NGHIÊN cứu tạo NGUỒN ALPHA RADIUM BẰNG PHƢƠNG PHÁP mạ điện PHÂN kết tủa

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi LỜI MỞ ĐẦU vii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RADIUM VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu đề tài giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu đề tài giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu đề tài Việt Nam 1.2 Tổng quan phân rã alpha 1.2.1 Hạt alpha 1.2.2 Phân rã alpha 1.2.3 Vùng phân rã alpha 1.2.4 Chu kỳ bán rã lƣợng 1.3 Tổng quan radium 1.3.1 Nguồn gốc phát nguyên tố radium 1.3.2 Các chuỗi phân rã đồng vị radium 1.3.3 Tính chất hóa lý radium 1.3.4 Ứng dụng radium 1.4 Phƣơng pháp phân tích phổ Alpha 10 1.5 Kết luận chƣơng 11 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐIỆN PHÂN VÀ HỆ ĐO ALPHA ANALYST 12 2.1 Lý thuyết mạ điện phân 12 2.1.1 Những khái niệm điện hóa học 12 2.1.2 Sự hình thành lớp mạ 12 2.1.3 Gia công bề mặt kim loại trƣớc mạ 14 2.1.4 Những yếu tố ảnh hƣởng đến phản ứng điện hóa 16 2.1.5 Định luật Faraday điện phân 16 i 2.2 Lý thuyết phân tích phổ Alpha sử dụng hệ phổ kế Alpha Analyst 17 2.2.1 Tiện ích 17 2.2.2 Buồng chân không 19 2.2.3 Detector 20 2.2.4 Detector Alpha PIPS 22 2.2.5 Bộ tiền khuếch đại 23 2.2.6 Bộ khuếch đại 24 2.2.7 Bộ ADC 25 2.2.8 Máy phân tích biên độ đa kênh MCA 25 2.3 Kết luận chƣơng 25 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC KẾT QUẢ TẠO NGUỒN ALPHARADIUM BẰNG PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐIỆN PHÂN KẾT TỦA 26 3.1 Hóa chất – Dụng cụ 26 3.1.1 Hóa chất 26 3.1.2 Dụng cụ 27 3.2 Quy trình chuẩn bị mẫu 29 3.2.1 Quy trình hòa tan bột ThO2 .29 3.2.2 Quy trình kết dính TOPO vào bột silica gel 29 3.2.3 Chuẩn bị cột tách sắc ký 30 3.2.4 Quy trình tách radium (224Ra) từ dung dịch thorium 31 3.2.5 Quy trình mạ điện phân 31 3.3 Xử lý số liệu thực nghiệm 35 3.4 Kết 39 3.4.1 Hiệu suất mạ radium đĩa đệm inox 201 39 3.4.2 Hiệu suất mạ radium đĩa đệm inox 304 41 3.4.3 Hiệu suất mạ radium đế đệm Nhôm, I = 5mA 43 3.4.4 Hiệu suất mạ radium đế đệm Nhôm, I = 18mA 45 3.4.5 Hiệu suất mạ radium đế đệm inox 201 đƣợc mạ thêm Mn 47 3.4.6 Hiệu suất mạ đế đệm inox 304 đƣợc mạ thêm Mn 49 ii 3.4.7 Đánh giá chung kết thực nghiệm 51 3.5 Kết luận chƣơng 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 DANH MỤC CÔNG TRÌNH 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 59 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADC Analog to Digital Converter Biến đổi tƣơng tự thành số AECL Atomic Energy of Canada Limited Chuẩn giới hạn lƣợng nguyên tử Canada DJ Diffused Junction Đầu dò tiếp xúc khuếch tán cts counts Số đếm FWHM Full Width Half Maximum Độ rộng cực đại nửa chiều cao h hour Giờ MCA Multi Channel Analyzer Máy phân tích biên độ đa kênh MCB Multi Channel Buffer Bộ đệm đa kênh PIPS Passivated Implanted Plannar Silicon Đầu dò Si planar nuôi cấy ion thụ động RES