khảo sát albedo gamma trên vật liệu cu, al, thép c45

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thắm KHẢO SÁT ALBEDO GAMMA TRÊN VẬT LIỆU CU, AL, THÉP C45 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Thành phố Hồ Chí Minh – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thắm KHẢO SÁT ALBEDO GAMMA TRÊN VẬT LIỆU CU, AL, THÉP C45 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: 60 44 01 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS CHÂU VĂN TẠO Thành phố Hồ Chí Minh – 2013 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực luận văn này, học viên nhận giúp đỡ hướng dẫn tận tình từ Thầy Cô, bạn bè gia đình Giờ luận văn hoàn thành, học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:  PGS.TS Châu Văn Tạo – người hướng dẫn khoa học tận tình bảo, giúp đỡ, giảng dạy truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báo cho học viên việc học tập nghề nghiệp giáo viên học viên  ThS Trịnh Hoa Lăng, ThS Hoàng Đức Tâm, TS Trần Thiện Thanh – người Thầy nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu, chia sẻ kinh nghiệm cho học viên trình làm luận văn  Quý Thầy Cô khoa Vật Lý, trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM giảng dạy suốt tháng năm học viên học đại học cao học Những kiến thức thu nhận qua giảng, môn học Thầy Cô tảng để học viên tiếp thu giải vấn đề luận văn  Bộ môn Vật Lý Hạt Nhân, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TPHCM đáp ứng điều kiện trang thiết bị cần thiết để học viên hoàn thành luận văn  Anh Huỳnh Đình Chương, em Vũ Ngọc Ba – kỹ thuật viên phòng thí nghiệm Kỹ Thuật Hạt Nhân, hỗ trợ chia sẻ kinh nghiệm cho học viên suốt thời gian học viên làm luận văn  Các quý Thầy Cô hội đồng khoa học dành thời gian đọc, nhận xét, góp ý để luận văn hoàn thiện giúp học viên trưởng thành công việc nghiên cứu khoa học  Và cuối cùng, xin cảm ơn thành viên gia đình bên động viên chia sẻ lúc khó khăn để an tâm vả có thêm động lực thực luận văn Học viên Võ Thị Thắm MỤC LỤC Lời cảm ơn T Mục lục T 0T 0T Danh mục chữ viết tắt T Danh mục bảng T 0T 0T Danh mục hình vẽ đồ thị T T MỞ ĐẦU .1 T 0T Chương - TỔNG QUAN T 0T 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu albedo gamma T T 1.2 Các chế tương tác xạ gamma với vật chất T T 1.2.1 Hiệu ứng quang điện 0T T 1.2.2 Tán xạ Compton 0T T 1.2.3 Hiệu ứng tạo cặp 10 0T T 1.3 Giới thiệu phương pháp gamma tán xạ ngược .11 T T 1.3.1 Phép đo tán xạ ngược gamma 11 0T T 1.3.2 Sự phân bố lượng gamma tán xạ ngược 13 0T T Chương - LÝ THUYẾT ALBEDO GAMMA 15 T T 2.1 Giới thiệu chung .15 T 0T 2.2 Các định nghĩa albedo gamma .16 T T 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến albedo gamma số đếm α n 17 T R R0 T 2.3.1 Sự phụ thuộc α n vào góc tới 18 0T R R T 2.3.2 Sự phụ thuộc α n vào bề dày vật chất 18 0T R R T 2.3.3 Sự phụ thuộc α n vào lượng gamma tới 20 0T R R T 2.3.4 Sự phụ thuộc α n vào góc tán xạ 21 0T R R T 2.3.5 Sự phụ thuộc α n vào bậc số nguyên tử Z vật liệu tán xạ 22 0T R R T Chương - THỰC NGHIỆM 23 T T 3.1 Các thiết bị dùng đo tán xạ 23 T T 3.1.1 Nguồn phóng xạ .23 0T T 3.1.2 Hệ đo gamma Na (Tl) 8K 25 0T T 3.1.3 Bia tán xạ 27 0T 0T 3.1.4 Các chương trình máy tính .27 0T T 3.2 Bố trí thí nghiệm .28 T 0T 3.3 Xử lý phổ 34 T 0T 3.3.1 Nguyên lý ghi nhận 34 0T T 3.3.2 Hình dạng phổ tán xạ ngược gamma .35 0T T 3.3.3 Quá trình xử lý phổ 37 0T T 3.4 Xử lý sai số .40 T 0T 3.5 Kết thực nghiệm 41 T T 3.5.1 Khảo sát giá