1. Trang chủ
  2. » Kinh Doanh - Tiếp Thị

Nghiên cứu phép phân tích kích hoạt Neutron nhanh trên nguồn Neutron Am-Be

62 413 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 62
Dung lượng 1,21 MB

Nội dung

LIỆT KÊ CÁC KÍ HIỆU Asp : Hoạt độ riêng của nguyên tố phân tích, phân rã.s–1 ECd : Năng lượng ngưỡng cadmi, ECd = 0,55 eV r f : Tỉ số thông lượng neutron nhiệt trên thông lượng neutro

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

-

Trang 2

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

-

Nguy ễn Thị Quý

Trang 3

L ỜI CẢM ƠN

Hai năm học cao học, một thời gian không dài nhưng đầy thử thách đối

trình đó, tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ của thầy cô, bạn bè

và người thân

Phương, thầy đã gợi ý, hướng dẫn cũng như dành nhiều thời gian để đọc và

chỉnh sửa luận văn cho tôi

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các bạn học viên, sinh viên thực

Bên cạnh đó, tôi chân thành cảm ơn các thầy, cô đã tận tình giảng dạy tôi

nhiều đặc biệt là bạn Nguyễn Kiến Trạch

Cuối cùng, Tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình đã động viên, tạo điều kiện để tôi có thể hoàn thành được khóa học này

Nguy ễn Thị Quý

Trang 4

M ỤC LỤC

LI ỆT KÊ CÁC KÍ HIỆU 6

DANH M ỤC CÁC BẢNG BIỂU 9

DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ 10

M Ở ĐẦU 11

Chương 1 - T ỔNG QUAN CƠ SỞ PHÂN TÍCH KÍCH HOẠT NEUTRON 13

1.1 Neutron 13

1.1.1 Ngu ồn neutron 13

1.1.1.1 Ngu ồn neutron đồng vị (hay nguồn neutron loại , n)) 13

1.1.1.2 Ngu ồn neutron từ máy gia tốc 14

1.1.1.3 Ngu ồn neutron từ lò phản ứng hạt nhân 15

1.1.2 Ph ổ neutron 16

1.1.2.1 Neutron nhi ệt (thermal neutron) 17

1.1.2.2 Neutron trên nhi ệt (epithermal neutron) 18

1.1.2.3 Neutron nhanh (fast neutron) 19

1.2 Tương tác của neutron với vật chất 19

1.2.1 Tán xạ đàn hồi X (n,n) X 20

1.2.2 Tán x ạ không đàn hồi A (n,n’)A* 23

1.2.3 B ắt neutron (n, γ) 24

1.2.4 Neutron gây ra ph ản ứng phân hạch hạt nhân 25

Trang 5

1.3 Phương trình cơ bản trong phép phân tích kích hoạt neutron 26

1.3.1 Giới thiệu 26

1.3.2 Nguyên lý cơ bản của phương pháp phân tích kích hoạt neutron 28

1.3.3 Phương trình cơ bản của phép phân tích kích hoạt 28

Chương 2 - KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ PHÂN TÍCH KÍCH HO ẠT 32

2.1 Giới thiệu hệ phân tích kích hoạt 32

2.1.1 Ngu ồn neutron đồng vị Am-Be 32

2.1.2 H ệ phổ kế gamma 34

2.2 Kh ảo sát các đặc trưng của phổ neutron nguồn Am - Be 35

2.2.1 Phép đo thông lượng neutron nhanh 35

2.2.1.1 Phương pháp thực nghiệm cho việc xác định thông lượng neutron nhanh 35

2.2.1.2 Th ực nghiệm xác định thông lượng neutron nhanh 35

2.2.2 Phép đo thông lượng neutron nhiệt 39

2.2.2.1 Phương pháp thực nghiệm cho việc xác định thông lượng neutron nhi ệt 39

2.2.2.2 Thực nghiệm xác định thông lượng neutron nhiệt 40

2.2.3 Phép đo hệ số lệch phổ neutron trên nhiệt 𝛂𝛂 và tỉ số thông lượng neutron nhi ệt trên nhiệt 42

2.2.3.1 Phương pháp thực nghiệm cho việc xác định hệ số lệch phổ neutron trên nhi ệt 42

Trang 6

2.2.3.2 Th ực nghiệm xác định hệ số lệch phổ neutron trên nhiệt 44

2.3 K ết luận 47

Chương 3 - ÁP DỤNG PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG NGUYÊN TỐ TRONG M ỘT SỐ LOẠI MẪU 48