Reticuloendothelial System Hệ thống lƣới nội mô SSB Single-Sideband Modulation Detector hàng rào mặt DJ Diffused Junction Detector mặt nối khuếch tán iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bề dày cửa sổ detector PIPS, SSB 22 Bảng 2.2 Một số thông số loại detector Alpha PIPS hãng Canberra sản xuất 23 Bảng 2.3 Đặc tính tiền khuếch đại 2004 24 Bảng 3.1 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Inox 201 radium 40 Bảng 3.2 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Inox 304 radium 42 Bảng 3.3 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Nhôm radium, I=5mA 44 Bảng 3.4 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Nhôm radium, I=18mA 46 Bảng 3.5 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Inox 201 có mạ Mn radium 48 Bảng 3.6 Hiệu suất hấp thụ đế đệm Inox 304 có mạ Mn radium 50 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chuỗi phân rã 232Th Hình 1.2 Các thao tác phép phân tích mẫu hệ phổ kế Alpha 10 Hình 2.1 Hệ phổ kế Alpha Bộ môn Vật lý hạt nhân 18 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ Alpha Analyst 19 Hình 2.3 Bơm hút chân không (trái) buồng đo Alpha (phải) 20 Hình 2.4 Detector PIPS 21 Hình 3.1 Mô Hình điện phân 28 Hình 3.2 Mặt cắt điện phân 29 Hình 3.3 Tách radium cột sắc ký TOPO 30 Hình 3.4 Cách mắc bình điện phân với nguồn 32 Hình 3.5 Một số đĩa Inox 201sau mạ điện phân với radium 33 Hình 3.6 Một số đĩa Inox 304 sau mạ điện phân với radium 33 Hình 3.7 Một số đĩa Nhôm sau mạ điện phân với radium 34 Hình 3.8 Một số đĩa Inox 201 mạ phủ Mn sau mạ điện phân với radium 34 Hình 3.9 Một số đĩa Inox 304 mạ phủ Mn sau mạ điện phân với radium 35 Hình 3.10 Phổ alpha 224Ra sau mạ 50 phút vật liệu Inox 201 36 Hình 3.11 Phổ alpha 224Ra sau mạ 80 phút vật liệu Inox 304 36 Hình 3.12 Phổ alpha 224Ra sau mạ 40 phút vật liệu Nhôm với dòng điện 18mA 37 Hình 3.13 Hiệu suất mạ Inox 201 theo thời gian 41 Hình 3.14 Hiệu suất mạ Inox 304 theo thời gian 43 Hình 3.15 Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian, I=5mA 45 Hình 3.16 Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian, I=18mA 47 Hình 3.17 Hiệu suất mạ Inox 201-Mn theo thời gian 49 Hình 3.18 Hiệu suất mạ Inox 304-Mn theo thời gian 51 vi LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sau trăm năm, kể từ Becquerel phát tƣợng phóng xạ, tia xạ phát từ tƣợng phóng xạ ngày có ý nghĩa lớn đến nhiều ngành nhiều ngƣời làm việc lĩnh vực nhƣ y học hạt nhân, chẩn đoán lâm sàng, vật lý y khoa, sinh học, bảo quản thực phẩm, công nghiệp, giám sát môi trƣờng, lƣợng hạt nhân [1]… Kể từ Cơ quan Năng lƣợng Nguyên tử Quốc tế đƣợc thành lập vào năm 1957, hợp tác toàn cầu việc sử dụng lƣợng hạt nhân vào mục đích hòa bình, thông qua sản xuất điện hạt nhân, sử dụng hạt nhân phóng xạ nguồn xạ đóng vai trò quan trọng phát triển giới Năm 1898, nữ bác học Marie Curie phát nguyên tố radium (Ra), sau