Nghiên cứu cấu trúc hạt nhân

Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Lời cảm ơn Để hoàn thành hết khoá học cao học làm luận văn tốt nghiệp, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tất thầy cô giáo Khoa Vật Lý Phòng Sau Đại Học-Trờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên-Đại Học Quốc Gia Hà Nội, đặc biệt thầy Bộ môn Vật Lý Hạt Nhân đà tận tình truyền đạt cho kiến thức vô quý báu tận tình giúp đỡ trình học tập trờng, Thầy Phạm Đình Khang ngời đà trực tiếp hớng dẫn trình làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban lÃnh đạo Viện Nghiên Cứu Hạt Nhân Đà Lạt Phòng Vật Lý-Điện Tử Hạt Nhân, nơi đà làm thực nghiệm đo đạc xử lý số liệu luận văn Qua xin chân thành cảm ơn tới tất bạn lớp cao học Vật Lý khoá 2004-2006 bạn nhóm chuyên ngành Vật Lý Hạt Nhân, ngời đà giúp đỡ trình học tập Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè gia đình đà động viên suốt trình học tập Hà Nội ngày tháng 06 năm 2006 Nguyễn Xuân Kiên Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên mục lục Chơng I Một số đặc trng trung bình hạt nhân trạng thái kích thích phát triển phơng pháp cộng biên ®é c¸c xung trïng phïng (SACP) ……………………………………………………………………………… I.1 TÝnh toán cờng độ chuyển dời nối tầng I.2 Một số đặc trung trung bình cấu trúc hạt nhân I.2.1 Mật độ mức hạt nhân6 I.2.2 Độ rộng mức hàm lực 10 I.3 Các phơng pháp ghi đo gamma kinh điển vấn đề phông14 I.4 Sự xuất phát triển phơng pháp cộng biên độ xung trùng phùng 15 Chơng II Hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt .16 II.1 Hệ thống dẫn dòng nơtron 16 II.2 Hệ thống đóng mở kênh dẫn dòng nơtron số 17 II.3 Hệ thống nâng di chuyển đầu dò hệ đo SACP .18 II.4 Các khối chuẩn trực, dẫn dòng che chắn xạ 19 II.5 Hệ đo công biên độ xung trùng phùng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt 21 II.5.1 Sơ đồ khối hệ đo SACP .21 II.5.2 Nguyên tắc làm việc hệ đo SACP .23 Chơng III Lý thuyết xây dựng sơ đồ mức 29 III.1 Phổ tổng phổ vi ph©n ………………………………………………29 III.1.1 Phỉ tỉng…………………………………………………………… 29 III.1.2 Phỉ vi phân .30 III.2 Vấn đề hiệu suất ghi detector .31 III.3 Thuật toán xây dựng sơ đồ mức 34 III.3.1 Thuật toán xây dựng sơ đồ mức nhờ phơng pháp SACP 34 III.3.2 Xây dựng sơ đồ phân rà dựa số liệu từ phản ứng (n,2) (n,γ) 35 Líp cao häc vËt lý ngµnh vËt lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên III.3.3 Xắp xếp vào sơ đồ mức chuyển dời quan sát đợc phản ứng (n,) mà không quan sát đợc phản ứng (n,2) 36 III.3.4 Xác định thứ tự chuyển dời chuyển dời nối tầng đơn lẻ 37 III.3.5 Tính toán cân cờng độ chuyển dời trạng thái kích thích đủ lớn38 III.3.6 Xắp xếp chuyển dời từ phản ứng (n,) mà chúng không đa đợc vào sơ đồ mức phản ứng (n,2).38 Chơng IV Kết thực nghiệm 40 IV.1 Xây dùng ®−êng cong hiƯu st ghi ………………………………… 40 IV.2 KÕt qủa thực nghiệm Cl36 42 IV.2.1 Đờng chuẩn lợng 42 IV.2.2 