B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIN HÀN LÂM KHOA HC
VÀ CÔNG NGH VIT NAM
HC VIN KHOA HC VÀ CÔNG NGH
Nguyn Thế Vinh
NGHIÊN CU MT S PHN NG QUANG HT NHÂN TO
CẶP ĐỒNG PHÂN TRÊN CÁC BIA 113In, 107Ag, 195Pt, 138Ce và
151,153Eu S DNG MÁY GIA TỐC ĐIỆN T MT-25
Chuyên ngành: Vt lý nguyên t và ht nhân
Mã s: 9440106
TÓM TT LUN ÁN TIẾN SĨ VT LÝ
Hà Ni Năm 2024
Công trình được hoàn thành ti: Hc vin Khoa hc Công ngh -
Vin Hàn lâm Khoa hc và Công ngh Vit Nam.
Người hướng dn khoa hc 1: PGS. TS. Phạm Đức Kh
Người hướng dn khoa hc 2: PGS. TS. Phan Việt Cương
Phn biện 1: …
Phn biện 2: …
Phn biện 3: ….
Lun án s được bo v trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Hc
vin, hp ti Hc vin Khoa hc Công ngh - Vin Hàn lâm Khoa
hc Công ngh Vit Nam vào hồi giờ ..’, ngày tháng năm
2024
Có th tìm hiu lun án ti:
- Thư viện Hc vin Khoa hc và Công ngh
- Thư viện Quc gia Vit Nam
1
M ĐU
1. Tính cp thiết
Trạng thái đồng phân ht nhân hay còn gi trng thái gi
bền (metastable states) được Otto Hahn phát hiện vào năm 1921.
Vào thời điểm đó tất c c trng thái kích thích hạt nhân đều được
xem thi gian sng nh hơn 10-13 giây, thế đã rất nhiu
suy đoán về ngun gc ca các trạng thái đồng phân. Ht nhân
trng thái gi bn này th kh kích thích tr v trng thái kích
thích thấp hơn hoặc trạng thái bản (ground state) bng cách phát
bc x gamma hay tri qua quá trình phân (ví d như phân β-)
và biến đổi thành ht nhân khác.
T s đồng phân th cho chúng ta nhng thông tin quan
trng v cu trúc mức năng lượng ca hạt nhân cũng như chế
phn ng, v s ph thuc vào spin ca mật độ mc ht nhân, thông
tin v vài trò ca moment góc ca kênh li vào, vai trò ca ht ti,
ht bay ra, hay nói cách khác vai trò ca hiu ng kênh phn ng
[15-21].
Trong nghiên cu thc nghim t s đồng phân, phn ng
quang hạt nhân đóng một vai trò quan trọng do các đặc trưng của
trường điện t trong tương tác với nucleon đã được biết rt [22].
Vì thế, kho sát t s đồng phân hình thành trong phn ng quang ht
nhân mt công c h hiu để làm chế phn ứng đặc bit
khi vai trò ca moment góc tr nên quan trng [23].
V mt thc nghim, nghiên cu t s suất lượng to cặp đồng
phân ca các phn ng quang ht nhân thường s dng chùm bc x
hãm năng lượng cực đại nm trong vùng cộng hưởng lưỡng cc
khng l (GDR) thay đổi trong khong t 8-30 MeV. vùng năng
ợng này, tương ng vi s chng chp các mc ca ht nhân hp
2
phn tiết din phn ng quang hạt nhân đạt cc đại dng
hình Gauss được gi là cộng hưởng khng l.
Do các yêu cu cp thiết trên nên tôi đã thực hiện đề tài
Nghiên cu mt s phn ng quang ht nhân to cặp đồng phân trên
các bia 113In, 107Ag, 195Pt, 138Ce và 151,153Eu s dng máy gia tốc điện
t MT-25
2. Mc tiêu nghiên cu ca lun án
- Nghiên cu, phát triển phương pháp thc nghim tính
toán thuyết xác định t s đồng phân ca các phn ng quang ht
nhân trong vùng năng ợng công hưởng ng cc khng l (8-30
MeV).
- Cung cp các s liu ht nhân mi v t s suất lượng đồng
phân to thành mt s ht nhân chn-l, các ht nhân biến dng
trong mt s phn ng quang ht nhân trên các bia 113In, 107Ag, 195Pt,
138Ce 151,153Eu gây bi chùm photon hãm năng ng cực đại nm
trong vùng cộng hưởng lưỡng cc khng l.
- Góp phn làm hơn s hình thành các trạng thái đồng phân
cũng như mi liên h gia cu trúc ht nhân và trạng thái đồng phân.
3. Các ni dung nghiên cu chính ca lun án
i) Tìm hiu tng quan v phn ng quang ht nhân, cu trúc
các trng thái hạt nhân đồng phân; ii) Nghiên cu, phát triển phương
pháp thc nghim kích hot phóng x và đo phổ gamma s dng ph
kế bán dn gecmani siêu tinh khiết HPGe, tính toán thuyết kết
hợp các code Talys và Geant4 để xác định t s đồng phân ca các
phn ng quang hạt nhân trong vùng năng ng cộng hưởng lưỡng
cc khng l; iii) Xác đnh bng thc nghim t s đồng phân trong
các phn ng quang ht nhân 113In(,2n)111m,gIn, 113In(,n)112m,gIn,
107Ag(,n)106m,gAg, 195Pt(,p)194m,gIr; 198Pt(,n)197m,gPt
3
138Ce(,n)137m,gCe gây bởi chùm photon hãm năng lượng cực đại t
14 đến 24 MeV; iv) nh toán thuyết tiết din vi phân t s
đồng phân ca các phn ng quang ht nhân 151Eu(,n)150m,gEu
153Eu(,n)152m,gEu trong vùng năng lượng cộng ởng lưỡng cc
khng l.
4. Cu trúc ca lun án.
Lun án gm 110 trang ni dung, 15 bng, 42 hình, 05 công
trình được công b (4 bài ISI 1 bài Scopus), 122 tài liu tham
khảo được phân b như sau:
Phn m đầu gii thiu do chọn đề tài, mục đích, mục tiêu,
đối tượng và phm vi nghiên cứu cũng như ý nghĩa khoa hc và thc
tin của đề tài luận án; Chương 1: Tổng quan v phn ng quang ht
nhân, cu trúc ht nhân trạng thái đồng phân; Chương 2: Phương
pháp nghiên cu thc nghim tính toán thuyết t s đồng phân
ca phn ng quang hạt nhân; Chương 3: Kết qu thc nghim
tính toán thuyết t s đồng phân trong mt s phn ng quang ht
nhân. Phn kết lun các kiến ngh v hướng nghiên cu tiếp theo;
Cui cùng là danh mục các công trình đã công bố liên quan đến lun
án, tài liu tham kho.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN V PHN NG QUANG HT NHÂN,
CU TRÚC HT NHÂN VÀ TRẠNG THÁI ĐỒNG PHÂN
1.1. Phn ng quang ht nhân
1.1.1. Khái nim v phn ng quang ht nhân
Phản ứng quang hạt nhân phản ng hạt nhân xảy ra khi có
sự ơng tác giữa lượng tử gamma hay còn gi là photon với hạt
nhân, sauơng tác hạt nhân thể phát xạ nơtron, proton hoặc các
loại hạt/bc x khác. Phản ứng quang hạt nhân phản ứng thu