không lâu đồng vị phóng xạ đƣợc ứng dụng điều trị bệnh Cũng đời lĩnh vực sinh học phóng xạ ung thƣ học phóng xạ Ngày nay, đồng vị phóng xạ đƣợc ứng dụng rộng rãi điều trị bệnh y học hạt nhân 226 Ra đƣợc ứng dụng để sản xuất đồng vị phóng xạ Actinium-225 (225Ac) phản ứng 226 Ra với proton, góp phần vào việc tiêu diệt tế bào ung thƣ mà không làm tổn thƣơng đến tế bào khỏe mạnh khác [16] Trong môi trƣờng tự nhiên, radium tồn nhiều đất, đá, không khí… môi trƣờng nƣớc Hơn 99% radium tồn tự nhiên đồng vị 226Ra, radium có nhiều ứng dụng lĩnh vực nghiên cứu, công nghiệp nhƣ đời sống ngày [8] Cho đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu tạo nguồn Alpha-Radium phƣơng pháp đồng kết tủa [2],[8] Phƣơng pháp giúp ích nhiều việc đánh giá nồng độ phóng xạ đồng vị radium nguồn nƣớc khác nhƣ nƣớc ngầm, nƣớc biển nƣớc sinh hoạt Tuy vậy, nhƣợc điểm phƣơng pháp tốn nhiều thời gian hạn chế ứng dụng tạo đồng vị phóng xạ 225Ac phản ứng 226Ra proton vii Với ý nghĩa thực tiễn nhƣ mong muốn nhằm xây dựng quy trình đơn giản cho việc tạo nguồn Alpha-Radium, hy vọng góp phần nhỏ việc hạn chế phức tạp quy trình tạo mẫu cho hệ phổ kế alpha, giúp tiết kiệm thời gian ứng dụng vào nghiên cứu tạo đồng vị 225 Ac để góp phần y học hạt nhân Tôi chọn đề tài “NGHIÊN CỨU TẠO NGUỒN ALPHA RADIUM BẰNG PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐIỆN PHÂN KẾT TỦA” để làm đề tài luận văn cao học Mục tiêu nghiên cứu đề tài Mục tiêu đề tài tạo nguồn Alpha-Radium phƣơng pháp mạ điện phân kết tủa cho hệ phổ kế alpha Sử dụng hệ phổ kế Alpha Analyst (CANBERRA, detector A1200-37Am) để đo phổ alpha nguồn AlphaRadium, từ khảo sát hoạt độ đồng vị radium theo thời gian Bố cục luận văn Nội dung luận văn gồm phần: Mở đầu: Nêu lý chọn đề tài, đối tƣợng, mục đích, nhiệm vụ cần hoàn thành Đây đƣợc xem tóm lƣợc toàn công trình nghiên cứu tác giả Chƣơng 1: Tổng quan Trình bày sơ lƣợc tình hình nghiên cứu, khảo sát nồng độ radium đĩa đệm khác nhằm xây dựng quy trình đơn giản việc tạo nguồn AlphaRadium Tổng quan chuỗi phân rã phóng xạ tự nhiên, đặc tính hóa lý radium, phƣơng pháp chuẩn bị mẫu, tạo nguồn Alpha-Radium Qua đó, cho thấy việc tạo nguồn Alpha-Radium hạn chế quy trình tạo mẫu phức tạp cho hệ phổ kế alpha vấn đề cần nghiên cứu, khảo sát Chƣơng 2: Giới thiệu phƣơng pháp mạ điện phân hệ đo alpha analyst Trong chƣơng này, trình bày phƣơng pháp mạ điện phân nội dung liên quan đến hệ đo alpha analyst nhƣ nguyên lý hoạt động, cách xử lý phổ,… viii Chƣơng 3: Thực nghiệm Đây nội dung luận văn Chƣơng trình bày đối tƣợng nghiên cứu, quy trình tách chiết, quy trình mạ điện phân radium, đo nồng độ radium đĩa đệm khác để đánh giá hiệu suất mạ radium, xử lý số liệu, xây dựng đồ thị đánh giá, nhận xét liên quan Kết luận hƣớng nghiên cứu tiếp theo: Đƣa kết luận đánh giá kết thực nghiệm Trình bày vấn đề luận văn đƣợc giải quyết, tồn đọng hƣớng nghiên cứu liên quan