LUẬN văn sư PHẠM vật lý tìm HIỂU HIỆN TƯỢNG PHÓNG xạ và các ỨNG DỤNG của nó TRONG CUỘC SỐNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM M N SƢ PHẠM V T T M HI U V HIỆN TƢỢNG PH NG Ạ V C C NG NG C NÓ TRONG CU C S NG uận văn tốt nghiệp Ngành: SƢ PHẠM V T Gi o viên hƣớng dẫn : Sinh viên thực : Ths.GVC Hoàng Xuân Dinh Nguyễn Nhật Quyên Mã số SV: 1090178 ớp: Sƣ Phạm Vật ý Khóa: 35 Cần Thơ, năm 2013 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh M ƠN Trong qu tr nh thự ngo i n lự n th n m l th y gi o hư ng t i m n nhận gặp kh ng t kh khăn gi p n Ho ng Xuân Dinh, nên tận t nh nhi u v n th y n n y m n , , ặc iệt ho n th nh luận văn m nh L i u ti n m xin h n th nh môn Sư ph m Vật l Ti p m n trư ng t o i u kiện thuận l i, ung n m xin h n th nh t nh ho m th i gi n qu ih C n Th , kho Sư ph m, p t i liệu m thự m n th y Ho ng Xu n Dinh v t t V m ng m n n n gi p t in y gi p m l khăn C n Th , ng y th ng năm Sinh vi n thự Nguy n Nhật Quy n SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang tận kh Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh M Ph n M U Ph n N I DUNG 10 Chư ng : M T S V N X H I V PH NG X 10 TR N TH GI I V TRONG N C 10 1.1 Tr n th gi i 10 1.2 Trong nư 11 Chư ng : LỊCH SỬ PHÁT HIỆN 13 V QUY LUẬT PHÂN R PH NG X 13 2.1 Ph t hiện tư ng ph ng x tự nhi n 13 2.2 Quy luật ph n r ph ng x 13 Ph n r ph ng x n gi n 13 Chu i nhi u ph n r ph ng x 16 Chu i h i ph n r ph ng x 16 Chu i ph n r ph ng x 16 2.2.2.3 C n ằng ph ng x 17 Chư ng 3: CÁC I L ỢNG ẶC TR NG 19 V CÁC ƠN VỊ O L ỜNG PH NG X 19 3.1 C i lư ng ặ trưng 19 Ho t 19 Chu kỳ n r T / 19 3 Hằng số ph ng x 19 i sống trung nh  19 3.2 C n v o lư ng ph ng x 19 n v Curi 19 n v R ngh n 20 3.2 n v R 20 n v R m 20 Ph n iệt giữ n v li u lư ng ph ng x v i n v ho t ph ng x 20 3.3 C nh luật hi phối tư ng ph ng x 20 33 nh luật o to n iện t h 20 33 nh luật o to n số khối 21 3 nh luật o to n lư ng 21 3 nh luật o to n xung lư ng 21 3 nh luật o to n spin 21 3 nh luật o to n t nh hẵn lẻ 21 Chư ng 4: TÌM HIỂU CÁC TIA PH NG X 22 V HIỆN T ỢNG PH NG X TRONG TỰ NHI N 22 4.1 Ph n r  22 Quy tắ h huy n 22 C t nh h t ph n r lph 23 SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh 4.1.2.1 X nh ặ trưng ph n r lph 23 Th i gi n n r v lư ng 24 C u tr tinh t 24 i u kiện v lư ng ối v i ph n r lph 24 4 C h ph n r lph 25 4.2 Ph n r  26 C lo i ph n r t 26 4.2.1.1 Phân rã- 26 4.2.1.2 Phân rã + 28 Chi m l tron quỹ o 28 4.2.1.4 Các t nh h t n ph n r t 30 C n ằng lư ng ph n r t 30 4.2.2.1 Phân rã - 30 4.2.2.2 Phân rã + 31 4.3 D h huy n g mm 32 C t nh h t h huy n g mm 32 43 S h huy n g mm 32 43 Năng lư ng ứ x g mm 33 4.4 H ph ng x 33 4 H Ur ni 34 