3.1 Phân tích m ẫu với hàm lượng biết trước 48

3.1.1 Đặt vấn đề 48

3.1.2 Chu ẩn bị mẫu 48

3.1.3 Chi ếu và đo mẫu 49

3.1.4 Kết quả 49

3.2 Phân tích hàm lượng Fe và Al trong một số mẫu địa chất 50

3.2.1 Chuẩn bị mẫu phân tích 50

3.2.2 Chi ếu và đo mẫu 52

3.2.3 K ết quả phân tích hàm lượng nguyên tố 53

3.3 Kết luận 55

K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

KI ẾN NGHỊ VÀ PHÁT TRIỂN 57

DANH MỤC CÔNG TRÌNH 58

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 59

Trang 7

LIỆT KÊ CÁC KÍ HIỆU

Asp : Hoạt độ riêng của nguyên tố phân tích, (phân rã.s–1

ECd : Năng lượng ngưỡng cadmi, (ECd = 0,55 eV)

r

f : Tỉ số thông lượng neutron nhiệt trên thông lượng neutron trên nhiệt

FCd : Hệ số hiệu chỉnh cho độ truyền qua Cd của neutron nhiệt

Ge : Hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron trên nhiệt

Gth : Hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron nhiệt

HPGe : Detector germanium siêu tinh khiết

nhiệt trong trường hợp lý tưởng 1/E, (cm2

)

nhiệt không tuân theo quy luật 1/E, (cm2

)

)

Np/tm : Tốc độ xung đo được của đỉnh tia γ quan tâm đã hiệu chỉnh cho thời gian

chết và các hiệu ứng ngẫu nhiên cũng như trùng phùng thật, (s–1

)

Trang 8

ti : Thời gian chiếu

T1/2 : Chu kì bán rã

α : Hệ số lệch phổ neutron trên nhiệt

σ0 : Tiết diện phản ứng (n,γ) ở vận tốc neutron 2200 m.s–1

, (cm2) σ(v) : Tiết diện phản ứng (n,γ) ở vận tốc neutron v, (cm2

) σ(E) : Tiết diện phản ứng (n,γ) ở năng lượng neutron E, (cm2

)

φe : Thông luợng neutron trên nhiệt, (n.cm–2

.s–1)

Trang 9

φ(E) : Thông lượng neutron ở năng lượng E, (n.cm–2

s–1); φ(v) = n(v).v

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.2: Dữ liệu phản ứng hạt nhân và diện tích đỉnh năng lượng

Bảng 2.4: Dữ liệu phản ứng hạt nhân xảy ra và diện tích đỉnh năng lượng

Bảng 2.5: Thông lượng neutron nhiệt tại kênh nhanh

Bảng 2.8: Các số liệu thực nghiệm của các monitor

Bảng 2.9: Hoạt độ riêng và tỉ số cadmi của các monitor

Bảng 3.6: Diện tích đỉnh năng lượng thu được

Bảng 3.7: Kết quả tính hàm lượng các nguyên tố trong mẫu địa chất

Trang 11

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Phổ neutron theo năng lượng

Hình 1.2: Tán xạ đàn hồi thế của neutron với nhân bia

Hình 1.4: Tán xạ không đàn hồi giữa neutron và nhân bia

Hình 1.5: Sơ đồ minh họa quá trình bắt neutron của hạt nhân bia

Hình 3.1: Quy trình xử lý mẫu

Trang 12

MỞ ĐẦU

phân tích kích hoạt neutron để xác định hàm lượng nguyên tố trong vật liệu vì kỹ

máy gia tốc hay nguồn neutron đồng vị [14]

Vào năm 1994, bộ môn Vật lý hạt nhân - Trường Đại học Khoa học tự nhiên Tp HCM đã xây dựng và hoàn thiện hệ thống phân tích kích hoạt neutron

