Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định độ cháy của thanh nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân bằng phương pháp tỷ số đồng vị

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Đinh Văn Thìn

XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÁY CỦA THANH NHIÊN LIỆU

TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP TỶ SỐ ĐỒNG VỊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2015

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Đinh Văn Thìn

XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÁY CỦA THANH NHIÊN LIỆU

TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP TỶ SỐ ĐỒNG VỊ

Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân

Mã số: 60440106

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. BÙI VĂN LOÁT

Hà Nội - 2015

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, tôi đã được gặp gỡ, học hỏi và làm việc cùng

những giảng viên rất nhiệt tình và tâm huyết với nghiên cứu khoa học, đặc biệt là

các thầy cô đang công tác tại Bộ môn Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý. Vì thế, tôi xin

gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý thầy, cô, xin chúc các thầy cô luôn mạnh

khỏe để tiếp tục thắp sáng ngọn lửa tri thức dẫn lối cho lớp lớp sinh viên trên con

đường nghiên cứu khoa học.

Để hoàn thành được nội dung nghiên cứu trong cuốn luận văn này, tôi xin

bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Bùi Văn Loát, người thầy đã trực tiếp dìu

dắt và hướng dẫn khoa học cho tôi trong nhiều năm qua. Tôi đã học hỏi ở thầy

không chỉ về kiến thức chuyên môn mà còn cả lòng yêu nghề và sự tâm huyết với

khoa học. Tôi xin chúc thầy và gia đình luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và mong

muốn thầy sẽ tiếp tục cống hiến nhiều hơn nữa cho sự nghiệp giáo dục và đào tạo

cho các thế hệ tương lai của đất nước.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Trường Đại học Điện lực, Phòng

Tổ chức Cán bộ và Bộ môn Điện Hạt nhân đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi

hoàn thành khóa học này.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể người thân, bạn bè của tôi,

những người đã luôn quan tâm, động viên tôi vượt qua mọi khó khăn trong cuộc

sống. Tôi xin hứa sẽ cố gắng, nỗ lực nhiều hơn nữa để không phụ lòng tin của tất

cả mọi người.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày……..tháng……..năm…………

Đinh Văn Thìn

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU………………...……………………………………………...….1

CHƢƠNG

I:

SỞ

LÝ

CƠ THUYẾT……………………………………….2

1.1. Độ cháy và mối liên hệ với các đại lƣợng quan trọng trong lò phản ứng hạt nhân. ...……………………………………………………………………2

1.1.1. Độ cháy ............................................................................................. 2

1.1.2. Liên hệ giữa độ cháy và các đại lượng quan trọng trong lò phản ứng hạt nhân ..................................................................................................................... 2

1.1.2.1. Các đại lượng nhiệt động học ..................................................... 2

1.1.2.2. Các tiêu chí an toàn đối với nhiên liệu hạt nhân ......................... 4

1.2. Các phƣơng pháp xác định độ cháy .................................................. 12

1.2.1. Xác định độ cháy bằng phương pháp hóa học ................................ 13

1.2.2. Xác định độ cháy bằng phương pháp khối phổ kế.......................... 14

1.2.3. Xác định độ cháy bằng phương pháp không phá hủy mẫu ............. 19

1.3. Lý thuyết lò phản ứng hạt nhân ........................................................ 22

1.3.1. Tương tác của notron với hạt nhân ................................................. 22

1.3.1.1. Tiết diện phản ứng ................................................................... 22

1.3.1.2. Phản ứng tán xạ notron ............................................................. 24

1.3.1.3. Phản ứng chiếm bắt notron ....................................................... 25

1.3.1.4. Phản ứng phân hạch hạt nhân .................................................. 25

1.3.2. Lý thuyết khuếch tán notron đa nhóm và trạng thái tới hạn của lò phản ứng hạt nhân. .................................................................................................. 29

1.3.3. Quá trình biến đổi thành phần nhiên liệu hạt nhân ......................... 35

CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU…...41

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................ 41

2.1.1. Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt ........................................................ 41

2.1.1.1. Cấu trúc của lò phản ứng ........................................................... 41

2.1.1.2. Thanh nhiên liệu ........................................................................ 43

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 44

2.2.1. Xác định các hằng số nhóm và sản phẩm phân hạch ..................... 44

2.2.2. Tiến hành thực nghiệm ....................................................................... 49

2.2.2.1. Cấu tạo của một hệ đo bức xạ ..................................................... 49

2.2.2.2. Thực nghiệm ................................................................................ 51

2.2.2.3. Các thông số của sản phẩm phân hạch được sử dụng .................. 52

2.2.3. Phần mềm lập trình MATLAB ........................................................... 54

CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………..55

3.1. Kết quả ................................................................................................. 55

3.1.1. Phân bố công suất trong tâm lò phản ứng ...................................... 55

3.1.2. Biến thiên số hạt nhân theo thời gian của bó nhiên liệu số 62 ....... 57

3.1.3. Biến thiên số hạt nhân theo thông lượng của bó nhiên liệu số 62 .. 59

3.1.4. Biến thiên của độ cháy theo thời gian chiếu xạ và thông lượng

notron đối với bó nhiên liệu số 62 .......................................................................... 61

3.1.5. Xây

dựng

đường

cong

hiệu

suất

ghi

tương

đối…………………….62

3.1.6.

số

đồng

vị

Cs134

và

Tỷ Cs137……………………………………….64

3.1.7.

Độ

cháy

của

bó

nhiên

liệu

số

62…………………………………...65

3.2. Thảo luận ............................................................................................. 70

KẾT LUẬN ................................................................................................. 71

TÀI

LIỆU

THAM

KHẢO………………………………………………..72

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

PHỤ LỤC…………………………………………………………………75

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Giá

trị giới hạn an

toàn của một số nước đang sử

dụng.….................6

Bảng 2: Các đồng vị đặc trưng phù hợp với phương pháp khối phổ

kế……17

Bảng 3: Năng lượng ngưỡng và kích thích đối với một số hạt

nhân.……….26

Bảng 4: Phân bố năng lượng theo sản phẩm phân hạch đối với

92U235.….…27

Bảng 5: Số notron trung bình được sinh ra sau mỗi phản ứng phân

hạch.…28

Bảng 6: Một số đặc trưng của các notron trễ đối với các hạt nhân nặng.…29

Bảng 7: Suất lượng phân hạch của các sản phẩm phân hạch từ 92U235

……36

Bảng 8: Các

thông

số

liên quan đến bó nhiên

liệu

số

62……………………44

Bảng

Các

9:

số

đối

với

thông Cs134.………………………….…………….53

Bảng

Các

10:

số

đối

với

thông Cs137.………………………………………53

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Bảng 11: Các

thông

số đối với Eu154.……………………....

……………..53

Bảng 12: Phân bố công suất tại các vị trí thanh nhiên liệu trong tâm lò phản

ứng…………...…………………………………………………………….55

Bảng 13: Giá

trị

thực nghiệm đối với

thanh nhiên

liệu số

62.………………63

Bảng

14: Giá

trị

tính

toán

đối

với

tỷ

số

đồng

vị

Cs134/Cs137………………..64

Bảng 15: Các giá trị tính toán về độ cháy trung bình của các thanh nhiên

liệu

tại

Lò

Phản

ứng

Hạt

nhân

Đà

Lạt

…………………………………………..66

Bảng 16: Các giá trị tham chiếu về độ cháy trung bình của các thanh nhiên

liệu

tại

Lò

Phản

ứng

Hạt

nhân

Đà

Lạt………………………………………68

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình

1: Dẫn

nhiệt

trong

thanh

nhiên

liệu

hạt

nhân

…………….……………3

Hình

2:

Đường

cong

sôi

của

Ukiyama

…….……………………….….……4

Hình

3: Độ

dẫn

nhiệt

theo

nhiệt

độ

của UO2

……….………………….……9

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hình 4: Sự

trương nở viên nhiên

liệu và

rão của

lớp vỏ

……………………10

Hình 5: Độ dẫn nhiệt qua khe theo độ cháy của thanh nhiên liệu PWR

……10

Hình 6: Tốc độ sinh nhiệt tuyến tính theo chiều cao tâm lò phản ứng

……11

Hình

7: Tốc

độ

sinh

nhiệt

tuyến

tính

theo

độ

cháy

………………………..11

Hình 8: Khối phổ kế của UO2 tự nhiên và sau khi chiếu xạ

………….……15

Hình 9: Khối phổ kế của uranium và plutonium trong mẫu trải qua chiếu xạ…………………………………………………………………………..16

Hình

10:

Phổ

plutonium

sau

khi

chiếu

xạ…………………….……………16

Hình 11: Khối phổ kế của zirconium tự nhiên và của zirconium trong UO2

bị

chiếu

xạ

có

pha

trộn

với

dung

dịch

zirconium

tự

nhiên.……………………19

Hình 12: Bắn chùm notron đồng nhất đến một bia mỏng

………………….23

Hình 13: Tiết diện vi mô của phân hạch giữa notron với

92U235……………23

Hình 14: Bắn chùm notron đồng nhất đến một bia dày

……………………24

Hình 15: Cơ chế phân hạch hạt nhân theo mẫu giọt chất lỏng

………….…26

Hình 16: Suất lượng của sản phẩm phân hạch đối với 92U235 và 94Pu239.…27

Hình 17: Quá trình phân rã beta và sinh notron trễ của Br87 và I131………28

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hình

18:

bắt

notron

trong

nhóm

Chiếm U235………………………………35

Hình

19:

bắt

notron

trong

nhóm

Chiếm U238………………………………36

Hình 20: Sơ đồ biến đổi chi

tiết của các sản phẩm phân

hạch.………….…40

Hình 21: Mặt cắt đứng của

lò phản ứng hạt nhân Đà

Lạt.…………………41

Hình 22: Mặt cắt ngang của

lò phản ứng hạt nhân Đà

Lạt.…………………42

Hình 23: Mặt

cắt ngang

của vùng hoạt và vành phản

xạ…………………..43

Hình 24: Mặt cắt ngang của bó

thanh nhiên

liệu

loại VVR-

M2……………43

Hình

25:

Sơ

đồ

khối

của

hệ

đo

bức

xạ.……………………………………49

Hình 26: Cấu hình của detector HPGe loại mặt phẳng và đồng trục

………49

Hình

27:

Độ

phân

giải

năng

lượng.…………………..……………………50

Hình

28:

Cấu

hình

hệ

đo

thực

nghiệm……………………………………..51

Hình

29:

Phân

bố

công

suất

trong

tâm

lò

phản

ứng………………………...57

Hình 30: Biến

thiên số hạt nhân U235

theo

thời gian chiếu

xạ………………58

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hình 31: Biến

thiên số hạt nhân Cs137

theo

thời gian chiếu

xạ……………...58

Hình 32: Biến thiên số hạt nhân Cs133 theo thời gian chiếu xạ……………58

Hình 33: Biến

thiên số hạt nhân Cs134

theo

thời gian chiếu

xạ…………….59

Hình 34: Biến

thiên

số hạt nhân U235

theo

thông

lượng

notron…………….59

Hình 35: Biến

thiên

số hạt nhân Cs133

theo

thông

lượng

notron……………60

Hình 36: Biến

thiên

số hạt nhân Cs134

theo

thông

lượng

notron…………….60

Hình 37: Biến

thiên

số hạt nhân Cs137

theo

thông

lượng

notron…………….60

Hình 38: Biến thiên số hạt nhân Cs134/Cs137 theo thông lượng notron…..61

Hình 39: Độ cháy theo thời gian chiếu xạ của bó nhiên liệu số

62………….61

Hình 40: Độ cháy theo thông lượng notron nhiệt của bó nhiên liệu số

62…62

Hình

41: Phổ

gamma

thu

được

từ

bó

nhiên

liệu

số

62…………………...…62

Hình 42: Đường cong mô tả sự phụ thuộc của tốc độ đếm theo năng

lượng..63

Hình 43: Phân bố hoạt độ của Cs134 và Cs137 dọc theo bó nhiên liệu số

62…………………………………………………………………………..65

Hình 44: Tỷ số Cs134 và Cs137 theo các vị trí dọc theo bó nhiên liệu số

62……..........................................................................................................65

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

STT Ký hiệu

Ý nghĩa

BU

Độ cháy.

1

2

BWR

Lò phản ứng nước sôi.

CHF

Thông lượng nhiệt tới hạn.

3

CRUD

Sự tích tụ của lớp oxit trên bề mặt lớp vỏ nhiên liệu.

4

DNBR Tỷ số khoảng cách tính từ điểm sôi hạt nhân.

5

Năng lượng sinh ra trên một phân hạch.

6

Hệ số truyền nhiệt.

h

7

Độ dẫn nhiệt.

k

8

Chiều dài của thanh nhiên liệu.

9

10

LHGR

Tốc độ sinh nhiệt tuyến tính.

11

LOCA

Sự cố mất chất tải nhiệt.

12

Khối lượng của các hạt nhân nặng trong thanh nhiên liệu tại thời điểm ban đầu.

N

Tổng số viên nhiên liệu trong tâm lò.

13

Tổng số phân hạch đã xảy ra.

14

Số hạt nhân nặng có trong nhiên liệu tại thời điểm ban đầu.

15

Số hạt nhân trên một đơn vị thể tích.

16

Công suất nhiệt toàn phần.

17

18

Công suất nhiệt tại vị trí r và thời gian t.

19

PWR

Lò nước áp lực.

Công suất tuyến tính.

20

ĐINH VĂN THÌN

21

Thông lượng nhiệt.

22

Tốc độ sinh nhiệt thể tích.

23

I

Cường độ chùm notron.

24

Bán kính viên nhiên liệu.

25

T

Nhiệt độ tuyệt đối.

26

Nhiệt độ bề mặt của lớp vỏ.

27

Nhiệt độ trung bình của chất làm mát.

28

Thể tích của viên nhiên liệu.

29

Tiết diện phân hạch vi mô theo năng lượng notron.

30

Thông lượng notron theo năng lượng của notron.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

MỞ ĐẦU

Độ cháy của nhiên liệu hạt nhân là một đại lượng đóng vai trò quan trọng

trong lĩnh vực điện hạt nhân. Xác định chính xác độ cháy của nhiên liệu là yêu cầu

cần thiết trong việc quản lý nhiên liệu, nhằm đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn hạt

nhân và tối ưu tính kinh tế của chu trình nhiên liệu. Các tiêu chuẩn an toàn hạt

nhân có liên quan trực tiếp tới độ cháy bao gồm: Thông lượng nhiệt tới hạn, hệ số

độ phản ứng, độ giàu nhiên liệu, sự tích tụ CRUD, ứng suất, độ biến dạng và tính

mỏi, oxi hóa và hydrua, áp suất khi bên trong thanh nhiên liệu và khả năng nóng

chảy nhiên liệu [13, 14, 21].

Độ cháy của nhiên liệu có thể được xác định bằng nhiều phương pháp khác

nhau như là phương pháp khối phổ kế, phương pháp phân tích hóa học hoặc là các

phương pháp phân tích không phá hủy mẫu. Phương pháp khối phổ kế và phân tích

hóa học có giá thành rất cao, tốn nhiều thời gian tiến hành và mẫu đo sẽ bị phá hủy

[13]. Để hạn chế những nhược điểm đó, trong luận văn này, tác giả sẽ sử dụng

phương pháp phân tích không phá hủy mẫu để xác định độ cháy của thanh nhiên

liệu hạt nhân. Phương pháp này dựa vào việc đo đạc hoạt độ của các sản phẩm

phân hạch thông qua các bức xạ gamma để xác định độ cháy nhiên liệu và các

thông tin về phân bố theo trục và theo bán kính của các sản phẩm phân hạch này,

cùng với sự di chuyển của chúng bên trong thanh nhiên liệu. Phương pháp cho độ

chính xác cao, thời gian phân tích nhanh, giá thành rẻ và đặc biệt là giữ được sự

toàn vẹn của thanh nhiên liệu [16].

Luận văn có tiêu đề là: “Xác định độ cháy của thanh nhiên liệu trong lò

phản ứng hạt nhân bằng phương pháp tỷ số đồng vị”. Bố cục của luận văn gồm ba

chương:

- Chương I: Cơ sở lý thuyết.

- Chương II: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.

- Chương III: Kết quả và thảo luận.

Trong luận văn có sử dụng 44 đồ thị, hình vẽ và 16 bảng biểu.

ĐINH VĂN THÌN

1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Độ cháy và mối liên hệ với các đại lƣợng quan trọng trong lò phản

ứng hạt nhân.

1.1.1. Độ cháy.

Độ cháy được định nghĩa là tổng năng lượng nhiệt được tạo ra trên một đơn

vị khối lượng vật liệu phân hạch ban đầu trong lò phản ứng. Đơn vị thường được

dùng đối với độ cháy là MWd/kg hoặc GWd/t, đơn vị này được sử dụng trong

trường hợp chúng ta muốn nhấn mạnh đến khía cạnh tạo ra nhiệt của nhiên liệu.

Độ cháy của nhiên liệu hạt nhân được xác định theo phương trình [16]:

(1.1)

Độ cháy liên hệ với công suất nhiệt của lò phản ứng theo không gian và thời

gian như sau [22]:

(1.2)

Ngoài ra, độ cháy còn được định nghĩa theo đơn vị phần trăm như sau [14]:

(1.3)

Ở đây: BU là độ cháy của nhiên liệu; Nf là số phản ứng phân hạch đã xảy ra

trong nhiên liệu; NHM và mHM lần lượt là số hạt nhân và khối lượng của nguyên tố

nặng có mặt trong nhiên liệu tại thời điểm ban đầu;

là công suất nhiệt tại vị

trí r và thời điểm t bất kỳ.

1.1.2. Liên hệ giữa độ cháy và các đại lƣợng quan trọng trong lò phản

ứng hạt nhân.

1.1.2.1. Các đại lƣợng nhiệt động học.

Tốc độ sinh nhiệt thể tích trong một viên nhiên liệu [22]:

ĐINH VĂN THÌN

2

(1.4)

Công suất tuyến tính của một viên nhiên liệu [22]:

(1.5)

Thông lượng nhiệt trung bình đi qua bề mặt thanh nhiên liệu [22]:

(1.6)

Công suất nhiệt toàn phần của tâm lò [22]:

(1.7)

Độ cháy của một viên nhiên liệu liên hệ với tốc độ sinh nhiệt thể tích, công

suất tuyến tính và thông lượng nhiệt đối với một viên nhiên liệu được xác định như

sau:

(1.8)

Độ cháy sẽ quyết định trực tiếp đến tốc độ sinh nhiệt thể tích, do đó ảnh

hưởng đến quá trình dẫn nhiệt trong viên nhiên liệu [22]:

(1.9)

Quá trình dẫn nhiệt từ nhiên liệu ra chất tải nhiệt theo định luật Fourier:

(1.10)

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3

Hình 1. Dẫn nhiệt trong thanh nhiên liệu hạt nhân [22].

Thông lượng nhiệt trên lớp vỏ hình đĩa:

(1.11)

Thông lượng nhiệt trên lớp vỏ hình trụ:

(1.12)

Giá trị của thông lượng nhiệt sẽ quyết định trực tiếp đến quá trình sôi của

chất tải nhiệt như trong hình 2: Vùng sôi hạt nhân (A-B) tạo thành cách bọt khí từ

điểm tâm hóa hơi ngẫu nhiên phân bố trên bề mặt; B là điểm cháy hỏng hay còn

gọi là điểm thông lượng nhiệt tới hạn; Sôi chuyển tiếp (B-C-D) các bọt khí bắt đầu

ngưng tụ lại; Sôi màng (D-E) tiếp tục tạo ra các lỗ trống của hơi nước trên bề mặt

và các bọt khí thoát khỏi bề mặt.

Hình 2. Đường cong sôi của Ukiyama [22].

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

4

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.1.2.2. Các tiêu chí an toàn đối với nhiên liệu hạt nhân.

Thông lƣợng nhiệt tới hạn CHF.

Thông lượng nhiệt tới hạn hay còn gọi là khủng hoảng sôi mô tả về giới hạn

nhiệt của các quá trình biến đổi trạng thái của chất tải nhiệt trong lò phản ứng.

Trong lò phản ứng PWR thì CHF xuất hiện khi mà mật độ các bọt khí từ quá trình

sôi hạt nhân tại lớp biên của thanh nhiên liệu rất lớn đến mức các bọt khí này kết

tụ lại với nhau và tạo thành một lớp màng khí ngay tại bề mặt của thanh nhiên liệu.

Hệ số truyền nhiệt từ thanh nhiên liệu qua lớp màng này có giá trị nhỏ hơn nhiều

lần khi so sánh với hệ số truyền nhiệt qua chất lỏng. Sự xuất hiện của CHF sẽ kéo

theo sự tăng lên nhanh chóng giá trị nhiệt độ tại lớp vỏ thanh nhiên liệu. Tại điều

kiện nhiệt độ này thì quá trình oxi hóa hoặc là nóng chảy lớp vỏ thanh nhiên liệu

sẽ sảy ra nhanh chóng, dẫn tới phá hỏng lớp vỏ [21].

Trong PWR, thông lượng nhiệt tới hạn này được đặc trưng bởi khoảng cách

tính từ điểm sôi hạt nhân DNBR, chính bằng tỷ số của CHF với giá trị thông lượng

nhiệt tại một điểm trên thanh nhiên liệu. Tương tự đối với lò BWR thì giá trị CHF

được đặc trưng bởi giá trị tỷ số công suất tới hạn CPR, chính bằng tỷ số của thông

lượng nhiệt tới hạn với giá trị thông lượng nhiệt thật sự của thanh nhiên liệu.

