TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
KHOA KỸ THUẬT HẠT NHÂN
ĐỖ NGỌC MẾN
XÁC ĐỊNH THỰC NGHIỆM CƯỜNG ĐỘ CÁC TIA GAMMA TỨC THỜI TỪ PHẢN ỨNG BẮT NƠTRON NHIỆT 51V (n, γ) V52
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KỸ THUẬT HẠT NHÂN
LÂM ĐỒNG, 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
KHOA KỸ THUẬT HẠT NHÂN
ĐỖ NGỌC MẾN – 1310542
XÁC ĐỊNH THỰC NGHIỆM CƯỜNG ĐỘ CÁC TIA GAMMA TỨC THỜI TỪ PHẢN ỨNG BẮT NƠTRON NHIỆT 51V (n, γ) V52
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KỸ THUẬT HẠT NHÂN
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
TS. PHẠM NGỌC SƠN
KHÓA 2013 – 2018
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ hết sức nhiệt tình và tâm huyết của các thầy cô
trong Viện nghiên cứu Hạt nhân và các thầy cô Trường Đại học Đà Lạt.
Lời đầu tiền, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc và dành những tình
cảm quý mến, kính trọng đến người thầy TS. Phạm Ngọc Sơn đã hướng dẫn thực
hiện các nội dung công việc trong khóa luận.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám Hiệu, quý Thầy Cô khoa
Kỹ Thuật Hạt Nhân, Trường Đại học Đà Lạt đã truyền đạt cho tôi những kiến thức,
đam mê trong học tập và nghiên cứu tại trường.
Tôi cũng xin được bày tỏ lời cảm ơn biết ơn đến Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình làm thực nghiệm khóa luận tại lò phản ứng hạt
nhân Đà Lạt.
Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè và người
thân yêu đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên, tin tưởng, tạo mọi điều kiện thuận lợi
nhất cho tôi trong suốt những năm học Đại học vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn
Đỗ Ngọc Mến
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và người hướng dẫn
khoa học là TS. Phạm Ngọc Sơn đang công tác tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà
Lạt. Các số liệu và kết quả thực nghiệm đo được trong khóa luận này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Ngoài ra,
trong khóa luận không có sự sao chép bất kì đề tài, khóa luận hoặc nhờ người khác
làm thay. Các số liệu, công thức và thông tin sử dụng trong khóa luận đều có ghi nguồn trích dẫn từ tài liệu tham khảo. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về các nội
dung trình bày trong khóa luận này.
Đà Lạt, ngày 19 tháng 12 năm 2017
Người cam đoan
Đỗ Ngọc Mến
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ................................................................................ vii
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3
1.1 Môt số đặc trưng của nguyên tố Vanadium .......................................................3
1.2 Phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời ...........................................3
1.3 Phương trình tốc độ phản ứng (n,) ...................................................................6
1.4 Hệ PGNAA ở một số nước trên thế giới ...........................................................7
1.4.1. Trên thế giới ...............................................................................................7
1.4.2. Hệ thiết bị PGNAA tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt ................................9
1.5 Kênh ngang số 2 tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt ..........................................10
1.5.1 Giới thiệu kênh ngang số 2 ........................................................................10
1.5.2 Hệ phổ kế gamma dùng đầu dò HPGe ......................................................14
1.6 Tổng kết chương 1 ...........................................................................................16
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .............................................................................17
2.1 Hiệu chuẩn hệ phổ kế ......................................................................................17
2.1.1 Chuẩn năng lượng của hệ phổ kế ..............................................................17
2.1.2 Chuẩn hiệu suất ghi ...................................................................................18
2.2 Thực nghiệm xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 59V(n,)60V ........................................................................................26
2.2.1 Chuẩn bị mẫu.............................................................................................26
2.2.2 Chiếu và đo mẫu ........................................................................................27
2.3 Tổng kết chương 2 ...........................................................................................29
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................30
3.1 Kết quả thực nghiệm ........................................................................................30
iii
3.3 Tổng kết chương 3 ...........................................................................................35
KẾT LUẬN ..............................................................................................................36
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................38
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
HPGe High Purity Germanium Đầu dò bán dẫn Ge
siêu tinh khiết
IEA International Atomic Cơ quan Năng lượng
Energy Agency Nguyên tử Quốc tế
PGNAA Prompt gamma nơtron Phân tích
activation analysis kích hoạt nơtron đo
gamma tức thời
GELINA Geel Linear Accelerator Máy gia tốc điện tử tuyến tính
tại Geel, Bỉ
CERN Conseil Européen pour la Tổ chức Nghiên cứu
Recherche Nucléaire Nguyên tử Châu Âu
BNC Budapest Nơtron Centre Trung tâm nơtron Budapest
n-TOF Time of Flight Phương pháp thời gian bay
ILL International Laue Viện Laue Langevin
Langevin tại Grenoble, Pháp
PTFE Polytetrafloetylen Vật liệu để làm hộp
chiếu mẫu cho phương pháp
PGNAA
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Các đặc điểm chính của một số hệ phân tích PGNAA ở một số nước trên
thế giới .................................................................................................................. 8
Bảng 2. Các đặc điểm chính của hệ phân tích PGNAA Đà Lạt .............................. 10
Bảng 3. Số liệu hạt nhân của một số nguồn chuẩn ................................................... 19
Bảng 4. Số liệu hiệu suất ghi cho vị trí nguồn cách đầu dò 38.5 cm ........................ 21
Bảng 5. Số liệu trong tính toán sai số hiệu suất ghi.................................................. 24
Bảng 6. Hiệu suất ghi tương ứng vơi các mức năng lượng của hạt nhân 51V .......... 33
Bảng 7. Cường độ các tia gamma tức thời của hạt nhân 51V tại các đỉnh năng lượng khác nhau ............................................................................................................ 34
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. Quá trình bắt nơtron của hạt nhân bia kèm phát xạ gamma ......................... 4
Hình 2. Mô tả vị trí lắp đặt hệ thống dẫn dòng nơtron và kín nước vào bên trong
kênh ngang số 2 .................................................................................................. 11
Hình 3. Hệ thiết bị dòng nơtron phin lọc kênh ngang số 2 ..................................... 12
Hình 4. Bản vẽ thiết kế hệ dẫn dòng nơtron bằng kĩ thuật phin lọc tại kênh số 2 ... 13
Hình 5. Sơ đồ khối hệ gamma ở chế độ đo đơn ....................................................... 15
Hình 6. Hệ phổ kế gamma dùng đầu dò HPGe và các khối điện tử ........................ 15
Hình 7. Đường chuẩn năng lượng của đầu dò HPGe ............................................... 18
Hình 8. Đường cong hiệu suất ghi tại vị trí nguồn cách đầu dò 38.5 cm ................. 23
Hình 9. Lá dò V tinh khiết 99,99% .......................................................................... 27
Hình 10. Thực nghiệm phổ gamma của nguồn chuẩn 51V đo trực tiếp tại kênh
ngang số 2 ........................................................................................................... 28
Hình 11. Phổ gamma của nguồn chuẩn 51V đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 .......... 28
Hình 12. Phổ gamma của nguồn chuẩn 35Cl đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 ......... 29
Hình 13. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadium và phổ phông gamma thu được
khi đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. ............. 31
Hình 14. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadium và phổ phông gamma thu được
khi đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt .............. 31
Hình 15. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadi thu được trong vùng năng lượng từ
80- 4000 keV ...................................................................................................... 32
Hình 16. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadi thu được trong khoảng năng lượng
từ 4000-8000 keV ............................................................................................... 32
vii
LỜI MỞ ĐẦU
Khoa học và công nghệ hạt nhân đã được nghiên cứu phát triển và ứng dụng
vào thực tiễn ở nhiều quốc gia trên thế giới từ những năm 1940 cho đến nay và đã
đạt được nhiều thành tựu to lớn, đóng góp vào sự phát triển của nền kinh tế xã hội của quốc tế nói chung và đối với nhiều Quốc gia nói riêng như: Mỹ, Nhật Bản, Nga, Ấn Độ [11]. Trong những năm gần đây, Việt Nam cũng đặc biệt quan tâm đến nghiên cứu về số liệu hạt nhân cơ bản và ứng dụng kĩ thuật hạt nhân trong công
nghiệp và nông nghiệp và đã có nhiều tiến bộ quả nhất định.
Tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, hướng nghiên cứu cấu trúc hạt nhân
bằng thực nghiệm đã được triển khai và thu được những thành công nhất định [1].
