ĐÁNH GIÁ SAI số của kỹ THUẬT QUÉT GAM MA PHÂN đoạn BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Anh Đức ĐÁNH GIÁ SAI SỐ CỦA KỸ THUẬT QUÉT GAM-MA PHÂN ĐOẠN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Thành phố Hồ Chí Minh - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Anh Đức ĐÁNH GIÁ SAI SỐ CỦA KỸ THUẬT QUÉT GAM-MA PHÂN ĐOẠN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao Mã số: 60 44 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Quốc Dũng Thành phố Hồ Chí Minh - 2012 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hoàn thành luận văn này, tác giả nhận quan tâm giúp đỡ nhiều từ Thầy Cô, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến: Thầy TS Trần Quốc Dũng, người hướng dẫn khoa học, mang đến cho kiến thức phương pháp nghiên cứu khoa học, truyền đạt tinh thần học hỏi động viên giúp vượt qua khó khăn, vướng mắc suốt trình thực luận văn Thầy ThS Trần Thiện Thanh gợi ý phương hướng nghiên cứu, đóng góp ý kiến, truyền đạt kinh nghiệm cho trình thực luận văn Quý Thầy Cô giảng dạy môn Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao, Trường ĐH Sư Phạm TP.HCM nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ suốt trình học tập trường Quý Thầy Cô phản biện Hội đồng chấm luận văn đọc có nhận xét góp ý quý giá luận văn Quý Thầy cô Bộ môn Vật lý Hạt nhân Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm TP HCM đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất để thực nghiên cứu phục vụ cho luận văn Cảm ơn người bạn, người anh em nhiệt tình giúp đỡ trình chế tạo hệ máy đo thực nghiệm Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình động viên hỗ trợ mặt, vật chất lẫn tinh thần để hoàn thành luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012 Lê Anh Đức MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Chương 1: Tổng quan kỹ thuật gam-ma thụ động 12 1.1 Tổng quan kỹ thuật gam-ma thụ động 12 1.2 Kỹ thuật chụp cắt lớp gam-ma TGS 13 1.3 Kỹ thuật quét gam-ma phân đoạn SGS 16 Chương 2: Kỹ thuật quét gam-ma phân đoạn đánh giá sai số theo mô phỏng………………………………………………………………………………18 2.1 Kỹ thuật quét gam-ma phân đoạn 18 2.2 Đánh giá sai số hệ thống 20 2.3 Tính toán giá trị sai số phương pháp ngẫu nhiên 22 2.3.1 Gieo nguồn ngẫu nhiên vào phân đoạn 22 2.3.2 Gieo nhiều nguồn ngẫu nhiên vào phân đoạn 22 2.3.3 Trường hợp tổng quát gieo nhiều nguồn vào thùng phóng xạ 26 Chương 3: Xây dựng hệ đo thực nghiệm 30 3.1 Cơ sở thực nghiệm 30 3.2 Cấu tạo thiết bị thí nghiệm 32 3.2.1 Máy đơn kênh Ludlum hệ 2200 32 3.2.2 Đầu dò nhấp nháy hệ 44-10 35 3.2.3 Giá đỡ ống chuẩn trực chì 36 3.2.4 Hệ nâng thùng rác thải phóng xạ 37 3.2.5 Hệ quay thùng rác thải 39 3.2.6 Bộ nguồn sử dụng trình đo đạc 42 Chương 4: Đánh giá kết đo đạc, sai số thí nghiệm với hệ đo SGS phương pháp ngẫu nhiên bình luận 44 4.1 Khảo sát định tính khả quét gam-ma hệ đo SGS với nguồn chất độn không đồng 44 4.1.1 Các bước tiến hành 44 4.1.2 Kết thí nghiệm: 45 4.1.3 Đánh giá bình luận 49 4.2 Khảo sát sai số phương pháp SGS phân bố nguồn 50 4.2.1 Các bước tiến hành 51 4.2.2 Xác định hệ số hấp thụ tuyến tính µ cát sử dụng với nguồn Cs137 53 4.2.3 Xác định hệ số α công thức tính sai số 53 4.2.4 Kết thực nghiệm với K = 87 cm 54 4.2.5 Kết thực nghiệm với K = 116 cm 59 4.2.6 Đánh giá bình luận 60 KẾT LUẬN 61 KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 62 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 