Chúng ta có thể xác định thông lượng nhiệt tới hạn phụ thuộc vào áp suất và

tốc độ dòng chảy của chất tải nhiệt. Giá trị DNBR chính là giới hạn an toàn đối với

thanh nhiên liệu trong quá trình vận hành, giới hạn này cho phép xác định được sự

phá hỏng của nhiên liệu. CHF sẽ liên quan đến từng kiểu thanh nhiên liệu cụ thể

thông qua các thông số như áp suất, vận tốc dòng khối, chất lượng dòng chảy. Giới

hạn an toàn DNBR thường lấy xấp xỉ 1.15, giới hạn này sẽ đảm bảo sự toàn vẹn

của thanh nhiên liệu.

Ngoài ra, chúng ta còn sử dụng thêm 1 giới hạn an toàn nữa là CPR/DNB

để đặc trưng cho quá trình tăng lên của thông lượng nhiệt trong điều kiện vận hành

không ổn định. Khi mà giá trị của tốc độ sinh nhiệt tuyến tính LHGR được đưa ra,

thì hệ số truyền nhiệt của thanh nhiên liệu bị oxi hóa có bề mặt nhám sẽ tăng lên so

với thanh nhiên liệu có bề mặt trơn. Đặc tính truyền nhiệt của thanh nhiên liệu bị

ảnh hưởng nhiều bởi các lớp oxi hóa của các đồng vị nặng. Quá trình này xảy ra ở

ĐINH VĂN THÌN

5

lớp vỏ khi mà giá trị độ cháy tăng lên. Khi đó thì sự biến đổi cấu trúc và vật liệu sẽ

ảnh hưởng trực tiếp đến các đặc tính truyền nhiệt.

Để tính toán được tính toàn vẹn của lớp vỏ nhiên liệu thì chúng ta cần xem

xét ba đại lượng đó là [21]:

- Khoảng thời gian của quá trình chuyển tiếp sôi.

- Hệ số truyền nhiệt của bề mặt lớp vỏ với chất tải nhiệt sau quá trình

chuyển tiếp sôi.

- Khoảng thời gian làm mát trở lại đối với lớp vỏ.

Bảng 1: Giá trị giới hạn an toàn của một số nước đang sử dụng [21].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Quốc gia Loại tiêu chí Giá trị

Quốc gia

Loại tiêu chí

Giá trị

Phần Lan

Nhật Bản

DNB

1.33

DNB

1.17

CPR

1.06

CPR

1.06

Pháp

CHF

1.17;1.30

Hà Lan

DNB

1.30

DNB

1.15

Đức

Thụy Điển

DNB

1.17

CPR

1.09

CPR

1.06

Hungary

DNB

1.33

Thụy Sĩ

DNB

1.15-1.45

CPR

1.06

Hệ số độ phản ứng.

Hệ số độ phản ứng liên quan tới các tiêu chí an toàn của lò phản ứng nước

nhẹ, chúng ta xem xét đến hệ số nhiệt độ của chất làm chậm hoặc là các hệ số độ

phản ứng âm. Các hệ số độ phản ứng sẽ phụ thuộc vào năm đại lượng sau [21]:

- Nhiệt độ của nhiên liệu

.

- Nhiệt độ của chất làm chậm

.

- Thành phần thể tích của hơi nước trong chất tải nhiệt µ.

- Áp suất của hệ thống

.

- Hàm lượng của boron.

ĐINH VĂN THÌN

6

Chúng ta xét đến nhiệt độ của nhiên liệu thông qua hiệu ứng Doppler

,

ở đây

là độ phản ứng và thể hiện ngay lập tức giá trị năng lượng được tạo thành

trong nhiên liệu. Hằng số thời gian của nhiên liệu (cỡ vài giây) sẽ phụ thuộc chủ

yếu vào nhiệt dung riêng của nhiên liệu, bởi vì nó sẽ làm ảnh hưởng đến thời gian

trễ của các thay đổi về nhiệt độ của chất làm chậm và hệ số rỗng. Do vậy mà hệ số

nhiệt độ của nhiên liệu sẽ phụ thuộc vào độ giàu và độ cháy của nhiên liệu. Tuy

nhiên, sự phụ thuộc của hệ số nhiệt độ của nhiên liệu vào độ cháy là không đáng

kể đối với lò phản ứng nước nhẹ.

Hệ số nhiệt độ của chất làm chậm

dẫn tới hai ảnh hưởng chính như sau:

- Mật độ của nước sẽ giảm, dẫn đến hệ số rỗng tăng lên.

- Làm cứng phổ của notron nhiệt, dẫn đến việc làm thay đổi tiết diện notron

hiệu dụng.

Đối với lò nước áp lực PWR,

sẽ nhận giá trị âm trong điều kiện vận

hành bình thường, nhưng sẽ nhận giá trị dương tại điều kiện nhiệt độ thấp. Do hàm

lượng boron giảm tại cuối chu trình nhiên liệu nên sẽ dẫn tới giá trị của

càng

nhận giá trị nhỏ hơn. Điều này gây ra ảnh hưởng lớn trong các tai nạn như vỡ

đường ống dẫn hơi, bởi vì khi đó lò phản ứng sẽ sinh ra công suất lớn hơn.

Đối với lò nước sôi BWR, áp suất của hệ thống sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến

nhiệt độ bão hòa của chất làm chậm, sụt áp trong hệ thống sẽ gây ra sự tăng cường

bọt khí trong nước. Điều này dẫn đến sự thay đổi độ phản ứng âm trong lò. Khi hệ

số rỗng có giá trị đáng kể sẽ dẫn tới việc áp suất trong lò tăng lên đột ngột. Đây là

nguyên nhân chính làm ngắt tua bin ra khỏi hệ thống.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Độ giàu nhiên liệu.

Độ giàu 5% được sử dụng để đảm bảo tính tới hạn khi chế tạo, xử lý và vận

chuyển. Độ giàu ảnh hưởng trực tiếp đến độ cháy, muốn có độ cháy cao hơn thì

chúng ta cần độ giàu phải cao hơn tương ứng. Chúng ta luôn mong muốn chế tạo

ĐINH VĂN THÌN

7

được nhiên liệu có độ cháy cao nhằm tăng hiệu quả kinh tế, nhưng vẫn đảm bảo

không ảnh hưởng đến môi trường và phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Sự tích tụ CRUD.

Lượng CRUD tối đa được phép tích tụ trên lớp vỏ nhiên liệu cần phải được

xem xét. Đại lượng này là một hàm phụ thuộc vào độ cháy và thời gian chiếu xạ

của nhiên liệu. Thành phần CRUD gây ra sự ăn mòn lớp vỏ nhiên liệu, ảnh hưởng

lớn đến tiêu chuẩn an toàn. CRUD cũng làm thay đổi hệ số dẫn nhiệt giữa lớp vỏ

và chất tải nhiệt. Giá trị tối đa của CRUD tùy thuộc vào các nước khác nhau, trong

thiết kế nhiên liệu, chúng ta cần tính toán đến quá trình tích lũy CRUD và tốc độ

ăn mòn của nó đối với lớp vỏ theo thành phần vật liệu, diện tích bề mặt lớp vỏ và

lịch sử chạy lò.

Ứng suất, độ biến dạng và tính mỏi.

Theo giới hạn thiết kế thì ứng suất của lớp vỏ phải bằng 0.2% ứng suất kéo

tại nhiệt độ vận hành bình thường. Độ biến dạng được phép là 1%, độ biến dạng

này được tính theo sự thay đổi độ rộng khe giữa nhiên liệu và lớp vỏ do sự quá áp

từ bên ngoài hay còn gọi là quá trình rão thông qua sự giãn nở nhiệt. Giới hạn biến

dạng liên quan trực tiếp đến hiện tượng tương tác cơ học giữa lớp vỏ và nhiên liệu

PCMI, hiện tượng này sẽ dẫn đến việc rão lớp vỏ, rão nhiên liệu và sự giãn nở

nhiệt của viên nhiên liệu. Giới hạn về độ biến dạng và ứng suất mỏi phụ thuộc loại

nhiên liệu, cấu tạo của lớp vỏ và giá trị của độ cháy. Tại một số quốc gia áp dụng

tiêu chuẩn 3.5% độ biến dạng cho trường hợp độ cháy cao (>60 MWd/kg) [21].

Oxi hóa và hydrua.

Sự oxi hóa và hydrua ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của nhiên liệu trong

cả vận hành bình thường và quá trình chuyển tiếp. Lớp vỏ nhiên liệu sẽ bị ăn mòn

bởi oxi hóa và suy giảm phẩm chất vật liệu, dẫn đến việc giảm hệ số truyền nhiệt

giữa lớp vỏ và chất tải nhiệt khi mà nhiệt độ nhiên liệu tăng lên. Quá trình hấp thụ

hydro của lớp vỏ để tạo thành lớp hydrua sẽ làm cho lớp vỏ bị hóa giòn, dễ vỡ

[21].

Hai quá trình này xảy ra với tốc độ càng cao khi mà độ cháy nhiên liệu càng

lớn. Đối với lò nước sôi BWR thì tốc độ ăn mòn càng thấp khi mà nhiệt độ vận

ĐINH VĂN THÌN

8

hành thấp, nhưng tốc độ hấp thụ hydro lại tăng lên đáng kể khi mà bề dày của lớp

oxit tăng lên. Đối với lò nước áp lực PWR thì tốc độ hấp thụ hydro duy trì gần như

là hằng số khi mà độ cháy tăng lên, tuy nhiên do hiệu ứng phản hồi nhiệt sẽ dẫn

đến việc tăng lên nhanh chóng của tốc độ ăn mòn do oxi hóa.

Hình 3. Độ dẫn nhiệt của UO2 theo nhiệt độ [21].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Áp suất khi bên trong thanh nhiên liệu.

Khí phân hạch được sinh ra sẽ làm thay đổi áp suất bên trong thanh nhiên

liệu, dẫn đến sự phá hủy lớp vỏ. Lượng khí phân hạch này phụ thuộc vào cấu trúc

hóa học của nhiên liệu, thời gian chiếu xạ và nhiệt độ nhiên liệu, do vậy mà phụ

thuộc trực tiếp vào công suất nhiệt và độ cháy. Tại độ cháy cao (40-60 GWd/t),

lượng khí phân hạch tăng lên nhanh chóng. Đặc biệt, khí phân hạch sẽ ảnh hưởng

mạnh đến vùng ngoài biên của nhiên liệu trong các điều kiện tai nạn hoặc chuyển

tiếp [21].

Khi mà khí phân hạch tăng lên, áp suất khí trong thanh nhiên liệu tăng lên

sẽ làm giảm độ dẫn nhiệt của chất khí. Ngoài ra, quá trình dẫn nhiệt giữa nhiên

liệu và vỏ sẽ bị thay đổi bởi độ rộng khe giữa chúng bị biến dạng. khí Xe và Kr sẽ

làm giảm độ dẫn nhiệt của He, dẫn đến việc tăng nhiệt độ nhiên liệu. Bên cạnh đó

thì cơ chế phản hồi nhiệt cũng sẽ làm tăng lên khí phân hạch, làm thay đổi mức

công suất nhiệt của mỗi thanh, làm cho giá trị khí phân hạch trong từng thanh

ĐINH VĂN THÌN

9

nhiên liệu sẽ khác nhau. Áp suất khí trong thanh nhiên liệu cao sẽ gây ảnh hưởng

nghiêm trọng đến lớp vỏ trong các tai nạn như LOCA.

Tại mỗi nước khác nhau thì tiêu chí về áp suất trong thanh nhiên liệu cũng

khác nhau, thường thì áp suất này phải được giữ ở giá trị nhỏ hơn áp suất của hệ

thống tải nhiệt trong điều kiện vận hành bình thường nhằm ngăn chặn quá trình rão

của lớp vỏ. Ngoài ra thì người ta còn áp dụng tiêu chuẩn là áp suất trong thanh

nhiên liệu có thể lớn hơn áp suất của hệ thống nhưng mà tốc độ rão của lớp vỏ

không được lớn hơn tốc độ phồng rộp của nhiên liệu.

Khi độ cháy cao hoặc là trong trường hợp xảy ra tai nạn thì năng lượng sẽ

tích lũy trong thanh nhiên liệu làm cho lớp vỏ phồng căng và vỡ. Điều này là một

thử thách rất lớn đối với khả năng làm lạnh tâm lò, do vậy mà chúng ta cần tính

toán kỹ lưỡng để đảm bảo tính năng an toàn.

Hình 4. Sự trương nở viên nhiên liệu và rão của lớp vỏ [21].

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

10

Hình 5. Độ dẫn nhiệt qua khe theo độ cháy của thanh nhiên liệu PWR [21].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Nóng chảy nhiên liệu.

Khả năng nóng chảy của nhiên liệu sẽ phụ thuộc vào tốc độ sinh nhiệt tuyến

tính trong tâm lò phản ứng, mà tốc độ sinh nhiệt tuyến tính lại phụ thuộc vào độ

cháy và thành phần của nhiên liệu.

Hình 6. Tốc độ sinh nhiệt tuyến tính theo chiều cao tâm lò phản ứng [21].

Hình 7. Tốc độ sinh nhiệt tuyến tính theo độ cháy [21].

Trong hình trên, giới hạn biến dạng 1% là nhỏ nhất khi bắt đầu một chu kỳ,

còn nóng chảy nhiên liệu và các tiêu chí an toàn khác sẽ có giá trị nhỏ hơn khi mà

độ cháy tăng lên.

ĐINH VĂN THÌN

11

Tóm lại, giới hạn về độ cháy phụ thuộc vào loại nhiên liệu và nhà cung cấp

nhiên liệu hạt nhân, giá trị độ cháy thường được tính cho một viên nhiên liệu, một

thanh nhiên liệu hoặc là một bó nhiên liệu. Giới hạn độ cháy được xác định cụ thể

ở một số quốc gia như sau [21]:

- Giới hạn độ cháy trung bình của một thanh nhiên liệu tại Mỹ là 62GWd/t.

- Giới hạn độ cháy trung bình của một bó nhiên liệu tại Pháp là 52GWd/t

đối với nhiên liệu UO2 và 47GWd/t đối với nhiên liệu MOX.

- Giới hạn độ cháy trung bình của một bó nhiên liệu lò VVER là 57GWd/t.

- Giới hạn độ cháy trung bình của một bó nhiên liệu lò BWR tại Hà Lan là

50GWd/t.

- Tại Nhật Bản, giới hạn độ cháy trung bình của một bó nhiên liệu UO2 của

lò PWR và BWR là 55GWd/t, với nhiên liệu MOX lò PWR là 45GWd/t và lò

BWR là 40GWd/t.

- Tại Đức, giới hạn độ cháy trung bình của một bó nhiên liệu UO2 của lò

PWR là 65 GWd/t và BWR là 53GWd/t.

- Giới hạn độ cháy của một bó nhiên liệu tại Thụy Sĩ là từ 50 đến 70GWd/t

tùy thuộc vào loại nhiên liệu.

Độ cháy đóng vai trò cực kỳ quan trọng, nghiên cứu đại lượng này không

những đem lại giá trị kinh tế cao mà còn đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn hạt nhân.

Các tiêu chuẩn thiết kế hiện tại đều phải dựa trên sự phụ thuộc vào độ cháy, đặc

biệt là việc tính đến các tai nạn trong thiết kế như LOCA.

Những năm gần đây đã có rất nhiều các dữ liệu liên hệ giữa độ cháy và các

biến đổi của nhiên liệu nhằm đảm bảo an toàn trong vận hành. Tuy nhiên, chúng ta

cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn nữa để đảm bảo chắc chắn các tiêu chí an toàn khi

sử dụng giá trị độ cháy cao, khi độ cháy càng cao thì giá thành của nhiên liệu sẽ

càng giảm xuống, nhưng quá trình tái xử lý nhiên liệu sẽ gặp khó khăn hơn.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

12

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.2. Các phƣơng pháp xác định độ cháy.

Các nghiên cứu về độ cháy của nhiên liệu đã được phát triển từ rất lâu, độ

cháy là một đại lượng rất quan trọng trong các chương trình phân tích nhiên liệu

hạt nhân. Độ cháy cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và vận hành đối

với các lò phản ứng hạt nhân khi chúng ta xem xét đến khía cạnh an toàn và khả

năng vận hành.

Có rất nhiều phương pháp để xác định độ cháy của nhiên liệu hạt nhân đã

qua chiếu xạ, các phương pháp này đều dựa trên nguyên lý đo đạc [1, 4, 7, 13]:

- Sự thay đổi thành phần đồng vị của các nguyên tố phân hạch thông qua

quá trình chiếu xạ trong nhiên liệu hạt nhân.

- Lượng sản phẩm phân hạch được sinh ra thông qua quá trình chiếu xạ

của nhiên liệu hạt nhân.

Trong thực nghiệm, chúng ta sử dụng ba phương pháp đó là: phân tích hóa

học, khối phổ kế và phân tích không phá hủy mẫu. Phương pháp khối phổ kế mang

lại kết quả chính xác hơn so với những phương pháp khác, bởi vì phương pháp này

phân tích trực tiếp thành phần đồng vị của uran và plutoni trong nhiên liệu trước và

sau khi chiếu xạ. Ngoài ra, chúng ta cũng sử dụng phương pháp hóa học và không

phá hủy mẫu, cả hai phương pháp này đều đo đạc hoạt độ phóng xạ của các sản

phẩm phân hạch được tạo thành trong nhiên liệu, hai phương pháp này có giá

thành thấp hơn và dễ dàng thực hiện hơn.

1.2.1. Xác định độ cháy bằng phƣơng pháp hóa học.

Lựa chọn đồng vị đại diện để phân tích [13]:

Các đồng vị phóng xạ thỏa mãn để chọn làm đồng vị đại diện cho độ cháy

cần đáp ứng được một số yêu cầu về phân tích hóa phóng xạ như sau:

- Không có khả năng di chuyển trong nhiên liệu khi chiếu xạ.

- Có tiết diện tạo thành và tiết diện phá hủy thấp để tránh sự ảnh hưởng

đến các đồng vị liền kề.

- Đồng vị phải biết chính xác giá trị về suất lượng phân hạch và không

thay đổi theo năng lượng của notron.

ĐINH VĂN THÌN

13

- Phải có đặc trưng phát xạ tốt đối với quang phổ bức xạ và máy đo liều

bức xạ.

Từ việc xem xét tới các điều kiện trên thì có 3 đồng vị được lựa chọn đó là: Zr95, Cs137 và Ce144. Các đồng vị này có suất lượng phân hạch lớn, thời gian bán rã dài và tính chất hóa học đơn giản. Tuy nhiên, Cs137 có xu hướng di chuyển trong

nhiên liệu nếu được chiếu xạ ở nhiệt độ cao. Do đó, khi chọn để phân tích chúng ta

cần phải xem xét đối với từng điều kiện chiếu xạ cụ thể.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Phân tích hóa học [13]:

Mẫu được hòa tan trong axit nitric (HNO3), sau đó mẫu sẽ được pha loãng

với nước và được cất giữ cho việc phân tích. Các lọ được sử dụng phải được làm

bằng thủy tinh để tránh sự hấp thụ các đồng vị trong mẫu.

Các đồng vị trong dung dịch sẽ được tách ra bằng các quá trình hóa học, Zr95 sẽ được làm sạch bằng phương pháp cùng lắng đọng trong lanthanium

fluoride (muối LaF3) và được lắng đọng như là barium fluoziconate (muối

BaZrF6). Tiếp đến mẫu lắng đọng lại được hòa tan trong dung dịch axit nitric, quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi Zr95 thu được dưới dạng mandalate (C8H7O3)1-.

Cs137 và Ce144 cũng được phân tách bằng phương pháp lắng đọng, cuối cùng

thu được Cs137 dưới dạng chloropatinate và Ce144 dưới dạng (C2O4) 2- oxalate.

Các mẫu chuẩn hoạt độ phóng xạ sẽ được pha với các dung dịch mẫu Zr95, Cs137 và Ce144 mà chúng ta đã chuẩn bị. Sau đó chúng ta sẽ sử dụng các hệ đo bức

xạ gamma bán dẫn để ghi nhận bức xạ từ các mẫu này.

1.2.2. Xác định độ cháy bằng phƣơng pháp khối phổ kế.

Các dung dịch mẫu được dùng đều không cần phân tách bằng hóa học trước

đó. Dung dịch được nhỏ giọt và cho bốc hơi trên một sợi dây tóc, sau đó chúng ta

lắp sợi dây tóc này với nguồn ion.

Khối phổ kế của uran [13]:

ĐINH VĂN THÌN

14

Khối phổ kế của uran điển hình được cho trong hình dưới. Chúng ta có tỷ số

đồng vị U235 và U238 trong UO2 tự nhiên là . Trong hình thì có 63% U235 đã bị phân hạch và 12% U235 đã chuyển thành U236. Do vậy mà mẫu này có độ

cháy là 4370 MWd/t.

Hình 8. Khối phổ kế của UO2 tự nhiên và sau khi chiếu xạ [13].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Khối phổ kế của các sản phẩm phân hạch [13]:

U238 chuyển đổi thành Pu239 thông qua phản ứng chiếm bắt notron và phân rã beta. Sau đó Pu239 lại tiếp tục chuyển thành các đồng vị khác thông qua chiếu

xạ.

Pu239 và Pu241 có khả năng phân hạch tốt giống như U235, do đó plutonium

sẽ đóng góp đáng kể vào độ cháy của nhiên liệu. Các khối phổ kế của uranium và

plutonium được cho trong hình dưới:

ĐINH VĂN THÌN

15

Hình 9. Khối phổ kế của uranium và plutonium trong mẫu trải qua chiếu xạ [13].