4 H A tinium 35 4 H Thori 36 4 K t luận 36 4 H N ptuni 38 Chư ng 5: CÁC PH ƠNG PHÁP GHI O BỨC X 39 5.1 D t t r kh 39 Mi n I: Mi n t i h p 40 Mi n II: Mi n uồng ion h 40 Mi n III: Mi n ống m tỷ lệ 40 Mi n IV: Mi n ống m G ig r-Muller 40 5 Mi n V: Mi n ph ng iện 41 5.2 Buồng ion h 41 ng m t lệ 42 ng m Geiger- Nucler 42 5.4 Nguy n tắ ho t ng 42 54 ặ trưng pl t u 42 Th i gi n h t v th i gi n hồi phụ 43 CH ƠNG 6: PH NG X TỰ NHI N 44 V CÁC ỨNG D NG C A N 44 6.1 C ồng v ph ng x t ng sinh quy n 44 Ph ng x t 44 C y ph ng x tự nhi n 44 C ồng v ph ng x kh 47 SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Ti v trụ 48 Nguồn gố v th nh ph n ti v trụ 48 Th nh ph n ứng 49 Th nh ph n m m 50 6.2 C i lư ng v n v o li u ứ x 51 Ho t 51 Li u ứ x 51 Li u tư ng ng sinh h v li u hiệu ụng 51 X su t hiệu ứng ng u nhi n ứ x 53 6.2.5 Li u gi i h n ho phép 53 Chi u x ngo i 53 63 Bứ x g mm từ nguồn ph ng x t 53 63 Ph ng x ti v trụ 54 3 C vùng thư ng ph ng x tự nhi n 54 Chi u x 55 6.3.2.1 Dãy 238U 55 63 R on v s n ph m ph n r n 57 63 3C ồng v ph ng x nguồn gố tử ti v trụ 57 63 4C ồng v ph ng x i kh 58 Những vùng hi u x t thư ng 58 3 Li u hiệu ụng tổng ng ( hi u x ngo i v hi u x trong) 58 6.4 Phư ng ph p ph ng x tự nhi n x nh ni n i 60 6.4.1 Nguyên lý 60 Phư ng ph p Ur n- Chì 61 6.4.3 Phư ng ph p on ph ng x 63 Nguồn gố 4C 63 6.4.3.2 Xác nh tuổi m u vật ằng phư ng ph p on ph ng x 64 4 Phư ng ph p nhiệt huỳnh qu ng x nh ni n i 67 6.4.4.1 Hiện tư ng nhiệt huỳnh qu ng (th rmolumin s n ) 67 644 C s phư ng ph p nhiệt huỳnh qu ng x nh ni n i 69 Chư ng 7: PH NG X NHÂN T O V ỨNG D NG 70 7.1 Ch t o ồng v ph ng x nh n t o 70 Dùng m y gi tố 70 Chi u x i notron l ph n ứng 70 Từ s n ph m ph n h h 73 Ứng ụng nguồn ứ x g mm , notron ho t l n 73 Chụp nh g mm 73 7.2.1.1 Coban Co60 73 7.2.1.2 ồng v t nt n T 182 73 7.2.1.3 ồng v Iri ium Ir192 74 Chi u x g mm 74 Diệt trùng o qu n thự ph m 74 Diệt trừ n trùng, o qu n ng ố , r u qu 75 Diệt trùng o qu n liệu, vật liệu y t SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Diệt khối u 76 Ứng ụng hiệu ứng h h , vật l ứ x 76 T ụng ứ x g mm l n polim i ph n tử 76 T ụng notron l n vật liệu 77 7.3 Phư ng ph p ồng v nh u 78 73 X nh hư m n 78 Phư ng ph p nh u ứng ụng y sinh, n ng h , th y văn… 78 7.3.2.1 Trong y sinh 79 73 Trong n ng nghiệp 80 3 Trong th y văn 80 Ứng ụng ồng v ph ng x phép o, ki m tr li n tụ 81 Phép o y 81 Phép o mứ , th t h, lưu lư ng h t lỏng 81 7.5 Phư ng ph p notron 81 75 X nh m t ằng phư ng ph p notron 81 Ứng ụng notron thăm , t m ki m u 82 7.6 Phư ng ph p g mm x nh mật 83 76 X nh mật ằng ứ x g mm truy n qu 83 76 X nh mật ằng g mm t n x 83 7.7 M t v i ứng ụng