Hiện tại, Trung tâm Vật lý và điện tử hạt nhân đã đưa vào khai thác ba dòng nơtron cho thí nghiệm đo đạc phản ứng (n, γ) bao gồm kênh nganh số 2 đo đạc tiết diện hạt
nhân và phân tích nguyên tố bằng phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức
thời, kênh nganh số 3 bao gồm hệ phổ kế đo các mức năng lượng mới trong sơ đồ
giải thích thích của một số hạt nhân như Clo, Yb, Sm, …. Và tại dòng nơtron kênh
ngang số 4, phục vụ cho phép đo nơtron truyền qua, đo tiết diện toàn phần của phản
ứng (n, γ). Kĩ thuật để đạt được dòng nơtron đơn sắc và nơtron nhiệt bằng phương
pháp sử dụng phin lọc nơtron. Tại dòng nơtron kênh số 2, dòng nơtron thuần nhiệt
đã được chế tạo thành công đã và đang được đưa vào khai thác trong đo đạc tiết
diện nơtron nhiệt cho một vài hạt nhân cũng như phân tích hàm lượng các nguyên
tố bằng phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời. Một hệ phổ kế triệt
compton được lắp đặt gồm một đầu dò bán dẫn siêu tinh khiết HPGe, độ phân giải
2.0 keV và 12 đầu dò nhấp nháy loại BGO bao bọc xung quanh đầu dò bán dẫn [2].
Nguyên tố Vanadi và các đồng vị của nó được sử dụng nhiều trong khoa học
và công nghệ hạt nhân, số liệu về cường độ các tia gamma tức thời của hạt nhân hợp phần 51V từ phản ứng (n,) thường được sử dụng như là số liệu chuẩn trong các phép phân tích kích hoạt nơtron đo gamma tức thời (Prompt gamma nơtron
activation analysis – PGNAA) và các phép đo số liệu hạt nhân [3]. Ngoài ra, xác định cường độ các tia gamma tức thời là rất quan trọng trong các nghiên cứu tính toán che chắn an toàn bức xạ. Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật hạt nhân, các yêu cầu về độ chính xác và độ tin cậy của các số liệu về cường độ các tia
gamma tức thời luôn được đặt ra.
1
Do vậy, tiến hành đo thực nghiệm cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng 51V(n,)52V. Với mục tiêu đã đưa ra ở trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của khóa luận là: "Xác định thực nghiệm cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 51V(n,)52V" trong dải năng lượng từ 0 đến 8 MeV, sử dụng hệ phổ kế gamma đầu dò bán dẫn HPGe và dòng nơtron phin lọc tại kênh
ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Ngoài phần mở đầu và kết luận, bố cục của khóa luận được trình bày thành 3
chương bao gồm:
Chương 1 - Tổng quan: Trình bày tổng quan các khái niệm, phương pháp và
hệ thiết bị liên quan đến phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời (PGNAA).
Chương 2 - Thực nghiệm: Trình bày nội dung thực nghiệm và xử lí số liệu để xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 51V(n,)52V.
Chương 3 - Kết quả và thảo luận: Trình bày kết quả tính toán và thảo luận.
Do còn hạn chế về thời gian đo thực nghiệm cũng như đây là lần đầu làm
thực nghiệm vật lý hạt nhân nên khóa luận sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót nhất
định về cả nội dung và hình thức trình bày. Kính mong nhận được ý kiến đóng góp
của Quý Thầy/Cô và các bạn giúp khóa luận hoàn thiện hơn.
Đà Lạt, tháng 12/2017.
Sinh viên thực hiện,
Đỗ Ngọc Mến
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Chương này trình bày tổng quan về đặc trưng của nguyên tố Vanadi, trình
bày phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời và các khái niệm, phương
pháp và hệ thiết bị đo gamma tức thời tại kênh thí nghiệm nơtron số 2.
1.1 Môt số đặc trưng của nguyên tố Vanadium
Năm 1801, Andrés Manuel del Río trong khi tách nguyên tố từ mẫu quặng “chì đen” Mexicô đã phát hiện ra một nguyên tố mới và gọi là Vanadium [11].
Vanadium là một kim loại hiếm, mềm và dễ kéo thành sợi, là thành phần được tìm
thấy trong nhiều khoáng chất, có khả năng chống ăn mòn tốt, bền với các loại chất
kiềm, axít sulfuric và axít clohiđric. Sau khi được phát hiện đến nay thì vanadium
51V có tiết diện bắt nơtron nhiệt là 4.93 barn, có spin và chẳn lẻ là
được dùng để sản xuất một số hợp kim, trong tự nhiên vanadium bao gồm các đồng vị phân bố từ 43V đến 61V trong đó đồng vị bền 51V là nhiều nhất chiếm tới 99.75%.
7− 2
. Đồng vị 52V
có thể được tạo thành từ các phản ứng 51V(d,p)52V hoặc 51V(n,γ)52V, là hạt nhân
= 3.75 phút, có spin và chẳn lẻ ở trạng thái bền là không bền với chu kỳ bán hủy 𝑇1 2
3+ [11]. Hạt nhân 52V có ba proton và một nơtron ở ngoài của lõi lấp đầy, lõi có cấu trúc hai lần magic như hạt nhân 48Ca. Trong phản ứng bắt nơtron nhiệt 51V(n,γ)52V, hạt nhân 52V ở trạng thái kích thích có khả năng liên kết neuton B-n=7311.24 keV, phát ra các bức xạ gamma để chuyển về trạng thái cơ bản, các dịch chuyển này có
thể là trực tiếp từ năng lượng liên kết Bn hoặc qua các mức trung gian khác nhau
như: 3733.13 keV, 2855.28 keV, 2479.59 keV, 2168 keV,…., 22.76 keV, 17.13
keV [16].
1.2 Phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời
Để xem xét sự tương tác của nơtron với vật chất, người ta chia các nơtron theo năng lượng của chúng, thành các nơtron nhiệt (năng lượng nơtron En từ 0 đến 0.5 eV), các nơtron trên nhiệt (En từ 0.5 eV đến 10 keV), các nơtron nhanh (En từ 10
keV đến 10MeV) và các nơtron rất nhanh (En lớn hơn 10 MeV). Tương tác của nơtron với hạt nhân bia phụ thuộc rất mạnh vào năng lượng của nó. Tùy thuộc vào
năng lượng hạt tới và tính chất của hạt nhân bia mà các phản ứng có khả năng xảy
ra là: phản ứng bắt bức xạ (n,), tán xạ đàn hồi (n,n), tán xạ không đàn hồi (n,n’) và
phản ứng phân hạch (n,f). Đối với phản ứng bắt bức xạ, một hạt nhân hợp phần trung gian ở trạng thái kích thích được tạo ra. Năng lượng kích thích của hạt nhân
3
hợp phần bằng tổng của năng lượng liên kết của nơtron với hạt nhân và động năng
của hạt nơtron tham gia phản ứng. Trạng thái kích thích của hạt nhân hợp phần tồn tại trong khoảng thời gian sống rất ngắn 10-14 giây và phân rã về trạng thái cân bằng hoặc trạng thái giả bền bằng cách phát ra các tia gamma tức thời đặc trưng. Trong nhiều trường hợp, hạt nhân sản phẩm (có số khối bằng A+1) thường không bền và
có tính phóng xạ beta kèm theo bức xạ một hoặc nhiều tia gamma trễ đặc trưng. Các
tia bức xạ gamma có thể đo được bằng hệ phổ kế đa kênh dùng đầu dò bán dẫn siêu tinh khiết HPGe có độ phân giải năng lượng cao [4].
Trạng thái kích thích của hạt nhân hợp phần tạo thành trong quá trình phản ứng (n,) với thời gian sống khoảng 10-14 giây sẽ phân rã về các mức năng lượng thấp hơn và phát ra phổ các tia gamma tức thời. Với thời gian sống ngắn như vậy,
các phép đo cần phải được tiến hành đồng thời với phép chiếu mẫu, kĩ thuật đo thực nghiệm này được gọi là phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời
(PGNAA).
Hình 1. Quá trình bắt nơtron của hạt nhân bia kèm phát xạ gamma [6]
Dựa trên phản ứng bắt nơtron của các hạt nhân bia mẫu, các nhân hợp phần được tạo ra ở trạng thái kích thích cao và các nhân hợp phần giải kích thích thông qua phát các tia gamma tức thời, chúng được ghi nhận bằng hệ phổ kế gamma đa kênh, phổ gamma thu được theo dạng số đếm theo năng lượng, từ đó có thể xác định các dữ liệu hạt nhân cần quan tâm từ phản ứng [8].