Phổ trên cho thấy dòng U+ và Pu+ đã nổi rõ trên phổ, thành phần uranium

trong mẫu là 0.17% U235; 0.08% U236 và 99.7% U238.

Hình 10. Phổ plutonium sau khi chiếu xạ [13].

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

16

Thành phần các đồng vị lần lượt là 65.9% Pu239; 25.1% Pu240; 6.72% Pu241

và 2.66% Pu242.

Trong hình dưới, khi mà dòng ion tại giá trị tỷ số khối lượng trên điện tích là 271 khi UO2 chứa O17 thì Pu239 chiếm 15% cường độ dòng ion. Tại vị trí 272 thì có sự thay đổi không đáng kể trong cường độ tương đối của UO2 chứa O18, chúng ta không thể ước tính được số lượng của Pu239. Do vậy mà chúng ta có thể kết luận rằng có 1 lượng đáng kể Pu239 đã được tạo thành từ U238, trong khi đó lượng Pu241 được tạo thành từ Pu240 là quá nhỏ và có thể bỏ qua được. Vì thế mà chúng ta không thể xác định độ cháy bằng khối phổ kế của Pu239 trong trường hợp này được. Chúng ta sẽ đi tính toán đóng góp đến độ cháy của Pu239 thông qua các sản

phẩm phân hạch. Các sản phẩm cần phải thỏa mãn:

- Có đặc trưng phát xạ tốt đối với phân tích bằng khối phổ kế.

- Tồn tại một đồng vị có thể che chắn được đối với sự hiệu chỉnh nhiễm bẩn

tự nhiên.

Từ đó chúng ta chọn ra được Zirconium và Neodymium.

Bảng 2: Các đồng vị đặc trưng phù hợp với phương pháp khối phổ kế [13].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Nguyên tố

Số khối Độ phổ biến

(%)

Suất lƣợng phân hạch với U235 (%)

Suất lƣợng phân hạch với Pu239 (%)

0.56

84

9.85

86

7.02

87

Strontium

82.56

88

5.77

90

51.46

90

91

11.23

5.84

92

17.11

6.03

Zirconium

93

6.45

3.90

94

17.40

6.40

95

6.20

5.90

ĐINH VĂN THÌN

17

96

2.80

6.33

92

15.86

94

9.12

95

15.70

6.27

16.50

96

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Molybdenum

9.45

6.09

97

23.75

5.78

98

100

9.62

6.30

136

0.193

138

0.256

88.48

6.44

140

5.68

Cerium

142

11.07

5.95

6.69

144

6.00

5.28

142

27.13

143

12.20

5.98

6.31

144

23.87

5.67

5.29

145

8.30

3.95

4.24

Neodymium

146

17.18

3.07

3.53

148

5.72

1.70

2.28

150

5.60

0.67

1.38

Hình 11 biểu diễn phổ kế gia tốc của zirconium tự nhiên và zirconium được

tạo thành do phân hạch từ mẫu zirconium tự nhiên.

Đóng góp đến độ cháy của Pu239 là 5.3×1019 nguyên tử Zr90 trên 1g uran trong dung dịch mẫu. Zr93 được tạo thành bởi phân hạch trong mẫu là 1.09×1018 trên 1g uran. Do đó mà tỷ số Zr93 trên Zr90 trong hình 11 là 2.06×10-2.

Khi U235 phân hạch 63% thì số Zr93 được tạo ra là 7.28×1017 trên 1g uran. Do đó số Zr93 được tạo ra từ Pu239 là 3.62×1017 trên 1g uran. Điều này sẽ tương ứng với 8.63×1018 phân hạch của Pu239, từ đó Pu239 đóng góp vào độ cháy là 3610

ĐINH VĂN THÌN

18

MWd/t của uran. Đóng góp đến độ cháy của U235 là 4370 MWd/t của uran. Do vậy

mà độ cháy của mẫu là 7980 MWd/t của uran với sai số nhỏ hơn 5%.

Hình 11. Khối phổ kế của zirconium tự nhiên và của zirconium trong UO2

bị chiếu xạ có pha trộn với dung dịch zirconium tự nhiên [13].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.2.3. Xác định độ cháy bằng phƣơng pháp không phá hủy mẫu.

Cả hai phương pháp kể trên đều được tiến hành bằng cách phá hủy mẫu để

chuyển thành dung dịch, chúng ta luôn muốn tìm ra cách thức để xác định được độ

cháy mà không phải phá hủy mẫu đo. Phương pháp không phá hủy không cần sự

can thiệp của phương pháp hóa học, do đó mà tiết kiệm được giá thành cũng như

quá trình thực hiện sẽ đơn giản hơn, tuy nhiên chúng ta cần sử dụng thiết bị đo có

độ nhạy cao hơn như là các hệ đo sử dụng detector germanium [1, 2, 7].

Rất nhiều sản phẩm phân hạch được tạo ra trong nhiên liệu hạt nhân trong

quá trình chiếu xạ. Do vậy mà phương pháp không phá hủy sẽ xác định độ cháy

thông qua cường độ tương đối của các tia gamma được phát ra từ các sản phẩm

phân hạch khác nhau. Các đồng vị được chọn phải suất phát từ cùng một nguyên tố

để cho những thay đổi dưới điều kiện nhiệt độ cao của các đồng vị này có xu

hướng tương tự nhau, đặc biệt là tính di cư của một số nguyên tố. Vì lý do đó,

ĐINH VĂN THÌN

19

chúng ta sẽ chọn hai cặp đồng vị là Cs134 và Cs137 hoặc Xe131 và Xe133 để tính toán

độ cháy [14, 16].

Chúng ta tính toán độ cháy theo các bước sau [14]:

- Các notron có năng lượng khác nhau sẽ được tạo ra từ phân hạch hạt nhân.

Thông lượng notron sẽ được tính toán thông qua phương trình tới hạn đa nhóm đối

với lò phản ứng. Các thông lượng notron ứng với các mức năng lượng khác nhau

sẽ nhận được từ tỷ số đối với thông lượng notron nhiệt.

- Khi mà phản ứng hạt nhân bị ảnh hưởng bởi năng lượng notron, các hằng

số có liên quan đến phản ứng sẽ được tính toán đối với các nguyên tố phân hạch

dựa trên phổ năng lượng notron trong lò phản ứng.

- Tỷ số hoạt độ giữa các sản phẩm phân hạch được chọn là một hàm ổn định

của thông lượng notron theo thời gian tại một vị trí xác định trong mẫu.

- Độ cháy sẽ được tính toán khi mà thông lượng notron và các hằng số hạt

nhân kết hợp với tỷ số hoạt độ nhận được từ bước trên.

Khi nhiên liệu được chiếu xạ trong lò phản ứng, số lượng đồng vị của sản

phẩm phân hạch thay đổi thông qua chiếm bắt notron và phân hạch hạt nhân. Sự

biến đổi này được biểu diễn bằng phương trình tổng quát sau [11, 15, 16]:

(1.13)

Trong đó:

là sản phẩm phân hạch;

là số hạt nhân kim loại nặng

trong nhiên liệu;

là thông lượng notron;

là suất lượng phân hạch của sản

phẩm phân hạch

;

là tiết diện phân hạch của đồng vị phân hạch;

là hằng số phân rã của sản phẩm phân hạch

;

và

lần lượt là tiết

diện chiếm bắt notron của sản phẩm phân hạch

và

.

Thực tế vận hành của lò phản ứng hạt nhân cho thấy rằng nhiên liệu không

được chiếu xạ liên tục mà sẽ được chiếu theo nhiều lần với các thông số khác

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

20

nhau, do đó mà sự thay đổi của thanh nhiên liệu phụ thuộc rất lớn vào lịch sử vận

hành và cấu hình cụ thể của lò phản ứng.

Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng phổ kế gamma với hệ detector bán

dẫn siêu tinh khiết để ghi nhận hoạt độ phóng xạ của các sản phẩm phân hạch. Sản

phẩm phân hạch được sử dụng phải thỏa mãn các điều kiện sau [4, 6, 16]:

- Sản phẩm phân hạch phải có suất lượng phân hạch gần bằng suất lượng

phân hạch của urani và plutoni.

- Tiết diện chiếm bắt notron của sản phẩm phân hạch cần phải đủ nhỏ để có

thể coi rằng hàm lượng của chúng chỉ được tạo thành từ phân hạch của đồng vị

phân hạch và không gây ra phản ứng chiếm bắt notron thứ cấp.

- Chu kỳ bán rã của sản phẩm phân hạch phải lớn so với thời gian chiếu xạ

để số lượng sản phẩm phân hạch vẫn tỷ lệ thuận với số phân hạch tại thời điểm

tiến hành đo đạc.

- Các tia gamma của sản phẩm phân hạch phải có năng lượng lớn (trên

500keV) để đảm bảo sự suy giảm trong thanh nhiên liệu là có thể bỏ qua được.

Việc xác định hoạt độ tuyệt đối của sản phẩm phân hạch là công việc tương

đối phức tạp, phụ thuộc mạnh vào cấu hình đo đạc và gây ra nhiều sai số, để khắc

phục vấn đề trên tác giả sử dụng một phương pháp mới gọi là “Phương pháp tỷ số

đồng vị”. Cơ sở của phương pháp này chính là đo tỷ số hoạt độ giữa hai sản phẩm

phân hạch phù hợp và kết hợp với phương pháp chuẩn nội. Phương pháp này sẽ ít

phụ thuộc vào cấu hình đo, do vậy mà giảm đáng kể sai số đóng góp vào kết quả

cuối cùng [5, 19, 20].

Dựa theo các tiêu chí trên, hai đồng vị Cs134 và Cs137 được sử dụng.

Với Cs134, đồng vị này không được sinh ra trực tiếp từ phản ứng phân hạch mà được tạo thành bởi phản ứng chiếm bắt notron: Cs133+n=Cs134. Trong đó Cs133

được tạo thành từ dãy:

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

21

Cs134 tỷ lệ với bình phương thông lượng notron, do đó mà cũng tỷ lệ với

bình phương của độ cháy.

Với Cs137, sản phẩm Cs137 chiếm ưu thế bởi phân hạch trực tiếp trong chuỗi

số khối 137 thông qua các phân rã beta:

Cs137 còn được tạo thành theo cách khác:

Nhưng trường hợp này có tiết diện chiếm bắt notron của Xe136 là rất nhỏ

(0.26b) nên được bỏ qua.

Cs137 có thời gian sống tương đối dài và được tạo thành trực tiếp từ phân

hạch nên độ phổ biến của chúng tỷ lệ với thông lượng notron, do đó mà tỷ lệ với

độ cháy.

Tỷ số của số hạt nhân Cs134 với Cs137 do đó sẽ tỷ lệ bậc nhất đối với độ

cháy.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.3. Lý thuyết lò phản ứng hạt nhân.

1.3.1. Tƣơng tác của notron với hạt nhân.

1.3.1.1. Tiết diện phản ứng.

Tiết diện vi mô.

Xác suất để xảy ra phản ứng giữa một một notron với một hạt nhân được

gọi là tiết diện hạt nhân vi mô. Bắn một chùm notron đồng nhất vào một bia mỏng,

tốc độ phản ứng sẽ tỷ lệ với cường độ chùm tia và số hạt nhân nguyên tử bia trên

một đơn vị diện tích:

Tiết diện vi mô được đưa ra theo biểu thức sau [2, 12]:

ĐINH VĂN THÌN

.

22

(1.14)

Hình 12. Bắn chùm notron đồng nhất đến một bia mỏng [12].

Mỗi loại phản ứng hạt nhân sẽ được đặc trưng bởi một xác suất xảy ra, vì

thế mà chúng ta có ba loại tiết diện vi mô là σf, σc và σs tương ứng với phản ứng

phân hạch, chiếm bắt và tán xạ notron. Tiết diện vi mô toàn phần được tính bởi

[12, 24]:

(1.15)

Đơn vị của tiết diện vi mô là [cm2] hoặc [barn].

Hình 13. Tiết diện vi mô của phân hạch giữa notron với 92U235 [12].

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

23

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Tiết diện vĩ mô.

Trong phần trên ta giả thiết rằng bia rất mỏng, các hạt nhân bia không che

lấp nhau. Tuy nhiên, trên thực tế các hạt nhân trong bia vẫn bị che bởi hạt nhân bia

khác. Chúng ta sẽ khảo sát lớp bề mặt bia x đến (x+dx), số hạt nhân bia trong dx là

dNA=Ndx, với N là mật độ hạt nhân bia. Tốc độ phản ứng toàn phần trong dx là:

. Tốc độ phản ứng này sẽ tương đương với tốc độ suy

giảm

của

cường độ

chùm notron:

(1.16)

Hình 14. Bắn chùm notron đồng nhất đến một bia dầy [12].

Hay:

(1.17)

Gọi:

là tiết diện vĩ mô toàn phần,

đặc trưng cho xác suất

tương tác của một notron trong toàn khối vật liệu bia:

(1.18)

Quãng đường đi được trung bình của notron trước khi xảy ra tương tác

được xác định như sau:

(1.19)

ĐINH VĂN THÌN

24

Lưu ý rằng mật độ hạt nhân trong lò phản ứng sẽ thay đổi theo cả vị trí và

thời gian. Do vậy mà tiết diện vĩ mô được viết dưới dạng tổng quát như sau:

(1.20)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.3.1.2. Phản ứng tán xạ neutron.

Quá trình tương tác của hạt nhân không làm phân bổ lại các thành phần

tham gia và trạng thái nội tại của chúng được gọi là tán xạ đàn hồi. Phương trình

tán xạ đàn hồi giữa notron với hạt nhân có dạng như sau [2, 11]:

Khi tương tác hạt nhân không dẫn đến sự thay đổi thành phần của các hạt

tham gia nhưng làm thay đổi trạng thái nội tại của chúng thì được gọi là tán xạ

không đàn hồi và được biểu diễn dưới dạng như sau [2, 3]:

hay

.

1.3.1.3. Phản ứng chiếm bắt notron.

Khi tương tác xảy ra thì notron sẽ bị hấp thụ hoàn toàn trong hạt nhân, kết

quả là sinh ra một hạt nhân mới với số khối lớn hơn một đơn vị đồng thời giải

phóng năng lượng dưới dạng sóng điện từ.

1.3.1.4. Phản ứng phân hạch hạt nhân.

Phản ứng hạt nhân quan trọng nhất trong lĩnh vực lò phản ứng là phản ứng

phân hạch, notron sẽ tương tác với các hạt nhân nguyên tố nặng, sau đó các hạt

nhân nặng này phân chia thành các hạt nhân nhẹ hơn, đồng thời phát ra năng

lượng. Các hạt nhân nhẹ được gọi là sản phẩm phân hạch, hầu hết các sản phẩm

này không bền và sẽ phân rã liên tiếp để trở về hạt nhân bền vững [10, 24].

Cơ chế của phản ứng phân hạch được mô tả bằng mẫu giọt, trong đó hạt

nhân được coi là một giọt chất lỏng mang điện tích dương. Giọt chất lỏng này tồn

tại được là do sự cân bằng giữa lực đẩy coulomb của các proton, lực hút của hạt

ĐINH VĂN THÌN

25

nhân và sức căng bề mặt. Khi notron tương tác với hạt nhân, trong hạt nhân xảy ra

dao động khiến hạt nhân từ hình cầu chuyển sang hình hai quả lê nối với nhau.

Quá trình dao động này kết thúc bằng sự phân tách thành hai hạt nhân có khối

lượng xấp xỉ nhau.

Điều kiện để phân hạch xảy ra là năng lượng kích thích E* phải lớn hơn

năng lượng ngưỡng phản ứng, năng lượng ngưỡng này xuất hiện do biến dạng,

diện tích bề mặt hạt nhân tăng lên dẫn đến sức căng bề mặt cũng tăng theo, sức

căng này có xu hướng bảo toàn dạng hình cầu của hạt nhân.

Hình 15. Cơ chế phân hạch hạt nhân theo mẫu giọt chất lỏng [2, 4].

Xét về mặt năng lượng, phản ứng phân hạch có thể xảy ra với các hạt nhân

có số khối lớn hơn 80. Tuy nhiên, trong lò phản ứng người ta chỉ quan tâm đến sự phân hạch của các hạt nhân nặng từ 90Th232 đến 94Pu242. Năng lượng ngưỡng và

năng lượng kích thích đối với một số hạt nhân nặng được cho trong bảng dưới:

Bảng 3. Năng lượng ngưỡng và kích thích đối với một số hạt nhân [4].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hạt nhân

Năng lƣợng

Năng lƣợng ngƣỡng (MeV)

kích thích (MeV)

5.07

5.9

90Th232

6.77

5.5

92U233

ĐINH VĂN THÌN

26

5.75

6.4

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

92U235

5.85

4.76

92U238

5.5

6.38

94Pu239

Từ bảng trên, năng lượng kích thích E* lớn hơn năng lượng ngưỡng đối với các hạt nhân 92U233, 92U235 và 92U239 còn đối với các hạt nhân 90Th232 và 92U238 thì E* nhỏ hơn năng lượng ngưỡng. Do vậy, các hạt nhân 92U233, 92U235 và 94Pu239 sẽ phân hạch với xác notron có năng lượng bất kỳ, còn 90Th232 và 92U238 chỉ phân

hạch với các notron có động năng lớn hơn năng lượng ngưỡng.

Các phân hạch hạt nhân sẽ tạo thành các sản phẩm phân hạch có khối lượng

trung bình, số khối của hai sản phẩm phân hạch chính nằm trong vùng 90 và 140, hình biểu diễn suất lượng phân hạch của 92U235 và 94Pu239 như dưới đây:

Hình 16: Suất lượng của sản phẩm phân hạch đối với 92U235 và 94Pu239 [18].

Ngoài các mảnh vỡ phân hạch, sản phẩm phân hạch còn gồm cả các lượng

tử gamma tức thời, gamma do phân rã, beta do phân rã, notrino và các notron. Đối với phân hạch của 92U235 với notron thì năng lượng được sinh ra trên một phân

hạch khoảng 200MeV và phân bố theo các sản phẩm phân hạch như sau:

Bảng 4. Phân bố năng lượng theo sản phẩm phân hạch đối với 92U235 [4].

ĐINH VĂN THÌN

27

169 MeV

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Động năng của các mảnh vỡ

5 MeV

Năng lƣợng gamma tức thời

5 MeV

Năng lƣợng của các notron phân hạch

7 MeV

Năng lƣợng của beta phân rã

6 MeV

Năng lƣợng gamma phân rã

11 MeV

Năng lƣợng notrino

Sau mỗi phân hạch sẽ xuất hiện trung bình ѵ notron, giá trị của ѵ khác nhau

đối với các hạt nhân khác nhau và tăng lên theo động năng của notron đến.

Bảng 5. Số notron trung bình được sinh ra sau mỗi phản ứng phân hạch [4].

Hạt nhân

ѵ (Tn=0.025eV)

ѵ (Tn=1.8eV)

2.52

2.71

92U233

2.41

2.74

92U235

2.92

3.21

94Pu239

Các notron sau phân hạch gồm hai loại là notron tức thời và notron trễ. Các

notron tức thời chiếm khoảng 99% và được sinh ra ngay sau quá trình phân hạch kết

thúc. Các notron trễ sinh ra muộn hơn do phân rã của các sản phẩm phân hạch chiếm

khoảng 1%. Các notron trễ xuất hiện từ sự phân rã beta của sản phẩm phân hạch,

chủ yếu là từ Iot và Brom. Thời gian trễ của các notron này được xác định bởi thời

gian sống của các sản phẩm phân hạch.

ĐINH VĂN THÌN

28

Hình 17. Quá trình phân rã beta và sinh notron trễ của Br87 và I131 [4].

Gọi số notron trễ trong một phân hạch là βѵ, trong đó β là thành phần tương

đối của số notron trễ trên toàn bộ số notron phân hạch. Các notron trễ được chia

làm 6 nhóm theo chu kỳ bán rã T1/2 của các sản phẩm phân hạch. Mỗi nhóm được

.

đặc trưng bằng một suất ra βi với

Bảng 6. Một số đặc trưng của các notron trễ đối với các hạt nhân nặng [4].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

STT

T1/2 (s)

βix10-2

En (MeV)

92U233

92U235

94Pu239

90Th232

92U238

54-56

0.06

0.05

0.02

0.17

0.05

0.25

1

21-23

0.2

0.35

0.18

0.74

0.56

0.56

2

5-6

0.17

0.31

0.13

0.77

0.67

0.43

3

1.9-2.3

0.18

0.62

0.2

2.2

1.6

0.62

4

0.5-0.6

0.03

0.18

0.05

0.85

0.93

0.42

5

0.17-0.27

0.02

0.07

0.03

0.21

0.31

6

0.66

1.58

0.61

4.95

4.12

βѵ

0.264

0.65

0.21

0.2

1.57

β

ĐINH VĂN THÌN

29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.3.2. Lý thuyết khuếch tán notron đa nhóm và trạng thái tới hạn của lò

phản ứng hạt nhân.

Các notron được sinh ra trong lò phản ứng hạt nhân có năng lượng chủ yếu

nằm trong vùng 0-10MeV mà tiết diện xảy ra phản ứng phân hạch lại phụ thuộc rất

nhiều vào năng lượng của notron đến. Do đó, chúng ta cần tính toán các thông số

vật lý của lò phản ứng dưới sự phụ thuộc của năng lượng notron.

Năng lượng E của notron trong lò phản ứng nhận giá trị liên tục, để tính

toán chúng ta sẽ chia thành G nhóm năng lượng gián đoạn [18]:

Xét thông lượng notron tại một giá trị năng lượng như là

, thông

lượng notron tại mỗi nhóm năng lượng g sẽ ký hiệu là

. Tại mỗi nhóm

năng lượng, chúng ta cần xác định được các hằng số đặc trưng cho nhóm đó.