ặt iệt 83 7 Pin h t nh n 83 7 Kĩ thật triệt s n n trùng 84 7 Trong hữ ệnh ung thư 84 7.8 M t v i ứng ụng p ụng việt n m 85 Trong n ng nghiệp 85 Trong ng u o vệ m i trư ng 86 Ph t tri n kỹ thuật ph n t h h t nh n 86 Nghi n ứu qu tr nh tự nhi n 87 Ứng ụng kỹ thuật h t nh n khử trùng, o qu n v i n t nh vật liệu 87 Trong ng nghiệp 88 D h vụ o li u ứ x 88 8 Thi t k , h t o thi t iện tử h t nh n 89 Chư ng 8: PHÂN R BETA THEO QUAN IỂM HIỆN I 90 8.1 C h t qu rk 90 8.2 C u t o h t h r ron th o qu rk 91 C ut o h t proton th o qu rk 91 C ut o h t notron th o qu rk 91 8.3.1 Phân rã - 91 8.3.2 Phân rã + 92 8.4 C lo i tư ng t 92 Tư ng t h p n 92 Tư ng t iện từ 92 Tư ng t m nh 92 SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh 4 Tư ng t y u 92 8.5 Tư ng t y u - h t m zon v to trung gi n w , w-, z0 92 8.6 Sự kh ng o to n t nh hẵn lẻ tư ng t y u 93 Ph n K T LUẬN 94 T I LIỆU THAM KH O 95 SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh P ần MỞ ĐẦU O ỌN Đ T Ng y n y kỹ thuật h t nh n v nhi u lĩnh vự kh nh u i sống x h i Th h t ph ng x phụ vụ h n o n v hệ o huy n tự i u tr h t nh n o mứ ng h th m gi v o ồng v ph ng x y, m , kh i th x y ựng vật liệu; y kỹ thuật ph n t h h t nh n ồng v tự nhi n v nh n t o ụng ụ, h ph m v i u h t i nguy n kho ng s n v nghi n ứu, tự nhi n tư ng ồi l p, x i m n; sử ụng khử trùng hiệu qu v o ệnh; sử ụng kỹ thuật nguồn k n ng nghiệp; ph t tri n hư ng tr nh thăm o vệ m i trư ng; sử ụng ứng ụng ụ: s n xu t ồng v v h t lỏng, o nh m y nh gi m t số qu tr nh nguồn ứ x o qu n thự ph m, ư ng o ph m; ứng ụng kỹ thuật h t nh n n ng nghiệp v sinh h ặt iệt l sử ụng lư ng h t nh n m r m t qu tr nh ti n h , gồm u kinh t h m ng kỹ thuật m i s m iv l m t số ưu i m ật ph ng x n i ri ng ho nt i ng ụng phụ vụ ho C u tư nghi n ứu ph t tri n ng y ng nh kho h n th n nguồn ph ng x n y th ng nhi u nhằm phụ vụ ng Việt N m ph ng x ng y ng g p m t ph n kh ng nhỏ v o ph t tri n trự ti p h y gi n ti p t i n v tư ng ứng ặc biệt l y h nguồn ph ng x tự nhi n v y u tố t h ự , ng nghệ v lư ng ho n n ng nh h t nh n n i i sống on ngư i Hiện n y tr n th gi i o on ngư i nguồn ph ng x nh n t o th gi i n y Tuy nhi n, ng g y r hiệu ứng kh ng n nh u t nh ng ng m i trư ng xung qu nh, i n h nh l vụ nổ nh m y iện nguy n tử Ch rno yl năm 986, v g n yl m y iện h t nh n Fukushim số ng Bắ Nhật B n s u th m ho ng t nh Fukushim ph ố li n ti p t i nh t s ng th n v o th ng 3/ N u kh ng l i h thự ti n từ h t ph ng x v từ ti ph ng x r , th việ s n xu t v sử ụng h ng l v nghĩ nh n t o m l i nhi u l i SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Qu nhi u thập kỷ, h to l n h n o n, i u tr ệnh, h ng ph t h