4
Phổ năng lượng các tia gamma tức thời từphản ứng bắt nơtron (n,) ứng dụng
trong nghiên cứu vật lý hạt nhân cơ bản (xác định tiết diện phản ứng, cường độ phát
tia gamma, cấu trúc hạt nhân, hàm lực gamma, nguyên tử khối, v.v..), phương pháp phân tích kích hoạt PGNAA (phân tích thành phần các nguyên tố trong mẫu môi
trường, sinh học, địa chất, v.v...), nghiên cứu sự ảnh hưởng của bức xạ lên vật chất,
v.v.. Trong khóa luận này, chúng tôi nghiên cứu xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt của hạt nhân 51V bằng phương pháp thực nghiệm đo phổ gamma tức thời (Neutron captured prompt gamma-rays) sử dụng hệ
phổ kế PGNAA tại kênh ngang số 2 lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Tùy theo năng lượng của hạt nơtron tới, tính chất tương tác của hạt nhân bia
đối với nơtron có thể được mô tả qua ba cơ chế chính là: phản ứng hạt nhân hợp
phần, phản ứng trực tiếp và phản ứng tiền cân bằng. Trong phạm vi của khóa luận là tập trung nghiên cứu đối với nơtron nhiệt có năng lượng là 0.0253 eV, do đó phản
ứng hạt nhân (n,) chủ yếu xảy ra theo cơ chế hạt nhân hợp phần.
Phản ứng hạt nhân hợp phần được biểu diễn qua hai giai đoạn như được
miêu tả như trong sơ đồ sau [7]:
n + A (A+1)* (A+1) + -raysprompt
Trong đó:
Hạt nhân bia có số khối A
n là hạt nơtron tới,
(A+1)* là hạt nhân hợp phần ở trạng thái kích thích,
(A+1) là hạt nhân sản phẩm,
là tia gamma tức thời.
Giai đoạn hình thành hạt nhân hợp phần: Hạt nhân bia hấp thụ hạt nơtron tới tạo thành hạt nhân hợp phần với số khối là (A+1)* và tồn tại ở trạng thái kích thích.
Mức năng lượng kích thích tương ứng với tổng năng lượng liên kết của hạt nhân bia và động năng của hạt nơtron tới.
Giai đoạn tạo thành hạt nhân sản phẩm sau phản ứng là giai đoạn trong đó các trạng thái kích thích của hạt nhân hợp phần phân rã về trạng thái cơ bản hoặc trạng thái giả bền tạo thành hạt nhân sản phẩm của phản ứng đồng thời giải phóng năng lượng kích thích dưới dạng các tia gamma tức thời. Phổ năng lượng các tia
5
gamma tức thời phụ thuộc mạnh vào các đặc trưng cấu trúc hạt nhân, năng lượng,
momen động lượng, tính chẵn lẻ của hạt nhân.
Phản ứng bắt nơtron (n,) của hạt nhân cũng có thể được mô tả như sau:
Với A: số khối của hạt nhân bia
Z: số điện tích của hạt nhân bia
Kí hiệu (*) biểu diễn cho hạt nhân hợp phần ở trạng thái kích thích [3].
1.3 Phương trình tốc độ phản ứng (n,)
Kết hợp việc kích hoạt sử dụng chùm nơtron từ kênh ngang của lò phản ứng
đồng thời đo phổ gamma tức thời từ phản ứng (n,) bằng một hệ phổ kế đa kênh
dùng đầu dò bán dẫn HPGe, ta có mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng (R) đối với
một hạt nhân bia và số đếm ghi được ( ) của đỉnh gamma quan tâm như sau [7]:
(1.1)
Trong đó:
là số hạt nhân bia tham gia phản ứng,
là số Avogadro,
là diện tích đỉnh (số đếm),
là thời gian đo,
là khối lượng mẫu được chiếu (g),
là độ phổ cập đồng vị (%),
là khối lượng nguyên tử của nguyên tố bia (g/mol),
là cường độ gamma tuyệt đối (xác suất phát gamma)
là hiệu suất ghi đỉnh (%).
6
Thay N vào phương trình (1.1) ta có:
(1.2)
Khi đặt hạt nhân trong chùm nơtron đơn năng , có thông lượng , tốc độ
phản ứng được tính bởi công thức:
(1.3)
Với (E) là tiết diện phản ứng (n,) của hạt nhân bia đối với hạt nơtron tới có
năng lượng nơtron E.
Từ các phương trình kích hoạt trên, có thể xác định được tiết diện bắt nơtron
nhiệt, cường độ phát tia gamma, độ phổ biến của đồng vị, v.v.
1.4 Hệ PGNAA ở một số nước trên thế giới
Sự ra đời và phát triển của các phương pháp phân tích hạt nhân gắn liền với
những thành tựu của vật lý và kỹ thuật hạt nhân hiện đại. Phương pháp PGNAA có
những ưu điểm rất cơ bản như độ nhạy và độ chính xác cao, tốc độ phân tích nhanh,
mẫu phân tích không bị phá hủy và có thể tiến hành phân tích đồng thời nhiều
nguyên tố. Có thể tự động hóa được toàn bộ quy trình phân tích. Do đó, hệ phân
tích PGNAA luôn được quan tâm nâng cấp nhằm nâng cao độ nhạy và độ chính xác
của hệ đo. Dưới đây là đặc điểm chính của một số hệ phân tích PGNAA trên thế
giới và trong nước.
1.4.1. Trên thế giới
Một trong những đặc trưng quan trọng nhất của hệ thiết bị PGNAA là độ
nhạy phân tích. Đó là kết quả tổng hợp của các đặc trưng khác như thông lượng
nơtron, tỷ số cadmium, phông gamma của hệ đo, hiệu suất ghi của hệ đo, Bảng 1
nêu ra các đặc điểm chính của một số hệ phân tích PGNAA ở một số nước.
7
Bảng 1. Các đặc điểm chính của một số hệ phân tích PGNAA ở một số nước trên
thế giới[12,13,14]
Hệ phân tích Đặc điểm
SNU – KAERI - Nguồn nơtron nhiệt: graphite.
(Hàn Quốc) - Thông lượng chùm nơtron: 8.2x107n.cm-2.s-1
- Kích thước chùm: 2x2 cm2.
- Tỉ số cadmium R = 266 (đối với Au).
- Độ nhạy tại Ti (1382 keV): 2020 c/s/g
- Hệ phổ kế: hệ bán dẫn siêu tinh khiết HPGe
JEARI - Nguồn nơtron nhiệt dẫn dòng bằng phản xạ gương Ni.
(Nhật Bản) - Thông lượng chùm nơtron: 2.4x107 n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2x2 cm2.
- Hệ phổ kế gamma sử dụng detector bán dẫn siêu tinh khiết
HPGe 23.8%, độ phân giải (FWHM) 1.75 keV tại đỉnh 1332
keV của 60Co
- Nguồn nơtron lạnh.
- Thông lượng chùm nơtron: 1.1x108 n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2x2 cm2.
- Hệ phổ kế gamma sử dụng detector bán dẫn siêu tinh khiết
HPGe 23.8%, độ phân giải (FWHM) 1.75 keV tại đỉnh 1332
keV của 60Co.
NIST - Nguồn nơtron nhiệt: Phin lọc (sapphire).
(Mỹ) - Thông lượng chùm nơtron: 3.0x108 n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2 cm hoặc nhỏ hơn.
- Tỉ số cadmium R = 166 (đối với Au).
- Độ nhạy tại Ti (1382 keV): 890 c/s/g.
- Hệ phổ kế: Hệ bán dẫn siêu tinh khiết HPGe và hệ triệt
Compton.
-Nguồn nơtron lạnh: Phin lọc (Be, Bi) và phản xạ gương.
8
- Thông lượng chùm nơtron: 9.5x108 n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2 cm hoặc nhỏ hơn.
- Độ nhạy tại Ti (1382 keV): 7700 c/s/g.
- Hệ phổ kế: Hệ bán dẫn siêu tinh khiết HPGe và hệ triệt
Compton.
BARC - Nguồn nơtron nhiệt: phản xạ gương.
(Ấn Độ) - Thông lượng chùm nơtron: 1.4x107n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2.5x10 cm2.
- Tỉ số cadmium R = 3.4x104 (đối với In).
- Hệ phổ kế: Hệ bán dẫn siêu tinh khiết HPGe.
- Nguồn nơtron nhiệt: graphite.
- Thông lượng chùm nơtron: 1.6x106n.cm-2.s-1.
- Kích thước chùm: 2.5x3.5 cm2.
- Tỉ số cadmium R = 3.4x104 (đối với In). - Hệ phổ kế: Hệ bán
dẫn siêu tinh khiết HPGe.
1.4.2. Hệ thiết bị PGNAA tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
Các đặc trưng chính của hệ PGNAA tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được
chỉ ra ở Bảng 2.
9
Bảng 2. Các đặc điểm chính của hệ phân tích PGNAA Đà Lạt [1]
Hệ phân tích Đặc điểm
Kênh nơtron số - Nguồn nơtron nhiệt: phin lọc 98 cm Si + 35g/cm2S + 1 cm Ti.
4 - Thông lượng chùm nơtron: 1.25x107 n.cm-2.s-1.
- Đường kính chùm: 3 cm. - Tỉ số cadmium R = 112 (đối với
Au). - Hệ phổ kế gamma sử dụng detector bán dẫn siêu tinh
khiết HPGe 58%, độ phân giải (FWHM) 1.9 keV tại đỉnh 1332
keV của 60Co.