ix Hiệu suất hấp thụ (%) Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian, I=5mA Thời gian mạ (phút) Hiệu suất thực nghiệm Hiệu suất làm khớp Hình 3.15 Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian Nhận xét:  Đối với vật liệu Nhôm, hiệu suất mạ thực nghiệm lên đến (90,2 ± 7,2)% với thời gian mạ 70 phút Từ hình 3.15 ta thấy, hiệu suất mạ giảm theo thời gian  Hàm làm khớp cho thấy hiệu suất mạ tối đa 23,85%, tốc độ bám Ra lên vật liệu 2,51  Hệ số tƣơng quan R cho thấy giá trị thực nghiệm không tuân theo quy luật mô tả hàm làm khớp Kết thực nghiệm không đáp ứng đƣợc mục đích việc khảo sát nên định thực lại việc mạ nhôm với cƣờng độ dòng điện lớn hơn, I 18mA 3.4.4 Hiệu suất mạ radium đế đệm Nhôm, I = 18mA Hiệu suất thực nghiệm Nhôm mạ với dòng điện I = 18mA đƣợc thể Bảng 3.4 45 Hình 3.16 biểu diễn giá trị hiệu suất thực nghiệm hiệu suất làm khớp Nhôm mạ với dòng điện I = 18mA đồ thị Hàm làm khớp đƣợc xác định công thức: H201 (t) Hệ số tƣơng quan: R 84,79[1 e 0,09t ] (3.9) 0,796 Bảng 3.4 Hiệu suất mạ đế đệm Nhôm radium, I=18mA Thời Diện tích Thời Hoạt độ Hoạt độ gian đỉnh gian rã thời điểm đo hiệu chỉnh mạ (số đếm) (giây) (mBq) (mBq) 10 206,0 ± 21,0 170508 294,1 ± 32,5 425,6 ± 47,0 53,2 ± 5,9 20 286,0 ± 23,0 175458 408,2 ± 36,9 597,2 ± 53,9 74,7 ± 6,7 30 336,0 ± 23,0 85888 479,6 ± 37,9 577,8 ± 45,6 72,2 ± 5,7 40 325,0 ± 23,0 46769 463,9 ± 38,6 513,4 ± 42,7 64,2 ± 5,3 50 396,0 ± 23,0 95808 565,3 ± 40,1 695,8 ± 49,3 87,0 ± 6,2 60 402,0 ± 24,0 99980 573,8 ± 41,5 712,7 ± 51,5 89,1 ± 6,4 70 342,0 ± 23,0 180260 488,2 ± 38,9 721,6 ± 57,5 90,2 ± 7,2 80 334,0 ± 22,0 184298 0,477 ± 0,037 0,711 ± 0,056 88,9 ± 6,9 Hiệu suất mạ (%) (phút) 46 Hiệu suất hấp thụ (%) Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian, I=18mA Thời gian mạ (phút) Hiệu suất thực nghiệm Hiệu suất làm khớp Hình 3.16 Hiệu suất mạ Nhôm theo thời gian, I=18mA Nhận xét:  Đối với vật liệu Nhôm, hiệu suất mạ thực nghiệm lên đến (90,2 ± 7,2)% với thời gian mạ 70 phút Từ hình 3.16 ta thấy, hiệu suất mạ bắt đầu bão hòa sau 50 phút  Hàm làm khớp cho thấy hiệu suất mạ tối đa 84,79%, tốc độ bám radium lên vật liệu 0,09  Hệ số tƣơng quan R đồ thị cho thấy liệu thực nghiệm tƣơng đối gần với giá trị dự đoán R = 0,796 cho thấy mức độ tƣơng quan tốt 3.4.5 Hiệu suất mạ radium đế đệm inox 201 đƣợc mạ thêm Mn Hiệu suất mạ thực nghiệm Inox 201 có mạ thêm Mn đƣợc trình bày Bảng 3.5 Hình 3.17 biểu diễn giá trị hiệu suất thực nghiệm hiệu suất làm khớp Inox 201 có mạ thêm Mn đồ thị 47 Hàm làm khớp đƣợc xác định công thức: H201 Mn (t) Hệ số tƣơng quan: R 84,48[1 e 0,12t ] (3.10) 0,633 Bảng 3.5 Hiệu suất mạ đế đệm Inox 201 có mạ Mn radium Thời Diện tích Thời Hoạt độ Hoạt độ gian đỉnh gian rã thời điểm đo hiệu chỉnh mạ (số đếm) (giây) (mBq) (mBq) 10 286,0 ± 22,0 24971 413,3 ± 35,5 436,3 ± 37,5 54,5 ± 4,7 20 458,0 ± 27,0 21107 661,9 ± 48,1 692,9 ± 50,4 86,6 ± 6,3 