Phổ tổng phổ vi phân .44 IV.3 Kết qủa thực nghiệm Ti49 47 IV.3.1 Đờng chuẩn lợng 47 IV.3.2 Phổ tổng phổ vi phân .49 Kết Luận .53 Tài liƯu tham kh¶o ………………………………………………………… 54 Phơ lơc ………………………………………………………………………57 Líp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Mở Đầu Việc nghiên cứu cấu trúc hạt nhân lĩnh vực khó khăn phức tạp việc đo đạc thực nghiệm tính toán lý thuyết đặc biệt nghiên cứu hạt nhân có lợng kích thÝch vïng MeV tíi Bn Cã nhiỊu c¸ch khác để nghiên cứu cấu trúc hạt nhân chẳng hạn nh thông qua phản ứng hạt nhân thông qua phân rà phóng xạ hạt nhân đợc nghiên cứu Trong khuôn khổ luận văn đà tiến hành thu thập số liệu chuyển dời gamma nối tầng hạt nhân Cl36 đợc tạo thành từ phản ứng Cl35(n,2)Cl36 Ti49 đợc tạo thành từ phản ứng Ti48(n,2)Ti49 thông qua phản ứng (n,2) nhờ phơng pháp cộng biên độ xung trùng phùng (SACP) Hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng (SACP) Đà Lạt thu thập liệu dới để lu trữ xử lý máy tính Phơng pháp có u điểm giảm phông lớn tỷ số diện tích đỉnh phông cao hẳn so với loại phổ kế thông thờng Hệ phổ kế cộng biên độ xung trùng phùng đà đợc lắp đặt vào hoạt động viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt từ tháng 08/2005 nhóm nghiên cứu tiếp tục cải tiến hệ đo để nâng cao chất lợng phép đo Mục đích luận văn tìm hiểu phơng pháp cộng biên độ xung trùng phùng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, sử dụng hệ đo nói để tiến hành nghiên cứu thực nghiệm với bia Cl35, Ti48 nhằm thu đợc phổ tổng, phổ vi phân ứng với đỉnh tổng có diện tích lớn, xây dựng sơ đồ phân rà tính toán cờng độ chuyển dời nối tầng hai hạt nhân Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Chơng I Một số đặc trng trung bình hạt nhân trạng thái kích thích phát triển phơng pháp cộng biên độ xung trùng phùng Trong chơng giới thiệu số mô hình lý thuyết khác để tính số đặc trng trung bình hạt nhân trạng thái kích thích nh cờng độ chuyển dời nối tầng, mật độ mức, độ rộng mức hàm lực Ngoài chơng giới thiệu số u nhợc điểm hệ phổ kế gamma khác phát triển hệ phổ kế cộng biên độ xung trùng phùng I.1 Tính toán cờng độ chuyển dời nối tầng Vấn đề tính toán cờng độ chuyển dời nối tầng đà đợc đề cập đến luận án Sukhovoj A.M., Phạm Đình Khang [a] Tóm lợc néi dung cđa vÊn ®Ị ®ã nh− sau: C−êng ®é chuyển dời nối tầng I liên quan mức ban đầu i mức cuối f qua trạng thái trung gian g theo đợc biểu diễn công thức sau: iγγ (Eγ , EC ) = Γig (Eγ )Γgf (EC − Eγ ) Γi Γ f (1.1) víi Γig vµ gf độ rộng phóng xạ riêng phần chuyển dời trạng thái đầu cuối i f độ rộng phóng xạ toàn phần trạng thái đầu trạng thái cuối E, (EC-E) lợng chuyển dời sơ cấp, lợng chuyển dêi thø cÊp NÕu coi møc l lµ møc trung gian đợc tạo nên chuyển dời sơ cấp có lợng nằm khoảng từ E đến E + E cờng độ chuyển dời tổng cộng lµ: l Γig (Eγ )Γgf (EC − Eγ ) g =1 Γi Γg ∆I γγ = ∑ iγγ (Eγ , EC ) = (1.2) Vì thực