trị α n theo góc tán xạ 41 0T R R T 3.5.2 Khảo sát giá trị α n theo góc tới 44 0T R R T 3.5.3 Khảo sát giá trị α n theo bề dày vật liệu 46 0T R R T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 T T DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 55 T T TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 T T PHỤ LỤC 58 T 0T DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ADMCA Amptek Multi Channel Analyzer - Máy phân tích đa kênh hãng Amptek FWHM Full Width at Half Maximum - Bề rộng nửa giá trị cực đại HPGe High Purity Germanium - Germani siêu tinh khiết MCA Multi Channel Analyzer - Máy phân tích đa kênh MCNP Monte Carlo N Particles - Chương trình mô MCNP NDT Non Destructive Testing - Kiểm tra không phá hủy mẫu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Đặc trưng phát xạ tia X tia gamma nguồn 60Co 23 U T P U P U T U Bảng 3.2 Giá trị thực nghiệm số kênh FWHM tương ứng với đỉnh U T T U lượng nguồn chuẩn 33 Bảng 3.3 Giá trị α n bia nhôm bia thép C45 ứng với góc tán xạ θ U T R U RU T U khác 42 Bảng 3.4 Giá trị hệ số làm khớp α n theo công thức Chilton-Huddledton 43 U T R U RU T U Bảng 3.5 Giá trị α n tính theo công thức Chilton-Huddleston theo thực U T R U RU T U nghiệm 44 Bảng 3.6 Giá trị α n ứng với góc tới θ khác 45 U T R U RU R U RU T U Bảng 3.7 Giá trị α n ứng với bề dày khác cho bia nhôm 47 U T R U RU T U Bảng 3.8 Giá trị α n ứng với bề dày khác cho bia đồng 48 U T R U RU T U Bảng 3.9 Giá trị α n ứng với bề dày khác cho bia thép C45 49 U T R U RU T U Bảng 3.10 Giá trị bề dày bão hòa bia nhôm, đồng thép C45 U T T U nguồn 60Co 51 P P Bảng 3.11 So sánh giá trị bề dày tính dựa vào công thức hàm làm khớp từ U T T U liệu thực nghiệm bề dày thực nghiêm 51 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Xác suất xảy ba chế tương tác xạ gamma theo U T lượng gamma tới bậc số nguyên tử Z vật liệu .6 T U Hình 1.2 Cơ chế hấp thụ quang điện U T T U Hình 1.3 Tán xạ Compton U T 0T U Hình 1.4 Hiệu ứng tạo cặp 11 U T 0T U Hình 1.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phép đo tán xạ ngược 12 U T T U Hình 2.1 Sơ đồ tán xạ ngược tính toán giá trị albedo .16 U T T U Hình 2.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát đặc trưng tán xạ ngược theo bề dày vật U T liệu 19 0T U Hình 2.3 Sự phụ thuộc tiết diện tán xạ Compton electron theo góc U T tán xạ θ cho số lượng gamma tới 21 T U Hình 3.1 Nguồn, hộp chứa nguồn ống chuẩn trực sử dụng 24 U T T U Hình 3.2 Sơ đồ kết nối phận hệ đo gamma NaI(Tl) 8K 25 U T T U Hình 3.3 Hệ đo gamma NaI(Tl) 8K 26 U T T U Hình 3.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị albedo gamma số đếm theo góc tán U T T U xạ, với góc tới θ = 450 bề dày bia giữ không đổi 29 R R P P Hình 3.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị albedo gamma số đếm theo góc tới, U T T U với góc tán xạ θ = 1000 bề dày bia giữ không đổi 30 P P Hình 3.6 Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị albedo gamma số đếm theo bề dày U T T U vật liệu, với góc tới θ = 450 góc tán xạ θ = 1000 giữ không R R P P P P đổi 30 Hình 3.7 Phép đo tán xạ ngược có bia, với góc tới 450 góc tán xạ 1000 31 U T P U U P P U P T Hình 3.8 Phép đo phông với góc tới 450, góc tán xạ 1000 Bố trí tương tự U T P U U P P U U P T U phép đo tán xạ ngược bia tán xạ 32 Hình 3.9 Bố trí thí nghiệm phép đo số đếm gamma tới 32 U T T U Hình 3.10 Đường làm khớp đường chuẩn lượng 34 U T T U Hình 3.11 Phổ tán xạ ngược nguồn 60 U T P U Co góc tán xạ 1000 bia thép P U P U U P T U C45 dày 1,02 cm 35 Hình 3.12 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000 bia đồng U T P U P U P U U P T U dày 1,00 cm 36 Hình 3.13 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000 bia nhôm U T P U P U P U U P T U dày 1,03 cm 36 Hình 3.14 Giao diện phần mềm Genie-2000 tiến hành trừ phông 38 U T T U Hình 3.15 Giao diện hình sau tiến hành quét chọn đỉnh 39 U T T U Hình 3.16 Giao diện hình sau làm khớp đỉnh 40 U T T U Hình 3.17 Sự biến thiên giá trị α n theo góc tán xạ θ cho vật liệu bia nhôm U T R U RU T U thép C45 42 Hình 3.18 Sự biến thiên giá trị α n theo góc tới cho vật liệu bia nhôm, U T R U RU T U đồng thép C45 46 Hình 3.19 Sự biến thiên giá trị α n theo bề dày vật liệu cho bia nhôm 47 U T R U RU T U Hình 3.20 Sự biến thiên giá trị α n theo bề dày vật liệu cho bia đồng 48 U T R U RU T U Hình 3.21 Sự biến thiên giá trị α n theo bề dày vật liệu cho bia thép C45 50 U T R U RU T U MỞ ĐẦU Ngày nay, vật lý hạt nhân có vị trí quan trọng khoa học kỹ thuật liên quan với nhiều ngành khoa học khác sinh học, địa chất, hóa học, y học…Cùng với phát triển đó, nhiều phương pháp, nhiều kỹ thuật hạt nhân khác đời ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác công nghiệp, nông nghiệp, khảo cổ, y sinh với mục đích phục vụ nhu cầu ngày cao người Trong công nghiệp, có nhiều phương pháp NDT, kiểm tra khuyết tật hay đo bề dày sản phẩm mà không cần phá hủy mẫu phương pháp truyền qua, chụp ảnh phóng xạ…cho kết nhanh chóng với độ xác cao Tuy nhiên, thực tế, công trình có cấu trúc phức tạp phương pháp không áp dụng tỏ ưu thế, đặc biệt khâu bố trí đo đạc, thay vào trội lên phương pháp tán xạ ngược Ưu điểm phương pháp thiết bị đo không cần tiếp xúc với đối tượng cần đo, nguồn phóng xạ đầu dò ghi nhận đặt phía so với đối tượng cần đo Do đó, việc bố trí đo đạc dễ dàng đồng thời mang lại kết đo đạc có độ xác không Với xu hướng trên, nhằm mục đích sử dụng phương pháp tán xạ ngược gamma đo đạc bề dày vật liệu thực tế, thông số sau toán tán xạ ngược gamma cần khảo sát góc tán xạ, góc tới, lượng gamma tới, bậc số nguyên tử vật liệu, bề dày vật liệu đo đạc Qua đó, đề phương án đo đạc, giải pháp khắc phục để phương pháp tán xạ ngược trở nên hoàn thiện ứng dụng rộng rãi Và nội dung đề tài không nằm mục đích Trong lý thuyết tán xạ, đại lượng albedo (thường ký hiệu α) tỉ số cường độ chùm tia tán xạ ngược cường độ chùm tia tới bề mặt vật chất Nó phụ thuộc vào nhiều đại lượng vật lý lượng tia tới E , lượng tia tán xạ ngược E, góc tới θ0 , góc tán xạ θ, góc phương vị ϕ bề dày vật liệu d Ý nghĩa hệ số albedo xác suất tán xạ ngược xạ có lượng E R R 53 * Về mặt thực nghiệm, phương pháp tán xạ ngược, học viên tiến hành thực nghiệm khảo sát giá trị α n theo góc tới, góc tán xạ bề dày cho vật liệu nhôm, R R đồng thép C45 sử dụng nguồn 60Co hoạt độ 10 μCi Kết thu sau: P P  Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị α n cho bia nhôm, đồng thép C45 theo R R góc tán xạ khác từ 800 đến 1200, góc tới 450 Kết cho thấy góc P P P P P P tán xạ ngược tăng từ 800 đến 1200 giá trị α n giảm hay xác suất tán xạ P P P P R R ngược giảm Kết không đổi vật liệu bia khác (bia nhôm, đồng thép C45) Ngoài ra, kết thu công thức hàm làm khớp tính giá trị α n góc tán xạ khác cho vật liệu nhôm R R thép C45 với lượng gamma tới E = 1,2525 MeV có phù hợp tốt với R R giá trị thực nghiệm (độ lệch nhỏ 5%)  Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị α n cho bia nhôm, đồng thép C45 theo R R góc tới khác từ 00 đến 600, góc tán xạ 1000 Kết thu góc P P P P P P tới tăng từ 00 đến 600 giá trị α n tăng hay xác suất tán xạ ngược tăng Kết P P P P R R không đổi bia nhôm, đồng thép C45  Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị α n theo bề dày bia cho bia nhôm, đồng R R thép C45 với góc tới 450, góc tán xạ 1000 Kết cho thấy, bề dày vật P P P P liệu bia tăng giá trị α n tăng sau đạt giá trị bão hòa Và vậy, R R phương pháp tán xạ ngược, xác suất tán xạ ngược tăng bề dày vật liệu tăng sau đạt giá trị bão hòa Kết không đổi bia nhôm, đồng thép C45 Tuy nhiên, vật liệu bia có mật độ vật chất khác giá trị bề dày bão hòa khác Giá trị bề dày bão hòa tính cho nhôm khoảng 4,74 cm, cho đồng khoảng 2,40 cm cho thép C45 khoảng 2,45 cm Ngoài ra, kết thu công thức hàm làm khớp tính toán giá trị α n theo bề dày vật liệu cho bia nhôm, đồng thép C45 Tiến hành R R đo đạc giá trị α n bề dày xác định cho vật liệu nhôm, đồng thép R R C45, sau so sánh với giá trị bề dày tính dựa vào công thức hàm làm khớp kết cho thấy có phù hợp tốt giá trị bề dày tính toán bề 54 thực nghiệm với độ lệch nhỏ 10 % Đồng thời, với giá trị bề dày khảo sát cho vật liệu thép C45 lớn giá trị bề dày bão hòa 2,45 cm thấy độ lệch giá trị bề dày tính toán bề thực nghiệm lớn nhiều so với trường hợp nhôm đồng – vật liệu có giá trị bề dày khảo sát nhỏ giá trị bề dày bão hòa Qua cho thấy, ta cần tránh sử dụng vật liệu có bề dày gần bề dày bão hòa phép đo khảo sát theo góc không đánh giá xác kết đo  Mặt khác, qua khảo sát giá trị α n theo góc tới, góc tán xạ bề dày R R cho thấy phụ thuộc giá trị α n vào bậc số nguyên tử vật liệu R R nhẹ Nhôm, đồng thép C45 vật liệu nhẹ có bậc số nguyên tử nhỏ 40 Khi bậc số nguyên tử vật liệu tăng, mật độ vật chất vật liệu tăng giá trị α n tăng Đối với nhôm, mật độ vật chất nhỏ so với đồng R R thép C45 nên giá trị α n cho bia nhôm nhỏ hơn, riêng mật độ vật chất R R đồng thép C45 tương đối gần nên giá trị α n chúng xấp xỉ R R Sau hoàn thành luận văn, nhận thấy để có số liệu phong phú hơn, học viên có số kiến nghị để mở rộng đề tài sau:  Khảo sát giá trị α n theo bề dày vật liệu ứng với góc tán xạ khác để so R R sánh quy luật biến thiên α n theo bề dày vật liệu góc tán xạ R R khác cho loại vật liệu khác  Khảo sát giá trị α n theo góc phương vị ϕ để đưa ảnh hưởng góc R R phương vị vào xác suất tán xạ ngược vào khảo sát khác phương pháp tán xạ ngược  Khảo sát với nguồn có lượng khác để đánh giá phụ thuộc giá trị α n vào lượng nguồn gamma tới E R R R R  Khảo sát giá trị α n cho nhiều vật liệu khác nhiều lượng nguồn R R khác để tạo nguồn liệu α n có ích R R 55 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Hoàng Đức Tâm, Trần Thiện Thanh, Trịnh Văn Danh, Võ Thị Thắm, Châu Văn Tạo (2013), “Xác định độ dày vật liệu thép chịu nhiệt vùng bị ăn mòn phương pháp Monte Carlo kết hợp phương pháp giải tích”, Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TPHCM, 47(81), tr.172-183 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Huỳnh Đình Chương (2013), Khảo sát bề dày thép C45 phương pháp tán xạ ngược gamma sử dụng chương trình MCNP5, Luận văn thạc sĩ vật lý hạt nhân nguyên tử lượng cao, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP Hồ Chí Minh Trần Phong Dũng, Châu Văn Tạo, Nguyễn Hải Dương (2005), Phương pháp ghi xạ ion hóa, Nxb