Trong thực tế, chúng ta chỉ sử dụng vài nhóm năng lượng notron là đủ độ chính

xác trong các phép tính vật lý lò phản ứng hạt nhân.

Để xây dựng phương trình khuếch tán, chúng ta xem xét đến sự cân bằng

của notron trong mỗi nhóm năng lượng, trong đó các notron có thể được bổ xung

thêm vào hoặc bớt đi.

Các notron có thể rò rỉ ra khỏi nhóm, bị hấp thụ trong nhóm, bị tán xạ ra

khỏi nhóm, bị tán xạ từ nhóm khác đến hoặc cũng có thể là được sinh ra từ một

nguồn phóng xạ trong nhóm. Từ đó thì tốc độ thay đổi notron tại nhóm g theo thời

gian sẽ được xác định như sau [18]:

ĐINH VĂN THÌN

30

Gọi tiết diện tán xạ notron từ nhóm

đến nhóm

là:

, tiết diện

đặc trưng cho khả năng tán xạ của notron ra khỏi nhóm g là

; Tiết

diện notron bị hấp thụ trong nhóm g là

; nguồn phát notron là Sg –nguồn này

có thể là nguồn bên ngoài hoặc chính là nguồn notron do phân hạch tạo thành

; tốc độ rò rỉ notron ra khỏi nhóm g là

.

Ta có phương trình cân bằng của notron như sau [18]:

(1.21)

là xác xuất để notron được sinh ra có

Trong đó: Dg là hệ số khuếch tán;

năng lượng nằm trong nhóm g;

là tiết diện phân hạch đặc trưng cho nhóm

;

là số notron được sinh ra trong một phân hạch bởi một notron có năng

lượng trong nhóm

.

Xét phương trình khuếch tán notron phụ thuộc vào toàn dải năng lượng như

sau [18]:

(1.22)

Thông lượng notron trong nhóm g là:

(1.23)

Tiết diện toàn phần đặc trưng cho nhóm g là:

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

31

(1.24)

Hệ số khuếch tán của nhóm g là:

(1.25)

Vận tốc notron đặc trưng cho nhóm g là:

(1.26)

Tiết diện chuyển nhóm do tán xạ là:

(1.27)

Tiết diện phân hạch đối với nhóm

là:

và

(1.28)

Cuối cùng phương trình khuếch tán notron đa nhóm được viết lại như sau

[18]:

(1.29)

Trong trường hợp sử dụng một nhóm năng lượng thì:

hay là

(1.30)

Phương trình khuếch tán một nhóm có dạng:

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

32

(1.31)

Xét trường hợp hai nhóm năng lượng đó là nhóm nhiệt và nhóm nhanh, ta

có:

Gọi

thông

lượng notron nhanh

là:

(1.32)

Thông

lượng

notron

nhiệt

là:

(1.33)

Các hằng số hai nhóm được biểu diễn như sau:

(1.34)

(1.35)

Nguồn phân hạch là:

(1.36)

Đối với tán xạ, chúng ta không có tán xạ từ nhóm năng lượng nhiệt lên

nhóm năng lượng nhanh:

(1.37)

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

33

Do vậy mà:

(1.38)

Trong trường hợp không có nguồn phát notron từ bên ngoài và thông lượng

notron không tay đổi theo thời gian thì phương trình khuếch tán hai nhóm có dạng

như sau:

(1.39)

Đối với lò phản ứng đồng nhất thì thông lượng notron nhiệt và nhanh đều

có dạng phụ thuộc vào không gian như sau [18]:

(1.40)

Thay vào hệ phương trình (1.39), ta có:

(1.41)

Hệ (1.41) chỉ có nghiệm khi:

(1.42)

Từ đây ta thu được giá trị hệ số nhân notron như sau:

(1.43)

Hay:

(1.44)

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

34

(1.45)

Trong đó:

lần lượt là xác suất tránh rò

rỉ của notron nhanh và notron nhiệt trong môi trường;

là

chiều dài khuếch tán đặc trưng cho notron nhanh;

là xác suất tránh hấp

thụ cộng hưởng trong quá trình làm chậm notron từ nhóm nhanh xuống nhóm

nhiệt;

là số notron phân hạch trung bình được sinh ra khi một notron

nhiệt bị hấp thụ trong nhiên liệu;

là hệ số sử dụng notron nhanh.

Gọi

là hệ số phân hạch đặc

trưng cho nhóm notron nhanh, ta viết lại hệ số nhân notron như sau [18]:

(1.46)

Công thức (1.46) được sử dụng để xác định trạng thái tới hạn của lò phản ứng

hạt nhân. Khi k<1 thì lò phản ứng ở trạng thái dưới tới hạn và các phản ứng phân

hạch sẽ bị tắt dần; khi k=1 thì lò phản ứng hạt nhân ở trạng thái tới hạn và trong thực

tế thì tất cả các lò phản ứng đều hoạt động tại trạng thái này; khi k>1 thì lò phản ứng

vượt quá tới hạn, điều này dẫn tới việc không thể kiểm soát được số lượng các phản

ứng phân hạch xảy ra.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

1.3.3. Quá trình biến đổi thành phần nhiên liệu hạt nhân.

Mật độ nguyên tử của các đồng vị trong vùng hoạt lò phản ứng thay đổi liên

tục thông qua quá trình phân hạch, chiếm bắt và phân rã phóng xạ. Các phản ứng

chiếm bắt notron sẽ tạo ra các đồng vị siêu uran như sơ đồ dưới đây:

ĐINH VĂN THÌN

35

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Chiếm notron Phân rã β-

Phân rã chiếm electron

Trạng thái đồng phân

Phân hạch tự phát

Hình 18. Chiếm bắt notron trong nhóm U235 [9].

ĐINH VĂN THÌN

Phân rã α

36

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hình 19. Chiếm bắt notron trong nhóm U238 [9].

Phản ứng phân hạch sẽ làm giảm các đồng vị phân hạch như 92U233, 92U235 và 94Pu239 và tạo ra một lượng lớn các sản phẩm phân hạch, phần lớn các sản phẩm

phân hạch này sẽ phân rã liên tiếp trở về các đồng vị bền.

Bảng 7. Suất lượng phân hạch của các sản phẩm phân hạch từ 92U235 [9, 15].

Chiếm notron Phân rã β- Phân rã chiếm electron Trạng thái đồng phân Phân hạch tự phát Phân rã α

Sản phẩm

Suất lƣợng phân hạch nhiệt [%] 0.00171 ± 0.00018 Suất lƣợng phân hạch nhanh [%] 0.00269 ± 0.00044

0.00084 ± 0.00015 0.00082 ± 0.00012

0.0108 ± 0.0004 0.0108 ± 0.0004

0.0108 ± 0.0004 0.0108 ± 0.0004

0.1702 ± 0.0049 0.17 ± 0.0049

1.304 ± 0.012 1.309 ± 0.043

0.000285 ± 0.000076 0.00044 ± 0.00016

0.286 ± 0.021 0.286 ± 0.026

1H1 1H2 1H3 2He3 2He4 35Br85 36Kr82 36Kr85 36Kr85m

ĐINH VĂN THÌN

1.303 ± 0.012 1.307 ± 0.043

37

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

5.73 ± 0.13 5.22 ± 0.18

6.502 ± 0.072

0.00000042 ± 0.00000011 6.349 ± 0.083 2.90 x 10-8 ± 7.70 x 10-9

6.498 ± 0.072 6.345 ± 0.083

0.0702 ± 0.0067 0.0686 ± 0.0071

0 ± 0

0 ± 0 8.70 x 10-10 ± 3.20 x 10-10 0 ± 0

0.00042 ± 0.00015 0.000069 ± 0.000025

5.8 ± 0.13 6.132 ± 0.092

5.8 ± 0.13 6.132 ± 0.092

3.248 ± 0.042 3.103 ± 0.084

0.469 ± 0.036 0.41 ± 0.011

0.469 ± 0.036 0.41 ± 0.011

0.00106 ± 0.00011 0.0039 ± 0.00091

0.0000004 ± 0.00000014

38Sr90 40Zr95 41Nb94 41Nb95 41Nb95m 42Mo92 42Mo94 42Mo96 42Mo99 43Tc99 44Ru103 44Ru106 45Rh106 50Sn121m 51Sb122 51Sb124 51Sb125 52Te132 53I129 53I131 53I133 53I135 54Xe128 54Xe130 54Xe131m 54Xe133 54Xe133m 54Xe135 54Xe135m 55Cs134 55Cs137 56Ba140 57La140 58Ce141 58Ce144 59Pr144

ĐINH VĂN THÌN

0.000112 ± 0.000034 0.000000366 ± 0.000000098 0.000089 ± 0.000021 0.067 ± 0.011 0.026 ± 0.0014 4.639 ± 0.065 4.276 ± 0.043 1.03 ± 0.26 0.706 ± 0.032 3.365 ± 0.054 2.878 ± 0.032 6.61 ± 0.13 6.59 ± 0.11 6.01 ± 0.18 6.39 ± 0.22 0 ± 0 0 ± 0 0.000152 ± 0.000055 0.000038 ± 0.0000098 0.0365 ± 0.0031 0.0313 ± 0.003 6.61 ± 0.13 6.6 ± 0.11 0.19 ± 0.015 0.189 ± 0.015 6.32 ± 0.18 6.61 ± 0.22 1.23 ± 0.13 1.22 ± 0.12 0.0000279 ± 0.0000073 0.0000121 ± 0.0000032 5.889 ± 0.096 6.221 ± 0.069 5.959 ± 0.048 6.314 ± 0.095 5.96 ± 0.048 6.315 ± 0.095 5.795 ± 0.081 5.86 ± 0.15 5.094 ± 0.076 5.474 ± 0.055 5.094 ± 0.076 5.474 ± 0.055

38

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

6.30 x 10-9 ± 1.70 x 10-9 1.70 x 10-9 ± 4.80 x 10-10

5.475 ± 0.055 5.094 ± 0.076

2.232 ± 0.04 2.148 ± 0.028

2.232 ± 0.04 5.00 x 10-8 ± 1.70 x 10-8

2.148 ± 0.028 7.40 x 10-9 ± 2.50 x 10-9 1.78 x 10-8 ± 6.60 x 10-9

1.064 ± 0.03 0.000000104 ± 0.000000039 1.053 ± 0.021

0.4204 ± 0.0071 0.431 ± 0.015 2.43 x 10-8 ± 6.80 x 10-9

0.0000201 ± 0.0000077 0.000000149 ± 0.000000041 0.000061 ± 0.000022 0.431 ± 0.015 0.4204 ± 0.0071 0.1512 ± 0.0097 0.1477 ± 0.0071 0.431 ± 0.015

0.4204 ± 0.0071 3.24 x 10-10 ± 8.50 x 10-11 0 ± 0 4.00 x 10-8 ± 1.10 x 10-8

60Nd142 60Nd144 60Nd147 61Pm147 61Pm148 61Pm148m 61Pm149 61Pm151 62Sm148 62Sm150 62Sm151 62Sm153 63Eu151 63Eu152 63Eu154 63Eu155

0.044 ± 0.01

Chúng ta cần phải xác định được thành phần đồng vị trong vùng hoạt, bởi vì

sự thay đổi này có thể ảnh hưởng tới hệ số nhân notron, cũng như phân bố thông

lượng và công suất của lò phản ứng. Bên cạnh đó cần phải chú ý một số sản phẩm lớn như Xe135 với

thụ notron vô cùng

phân hạch có

tiết diện hấp

, có ảnh hưởng đáng kể đến hệ số nhân và độ phản ứng trong

vùng hoạt. Các sản phẩm phân hạch sau khi được tạo thành lại tiếp tục biến đổi trở

thành các hạt nhân khác và cuối cùng trở về trạng thái bền vững, sơ đồ biến đổi chi

tiết của các sản phẩm phân hạch được đưa ra như hình 20.

ĐINH VĂN THÌN

0.000000195 ± 0.000000064 0.0308 ± 0.0013

39

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

40

Hình 20. Sơ đồ biến đổi chi tiết của các sản phẩm phân hạch [9].

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

41

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.

2.1.1. Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là loại lò làm việc với notron nhiệt, chất làm

chậm và chất tải nhiệt đều là nước thường. Lò được xây dựng trên cơ sở lò Triga

Mark II và bắt đầu làm việc ở công suất 500kW vào 20/03/1984 với cấu hình 89

bó nhiên liệu có độ giàu 36% [2, 4, 23].

2.1.1.1. Cấu trúc của lò phản ứng.

Lò gồm một thùng nhôm chứa nước cao 6m, đường kính 2m. Toàm bộ

thùng nhôm được bao bọc bằng các khối bê tông có tiết diện cắt ngang dạng 8

cạnh. Chiều dầy bê tông phía dưới là 2.5m, phía trên là 0.9m.

Hình 21. Mặt cắt đứng của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt [2, 4, 23].

Vùng 1 là vùng tâm lò phản ứng; Vùng 2 là vành phản xạ graphite; Vùng 3

là giếng hút; Vùng 4 là các ống dẫn nước và hệ thống làm mát; Vùng 5 là tường bê

tông bảo vệ; Vùng 6 là kênh thí nghiệm nằm ngang; Vùng 7 là giá đỡ; Vùng 8 tấm

thép dầy 20cm.

Các bộ phận khác gồm vỏ bê tông bảo vệ, thùng nhôm chứa nước, vành

phản xạ graphite và các kênh ngang thí nghiệm.

ĐINH VĂN THÌN

42

Vùng hoạt có dạng hình trụ, cao 0.6m, đường kính 0.4m, đặt trong vành

phản xạ và gắn liền với giếng hút cao 2m, đường kính 0.5m. Giếng hút này được

đặt trên một giá đỡ cao 3m, đường kính 2m. Giếng hút này có tác dụng tăng cường

sự đối lưu của nước trong vùng hoạt theo cơ chế tự nhiên.

Hình 22. Mặt cắt ngang của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt [2, 4, 23].

+ Vùng 1 là vùng hoạt;

+ Vùng 2 phản xạ graphite;

+ Vùng 3 là thùng lò;

+ Vùng 4, 5 và 6 là các kênh đo hướng

tâm;

+ Vùng 7 là kênh ngang; + Vùng 8 là bể chứa nhiên liệu đã cháy;

+ Vùng 9 là cột nhiệt;

+ Vùng 10 là cửa cột nhiệt;

+ Vùng 11 là tường bê tông bảo vệ.

Bốn kênh ngang có đường kính 0.152m, dài 3m. Cột nhiệt làm bằng

graphite có kích thước 1x1.2x1.2m3.

Vùng hoạt có dạng hình trụ cao 0.6m, đường kính 0.4m. Bên trong gồm các

bó nhiên liệu, các khối berilium, các thanh điều khiển và các kênh thực nghiệm

thẳng đứng.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

43

Hình 23. Mặt cắt ngang của vùng hoạt và vành phản xạ [2, 4, 23].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

2.1.1.2. Thanh nhiên liệu.

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt sử dụng bó nhiên liệu loại VVR-M2 có độ

giàu 36%. Bó thanh nhiên liệu gồm hai thanh nhiên liệu hình trụ tròn và một thanh

hình lục giác được đặt đồng trục. Bề dày thanh nhiên liệu là 2.5mm, trong đó phần

nhiên liệu là hợp kim nhôm-uran dày 0.7mm, lớp vỏ nhôm dày 0.9mm. Chiều dài

phần nhiên liệu là 600mm, khoảng cách giữa các thanh nhiên liệu là 3mm. Mỗi bó chứa khoảng 40.2g 92U235 với mật độ 1.4g/cm3.

Hình 24. Mặt cắt ngang của bó thanh nhiên liệu loại VVR-M2 [2, 4, 23].

ĐINH VĂN THÌN

44

Bảng 8: Các thông số liên quan đến bó nhiên liệu số 62 [23].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Stt

Thông số

Số liệu

Các vị trí nạp tải.

4-7 và 2-8

1

109.74

2

Khối lượng uran trong bó nhiên liệu (g).

Khối lượng U235 (g).

40.20

3

Ngày nạp tải vào vùng hoạt.

20/03/1984

4

Ngày đưa ra khỏi vùng hoạt.

22/08/2011

5

Thời gian chiếu xạ (h).

1392.82

6

Thời gian làm nguội (h).

253570.56

7

Trong vùng hoạt có 7 thanh điều khiển, trong đó có 2 thanh dùng trong

trường hợp sự cố AZ1 và AZ2, 4 thanh bù trừ là KC1, KC2, KC3 và KC4 và 1

thanh điều khiển tự động AR. Các thanh AZ và KC làm từ Carbua Bo (B4C) hấp

thụ rất mạnh notron nhiệt, thanh AR được làm từ thép không rỉ. Các thanh AZ sẽ

dập tắt lò khi có sự cố xảy ra, thanh KC có nhiệm vụ bù trừ độ phản ứng của lò,

còn thanh AR được điều khiển tự động nhằm giữ ổn định công suất của lò. Ngoài

ra còn có các thanh và vành phản xạ berilium để phản xạ notron.

Trong vùng hoạt có 3 kênh thẳng đứng và 1 bẫy notron ở giữa để phục vụ

việc chiếu mẫu. Trên vành phản xạ còn có 40 vị trí chiếu mẫu bổ xung, bẫy notron

gồm khối phản xạ berilium chiếm vị trí của 7 ô nhiên liệu trung tâm, bên trong có

cột nước đường kính 65mm, cao 60cm.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.

2.2.1. Xác định các hằng số nhóm và sản phẩm phân hạch.

Các phân tích liên quan đến biến đổi thành phần vùng hoạt rất phức tạp bởi

sự phụ thuộc của không gian và thời gian theo phân bố thông lượng của notron.

ĐINH VĂN THÌN

45

Dựa trên sự biến đổi thành phần nhiên liệu chúng ta sẽ đảm bảo được sự ổn định

và an toàn của lò trong quá trình vận hành cũng như thời gian sử dụng tối ưu của

chu trình nhiên liệu. Bài toán cần thiết nhất chính là thiết lập được mối liên hệ giữa

phân bố thông lượng notron và độ cháy của nhiên liệu trong vùng hoạt, từ đó có

thể tìm được phương thức chiếu xạ nhiên liệu tối ưu nhất để nhận được công suất

nhiệt cực đại, nhằm nâng cao tính kinh tế trong việc cung cấp điện thương mại.

Tính toán độ cháy nhiên liệu có liên quan tới hàng trăm đồng vị khác nhau

trong vùng hoạt. Phương pháp chung là giải các phương trình tốc độ phản ứng phụ

thuộc vào không gian và thời gian để mô tả thành phần các đồng vị, kết hợp với

các phương trình khuếch tán đa nhóm thống kê mô tả thông lượng notron trong

không gian vùng hoạt của lò phản ứng.

Nếu chúng ta khảo sát một đồng vị phân hạch thông qua mật độ nguyên tử

thì phương trình cháy đơn giản như sau

NF(r,t) và tiết diện hấp thụ một nhóm

[8, 15, 18, 24]:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Trong đó:

là biến thiên mật độ nguyên tử của đồng vị phân hạch

trong nhiên liệu;

là mật độ nguyên tử đang khảo sát;

là tiết diện phân

hạch vi phân và

là thông lượng neutron.

Nghiệm của phương trình (2.1) theo thông lượng có dạng:

(2.1)

(2.2)

Nếu coi thông lượng là hằng số trong khoảng thời gian tích phân thì ta có

thể đặt:

, thay vào phương trình trên ta thu được nghiệm như sau:

(2.3)

Nếu coi công suất là hằng số trong khoảng thời gian khảo sát thì ta có:

ĐINH VĂN THÌN

46

(2.4)

Trong đó:

là năng lượng sinh ra trên một phản ứng hấp thụ notron trong

nhiên liệu:

với

và

lần lượt là tiết diện vi mô và năng lượng

phân hạch của đồng vị đang khảo sát.

Thay vào phương trình (2.1) ta có:

(2.5)

Ta

thu

được

nghiệm:

(2.6)

Đương nhiên, sự thay đổi trong thành phần nhiên liệu sẽ ảnh hưởng đến độ

phản ứng. Xét lò phản ứng nhiệt, đồng nhất và vô hạn với nhiên liệu chứa duy nhất một đồng vị phân hạch là 92U235. Chúng ta sẽ dùng thanh điều khiển để giữ ổn định

độ phản ứng, các thanh này có tiết diện hấp thụ đồng nhất

. Khi lò phản ứng

đạt trạng thái tới hạn thì [18]:

(2.7)

Ở đây:

;

;

;

lần lượt là tiết diện hấp thụ notron của

nhiên liệu, chất làm chậm, sản phẩm phân hạch và thanh điều khiển;

Chúng ta có thể giải phương trình trên với thanh điều khiển như sau:

(2.8)

Theo thời gian vận hành của lò thì

sẽ giảm, còn

sẽ tăng lên, do

vậy mà

sẽ nhận giá trị bằng không tại thời điểm kết thúc chu kỳ của vùng

hoạt. Thời gian này sẽ được tính toán dựa vào lịch sử công suất của lò. Nếu giả sử

rằng lò giữ nguyên công suất trong toàn bộ chu kỳ của vùng hoạt thì ta có:

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

47

(2.9)

Ở đây:

đặc trưng cho quá trình tải nạp nhiên liệu trong vùng

hoạt tại thời điểm ban đầu. Sau một khoảng thời gian t thì:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hay:

(2.11)

Thay vào phương trình phía trên ta thu được thông lượng tại thời điểm t

[18]:

(2.12)

Chúng ta có thể sử dụng thông lượng này để tính toán thành phần của sản

phẩm phân hạch. Đầu tiên chúng ta giải quyết các phương trình biến thiên của các

đồng vị thông qua hàm mật độ hạt nhân theo không gian và thời gian, muốn làm

được điều này ta cần biết trước thông lượng của notron. Sau đó cần phải giải quyết

được các phương trình khuếch tán đa nhóm thống kê đối với thông lượng notron,

phần này cần tính đến các yếu tố thủy nhiệt và điều chỉnh thanh điều khiển để giữ

trạng thái tới hạn cho vùng hoạt.

