Phân bố liều trong thùng hàng được chiếu xạ bởi nguồn electron 6 MeV 8 Kết quả không đáng tin cậy... Phân bố liều trong thùng hàng được chiếu xạ bởi nguồn electron 6 MeV có sử dụng bộ
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊNKHOA VẬT LÝ - VẬT LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN
Đề tài:
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BỘ LỌC ĐỂ GIẢM
ĐỘ BẤT ĐỒNG ĐỀU LIỀU TRONG SẢN PHẨM CHIẾU XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CHÙM TIA ĐIỆN TỬ
UERL-10-15S2
SVTH: Nguyễn Vũ Diệu Linh CBHD: TS.Trần Văn Hùng CBPB: TS.Trần Duy Tập
TP HỒ CHÍ MINH- NĂM 2014
1
Trang 3GIỚI THIỆU
3
Trang 4Hình 1 Phân bố liều trong thùng hàng khi không sử dụng bộ lọc
GIỚI THIỆU
4
Trang 5Năng lượng Khối lượng
Trang 6LÝ THUYẾT
1.3 Lựa chọn vật liệu làm bộ lọc
Bền với bức xạKhông bị oxy hóa
Trang 7Năng lượng sơ cấp
Năng lượng sau khi đi qua bộ lọc
C 0
0
E d
e =
E
Trang 8Kết quả
2.1 Kiểm tra kết quả của bài báo khoa học (Quality improvement of irradiating technique [6])
Không làm bằng phẳng đường phân bố liều
0 5 10 15 20 25 30 35 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
Hình 2.1 Phân bố liều trong thùng hàng được chiếu xạ
bởi nguồn electron 6 MeV
8
Kết quả không đáng tin cậy
Trang 9Kết quả
2.2 Phân bố liều trong thùng hàng được chiếu xạ bởi
nguồn electron 6 MeV có sử dụng bộ lọc phẳng
Hình 2.2 Phân bố liều trong thùng hàng sử dụng
bộ lọc phẳng được chiếu xạ bởi nguồn electron 6 MeV
Đường phân bố liều không phẳng
Giảm độ xuyên sâu của electron
Cải tiến bộ lọc
Bộ lọc phẳng không làm phân bố liều đồng đều
9
Trang 102.3 Thiết kế bộ lọc đối với trường hợp chiếu xạ bằng nguồn electron 6 MeV
Electron năng lượng
Cộng đại số sáu đường phân bố liều
theo tỷ lệ
Đường tổng liều bằng phẳng
MCNP mô phỏng phân bố liều 10
Trang 112.3.1 Tính toán tỷ lệ năng lượng
0 5 10 15 20 25 30 35 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
Hình 2.3 Phân bố liều trong thùng hàng của
sáu mức đơn năng lượng khi không sử dụng bộ lọc
Cộng đại số liều theo tỷ
lệ
Tỷ lệ 1-1-1-1-1-9Đường tổng liều phẳng
MCNP mô phỏng phân bố liều
11
Trang 122.3.1 Tính toán tỷ lệ năng lượng
0 5 10 15 20 25 30 35 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
6 MeV Năng lượng theo tỷ lệ
Hình 2.4 Phân bố liều trong thùng hàng khi được chiếu xạ
bởi nguồn không đơn năng (1-2-3-4- 5-6 MeV theo tỷ lệ 1-1-1-1-1-9)
Đường phân bố liều bằng phẳng
12
Trang 13Năng lượng E(d) (MeV) Độ dày d (cm)
Trang 15Hình 2.6 Hình dạng chi tiết 1 ô trong 400 ô của bộ lọc
làm bằng nhôm đối với nguồn electron 6 MeV
Trang 16Đường phân bố liều được làm phẳng
2.3.3 Chiếu xạ một mặt
0 5 10 15 20 25 30 35 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
Hình 2.7 Phân bố liều trong thùng hàng chiếu bởi nguồn 6 MeV
sử dụng bộ lọc có chiều dày thay đổi 16
Trang 172.3.4 Chiếu xạ hai mặt
Không sử dụng bộ lọc Sử dụng bộ lọc
0 5 10 15 20 25 30 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000
Mặt một Mặt hai Hai mặt
Hình 2.8 Phân bố liều trong thùng hàng
được chiếu xạ hai mặt bởi nguồn electron năng lượng 6 MeV không sử dụng bộ lọc
0 5 10 15 20 25 30 0
50000 100000 150000 200000 250000
Mặt một Mặt hai Hai mặt
Hình 2.9 Phân bố liều trong thùng hàng
được chiếu xạ hai mặt bởi nguồn electron năng lượng 6 MeV sử dụng bộ lọc
có chiều dày thay đổi
Tỷ số bất đồng đều liều giảm
17
5max
5min
3,74 10
2 1,87 10
D D
×
×
5max
5min
2,33 10
1,09 2,14 10
D D
×
×
Trang 182.4 Thiết kế bộ lọc đối với trường hợp chiếu xạ bằng nguồn electron 10 MeV
Tỷ lệ Năng lượng
(MeV) Độ dày (cm)
Diện tích mặt đáy (cm2)
Trang 19Hình 2.10 Hình dạng chi tiết 1 ô trong 400 ô của bộ lọc
làm bằng nhôm đối với nguồn electron 10 MeV
2.4.1 Thiết kế bộ lọc
19
Trang 20Đường phân bố liều theo chiều sâu hầu như được làm phẳng.