30 486,0 ± 28,0 16890 702,4 ± 49,9 728,6 ± 51,8 91,1 ± 6,5 40 338,0 ± 25,0 13104 488,5 ± 41,5 502,6 ± 42,7 62,8 ± 5,3 50 465,0 ± 28,0 8946 672,0 ± 49,1 685,2 ± 50,1 85,7 ± 6,3 60 400,0 ± 26,0 4719 578,1 ± 44,6 584,0 ± 45,0 73 ± 5,6 70 496,0 ± 29,0 29325 716,8 ± 51,2 763,9 ± 54,6 95,5 ± 6,8 80 471,0 ± 27,0 33024 680,7 ± 48,4 73,2 ± 52,0 91,4 ± 6,5 Hiệu suất mạ (%) (phút) 48 Hiệu suất hấp thụ (%) Hiệu suất mạ Inox 201 có mạ Mn theo thời gian Thời gian mạ (phút) Hiệu suất thực nghiệm Hiệu suất làm khớp Hình 3.17 Hiệu suất mạ Inox 201-Mn theo thời gian Nhận xét:  Đối với vật liệu Inox 201 có mạ phủ Mn, hiệu suất mạ thực nghiệm lên đến (95,5 ± 6,8)% với thời gian mạ 70 phút Từ hình 3.17 ta thấy, hiệu suất mạ bắt đầu bão hòa sau 20 phút  Tuy nhiên, hàm làm khớp cho thấy hiệu suất mạ tối đa đạt 82,48%, tốc độ bám Ra lên vật liệu cao với giá trị b = 0,12  Hệ số R cho thấy mức độ tƣơng quan mức khá, cho thấy thăng giáng lớn kết thực nghiệm 3.4.6 Hiệu suất mạ đế đệm inox 304 đƣợc mạ thêm Mn Hiệu suất mạ thực nghiệm vật liệu Inox 304 có mạ thêm Mn đƣợc trình bày Bảng 3.6 Hình 3.18 biểu diễn giá trị hiệu suất thực mạ nghiệm hiệu suất mạ làm khớp Inox 304 có mạ thêm Mn đồ thị 49 Hàm làm khớp đƣợc xác định bởi: H304 Mn (t) Hệ số tƣơng quan: R 70,98[1 e 0,11t ] (3.11) 0,456 Bảng 3.6 Hiệu suất mạ đế đệm Inox 304 có mạ Mn radium Thời Diện tích Thời Hoạt độ Hoạt độ gian đỉnh gian rã thời điểm đo hiệu chỉnh mạ (số đếm) (giây) (mBq) (mBq) 10 224,0 ± 20,0 85519 323,7 ± 32,5 389,7 ± 39,2 48,7 ± 4,9 20 252,0 ± 21,0 89293 364,2 ± 33,4 442,0 ± 40,5 55,3 ± 5,1 30 360,0 ± 26,0 93005 520,3 ± 44,5 636,5 ± 54,5 79,6 ± 6,8 40 334,0 ± 24,0 96846 482,7 ± 39,8 595,5 ± 49,1 74,4 ± 6,1 50 183,0 ± 17,0 100594 264,5 ± 27,2 328,9 ± 33,9 41,1 ± 4,2 60 330,0 ± 24,0 104305 476,9 ± 40,8 598,0 ± 51,2 74,7 ± 6,4 70 270,0 ± 24,0 108100 390,2 ± 38,7 493,3 ± 49,0 61,7 ± 6,1 80 414,0 ± 26,0 111848 598,3 ± 45,6 762,5 ± 58,1 95,3 ± 7,3 Hiệu suất mạ (%) (phút) 50 Hiệu suất hấp thụ (%) Hiệu suất mạ Inox 304 có mạ Mn theo thời gian Thời gian mạ (phút) Hiệu suất thực nghiệm Hiệu suất làm khớp Hình 3.18 Hiệu suất mạ Inox 304-Mn theo thời gian Nhận xét:  Đối với vật liệu Inox 304 có mạ phủ Mn, hiệu suất mạ thực nghiệm lên đến (95,3 ± 7,3)% với thời gian mạ 80 phút Từ hình 3.18 ta thấy, hiệu suất mạ bắt đầu bão hòa sau 30 phút  Tuy nhiên, hàm làm khớp cho thấy hiệu suất mạ tối đa đạt 70,98%, tốc độ bám radium lên vật liệu cao với giá trị b = 0,11  Hệ số R cho thấy mức độ tƣơng quan kém, cho thấy thăng giáng lớn kết thực nghiệm 3.4.7 Đánh giá chung kết thực nghiệm Qua khảo sát loại vật liệu, đƣa đánh giá sau:  Inox 201 304 có tốc độ mạ tƣơng đối thấp mẫu Tuy nhiên hiệu suất mạ cực đại vật liệu cao, 80% Số liệu thực nghiệm ổn định có độ tƣơng quan cao 51  Nhôm có tốc độ mạ nhƣ hiệu suất mạ tối đa lớn, nhiên kết đạt đƣợc nhờ sử dụng dòng điện lớn  Inox mạ phủ Mn vật liệu có