Kênh nơtron số - Nguồn nơtron nhiệt: phin lọc 80cm Si + 6cm Bi.
2 - Thông lượng chùm nơtron: 1.03x106 n.cm-2.s-1.
- Đường kính chùm: 3cm. - Tỉ số cadmium R = 230 (đối với
Au). - Hệ phổ kế gamma sử dụng detector bán dẫn siêu tinh
khiết HPGe 70%, độ phân giải (FWHM) 2.0 keV tại đỉnh 1332
keV của 60Co.
1.5 Kênh ngang số 2 tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
1.5.1 Giới thiệu kênh ngang số 2
Lò phản ứng hạt nhân Đà lạt có 4 kênh nơtron phục vụ cho các mục đích
nghiên cứu với đường kính kênh là 15.2 cm, trong đó có 3 kênh xuyên tâm và 1
kênh tiếp tuyến. Cho đến nay đã có 3 kênh ngang được đưa vào sử dụng là kênh tiếp
tuyến số 3, kênh xuyên tâm số 2 và 4. Các dòng nơtron phin lọc từ kênh ngang số 3
và số 4 đã được đưa vào sử dụng từ những năm 1990 phục vụ các nghiên cứu cơ
bản và ứng dụng. Năm 1990 kỹ thuật phin lọc nơtron được phát triển ở lò phản ứng
hạt nhân Đà Lạt cho phép nhận được các chùm nơtron chuẩn đơn năng với thông lượng từ 104-106 n/cm2/s thích hợp cho các nghiên cứu số liệu phản ứng hạt nhân với nơtron [2].
Năm 2011, kênh nơtron số 2 được đưa vào khai thác. Dòng nơtron nhiệt tại kênh ngang số 2 được tạo ra từ một tổ hợp 2 loại phin lọc nơtron bao gồm phin lọc
đơn tinh thể Si có chiều dài 80cm và đơn tinh thể Bismuth có chiều dài 3 cm, thông
lượng nơtron nhiệt đạt 1.6×106 và tỉ số Cadmi là 420 [2]. Với đặc thù cấu trúc kênh và những cải tiến hệ dẫn dòng nơtron và hệ che chắn phóng xạ nền phông
10
nơtron và gamma giảm đáng kể. Bên cạnh đó, hệ phổ kế gamma với đầu dò HPGe
có hiệu suất ghi tương đối 72% và có chức năng triệt phông Compton đã được lắp
đặt hoàn chỉnh và đưa vào ứng dụng để đo số liệu hạt nhân và phân tích nguyên tố
bằng phương pháp đo phổ gamma tức thời [1].
Dòng nơtron phin lọc trên kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt: có dạng hình trụ, tổng chiều dài 153 cm, đường kính trong 9.4 cm. Ống đựng
phin lọc là một ống làm bằng nhôm dài 141.8 cm, đường kính ngoài 9.0 cm, đường kính trong 8.4 cm. Ống đựng phin lọc có tác dụng tạo ra sự liên kết đồng trục cho
các phin lọc nơtron và là cơ cấu lắp hoặc tháo phin lọc và hệ dẫn dòng một cách dễ
dàng, giảm thiểu được tối đa thời gian thao tác trên kênh khi lắp hoặc thay đổi cấu
hình phin lọc nơtron. Chiều dài tổng cộng của các phin lọc có thể lắp được là 140cm. ngoài ra ống đựng phin lọc còn sử dụng để lắp các nút chắn nơtron và
gamma bảo đảm được an toàn bức xạ khi thực hiện các thao tác kiểm tra và bảo
dưỡng [2].
Hình 2. Mô tả vị trí lắp đặt hệ thống dẫn dòng nơtron và kín nước vào
1: Hệ dẫn dòng nơtron, 2: Các phin lọc nơtron, 3: Vỏ nhôm của hệ dẫn dòng,
4: Khối cản chắn bức xạ bằng thép, 5: Ống chuẩn trực nơtron và gamma, 6: Các khối che chắn bức xạ gamma và nơtron, 7: Hệ bảo đảm kín nước, 8: Khối cản xạ của kênh
ngang số 2, 9: Cửa sắt của kênh ngang số 2, 10: Thành bê tông lò phản ứng.
bên trong kênh ngang số 2[1]
11
Hình 3. Hệ thiết bị dòng nơtron phin lọc kênh ngang số 2 [1]
Trong đo số liệu hạt nhân (tiết diện phản ứng, cường độ dịch chuyển, v.v..),
mức độ đơn năng của dòng nơtron là yếu tố đầu tiên quyết định đến độ chính xác
của kết quả nghiên cứu. Các nguồn nơtron đơn năng trong vùng năng lượng từ vài
keV đến vài MeV có thể thu được từ lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hoặc các
nguồn đồng vị. Tuy nhiên, lò phản ứng hạt nhân vẫn là một trong những nguồn
nơtron quan trọng để tạo ra các dòng nơtron chuẩn đơn năng. Từ phổ nơtron ban
đầu của lò phản ứng, có thể sử dụng các kĩ thuật như: kĩ thuật nơtron phin lọc, kĩ thuật tán xạ tinh thể, phương pháp thời gian bay, v.v…để tạo ra các dòng nơtron
chuẩn đơn năng. Một trong những kĩ thuật tạo dòng nơtron đơn năng hiệu quả
nhưng chi phí thấp là kĩ thuật nơtron phin lọc đã được phát triển và áp dụng ở nhiều
nước trên thế giới như Ukraina, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Việt Nam. Riêng tại
Việt Nam, kĩ thuật nơtron phin lọc đã được nghiên cứu phát triển và ứng dụng, trên
cơ sở các kênh ngang của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Hiện nay, tại Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã tạo ra được các dòng nơtron đơn năng như: 0.0253 eV, 2
keV, 24 keV, 54 keV, 59 keV, 133 keV và 148 keV [2]. Các dòng nơtron này đang được ứng dụng để đo số liệu tiết diện bắt bức xạ nơtron, tiết diện hấp thụ nơtron
toàn phần, nghiên cứu phản ứng (n,) và phát triển phương pháp phân tích PGNAA.
Kĩ thuật phin lọc nơtron có ưu điểm là cường độ mạnh, độ phân giải năng lượng cao và phông gamma thấp [1].
12
Kĩ thuật phin lọc nơtron thuần nhiệt: Cơ sở kĩ thuật phin lọc nơtron dựa
trên sự suy giảm cường độ chùm nơtron tại các năng lượng không mong muốn
nhưng vẫn thu được cường độ cao tại đỉnh năng lượng quan tâm, khi đi qua vật liệu
làm phin lọc có một bề dày d đủ lớn. Vì vậy, khi chùm nơtron từ lò phản ứng có năng lượng phân bố từ nơtron nhiệt đến nơtron nhanh, truyền qua vật liệu có độ dày
thích hợp sẽ tương tác với vật liệu này giống như lọc nơtron. Các cực tiểu tiết diện
nơtron toàn phần tạo ra do sự tán xạ thế và tán xạ cộng hưởng của các song nơtron nên các cực tiểu này thường có giá trị rất nhỏ. Vật liệu làm phin lọc bằng silicon, có
độ dày đủ lơn (khoảng 60 cm đến 100 cm) sẽ cho chùm nơtron sau phin lọc tạo
thành các chùm nơ tron chuẩn đơn năng có năng lượng tương ứng là nơtron nhiệt 54
keV và 148 keV [2]. Do đó, đối tượng sử dụng là nơtron nhiệt thì cần thiết bổ sung các phin lọc phụ bằng các vật liệu như: Bismuth hoặc Titan và lưu huỳnh để hạn
chế các đỉnh nơtron năng lượng cao. Ngược lại, nếu đối tượng quan tâm là các đỉnh
năng lượng cao như 54 keV hoặc 148 keV thì cần thiết sử dụng các phin lọc phụ như Boron (mật độ 0.2 g/cm2), Cadmi để giảm tối đa thành phần nơtron nhiệt [2],[3].
Hình 4. Bản vẽ thiết kế hệ dẫn dòng nơtron bằng kĩ thuật phin lọc tại kênh số 2 [2]
Ưu điểm của chùm nơtron phin lọc từ lò phản ứng: thông lượng dòng nơtron
cao (thông lượng nơtron cỡ 106108 ), độ phân giải năng lượng cao, phông
13
nền gamma thấp và được chuẩn trực tốt (đường kính của dòng cỡ 4 – 40 mm). Dòng
nơtron truyền qua phin lọc có bề dày đủ lớn nên thành phần bức xạ gamma từ lò
phản ứng cũng được hấp thụ đáng kể khi truyền qua phin lọc. Thành phần đơn tinh
thể Si có chức năng chính là cho phép thành phần nơtron nhiệt truyền qua với tỉ số truyền qua cao và phân bố năng lượng nơtron nhiệt vẫn bảo toàn theo phân bố
Maxell. Bên cạnh đó, phin lọc Si với tổng chiều dài tương đối lớn nên cũng có tác
dụng hạn chế đáng kể phông bức xạ gamma từ vùng hoạt của lò phản ứng. Phin lọc Bismuth có chức năng giảm thiểu thành phần bức xạ gamma từ vùng hoạt lò phản
ứng và phông gamma do tương tác của nơtron với các vật liệu cấu trúc kênh và hệ
dẫn dòng. Ngoài ra, phin lọc Bismuth còn có tác dụng cắt các thành phần nơtron
nhanh.