nghiệm không xác định đợc trực tiếp đợc thứ tự chuyển dời lợng tử , nên chuyển dời với lợng (EC-E) Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên chuyển dời sơ cấp, chuyển dời có lợng E chuyển dời thứ cấp Khi đó, cờng độ phân rà nối tầng tổng cộng hai chuyển dời có lợng EC : I γγ (Eγ , EC ) = ⎡ l Γig (Eγ )Γgf (EC − Eγ ) l Γih (EC − Eγ )Γhf (Eγ )⎤ +∑ ⎥ ∑ ⎢∑ ⎣⎢ g =1 Γi Γg Γi Γh h=1 ⎦⎥ (1.3) NÕu tÝnh ®Õn hƯ thøc: l = ∫ ρ(E g )dE g vµ k = ∫ ρ(E h dE h ) ta thu đợc: E E ( ) I E γ , E C = ( ) ( ) ( ) ( ) ⎤ Γih E C − E γ Γh E γ ∆E ⎡ Γig E γ Γgf E C − E γ ρg + ρh ⎥ ⎢ ∑ Γi Γg Γi Γh ⎥⎦ ⎣⎢ (1.4) víi h số mức trung gian tạo nên chuyển dời sơ cấp với lợng (EC - E) mật độ mức trung bình khoảng lợng E thực nghiệm, giá trị I(E,EC) tơng ứng với diện tích phổ vi phân khoảng lợng E Tổng giá trị I(E,EC) theo mức trung gian g h đợc ký hiệu I Vậy I tổng cờng độ tất phân rà nối tầng trạng thái compound i trạng thái cuối f Từ biểu thức (1.4), ta dễ dàng thấy cờng độ tổng cộng phân rà nối tầng đợc xác định tích độ rộng phóng xạ riêng phần với mật độ mức dới lợng liên kết nơtron hạt nhân Nh vậy, để tính giá trị cờng độ phân rà nối tầng trạng thái compound mức cuối, cần phải tính giá trị mật độ mức hạt nhân lợng đà biết với số lợng tử cụ thể độ rộng phóng xạ riêng phần chuyển dời hai mức I.2 Một số đặc trung trung bình cấu trúc hạt nhân I.2.1 Mật độ mức hạt nhân Vấn đề mật độ mức hạt nhân đà đợc Sokolov Iu.P trình bày Dới quan điểm tác giả vấn đề này: Việc mô tả mật độ mức trạng thái hạt nhân với đặc trng lợng tử xác định công việc vật lý hạt nhân Hiện nay, Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên việc tính toán mật độ mức trạng thái hạt nhân đợc thực số phơng pháp sau đây: * Phơng pháp tổ hợp: Phơng pháp đợc dựa việc giải toán trị riêng, thu đợc mật độ mức hạt nhân (số trạng thái khoảng lợng) nhờ việc giải toán trị riêng Halmintonian hạt nhân có dạng: H = H sp + H pair + Hˆ q (1.5) Víi Hˆ sp lµ thÕ hạt nhân hạt mô tả trờng trung bình hệ nucleon H pair phần tơng tác cặp kênh hạt-hạt dẫn đến tơng quan cặp dạng siêu chảy H q phần tơng tác thặng d kênh hạt-lỗ trống Phơng pháp cho phép tính toán mật độ mức lợng kích thích sở đà biết Hamiltonian hạt nghiên cứu trạng thái kích thích thấp Tuy nhiên, việc giải phơng trình thực tế khó * Phơng pháp nhiệt động học : Phơng pháp dựa việc xác định entropi hệ Nếu giả thiết hạt nhân hệ hạt cô lập đợc đặc trng M+1 tích phân chuyển động (M số thông số tự do), liên hệ mật độ trạng thái P hệ entropi S hệ đợc biễu diễn c«ng thøc sau: ⎤ ⎡ S (q ) P(q ) = exp ⎢ ⎥ / ( M + 1) / ∆ ⎥⎦ ⎢⎣ (2π ) (1.6) §Ĩ xác định P(q), ta cần xác định entropi hệ, nhng để làm điều ta cần phải biết phổ trạng thái hệ (giải toán trị riêng với Hamiltonian) Do vậy, biểu thức (1.6) làm sở để tính xác giá trị mật độ mức * Phơng pháp bán vi mô : Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Phơng