PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG PHÓNG XẠ TRONG CÁC MẪU RẮN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG ĐỐI

PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG PHÓNG XẠ TRONG CÁC MẪU RẮN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG ĐỐI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv MỞ ĐẦU vi Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1 1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 1 1.2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của luận văn 2 1.3. Hệ phổ kế gamma 2 1.3.1. Đầu dò Germanium siêu tinh khiết (HPGe) 2 1.3.2. Đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) 4 1.4. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất 4 1.4.1. Hiệu ứng quang điện 4 1.4.2. Hiệu ứng Compton 5 1.4.3. Hiệu ứng tạo cặp 7 1.5. Phóng xạ tự nhiên 8 1.5.1. Chuỗi phóng xạ 238U 8 1.5.2. Chuỗi phóng xạ 232Th 9 1.6. Kết luận chương 1 10 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1. Bố trí thí nghiệm 11 2.1.1. Hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe 11 2.1.2. Mẫu chuẩn và mẫu phân tích 13 2.2. Phương pháp phân tích hoạt độ mẫu môi trường 14 2.3. Kết luận chương 2 16 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ 17 3.1. Quy trình phân tích hoạt độ mẫu môi trường 17 3.2. Kết quả phân tích hoạt độ mẫu môi trường 21 3.2.1. Kết quả hoạt độ 238U, 232Th và 40K đo bởi đầu dò HPGe GC3520 21 3.2.2. Kết quả hoạt độ 238U, 232Th và 40K đo bởi đầu dò HPGe GEM50 22 3.2.3. Kết quả hoạt độ 238U, 232Th và 40K đo bởi đầu dò NaI(Tl) 24 3.3. Đánh giá kết quả phân tích hoạt độ mẫu môi trường 25 3.4. Kết luận chương 3 29 KẾT LUẬN 30 KIẾN NGHỊ 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ LỤC 34

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

***

VÕ THỊ BÍCH HỒNG

PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG PHÓNG XẠ

TRONG CÁC MẪU RẮN

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG ĐỐI

Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao

Mã số: 60 44 05

Người hướng dẫn khoa học:

GS.TS CHÂU VĂN TẠO

TP HỒ CHÍ MINH – 2020

Trang 2

NỘI DUNG

Tổng quan

Đ Đối tượng và phương pháp Kết quả phân tích hoạt độ Kết luận và kiến nghị

1

2

3 4

Trang 3

Phân tích hoạt độ 226Ra, 232Th và 40K trong các mẫu đất tự

nhiên đo tại Ramanagara and Tumkur, Karnataka, India

Tổng cộng có 28 mẫu đất tự nhiên được lấy ở độ sâu 15 cm

so với mặt đất và đo phổ gamma với đầu dò HPGe

Phân tích hoạt độ 226Ra, 232Th và 40K trong các mẫu đá tự

nhiên đo tại Ramanagara and Tumkur, Karnataka, India và

đo bằng phương pháp phổ gamma

3

Trang 4

Xác định hoạt độ của 238U, 226Ra, 232Th, 137Cs, và 40K trong IAEA RGU-1, IAEA-434, IAEA RGTh-1, IAEA-152 và IAEA RGK-1

Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe được sử dụng để đo phổ gamma của các mẫu phân tích dạng hình học trụ

Trang 5

Xác định hoạt độ 238U, 232Th và 40K trong các mẫu môi trường dạng rắn.

Trang 6

Đầu dò Germanium là loại đầu dò ghi nhận bức xạ gamma có

độ phân giải năng lượng cao nhất hiện nay, chúng được sử dụng rộng rãi cho cả nghiên cứu cơ bản lẫn ứng dụng

TỔNG QUAN

Hệ phổ

kế

gamma

Đầu dò Germanium siêu tinh khiết (HPGe)

Đầu dò nhấp nháy NaI(Tl)

Đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) được sử dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm hạt nhân nhờ chi phí đầu tư thấp, kích thước khá nhỏ gọn dễ vận hành và bố trí đo đạc, tính linh động cao phù hợp với các phép đo hiện trường Mặc khác, không chỉ được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu, đầu dò NaI(Tl) còn được dùng để đo đạc trong nhiều lĩnh vực như y học hạt nhân, kiểm tra khuyết tật vật liệu, đo bề dày vật liệu,

đo độ dày thành ống

Trang 7

Xảy ra khi một gamma tới mang năng lượng Eɤ tương tác với đầu dò

và bị hấp thụ hoàn toàn năng lượng bởi electron lớp ngoài của nguyên

ra một gamma thứ cấp (hình 1.3)

7

hình 1.2

hình 1.3

Trang 8

Trong hiệu ứng tạo cặp, gamma tới mang năng lượng đủ lớn (trên 1022 keV) tương tác với tinh thể và biến đổi thành một cặp positron – electron (hình 1.4)

Trang 9

Trong tự nhiên uranium tồn tại với ba đồng vị là 238U (chiếm tỉ trọng 99,28% uranium tự nhiên), 235U (0,72%) và 234U (0,0057%) Uranium có nhiều trong đá, hòa tan vào nước, hấp thụ vào đất cùng với các khoáng vật

232Th chỉ nguy hiểm cho sức khỏe con người khi nó đi vào trong cơ thể

9

Trang 10

Trong chương này, luận văn trình bày tổng quan về tình hình

nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài, sơ lược

về hệ phổ kế gamma, cấu hình đầu dò và những tương tác cơ

bản khi một gamma đi vào trong môi trường vật chất của đầu

dò Ngoài ra, các chuỗi phóng xạ 238U, 232Th có trong tự nhiên

cũng được trình bày.