[13] Cùng với sự phát triển của bộ môn Vật lý hạt nhân, hệ phân tích kích hoạt này đã được phát triển kết hợp với việc đo hoạt độ phóng xạ của mẫu bằng

kênh là: kênh neutron nhiệt và kênh neutron nhanh Trong đó, kênh neutron nhiệt

đã được khai thác nhiều năm nay [2],[11],[13] và đã đạt được những kết quả nhất định, chẳng hạn như phân tích hàm lượng Al, Na và Mn trong xi măng [2] Gần

triển [6],[12] Tuy nhiên, tất cả các công trình nghiên cứu trước đây đều dựa trên

nhanh v ẫn chưa được nghiên cứu sử dụng Vì vậy, để đưa vào khai thác sử dụng

Trang 13

kênh nhanh dùng cho kích hoạt neutron thì việc nghiên cứu phát triển kỹ thuật phân tích kích hoạt neutron trên kênh nhanh này là cần thiết và có ý nghĩa Nếu

phân tích hàm lượng các nguyên tố như Al, Fe, Ti, Zn,…trong các mẫu đất đá dễ dàng xác định được Với những ý nghĩa khoa học và thực tiễn đã nêu, chúng tôi

ngu ồn neutron Am-Be”

tích hàm lượng nguyên tố Fe, Al trong mẫu địa chất

Để phát triển kỹ thuật phân tích kích hoạt neutron nhanh tại kênh nhanh của

bằng kích hoạt neutron nhanh

Trang 14

Chương 1

TỔNG QUAN CƠ SỞ PHÂN TÍCH KÍCH HOẠT NEUTRON

1.1 Neutron

Trước khi tìm ra neutron người ta chỉ biết sử dụng các hạt mang điện (như

α, p, d) trong việc thực hiện các phản ứng hạt nhân Các hạt này mang điện nên

điểm này đã được khắc phục một cách dễ dàng Sự bắt neutron có thể xảy ra khi neutron có năng lượng hầu như bất kỳ, va chạm với hạt nhân tùy ý Chính vì thế sau khi phát hiện ra neutron, hàng loạt phản ứng hạt nhân mới đã được thực hiện,

thực nghiệm

1.1.1 Ngu ồn neutron

Nguồn neutron rất quan trọng trong phân tích kích hoạt neutron Trong thực

tích để lựa chọn loại nguồn phù hợp Đặc trưng quan trọng nhất của một nguồn neutron là năng lượng neutron và thông lượng neutron do nó phát ra

1.1.1.1 Ngu ồn neutron đồng vị (hay nguồn neutron loại , n))

Phần lớn nguồn neutron đồng vị thường sử dụng là những vật liệu phóng xạ

được sinh ra theo phản ứng (α,n) Trong đó, nguồn Be9 (α, n) C12

Trang 15

nghiệm hoặc để thăm dò và phân tích địa chất Phổ năng lượng neutron tạo bởi nguồn trên là phổ liên tục có giá trị 1÷13 MeV; trung bình năng lượng của

được cho trong bảng 1.1

1.1.1.2 Ngu ồn neutron từ máy gia tốc

tốc mạnh:

ZXA + 1H2→ Z+1XA+1 + on1 + Q

ZXA + 1H1→ Z+1XA + on1 + Q Các phản ứng như vậy đặc biệt có lợi khi dùng làm nguồn neutron, vì neutron trong trường hợp này là đơn năng với năng lượng và cường độ rất lớn

Một phản ứng điển hình là dùng hạt đơtron tăng tốc bắn vào bia Triti:

1H3 + 1H2→ 2He4 + on1 + Q

Trang 16

Phản ứng trên sinh ra neutron đơn năng với năng lượng 14 MeV, cường độ neutron sinh ra khoảng 1011

- 1012 n.s-1 tương đương với thông thượng neutron nhanh khoảng 109

- 1010 n.cm-2.s-1 Đây là phản ứng được dùng trong máy phát neutron hiện đại

neutron loại này cho trong bảng 1.2

B ảng 1.2: Các nguyên tố tạo phản ứng với neutron nhanh [14]

1.1.1.3 Ngu ồn neutron từ lò phản ứng hạt nhân

lớn cho ra neutron với thông lượng khoảng 1015

Trang 17

neutron nhiệt và tiếp tục gây ra các phản ứng phân chia khác Ngoài neutron nhiệt, neutron trên nhiệt thì neutron nhanh cũng được dùng trong phân tích kích

hoạt

- 1014 n.cm-2.s-1 Đây là nguồn neutron hiệu quả nhất cho phân tích kích hoạt do tiết diện hấp thụ neutron cao trong vùng nhiệt đối với đa số các nguyên tố