tốc độ mạ cao, nhiên hiệu suất mạ cực đại có chênh lệch lớn Inox 201 304 Inox 304 phủ Mn có hiệu suất mạ cực đại thấp loại vật liệu, Inox 201 phủ Mn có hiệu suất cực đại cao thứ hai Kết thực nghiệm mẫu vật liệu nhìn chung không tốt, số có độ ổn định thấp Chúng cho nguyên nhân gây thăng giáng lớn kết thực nghiệm vật liệu Inox mạ phủ Mn pH dung dịch sau điện phân bị thay đổi, radium có tính chất hóa học dễ bị hòa tan nên radium hòa tan lại với dung môi phần trình xử lý bề mặt đế đệm Vì đế đệm đƣợc mạ lần, khó kiểm soát chất lƣợng bề mặt vật liệu Nhiều khả bề mặt Inox không đƣợc xử lý tốt trƣớc mạ Mn, dẫn đến đồng điện bề mặt lúc mạ radium Do trình mạ có sử dụng chất làm bóng Isopropanol nên phân bố điện ảnh hƣởng lớn đến kết trình mạ điện phân  Bề mặt mạ tƣơng đối mỏng đồng nhất, radium có độ bám tốt lên vật liệu Nhƣ vậy, nghiên cứu này, nhận thấy Inox 201, Inox 304 Nhôm phù hợp cho việc tạo nguồn radium phƣơng pháp mạ điện phân, Nhôm thích hợp mạ với dòng điện lớn 3.5 Kết luận chƣơng Trong Chƣơng 3, trình bày bƣớc tiến hành thí nghiệm khảo sát phụ thuộc hiệu suất mạ radium phƣơng pháp mạ điện phân theo thời gian loại vật liệu Inox 201, Inox 304, Nhôm, Inox 201 có mạ phủ Mn Inox 304 có mạ phủ Mn Dòng điện sử dụng thí nghiệm 5mA, trừ Nhôm đƣợc mạ tốt với dòng điện 18mA Kết thí nghiệm đƣợc trình bày dƣới dạng đồ thị bảng biểu Việc đánh giá hiệu suất mạ vật liệu dựa số liệu thực nghiệm hàm làm khớp 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận  Với mục tiêu tạo nguồn radium phƣơng pháp mạ điên phân, luận văn đạt đƣợc kết sau: 1) Nghiên cứu xây dựng đƣợc quy trình tách hóa nhƣ điều kiện để tạo mẫu tối ƣu phân tích phổ Alpha đồng vị radium 2) Khảo sát hiệu suất mạ radium loại đế đệm khác nhau, bao gồm Inox 201, Inox 304, Nhôm, Inox 201 đƣợc mạ điện phân lớp Mn Inox 304 đƣợc mạ điện phân lớp Mn Đối với loại đế đệm, sử dụng mẫu để mạ điện phân, thời gian mạ lần lƣợt 10 phút, 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50 phút, 60 phút, 70 phút 80 phút Các mẫu đế đệm Inox Inox có phủ Mn đƣợc mạ với dòng điện mA Đối với đế đệm nhôm, khảo sát với dòng điện 5mA 18mA 3) Đề xuất hàm số mô tả mối liên hệ hiệu suất mạ vật liệu nguyên tố radium thời gian với điều kiện tạp chất 4) Inox 201, Inox 304 Nhôm vật liệu có khả mạ tốt ổn định theo thời gian Trong đó, Nhôm thích hợp để mạ với dòng điện lớn  Bên cạnh đó, điểm mà luận văn đạt đƣợc bao gồm: 1) Đề tài mở rộng thêm phƣơng pháp nghiên cứu việc tạo nguồn Alpha-Radium phƣơng pháp mạ điện phân kết tủa Phƣơng pháp giúp tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian so với phƣơng pháp đồng kết tủa, góp phần vào việc tạo nguồn 225 Ac đƣợc ứng dụng y học hạt nhân 2) Xác định đƣợc TOPO hóa chất để tách chiết tốt radium từ thorium 3) Xác định đƣợc Isopropyl alcohol dung dịch đệm thích hợp điện phân radium 53 4) Nguồn Alpha-Radium tạo đƣợc từ điều kiện tối ƣu