Trong khóa luận này, chúng tôi sử dụng hệ phổ kế gamma dùng đầu dò
HPGe và dòng nơtron phin lọc trên kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà
Lạt để đo thực nghiệm phổ phát xạ gamma tức thời, từ đó xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 51V(n,)52V.
1.5.2 Hệ phổ kế gamma dùng đầu dò HPGe
Trong vật lý hạt nhân cơ bản và vật lý hạt nhân ứng dụng hiện nay thường sử dụng các loại đầu dò bán dẫn siêu tinh khiết, đầu dò HPGe là một trọng những
đầu dò dùng để ghi nhận gamma phổ biến nhất hiện nay vì có ưu điểm là có độ phân
giải cao, có khả năng phân tích các phổ gamma phức tạp có nhiều đỉnh. Trong khóa
luận này, chúng tôi sử dụng hệ phổ kế gamma bao gồm một đầu dò bán dẫn siêu
tinh khiết HPGe GR7023 đồng trục loại n của hãng Canberra với hiệu suất ghi
tương đối là 72%, năng lượng của tia gamma có thể được ghi nhận với độ phân giải 0.1%, được bao bọc bởi một buồng chì, phía trước mặt buồng chì lót một lớp 6LiF để hạn chế nơtron tán xạ ảnh hưởng đến tinh thể Ge của đầu dò. Phía sau buồng chì
lắp hai vành khuyên chì để che chắn phông gamma tán xạ từ các vật liệu che chắn.
Cao thế 3106D 06 kV và những tín hiệu từ đầu dò sẽ được ghi nhận và xử lí bởi
các khối điện tử: khối khuếch đại Amplifier 2026, bộ biến đổi tín hiệu số Multi-port II được tích hợp bởi ADC16K và MCA, sử dụng phần mềm điều khiển Genie 2000, tất cả đều do hãng Canberra (Mỹ) sản xuất.
14
Amplifier PC
HPGe GR7023 Multiport II ADC 16K và MCA 2026 Genie 2000
HV 3106D 06kV
Hình 5. Sơ đồ khối hệ gamma ở chế độ đo đơn
Hình 6. Hệ phổ kế gamma dùng đầu dò HPGe và các khối điện tử [3]
Hiệu chuẩn hệ phổ kế gamma: bao gồm việc chuẩn năng lượng là tìm mối
quan hệ giữa số kênh và năng lượng, chuẩn độ phân giải FWHM theo năng lượng, và chuẩn hiệu suất ghi là tìm mối quan hệ giữa tốc độ đếm mà hệ phổ kế ghi nhận được với tốc độ phát tia gamma từ nguồn chuẩn theo cấu hình đo thực tế.
Để xây dựng đường chuẩn năng lượng và chuẩn độ phân giải của hệ đo sử dụng nguồn chuẩn Cl. Mục đích của chuẩn năng lượng và độ phân giải là tìm mối
15
quan hệ giữa vị trí đỉnh (số kênh) và độ rộng nữa chiều cao FWHM các đỉnh
gamma tương ứng với năng lượng tia gamma [11].
Hiệu suất của một hệ thống phổ kế là một đại lượng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hình học đo, góc khối đo, kích thước và hình học mẫu, thời gian chồng chập
xung của hệ đo. Khi có sự thay đổi về hình học đo thì phải xác định lại hiệu suất
ghi. Ngoài ra, hiệu suất ghi còn phụ thuộc vào năng lượng của bức xạ gamma. Vì vậy, cần thiết xây dựng hàm tương quan giữa năng lượng và hiệu suất để có thể biết
hiệu suất ghi của hệ đo tại những giá trị năng lượng tương ứng bức xạ gamma quan
tâm.
1.6 Tổng kết chương 1
Chương 1 đã trình bày tổng quan về một số đặc trưng của nguyên tố
Vanadium, phương pháp kích hoạt nơtron đo gamma tức thời từ phản ứng bắt
nơtron nhiệt, phương trình tốc độ phản ứng. Chúng tôi cũng mô tả hệ phổ kế
gamma sử dụng để đo phổ gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt tại kênh số
2 lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Trên cơ sở các thiết bị liên quan đến phương pháp
này, các nghiên cứu thực nghiệm về số liệu hạt nhân dựa trên phản ứng bắt bức xạ
của nơtron với vật chất (n,).
16
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
Trong chương này, chúng tôi trình bày quá trình thực nghiệm sử dụng lá dò
tinh khiết V 99.99% cùng hệ phổ kế gamma với đầu dò HPGe hiệu suất ghi tương
đối 72% và dòng nơtron phin lọc tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt để tiến hành đo thực nghiệm phổ phát xạ gamma tức thời, từ đó xác định cường độ tuyệt đối các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 51V(n,)52V trong dải năng lượng từ 0 đến 8 MeV.
2.1 Hiệu chuẩn hệ phổ kế
2.1.1 Chuẩn năng lượng của hệ phổ kế
Chuẩn năng lượng được tiến hành bằng cách đo phổ gamma của một số
nguyên tố phát gamma đã biết chính xác năng lượng sau đó thiết lập mối quan hệ
giữa năng lượng và vị trí đỉnh.
Việc chuẩn phổ năng lượng được tiến hành như sau:
Đo phổ gamma của mẫu chuẩn từ đó có được phổ gamma có các đỉnh năng
lượng của hạt nhân cần đo.
Định chuẩn năng lượng bằng phương pháp làm khớp các hệ số a, b của hàm
biểu diễn sự phụ thuộc năng lượng theo kênh.
Hàm bậc nhất biểu diễn sự phụ thuộc năng lượng theo kênh thường có dạng:
E (keV) = a.K+ b (2.1)
Trong đó:
a, b lần lượt là các hệ số làm khớp,
K là số kênh tương ứng với năng lượng E.
Tiến hành đo phổ gamma với một số của một số nguồn chuẩn (60Co, 54Mn, 137Cs, 133Ba, …) sẽ thu được bảng số liệu thực nghiệm dưới dạng số kênh K ứng với năng lượng E.
Từ bảng số liệu thực nghiệm thu được, bằng phương pháp làm khớp bình phương tối thiểu để xây dựng đường chuẩn năng lượng. Chuẩn năng lượng được tiến hành trực tiếp trên máy tính của hệ phổ kế nhờ phần mềm thu nhận và xử lý phổ Genie 2000.
17
Thực tế, đối với một hệ phổ kế gamma cụ thể tại vạch năng lượng tia
gamma cần quan tâm thì hiệu suất của đầu dò phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau
như: bề dày lớp chết của đầu dò, dạng hình học của nguồn, khoảng cách từ nguồn
đến đầu dò,…Do đó, hiệu suất đầu dò là một trong những thông số quan trọng dùng để nghiên cứu các đặc trưng của đầu dò.
Hình 7. Đường chuẩn năng lượng của đầu dò HPGe
2.1.2 Chuẩn hiệu suất ghi
Mẫu được đo tại nhiều vị trí khác nhau của đầu dò, mỗi vị trí có một đường
cong hiệu suất khác nhau, do đó ta phải tiến hành chuẩn hiệu suất của đầu theo từng
vị trí. Có nhiều phương pháp để chuẩn hiệu suất, phương pháp thông thường là
dùng một số nguồn chuẩn phát gamma đơn năng để tính toán hiệu suất đỉnh năng
lượng toàn phần theo năng lượng. Do đặc trưng của phương pháp PGNAA là đo các
tia gamma tức thời ở năng lượng cao lên đến 8MeV cho nên cần thiết xác định thực
18
nghiệm đường chuẩn hiệu suất ghi trên toàn dải năng lượng từ 0 đến 8MeV. Trong
241Am để xác định hiệu suất ghi tuyệt đối tại vùng năng lượng thấp.
thực nghiệm này, chúng tôi sử dụng các nguồn chuẩn như: 60Co, 133Ba, 137Cs, 152Eu,
Bảng 3. Số liệu hạt nhân của một số nguồn chuẩn
Chu kì bán rã Hoạt độ ban đầu Đồng vị Xác suất phát (%) (Bq) Năng lượng E (keV) (năm)
241Am
432.17 59.5 36.00 417.0
133Ba
81.0 34.11 10.50 285.6
152Eu
121.8 28.37 13.50 304.1
152Eu
244.7 7.53 13.50 304.1
133Ba
276.4 7.15 10.50 285.6
133Ba
302.9 18.30 10.50 285.6
152Eu
344.3 26.57 13.50 304.1
133Ba
356.0 61.90 10.50 285.6
133Ba
383.9 8.91 10.50 285.6
152Eu
411.1 2.24 13.50 304.1
152Eu
444.0 3.13 13.50 304.1
137Cs
661.8 85.10 30.20 259.0
152Eu
778.9 12.97 13.50 304.1
152Eu
867.4 4.21 13.50 304.1
152Eu
964.1 14.63 13.50 304.1
152Eu
1085.8 10.13 13.50 304.1
152Eu
1112.1 13.54 13.50 304.1
60Co
1173.2 99.90 5.27 367.0
152Eu
1213.0 1.41 13.50 304.1
152Eu
1299.2 1.63 13.50 304.1
19
60Co
152Eu
1332.5 5.27 99.90 367.0
1408.0 13.50 20.85 304.1
Quy trình chuẩn hiệu suất ghi tuyệt đối như sau [5], [11]:
Chọn vị trí khảo sát (vị trí này được xác lập dựa trên khoảng cách từ nguồn
phóng xạ đến mặt đầu dò).
