loại dung dịch sử dụng trong khóa
luận này.
Tôi cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các thành viên khác trong lớp Vật Lý
học A khóa 42 cũng như các thành viên trong phòng Thí nghiệm Vật Lý hạt nhân đã
nhiệt tình hỗ trợ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận
này.
ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Mô hình hiệu ứng quang điện ..................................................................... 5
Hình 1.2 Mô hình hiệu ứng Compton ......................................................................... 6
Hình 1.3. Mô hình thí nghiệm xác định nồng độ axit ................................................. 8
Hình 3.1. Mặt cắt của đầu dò NaI(Tl) được dùng trong khóa luận ........................... 21
Hình 3.2. Các mẫu H3PO4 được chuẩn bị để khảo sát .............................................. 23
Hình 3.3. Các mẫu HNO3 được chuẩn bị để khảo sát ............................................... 23
Hình 3.4. Các thông số nguồn được sử dụng ............................................................ 25
Hình 3.5. Khối nguồn được mô phỏng trong MCNP5 .............................................. 25
Hình 3.6. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ axit .................................................... 26
Hình 3.7. Mô hình thí nghiệm mô phỏng trong MCNP5 .......................................... 26
Hình 3.8. Xử lý phổ gamma truyền qua bằng phần mềm Colegram ........................ 27
Hình 3.9. Đường chuẩn tỉ số RSim của hai loại axit được khảo sát .......................... 29
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn tỉ số
Sim
R
và
Exp
R
của hai loại axit được khảo sát ...... 31
Hình 3.11. Sự dịch đỉnh đối với phổ gamma truyền qua thu được từ thực nghiệm . 32
Hình 3.12. Dạng đáp ứng giữa phổ gamma truyền qua thu được từ mô phỏng và thực
nghiệm đối với hai loại axit được khảo sát ............................................................... 32
iii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các loại mặt trong MCNP5 được dùng trong khóa luận .......................... 15
Bảng 2.2. Các loại mặt trong MCNP5 được dùng trong khóa luận .......................... 16
Bảng 2.3. Các tham số nguồn thông dụng trong MCNP5 ........................................ 17
Bảng 3.1. Các thông số của đầu dò do nhà sản xuất cung cấp .................................. 21
Bảng 3.2. Thông tin về các loại axit và nước được khảo sát .................................... 22
Bảng 3.3. Nồng độ phần trăm của các mẫu hỗn hợp dung dịch được khảo sát ........ 24
Bảng 3.4. Tỉ số
Sim
R
của các mẫu dung dịch với các nồng độ khác nhau ............... 29
Bảng 3.5. Dữ liệu làm khớp hàm tuyến tính giữa
Sim
R
và nồng độ axit .................. 30
Bảng 3.6. Tỉ số
Exp
R
của các mẫu dung dịch HNO3 với các nồng độ khác nhau ..... 30
Bảng 3.7. Tỉ số
Exp
R
của các mẫu dung dịch H3PO4 với các nồng độ khác nhau .... 31
Bảng 3.8. Các kết quả tính toán nồng độ dung dịch ................................................. 33