đƣợc khảo sát cho lớp mạ mỏng, đều, bám chặt bề mặt thép không gỉ Kết đo đƣợc cho thấy hiệu suất mạ radium đế đệm > 80% Với kết đạt đƣợc nhƣ trên, nhận thấy rằng, phƣơng pháp tách hóa mạ điện phân kết tủa đƣợc áp dụng để xác định hàm lƣợng radium mẫu môi trƣờng Kiến nghị Bên cạnh kết đạt đƣợc nhƣ hiệu suất tách hóa cao đạt 98% mẫu bột ThO2 tạo nguồn Alpha-Radium có lớp mạ tƣơng đối mỏng, bám chặt bề mặt thép không gỉ…, thấy đề tài đƣợc phát triển hƣớng nhƣ sau: 1) Tạo nguồn Alpha-Radium vật liệu thích hợp khác 2) Xác định đƣợc bề dày lớp mạ phƣơng pháp vật lý khác để hiệu chỉnh mát hạt alpha lớp mạ 3) Nâng cao hiệu suất tách hóa radium mẫu môi trƣờng (>93%) 4) Cải tiến hàm làm khớp mô tả phụ thuộc hiệu suất mạ điện phân vào thời gian với điều kiện gần với thực tế nhƣ khảo sát ảnh hƣởng tạp chất dung dịch hiệu suất mạ, ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện… 5) Khảo sát độ ảnh hƣởng chất đệm ổn định trình mạ 6) Cải thiện độ phân giải phổ Alpha-Radium thu đƣợc từ mẫu môi trƣờng 7) Khảo sát thời gian mạ lớn (> 80 phút) 54 DANH MỤC CÔNG TRÌNH Phan Thị Thanh Nghi, Lê Công Hảo, Ngô Quốc Thịnh, Lê Công Hảo, Huỳnh Nguyễn Phong Thu, Nguyễn Văn Thắng, Tạ Khánh Quỳnh, Đồng Thị Minh Nguyệt (2016) “Nghiên cứu tạo nguồn Alpha 226 Ra phƣơng pháp mạ điện phân kết tủa”, Hội nghị khoa học trƣờng ĐHKHTN thành phố Hồ Chí Minh lần thứ 10 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Công Hảo, Nguyễn Đình Gẫm, Hồ Viết Sinh, Mai Văn Nhơn (2008), “Khai thác vận hành hệ phân tích Alpha Analyst với mẫu chuẩn”, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 11 (số 06), trang 79-84 [2] Lê Công Hảo (2013), “Nghiên cứu xác định hàm lượng phóng xạ số nguyên tố nặng mẫu môi trường phương pháp phổ Alpha”, Luận án Tiến sĩ vật lý, Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh [3] Đoàn Thị Hiền (2008), “Nghiên cứu, chế tạo mẫu chuẩn 238U, 234U dùng phân tích mẫu môi trường phương pháp mạ điện phân kết tủa”, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh [4] Ngô Quang Huy (2006), “Cơ sở vật lý hạt nhân”, NXB Khoa học kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh [5] Hồ Nhã Nghi (2011), “Quy trình tách chiết tạo nguồn Alpha-Thorium cho hệ phổ kế alpha từ mẫu ThO2”, Luận văn thạc sĩ vật lý đại học Khoa học Tự nhiên, tp.HCM [6] Mai Văn Nhơn (2001), “Vật lý hạt nhân đại cương”, NXB Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh [7] Lƣu Xuân Tình (2010), “Nghiên cứu, chế tạo mẫu chuẩn 238U, 234U dùng phân tích mẫu môi trường phương pháp mạ điện phân kết tủa”, Khoá luận tốt nghiệp đại học, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, tp.Hồ Chí Minh [8] Nguyễn Quốc Toàn (2013), “Tạo đĩa MnO2 hấp thụ 226Ra”, khóa luận đại học, trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM [9] Phạm Nhƣ Tuyền (2015), “Đánh giá hiệu suất quy trình tách hóa Uranium Plutonium sử dụng cột sắc ký TOPO”, Khóa