Sử dụng các nguồn chuẩn trong Bảng 3 để đo phổ gamma tại các vị trí khảo
sát.
Xác định hiệu suất ghi tại các đỉnh năng lượng E theo biểu thức sau:
(2.2)
Trong đó:
là tốc độ đếm tại đỉnh quan tâm (số đếm/s)
là diện tích đỉnh (đã trừ phông) của bức xạ gamma tại năng lượng E
là thời gian đo (s)
là hoạt độ ban đầu (Bq)
là xác suất phát tia gamma tại năng lượng E (%)
là hằng số phân rã ( )
t là thời gian từ lúc chế tạo mẫu tới lúc đo (s)
Sau khi thu được các số liệu thực nghiệm giữa E và , bằng phép bình
phương tối thiểu sẽ lập được đường chuẩn hiệu suất theo dạng sau:
(2.3)
Trên thực tế tùy theo đặc trưng của từng loại đầu dò mà chúng ta sẽ chọn một hay nhiều đoạn để khớp với bậc đa thức khác nhau theo từng vùng năng lượng và thu được những hình dáng của đường cong chuẩn khác nhau đặc trưng cho từng loại đầu dò.
20
Xác định sai số của hiệu suất ghi
𝜕𝜀
𝜕𝜀
2 + (
2 + (
2 + (
2 + (
2 (2.4)
Sai số hiệu suất ghi được xác định theo công thức truyền sai số [9]:
δε= √(
)2. 𝜕𝑡𝑐
)2. 𝜕𝐴0
)2. 𝜕𝑁
)2. 𝜕𝐼𝛾
)2. 𝜕𝜆
𝜕𝑁
𝜕𝜆
𝜕𝜀 𝜕𝐴0
𝜕𝜀 𝜕𝑡𝑐
𝜕𝜀 𝜕𝐼𝛾
2
𝜕𝑁
𝜕𝜆
Hay:
+ (
)2 + (
+ (
2 )
)
)2 + (
δε= 𝜀. √(
)2 (2.5)
𝑁
𝜆
𝜕𝐴0 𝐴0
𝜕𝑡𝑐 𝑡𝑐
𝜕𝐼𝛾 𝐼𝛾
Trong đó:
∂A0: sai số hoạt độ ban đầu (được cung cấp bởi nhà cung cấp)
∂N: sai số diện tích đỉnh
∂Iγ: sai số cường độ
∂λ: sai số bước song
∂tc: sai số thời gian đo
∑ 𝛿𝜂
Sai số toàn phần được xác định bởi công thức:
uε = √
(2.6)
2+∑ (𝜀𝑖−𝜀̅) 𝑖 𝑛(𝑛−1)
Dựa vào công thức (2.6) để tính sai số hiệu suất ghi khi ∂A0=5% và các giá trị ∂Iγ, ∂λ, ∂tc được xem như rất nhỏ có thể bỏ qua. Việc làm khớp đường cong hiệu suất và tính toán sai số hiệu suất được thực hiện bằng chương trình Excel.
Bảng 4. Số liệu hiệu suất ghi cho vị trí nguồn cách đầu dò 38.5 cm
Đồng vị Năng lượng E logE(keV) Hiệu suất log
(keV)
241Am
59.5 1.775 0.01953 -1.709
133Ba
81.0 1.909 0.02024 -1.694
152Eu
121.8 2.086 0.01958 -1.708
152Eu
244.7 2.389 0.01298 -1.887
21
133Ba
276.4 2.442 0.01212 -1.916
133Ba
302.9 2.481 0.01126 -1.949
48Ti
341.7 2.534 0.01127 -1.948
152Eu
344.3 2.537 0.01093 -1.962
133Ba
356.0 2.552 0.01034 -1.986
133Ba
383.9 2.584 0.01149 -1.940
152Eu
411.1 2.614 0.01038 -1.984
152Eu
444.0 2.647 0.00866 -2.062
35Cl
516.7 2.713 0.00827 -2.082
137Cs
661.8 2.821 0.00671 -2.173
152Eu
778.9 2.892 0.00429 -2.367
152Eu
867.4 2.938 0.00498 -2.303
152Eu
964.1 2.984 0.00625 -2.204
152Eu
1085.8 3.036 0.00522 -2.283
152Eu
1112.1 3.046 0.00447 -2.350
60Co
1173.2 3.069 0.00458 -2.339
152Eu
1213.0 3.084 0.00570 -2.244
152Eu
1299.2 3.114 0.00432 -2.365
60Co
1332.5 3.125 0.00433 -2.364
48Ti
1381.7 3.140 0.00397 -2.401
152Eu
1408.0 3.149 0.00369 -2.433
48Ti
1498.7 3.176 0.00374 -2.427
48Ti
1585.9 3.200 0.00358 -2.446
35Cl
1600.8 3.204 0.00356 -2.449
22
48Ti
35Cl
1762.0 3.246 0.00331 -2.480
35Cl
1950.9 3.290 0.00307 -2.513
35Cl
1959.1 3.292 0.00306 -2.514
35Cl
2676.0 3.428 0.00242 -2.615
35Cl
2863.9 3.457 0.00230 -2.637
35Cl
3061.7 3.486 0.00219 -2.659
48Ti
5715.3 3.757 0.00138 -2.861
35Cl
6418.6 3.807 0.00126 -2.899
35Cl
6977.7 3.844 0.00119 -2.926
7790.2 3.892 0.00109 -2.962
Hình 8. Đường cong hiệu suất ghi tại vị trí nguồn cách đầu dò 38.5 cm
23
Bảng 5. Số liệu trong tính toán sai số hiệu suất ghi
241Am
log log logE(keV) Đồng vị Năng lượng E (keV)
133Ba
59.5 1.775 -1.709 -1.714 0.00967
152Eu
81.0 1.909 -1.694 -1.684 0.02196
152Eu
121.8 2.086 -1.708 -1.716 0.01684
133Ba
244.7 2.389 -1.887 -1.870 0.03853
133Ba
276.4 2.442 -1.916 -1.904 0.02850
48Ti
302.9 2.481 -1.949 -1.930 0.04281
152Eu
341.7 2.534 -1.948 -1.965 0.03888
133Ba
344.3 2.537 -1.962 -1.968 0.01393
133Ba
356.0 2.552 -1.986 -1.978 0.01868
152Eu
383.9 2.584 -1.940 -2.000 0.12957
152Eu
411.1 2.614 -1.984 -2.020 0.08106
35Cl
444.0 2.647 -2.062 -2.044 0.04450
137Cs
516.7 2.713 -2.082 -2.090 0.01682
152Eu
661.8 2.821 -2.173 -2.166 0.01751
152Eu
867.4 2.938 -2.303 -2.249 0.13219
152Eu
964.1 2.984 -2.204 -2.282 0.16432
152Eu
1085.8 3.036 -2.283 -2.319 0.08096
60Co
1112.1 3.046 -2.350 -2.327 0.05379
152Eu
1173.2 3.069 -2.339 -2.344 0.00972
60Co
1299.2 3.114 -2.365 -2.376 0.02537
48Ti
1332.5 3.125 -2.364 -2.384 0.04497
152Eu
1381.7 3.140 -2.401 -2.396 0.01291
1408.0 3.149 -2.433 -2.402 0.07460
24
48Ti
48Ti
1498.7 3.176 -2.427 -2.422 0.01383
35Cl
1585.9 3.200 -2.446 -2.440 0.01426
48Ti
1600.8 3.204 -2.449 -2.443 0.01432
35Cl
1762.0 3.246 -2.480 -2.474 0.01462
35Cl
1950.9 3.290 -2.513 -2.507 0.01438
35Cl
1959.1 3.292 -2.514 -2.508 0.01436
35Cl
2676.0 3.428 -2.615 -2.611 0.01008
35Cl
2863.9 3.457 -2.637 -2.634 0.00855
35Cl
3061.7 3.486 -2.659 -2.656 0.00690
48Ti
5715.3 3.757 -2.861 -2.864 0.00554
35Cl
6418.6 3.807 -2.899 -2.901 0.00395
35Cl
6977.7 3.844 -2.926 -2.927 0.00110
7790.2 3.892 -2.962 -2.959 0.00547
Dựa vào Bảng 5 ta thấy rằng số liệu hiệu suất ghi có xu hướng giảm dần theo
năng lượng. Nguyên nhân là do năng lượng càng lớn thì xác suất tia gamma thoát ra
khỏi vùng nhạy của đầu dò càng cao, nghĩa là xác suất ghi nhận của đầu dò càng
thấp làm cho hiệu suất ghi giảm khi năng lượng tăng.