67 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT NDA Non-Destructive Assay: Phân tích không huỷ mẫu PGT Passive Gamma Technique: Kỹ thuật gam-ma thụ động SGS Segmented Gamma Scanning: Quét gam-ma phân đoạn TGS Tomographic Gamma Scanning: Kỹ thuật chụp cắt lớp DANH MỤC CÁC BẢNG TT Bảng 2.1 2.2 Diễn giải Giá trị sai số theo phân bố r (cm) cho nguồn ngẫu nhiên vào phân đoạn Giá trị I tb sai số cho nhiều nguồn giống vào phân đoạn Trang 22 24 Giá trị sai số cho nhiều nguồn vào thùng với 10 phân 2.3 đoạn, với µ = 0,03; 0,06; 0,12 cm-1 K = 87 cm; 27 K = 116 cm 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 10 4.6 Thông tin nguồn sử dụng trình đo Số đếm thô cho nguồn chuẩn vào bốn phân đoạn thùng với lần cho ngẫu nhiên khác Số đếm thô cho 11 nguồn vào năm phân đoạn thùng với lần cho ngẫu nhiên khác Số đếm thô cho 10 nguồn vào năm phân đoạn thùng với lần cho ngẫu nhiên khác Hệ số hấp thụ tuyến tính trung bình Số đếm sai số theo phân bố khoảng cách r (cm), với K = 87 cm µ = 0,04987 cm-1 Số đếm sai số theo phân bố khoảng cách r (cm), với K = 116 cm µ = 0,04987 cm-1 42 45 47 48 53 54 58 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Hình Diễn giải Trang 1.1 Các kỹ thuật gam-ma thụ động Ortec 12 1.2 Mô hình cấu tạo hệ đo TGS 13 1.3 Bản đồ hệ số suy giảm tuyến tính kỹ thuật TGS 14 1.4 1.5 Hình chụp cắt lớp phân bố chất độn thùng 16 1.6 Hệ SGS thương mại Ortec 17 2.1 Minh hoạ nguyên tắc hoạt động kỹ thuật SGS 18 2.2 Mặt cắt ngang phân đoạn 21 3.1 10 3.2 Máy đơn kênh Ludlum hệ 2200 33 11 3.3 Đầu dò nhấp nháy NaI hệ 44-10 giá đỡ 35 12 3.4 Ống chuẩn trực chế tạo riêng cho đầu dò nhấp nháy NaI 36 13 3.5 Tỉ lệ đường kính ống chuẩn trực bề dày phân đoạn 37 14 3.6 15 3.7 Mô tơ quay hệ nâng 38 16 3.8 Mô tơ, bánh đà dây xích truyền động 38 17 3.9 Cáp trượt, trượt thước đo hệ nâng 39 18 3.10 Mô tơ gắn với giá đỡ hệ quay 40 19 3.11 Thùng rác thải giá đỡ hệ quay 41 20 3.12 Chất độn cát vải vụn cho vào thùng với nguồn 41 21 3.13 Bộ nguồn phóng xạ sử dụng thí nghiệm 42 22 3.14 Lắp đặt hệ thí nghiệm 43 Hệ TGS thương mại theo chuẩn hộp chuẩn thùng Ortec - Hệ TGS theo chuẩn thùng Canberra Sử dụng nguồn để tính hệ số hấp thụ tuyến tính trung bình Ống chuẩn trực gắn gới đầu dò giá đỡ với hệ máy Ludlum 2200 15 31 37 23 4.1 24 4.2 25 4.3 26 4.4 27 4.5 28 4.6 29 4.7 30 4.8 31 4.9 Lắp đặt đầu dò, ống chuẩn trực thước đo khoảng cách K Nguồn Cs137 với hoạt độ I = 12,2 MBq, dạng ống với hộp chì đựng Các vị trí nguồn có cho vào thùng cách ngẫu nhiên Xác suất nguồn rơi vào hình vành khăn Biểu đồ phân bố xác suất nguồn rơi vào khoảng cách r (cm) cho nguồn ngẫu nhiên vào thùng, K = 87 cm Biểu đồ sai số thực nghiệm theo khoảng cách r (cm), với K = 87 cm Biểu đồ sai số hệ SGS theo khoảng cách r (cm) với K = 87 cm µ = 0,04987 cm-1 với số liệu tính toán mô Biểu đồ phân bố xác suất nguồn rơi vào khoảng cách r (cm) cho nguồn ngẫu nhiên vào thùng, với K = 116 cm Biểu đồ sai số thực nghiệm theo khoảng cách r (cm), với K = 116 cm 44 51 52 56 56 57 57 58 59 Biểu đồ sai số hệ SGS theo khoảng cách r (cm) với 32 4.10 K = 116 cm µ = 0,04987 cm-1 với số liệu tính toán mô 59 MỞ ĐẦU Ngày nay, kỹ thuật nguyên tử, hạt nhân lượng cao sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực giới Việc ứng dụng phản ứng hạt nhân nhằm nhiều mục đích khác như: xây dựng trung tâm nghiên cứu sản xuất đồng vị phóng xạ nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu, y