TÍNH TOÁN VÀ ĐO ĐẠC SUẤT LIỀU CHIẾU TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ CỦA MÁY GIA TỐC UELR-10-15S2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Huỳnh Kiều Viết Lãm TÍNH TOÁN VÀ ĐO ĐẠC SUẤT LIỀU CHIẾU TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ CỦA MÁY GIA TỐC UELR-10-15S2 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Huỳnh Kiều Viết Lãm TÍNH TOÁN VÀ ĐO ĐẠC SUẤT LIỀU CHIẾU TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ CỦA MÁY GIA TỐC UELR-10-15S2 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: 60 44 01 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN VĂN HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2016 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Trung tâm nghiên cứu triển khai công nghệ xạ (VINAGAMMA) số 202A đường 11, Phường Linh Xuân, Quận Thủ Đức Trong trình thực luận văn, nhận quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ động viên thầy cô, đồng nghiệp, gia đình bạn Nay chân thành bày tỏ lòng tri ân sâu sắc đến: TS.Trần Văn Hùng, trưởng phòng kế hoạch tài chính, nghiên cứu viên Trung tâm nghiên cứu triển khai công nghệ xạ - Viện Năng Lượng Nguyên tử Việt Nam Thầy định hình cho lựa chọn đề tài đồng thời tận tình hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành tốt luận văn Đặc biệt, học Thầy phương pháp làm việc khoa học, chuyên nghiệp với trình độ chuyên môn cao học thực tiễn, từ vốn sống, từ am hiểu thấu đáo riêng Thầy Quý thầy cô giáo khoa Vật Lý trường Đại học Sư phạm TP.Hồ Chí Minh, người đem lại cho kiến thức bổ trợ, vô có ích năm học vừa qua, giúp trưởng thành học tập nghiên cứu khoa học Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học trường Đại học Sư phạm TP.Hồ Chí Minh, Ban Chủ nhiệm Khoa Vật lí, tạo điều kiện tốt cho trình học tập, nghiên cứu Quý thầy cô hội đồng bảo vệ luận văn Thạc sĩ đọc, đóng góp ý kiến, nhận xét đánh giá luận văn Sở Giáo dục-Đào tạo Thành phố Hồ Chí Minh, Ban giám hiệu Trường THPT Ernst Thalmann đồng nghiệp tạo nhiều điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình học tập, thực luận văn Cuối xin khắc sâu công ơn Cha mẹ, anh em, người thân, bạn bè đặc biệt bạn lớp Vật Lý Nguyên tử K25, K24, người bên tôi, động viên khuyến khích trình thực đề tài nghiên cứu LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Huỳnh Kiều Viết Lãm, học viên cao học lớp Vật lí Khóa 25, chuyên ngành Vật lí nguyên tử, khoá 2014-2016 Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Tính toán đo đạc suất liều chiếu số vị trí máy gia tốc UELR-10-15S2’’là công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu nghiên cứu thu từ tính toán, mô thực nghiệm, không chép, trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc, phép công bố Học viên Huỳnh Kiều Viết Lãm MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Danh mục chữ viết tắt MỞ ĐẦU Chương HIỆU ỨNG PHÁT BỨC XẠ VÀ CÁC KHÁI NIỆM VỀ LIỀU GIỚI HẠN HẰNG NĂM CHO CÁC ĐỐI TƯỢNG 1.1 Hiệu ứng phát xạ hãm 1.1.1 Tương tác electron với vật chất 1.1.2 Phổ lượng photon sinh chùm tia điện tử 1.2 Các giới hạn liều cho phép 1.2.1 Suất liều chiếu 1.2.2 Suất liều hấp thụ 1.2.3 Liều hiệu dụng 11 1.2.4 Các giới hạn an toàn cho nhân viên xạ dân cư 14 Chương GIỚI THIỆU VỀ MÁY GIA TỐC UELR-10-15S2 VÀ CHƯƠNG TRÌNH MCNP 16 2.1 Hệ thống chùm tia máy gia tốc UELR-10-15S2 17 2.2 Cấu trúc bê tông che chắn 20 2.3 Giới thiệu chương trình tính toán MCNP 21 2.3.1 Giới thiệu chung 21 2.3.2 Dạng INPUT file MCNP 22 Chương TÍNH TOÁN VÀ ĐO