Đại Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân, Nxb Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Trương Thị Hồng Loan, Phan Thị Quý Trúc, Đặng Nguyên Phương, Trần Thiện Thanh, Trần Ái Khanh, Trần Đăng Hoàng (2008), “Nghiên cứu phổ gamma tán xạ ngược đầu dò HPGe chương trình MCNP”, Tạp chí phát triển KH&CN, 11 (06), tr.61-77 Châu Văn Tạo (2004), An toàn xạ ion hóa, Nxb Đại Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh Tiếng Anh Arvind D Sabharwal, Bajan Singh, B.S Sandhu (2009), “Investigations of multiple backscattering and albedos of 1.12 MeV gamma photons in elements and alloys”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267, pp.151-156 Bhattacharjee, A.K Sinha (1988), “Effect on number albedo values for 662 keV photons from radiation shielding materials stratified with lead”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 34, pp.9-14 B.P Bulatov, E.A Garusov (1960), “60Co and P P Au γ-ray albedo of various 198 P P materials”, Journal of Nuclear Energy, part A Reactor Science, 11, pp.159164 Canberra Industries, Inc (2006), Genie 2000 Spectroscopy Software Operations 57 10 J.E Fernández (1991), “Compton and Rayleigh double scattering of unpolarized radiation”, Physical Review A, 44(7), pp.4232-4248 11 J Kenneth Shultis, Richard E Faw (2005), “Radiation shielding technology”, Health Physics, 88(4), pp.297-322 12 Koichi Mizukami, Takaaki Matsumoto, Tomonori Hyodo (1967), “Backscattering of gamma rays from polyethylene, aluminum and lead slabs”, Journal of Nuclear Science and Technology, 4(12), pp.607-613 13 Marie-Christine Lépy (2004), Presentation of the colegram software, Laboratoire National Henri Becquerel 14 Nicholas Tsoulfanidis (1995), Measurement and detection of radiation, Braun Brumfield Inc 15 R.C Brockhoff, J.K Shultis (2005), Data for the calculation of albedo from concrete, iron, lead, and water for photons and neutrons, Engineering Experiment Station, Kansas State University 16 Wade E Selph (1968), Neutron and gamma-ray albedo, Radiation Shielding Information Center, Oak Ridge National Laboratory 17 Z Asa’d, M Asghar, D C Imrie (1997), “The measurement of the wall thickness of steel sections using Compton backscattering”, Measurement Science and Technology, 8, pp 377-385 Các Website: 18 http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm U T T U 58 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Số liệu số đếm tia gamma tán xạ ngược cho khảo sát sử dụng nguồn 60Co P P Bảng P.1 Số đếm tia gamma tán xạ ngược cho góc tán xạ khác bia nhôm (bề dày 1,03 cm) bia thép (bề dày 1,3 cm) Góc tán xạ (độ) Bia tán xạ 80 90 100 110 120 130 Nhôm 111135 105723 93595 81284 72472 61946 Thép C45 299720 253841 221404 192378 168453 130789 Bảng P.2 Số đếm tia gamma tán xạ ngược cho góc tới khác với bia nhôm (bề dày 1,03 cm), bia đồng (bề dày 1,20 cm) bia thép (bề dày 1,30 cm) Góc tới (độ) Bia tán xạ 60 45 30 15 Nhôm 95434 85341 72157 57064 45939 Đồng 285098 229271 175538 137119 77463 Thép C45 302247 255277 203511 152552 76537 Bảng P.3 Số đếm tia gamma tán xạ ngược cho bề dày khác bia thép C45 Bề dày (cm) N 1,02 1,30 2,04 2,20 2,45 2,70 3,06 3,22 3,75 203876 254811 308478 307241 310477 318670 309515 316130 311025 59 Bảng P.4 Số đếm tia gamma tán xạ ngược cho bề dày khác bia nhôm Bề dày (cm) N Bề dày (cm) N Bề dày (cm) N 0,6 49021 3,25 183314 5,76 209796 0,8 69869 3,42 190273 6,04 204202 1,03 93395 3,62 198298 