tế, quân sự… Bên cạnh đó, nguồn lượng truyền thống ngày cạn kiệt góp phần gia tăng ô nhiễm môi trường phát thải khí độc hại môi trường xung quanh: nước, đất, không khí sinh vật, số quốc gia theo đuổi dự án lò phản ứng hạt nhân, nhà máy điện hạt nhân, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày lớn lượng Tại Việt Nam, có lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt, tới nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận dự định khởi công xây dựng Dự kiến đến khoảng năm 2020, tổ máy Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận vận hành thương mại Tuy nhiên trình hoạt động lò phản ứng hạt nhân sinh lượng rác thải phóng xạ đáng kể, chứa thùng kín lớn, phải đối mặt với vấn đề xử lí quản lí chất thải hạt nhân quy mô lớn Câu hỏi lớn đặt ra, xử lý với lượng chất thải tạo ra? Việc kiểm tra đánh giá hoạt độ phóng xạ thùng rác thải cần thiết trước chúng đem xử lý tiêu hủy Song song với việc thẩm định vấn đề an toàn xạ, ảnh hưởng đến môi trường trình lò hoạt động việc xử lý rác thải phóng xạ từ lò phản ứng quan trọng, để bảo vệ sức khỏe người và không bị rò rĩ chất phóng xạ môi trường Điều đòi hỏi cần phải có phương pháp để xác định hoạt độ phóng xạ thùng rác thải Do việc nghiên cứu để tìm phương pháp thích hợp, hiệu để áp dụng vào thực tế vô cần thiết cấp bách Kỹ thuật quét gam-ma phân đoạn SGS (segmented gamma scanning technique) kỹ thuật quan trọng để đo đạc, phân tích hoạt độ thành phần 56 Hình 4.4 Xác suất nguồn rơi vào hình vành khăn Hình 4.5 Biểu đồ phân bố xác suất nguồn rơi vào khoảng cách r (cm) cho nguồn ngẫu nhiên vào thùng, K = 87 cm 57  Biểu đồ sai số theo phân bố khoảng cách Hình 4.6 Biểu đồ sai số thực nghiệm theo khoảng cách r (cm), với K = 87 cm Hình 4.7 Biểu đồ sai số hệ SGS theo khoảng cách r (cm) với K = 87 cm µ = 0,04987 cm-1 với số liệu tính toán mô 58 4.2.5 Kết thực nghiệm với K = 116 cm Bảng 4.6 Số đếm sai số theo phân bố khoảng cách r (cm), với K = 116 cm µ = 0,04987 cm-1 r (cm) Số đếm trung bình C s Sai số (%) 230295,1 -36,9 260159,4 -28,7173 262902,2 -27,9658 280212,5 -23,2228 294685,4 -19,2573 10 297543,7 -18,4741 12 308591,6 -15,4471 16 388728,1 6,510052 18 410684,5 12,52602 20 466461,8 27,8088 25 603697,4 46,42295 26 639806,1 53,56191 Hình 4.8 Biểu đồ phân bố xác suất nguồn rơi vào khoảng cách r (cm) cho nguồn ngẫu nhiên vào thùng, với K = 116 cm 59  Biểu đồ sai số theo phân bố khoảng cách Hình 4.9 Biểu đồ sai số thực nghiệm theo khoảng cách r (cm), với K = 116 cm Hình 4.10 Biểu đồ sai số hệ SGS theo khoảng cách r (cm) với K = 116 cm µ = 0,04987 cm-1 với số liệu tính toán mô 60 4.2.6 Đánh giá bình luận: Mặc dù kết thí nghiệm thô, mang tính chất định tính để kiểm tra kết dự đoán lý thuyết ảnh hưởng phân bố nguồn phân đoạn đến sai số hệ thống phép đo SGS, khẳng định kết thực nghiệm phù hợp với kết tính toán lý thuyết trường hợp nguồn điểm phóng xạ nằm phân đoạn Ta thấy đồ thị đường thực nghiệm có dạng gần giống đường mô phỏng, cộng với kết tính toán sai số khoảng từ -36,9 % đến 55,55 % Số liệu sai số mô phương pháp ngẫu nhiên khoảng sai số -38,3 % đến 79,5 % (Bảng 2.1) Sai số lớn nguồn phân bố tâm thùng (r = cm): -36,9% phân bố gần vành thùng (r = 26; 28 cm): 55,55265%; 53,56191% Trong khoảng r từ 10-20 cm sai số phương pháp SGS nhỏ Các biểu đồ phân bố ngẫu nhiên nguồn điểm theo bán kính cho thấy xác suất ngùôn rơi vào vị trí gây