Ngoài ba loại nguồn phát neutron thông dụng như vừa trình bày ở trên, còn

một số nguồn neutron ít phổ biến hơn

+ Một số nguồn phân hạch tự phát như nguồn 252Cf (chu kì 2,6 năm) Qua quá trình phân hạch, nguồn 252

Cf tạo ra 3,76 neutron có năng lượng 1,5 MeV trên

mỗi phản ứng Một miligam 252Cf phát ra 2,28×109

neutron/s

1.1.2 Phổ neutron

Tiết diện bắt và thông lượng neutron phụ thuộc vào năng lượng neutron

Phổ neutron lò phản ứng theo năng lượng được chia làm ba miền chính như trong hình 1.1 dưới đây [3]

Trang 18

Hình 1.1: Phổ neutron lò phản ứng

Trong hình 1.1 ta thấy, thông lượng neutron nhiệt là lớn nhất, thông lượng

ứng đặc biệt là phụ thuộc vào sự lựa chọn chất làm chậm

1.1.2.1 Neutron nhi ệt (thermal neutron)

Như đã biết, các neutron sinh ra từ các loại nguồn neutron đều là các neutron nhanh, sau đó các neutron này mất dần năng lượng do tương tác với môi trường chất làm chậm và cuối cùng bị nhiệt hóa Vậy, neutron nhiệt là những

năng lượng trong khoảng từ 0 - 0,5 eV Phổ neutron nhiệt tuân theo phân bố Maxwell - Boltzmann [3]

Trang 19

Trong đó, n là số neutron tổng cộng trong hệ, dn là số neutron có năng lượng trong khoảng E đến E+dE, k là hệ số Boltzmann và Tn là nhiệt độ của neutron

Phân bố thông lượng neutron tại nhiệt độ Tn như sau:

( )

( ) ( )

n

E kT '

Trong đó, φ là thông lượng neutron toàn phần m

1.1.2.2 Neutron trên nhi ệt (epithermal neutron)

Đây là các neutron đang trong quá trình làm chậm, chúng có năng lượng

với năng lượng neutron, hay nói cách khác phổ neutron trên nhiệt được mô tả bởi quy luật 1/E[3]

sự cho mỗi khoảng logarit năng lượng

làm cho phổ neutron trên nhiệt bị lệch khỏi quy luật 1/E Trên thực tế , ta có thể

biểu diễn theo công thức gần đúng:

' e ( )

e 1 1eV E

α +α

φ

φ = (1.4)

Trang 20

Trong đó: α là hằng số đặc trưng cho sự lệch phổ so với phổ lí tưởng, hay còn

gọi là độ lệch phổ neutron trên nhiệt, không phụ thuộc vào năng lượng, có giá trị trong khoảng [-1,1]

1.1.2.3 Neutron nhanh (fast neutron)

Neutron nhanh hay neutron phân hạch là những neutron có năng lượng lớn hơn 0,5 MeV Một số công thức bán thực nghiệm biểu diễn phổ neutron nhanh

1.2 Tương tác của neutron với vật chất

Khi đi xuyên qua vật chất, neutron sẽ tương tác với vật chất theo nhiều cơ

năng lượng xác định, một loại tương tác nào đó sẽ chiếm ưu thế Bảng 1.3 cho

ứng [9],[17]

Trang 21

B ảng 1.3: Loại tương tác chiếm ưu thế theo năng lượng

1.2.1 Tán x ạ đàn hồi X (n,n) X

Tán xạ đàn hồi là quá trình trong đó thành phần và trạng thái nội tại của các

hạt trước và sau tán xạ không thay đổi Trong quá trình tán xạ đàn hồi, neutron

đã truyền một phần năng lượng cho hạt nhân dẫn đến sự giảm năng lượng và thay đổi phương bay sau tán xạ

Có hai trường hợp:

• Tán x ạ đàn hồi thế: là tán xạ mà neutron chỉ thuần túy bị làm lệch hướng

đến 1 MeV Neutron bị tán xạ bởi lực ngắn hạt nhân khi chúng gần tới hạt nhân Hình 1.2 mô tả quá trình tán xạ đàn hồi thế của neutron lên hạt nhân