Với đường cong hiệu suất đã được xây dựng, hiệu suất ghi cho các giá trị
năng lượng khác trong thực nghiệm đo phổ 59Co và 51V có thể được tính [8].
Sai số hiệu suất ghi:
Sai số giữa độ lệch :
và
= 1.58% (2.7)
Sai số hoạt độ nguồn:
25
(2.8)
Sai số thống kê (diện tích đỉnh) [9]:
=0.27% (2.9)
= 2.23% (2.10) Vậy sai số hiệu suất ghi đầu dò: =
2.2 Thực nghiệm xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt 59V(n,)60V
2.2.1 Chuẩn bị mẫu
Đối với hạt nhân 35Cl: Trong phương pháp phân tích kích hoạt nơtron gamma tức thời (PGNAA), các tia gamma tức thời có năng lượng cao từ phản ứng 35Cl(n,)36Cl được sử dụng như là chuẩn thứ cấp để chuẩn năng lượng và hiệu suất ghi cho hệ phổ kế gamma.
Quy trình chuẩn bị mẫu:
Vanadium là lá dò kim loại độ tinh khiết 99,99% đường kính 12,7 mm, bề
dày(lá) 0,05 mm, khối lượng 0,0925 g.
Chlorine là hợp chất dạng bột có độ tinh khiết 99,9% được nén lại
thành dạng đĩa, đường kính 20 mm, dày 1 mm được và được đóng gói trong túi
Polyethylene.
26
Hình 9. Lá dò V tinh khiết 99,99%
2.2.2 Chiếu và đo mẫu
Cấu hình thực nghiệm của hệ PGNAA được bố trí tại chùm nơtron phin lọc nhiệt, kênh ngang số 2. Thông lượng nơtron nhiệt tại vị trí chiếu mẫu là 1.6×106
và tỉ số Cd là 420. Tại lối ra của chùm nơtron, bố trí một buồng đo bên trong lót các tấm Polyethylene mật độ cao (HDPE) có pha 5% Li để che chắn các
nơtron tán xạ. Bên trong buồng đo là một giá đỡ mẫu làm bằng vật liệu PTFE có tác
dụng cố định mẫu đúng vị trí trong suốt quá trình chiếu-đo. Mẫu được đặt một góc 450 và khoảng cách từ mẫu đến đầu dò là 38.5 cm.
Để xác định cường độ tia gamma tức thời của mẫu 51V được chiếu tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Các bước thực nghiệm
+ Xác định hiệu suất ghi tuyệt đối của đầu dò từ đường cong hiệu suất,
+ Đo phổ phông gamma,
+ Chiếu mẫu và đo phổ gamma tức thời từ phản ứng (n,),
+ Xử lí số liệu thực nghiêm và tính toán xác định cường độ tuyệt đối ,
+ Tính toán đánh giá sai số.
Kết quả đo phổ gamma của một số nguồn chuẩn 51Vvà 35Cl được mô tả như
trong Hình 10, 11 và 12 dưới đây:
27
Hình 10. Thực nghiệm phổ gamma của nguồn chuẩn 51V đo trực tiếp tại kênh ngang số 2
Hình 11. Phổ gamma của nguồn chuẩn 51V đo trực tiếp tại kênh ngang số 2
28
Hình 12. Phổ gamma của nguồn chuẩn 35Cl đo trực tiếp tại kênh ngang số 2
lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
2.3 Tổng kết chương 2
Chương 2 mô tả chi tiết phương pháp và thực nghiệm xác định cường độ các
tia gamma tức thời sử dụng trong khóa luận bao gồm:
Hiệu chuẩn hệ phổ kế gamma bao gồm việc chuẩn năng lượng và chuẩn hiệu
suất ghi theo cấu hình đo thực tế.
Phương pháp đo phổ phát xạ gamma từ phản ứng bắt nơtron nhiệt từ đó xác
định cường độ tuyệt đối các tia gamma tức thời.
Đối tượng mẫu nghiên cứu trong khóa luận bao gồm V, Cl, cùng một số nguồn chuẩn. Thực nghiệm xác định cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng
.
bắt nơtron nhiệt đối với các hạt nhân
29
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Nội dung chính của chương này là xác định kết quả của các đại lượng cần
đo, đánh giá sai số. 3.1 Kết quả thực nghiệm
Để xác định cường độ tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt của mẫu 51V, các bước thực nghiệm đã được tiến hành tại kênh ngang số 2 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Các bước tiến hành như sau:
Chiếu và đo mẫu 51V trong thời gian 11688.23 giây
Đo phổ phông trong thời gian 62466 giây
Xác định hiệu suất ghi của đầu dò đối với các đỉnh năng lượng gamma quan tâm sử dụng đường cong hiệu suất đã thiết lập được trong chương 2 như sau:
y = 0.06212 -0.94525 +5.77391 -17.7538 +26.80813 –17.35874
Trong đó:
y = log là hiệu suất ghi của đầu dò
x = logE là năng lượng của đỉnh gamma Trong phép đo xác định cường độ của các tia gamma tức thời từ phản ứng
bắt nơtron nhiệt thì việc xác định chính xác hiệu suất ghi tuyệt đối của đầu dò là rất
quan trọng và cần thiết.
Phổ gamma tức thời thu được sau khi tiến hành thực nghiệm đo trực tiếp tại
kênh ngang số 2 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được phân tích và loại trừ các
ảnh hưởng từ phổ phông.
30
Hình 13. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadium và phổ phông gamma thu được . khi đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Hình 14. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadium và phổ phông gamma thu được
khi đo trực tiếp tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
31
Hình 15. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadi thu được trong vùng năng lượng từ
80- 4000 keV
Hình 16. Phổ gamma tức thời của mẫu Vanadi thu được trong khoảng năng lượng từ 4000-8000 keV
32
Kết quả thực nghiệm xác định cường độ tương đối của các tia gamma tức
thời từ phản ứng (n,) của hạt nhân 51V được xác định bằng phương pháp thực
nghiệm và các bước tính toán tại các mức năng lượng được mô tả trong Bảng 6 và
Bảng 7.
Bảng 6. Hiệu suất ghi tương ứng vơi các mức năng lượng của hạt nhân 51V
Hiệu suất ghi Sai số diện tích đỉnh % Diện tích của phông (số đếm) Diện tích đỉnh thực (số đêm) Năng lượng E (keV) Sai số diện tích phông % Diện tích đỉnh của hạt nhân (số đếm)
5406 8.33E-04 124.5 5406 8.10
39591 8.33E-04 125.03 39591 0.90
5339 8.05E-04 147.8 5339 4.70
436.61 5610 5098 1.40 4656 4.86E-04 7.04
9358 3.69E-04 645.69 9358 3.00
3760 3.06E-04 823.19 3760 5.30
8.00 1558.79 3000 5167 21.00 2033 1.80E-04
5.60 1709.78 8134 37159 3.80 1181 1.66E-04
2.95 1777.91 12300 59060 1.00 1249 1.61E-04
1952.92 576 23.00 824 422 1.48E-04
2145.84 1369 11.50 3640 25.00 688 1.36E-04
5142.28 606 30.00 606 6.39E-05
5515.76 1694 13.67 4600 11.70 833 6.03E-05
5752.03 710 20.90 710 5.82E-05
6464.84 798 13.00 798 5.29E-05
33
6517.26 1501 7.10 1501 5.25E-05
6874.12 876 13.00 876 5.03E-05
7162.84 1008 10.00 1008 4.87E-05
7310.66 448 18 448 4.79E-05
Bảng 7. Cường độ các tia gamma tức thời của hạt nhân 51V tại các đỉnh năng lượng khác nhau
Cường độ Độ lệch giữa Năng lượng Sai số cường Cường độ tức thời (lấy đỉnh phát theo lý thực nghiệm E (keV) 645.69 làm độ phát % thuyết % và lý thuyết % chuẩn 100%)
32.74 21.81 124.5 25.60 8.64
217.86 13.87 125.03 187.64 3.13
38.14 31.37 147.8 26.17 5.58
41.09 7.92 436.61 37.83 7.78
645.69 100.00 100.00 3.00
46.51 4.10 823.19 48.42 6.09
51.94 14.28 1558.79 44.52 22.53
31.78 3.54 1777.91 30.66 4.32
10.85 3.52 1952.92 11.23 23.19
25.74 22.70 2145.84 19.90 27.68
29.92 24.99 5142.28 37.40 30.15
61.32 11.05 5515.76 54.55 18.24
58.22 17.33 5752.03 48.13 21.11
34
6464.84 59.57 13.34 69.46 14.24
6517.26 112.78 7.71 127.91 11.82
6874.12 68.74 13.34 80.62 14.74
7162.84 81.77 10.44 98.45 16.94
7310.66 36.95 18.64 38.91 5.06
Kết quả đo được có sai số trung bình < 13%. Nguồn đóng góp chính dẫn đến
sai số trong phép đo này bao gồm: sai số thống kê diện tích đỉnh trung bình (2-5%),
sai số hiệu suất ghi tuyệt đối của đầu dò (2.23%) và sai số của các hằng số hạt nhân
được sử dụng trong tính toán, vì thời gian đo phổ Vanadi không đủ lớn nên số đỉnh
Vanadi thu được không nhiều dẫn đến sai số thống kê có thể lớn, các đỉnh năng
lượng có số đếm thống kê đủ lớn được ghi nhận trong bảng 6.