2.4.2 Chiếu xạ một mặt
0 5 10 15 20 25 30 35 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000
Hình 2.11 Phân bố liều trong thùng hàng chiếu xạ bởi nguồn năng lượng 10 MeV
sử dụng bộ lọc có chiều dày thay đổi 20
Trang 212.4.3 Chiếu xạ hai mặt
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000
Mặt một Mặt hai Hai mặt
Độ sâu (cm)
Liều (kGy)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0
50000 100000 150000 200000 250000
Mặt một Mặt hai Hai mặt
Tỷ số bất đồng đều liều giảm
Hình 2.12 Phân bố liều trong thùng hàng
chiếu xạ hai mặt bởi nguồn electron năng lượng 10 MeV không sử dụng bộ lọc
Hình 3.13 Phân bố liều trong thùng hàng
chiếu xạ hai mặt bởi nguồn electron năng lượng
10 MeV sử dụng bộ lọc có bề dày thay đổi 21
max min
Trang 23[1] Nguyễn Đức Hòa (2012), Điện tử hạt nhân, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam [2] Cao Văn Chung (2010), Tính toán phân bố liều trong sản phẩm chiếu xạ
và tính toán an toàn đối với máy gia tốc UERL-10-15S2, Luận văn Thạc sĩ Vật lý,
Trường ĐHKHTN
[3] Trương Thị Hồng Loan (2010), Áp dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo
để nâng cao chất lượng hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò bán dẫn HPGe,
Luận án Tiến sĩ Vật lý, Trường ĐHKHTN – TPHCM, 2009
[4] Châu Văn Tạo (2004), An toàn bức xạ ion hóa, Nhà xuất bản
Đại học Quốc gia TPHCM
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
23
Trang 24[5] R B Miller (2005), Electronic Irradiation of Food, An Introduction to
the Technology, Springer, New Mexico.
[6] A Lisitsky, S Pismenesky, G Popov, V Rudychev (2002), Quality improvement
of irradiating technique, Radiation Physics Laboratory, Kharkov National University
61077, Kharkov, Ukraine, Radiation Physics and Chemistry 63, 591-594
[7] Rudychev, V.G., et al., (1998) Depth-dose curve smoothing under electron beam
irradiation Cairo Cyclotrons Work-shop, Proceeding of the Second School and
Workshop on Cyclotrons and Application, Cairo, Egypt, 15-19 March 1997,
pp 406-412
[8] Brahme, A., (1981) Correction of measured distribution for the finite extension
of the detector Strahlentherapie 157, 258-262.
Tài liệu tiếng Anh
24
Trang 25[9] Tabata, T., Ito, R., (1975) A generalized empirical equation for the transmission
coefficient of electron Nucl Instrum Methods 127, 429-434.
[10] Los Alamos National Laboratory, (2000), Monte Carlo N-Partical Code System,
Los Alamos, New Mexico
[11] Los Alamos National Laboratory,RSICC Data Library Collection MCNPDATA,
Los Alamos, New Mexico
Tài liệu tiếng Anh
25
Trang 26CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ
VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE
Trang 27Hiệu suất chùm tia
Đối với nguồn 6 MeV
Hiệu suất của chùm tia: η = 62,77 %
Đối với nguồn 10 MeV
Hiệu suất của chùm tia: η = 89,67 %
Trang 28Mô hình bài toán
Hình 1 Mô hình bài toán được vẽ bởi MCNP
Trang 30Sự mất năng lượng do ion hóa
Mất năng lượng của electron