6,70 203450 1,42 118742 3,84 196542 7,09 208766 1,62 137465 4,17 199755 7,30 207437 2,08 146125 4,35 203976 7,66 209764 2,10 146682 4,70 202695 8,11 209044 2,56 173695 4,74 209269 3,02 180157 5,22 205019 Bảng P.5 Số đếm tia gamma tán xạ ngược cho bề dày khác bia đồng Bề dày (cm) N Bề dày (cm) N 0,30 70595 2,23 269044 0,50 129796 2,40 270942 0,80 185363 2,60 272214 1,00 209116 2,80 270181 1,20 216796 3,00 270315 1,40 227252 3,20 270632 1,60 245105 3,45 269691 1,80 253640 3,60 270916 2,06 269192 60 61 Phụ lục 2: Một số hình ảnh phổ tán xạ ngược sau trừ phông Hình P.1 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 800 P bia nhôm dày 1,03 cm P P P 62 Hình P.2 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1200 P P P P bia nhôm dày 1,03 cm Hình P.3 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000 P bia thép C45 dày 1,30 cm P P P 63 Hình P.4 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000 P P P P bia thép C45 dày 3,22 cm Hình P.5 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000, P P góc tới 00 bia đồng dày 1,20 cm P P P P 64 Hình P.6 Phổ tán xạ ngược nguồn 60Co góc tán xạ 1000, P P góc tới 600 bia đồng dày 1,20 cm P P P P 65 Phụ lục 3: Một số hình ảnh đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram Hình P.7 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia nhôm bề dày 1,03 cm, góc tán xạ 800, góc tới 450 P P P P Hình P.8 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia nhôm bề dày 1,03 cm, góc tán xạ 1000, góc tới 450 P P P P 66 Hình P.9 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia thép C45 bề dày 1,30 cm, góc tán xạ 1000, góc tới 450 P P P P Hình P.10 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia thép C45 bề dày 2,20 cm, góc tán xạ 1000, góc tới 450 P P P P 67 Hình P.11 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia đồng bề dày 1,2 cm, góc tán xạ 1000, góc tới 600 P P P P Hình P.12 Đỉnh phổ tán xạ lần sau làm khớp chương trình Colegram với bia tán xạ bia đồng bề dày 1,2 cm, góc tán xạ 1000, góc tới 750 P P P P [...]... thường có ba loại albedo gamma là albedo gamma số đếm, albedo gamma năng lượng và albedo gamma liều Ứng với mỗi loại lại chia ra thành hai dạng: albedo vi phân và albedo toàn phần Albedo toàn phần có được bằng cách lấy tích phân albedo vi phân trên toàn bộ góc khối Định nghĩa cho ba loại albedo vi phân sẽ được trình bày ở phần 2.2 Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về albedo gamma Trong đó... về albedo gamma Không giống như đối với sự phản xạ của ánh sáng chỉ được xem xét như các hiện tượng bề mặt, bức xạ gamma xuyên sâu hơn vào vật chất và do đó, giá trị albedo gamma phụ thuộc vào số tương tác của bức xạ gamma trong vật chất trước khi tán xạ ngược ra khỏi bề mặt tới Ý nghĩa của hệ số albedo gamma chính là xác suất tán xạ ngược của bức xạ gamma có năng lượng E 0 trên bề mặt vật liệu Như... được trình bày trong ba chương: Chương 1: Trình bày tổng quan về tình hình nghiên cứu albedo gamma trên thế giới, đặc điểm tương tác của bức xạ gamma với vật chất và giới thiệu về phương pháp tán xạ ngược gamma Chương 2: Giới thiệu về đại lượng albedo gamma, các định nghĩa về albedo gamma và sự phụ thuộc của albedo gamma số đếm vào một số yếu tố Chương 3: Trình bày cách tiến hành thực nghiệm và kết... lý phổ thực nghiệm thu được và xử lý sai số của số liệu Kết quả thu được bao gồm cho việc khảo sát albedo gamma số đếm theo góc tán