Dựa vào dữ liệu của thư viện vật lý hạt nhân, kết quả cường độ phát gamma
của hạt nhân 51V giữa thực nghiệm và lý thuyết có sự chênh lệch <10%.
Tại các đỉnh năng lượng 124.5 keV, 147.8 keV, 2145.84 keV, 5142.28 keV có độ
sai số giữa thực nghiệm và lý thuyết cao hơn so với các đỉnh còn lại vì có sự chập
giữa các đỉnh, phổ phông khá cao, và sai số trong quá trình xử lí số liệu.
Thực nghiệm cường độ các tia gamma tức thời trên chùm nơtron nhiệt tại
kênh ngang số 2 đối với hạt nhân 51V với hầu hết các kết quả sai số < 13% đã được
thực hiện trên hệ phổ kế gamma chất lượng cao sử dụng đầu dò HPGe. Tuy nhiên
sai số thực nghiệm của phương pháp PGNAA tại lò Đà Lạt từ 3-13%, chủ yếu là do
sai số diện tích đỉnh các tia gamma tức thời và sai số hiệu suất ghi của đầu dò.Vì
vậy để giảm các sai số kể trên bằng cách nâng cao độ nhạy phân tích của các hạt
nhân quan tâm như tăng khối lượng mẫu hoặc tăng thời gian đo.
3.3 Tổng kết chương 3
Trong chương 3, chúng tôi đã trình bày chi tiết các kết quả thu được từ thực
51V(n,γ)V52 , trình bày các phổ năng lượng của nguyên tố Vanadi, phổ phông và có
nghiệm về cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt
sự so sánh, đánh giá sai số.
35
KẾT LUẬN
Khóa luận đã thực hiện và hoàn thành các nội dung, mục tiêu nghiên cứu đã
được đề ra trong bảng đề cương khóa luận. Các kết quả thu được của khóa luận có
thể được tóm tắt lại như sau:
Nghiên cứu, tìm hiểu tổng quan lý thuyết về nguyên tố Vanadi, về phản ứng
bắt bức xạ nơtron (n,) và phương pháp thực nghiệm xác định cường độ phát các tia
gamma tức thời.
Tìm hiểu được ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu thực nghiệm phản ứng bắt
bức xạ nơtron (n,) đối với các ứng dụng như: tính toán thiết kế lò phản ứng, nghiên
cứu cấu trúc hạt nhân và ứng dụng trong phân tích nguyên tố (PGNAA).
Tìm hiểu tổng quan về hệ thiết bị PGNAA ở các nước trên thế giới và ở Việt
Nam, đồng thờ khóa luận cũng tìm hiểu tổng quan về kĩ thuật phin lọc nơtron và
một số dòng phin lọc nơtron tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Sử dụng thành thạo hệ phổ kế gamma, chuẩn hóa hiệu suất ghi tuyệt đối của
hệ phổ kế gamma chất lượng cao với đầu dò HPGe trong dải năng lượng 0-8MeV,
đồng thời tiến hành đo thực nghiệm xác định cường độ phát các tia gamma tức thời
của 51V tại kênh ngang số 2 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Tiến hành phân thu thập, phân tích và xử lí số liệu để thu được kết quả một
cách chính xác nhất.
Từ các kết quả đã đạt được của khóa luận, có thể nhận định rằng nguồn
nơtron tại kênh số 2 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có thể sử dụng để xác định
cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt.
36
KIẾN NGHỊ
Do thời gian làm khóa luận còn hạn chế cũng như đây là lần đầu làm thực nghiệm vật lý hạt nhân nên các kết quả đạt được chỉ mới là bước đầu. Để có được
kết quả chính xác hơn, xác định được đầy đủ cường độ các tia gamma tức thời từ phản ứng bắt nơtron nhiệt của hạt nhân 51V(n,)V52 thì cần phải nâng cao độ nhạy phân tích của hạt nhân quan tâm cũng như tăng cường giảm phông bằng cách:
Tăng thời gian đo và tăng khối lượng mẫu.
Hiệu chỉnh ảnh hưởng của các hiệu ứng gamma thoát đơn và thoát đôi.
37
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
[1] Phạm Ngọc Sơn (2011), Phát triển dòng nơtron phin lọc trên kênh ngang
số 2 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, Báo cáo Tổng kết đề tài nghiên cứu khoa
học cấp bộ năm 2011
[2] Phạm Ngọc Sơn (2014), Nghiên cứu xác định số liệu tiết diện bắt bức xạ
nơtron bằng kĩ thuật phin lọc nơtron, Luận án Tiến sĩ, Hà Nội.
[3] Huỳnh Trúc Phương (2001), Phân tích kích hoạt nơtron, Giáo trình lưu
hành nội bộ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.HCM.
[4] Trần Tuấn Anh (2014), Nghiên cứu phát triển các ứng dụng chùm nơtron
phin lọc ở Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, Luận án Tiến sĩ, Đà Lạt.
[5] Vương Hữu Tấn, Trần Tuấn Anh, Nguyễn Cảnh Hải, Phạm Ngọc Sơn,
Nguyễn Xuân Hải, Hồ Hữu Thắng, Đặng Lành (2005), Xác định cường độ tương
đối của các tia gamma tức thời từ phản ứng 35Cl(n,)36Cl và 48Ti(n,)49Ti trên dòng
nơtron nhiệt, Báo cáo Hội nghị Khoa học và Công nghệ Hạt nhân toàn quốc lần thứ
VI, Đà Lạt.
[6] Ngô Quang Huy (2002), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, Nhà xuất bản Đại
học quốc gia Hà Nội
[7] Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân. Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật.
[8] Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, Nhà xuất
bản Đại học quốc gia Hà Nội
[9] Mai Xuân Trung (2013), Giáo trình xử lý số liệu thực nghiệm, Khoa Kỹ
thuật Hạt Nhân, Trường Đại học Đà Lạt.
TIẾNG ANH
[10] K. Sudarshan, A. G. C. Nair, R. N. Acharya, Y. M. Scindia, A. V. R.
Reddy, S. B. Manohar, A. Goswami (2001), “Capture -rays from Co60 as multi -
ray efficiency standard for prompt -ray nơtron activation analysis”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research, pp 180-186.
[11] H. D. Choi, R. B. Firestone, R.M. Lindstrom, G. L. Molnár, S. F.
Mughabghab, R. Paviotti-Corcuera, Zs. Révay, A. Trkov, C. M. Zhou (12/2014),
38
Database of prompt gamma rays from slow nơtron capture for elemental analysis,
International Atomic Energy Agency, ISBN:92-0-101306-X.
[12] K. Sudarrsan, R. N. Acharya, A. G. C. Nair, Y. M. Scindia, Agoswami.
A. V. R. Reddy and S. B. Manohar (2006), Determination of prompt k0 factors in
PGNAA, IAEA, Vienna.
[13] Huu Tan, Nguyen Canh Hai, Tran Tuan Anh, Le Ngoc Chung (2000),
Measurement of K0 – factors for some elements in Prompt Gamma Nơtron
Activation Analysis, IAEA in Australia.
[14] Database of prompt gamma rays from slow nơtron capture for elemental
analysis, Final report of a coordianted research project, International atomic energy
(IAEA), Vienna, 2006.
WEBSITES
[15] https://vi.wikipedia.org/wiki/Vanadium.
[16] https://www-nds.iaea.org/pgaa/PGAAdatabase/LANL/isopic/23V51.
39