A

Trang 22

Hình 1.2: Tán xạ đàn hồi thế của neutron với nhân

thành nhân hợp phần ở trạng thái trung gian, nhân này sẽ trở về trạng thái cơ bản

năng lượng neutron tới

Một phản ứng tán xạ đàn hồi xảy ra giữa một neutron tới và một hạt nhân

2

p

A Hình 1.3 mô tả quá trình tán xạ đàn hồi cộng hưởng của neutron với hạt nhân bia

mn

Trang 23

vậy gọi là chất làm chậm

như sự va chạm đàn hồi giữa hai viên bi, trong đó hạt neutron có khối lượng

của quá trình tán xạ đàn hồi ta có:

ε ≤ ≤E E' E (1.8)

Trong đó:

Trang 24

1

1

A A

ε = −+ (1.9) Trong công thức (1.8) E’= E khi neutron tán xạ về phía trước còn E’ = ε khi E

(1.9) trong va chạm với hạt nhân Hydrogen thì ε =0, do đó theo công thức (1.8)

diện Tuy nhiên, đối với các hạt nhân nặng hơn, do ε ≠0 nên neutron không thể

xạ đàn hồi giữa neutron và hạt nhân Oxygen thì ε = 0, 778, do đó, phần động năng

neutron hiệu quả hơn hạt nhân có khối lượng lớn

1.2.2 Tán x ạ không đàn hồi A (n,n’)A*

Trong quá trình tán xạ không đàn hồi của neutron lên hạt nhân bia, thành

các hạt nhân bia thay đổi Đó là do trong va chạm không đàn hồi, neutron tới bị

để trở về trạng thái cơ bản Vậy trong phản ứng tán xạ không đàn hồi, một phần động năng chuyển thành năng lượng kích thích của hạt nhân sau va chạm Năng lượng này sau đó được phát ra dưới dạng bức xạ tia gamma Quá trình trên được

mô tả trong hình 1.4 dưới đây

Trang 25

Hình 1.4: Tán xạ không đàn hồi giữa neutron và nhân bia

lượng thấp Che chắn neutron thường bao gồm một loại vật liệu làm chậm

Nhân h ợp phần

Neutron tán x ạ

Nhân ở trạng thái Kích thích

Nhân bia Neutron

Trang 26

Ngoài phản ứng bắt neutron (n, γ)như trên còn có các phản ứng bắt neutron

khác như (n p, ), (n, α) Một số ví dụ quan trọng đối với các phản ứng bắt

neutron loại này là: 10 ( )7

,

B nα Li, 3 ( )3

,

He n p H

1.2.4 Neutron gây ra ph ản ứng phân hạch hạt nhân

Phản ứng phân hạch (n, f) cũng là một dạng của phản ứng hấp thụ trong đó

bình Phản ứng phân hạch chỉ xảy ra đối với hạt nhân nặng, ví dụ như 235

U, 239Pu

Ngoài ra còn có các phản ứng (n, p), (n, d), (n, α) như:

1n +16O→16 N +1p

16

O bắt một neutron phát ra một proton tạo thành 16

N Nitơ sinh ra phóng xạ với chu kỳ bán rã 7,1 giây, phát ra bức xạ gamma để trở về trạng thái cơ bản

1.3 Phương trình cơ bản trong phép phân tích kích hoạt neutron

1.3.1 Gi ới thiệu

Phân tích kích hoạt neutron (Neutron Activation Analysis - NAA) là một kỹ

(qualitative) và định lượng (quantitative) của phân tích đa nguyên tố trong nhiều

dùng để kích hoạt hạt nhân trong mẫu [14]

Mẫu được chiếu bằng neutron, thường là neutron từ lò phản ứng nghiên

neutron Thông lượng neutron được biểu diễn như là số neutron đi qua một đơn

Trang 27

vị diện tích trong một đơn vị thời gian (n.cm-2

.s-1) Tỉ số hạt nhân giữa các đồng

thấp tương tác với hạt nhân bia qua quá trình tán xạ không đàn hồi sẽ tạo ra một

hợp phần chính là năng lượng liên kết của neutron với hạt nhân Hầu hết các hạt

phát ra tia gamma tức thời đặc trưng Trong nhiều trường hợp, trạng thái cân

trình phát gamma tức thời ở trên Tia gamma phát ra với một xác suất riêng được

năng lượng của đỉnh xác định sự có mặt của nguyên tố trong mẫu (định tính) và

diện tích của đỉnh cho phép xác định hàm lượng của nguyên tố đó (định lượng)