xạ, theo góc tới và theo bề dày vật liệu 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu về albedo gamma Việc đo lường giá trị albedo của bức xạ gamma tán xạ ngược có nhiều ứng dụng trong vấn đề che chắn bức xạ gamma đặc biệt trong che chắn cho máy gia tốc, cho... vật liệu tán xạ, khi bề dày tăng thì albedo gamma liều toàn phần tăng Berger và Raso cũng đã đưa ra một loạt các tính toán Monte Carlo để giải quyết giá trị albedo gamma năng lượng toàn phần cho nguồn gamma đơn năng tán xạ ngược trên một số vật liệu đối với một số góc tán xạ khác nhau và thực hiện cho một số năng lượng khác nhau Kết quả nghiên cứu của họ còn cho thấy sự biến thiên của giá trị albedo gamma. .. nghiệm khảo sát giá trị albedo gamma năng lượng toàn phần và albedo gamma số đếm toàn phần theo bề dày vật liệu đối với bia nhựa polyethylence, nhôm và chì Bố trí thí nghiệm với nguồn 60 P Co, hoạt độ 10 μCi được đặt ngay trên bia tán xạ, đầu dò nhấp nháy P NaI(Tl) 7,6 cm × 7,6 cm đặt cách bia 80cm Kết quả, các tác giả cũng đưa ra được công thức thực nghiệm thể hiện sự phụ thuộc của giá trị albedo gamma. .. với các gamma năng lượng thấp và vật liệu có số Z cao Hiệu ứng tạo cặp xảy ra chủ yếu khi gamma có năng lượng cao và vật liệu có số Z cao Tán xạ Compton là hiệu ứng chiếm ưu thế đối với gamma năng lượng trung bình khoảng từ 0,2 – 10 MeV và có số Z thấp Do đó đối với các đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo với năng lượng tia gamma vào cỡ 0,25 – 2,6 MeV, tương tác của tia gamma với các vật liệu nhẹ... mặt vật liệu Như vậy nếu biết hệ số albedo ở một điều kiện đo đạc nhất định, ta có thể suy ra khả năng tán xạ ngược của bức xạ ở điều kiện đó là bao nhiêu và do đó đây là một nguồn dữ liệu rất có ích Mục tiêu của luận văn là khảo sát sự biến thiên của giá trị albedo gamma số đếm theo góc tán xạ, góc tới và bề dày bia Từ các kết quả đó, ta đánh giá khả năng tán xạ ngược tối ưu của bức xạ gamma trên vật. .. nguồn 65Zn (phát gamma có năng P P lượng 1,12 MeV), hoạt độ 222 MBq được đặt lần lượt ngay trên các bia cacbon, nhôm, sắt, thiếc, đồng thau, hợp kim đồng – thiếc Khảo sát trên các bia có bề dày khác nhau, kết quả cho thấy khi bề dày tăng thì cường độ bức xạ tán xạ nhiều lần tăng và đạt giá trị bão hòa ở một bề dày nào đó Tương tự đối với giá trị albedo gamma năng lượng vi phân và albedo gamma số đếm vi... là bề dày bão hòa ở các khảo sát là như nhau 1.2 Các cơ chế tương tác của bức xạ gamma với vật chất Để ghi bức xạ gamma và đặc biệt đối với sự suy giảm của nó trong môi trường, ba quá trình sau đây có ý nghĩa thật sự là hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton và hiệu ứng tạo cặp Tùy thuộc vào năng lượng của tia gamma tới và bậc số nguyên tử Z của vật liệu mà ba cơ chế tương tác trên có xác suất xảy ra ... PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Võ Thị Thắm KHẢO SÁT ALBEDO GAMMA TRÊN VẬT LIỆU CU, AL, THÉP C45 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: 60 44 01 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS... loại albedo gamma albedo gamma số đếm, albedo gamma lượng albedo gamma liều Ứng với loại lại chia thành hai dạng: albedo vi phân albedo toàn phần Albedo toàn phần có cách lấy tích phân albedo. .. cứu albedo gamma giới, đặc điểm tương tác xạ gamma với vật chất giới thiệu phương pháp tán xạ ngược gamma Chương 2: Giới thiệu đại lượng albedo gamma, định nghĩa albedo gamma phụ thuộc albedo gamma