pháp dựa số giả thiết để làm đơn giản vấn đề hơn: Ví dụ coi hạt nhân nói nh hệ hạt khí tuân theo phân bố Fermi Trong mẫu lý thuyết này, ngời ta ý tới tợng khác không liên quan tới tính thống kê nh tơng tác cặp dao động bề mặt hạt nhân Với giả thiết hạt nhân nh hệ khí tuân theo phân bố Fermi, mật độ mức trạng thái kích thích đợc xác định hàm lợng kích thích E với hai thông số a [2] Sự phụ thuộc mật độ mức vào lợng kích thích spin cã d¹ng: ⎛ ( J + / 2) ⎞ ⎟ (2J + 1)exp⎜⎜ aE − (2σ )2 ⎟⎠ ⎝ ρ(E, J ) = 24 2σ a / E / (1.7) cßn mËt độ mức toàn phần phụ thuộc vào lợng theo c«ng thøc: ρ(E ) = ( exp aE ) 12 2σa / E / (1.8) với a thông số mật độ mức, thông số phụ thuộc spin đợc tính nh sau: σ2 = π2 aE m (1.9) C¸c sè liệu thực nghiệm mật độ mức cộng hởng nơtron hay xác số liệu khoảng cách trung bình D cộng hởng thông tin trực tiếp kiểm tra đắn công thøc (1.7) ViƯc so s¸nh thùc nghiƯm lËp tøc chøng tỏ phụ thuộc nói cần bổ sung thêm hiệu ứng không liên quan tới giả thiết thống kê: - Hiệu ứng cặp nucleon - Hiệu ứng lớp [10] Các số liệu thực nghiệm thông số mật độ mức không phụ thuộc đơn điệu vào số khối A Mối tơng quan tỷ số a/A bổ lớp (thể mẫu lớp) đà đợc phát nghiên cứu công trình [4] Sự tơng Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên quan chØ vai trß quan träng cđa hiƯu øng líp việc mô tả đặc trng thống kê hạt nhân Từ việc so sánh với số liệu thực nghiƯm, ng−êi ta ®· nhËn thÊy r»ng mét sè trờng hợp mật độ mức thấp đợc mô tả c«ng thøc sau: ρ (E ) = ⎛ E − E0 ⎞ exp⎜ ⎟ T ⎝ T ⎠ (1.10) Cần lu ý rằng, hạt nhân với A < 40 hạt nhân có N Z nhỏ số magic 1-2 đơn vị việc mô tả mật độ mức nh công thức (1.10) không thích hợp cho vùng lợng liên kết nơtron hạt nhân Điều hạt nhân có số mức kích thích [4], việc chuyển mô tả mật độ mức từ vùng lợng thấp tới vùng lợng liên kết nơtron hạt nhân không đơn giản Những điểm đặc biệt thông số a đợc tính đến dạng chung đợc mô tả giả thiết phơng pháp bổ lớp Các số liệu tơng quan đại lợng a/A bổ lớp sở để hệ thống hoá phụ thuộc thông số a vào số khối A: f (E ) ⎞ ⎛ a (E , Z , A) = a~ ( A) ⋅ ⎜1 + E0 (Z , A) E (1.11) f(E) a~ ( A) liên quan đến giá trị A E thông qua thông số dới d¹ng sau: a~ ( A) = αA + βA2 (1.12) f (E ) = − exp(− γE ) (1.13) Các giá trị , , đợc làm khớp với thực nghiệm phơng pháp bình phơng tối thiểu, sau làm khớp với 203 hạt nhân ta cã: α = 0.154; β = -6.3×10-5; γ = 0.054 MeV-1 Việc làm khớp hạt nhân vùng có giá trị khác Dilg W cộng đà đa phơng pháp mô tả phân đoạn mật độ mức hạt nhân vùng lợng kích thích từ 0ữ10MeV [11] Cơ Lớp cao học vật lý ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên sở phơng pháp dựa hệ thức mẫu khí Fermi với dịch chuyển ngợc phụ thuộc vào lợng kích thích E moment gãc J cã d¹ng: ρ (E , J ) = (2 J + 1)exp⎡⎢2 a(E − ∆ ) − J (J +2 1)⎤⎥ ⎣ 24 2σ a 1/ (E − ∆ + t ) (2σ ) 5/ (1.14) Mật độ mức toàn phần có dạng: (E ) = ( ) exp a (E − ∆ ) 5/ 12 2σa1 / (E − + t ) (1.15) Nhiệt độ t đợc thu từ việc giải phơng trình: E = at − t (1.16) Th«ng sè phơ thc spin σ2 đợc xác định công thức: = (aE )1 / m2 = Jt h2 (1.17) Các biểu thức (1.14) (1.15) không chuyển thành biểu thøc cđa mÉu khÝ Fermi ∆ = 0, chóng có dạng gần giống biểu thức mẫu khí Fermi không phân kỳ E Các đại lợng a, J đợc xác định từ số liệu thực nghiệm Giá trị a đợc chọn giá trị Jtb Jtb/2 với Jtb = 2/5MR2 , với R = 1.25A1/3 fm: σ2 = J tbt = 0.0150 A5 / 3t h Đối với hạt nhân lẻ-lẻ hạt nhân có số khối lẻ < 0, với hạt nhân chẵn-chẵn > chút [8] Các giá trị lý thuyết thu đợc cách sử dụng mẫu siêu chảy để tính hiệu ứng chẵn lẻ Nếu so sánh a thu đợc với J = Jtb J = Jtb/2 cho thấy: Với hạt nhân có A > 70, giá trị khác cỡ 0.1MeV, giá trị a khác cỡ 8% Qua viƯc so s¸nh c¸c sè liƯu thùc nghiƯm víi c¸c giá trị lý thuyết [3,4,7,7] cho thấy mẫu khí Fermi có tính đến không đồng mẫu lớp phổ hạt nhờ phơng pháp bổ lớp Structinski mẫu Lớp cao học vật lý 10 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Hình IV.10: Sơ đồ phân rà Cl36 Sau xử lý phổ vi phân thu đợc các cặp chuyển dời nối tầng diện tích đỉnh chúng Dựa vào đờng cong hiệu suất ghi tơng đối detector đà đợc xây dựng tính đợc cờng độ chuyển dời sơ đồ phân rà Ngoài đà phát thêm mức (3723KeV từ mức 4886 vỊ møc 1164) so víi sè liƯu cđa phßng thÝ nghiệm Los Alamos công bố năm 2001 Nếu tiến hành đo đạc với thời gian dài phát hiƯn mét sè møc míi cã c−êng ®é chun dời nhỏ IV.3 Kết thực nghiệm Ti49 IV.3.1 Đờng chuẩn lợng Từ code liệu thu đợc đo phân rà gamma nối tầng Ti49 từ phản ứng Ti48(n,2)Ti49 xây dựng đợc đờng chuẩn lợng detector Các đờng chuẩn lợng đợc xây dựng dới dạng tuyến tính lợng theo số kênh, đợc xây dựng phần mềm Gacasd Bảng VI.6: Năng lợng số kênh tơng ứng với detector A Stt 10 11 12 13 14 Kênh Năng lợng Độ lệch 512 511 -0.197 1123 1122.66 0.393 1383 1381.80 -0.495 1500 1498.70 -0.608 1587 1585.90 -0.418 1763 1762 -0.338 1794 1793.5 0.158 3026 3026.70 1.219 3476 3475.60 0.068 4882 4881.40 -0.289 5396 5396 0.252 5907 5907 0.195 6419 6418.40 -0.463 6758 6760.10 2.199 y = 1.00011265x - 0.86034262 (χ = 1.00344) Líp cao häc vật lý 47 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Hình IV 11: Đờng chuẩn lợng detector A Bảng IV.7: Năng lợng số kênh tơng ứng với detector B Stt 10 11 12 13 14 Kênh Năng lợng Độ lệch 512 511 -0.195 1122 1122.66 1.414 1383 1381.80 -0.466 1499 1498.70 0.423 1587 1585.90 -0.383 1763 1762 -0.298 1794 1793.5 0.199 3028 3026.70 -0.702 3478 3475.60 -1.839 4882 4881.40 -0.154 5396 5396 0.402 5906 5907 1.360 6419 6418.40 -0.281 6761 6760.10 -0.6.9 y = 1.00008225x - 0.8468025 (χ = 0.98686) Líp cao häc vật lý 48 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Hình IV.12: Đờng chuẩn lợng detector B IV.3.2 Phổ tổng phổ vi phân 49cđa Ti48(n,2 Líp cao häc vËt lý IV.13: Phỉ tỉng ngành Hình )Ti49 vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên 1200 1000 800 600 400 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 H×nh IV.14: Phổ vi phân đỉnh tổng 8142(Bn) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Hình IV.15: Phổ vi phân cđa ®Ønh tỉng 7801 800 700 600 500 400 300 200 100 50 Líp cao häc vËt lý -100 500 1000 1500 ngành vật lý hạt nhân 2000 2500 3000 3500 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Bảng IV.8: Một số cặp chuyển dời thu đợc từ phản ứng Ti48(n,2)Ti49 (XCl 6/18/01 số liệu phòng thí nghiệm Los Alamos công bố năm 2001) E (keV) 341.70 1040.63 1381.75 1498.67 1585.98 1674.70 1762.43 1973.48 1882.98 6215.68 6418.44 6555.90 6760.09 Giá trị đo Mức 1724.00 7801.00 1381.75 3260.00 1585.98 3260.00 1762.43 3175.00 3469.00 7801.00 7801.00 8142.00 8142.00 XCl 6/18/01 Møc d−íi E (keV) Møc trªn Møc d−íi 1381.75 341.70 1723.47 1381.77 6760.09 0.00 1381.75 1381.77 0.00 1762.43 1498.67 3260.70 1762.01 0.00 1585.94 1585.97 0.00 1585.94 1674.70 3260.70 1585.97 0.00 1761.98 1762.01 0.00 1381.75 1793.48 3175.29 1381.77 1587.98 1882.98 3468.99 1585.97 1587.98 1724.00 6418.44 8142.36 1723.47 1585.94 6555.92 8142.36 1585.97 1381.75 6760.09 8142.36 1381.77 Iγγ 24.80 85.50 4.89 10.20 0.40 5.35 2.57 0.32 30.50 5.09 46.30 Bn Ground State Lớp cao học vật lý Hình IV.17: Sơ đồ phân rà Ti48(n,2gamma)Ti49 51 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Sau xử lý phổ vi phân Ti49 đợc tạo thành từ phản ứng Ti48(n,2)Ti49 thu đợc cặp chuyển dời Các phổ vi phân có phông thấp, gần nh phông bị loại bỏ hoàn toàn Từ phổ vi phân xác định đợc cặp chuyển dời nối tầng diện tích đỉnh chúng, kết hợp với đờng cong hiệu suất tơng đối detector ta tính đợc cờng độ chuyển dời nối tầng sơ đồ phân rà Ti49 So sè liƯu cđa phßng thÝ nghiƯm Los Alamos ta thÊy xuất thêm hai mức mức 1040.63KeV mức 6215.68KeV Do thời gian đo ngắn nên cha phát đợc cặp chuyển dời khác có cờng độ nhỏ, thời gian đo dài xuất thêm số cặp chuyển dời có cờng độ nhỏ Lớp cao học vật lý 52 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên Kết Luận Trong trình làm luận văn, tác giả đà thu đợc số kết sau: 1)Về mặt lý thuyết cấu trúc hạt nhân: Nm c hệ thống lý thuyết đặc trng hạt nhân trạng thái kích thích nh: cờng độ chuyển dời gamma nối tầng, mật độ mức, hàm lực 2) Về thực nghiệm: - Về hệ thống thiết bị vận hành: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động việc setup hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng kênh dẫn dòng nơtron số lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt (các thông số setup hệ đo đợc đa phần phụ lục) - Về xử lý số liệu đo: Nghiên cứu cách thức xử lý số liệu phần mềm khác nh Colegram, Gamma Vision, Gacasd (do nhãm n2gamma tù viÕt), Excel .; cách thức xây dựng đờng cong hiệu suất ghi cho detector, đờng chuẩn lợng, xây dựng phổ tổng phổ vi phân - Về số liệu thu đợc Cl36 