Trong thực tế, thì chúng ta sẽ giải các phương trình này trong những khoảng

thời gian nhất định, tùy thuộc vào lịch sử công suất của lò, tại mỗi khoảng thời

gian này công suất sẽ có giá trị nhất định và không đổi. Khi kết thúc một khoảng

thời gian cụ thể, thì các kết quả thu được sẽ được sử dụng để tính toán các hằng số

nhóm ở khoảng thời gian kế tiếp.

Xét quá trình thay đổi của đồng vị A, gọi

là mật độ hạt nhân A

như sơ đồ dưới đây [14, 18]:

ĐINH VĂN THÌN

(2.10)

48

Ta có:

(2.13)

Ở đây: +

là số hạng mất đi do phân rã của hạt A.

+

là số hạng mất đi do chiếm bắt notron của hạt A.

+

là số hạng tạo thành do phân rã của hạt B về hạt A.

+

là số hạt tạo thành do chiếm bắt notron của hạt C thành hạt A.

Cần phải chú ý thêm rằng, các phương trình này là phi tuyến và không đơn

trị bởi vì các thông lượng và tiết diện vi mô không những phụ thuộc vào không

gian và thời gian mà còn phụ thuộc vào mật độ của các đồng vị.

Trong phân tích độ cháy, thì việc tính toán các hằng số nhóm là rất cần

thiết. Chúng ta xét hai đại lượng là mật độ đồng vị và tiết diện vĩ mô. Tiết diện vĩ

mô sẽ biến đổi theo thời gian khi mà thành phần nhiên liệu thay đổi. Các đại lượng

này được sử dụng để tính phân bố thông lượng và công suất trong vùng hoạt kết

hợp với quá trình điều chỉnh thanh điều khiển để giữ trạng thái tới hạn sau mỗi

khoảng thời gian khảo sát.

Để giải các phương trình mật độ đồng vị và phương trình khuếch tán đa

nhóm, có hai cách là giải theo không gian và giải theo thời gian [18].

+ Giải theo không gian: Các phương trình khuếch tán đa nhóm sẽ được giải

nhiều lần theo các quá trình biến đổi của mật độ các đồng vị.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

49

+ Giải theo thời gian: Giải các phương trình biến đổi đồng vị phụ thuộc vào

thời gian theo các phân bố thông lượng khác nhau. Tại thời điểm ban đầu mật độ

các đồng vị cần phải biết trước, sau đó các phương trình biến đổi đồng vị sẽ được

giải lần lượt theo các bước thời gian 0

Với thông lượng là hằng số thì:

;

Với mật độ công suất là hằng số thì:

(2.14)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

2.2.2. Tiến hành thực nghiệm.

2.2.2.1. Cấu tạo của một hệ đo bức xạ.

Hình 25. Sơ đồ khối của hệ đo bức xạ [12].

Hệ đo bức xạ cơ bản gồm các bộ phận như: Detector, nguồn nuôi cho

detector, tiền khuếch đại, khếch đại, bộ phân tích đã kênh và các bộ phận xử lý và

hiển thị kết quả.

Detector bán dẫn siêu tinh khiết HPGe.

Các detector bán dẫn siêu tinh khiết được chế tạo với mức độ tạp chất thấp 1010 nguyên tử/cm3 lần đầu tiên được chế tạo vào năm 1970. Gồm 2 loại là HPGe

mặt phẳng và HPGe đồng trục. Detector HPGe loại mặt phẳng được chế tạo bởi

germanium loại p có độ tinh khiết cao.

ĐINH VĂN THÌN

50

Hình 26. Cấu hình của detector HPGe loại mặt phẳng và đồng trục [12].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Độ phân giải năng lƣợng.

Một đặc trưng rất quan trọng của các detector đó là sự phụ thuộc vào năng

lượng của bức xạ. Độ phân giải năng lượng được xác định như là độ rộng tại nửa

chiều cao của đỉnh ứng với năng lượng của bức xạ đang khảo sát. Với những

nguồn bức xạ có tốc độ đếm thấp thì phân bố chiều cao xung vi phân tuân theo

hàm Poisson; còn với nguồn bức xạ có tốc độ đếm cao thì tuân theo phân bố

Gauss:

(2.15)

Trong đó: FWHM=2.35σ; H0 là tâm của đỉnh; A là diện tích đỉnh.

Hình 29. Độ phân giải năng lượng [12].

Độ phân giải năng lượng thể hiện khả năng phân biệt hai mức năng

lượng rất gần nhau của hệ đo, hệ đo có FWHM càng nhỏ thì càng tốt.

ĐINH VĂN THÌN

51

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Hiệu suất ghi nhận.

Hiệu suất ghi nhận bức xạ chính là khả năng ghi nhận bức xạ của hệ đo, khi

mà bức xạ đi vào trong detector. Có hai loại hiệu suất ghi là: Hiệu suất ghi tuyệt

đối và hiệu suất ghi tương đối [7, 8].

- Hiệu suất tuyệt đối được xác định bởi tỷ số giữa số xung được ghi nhận

trên số bức xạ phát ra từ nguồn.

- Hiệu suất tương đối chính bằng số xung được ghi nhận trên số bức xạ đi

vào trong detector, hiệu suất tương đối còn được gọi là hiệu suất nội.

Hiệu suất nội được sử dụng phổ biến hơn vì không phụ thuộc vào cấu tạo

của detector và hình học đo.

Thời gian chết.

Khi ghi nhận bức xạ, hệ đo cần thời gian nhất định để xử lý tín hiệu. Trong

thời gian này, nếu có bức xạ khác đi vào detector thì chúng sẽ không được ghi

nhận. Thời gian tối thiểu để hệ đo có thể phân biệt được hai bức xạ đến được gọi là

thời gian chết của hệ đo. Với tốc độ bức xạ đến cao thì tổng thời gian chết của

detector càng lớn, do vậy mà lượng bức xạ bị mất càng lớn. Trong trường hợp cần

độ chính xác cao thì phải hiệu chỉnh số đếm bức xạ bị mất do thời gian chết của hệ

đo.

2.2.2.2. Thực nghiệm.

Sau khi kết thúc chiếu xạ, thanh nhiên liệu được chuyển đến bể lưu giữ tạm

thời. Hệ đo được thiết lập ngay phía trên bể chứa như hình dưới:

ĐINH VĂN THÌN

52

Hình 30. Cấu hình hệ đo thực nghiệm [23].

Hệ đo gồm có ống chuẩn trực, detector HPGe, nguồn nuôi cao thế, tiền

khuếch đại, bộ khung NIM chứa khuếch đại và MCA, cuối cùng là máy tính có

chứa phần mềm thu nhận và phân tích dữ liệu Genie 2000. Ống chuẩn trực làm

bằng thép không rỉ có chiều dài 3090mm, dày 1mm và có đường kính ngoài là

65mm. Detector HPGe được sử dụng có độ phân giải năng lượng là 2keV tại đỉnh

1332keV.

Tiến hành ghi nhận phổ gamma với các vị trí dọc theo chiều dài thanh nhiên

liệu, tổng số hạt nhân của mỗi sản phẩm phân hạch xác định bằng thực nghiệm

theo công thức sau [14, 16]:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

(2.16)

ĐINH VĂN THÌN

53

Trong đó:

là số đếm thực toàn phần được ghi nhận từ tia gamma có

;

là hằng số phân rã của sản phẩm

năng lượng E của sản phẩm phân hạch

phân hạch

;

là hệ số phân nhánh của tia gamma có năng lượng E; tm là

thời gian đo đạc;

là hiệu suất ghi của hệ đo đối với tia gamma có năng lượng

E;

là hệ số tự hấp thụ của tia gamma có năng lượng E trong thanh nhiên

liệu; tc là thời gian làm mát, được tính từ khi kết thúc chiếu xạ đến thời điểm đo

đạc phổ.

Với hai sản phẩm phân hạch được chọn là Cs134 và Cs137, ta có:

(2.17)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

2.2.2.3. Các thông số của sản phẩm phân hạch đƣợc sử dụng.

Từ phổ gamma ghi nhận được, chúng ta quan tâm đến các đỉnh hấp thụ toàn

phần do Cs134, Cs137 và Eu154 với các thông số được cho trong bảng dưới [9, 10].

Bảng 9. Các thông số đối với Cs134.

Kiểu phân rã Thời gian bán rã Đồng vị E (keV) I (%)

127.5021 13 2.903 h Cs134m IT

569.331 15.38 2.0648 y Cs134 -

604.721 97.62 2.0648 y Cs134 -

795.864 85.53 2.0648 y Cs134 -

Bảng 10. Các thông số đối với Cs137.

ĐINH VĂN THÌN

801.953 8.69 2.0648 y Cs134 -

54

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Kiểu phân rã Thời gian bán rã Đồng vị E (keV) I (%)

Bảng 11. Các thông số đối với Eu154.

661.657 85.1 30.07 y Cs137 -

Kiểu phân rã Thời gian bán rã Đồng vị E (keV) I (%)

123.071 40.79 8.593 y Eu154 -

247.925 6.95 8.593 y Eu154 -

591.763 4.990 8.593 y Eu154 -

723.304 20.22 8.593 y Eu154 -

756.763 4.57 8.593 y Eu154 -

873.190 12.27 8.593 y Eu154 -

996.262 10.6 8.593 y Eu154 -

1004.725 18.01 8.593 y Eu154 -

1274.436 35.19 8.593 y Eu154 -

2.2.3. Phần mềm lập trình MATLAB.

MATLAB được phát triển bởi một công ty phần mềm Mỹ tên là

MathWorks, là môi trường lập trình và tương tác bậc cao. Người ta thường sử

dụng MATLAB trong việc phân tích dữ liệu, phát triển thuật toán và tạo ra các mô

hình mô phỏng cho rất nhiều vấn đề trong khoa học hiện đại.

Các ngôn ngữ, công cụ và các hàm toán học trong MATLAB cho phép

người dùng có sự tiếp cận đa chiều và giải quyết các vấn đề nhanh hơn, hiệu quả

hơn so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như C/C++ hay Java.

ĐINH VĂN THÌN

55

Từ các ưu điểm trên, tác giả đã sử dụng phần mềm MATLAB để giải quyết

các bài toán vi phân, tính toán các hằng số nhóm có liên quan và tìm được mối liên hệ của độ cháy theo tỷ số Cs134/Cs135.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả.

3.1.1. Phân bố công suất trong tâm lò phản ứng.

Trong quá trình vận hành của Lò Phản ứng Hạt nhân Đà Lạt, các thanh

nhiên liệu được sử dụng có khối lượng uran khác nhau được đặt tại các vị trí khác

nhau trong tâm lò. Từ các thông số kỹ thuật của từng bó thanh nhiên liệu, chúng ta

tính toán được sự phân bố công suất trong tâm lò phản ứng, các giá trị cụ thể được

cho trong bảng số 12 và hình 31.

ĐINH VĂN THÌN

56

Bảng 12. Phân bố công suất tại các vị trí thanh nhiên liệu trong tâm lò

phản ứng [23].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

STT

Vị trí

STT

Vị trí

STT

Vị trí

x-y

x-y

x-y

Hệ số chuẩn hóa công suất C

Hệ số chuẩn hóa công suất C

Hệ số chuẩn hóa công suất C

1-1

0.895

9-5

0.894

3-9

0.93

81

41

1

2-1

0.907

10-5

0.822

4-9

1.024

82

42

2

3-1

1.063

11-5

0.849

5-9

1.252

83

43

3

4-1

0

1-6

1.024

6-9

1.416

84

44

4

5-1

1.059

2-6

0.933

7-9

1.235

85

45

5

1-2

0.849

3-6

0.93

8-9

0.988

86

46

6

2-2

0.816

4-6

1.027

9-9

0.877

87

47

7

3-2

0.828

5-6

1.411

10-9

0.791

88

48

8

4-2

0.926

6-6

0

11-9

0.782

89

49

9

5-2

1.038

7-6

0

1-10

0.932

10

90

50

6-2

0.958

8-6

1.393

2-10

0.858

11

91

51

7-2

0.855

9-6

0.999

3-10

0

12

92

52

8-2

0.901

10-6

0.886

4-10

0.976

13

93

53

1-3

0.829

11-6

0.807

5-10

1.082

14

94

54

2-3

0.793

12-6

0.853

6-10

1.074

15

95

55

3-3

0.849

1-7

0

7-10

0.951

16

96

56

4-3

0.957

2-7

0.986

8-10

0

17

97

57

5-3

0

3-7

0.998

9-10

0.787

18

98

58

6-3

0.972

4-7

1.261

10-10

0.793

19

99

59

ĐINH VĂN THÌN

57

7-3

0.861

1-11

0.915

5-7

0

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

20

100

60

6-7

0

2-11

0.839

8-3

0.807

101

21

61

7-7

0

3-11

0.88

9-3

0.866

102

22

62

1-4

0.858

8-7

1.229

4-11

0.982

23

103

63

2-4

0.819

9-7

0.95

5-11

0

24

104

64

3-4

0

10-7

0.85

6-11

0.958

25

105

65

4-4

0.961

11-7

0

7-11

0.845

26

106

66

5-4

1.073

1-8

1.054

8-11

0.781

27

107

67

6-4

1.069

2-8

0.952

9-11

0.795

28

108

68

7-4

0.958

3-8

0.941

1-12

0.943

29

109

69

8-4

0

4-8

1.035

2-12

0.878

30

110

70

9-4

0.82

5-8

1.42

3-12

0.946

31

111

71

10-4

0.868

6-8

0

4-12

1.017

32

112

72

1-5

0.889

7-8

0

5-12

0.929

33

113

73

2-5

0.845

8-8

1.391

6-12

0.829

34

114

74

3-5

0.909

9-8

0.995

7-12

0.816

35

115

75

4-5

1.008

10-8

0.872

8-12

0.84

36

116

76

5-5

1.243

11-8

0.786

1-13

1.048

37

117

77

6-5

1.413

12-8

0.809

2-13

0

38

118

78

7-5

1.234

1-9

0.942

3-13

1.033

39

119

79

8-5

0.997

2-9

0.874

4-13

0.909

40

120

80

5-13

0.897

121

ĐINH VĂN THÌN

58

Hình 31. Phân bố công suất trong tâm lò phản ứng.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3.1.2. Biến thiên số hạt nhân theo thời gian của bó nhiên liệu số 62 Dựa trên các lý thuyết đã được trình bày trong các phần trước, chúng ta

tiến hành tính toán sự thay đổi của các hạt nhân trong một bó nhiên liệu theo

thời gian cụ thể, kết quả được biểu diễn trong các hình dưới đây.

Hình 32. Biến thiên số hạt nhân U235 theo thời gian chiếu xạ.

ĐINH VĂN THÌN

59

Hình 33. Biến thiên số hạt nhân Cs137 theo thời gian chiếu xạ.

Hình 34. Biến thiên số hạt nhân Cs133 theo thời gian chiếu xạ.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

60

Hình 35. Biến thiên số hạt nhân Cs134 theo thời gian chiếu xạ.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3.1.3. Biến thiên số hạt nhân theo thông lƣợng của bó nhiên liệu số 62 Chúng ta tính toán sự thay đổi của các hạt nhân trong một bó nhiên liệu số

62 theo thông lượng notron nhiệt, kết quả được biểu diễn trong các hình dưới đây.

Hình 36. Biến thiên số hạt nhân U235 theo thông lượng notron.

Hình 37. Biến thiên số hạt nhân Cs133 theo thông lượng notron.

ĐINH VĂN THÌN

61

Hình 38. Biến thiên số hạt nhân Cs134 theo thông lượng notron.

Hình 39. Biến thiên số hạt nhân Cs137 theo thông lượng notron.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

62

Hình 40. Biến thiên số hạt nhân Cs134/Cs137 theo thông lượng notron.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3.1.4. Biến thiên của độ cháy theo thời gian chiếu xạ và thông lƣợng

nơtron đối với bó nhiên liệu số 62.

Từ các tính toán liên quan tới các hằng số nhóm và thời gian chiếu xạ của nhiên liệu, chúng ta tìm được sự phụ thuộc của độ cháy theo thời gian và thông

lượng của bó nhiên liệu số 62 như trong hình 41 và 42 tương ứng.

Hình 41. Độ cháy theo thời gian chiếu xạ của bó nhiên liệu số 62.

Hình 42. Độ cháy theo thông lượng notron nhiệt của bó nhiên liệu số 62.

3.1.5. Xây dựng đƣờng cong hiệu suất ghi tƣơng đối.

ĐINH VĂN THÌN

63

Sau khi ghi nhận phổ gamma của các bó thanh liệu tại bể chứa nhiên liệu

tạm thời, chúng ta tiến hành xử lý phổ. Phổ gamma thu được từ bó nhiên liệu số 62

được cho trong hình dưới 43.

Cs-134

Hình 43. Phổ gamma thu được từ bó nhiên liệu số 62.

Sử dụng các đỉnh gamma phát ra từ Eu154, chúng ta có thể xây dựng được

đường cong hiệu suất ghi tương đối. Số liệu phân tích cụ thể được cho trong bảng

số 13 và hình 44.

Bảng 13. Giá trị thực nghiệm đối với bó nhiên liệu số 62.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Sai số

Năng lƣợng

Diện tích đỉnh A

Thời gian ghi nhận phổ (s)

Sai số diện tích đỉnh

E (keV)

(Số đếm)

Hệ số phân nhánh I

(Số đếm)

Số phân rã trên hệ số phân nhánh N/I

123.07

0.41

46082.42

21169.71

1386.38

1.13

0.07

723.30

0.20

46082.42

16401.53

494.82

1.76

0.05

873.19

0.12

46082.42

12065.23

461.50

2.13

0.08

996.26

0.11

46082.42

11504.95

517.35

2.36

0.11

1004.73

0.18

46082.42

18282.47

500.34

2.20

0.06

1274.44

0.35

46082.42

48242.47

1102.16

2.97

0.07

ĐINH VĂN THÌN

64

Hình 44: Đường cong mô tả sự phụ thuộc của tốc độ đếm theo năng lượng.

Hàm phụ thuộc của tốc độ đếm theo năng lượng có dạng:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3.1.6. Tỷ số đồng vị Cs134 và Cs137. Tỷ số đồng vị Cs134 và Cs137 dọc theo bó nhiên liệu số 62 được xác định như

trong bảng số 14 và hình 45, hình 46.

Bảng 14. Giá trị tính toán đối với tỷ số đồng vị Cs134/Cs137.

Tỷ số đồng vị Cs134/Cs137

Sai số tỷ số đồng (Cs134/Cs137)

vị

STT

Hoạt độ tƣơng đối Cs137 (Bq)

Hoạt độ tƣơng đối Cs134 (Bq)

0.21114

18.21387

0.00086

0.00016

1

1.44267

70.99491

0.00151

0.00012

2

2.86827

104.77870

0.00203

0.00013

3

5.15605

140.03130

0.00273

0.00013

4

6.63286

163.53310

0.00300

0.00011

5

ĐINH VĂN THÌN

65

6

8.44260

182.13870

0.00343

0.00012

7

10.0731

192.91030

0.00387

0.00012

8

9.64625

195.84800

0.00365

0.00012

9

8.62187

186.05560

0.00343

0.00010

10

7.11091

164.51230

0.00320

0.00012

11

5.38653

134.15590

0.00297

0.00012

12

3.26948

101.84100

0.00238

0.00013

13

1.05853

40.05092

0.00196

0.00018

Hình 45. Phân bố hoạt độ của Cs134 và Cs137 dọc theo bó nhiên liệu số 62.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

66

Hình 46: Tỷ số Cs134 và Cs137 theo các vị trí dọc theo bó nhiên liệu số 62.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

3.1.7. Độ cháy của bó nhiên liệu số 62

Khi giá trị tỷ số đồng vị Cs134 và Cs137 được xác định thông qua việc phân tích

phổ gamma như hình 40 phần 3.1.3, chúng ta tiếp tục tiến hành tìm được giá trị tương

ứng của thông lượng nơtron tại vị trí của bó nhiên liệu. Cuối cùng chúng ta tìm được

giá trị của độ cháy dựa trên mối liên hệ giữa độ cháy và thông lượng notron như đã

tính toán được như hình 42 trong phần 3.1.4. Giá trị độ cháy của 106 bó nhiên liệu

trong Lò Phản ứng Hạt nhân Đà Lạt được cho trong bảng 15.

Bảng 15. Các giá trị tính toán về độ cháy trung bình của các thanh nhiên liệu

tại Lò Phản ứng Hạt nhân Đà Lạt.