Có hai cách để phân tích kích hoạt neutron [3], [14]: thứ nhất, phân tích

Activation Analysis - RNAA); thứ hai, phân tích kích hoạt dụng cụ hay phân tích

Trong hai phương pháp trên thì INAA được sử dụng rộng rãi hơn với các ưu điểm: INAA không phá mẫu (không bị biến dạng thành dạng lỏng, ít bị thoái hóa

vào các trạng thái vật lý và hóa học); INAA nhạy với các nguyên tố có số Z nhỏ

Trang 28

1.3.2 Nguyên lý cơ bản của phương pháp phân tích kích hoạt neutron

Trong NAA, mẫu sẽ được kích hoạt bởi neutron Trong quá trình chiếu xạ, các đồng vị bền ở dạng tự nhiên của các nguyên tố được chuyển thành những đồng vị phóng xạ bởi sự bắt neutron Sau đó hạt nhân phóng xạ theo những chu

kì khác nhau Khi neutron tương tác với hạt nhân bia qua quá trình tán xạ không đàn hồi, một hạt nhân hợp phần ở trạng thái kích thích được tạo ra Năng lượng

nhiều so với quá trình phát tia gamma tức thời ở trên Các tia gamma có thể được

gamma, năng lượng của đỉnh xác định sự có mặt của nguyên tố có trong mẫu (định tính), và diện tích của đỉnh cho phép ta xác định hàm lượng nguyên tố đó (định lượng) Đây chính là nguyên lý cơ bản của phương pháp phân tích kích

hoạt neutron [3]

Hình 1.5 mô tả quá trình bắt neutron của hạt nhân bia: khi một neutron

hạt nhân hợp phần (A1 )

Z X

tia γ tức thời có chu kỳ bán rã rất ngắn để tạo thành nhân phóng xạ Cuối cùng,

để tạo ra nhân sản phẩm, nhân phóng xạ sẽ phát ra hạt bêta và tia gamma trễ

Phản ứng hạt nhân xảy ra là:

A 1 A 1 * A 1

Z X + 0 n → +Z X → +Z X + γ

Trang 29

Phản ứng phổ biến nhất trong NAA là phản ứng (n, γ), nhưng cũng có

hạt nhân có khả năng phân hạch khi bắt neutron nhiệt, ví dụ 235

U, thì xảy ra phản ứng phân hạch hạt nhân (n,f) tạo ra sản phẩm phân hạch và những neutron

đồng vị được khảo sát phụ thuộc vào thông lượng neutron và tiết diện phản ứng

của neutron với đồng vị đó

1.3.3 Phương trình cơ bản của phép phân tích kích hoạt

Nhân s ản

ph ẩm

Trang 30

với N0 là số hạt nhân bia

Sau khi chiếu mẫu trong thời gian ti thì tốc độ phân rã của hạt nhân con ở

thời điểm ngưng chiếu xạ có dạng:

D(t ) i = λ N(t ) i = φσ N 0[1 exp( − −λ t ) i ]

(1.12)

Do đó, tốc độ phân rã sau thời gian chiếu ti và thời gian chờ td là:

D(t , t ) i d = D(t ) exp( i −λ t ) d = φσ N 0[1 exp( − −λ t ) exp( i ] −λ t ) d (1.13)

Hay

.W .N D(t , t ) 1 exp( t ) exp( t )

M

φσ θ

(1.14)

Với detector có hiệu suất ghi εptại đỉnh năng lượng Eγ, diện tích đỉnh thu được

trong thời gian tm:

C = − [1 exp( −λ t )] /( t ) λ

Trang 31

Vậy, phương trình (1.15) được viết lại:

p A

th th 0 e e 0 p m

Phương trình (1.16) chính là phương trình cơ bản cho việc xác định tốc độ xung

đo được của đỉnh tia gamma quan tâm của một nguyên tố dùng phản ứng (n,γ) và

Np : số đếm trong vùng đỉnh năng lượng toàn phần

tm: thời gian đo (s)

ti: thời gian chiếu (s)

td: thời gian rã (s)

NA: số Avogadro

θ: độ phổ cập đồng vị

Gth: hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron nhiệt

Ge: hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron trên nhiệt

W: khối lượng nguyên tố được chiếu xạ (g)

M : khối lượng nguyên tử của nguyên tố bia

S =1-exp(-λti) : hệ số bão hòa, hiệu chỉnh thời gian chiếu

D = exp(-λt ) : hệ số phân rã, hiệu chỉnh thời gian phân rã

Ngày đăng: 10/03/2017, 05:58

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w