luận tốt nghiệm đại học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hoog Chí Minh 56 Tiếng Anh [10] A R Dalheimer, A Kaul, and M D Said (1988), “Analysis of tissue samplea containing colloidal Thorium dioxide (Thorotrast) or Zirconium dioxide (Zirconotrast) radiochemical preparation and alpha-spectrometry”, The Science of the Total Enviroment, 70, pp 335-353 [11] Andreas R Dalheimer and Alexander Kaul (1998), “Alpha-spectrometric analysis and dose assessment of tissue samples containing colloidal thorium dioxide (thorotrast)”, Environment International, Vol 14, pp 299-304 [12] C W Si11 (1987), “Determination of radium-226 in ores, nuclear wastes and environmental samples by high-resolution Alpha spectrometry”, Idaho National Engineering Laboratory, USA [13] Le Cong Hao, Chau Van Tao, Nguyen Van Đong, Ho Nha Nghi, Pham Thuy Dung, Luong Van Thong (2010), “Rapid preparation of Uranium and Thorium alpha sources by electroplating technique”, Kerntechnik, Vol 75, pp 381-385 [14] N.N Mirashi, Satyaieet Chauhury, S K Aggarwal (2010), “Dissolution of sintered thorium dioxide in phosphoric acid using autoclave and microwave methods with detection by gamma spectrometry”, Microchemical Journal, 94, pp 24-27 [15] N.E Whitehead, R.G Ditchburn, W.J McCabe, R Van Der Raaij (1992), Factors affecting the electrodeposition of 226 Ra, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, VoL 160, No 2, 477-485 [16] Josue Moreno Bermudez, Andreas Turler, Richard Henklemann, Mark Harfensteller, Ernst Huenges, Michael Schilp, Oliver Buck, Mauritius Geerlings (2005), “Radium Target and method for producing it”, WO 2005/039647 [17] J.S Alvarado, K.A Orlandini, M.D Eflickson (1995), Rapid determination of radium isotopes by Alpha spectrometry, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, Vol 194, No 1, 163-172 57 Các Website [18] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/cong-nghe-dien-hoa.133416.html [19] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/chuong-11-khai-quat-ve-phuong-phap-phantich-dien-hoa.176683.html [20] http://www.canberra.com/products/669.asp 58 PHỤ LỤC Phụ lục Poster công trình nghiên cứu hội nghị khoa học lần X 59 ... “NGHIÊN CỨU TẠO NGUỒN ALPHA RADIUM BẰNG PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐIỆN PHÂN KẾT TỦA” để làm đề tài luận văn cao học Mục tiêu nghiên cứu đề tài Mục tiêu đề tài tạo nguồn Alpha- Radium phƣơng pháp mạ điện phân. .. 25 2.2.8 Máy phân tích biên độ đa kênh MCA 25 2.3 Kết luận chƣơng 25 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC KẾT QUẢ TẠO NGUỒN ALPHARADIUM BẰNG PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐIỆN PHÂN KẾT TỦA 26 3.1... kế alpha vấn đề cần nghiên cứu, khảo sát Chƣơng 2: Giới thiệu phƣơng pháp mạ điện phân hệ đo alpha analyst Trong chƣơng này, trình bày phƣơng pháp mạ điện phân nội dung liên quan đến hệ đo alpha