BU

BU

BU [MWd/kg]

BU [MWd/kg]

[%]

[%]

Bó nhiên liệu

Bó nhiên liệu

60.59

17.43±3.09

74.28

21.36±1.65

FA138

FA62

62.61

17.98±3.35

74.48

21.39±0.02

FA139

FA63

66.97

19.22±1.50

52.29

15.06±3.11

FA143

FA64

63.03

18.11±4.31

62.77

17.99±4.30

FA144

FA65

62.79

17.97±3.22

79.10

22.79±1.10

FA145

FA66

51.23

14.68±4.52

73.05

21.02±0.63

FA146

FA67

51.96

14.93±5.85

76.36

22.04±2.36

FA147

FA68

ĐINH VĂN THÌN

67

18.24±0.97

71.49

20.54±2.69

63.78

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

FA148

FA69

15.90±3.57

53.15

15.29±5.03

55.59

FA149

FA70

14.34±3.75

68.04

19.49±4.45

50.08

FA150

FA71

15.56±3.01

66.98

19.23±4.21

54.34

FA151

FA72

17.36±3.69

66.21

19.04±4.37

60.49

FA152

FA73

15.66±5.72

49.54

14.23±8.16

54.66

FA153

FA74

14.25±3.77

47.08

13.51±10.95

49.74

FA154

FA75

14.66±5.16

62.56

17.99±4.27

51.21

FA155

FA76

14.82 ± 5.69

61.66

17.75 ± 4.84

51.82

FA156

FA77

15.28 ± 5.61

52.70

15.12 ± 5.86

53.41

FA157

FA79

18.19 ± 3.61

55.15

15.88 ± 5.68

63.47

FA158

FA80

17.72 ± 3.56

50.29

14.45 ± 3.33

61.72

FA159

FA81

16.43 ± 5.31

59.01

16.97 ± 5.71

57.29

FA160

FA82

14.80 ± 4.06

55.23

15.94 ± 2.96

51.62

FA161

FA83

15.11 ± 5.18

52.85

15.19 ± 5.17

52.68

FA162

FA84

17.22 ± 4.87

54.82

15.78 ± 5.91

60.04

FA163

FA85

16.36 ± 3.33

58.66

16.89 ± 2.98

57.14

FA164

FA86

19.13 ± 4.48

54.36

15.66 ± 5.65

66.86

FA165

FA87

18.80 ± 1.98

65.07

18.74 ± 6.06

65.63

FA166

FA88

17.80 ± 2.88

62.12

17.94 ± 5.36

61.85

FA167

FA98

19.55 ± 4.51

53.23

15.28 ± 4.37

67.90

FA168

FA99

19.04 ± 3.78

61.94

17.86 ± 4.05

66.12

FA169

FA100

18.92 ± 3.24

53.14

15.29 ± 6.34

65.67

FA170

FA108

11.98 ± 3.74

60.01

17.30 ± 3.32

41.76

FA171

FA110

12.60 ± 4.26

51.81

14.93 ± 3.22

43.81

FA172

FA111

11.49 ± 2.97

66.78

19.23 ± 3.19

39.87

FA173

FA112

8.53 ± 4.34

43.77

12.58 ± 8.35

29.61

FA174

FA113

8.79 ± 4.60

58.35

16.75 ± 4.29

30.51

FA175

FA115

11.87 ± 3.48

62.69

18.07 ± 5.13

41.37

FA176

FA118

18.39 ± 4.89

55.64

16.03 ± 2.36

64.14

FA177

FA119

17.06 ± 3.49

52.70

15.16 ± 1.70

59.27

FA178

FA120

17.86 ± 4.33

61.52

17.68 ± 4.24

62.06

FA179

FA121

18.68 ± 3.30

56.89

16.37 ± 4.90

64.75

FA181

FA122

17.59 ± 2.83

63.18

18.15 ± 0.85

61.15

FA182

FA123

ĐINH VĂN THÌN

68

58.83

16.96 ± 2.52

63.53

18.30 ± 1.48

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

FA183

FA124

57.87

16.66 ± 2.34

56.08

16.12 ± 2.36

FA184

FA125

55.07

15.83 ± 3.51

61.59

17.76 ± 2.53

FA185

FA126

54.64

15.76 ± 3.38

59.65

17.16 ± 3.13

FA186

FA127

61.38

17.66 ± 3.00

56.92

16.41 ± 3.11

FA188

FA128

76.02

21.90 ± 0.50

60.76

17.47 ± 5.68

FA189

FA129

54.65

15.71 ± 3.65

56.66

16.31 ± 4.87

FA190

FA130

61.05

17.57 ± 3.76

68.45

19.69 ± 1.35

FA191

FA131

67.10

19.33 ± 3.91

55.99

16.11 ± 5.48

FA192

FA134

67.82

19.57 ± 4.15

59.29

17.07 ± 2.59

FA193

FA135

59.22

17.02 ± 1.98

64.53

18.56 ± 3.93

FA194

FA136

67.35

19.38 ± 3.87

63.84

18.36 ± 3.23

FA195

FA137

Các báo cáo về tính toán độ cháy của bó nhiên liệu trong Lò Phản ứng Hạt

nhân Đà Lạt trước đó cũng được tác giả tổng hợp lại và trình bày trong bảng 16.

Bảng 16. Các giá trị tham chiếu về độ cháy trung bình của các thanh nhiên liệu

tại Lò Phản ứng Hạt nhân Đà Lạt [23].

BU(%)

BU(%)

BU(%)

BU(%)

(lý thuyết)

(thực nghiệm)

(lý thuyết)

(thực nghiệm)

Bó nhiên liệu

Bó nhiên liệu

23.14

20.52 ± 4.29

26.11

23.01 ± 4.27

FA138

FA62

23.02

21.33 ± 4.28

24.03

21.37 ± 4.28

FA139

FA63

23.97

20.72 ± 4.28

18.85

18.17 ± 4.29

FA143

FA64

23.46

22.42 ± 4.28

22.59

22.29 ± 4.28

FA144

FA65

23.13

21.19 ± 4.28

26.27

23.89 ± 4.27

FA145

FA66

20.00

19.20 ± 4.29

23.87

21.65 ± 4.27

FA146

FA67

19.98

20.78 ± 4.30

26.02

24.40 ± 4.27

FA147

FA68

ĐINH VĂN THÌN

69

20.50

19.21 ± 4.30

25.68

23.23 ± 4.25

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

FA148

FA69

19.79

19.47 ± 4.29

20.06

20.32 ± 4.21

FA149

FA70

19.78

18.09 ± 4.30

25.09

23.94 ± 4.27

FA150

FA71

20.02

18.57 ± 4.30

24.87

23.44 ± 4.76

FA151

FA72

22.13

21.05 ± 4.28

24.68

23.41 ± 4.27

FA152

FA73

20.80

21.38 ± 4.29

24.69

22.39 ± 4.28

FA153

FA74

18.72

18.02 ± 4.29

25.89

24.46 ± 4.26

FA154

FA75

20.36

19.82 ± 4.28

22.68

22.26 ± 4.29

FA155

FA76

20.10

20.51 ± 4.28

22.76

22.59 ± 4.28

FA156

FA77

20.75

20.89 ± 4.29

20.27

20.98 ± 4.29

FA157

FA79

23.55

21.80 ± 4.28

20.86

21.56 ± 5.73

FA158

FA80

23.02

21.28 ± 4.27

19.66

17.78 ± 4.30

FA159

FA81

21.23

21.74 ± 4.29

22.56

22.68 ± 4.26

FA160

FA82

19.78

18.86 ± 4.29

19.49

18.90 ± 4.29

FA161

FA83

20.64

20.29 ± 4.29

19.25

20.36 ± 4.29

FA162

FA84

22.75

22.09 ± 4.28

21.00

21.69 ± 4.29

FA163

FA85

21.07

19.69 ± 4.29

20.60

19.87 ± 4.29

FA164

FA86

24.28

23.61 ± 4.28

21.35

21.31 ± 4.28

FA165

FA87

23.61

20.78 ± 4.28

24.28

24.80 ± 4.27

FA166

FA88

15.94

14.92 ± 4.30

23.05

23.30 ± 4.28

FA167

FA98

16.65

15.04 ± 4.30

20.19

19.65 ± 4.29

FA168

FA99

16.68

15.26 ± 4.31

23.64

21.91 ± 4.28

FA169

FA100

15.35

15.68 ± 4.30

20.11

21.63 ± 4.29

FA170

FA108

8.74

8.24 ± 4.36

21.52

20.62 ± 4.29

FA171

FA110

8.84

8.34 ± 4.36

19.26

18.15 ± 4.29

FA172

FA111

8.55

8.52 ± 4.36

23.96

22.42 ± 4.27

FA173

FA112

4.03

4.19 ± 4.51

23.13

20.93 ± 4.28

FA174

FA113

4.10

4.19 ± 4.51

21.91

21.04 ± 4.28

FA175

FA115

8.47

8.39 ± 4.38

23.77

23.20 ± 4.27

FA176

FA118

15.16

13.50 ± 4.31

19.35

18.39 ± 4.29

FA177

FA119

14.76

13.57 ± 4.32

18.40

16.86 ± 4.31

FA178

FA120

15.04

13.53 ± 4.33

23.42

21.92 ± 4.27

FA179

FA121

23.31

21.98 ± 4.27

22.39

21.27 ± 4.28

FA181

FA122

22.34

20.42 ± 4.27

22.48

19.00 ± 4.29

FA182

FA123

ĐINH VĂN THÌN

70

21.18

19.48 ± 4.28

23.12

19.78 ± 4.26

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

FA124

FA183

20.68

19.00 ± 4.30

21.67

18.48 ± 4.29

FA125

FA184

20.83

19.34 ± 4.29

22.14

20.29 ± 4.29

FA126

FA185

20.81

19.14 ± 4.29

21.87

20.29 ± 4.28

FA127

FA186

22.94

20.66 ± 4.29

20.62

19.52 ± 4.29

FA128

FA188

24.35

22.40 ± 4.28

23.11

23.15 ± 4.27

FA129

FA189

19.85

19.36 ± 4.29

21.60

21.18 ± 4.29

FA130

FA190

14.75

13.81 ± 4.31

24.26

21.04 ± 4.28

FA131

FA191

15.77

15.42 ± 4.30

21.09

21.59 ± 4.28

FA134

FA192

15.80

15.42 ± 4.29

22.05

19.66 ± 4.28

FA135

FA193

14.69

15.04 ± 4.30

23.19

22.49 ± 4.29

FA136

FA194

24.81

23.25 ± 4.27

22.71

21.59 ± 4.29

FA137

FA195

3.2. Thảo luận.

Từ những nội dung mà luận văn đã trình bày phía trên, chúng ta có thể thấy

rõ được ưu điểm của phương pháp xác định độ cháy nhiên liệu thông qua tỷ số đồng vị Cs134/Cs137, phương pháp này thực hiện đơn giản hơn, thời gian tiến hành

cũng nhanh hơn và giá thành rẻ hơn rất nhiều khi so sánh với các phương pháp

khác. Phương pháp này có độ chính xác rất cao khi tiến hành phân tích đối với các

thanh nhiên liệu trong nhà máy điện hạt nhân thực sự, bởi vì quá trình chiếu xạ

trong lò sẽ ổn định hơn và thời gian của mỗi chu kỳ vận hành kéo dài hơn so với

các lò phản ứng nghiên cứu.

Đối với lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, các thanh nhiên liệu này trải qua rất

nhiều chu kỳ chiếu xạ khác nhau và công suất nhiệt tương ứng cũng rất khác nhau.

ĐINH VĂN THÌN

71

Điều này mang lại rất nhiều dữ liệu trong quá trình tính toán, đòi hỏi máy tính

được sử dụng phải có cấu hình cao để có thể xử lý được thuật toán trong chương

trình. Ngoài ra, mỗi lần vận hành lò phản ứng sẽ đi kèm những quá trình chuyển

tiếp khi khởi động và dập tắt lò, đây là nguồn sai số đóng góp lớn nhất đến các kết

quả tính toán, bởi vì thuật toán được sử dụng trong luận văn đều dựa trên trạng thái

hoạt động ổn định của lò phản ứng.

Tóm lại, các kết quả thu được trong luận văn còn có nhiều sai lệch so với

kết quả được công bố của nhóm tác giả khác bởi một số lý do được nêu ra phía

trên. Trong thời gian tới, tác giả sẽ tiếp tục hoàn thiện nội dung của luận văn này

nhằm cải thiện các phép toán sao cho phù hợp nhất với đối tượng nhà máy điện hạt

nhân sẽ được xây dựng tại Việt Nam.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

KẾT LUẬN

Độ cháy của nhiên liệu là một thông số rất quan trọng trong lĩnh vực điện

hạt nhân, từ việc xác định chính xác giá trị của độ cháy chúng ta sẽ đảm bảo được

các tiêu chí an toàn hạt nhân đặc biệt là tiêu chí liên quan tới tính toàn vẹn của

thanh nhiên liệu cùng với các sự cố tai nạn nghiêm trọng trong vùng hoạt. Bên

cạnh đó, chúng ta cũng sử dụng phân bố độ cháy để đưa ra sự sắp xếp nhiên liệu

sao cho đạt thời gian chiếu xạ lâu hơn trong lò phản ứng, tăng thêm tính kinh tế

trong việc phát điện.

Các kết quả đạt được của luận văn có sự phù hợp tốt khi so sánh với số liệu

được công bố của các tác giả khác, tuy nhiên vẫn còn có nhiều hạn chế. Do vậy,

trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện về cả nội dung và hình

ĐINH VĂN THÌN

72

thức của chương trình tính toán, mục đích cuối cùng của nghiên cứu này là xây

dựng được một chương trình tính toán toàn diện dành riêng cho lò phản ứng hạt

nhân tại Việt Nam.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt.

1. Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, NXB Đại học

Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.

2. Ngô Quang Huy (2006), Cơ Sở Vật Lý Hạt Nhân, NXB Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội.

3. Ngô Quang Huy (2004), An Toàn Bức Xạ Ion Hoá, NXB Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội.

4. Ngô Quang Huy (2004), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, NXB Đại học Quốc

gia Hà Nội, Hà Nội.

ĐINH VĂN THÌN

73

5. Bùi Văn Loát (2000), Xác suất thống kê trong xử lý số liệu hạt nhân, NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.

6. Đặng Đức Nhận, Đinh Văn Thìn (2015), “Khả năng ô nhiễm các chất khí

phóng xạ trong khí thải từ nhà máy điện hạt nhân sử dụng lò FBNR”,

Trường Đại học Điện lực.

7. Nguyễn Triệu Tú (2007), Ghi nhận và đo lường bức xạ, NXB Đại học Quốc

gia Hà Nội, Hà Nội.

8. Nguyễn Hữu Xí (1962), Kỹ thuật thực nghiệm trong vật lý hạt nhân, NXB

Đại học Tổng hợp, Hà Nội.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

Tiếng Anh.

9. A.L. Nichols (2002), Nuclear Data Requirements for Decay Heat

Calculations, Vienna, Austria.

10. Attila Vértes, Sándor Nagy, Zoltán Klencsár, Rezso György Lovas, Frank

Rösch (2010), Handbook of Nuclear Chemistry: Vol. 1: Basics of Nuclear

Science; Vol. 2: Elements and Isotopes: Formation, Transformation,

Distribution; Vol. 3: Nuclear Energy Production and Safety Issues,

Springer, USA.

11. Dan Gabriel Cacuci (2010), Handbook of Nuclear Engineering, Springer

US, USA.

12. Glenn F. Knoll (2010), Radiation Detection and Measurement, Wiley,

USA.

13. Kiyoshi Inoeu, Kaoru Taniguchi, Toshifumi Murata, Hidehiko Mitsui and

Akira Doi (1969), Burnup determination of nuclear fuel, Vol. 17. No.4

December 1969, Hitachi Ltd, Japan.

14. Luís Antônio Albiac Terremoto (2009), “ Gamma-ray Spectroscopy on

Irradiated Fuel Rods”, 2009 International Nuclear Atlantic Conference -

INAC 2009, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.

ĐINH VĂN THÌN

74

15. Michael F. L'Annunziata (2012), Handbook of Radioactivity Analysis

(Third Edition), Academic Press, USA.

16. R. I. Dobin, T. Craciunescu, M. Pavelescu (2011), “Candu And Triga Fuel

Burn-up Determination Using Axial And Tomographic Gamma-Scanning”,

Romanian Reports in Physics, Vol. 63, No. 4, P. 1009–1017.

17. Raymond L. Murray (2008), An Introduction to the Concepts, Systems, and

Applications of Nuclear Processes, Butterworth-Heinemann, USA.

18. James J. Duderstadt, Louis J. Hamilton (1976), Nuclear Reactor Analysis,

Wiley, USA.

19. Joe D. Hoffman, Steven Frankel (2001), Numerical Methods for Engineers

and Scientists (Second Edition), CRC Press, USA.

20. John R. Taylor (1997), An Introduction to Error Analysis: The Study of

Uncertainties in Physical Measurements, University Science Books, USA.

21. Nuclear Energy Agency NEA (2012), Nuclear Fuel Safety Criteria

Technical Review, Organisation

for Economic Co-operation and

Development OECD, UK.

22. Neil E. Todreas, Mujid S. Kazimi (1993), Nuclear Systems I - Thermal

Hydraulic Fundamentals, Taylor&Francis, USA.

23. Nguyen Minh Tuan, Pham Quang Huy, Tran Tri Vien, Trang Cao Su, Tran

Quoc Duong, Dang Tran Thai Nguyen (2012), “ Burnup Measurement of

36% Enriched VVR-M2 Fuel Tupy Assembly of Dalat Reactor Using

Gamma Spectrometer”, Da Lat Nuclear Research Institute, Da Lat.

24. Weston M. Stacey (2007), Nuclear Reactor Physics (Second edition),

Wiley-VCH, USA.

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

75

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

PHỤ LỤC

A. Suất lượng phân hạch của các sản phẩm phân hạch từ một số đồng vị

quan trọng:

Sản phẩm Suất lƣợng phân hạch nhiệt [%] Suất lƣợng phân hạch nhanh [%] Đồng vị

92U233

0.00334 ± 0.00055 0.00334 ± 0.00055

0.00085 ± 0.00013 0.00102 ± 0.00015

0.0114 ± 0.0005 0.0114 ± 0.0005

0.0114 ± 0.0005 0.0114 ± 0.0005

0.2111 ± 0.008 0.211 ± 0.008

2.076 ± 0.03 2.08 ± 0.1

1H1 1H2 1H3 2He3 2He4 35Br85 36Kr82

ĐINH VĂN THÌN

0.007 ± 0.0018 0.00216 ± 0.00073

76

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

0.468 ± 0.051 0.523 ± 0.048

2.08 ± 0.1 2.089 ± 0.029

6.39 ± 0.33 6.647 ± 0.073

6.28 ± 0.18 6.385 ± 0.058

0.000046 ± 0.000012 0.0000045 ± 0.0000012

6.28 ± 0.18 6.382 ± 0.057

0.0679 ± 0.0084 0.0692 ± 0.0082

0 ± 0

0.000000101 ± 0.000000035 0 ± 0 8.40 x 10-9 ± 3.20 x 10-9

0.0083 ± 0.0029 0.00216 ± 0.00079

4.85 ± 0.17 5.03 ± 0.14

4.85 ± 0.17 5.03 ± 0.14

1.58 ± 0.16 1.458 ± 0.058

0.291 ± 0.029 0.2505 ± 0.0078

0.291 ± 0.029 0.2505 ± 0.0078

0.00207 ± 0.00028 0.0087 ± 0.0019

0.0000276 ± 0.0000073 0.000077 ± 0.000022

0.00123 ± 0.00026 0.0044 ± 0.001

0.116 ± 0.014 0.149 ± 0.011

4.59 ± 0.14 4.38 ± 0.12

1.63 ± 0.26 1.73 ± 0.24

3.565 ± 0.1 3.86 ± 0.13

5.94 ± 0.17 5.66 ± 0.17

4.31 ± 0.32 4.84 ± 0.25

0.0000064 ± 0.0000025 0.0000065 ± 0.0000043

0.00325 ± 0.001 0.0034 ± 0.0014

0.0388 ± 0.004 0.042 ± 0.0044

5.98 ± 0.17 5.7 ± 0.17

0.197 ± 0.016 0.191 ± 0.017

5.47 ± 0.37 6.25 ± 0.27

1.54 ± 0.2 1.84 ± 0.23

0.00114 ± 0.00029 0.00158 ± 0.00041

6.2 ± 0.22 6.5 ± 0.31

6.43 ± 0.26 6.17 ± 0.2

6.45 ± 0.26 6.2 ± 0.2

36Kr85 36Kr85m 38Sr90 40Zr95 41Nb94 41Nb95 41Nb95m 42Mo92 42Mo94 42Mo96 42Mo99 43Tc99 44Ru103 44Ru106 45Rh106 50Sn121m 51Sb122 51Sb124 51Sb125 52Te132 53I129 53I131 53I133 53I135 54Xe128 54Xe130 54Xe131m 54Xe133 54Xe133m 54Xe135 54Xe135m 55Cs134 55Cs137 56Ba140 57La140 58Ce141