sai số lớn (tại tâm mép thùng) nhỏ so với xác suất nguồn rơi vào vị trí r từ 10-20 cm, khoảng vị trí cho sai số nhỏ Với sai số này, hệ đo có khả áp dụng vào thực tế để đo đạc với số lượng nguồn đồng nhiều 61 KẾT LUẬN Với mục tiêu ban đầu tính toán sai số kỹ thuật SGS phương pháp ngẫu nhiên, kết hợp thực nghiệm tính toán mô phỏng, luận văn đạt kết cụ thể sau đây: - Tính toán lại sai số SGS phương pháp ngẫu nhiên trường hợp cho nguồn vào phân đoạn thùng rác thải trường hợp cho nguồn vào thùng rác thải Rút kết luận sai số này, từ tiến hành việc chế tạo đo đạc thực nghiệm - Xây dựng hệ đo SGS để đo đạc tính toán thực nghiệm phương pháp cho nguồn phóng xạ vào thùng ngẫu nhiên Hệ đo dùng để nghiên cứu đề tài tiếp theo, liên quan đến đo hoạt độ phóng xạ thùng rác thải - Tiến hành đo đạc thực nghiệm với nguồn chất độn không đồng cho vào thùng, ghi đo lại số đếm so sánh Từ khảo sát định tính khả quét hệ đo SGS với nguồn chất độn không đồng - Tiến hành đo đạc thực nghiệm với nguồn Cs137 cho vào phân đoạn, khảo sát định lượng sai số kỹ thuật SGS phân bố nguồn khoảng cách K với chất độn cát đồng Kết thực nghiệm thu phù hợp với kết tính toán lý thuyết 62 KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Đề tài có kiến nghị sau: - Có thể tiến hành thí nghiệm với chất độn giấy, vải vụn, pha trộn nhiều hợp chất khác để làm rõ sai số phụ thuộc vào chất độn - Tính toán hệ số liên hệ lượng gam-ma hiệu suất đầu dò NaI với nguồn phát gam-ma lượng khác nhau, từ ta làm thí nghiệm với nhiều nguồn có hoạt độ thành phần khác mở rộng mô hình cho việc đo tính toán hoạt độ thùng rác thải chứa nguồn không đồng Chế tạo thêm ống chuẩn trực ứng với kích thước đầu dò phòng thí nghiệm, để tiến hành đo với đầu dò nhiều khoảng cách kích thước phân đoạn khác - Cải tiến lại hệ đo với đầu dò bán dẫn HPGe siêu tinh khiết với hệ phổ kế đa kênh phương pháp đo nhận diện đồng vị phóng xạ, phân bố hoạt độ chúng theo phổ thu - Chế tạo thêm hệ che chắn cho hệ đo SGS chì, nâng cao khả tự động hệ máy để người vận hành chịu ảnh hưởng tiến hành đo đạc với nguồn phóng xạ - Kết hợp hai hay nhiều đầu dò trở lên kỹ thuật SGS để phép đo nhanh thu kết xác – kỹ thuật phân tích kép 63 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Tran Quoc Dung, Phan Trong Phuc, Truong Truong Son, Le Anh Duc (2012), “Evaluation of combination of different methods for determination of activity of radioactive waste in sealed drum”, Tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM, số 36 năm 2012 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: Trần Phong Dũng, Châu Văn Tạo, Nguyễn Hải Dương (2005), “Phương pháp ghi xạ ion hóa”, NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM Đỗ Văn Duyệt (2010), “Sử dụng phương pháp xác suất để đánh giá sai số hệ thống phương pháp gamma không phá hủy kiểm tra chất thải phóng xạ ”, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM, 11-15 Lê Hồng Khiêm (2008), “Phân tích số liệu ghi nhận xạ”, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Tài liệu tham khảo Tiếng Anh: D J Decman, H E Martz, G P Roberson, and E Johansson (1996), “NDA Via Gamma-Ray Active And Passive Computed Tomography”, Lawrence Liverrnore National Laboratory, USA D Nakazawa, M Field, B Gillespie, R Mowry, S Philips, A Radomski, and H Yang (2011), “A New Segmented Gamma Scanner System – 11366”, WM2011 Conference, Canberra Industries Inc, 800 Research