ĐẠC SUẤT LIỀU 23 3.1 Tính toán an toàn 23 3.1.1 Tính toán truyền qua xạ hãm 23 3.1.2 Tính toán tán xạ chùm xạ hãm 25 3.2 Mô tính toán MCNP 28 3.2.1 Mô cấu trúc buồng chiếu 28 3.2.2 Tính toán suất liều 29 3.3 Đo suất liều khu vực kiểm soát 32 3.3.2 Đo suất liều bên buồng chiếu 34 Chương KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, ĐO ĐẠC VÀ ĐÁNH G IÁ AN TOÀN 37 4.1 Các kết tính toán đo đạc 37 4.1.1 Bản đồ liều tầng 37 4.1.2 Bản đồ liều tầng hai 39 4.1.3 Bản đồ liều buồng chiếu 40 4.2 Đánh giá an toàn xạ thiết bị vận hành 43 4.2.1 Tiêu chuẩn đánh giá an toàn xạ 43 4.2.2 Đánh giá an toàn xạ thiết bị vận hành 44 4.2.3 Khu vực cảnh báo xạ 45 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC: File INPUT chương trình MCNP mô tả toàn hệ máy gia tốc UELR-10-15S2 50 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Hệ số trọng số phóng xạ vài loại xạ (ICRP – 1990) 11 Bảng 1.2 Các trọng số mô đặc trưng cho mô thể W T (1990) 13 Bảng 2.1 Các thông số thiết bị UERL-10-15S2 19 Bảng 3.1 Thời gian đặt liều kế Fricke cho điểm buồng chiếu 34 Bảng 4.1 Kết tính toán đo đạc tầng 38 Bảng 4.2 Kết tính toán đo đạc suất liều tầng hai 40 Bảng 4.3 Kết tính đo suất liều buồng chiếu 41 Bảng 4.4 So sánh số liệu với báo 48 Bảng 4.5 So sánh suất liều thực tế với tiêu chuẩn ICRP 44 Bảng 4.6 Suất liều thời gian làm việc tối đa buồng chiếu 45 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự xạ Synchrotron Hình 1.2 Phổ Photon từ bia Ta Hình 2.1 Đặc điểm, vị trí hai chùm tia 17 Hình 2.2 Phân bố cường độ chùm xạ hãm theo góc bay 18 Hình 2.3 Cấu trúc bê tông che chắn phóng xạ máy gia tốc 20 Hình 3.1.Suất liều xạ hãm bia nặng theo hướng tia tới vuông góc 24 Hình 3.2 Sự phụ thuộc TVL vào lượng vật liệu che chắn (a) bê tông, (b) thép, (c) chì 25 Hình 3.3 Giản đồ chùm tia tán xạ nhiều lần 26 Hình 3.4 Hệ số tán xạ lên bê tông theo lượng 27 Hình 3.5 Mặt cắt vuông góc trục Oy gốc tọa độ 29 Hình 3.6 Mặt cắt vuông góc trục Ox gốc tọa độ 29 Hình 3.7.Tối ưu hóa không gian để tính liều phòng điều khiển 31 Hình 3.8 Mô hình tính liều tán xạ điểm số 32 Hình 3.9 Phân bố điểm đặt liều kế Fricke 34 Hình 3.10 Phân bố điểm đặt liều kế TLD tầng 36 Hình 4.1 Phân bố điểm tính đo suất liều tầng 37 Hình 4.2 Phân bố điểm tính đo suất liều tầng hai 39 Hình 4.3 Phân bố điểm tính đo suất liều buồng chiếu 41 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ Tiếng Anh Tiếng Việt TVL Tenth-Value-Layer Bề dày suy giảm mười lần LINAC Linear Accelerator Máy gia tốc tuyến tính Imp Important point Độ quan trọng MCNP Monte – Carlo N- particle Chương trình mô Monte-carlo TLD Thermoluminescent Dosimeter Liều kế nhiệt phát quang IAEA International Atomic Enegy Agency Cơ quan Năng Lượng Nguyên Tử Quốc Tế ICRP International Commission on Ủy ban Quốc Tế Về An toàn Bức xạ Radiological Protection RF Radio Frequency Sóng vô tuyến data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Huỳnh Kiều Viết Lãm TÍNH TOÁN VÀ ĐO ĐẠC SUẤT LIỀU CHIẾU TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ CỦA MÁY GIA TỐC UELR-10-15S2 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: ... 29 3.3 Đo suất liều khu vực kiểm soát 32 3.3.2 Đo suất liều bên buồng chiếu 34 Chương KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, ĐO ĐẠC VÀ ĐÁNH G IÁ AN TOÀN 37 4.1 Các kết tính toán đo đạc ... thông số thiết bị UERL-10-15S2 19 Bảng 3.1 Thời gian đặt liều kế Fricke cho điểm buồng chiếu 34 Bảng 4.1 Kết tính toán đo đạc tầng 38 Bảng 4.2 Kết tính toán đo đạc suất liều tầng