ĐINH VĂN THÌN

6.218 ± 0.081 6.49 ± 0.23

77

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

4.654 ± 0.093 4.49 ± 0.18

4.655 ± 0.093 4.49 ± 0.18

0.00000331 ± 0.00000092 0.0000042 ± 0.0000012

4.655 ± 0.093 4.49 ± 0.18

1.827 ± 0.086 1.737 ± 0.05

1.827 ± 0.086 1.737 ± 0.05

0.0000053 ± 0.0000018 0.0000093 ± 0.0000031

0.0000112 ± 0.0000043 0.0000222 ± 0.0000083

0.769 ± 0.031 0.717 ± 0.034

0.333 ± 0.017 0.312 ± 0.014

0.0000159 ± 0.0000045 0.0000304 ± 0.0000086

0.00113 ± 0.00042 0.00248 ± 0.00089

0.333 ± 0.017 0.312 ± 0.014

0.106 ± 0.042 0.118 ± 0.022

0.312 ± 0.014

0.333 ± 0.017 6.80 x 10-8 ± 2.00 x 10-8 0.000000152 ± 0.000000041

0.0000078 ± 0.0000022 0.0000306 ± 0.0000096

0.0214 ± 0.006 0.0351 ± 0.0053

92U235

0.00171 ± 0.00018 0.00269 ± 0.00044

0.00084 ± 0.00015 0.00082 ± 0.00012

0.0108 ± 0.0004 0.0108 ± 0.0004

0.0108 ± 0.0004 0.0108 ± 0.0004

0.1702 ± 0.0049 0.17 ± 0.0049

1.304 ± 0.012 1.309 ± 0.043

0.000285 ± 0.000076 0.00044 ± 0.00016

0.286 ± 0.021 0.286 ± 0.026

1.303 ± 0.012 1.307 ± 0.043

5.73 ± 0.13 5.22 ± 0.18

6.502 ± 0.072

0.00000042 ± 0.00000011 6.349 ± 0.083 2.90 x 10-8 ± 7.70 x 10-9

6.498 ± 0.072 6.345 ± 0.083

0.0702 ± 0.0067 0.0686 ± 0.0071

0 ± 0

0 ± 0 8.70 x 10-10 ± 3.20 x 10-10 0 ± 0

0.00042 ± 0.00015 0.000069 ± 0.000025

58Ce144 59Pr144 60Nd142 60Nd144 60Nd147 61Pm147 61Pm148 61Pm148m 61Pm149 61Pm151 62Sm148 62Sm150 62Sm151 62Sm153 63Eu151 63Eu152 63Eu154 63Eu155 1H1 1H2 1H3 2He3 2He4 35Br85 36Kr82 36Kr85 36Kr85m 38Sr90 40Zr95 41Nb94 41Nb95 41Nb95m 42Mo92 42Mo94 42Mo96 42Mo99

ĐINH VĂN THÌN

6.132 ± 0.092 5.8 ± 0.13

78

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

6.132 ± 0.092 5.8 ± 0.13

3.103 ± 0.084 3.248 ± 0.042

0.41 ± 0.011 0.469 ± 0.036

0.41 ± 0.011 0.469 ± 0.036

0.00106 ± 0.00011 0.0039 ± 0.00091

0.000000366 ± 0.000000098 0.0000004 ± 0.00000014

0.000089 ± 0.000021 0.000112 ± 0.000034

0.026 ± 0.0014 0.067 ± 0.011

4.276 ± 0.043 4.639 ± 0.065

0.706 ± 0.032 1.03 ± 0.26

2.878 ± 0.032 3.365 ± 0.054

6.59 ± 0.11 6.61 ± 0.13

6.39 ± 0.22 6.01 ± 0.18

0 ± 0 0 ± 0

0.000038 ± 0.0000098 0.000152 ± 0.000055

0.0313 ± 0.003 0.0365 ± 0.0031

6.6 ± 0.11 6.61 ± 0.13

0.189 ± 0.015 0.19 ± 0.015

6.61 ± 0.22 6.32 ± 0.18

1.22 ± 0.12 1.23 ± 0.13

0.0000121 ± 0.0000032 0.0000279 ± 0.0000073

6.221 ± 0.069 5.889 ± 0.096

6.314 ± 0.095 5.959 ± 0.048

6.315 ± 0.095 5.96 ± 0.048

5.86 ± 0.15 5.795 ± 0.081

5.474 ± 0.055 5.094 ± 0.076

5.474 ± 0.055 6.30 x 10-9 ± 1.70 x 10-9 5.094 ± 0.076 1.70 x 10-9 ± 4.80 x 10-10

5.475 ± 0.055 5.094 ± 0.076

2.232 ± 0.04 2.148 ± 0.028

2.232 ± 0.04 5.00 x 10-8 ± 1.70 x 10-8

0.000000104 ± 0.000000039 2.148 ± 0.028 7.40 x 10-9 ± 2.50 x 10-9 1.78 x 10-8 ± 6.60 x 10-9

1.053 ± 0.021 1.064 ± 0.03

0.4204 ± 0.0071

43Tc99 44Ru103 44Ru106 45Rh106 50Sn121m 51Sb122 51Sb124 51Sb125 52Te132 53I129 53I131 53I133 53I135 54Xe128 54Xe130 54Xe131m 54Xe133 54Xe133m 54Xe135 54Xe135m 55Cs134 55Cs137 56Ba140 57La140 58Ce141 58Ce144 59Pr144 60Nd142 60Nd144 60Nd147 61Pm147 61Pm148 61Pm148m 61Pm149 61Pm151 62Sm148

ĐINH VĂN THÌN

0.000000149 ± 0.000000041 0.431 ± 0.015 2.43 x 10-8 ± 6.80 x 10-9

79

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

0.000061 ± 0.000022 0.0000201 ± 0.0000077

0.4204 ± 0.0071 0.431 ± 0.015

0.1477 ± 0.0071 0.1512 ± 0.0097

0.431 ± 0.015

0.4204 ± 0.0071 3.24 x 10-10 ± 8.50 x 10-11

0.000000195 ± 0.000000064 0 ± 0 4.00 x 10-8 ± 1.10 x 10-8

0.0308 ± 0.0013 0.044 ± 0.01

92U238

0.00235 ± 0.0004

0.00072 ± 0.00011

0.0103 ± 0.001

0.0103 ± 0.001

0.1488 ± 0.0086

0.85 ± 0.11

0.0000089 ± 0.000003

0.182 ± 0.03

0.85 ± 0.11

3.11 ± 0.14

5.188 ± 0.089 1.89 x 10-9 ± 5.10 x 10-10

5.185 ± 0.089

0.0561 ± 0.0069

0 ± 0

0 ± 0

0.0000063 ± 0.0000024

6.181 ± 0.099

6.181 ± 0.099

6.029 ± 0.096

2.52 ± 0.11

2.52 ± 0.11

0.00125 ± 0.00026 9.70 x 10-10 ± 3.10 x 10-10

0.00000068 ± 0.00000019

0.021 ± 0.0038

4.76 ± 0.17

0.622 ± 0.034

62Sm150 62Sm151 62Sm153 63Eu151 63Eu152 63Eu154 63Eu155 1H1 1H2 1H3 2He3 2He4 35Br85 36Kr82 36Kr85 36Kr85m 38Sr90 40Zr95 41Nb94 41Nb95 41Nb95m 42Mo92 42Mo94 42Mo96 42Mo99 43Tc99 44Ru103 44Ru106 45Rh106 50Sn121m 51Sb122 51Sb124 51Sb125 52Te132 53I129 53I131

ĐINH VĂN THÌN

3.321 ± 0.083

80

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

6.71 ± 0.23

6.42 ± 0.27

0 ± 0 3.10 x 10-10 ± 1.30 x 10-10

0.0361 ± 0.0036

6.71 ± 0.23

0.191 ± 0.017

6.43 ± 0.27

1.07 ± 0.11

0.000000113 ± 0.00000003

6.02 ± 0.15

5.972 ± 0.084

5.972 ± 0.084

5.93 ± 0.45

4.67 ± 0.11

4.67 ± 0.11

0 ± 0

4.67 ± 0.11

2.677 ± 0.046

2.677 ± 0.046 1.13 x 10-10 ± 3.70 x 10-11 2.72 x 10-10 ± 9.90 x 10-11

1.683 ± 0.067

0.81 ± 0.012 3.70 x 10-10 ± 1.00 x 10-10

0.00000084 ± 0.00000032

0.81 ± 0.012

0.367 ± 0.014

0.81 ± 0.012

0 ± 0 1.90 x 10-9 ± 5.10 x 10-10

0.127 ± 0.021

94Pu239

0.00346 ± 0.00057 0.00408 ± 0.00041

0.00135 ± 0.00019 0.00106 ± 0.00016

0.0142 ± 0.0007 0.0142 ± 0.0007

53I133 53I135 54Xe128 54Xe130 54Xe131m 54Xe133 54Xe133m 54Xe135 54Xe135m 55Cs134 55Cs137 56Ba140 57La140 58Ce141 58Ce144 59Pr144 60Nd142 60Nd144 60Nd147 61Pm147 61Pm148 61Pm148m 61Pm149 61Pm151 62Sm148 62Sm150 62Sm151 62Sm153 63Eu151 63Eu152 63Eu154 63Eu155 1H1 1H2 1H3 2He3

ĐINH VĂN THÌN

0.0142 ± 0.0007 0.0142 ± 0.0007

81

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

0.219 ± 0.009 0.2192 ± 0.009

0.617 ± 0.049 0.574 ± 0.026

0.00175 ± 0.0006 0.00055 ± 0.0002

0.138 ± 0.017 0.136 ± 0.014

0.617 ± 0.049 0.576 ± 0.026

2.031 ± 0.057 2.013 ± 0.054

4.682 ± 0.098 4.949 ± 0.099

0.0000168 ± 0.0000045 0.00000255 ± 0.00000069

4.946 ± 0.099 4.68 ± 0.098

0.0535 ± 0.0066 0.0506 ± 0.0062

0 ± 0 3.60 x 10-8 ± 1.30 x 10-8 0 ± 0 4.80 x 10-9 ± 1.70 x 10-9

0.0051 ± 0.0018 0.0017 ± 0.00062

5.82 ± 0.13 6.185 ± 0.056

5.82 ± 0.13 6.184 ± 0.056

6.59 ± 0.16 6.948 ± 0.083

4.13 ± 0.24 4.188 ± 0.092

4.13 ± 0.24 4.188 ± 0.092

0.0052 ± 0.0011 0.0053 ± 0.0012

0.000024 ± 0.0000063 0.0000153 ± 0.000005

0.00228 ± 0.00049 0.00154 ± 0.00043

0.138 ± 0.022 0.117 ± 0.015

4.92 ± 0.32 5.095 ± 0.094

1.31 ± 0.13 1.407 ± 0.086

4.09 ± 0.12 3.724 ± 0.078

6.99 ± 0.33 6.97 ± 0.13

6.24 ± 0.22 6.33 ± 0.23

0.00000234 ± 0.00000085 0.0000025 ± 0.0000012

0.00166 ± 0.00056 0.00231 ± 0.00085

0.0444 ± 0.0044 0.0405 ± 0.004

7.03 ± 0.33 6.99 ± 0.13

0.223 ± 0.021 0.216 ± 0.016

7.5 ± 0.23 7.36 ± 0.24

1.97 ± 0.25 1.78 ± 0.21

0.00067 ± 0.00018 0.00115 ± 0.0003

2He4 35Br85 36Kr82 36Kr85 36Kr85m 38Sr90 40Zr95 41Nb94 41Nb95 41Nb95m 42Mo92 42Mo94 42Mo96 42Mo99 43Tc99 44Ru103 44Ru106 45Rh106 50Sn121m 51Sb122 51Sb124 51Sb125 52Te132 53I129 53I131 53I133 53I135 54Xe128 54Xe130 54Xe131m 54Xe133 54Xe133m 54Xe135 54Xe135m 55Cs134 55Cs137

ĐINH VĂN THÌN

6.588 ± 0.08 6.35 ± 0.12

82

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

5.322 ± 0.059 5.303 ± 0.074

5.333 ± 0.059 5.324 ± 0.075

5.205 ± 0.073 5.01 ± 0.16

3.755 ± 0.03 3.504 ± 0.053

3.756 ± 0.03 3.505 ± 0.053

0.00000145 ± 0.0000004 0.00000251 ± 0.00000072

3.756 ± 0.03 3.505 ± 0.053

2.044 ± 0.039 1.929 ± 0.046

2.044 ± 0.039 1.929 ± 0.046

0.0000056 ± 0.0000019 0.000012 ± 0.000004

0.0000118 ± 0.0000044 0.000029 ± 0.000011

1.263 ± 0.032 1.275 ± 0.056

0.776 ± 0.018 0.796 ± 0.037

0.0000168 ± 0.0000046 0.000039 ± 0.000011

0.00227 ± 0.00078 0.0051 ± 0.0019

0.776 ± 0.018 0.797 ± 0.037

0.38 ± 0.03 0.4 ± 0.18

0.776 ± 0.018 0.797 ± 0.037

0.000000195 ± 0.00000005 0.00000048 ± 0.00000014

0.000049 ± 0.000012 0.000127 ± 0.000043

56Ba140 57La140 58Ce141 58Ce144 59Pr144 60Nd142 60Nd144 60Nd147 61Pm147 61Pm148 61Pm148m 61Pm149 61Pm151 62Sm148 62Sm150 62Sm151 62Sm153 63Eu151 63Eu152 63Eu154 63Eu155

B. Sơ đồ biến đổi chi tiết của các sản phẩm phân hạch được đưa ra như sau [9]:

ĐINH VĂN THÌN

0.174 ± 0.03 0.171 ± 0.054

83

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

84

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

85

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

86

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

87

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

88

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

89

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

90

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

91

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

92

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

93

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

94

ĐINH VĂN THÌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

95

C. Lịch sử vận hành Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt với công suất nhiệt

500kW [23].

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

STT Ngày STT Ngày STT Ngày

ĐINH VĂN THÌN

Thời gian (h) 1.65 Thời gian (h) 47.02 Thời gian (h) 98.87 1 689 345 9-2-84 4-1-99 16-10-89 0.37 12.75 100.08 2 690 346 10-2-84 25-1-99 16-10-89 7.02 37.77 47.42 3 691 347 10-2-84 1-3-99 16-10-89 0.17 3.03 49.30 4 692 348 11-2-84 1-3-99 4-11-89 0.73 99.82 45.42 5 693 349 11-2-84 5-4-99 6-11-89 13.58 6.70 54.75 6 694 350 11-2-84 5-4-99 4-12-89 11.15 93.35 4.17 7 695 351 11-2-84 21-4-99 4-12-89 14.70 0.92 0.55 8 696 352 11-2-84 24-4-99 23-12-89 1.92 0.75 25.58 9 697 353 9-3-84 3-5-99 23-12-89 0.40 0.50 70.25 10 698 354 15-3-84 3-5-99 23-12-89 0.62 100.00 100.02 11 699 355 15-3-84 24-5-99 25-12-89 2.52 5.25 5.97 12 700 356 15-3-84 18-6-99 2-1-90 7.50 60.98 7.08 13 701 357 16-3-84 18-6-99 2-1-90 7.35 6.23 100.03 14 702 358 17-3-84 12-7-99 2-1-90 4.92 23.50 99.33 15 703 359 19-3-84 9-8-99 2-1-90 6.27 2.00 75.97 16 704 360 21-3-84 6-9-99 16-1-90 5.82 100.10 23.25 17 705 361 22-3-84 6-9-99 12-2-90 0.18 0.27 99.75 18 706 362 29-3-84 11-10-99 19-2-90 10.48 0.35 1.13 19 707 363 3-4-84 8-11-99 20-2-90 11.07 0.18 3.23 20 708 364 4-4-84 8-11-99 20-2-90 11.40 0.18 18.05 21 709 365 5-4-84 8-11-99 20-2-90 11.25 0.13 4.42 22 710 366 6-4-84 8-11-99 20-2-90 11.97 0.17 69.33 23 711 367 7-4-84 8-11-99 21-2-90 5.12 0.27 0.70 24 712 368 25-4-84 26-11-99 21-2-90 12.00 0.17 46.18 25 713 369 26-4-84 6-12-99 21-2-90 2.03 4.10 7.70 26 714 370 28-4-84 6-12-99 28-2-90 2.00 1.92 42.18 27 715 371 15-5-84 6-12-99 12-3-90 0.35 23.03 99.92 28 716 372 15-5-84 10-1-00 12-3-90 1.45 73.00 100.00 29 717 373 16-5-84 14-2-00 12-3-90 4.78 0.45 100.03 30 718 374 16-5-84 13-3-00 20-3-90 3.08 0.90 0.10 31 719 375 17-5-84 8-5-00 20-3-90 4.70 1.20 27.87 32 720 376 17-5-84 15-5-00 21-3-90

96

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

ĐINH VĂN THÌN

1.55 51.45 71.85 33 377 721 24-5-84 9-4-90 15-5-00 8.33 38.60 100.00 34 378 722 25-5-84 9-4-90 12-6-00 0.78 2.47 0.70 35 379 723 26-5-84 19-4-90 26-6-00 5.45 22.65 100.08 36 380 724 26-5-84 19-4-90 17-7-00 11.53 5.13 100.00 37 381 725 28-5-84 14-5-90 14-8-00 4.40 94.67 100.05 38 382 726 29-5-84 14-5-90 11-9-00 6.05 0.48 2.92 39 383 727 29-5-84 8-6-90 9-10-00 10.77 0.20 13.77 40 384 728 30-5-84 8-6-90 9-10-00 2.43 0.32 4.43 41 385 729 31-5-84 8-6-90 9-10-00 1.52 5.68 1.75 42 386 730 4-6-84 11-6-90 9-10-00 1.23 40.18 0.20 43 387 731 15-6-84 11-6-90 9-10-00 5.03 30.33 74.03 44 388 732 20-7-84 11-6-90 9-10-00 7.68 18.90 99.75 45 389 733 21-7-84 11-6-90 6-11-00 3.75 3.02 99.88 46 390 734 21-7-84 19-6-90 11-12-00 11.40 20.02 46.02 47 391 735 22-7-84 20-6-90 2-1-01 11.07 8.02 50.67 48 392 736 23-7-84 20-6-90 2-1-01 4.15 2.03 1.80 49 393 737 24-7-84 9-7-90 5-2-01 1.23 1.83 97.08 50 394 738 24-7-84 9-7-90 5-2-01 8.00 40.67 59.67 51 395 739 25-7-84 9-7-90 5-3-01 0.03 21.48 39.78 52 396 740 24-8-84 9-7-90 5-3-01 0.48 12.75 100.03 53 397 741 27-8-84 9-7-90 2-4-01 39.95 17.27 80.08 54 398 742 27-8-84 9-7-90 7-5-01 6.48 100.08 18.33 55 399 743 27-8-84 13-8-90 7-5-01 37.20 100.02 1.17 56 400 744 27-8-84 3-9-90 31-5-01 2.12 51.72 3.30 57 401 745 27-8-84 24-9-90 4-6-01 21.12 40.17 94.58 58 402 746 27-8-84 24-9-90 4-6-01 0.55 0.73 95.90 59 403 747 14-9-84 24-9-90 9-7-01 7.53 2.78 3.58 60 404 748 26-9-84 24-9-90 9-7-01 3.53 18.97 0.07 61 405 749 26-9-84 15-10-90 3-8-01 12.30 1.45 19.83 62 406 750 27-9-84 15-10-90 4-8-01 0.27 26.17 84.28 63 407 751 9-10-84 15-10-90 6-8-01 0.60 4.25 14.83 64 408 752 10-10-84 15-10-90 6-8-01 0.83 27.67 67.95 65 409 753 12-10-84 15-10-90 10-9-01 1.03 3.10 30.10 66 410 754 15-10-84 15-10-90 10-9-01 1.05 0.93 100.08 67 411 755 17-10-84 15-10-90 8-10-01 10.08 8.55 98.45 68 412 756 18-10-84 15-10-90 5-11-01

97

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

49.18 4.17 0.27 413 757 69 18-10-84 15-10-90 7-12-01 1.07 0.97 48.05 414 758 70 26-10-84 25-10-90 10-12-01 0.20 3.55 51.42 415 759 71 30-10-84 25-10-90 10-12-01 3.62 4.08 100.03 416 760 72 30-10-84 26-10-90 1-2-03 0.25 0.90 0.57 417 761 73 31-10-84 26-10-90 22-2-09 68.93 0.12 100.00 418 762 74 1-11-84 10-11-90 24-6-09 28.68 100.05 0.12 419 763 75 1-11-84 12-11-90 3-6-02 0.48 100.05 0.17 420 764 76 15-11-84 26-11-90 3-7-02 3.03 21.80 0.10 421 765 77 17-11-84 17-12-90 3-7-02 0.33 75.25 0.08 422 766 78 23-11-84 17-12-90 3-7-02 3.25 100.10 0.12 423 767 79 23-11-84 14-1-91 3-7-02 37.55 0.17 0.17 424 768 80 27-11-84 30-1-91 3-7-02 6.28 1.18 0.10 425 769 81 27-11-84 30-1-91 3-7-02 41.00 0.73 0.08 426 770 82 27-11-84 31-1-91 3-8-02 5.02 2.02 0.08 427 771 83 27-11-84 8-2-91 3-8-02 3.03 1.95 0.17 428 772 84 5-12-84 25-2-91 3-8-02 2.48 4.73 0.12 429 773 85 11-12-84 25-2-91 3-8-02 94.45 88.83 0.52 430 774 86 11-12-84 25-2-91 4-1-02 1.00 1.23 4.77 431 775 87 11-12-84 6-3-91 4-2-02 1.38 2.08 99.83 432 776 88 29-12-84 11-3-91 4-8-02 51.10 1.73 99.00 433 777 89 2-1-85 12-3-91 5-8-03 46.92 0.82 75.07 434 778 90 2-1-85 12-3-91 6-11-02 3.70 0.50 99.98 435 779 91 10-1-85 13-3-91 7-1-02 1.28 2.35 7.65 436 780 92 101-85 13-3-91 8-5-02 3.05 2.12 90.60 437 781 93 12-1-85 14-3-91 8-5-02 2.03 23.73 2.05 438 782 94 15-1-85 18-3-91 9-9-02 1.53 76.30 101.50 439 783 95 2-2-85 18-3-91 9-9-02 101.02 0.15 42.58 440 784 96 4-2-85 28-3-91 10-7-02 2.03 0.62 55.97 441 785 97 12-2-85 28-3-91 10-7-02 5.10 3.00 0.53 442 786 98 14-2-85 8-4-91 10-5-03 4.35 8.93 29.95 443 787 99 16-2-85 15-4-91 11-4-02 4.02 12.40 70.02 444 788 100 18-2-85 15-4-91 11-4-02 3.73 5.27 0.12 445 789 101 20-2-85 15-4-91 11-6-04 1.23 71.42 108.92 446 790 102 21-2-85 15-4-91 11-6-04 4.03 73.33 25.28 447 791 103 22-2-85 6-5-91 12-11-03 4.38 5.85 74.80 448 792 104 23-2-85 6-5-91 12-11-03