Parkway, Meriden, 06450, USA, 1-3 G P Roberson, H E Martz, D J Deckman, D C Camp, S G Azevedo and E R Keto (1994), “Characterization of Waste Drums Using Nonintrusive Active and Passive Computed Tomography”, Lawrence Livermore National Laboratory, CA 94551, USA G W Eccleston (1991), “Segmented gam-ma-ray scanner”, Los Alamos National Laboratory, 1-2 H E Martz, G P Roberson, D J Decman, and D C Camp (1997), “GammaRay Scanner Systems for Nondestructive Assay of Heterogeneous Waste Barrels”, Lawrence Livermore National Laboratory &Technical University of Budapest, H-1521, Hungary J Steven Hansen (2010), “Tomographic gamma-ray scanning of uranium and 65 plutonium”, LA-UR-07-5150, 4, 1-27 10 ORTEC®ANTECH (2009), “Comparison of Gam-ma-Ray Nondestructive Assay Measurement Techniques”, www.ortec-online.com 11 ORTEC®ANTECH (2009), “Series 3800— Tomographic Gamma Scanner”, www.ortec-online.com 12 R.Venkataraman, S.Croft, M.Villani, R.McElroy, B.M Young, G Geurkov, R.J Huckins, P McClay, D.L Petroka, C Spanakos (2005), “The Next Generation Tomographic Gamma Scanner”, Canberra Industries, and Advanced Nuclear Technology Group (N2), Los Alamos National Laboratory, USA 13 S Croft and R.D McElroy, “The calibration of segmented gamma scanners using rod sources”, Canberra Industries, Research Parkway, Meriden, Connecticut, 06450, USA 14 T E Sampson, T A Kelley, D T Vo (2003), “Application Guide to GammaRay Isotopic Analysis Using the FRAM Software”, Los Alamos National Lab 15 Trần Quốc Dũng (1996), “Non-destructive techniques for assay of radioactive waste”, Doctor of Philosophy Dissertation, Technical University of Budapest,57-72 16 Trần Quốc Dũng (2006), “Investigation of the systematic inaccuracies and improvement of the measuring technique in segmented gamma scanner”, Tạp chí khoa học công nghệ, tập 44, số 1, năm 2006 17 Trần Quốc Dũng, Trương Trường Sơn(2012), “Limitation of the segmented gamma scanning technique and an additonal method for assay of radwaste drums”, Tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM, số 33 năm 2012 18 Westinghouse Electric Company (2011), “ Qualification of Packaged Nuclear Waste”, Cranberry Township Các website: 19 https://www.llnl.gov/str/Roberson.html 20.http://www.antech- 66 inc.com/Products/GammaRaySystems/GR03Model3200320/index.htm 21 http://www.nist.gov/pml/data/xray_gammaray.cfm 22 http://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_waste 23 http://www.world-nuclear.org/info/inf04.html 67 PHỤ LỤC Phụ lục Số đếm lần đo với nguồn cho ngẫu nhiên vào thùng với K=87cm, µ= 0,04987cm-1 Lần đo r 7 10 385022 384157 385226 384656 383865 383767 384204 384640 384701 383708 391599 381696 381642 380710 382227 380253 381815 381669 380428 381453 407716 400091 399389 395259 402072 395220 399604 400173 397426 402886 402522 403538 407726 400629 409906 402158 406132 405708 403210 408515 N tb Sai số 374369,6 372324,2 390958,6 -36,9 -35,244 -34,1039 11 13 17 20 23 24 27 734685 729933 697795 734169 704586 707171 731309 696088 730294 709345 800917 776573 770304 805424 763564 802877 771132 780380 797123 764043 850529 846319 890121 839928 875262 863030 843104 889261 838507 884152 951393 928062 910184 963652 912069 929741 950147 907221 958794 917859 394979,4 449615 458940 573004 621948 448802 469746 546634 631058 443371 459532 572166 610056 454325 469924 553344 625734 441884 463882 563757 633264 