LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015
ĐINH VĂN THÌN
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
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015
ĐINH VĂN THÌN
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
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015
ĐINH VĂN THÌN
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
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015
ĐINH VĂN THÌN
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………...……………………………………………...….1
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ
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
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC_2015
ĐINH VĂN THÌN
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. Tỷ số đồng vị Cs134 và
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