Ti49: Đà xây dựng đợc phổ tổng, phổ vi phân, đờng chuẩn lợng, đờng cong hiệu suất ghi tơng đối, cờng độ chuyển dời nối tầng sơ đồ phân rà số chuyển dời nối tầng mạnh hai hạt nhân 3) Một số dự kiến phát triển: - Phát triển luận văn cao học thành luận án tiến sỹ: Để phát triển thành luận án tiến sỹ, tác giả phải tính toán mật độ mức hàm lực lý thuyết thực nghiệm hai hạt nhân Cl36 Ti49 tiến hành so sánh để thấy đợc mô hình lý thuyết phù hợp với thực nghiệm đến mức độ - Sự phát triển phơng pháp: Để nâng cao chất lợng thông tin hệ đo cần phát triển hệ đo theo mét sè h−íng sau: Líp cao häc vËt lý 53 ngành vật lý hạt nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên + Phát triển hệ đo n_2gamma thành hệ đo n_3gamma cách sử dụng thêm detector thứ đặt vuông góc với detector lại nh hình vẽ dới đây: + Để phân tích thêm đờng thời gian cần phải sử dụng thêm ADC thứ ®Ĩ ph©n tÝch độ chênh thời gian ë lèi Time hai detector + Nâng cấp MPA thành MPA 8K cã sư dơng kü tht FPGA(Field Programmable Gate Arrays) với ADC 8K, với việc phát triển phần mềm ứng dụng + Từ kết thực nghiệm thu đợc, tiến hành tính toán mật độ mức hàm lực thực nghiệm so sánh với kết lý thuyết xem mô hình lý thuyết phù hợp với thực nghiệm tới mức độ Hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt hoàn toàn có đủ khả để sử dụng nghiên cứu số liệu cấu trúc hạt nhân thực nghiệm lò phản ứng Cuối xin cảm ơn thầy Phạm Đình Khang cán phòng Vật lý & Điện tử hạt nhân - Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đà giúp Lớp cao học vật lý 54 ngành vật lý hạt nh©n LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LuËn văn tốt nghiệp Nguyễn xuân kiên đỡ hoàn thành luận văn Tác giả mong nhận đợc ý kiến đóng ghóp luận văn Tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Minh Hải // Xây dựng đờng cong hiệu suất ghi cho hai detector bán dẫn hệ phổ kế SACP lò phản ứng hạt nhân Đà LạtKhoá luận tốt nghiệp// Năm 2004 Nguyễn Tiến Mạnh // Hệ thống phần mềm xử lý sè liƯu cho hƯ phỉ kÕ SACP- Kho¸ ln tốt nghiệp// Năm 2003 Phạm Đình Khang // Nghiên cứu phân rà gamma nối tầng hạt nhân Yb170 Gd150 - Luận án phó tiến sĩ khoa học toán lý// Năm 1993 Nguyễn Mạnh Tuân// ứng dụng phơng pháp cộng biên độ xung trùng phùng nghiên cứu phân rà gamma nối tầng - Luận văn cao học // Năm 2005 Vơng Hữu Tấn, Hoàng Đắc Lực - Đề tài KC-09-08 - Năm 1995 Vơng Hữu Tấn// Nghiên cứu ứng dụng hiệ ứng tơng tác nơtron, gamma hạt mang điện đợc tạo thiết bị hạt nhân có sẵn Việt Nam- Báo cáo đề tài khoa học cấp năm 2005-2006 // Năm 2006 [1] Bethe H - An attempt to calculate the number of energy levels of a heavy nucleus - Phys Rev vol.50 - 1936 [2] Bollinger L.M and Thomas G.E.// Average-Resonance method of neutron capture - Ray Spectroscopy Phys.Rev C vol.2 p 1951 1970 [3] Dilg W etal // Level density parameters for the back shifted Fermi-gas model in mass range 40