454557 463981 558011 604925 443520 469507 555526 648280 450650 459494 564686 621459 447222 473365 552104 610989 446014 457161 568887 639038 Số đếm phông trung bình: 10025 437971 454528,2 550786,9 619452,2 717512,5 773208,7 851996,3 922887,2 -33,4262 -26,18 20,9367 30,3243 43,6039 55,55265 -23,3893 -7,16486 4,4088 68 Phụ lục Số đếm lần đo với nguồn cho ngẫu nhiên vào thùng với K=116cm, µ= 0,04987cm-1 Lần đo r 8 10 240323 239663 239960 241096 240987 239875 240819 239790 240596 240092 268125 272259 269760 270928 271110 268810 271070 269806 269080 270896 273126 273959 270672 274960 272213 271831 274376 271488 273882 272765 290672 291356 286813 293064 288331 289018 292805 286915 294156 289245 N tb Sai số 230295,1 260159,4 262902,2 -36,9 -28,7173 -27,9658 10 12 16 18 20 25 26 425546 420553 415512 428309 411364 431475 412586 424374 421083 416293 463777 490516 466973 485806 472433 475916 482088 468026 490559 468774 628743 603808 610412 622912 598382 632526 599693 621898 612753 606097 641697 665657 633365 661308 649617 634367 671049 633371 658690 649190 280212,5 301455 303119 314929 391410 305980 312221 323204 407917 306184 303483 315149 392875 301374 310930 317553 397863 308809 304299 323249 404855 304053 312138 314509 390545 303110 302907 319815 406149 308975 312834 319492 396058 301380 306708 315222 394670 305784 307048 323044 405189 Số đếm phông trung bình: 10025 294685,4 297543,7 308591,6 388728,1 410684,5 466461,8 603697,4 639806,1 -23,2228 -19,2573 12,52602 27,8088 46,42295 53,56191 -18,4741 -15,4471 6,510052 69 Phụ lục3 Biểu đồ so sánh kết thực nghiệm lý thuyết ( K = 87 cm) Phụ lục4 Biểu đồ so sánh kết thực nghiệm lý thuyết ( K = 116 cm) 70 [...]... và nguyên tắc hoạt động, đánh giá sai số của kỹ thuật chụp cắt lớp gam- ma và kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn Chương 2: Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn và đánh giá sai số theo mô phỏng Nội dung chương này sẽ trình bày rõ ràng hơn về kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn, cùng với các công thức tính toán lý thuyết Sai số của kỹ thuật SGS do các yếu tố phân bố của nguồn, khoảng cách và hệ số suy giảm tuyến tính... đánh giá sai số của kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn Luận văn đã đi sâu vào: - Tìm hiểu tổng quan về các kỹ thuật gam- ma thụ động PGT (passive gamma technique) đặc biệt là kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS (segmented gamma scanning technique) trong việc đo hoạt độ của thùng rác thải nhằm biết được các các nguyên lý hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến sai số hệ thống của kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn. .. chính của luận văn Hình 1.6 Hệ SGS thương mại của ORTEC [5] 18 Chương 2: Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn và đánh giá sai số theo mô phỏng 2.1 Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn Nguyên tắc hoạt động cơ bản của kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS là phân chia thùng rác thải phóng xạ thành các phân đoạn nằm ngang nhỏ hơn rất nhiều so với chiều cao của thùng, và sử dụng đầu dò (detector) gắn ống chuẩn trực để phân. .. không phù hợp với thực tế dẫn đến sai số phép đo Việc đánh giá sai số này là một nhiệm vụ quan trọng trong việc kiểm tra và quản lý chất thải phóng xạ Trước những nhu cầu thực tiễn như trên, tôi chọn đề tài: Đánh giá sai số của kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn bằng phương pháp ngẫu nhiên làm đề tài nghiên cứu Luận văn đã tìm hiểu khả năng sử dụng phương pháp ngẫu nhiên bằng tính toán mô phỏng và thực... tích hoạt độ và thành phần thùng rác thải phóng xạ, và nổi bật trong số đó là hai kỹ thuật với độ tin cậy cao: • Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS (Segmented Gamma Scanning Technique) • Kỹ thuật chụp cắt lớp gam- ma (Tomographic Gamma Scanning Technique) 1.2 Kỹ thuật chụp cắt lớp gam- ma TGS Kỹ thuật chụp cắt lớp gam- ma (TGS) được phát triển bởi phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos vào đầu những năm... kiểm chứng sai số do sự phân bố của nguồn, kiểm chứng định tính khả năng quét gam- ma của hệ SGS tự chế tạo - Thu thập, xử lý số liệu thu nhận được từ mô phỏng và thực nghiệm - Tiến hành phân tích, so sánh và đánh giá kết quả Luận văn bao gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về các kỹ thuật gam- ma không hủy mẫu Chương này trình bày tổng quan về các kỹ thuật phân tích không huỷ mẫu - kỹ thuật gam- ma thụ động... sai số thấp hơn nhiều so với các kỹ thuật khác [10] (a) (b) Hình 1.4 Hệ TGS thương mại theo chuẩn hộp và chuẩn thùng của Ortec (a) Hệ TGS theo chuẩn thùng của Canberra (b) 16 Hình 1.5 Hình chụp cắt lớp phân bố chất độn trong thùng [9] 1.3 Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS có thể sử dụng cho hầu hết các trường hợp trong thực tiễn với độ tin cậy cao SGS là một kỹ thuật. .. ghi nhận số đếm và đánh giá sai số về hoạt độ của phép đo Kiểm chứng sai số do yếu tố phân bố của nguồn trong phép đo SGS 10 Nhằm đạt được các mục tiêu đã đề ra ở trên, luận văn này tập trung thực hiện các nội dung sau: - Nắm rõ nguyên lý hoạt động và quy trình đo trong kĩ thuật quét gam- ma phân đoạn, tiến hành mô phỏng tính toán lí thuyết - Chế tạo hệ quét gam- ma phân đoạn theo một số mô hình của các... tắc hoạt động của kỹ thuật SGS Thùng được chia thành nhiều phân đoạn, i = 1, 2, 3…n là số thứ tự đánh dấu của từng phân đoạn, mỗi phân đoạn lần lượt được đo bởi đầu dò Số đếm thô CR i trên mỗi phân đoạn được xác định bởi đầu dò Số đếm hiệu chỉnh C i được tính bằng công thức: Ci = CR i CFi (2.1) Trong đó CF i là hệ số suy giảm do chất độn bởi phân đoạn thứ i [15], có thể 19 được tính bằng công thức:... được phân bố đồng đều thì sai số của phương pháp sẽ giảm đi đáng kể so với một số ít nguồn phân bố rời rạc, không đều trong thùng Khoảng cách K thay đổi ảnh hưởng rất nhỏ đến sai số trong các trường hợp K = 87 cm hay K = 116 cm Hệ số hấp thụ tuyến tính càng lớn dẫn đến sai số của phép đo càng lớn, sai số lớn nhất khi µ = 0,12 cm-1 27 Bảng 2.3 Giá trị sai số khi cho nhiều nguồn vào thùng với 10 phân đoạn, ... quan kỹ thuật phân tích không huỷ mẫu - kỹ thuật gam- ma thụ động nguyên tắc hoạt động, đánh giá sai số kỹ thuật chụp cắt lớp gam- ma kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn Chương 2: Kỹ thuật quét gam- ma phân. .. 16 Chương 2: Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn đánh giá sai số theo mô phỏng………………………………………………………………………………18 2.1 Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn 18 2.2 Đánh giá sai số hệ thống ... gam- ma phân đoạn đánh giá sai số theo mô 2.1 Kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn Nguyên tắc hoạt động kỹ thuật quét gam- ma phân đoạn SGS phân chia thùng rác thải phóng xạ thành phân đoạn nằm ngang nhỏ