TỔNG QUAN

Kết luận chương 1

Trang 11

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

Bố trí thí nghiệm

Phương pháp phân tích hoạt độ mẫu môi trường

Mẫu chuẩn và mẫu phân tích

Kết luận

Trang 12

Đầu dò HPGe (Model

GC3520) đặt tại Phòng thí

nghiệm Kỹ thuật hạt nhân,

Trường Đại học Khoa Học

Tự Nhiên, ĐHQG-HCM,

tinh thể Ge dạng hình trụ,

chiều cao 50,1 mm và

đường kính ngoài 62,2 mm,

hiệu suất tương đối 35% và

độ phân giải năng lượng 2,0

keV tại đỉnh năng lượng

1332 keV ( 60 Co)

Đầu dò HPGe đặt tại Viện Y tế Công Cộng Thành phố Hồ Chí Minh (Model GEM50P4-83) với tinh thể Ge dạng hình trụ, chiều cao 77 mm, đường kính ngoài 65,9

mm

Đầu dò HPGe đặt tại Viện Y tế Công Cộng Thành phố Hồ Chí Minh (Model GEM50P4-83) với tinh thể Ge dạng hình trụ, chiều cao 77 mm, đường kính ngoài 65,9

mm

Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò NaI(Tl) 802 với tinh thể nhấp nháy NaI(Tl) hình trụ kích thước 76,2 cm x 76,2 cm (Canberra Inc.) đặt tại Bộ Môn Vật lý Hạt nhân

- Kỹ thuật Hạt nhân, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM cũng được sử dụng và đo phổ gamma của các mẫu phân tích.

Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò NaI(Tl) 802 với tinh thể nhấp nháy NaI(Tl) hình trụ kích thước 76,2 cm x 76,2 cm (Canberra Inc.) đặt tại Bộ Môn Vật lý Hạt nhân

- Kỹ thuật Hạt nhân, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM cũng được sử dụng và đo phổ gamma của các mẫu phân tích.

Hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe

Trang 13

Mẫu chuẩn bao gồm RGU,

Các mẫu chuẩn và mẫu phân

tích được nghiền mịn và sấy

được cho tromg bảng 2.1

Mẫu chuẩn và mẫu phân tích

Trang 14

* Công thức hoạt độ mẫu phân tích:

* Sai số hoạt độ bằng phương pháp truyền sai số :

* Hoạt độ trung bình tại thời điểm đo của đồng vị:

i 1 in

Trang 15

* Sai số tuyệt đối của hoạt độ trung bình:

* Độ sai biệt tương đối:

2

i 1 i

1 1

Trang 16

Trong chương 2 đã trình bày về hệ phổ kế gamma

thực nghiệm sử dụng đầu dò HPGe và đầu dò NaI(Tl)

được sử dụng trong luận văn bao gồm các thông số kỹ

thuật, cấu tạo của đầu dò và buồng chì các mẫu M1,

M2, M3, M4, M5 Trong luận văn này, phương pháp

tương đối xác định hoạt độ của các đồng vị phóng xạ

cũng được trình bày.

TỔNG QUAN

Kết luận chương 2

Trang 17

KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ

Kết quả phân tích hoạt độ mẫu môi trường

Đánh giá

và kết quả phân tích hoạt

độ mẫu môi trường

Đánh giá

và kết quả phân tích hoạt

độ mẫu môi trường

Kết luận chương 3 Kết luận chương 3

Trang 19

19

Trang 20

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

NỘI DUNG NGHIÊ

PHẦN MỀM MATLAB

DẠY HỌC

SGK VẬT LÝ 12

Trang 21

Nhiễu xạ sóng phẳng

đơn sắc qua 4 khe Nhiễu xạ của ánh sáng đơn sắc qua vòng nhẫn Nhiễu xạ của ánh sáng đơn sắc qua lỗ tròn

Trang 22

 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB

Giao thoa ánh sáng khe

Trang 23

THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Trang 24

 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

đề tài

 Xử lí và phân tích kết quả để đánh giá khả năng sử dụng các mô hình Matlab trong dạy học

 ĐỐI TƯỢNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Trang 25

 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Trang 28

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

 NHẬN XÉT:

 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

phải và phía dưới của đường tần suất và tần suất lũy tích của lớp ĐC => chất lượng nắm vững kiến thức ở lớp TN tốt hơn

tiêu chuẩn Student => chất lượng bài kiểm tra lớp TN cao

Trang 29

KẾT LUẬN

 Xây dựng được một số mô hình bằng phần mềm Matlab phục vụ cho việc giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 nâng cao

 Thiết kế nội dung dạy học một số bài trong chương “Sóng ánh sáng” có sử dụng mô hình xây dựng bằng phần mềm Matlab

 Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo và đã khẳng định được hiệu quả của việc sử dụng mô hình trong quá trình dạy học

Trang 30

Em xin chân thành cám

ơn sự chú ý lắng nghe của

các thầy cô giáo và các

quý vị đại biểu

BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	2,24 MB