An toàn bức xạ tương tác của neutron với vật chất pptx

 GVHD : ThS. TRƯƠNG TRƯỜNG SƠN SVTH : TRẦN VĂN XUÂN HỒ HOÀNG ViỆT HUỲNH THỊ TUYẾT HOÀNG NGUYỄN PHÚC          ! "#     ! "#  ! "# 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi $%&%$%'()*+,(-'.) $%&%$%'()*+,(-'.) ξ ξ $%&%$%'()*+,(-'.) $%&%$%'()*+,(-'.) ξ ξ     $%&%&%+,(-'.) $%&%&%+,(-'.)     $%&%&%+,(-'.) $%&%&%+,(-'.) 1.3. Hấp th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất     "# "# '/0123450,( -'.),6/'.3 0'703'890: ;<=4(->-?2> 34@0'3>0;.AB0 'C/D3>0;. E'F0:AB0'C/ ,BG'<0H0:'.3 0'70% '/0123450,( -'.),6/'.3 0'703'890: ;<=4(->-?2> 34@0'3>0;.AB0 'C/D3>0;. E'F0:AB0'C/ ,BG'<0H0:'.3 0'70% 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất  0 I60'J0$K1  1234500'/L3 012345034M00'/L3 01234500'(0' 01234504N30'(0' O;1);P3*Q38J0:3>--R( O;1);P3*Q38J0:3>--R( 0123450,6/,S3-'N3 0123450,6/,S3-'N3  0 3TK%U1 AV0$KE1   0 3T$KE1 AV0$K1  W0:I8X0:0123450  0 3TKAV0K%U1  8J0:3>--R(0123450,6/'.30'70G'Y3'2Z-4N3).0',B50W0:I8X0:-R(0[% 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất N3-<->-0123450 E'/*/0'4(A\2IB 01234500'(0'% >-0123450 0'(0')N30W0: I8X0:E'/,( -'.)AB0'C/,6/ ->-'.30'70)F/ 34890:34]3'B0' 01234500'/L3 '5^-34M00'/L3 ,B-2+/-_0:`a 'NG3'Y3450:)F/ 34890:% [0'/\2I5./G'<0 H0:-R(0123450,6/ ,S3-'N30'80:3T ?2(0A/O)(035B0 `H-;.D->-38J0:3>- -'b0'-R(0123450 A8X-?2(037)IB?2> 34@0'3>0;.AB0'C/,B ?2>34@0'0123450*/0' 4(->-G'5350'(=->- '.3E'>-% 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi   !"#$%&'#' ( )*%+&,-%./&#012$#' ( )*34#'-)*/5 6&-)*78. (9&:)%;) #<<2:)#=)#< >)9?@%A=( BC### #'! 2$D%E $%&% $%&% Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 692)<%7,-,)*#F9& #'G ε/H/5H/ IJ >'G IJ >#1#IJG/5K/G(L?M# /5Kε/G( N )OL?M!&1#) ## >#1#IJ#28εKP&8' #1#IJ2L% N  N -#F#28 (##    A A ε −   =  ÷ +   1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi B N 2&( )*%E)# N #'$ N 97 C#'( )*) QR&  2εKP&SST&8'?. N -#F*# 2L#2 N ##)G I/U/5JV/KUεKUPSSTKP&1#)&W >2$& ##- N C& 8ε≠P$(X2L % N  N -#F N #    !"# $%&'() "!!*+ )!* ,  E E ξ =    ε ε ξ ε = + − [...]... Hấp thụ neutron • Trong quá trình neutron nhanh được làm chậm thành neutron trên nhiệt hay neutron nhiệt trong môi trường, xác suất hấp thụ chúng tăng dần Tiết diện hấp thụ của nhiều hạt nhân đối với neutron ở miền năng lượng nhiệt tuân theo quy luật như sau: 1 1 σ= = E v • Với B10, quy luật này đúng trong miền năng lượng từ 0.001eV đến 1000eV Tiết diện neutron. .. thụ neutron nhiệt được quan tâm trong an toàn bức xạ như : – H1(n,γ)H2 với σT=0.33 barns – N14(n,p)C14 với σT=1.70 barns – B10(n,α)Li7 với σT= 4.01 × 103barns – Cd113(n,γ)Cd114 với σT=2.1×104 barns • Thông thường, khi che chắn neutron nhanh , người ta dùng hai loại vật liệu kết hợp với nhau, vật liệu nhẹ như nước, paraphin để làm chậm neutron và vật liệu hấp thụ mạnh neutron. .. lượng trung bình của neutron nhanh truyền cho hạt nhân hydrogen trong một va chạm là f=63%, còn đối với carbon thì ξ=0.159 nên f=14.7% 1.2.2 Số va chạm S • Số va chạm cần thiết để làm chậm neutron từ năng lượng E1 đến năng lượng E2 là: S ( E1 , E2 ) 1 E1 = ln ξ E2 • Như vậy số va chạm cần thiết để chuyển từ neutron nhanh có năng lượng E0=2 MeV đến neutron nhiệt