ĐINH VĂN THÌN

98

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

4.03 20.87 19.85 449 793 105 25-2-85 6-5-91 1-1-04 4.02 100.03 77.50 450 794 106 26-2-85 27-5-91 1-1-04 2.37 76.28 100.00 451 795 107 6-3-85 17-6-91 2-10-03 95.75 21.97 99.35 452 796 108 11-3-85 17-6-91 25-3-09 2.12 5.00 0.18 453 797 109 19-3-85 3-7-91 4-1-03 1.02 100.07 100.58 454 798 110 19-3-85 8-7-91 4-7-03 2.02 100.00 0.57 455 799 111 21-3-85 29-7-91 4-6-04 5.60 2.03 0.92 456 800 112 22-3-85 9-8-91 5-2-03 5.90 93.23 55.60 457 801 113 29-3-85 19-8-91 5-5-03 1.82 4.65 42.95 458 802 114 4-4-85 19-8-91 5-5-03 96.92 1.05 0.97 459 803 115 8-4-85 9-9-91 5-9-04 13.42 22.17 99.88 460 804 116 8-4-85 9-9-91 6-2-03 2.03 75.58 46.67 461 805 117 26-4-85 9-9-91 7-2-04 0.58 23.87 52.30 462 806 118 29-4-85 30-9-91 7-2-04 0.63 54.58 4.73 463 807 119 29-4-85 30-9-91 8-7-03 0.85 24.67 4.08 464 808 120 3-5-85 30-9-91 8-11-03 0.78 99.35 43.08 465 809 121 4-5-85 21-10-91 8-11-03 0.53 100.00 51.73 466 810 122 6-5-85 11-10-91 8-11-03 11.37 0.72 49.82 467 811 123 6-5-85 26-10-91 9-3-03 73.92 6.85 99.83 468 812 124 6-5-85 2-12-91 9-8-03 13.50 92.85 44.08 469 813 125 6-5-85 2-12-91 10-6-03 4.02 2.08 12.85 470 814 126 20-5-85 10-12-91 10-6-03 0.25 0.25 30.88 471 815 127 22-5-85 23-12-91 10-6-03 0.30 68.33 6.03 472 816 128 24-5-85 23-12-91 10-6-03 4.02 8.07 31.28 473 817 129 27-5-85 23-12-91 11-3-03 6.83 19.93 66.95 474 818 130 3-6-85 23-12-91 11-3-03 91.10 2.17 99.40 475 819 131 3-6-85 9-1-92 5-1-04 3.83 47.52 1.00 476 820 132 12-6-85 13-1-92 12-1-04 4.65 51.10 100.13 477 821 133 13-6-85 13-1-92 2-2-04 94.75 4.28 99.95 478 822 134 1-7-85 31-1-92 1-3-04 0.32 33.67 75.68 479 823 135 10-7-85 11-2-92 5-4-04 0.42 60.58 23.62 480 824 136 13-7-85 11-2-92 5-4-04 2.03 5.13 0.55 481 825 137 16-7-85 27-2-92 22-4-04 0.45 100.00 5.58 482 826 138 24-7-85 2-3-92 10-5-04 99.93 2.87 20.90 483 827 139 29-7-85 12-3-92 10-5-04 0.13 0.15 5.83 484 828 140 12-8-85 12-3-92 10-5-04

ĐINH VĂN THÌN

99

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

0.55 0.18 55.07 485 829 141 13-8-85 19-3-92 10-5-04 5.00 100.00 5.20 486 830 142 15-8-85 23-3-92 10-5-04 2.95 2.02 1.00 487 831 143 20-8-85 8-4-92 31-5-04 2.68 3.25 56.47 488 832 144 24-8-85 13-4-92 7-6-04 0.67 96.42 43.07 489 833 145 27-8-85 13-4-92 7-6-04 3.67 4.02 1.32 490 834 146 27-8-85 29-4-92 22-6-04 1.33 12.77 0.43 491 835 147 28-8-85 4-5-92 22-6-04 2.30 5.92 0.17 492 836 148 30-8-85 4-5-92 23-6-04 8.28 77.20 3.45 493 837 149 4-9-85 4-5-92 23-6-04 42.08 43.23 0.60 494 838 150 4-9-85 25-5-92 25-6-04 49.28 2.33 51.83 495 839 151 4-9-85 25-5-92 5-7-04 27.43 53.67 47.65 496 840 152 23-9-85 25-5-92 5-7-04 11.92 26.35 25.55 497 841 153 23-9-85 15-6-92 2-8-04 1.42 73.67 72.98 498 842 154 23-9-85 15-6-92 2-8-04 58.63 49.00 23.33 499 843 155 23-9-85 6-7-92 6-9-04 0.22 49.58 1.88 500 844 156 4-10-85 6-7-92 6-9-04 2.67 56.35 72.62 501 845 157 4-10-85 27-7-92 6-9-04 3.53 43.25 80.02 502 846 158 11-10-85 27-7-92 27-3-10 3.05 49.98 5.22 503 847 159 18-10-85 10-8-92 27-3-10 100.10 27.45 14.17 504 848 160 21-10-85 10-8-92 27-3-10 2.78 21.58 92.42 505 849 161 1-11-85 10-8-92 1-11-04 4.33 49.50 7.17 506 850 162 15-11-85 24-8-92 1-11-04 52.77 79.77 99.83 507 851 163 25-11-85 24-8-92 7-12-04 46.83 0.25 4.13 508 852 164 25-11-85 9-9-92 13-1-05 4.65 100.25 100.07 509 853 165 4-12-85 14-9-92 17-1-05 5.53 0.90 25.02 510 854 166 10-12-85 30-9-92 21-2-05 5.92 27.47 70.22 511 855 167 13-12-85 5-10-92 21-2-05 99.75 71.20 0.08 512 856 168 27-12-85 5-10-92 18-3-05 100.18 1.40 100.08 513 857 169 20-1-86 14-10-92 21-3-05 100.02 0.03 0.12 514 858 170 25-2-86 14-10-92 15-4-05 0.13 0.37 70.25 515 859 171 11-3-86 14-10-92 18-4-05 0.12 5.02 27.08 516 860 172 21-3-86 21-10-92 18-4-05 100.08 5.02 0.05 517 861 173 24-3-86 22-10-92 12-5-05 2.45 2.10 100.03 518 862 174 5-4-86 8-3-93 16-5-05 2.52 25.00 91.47 519 863 175 11-4-86 9-3-93 13-6-05 102.05 73.50 13.93 520 864 176 14-4-86 9-3-93 13-6-05

ĐINH VĂN THÌN

100

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

4.17 70.00 0.18 521 865 177 22-4-86 5-4-93 22-6-05 5.92 23.50 0.07 522 866 178 25-4-86 5-4-93 22-6-05 5.70 6.75 107.42 523 867 179 29-4-86 5-4-93 11-7-05 2.22 49.10 0.12 524 868 180 8-5-86 3-5-93 26-1-11 2.50 50.83 68.88 525 869 181 9-5-86 3-5-93 8-8-05 30.42 24.27 35.85 526 870 182 12-5-86 31-5-93 8-8-05 4.88 46.17 1.75 527 871 183 12-5-86 31-5-93 8-8-05 61.78 27.73 0.58 528 872 184 14-5-86 31-5-93 31-8-05 0.88 100.00 41.13 529 873 185 26-5-86 28-6-93 19-9-05 1.75 100.00 41.50 530 874 186 26-5-86 26-7-93 19-9-05 9.52 100.05 1.78 531 875 187 9-6-86 23-8-93 17-10-05 16.33 50.07 104.32 532 876 188 9-6-86 23-8-93 17-10-05 66.33 0.83 106.13 533 877 189 9-6-86 23-10-93 14-11-05 0.32 2.47 30.22 534 878 190 17-6-86 25-10-93 12-12-05 0.58 75.08 41.28 535 879 191 20-6-86 26-10-93 12-12-05 0.75 33.93 536 880 192 24-6-86 22-11-93 12-12-05

100.02 26.2833 3 71.50 0.55 537 881 193 7-7-86 22-11-93 27-12-05 100.02 1.25 107.67 538 882 194 11-8-86 10-12-93 9-1-06 5.17 0.87 107.40 539 883 195 29-8-86 10-12-93 13-2-06 99.77 1.10 94.13 540 884 196 15-9-86 22-12-93 13-3-06 5.18 4.10 12.40 541 885 197 30-9-86 23-12-93 13-3-06 5.53 0.88 66.08 542 886 198 3-10-86 31-12-93 10-3-06 5.52 100.05 36.45 543 887 199 7-10-86 3-1-94 10-4-06 29.13 75.00 0.03 544 888 200 13-10-86 24-1-94 5-5-06 66.02 99.82 106.72 545 889 201 13-10-86 21-2-94 8-5-06 5.15 9.17 107.38 546 890 202 24-10-86 7-3-94 5-6-06 4.18 99.92 107.12 547 891 203 31-10-86 21-3-94 10-7-06 63.27 2.02 106.83 548 892 204 10-10-86 13-4-94 7-8-06 34.12 0.22 1.08 549 893 205 10-10-86 14-4-94 5-9-06 2.52 0.22 107.28 550 894 206 21-11-86 14-4-94 11-9-06 31.65 0.47 106.97 551 895 207 8-12-86 14-4-94 9-10-06 67.08 79.85 0.42 552 896 208 8-12-86 18-4-94 24-10-06 0.25 19.85 8.50 553 897 209 16-12-86 18-4-94 6-11-06 3.35 0.23 97.25 554 898 210 16-12-86 19-5-94 6-11-06 3.52 3.08 0.42 555 899 211 23-12-86 23-5-94 15-11-06 99.52 20.18 0.70 556 900 212 5-1-87 23-5-94 16-11-06

ĐINH VĂN THÌN

101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

101.68 10.15 44.82 557 901 213 16-2-87 27-11-06 23-5-94 0.97 41.10 4.77 558 902 214 25-2-87 29-3-07 23-5-94 3.88 3.75 25.87 559 903 215 3-3-87 30-3-07 23-5-94 5.02 19.37 24.38 560 904 216 6-3-87 30-3-07 23-5-94 2.52 12.17 49.15 561 905 217 10-3-87 18-4-07 20-6-94 52.73 9.93 106.67 562 906 218 16-3-87 14-5-07 20-6-94 30.48 46.28 69.07 563 907 219 16-3-87 4-6-07 20-6-94 13.08 31.67 36.60 564 908 220 16-3-87 4-6-07 20-6-94 3.63 29.77 0.17 565 909 221 20-5-87 20-6-07 18-7-94 4.12 70.33 0.07 566 910 222 23-5-87 20-6-07 18-7-94 4.02 4.37 0.10 567 911 223 29-5-87 21-6-07 15-8-94 3.72 95.57 0.10 568 912 224 9-6-87 21-6-07 15-8-94 11.60 100.05 34.08 569 913 225 16-6-87 2-7-07 12-9-94 0.38 33.17 71.55 570 914 226 17-6-87 2-7-07 10-10-94 10.77 22.62 78.40 571 915 227 17-6-87 30-7-07 10-10-94 12.52 34.85 27.67 572 916 228 18-6-87 30-7-07 10-10-94 12.77 6.58 0.05 573 917 229 19-6-87 9-8-07 10-10-94 12.52 99.87 0.10 574 918 230 20-6-87 10-8-07 7-11-94 12.77 79.98 7.30 575 919 231 21-6-87 20-8-07 5-12-94 13.00 19.50 70.37 576 920 232 22-6-87 20-8-07 5-12-94 25.35 77.72 27.00 577 921 233 23-6-87 20-8-07 3-1-95 76.27 16.68 0.38 578 922 234 16-7-87 7-9-07 3-1-95 5.00 0.01 26.38 579 923 235 10-8-87 12-9-07 13-2-95 72.60 72.57 9.42 580 924 236 19-8-87 12-9-07 13-2-95 0.97 26.25 0.38 581 925 237 1-9-87 20-9-07 13-2-95 5.02 97.08 3.13 582 926 238 1-9-87 21-9-07 6-3-95 5.73 0.52 107.58 583 927 239 1-10-87 24-9-07 30-3-95 6.43 0.33 107.55 584 928 240 2-10-87 22-10-07 3-4-95 4.03 98.75 0.22 585 929 241 20-10-87 7-11-07 3-4-95 8.13 5.10 90.38 586 930 242 2-11-87 19-11-07 11-4-95 61.17 0.08 6.20 587 931 243 2-11-87 19-11-07 11-4-95 4.95 46.22 45.20 588 932 244 2-11-87 17-12-07 11-4-95 74.67 1.67 52.78 589 933 245 23-11-87 17-12-07 5-5-95 0.88 3.15 43.05 590 934 246 11-12-87 14-1-08 6-5-95 75.27 27.05 56.65 591 935 247 14-12-87 14-1-08 8-5-95 40.00 72.52 107.15 592 936 248 5-1-88 18-2-08 8-5-95

ĐINH VĂN THÌN

102

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

0.63 2.13 1.60 593 937 249 15-1-88 16-5-95 4-3-08 74.52 75.83 1.50 594 938 250 25-1-88 5-6-95 5-3-08 4.02 22.00 0.47 595 939 251 29-2-88 5-6-95 6-3-08 64.52 100.05 100.03 596 940 252 29-2-88 3-7-95 17-3-08 5.20 4.17 100.00 597 941 253 29-2-88 31-7-95 14-4-08 75.33 15.47 100.12 598 942 254 14-3-88 31-7-95 12-5-08 11.85 78.42 98.05 599 943 255 28-3-88 31-7-95 2-6-08 12.92 0.52 13.33 600 944 256 29-3-88 11-8-95 30-6-08 4.72 100.43 85.75 601 945 257 29-3-88 4-9-95 1-7-08 10.90 9.68 108.43 602 946 258 30-3-88 2-10-95 4-8-08 2.43 0.28 95.00 603 947 259 30-3-88 2-10-95 25-8-08 19.62 28.87 4.83 604 948 260 30-3-88 3-10-95 25-8-08 2.02 3.72 48.48 605 949 261 11-4-88 3-10-95 17-9-08 72.25 46.62 27.37 606 950 262 11-4-88 3-10-95 20-10-08 1.60 99.83 78.02 607 951 263 29-4-88 30-10-95 20-10-08 1.17 1.00 107.62 608 952 264 9-5-88 15-11-95 10-11-08 0.43 95.53 17.35 609 953 265 9-5-88 27-11-95 8-12-08 73.18 4.03 0.48 610 954 266 9-5-88 27-11-95 8-12-08 75.02 97.53 81.02 611 955 267 23-5-88 18-12-95 8-12-08 74.93 98.93 100.08 612 956 268 6-6-88 8-1-96 5-1-09 75.03 99.92 107.20 613 957 269 20-6-88 29-1-96 9-2-09 28.10 100.02 0.83 614 958 270 18-7-88 26-2-96 25-2-09 43.23 50.15 1.23 615 959 271 18-7-88 18-3-96 26-2-09 0.37 46.92 1.13 616 960 272 10-8-88 18-3-96 27-2-09 3.98 0.60 107.13 617 961 273 10-8-88 8-4-96 9-3-09 4.83 23.65 6.35 618 962 274 15-8-88 8-4-96 6-4-09 69.43 1.68 95.88 619 963 275 15-8-88 8-4-96 6-4-09 4.02 73.50 0.52 620 964 276 24-8-88 8-4-96 27-4-09 3.47 0.52 0.93 621 965 277 24-8-88 8-5-96 27-4-09 7.50 4.35 0.25 622 966 278 24-8-88 20-5-96 28-4-09 1.92 88.12 1.93 623 967 279 24-8-88 20-5-96 28-4-09 1.95 0.62 25.08 624 968 280 24-8-88 20-5-96 4-5-09 1.43 6.67 81.12 625 969 281 24-8-88 20-5-96 4-5-09 9.77 100.02 29.80 626 970 282 24-8-88 17-6-96 1-6-09 5.27 96.48 18.37 627 971 283 12-9-88 15-7-96 1-6-09 25.25 3.08 56.75 628 972 284 12-9-88 15-7-96 1-6-09

ĐINH VĂN THÌN

103

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

40.03 100.22 5.58 629 973 285 12-9-88 12-8-96 9-7-09 3.08 100.02 23.87 630 974 286 12-9-88 9-9-96 9-7-09 20.38 100.02 54.78 631 975 287 10-10-88 7-10-96 9-7-09 6.78 100.28 17.80 632 976 288 10-10-88 4-11-96 9-7-09 42.78 1.00 1.65 633 977 289 10-10-88 4-11-96 9-7-09 3.02 49.07 0.48 634 978 290 18-10-88 4-11-96 23-7-09 3.02 12.42 2.30 635 979 291 31-10-88 2-12-96 24-7-09 29.35 47.75 0.38 636 980 292 14-11-88 2-12-96 28-7-09 22.43 38.17 16.82 637 981 293 14-11-88 2-12-96 3-8-09 9.75 100.02 75.57 638 982 294 14-11-88 6-1-97 14-9-09 6.17 0.50 0.47 639 983 295 14-11-88 24-1-97 14-9-09 5.82 23.27 28.83 640 984 296 14-11-88 17-2-97 14-9-09 2.02 20.78 0.65 641 985 297 25-11-88 17-2-97 28-9-09 1.02 28.33 21.12 642 986 298 25-11-88 17-2-97 5-10-09 4.85 23.67 77.55 643 987 299 1-12-88 17-2-97 5-10-09 46.18 1.00 100.50 644 988 300 12-12-88 14-3-97 19-10-09 29.87 24.27 0.92 645 989 301 12-12-88 17-3-97 11-11-09 3.02 20.82 27.00 646 990 302 19-12-88 17-3-97 16-11-09 94.52 0.27 27.87 647 991 303 9-1-89 17-3-97 16-11-09 5.07 49.52 44.53 648 992 304 9-1-89 17-3-97 16-11-09 5.02 70.00 1.58 649 993 305 2-2-89 14-4-97 1-12-09 57.77 27.18 100.57 650 994 306 20-2-89 14-4-97 14-12-09 40.20 97.73 100.53 651 995 307 20-2-89 13-5-97 4-1-10 0.73 35.83 54.67 652 996 308 20-2-89 9-6-97 25-1-10 0.42 59.45 45.12 653 997 309 21-3-89 9-6-97 25-1-10 18.57 3.08 7.77 654 998 310 21-3-89 9-6-97 22-2-10 9.88 98.00 63.72 655 999 311 21-3-89 14-7-97 22-2-10 3.02 79.47 27.43 656 1000 312 21-3-89 11-8-97 22-2-10 55.27 16.43 71.27 657 1001 313 21-3-89 11-8-97 8-3-10 4.60 98.27 29.25 658 1002 314 21-3-89 8-9-97 8-3-10 3.00 100.02 4.83 659 1003 315 28-3-89 29-9-97 5-4-10 100.08 26.67 23.45 660 1004 316 17-4-89 27-10-97 5-4-10 8.02 69.70 74.93 661 1005 317 26-4-89 27-10-97 5-4-10 8.00 0.53 45.32 662 1006 318 26-4-89 4-10-97 3-5-10 6.02 99.87 40.88 663 1007 319 26-4-89 24-10-97 3-5-10 6.02 0.20 18.63 664 1008 320 26-4-89 4-12-97 3-5-10

ĐINH VĂN THÌN

104

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015

ĐINH VĂN THÌN

3.02 0.28 50.37 665 1009 321 26-4-89 4-12-97 31-5-10 3.02 0.17 41.93 666 1010 322 26-4-89 4-12-97 31-5-10 3.00 0.52 6.67 667 1011 323 26-4-89 31-12-97 31-5-10 24.02 98.30 0.17 668 1012 324 18-5-89 5-1-98 24-6-10 3.93 99.93 100.07 669 1013 325 13-6-89 9-2-98 28-6-10 67.73 0.27 100.03 670 1014 326 13-6-89 26-2-98 19-7-10 1.033 96.35 35.40 671 1015 327 13-6-89 10-3-98 9-8-10 2.30 100.08 64.03 672 1016 328 13-6-89 6-4-98 9-8-10 5.23 15.17 22.25 673 1017 329 10-7-89 4-5-98 6-9-10 19.23 83.02 81.43 674 1018 330 10-7-89 4-5-98 6-9-10 64.78 98.10 0.27 675 1019 331 10-7-89 1-6-98 29-9-10 6.53 3.15 95.52 676 1020 332 10-7-89 8-6-98 4-10-10 2.77 99.45 10.50 677 1021 333 10-7-89 13-7-98 4-10-10 74.87 92.50 107.25 678 1022 334 7-8-89 10-8-98 8-11-10 21.85 0.07 106.68 679 1023 335 7-8-89 4-9-98 3-1-11 0.22 99.83 26.53 680 1024 336 7-8-89 7-9-98 17-1-11 2.93 1.08 71.97 681 1025 337 7-8-89 25-9-98 17-1-11 14.77 0.37 69.57 682 1026 338 4-9-89 29-9-98 14-2-11 4.10 69.22 36.52 683 1027 339 4-9-89 5-10-98 14-2-11 6.52 4.08 98.68 684 1028 340 4-9-89 5-10-98 7-3-11 19.37 23.25 20.07 685 1029 341 4-9-89 5-10-98 4-4-11 49.00 100.08 79.30 686 1030 342 4-9-89 9-11-98 5.02 4-4-11 12-5-11 1.10 0.45 687 1031 343 18-9-89 30-11-98 3.00 99.75 26-5-11 0.48 688 1032 344 10-10-89 14-12-98

105