có... năng lượng neutron từ 0 ký hiêêu chiếm phóng xạZ và với Z1 + Z2 = thường A2 A + 1 Phản Phản + XA → YA 1+ p ứng sinh đến 500keV.phân hạchn neutronZ-1các hạt neutron, gamma, beta.v.v… (3.4’) phản ứng Chẳng hạn, Zsinh ranăng lượng 1.46KeV tương tác với Indium còn ứng sinh Víra nhiệt lượng gấp hàng triệu lần có năng lượng 0.92 hạt dụ phản ứng sau đây khi neutron nhiệt... chuyển của neutron trong môi trường Độ dài dịch chuyển được xác định như sau: λtr = λs 1 − cos θ cos θ = 2 3A Với Là trung bình cosin của góc bay của neutron sau tán xạ Với E = ET = 0.025eV thì τ(ET) là tuổi neutron nhiệt còn τ ( ET ) là độ dài làm chậm 2.2.2.Độ dài khuếch tán Độ dài khuếch tán L là quãng đường mà neutron đi được từ khi trở thành neutron nhiệt... tán L, hệ số khuếch tán D, thì mật độ thông lượng neutron nhiệt thoát khỏi bề mặt quả cầu là: Se − R / L Φ= 4π RD MỘT SỐ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN KHÁC Trong phản ứng sinh nhiều hạt, hạt nhân hấp thụ neutron và phát ra 2 hạt neutron, ký hiêêuứng sinhứng (n, hạt nhân hấp thụ neutron u là phát ra Trong phản là phản alpha: 2n), 3 hạt neutron, ký hiê và phản ứng (n,3n) v.v…Ví hiêêu là phản... (3.7) Phản ứng Z-2 2 n+29khi 63→ 29Cu62+2n Cu neutron có năng lượng 0.28 MeV: (3.13) xạ ví dụ phản ứng sau đây sinh proton phân hạch Các phản ứng sinh n +7N14→ 5thường xảy ra với neutron có năng lượng rất nhiều hạt B11 + 2He4 (3.8) cao với neutron nhiệt: và đối 3 n + Li6→ 1 xạ 2He4 (3.9) Trong phản ứng chiếm 3phóngH + hạt nhân hấp thụ neutron và phát 10 7 4 (3.10) ra tia gamma,... hạt 3ứng (n,γ): hạt nhân nă êng như Uranium , hạch → nhân, các n+ZXA→ ZXA+1+γ thorium và plutonium hấp thụ neutron và bị neutron này phân (3.1) thành chia Hạt với ZXA+1 thường là hạt nhân phóng ký hiêê và phản ứng (n,f): 2 mãnh vỡ nhânkhối lượng gần theo tỉ lê ê 2:3, xạ betau làphân rã theo kênh: Trong phản ứng sinh proton A → Z1YA1 + Z2+γA2 neutron và phát ra hạt n + XA+1→ Z+1YA+1+e-... neutron nhiệt như B10 hay Cd113 để hấp thụ neutron nhiệt 2.2 Độ dài làm chậm và độ dài khuếch tán neutron 2.2.1 Độ dài làm chậm Độ dài làm chậm bằng căn bậc hai của tuổi Fermi τ(E), được xác định như sau: E τ (E) = − ∫ E0 λS λtr dE λS λtr E ≈ ln 0 3ξ E 3ξ E Trong đó E0=2 MeV là năng lượng neutron nhanh, E là năng lượng neutron trong quá trình làm chậm, λs và λtr... đó λa là độ dài hấp thụ neutron nhiệt của môi trường Với môi trường có độ dài khuếch tán L thì chùm tia neutron nhiệt bị suy giảm khi đi qua môi trường có bề dày t được xác định như sau: I =I0 e-t/L Các neutron khuếch tán với hệ số khuếch tán D được xác định qua độ dài dịch chuyển như sau: D = λtr/3 • Đối với một nguồn điểm S neutron nhiệt trong 1 giây . giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.2 th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.3. Hấp th' neutron 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất 1.1. Sự suy giảm chùm neutron khi đi qua vật chất     . vật chất 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi 1.2. Sự làm chậm neutron do tán xạ đàn hồi $%&%$%'()*+,(-'.) $%&%$%'()*+,(-'.) ξ ξ $%&%$%'()*+,(-'.) $%&%$%'()*+,(-'.) ξ ξ     $%&%&%+,(-'.) $%&%&%+,(-'.)     $%&%&%+,(-'.) $%&%&%+,(-'.) 1.3.