t ph ng x ng h ng lo t Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh kỹ thuật kho h , nghi n ứu, n ng nghiệp v thiện u sống tr n Tr i Ng y n y, h iệt l v Kh ố vụ thử v kh h t nh n l vi v th nh gi i n h ối v i sứ khoẻ s h t nh n, v n r i m ng t nh th i v rõ r ng l nhi u ngư i nh hư ng l u h t th i h t nh n, nh hư ng Trư kh ph ng x l m t h thự lo lắng ặ h uh t v i mứ ng nghiệp, lĩnh vự th i từ h nh h v on qu n l , vận huy n v lưu giữ nh m y iện h t nh n r m i trư ng v lặp i lặp l i s h v , t p h , tr n hư ng tr nh ti u huyện h ng ng y t nh h nh n y việ nghi n ứu chuyên sâu v tư ng ph ng x l i u h t sứ n thi t Trong qu tr nh h i tv n tập m tr ng ki n thứ kho h v ph ng x t m hi u ki n thứ v ph n h t nh n m t nh s u sắ h n phụ vụ ho n h n hẹp Mặt kh , việ gi ng y tr ng trư ng phổ th ng s u n y v Vật l h t nh n v Vật l h t Căn ứ v o i n h n nghi n ứu v ng ph n n o y u y gi i h t nh n v thuận l i n u m sống” Hy u ặt r gi i h n v n - Những hi u i t kho h -C n t i ”T m hi u v ph ng x v Ứng ụng p ứng t in y ng g n ho sinh vi n nắm rõ h n v thống nh t l n: v tư ng ph ng x phư ng ph p ghi o ứ x - Ph ng x tự nhi n v ứng ụng n - Ph ng x nh n t o v ứng ụng n -T m hi u v ph n r  th o qu n i m Những v n n y Chư ng M t số v n tri n kh i i hư ng s u: x h i v ph ng x tr n th gi i v nư Chư ng L h sử ph t v quy luật ph n r ph ng x Chư ng C i lư ng ặ trưng v Chư ng T m hi u nv o lư ng ph ng x ti ph ng x v tư ng ph ng x tự nhi n SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp Chư ng C GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh phư ng ph p ghi o ứ x Chư ng Ph ng x tự nhi n v ứng ụng n Chư ng Ph ng x nh n t o v ứng ụng n Chư ng Phân rã  th o qu n i m M Đ i Đ T T m hi u v tư ng ph ng x v Ứng ụng N n u sống Đ T t i h nghi n ứu l thuy t, kh ng ti n h nh thự nghiệm Ƣ T Nhận NĐ T t i Thu thập v nghi n ứu t i liệu Vi t i luận văn B o vệ luận văn SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh 74,2 ng y Bứ x g mm sinh r Ir 192 phân rã - tr th nh Pt192 vùng n5 ỨN k V N n lư ng th ghi nhận Đ N VỊ P N TRON P P ĐO K ỂM TR NT 7.4.1 P ép đo bề dầy ối v i vật liệu nhẹ hoặ y kh ng l n ( từ n mg/ m ) ngư i t sử ụng ồng v ph t  V i vật liệu nặng hoặ thư ng ùng y l n th ụ l p thép y h ng hụ m, th ngư i ta ứ x g mm , hẳng h n Cs 137 (E = 0,662MeV) nguồn ồng v ph t r hoặ Co60( E = 1,17MeV E = 1,33MeV) V i vật liệu r t nhẹ hoặ nguồn ồng v ph t y nhỏ h t  hoặ 5mg/ m2 hoặ nhỏ h n th thư ng dùng nguồn ti X t o i ứ x  hoặ  h m tr n vật liệu h nl 7.4.2 P ép đo mức t ể tíc o mứ lƣu lƣợng c ất lỏng h t lỏng: ối v i h t lỏng sử ụng ồng v ph ng x , thư ng l k n, nhi u phư ng ph p o mứ ằng t nh to n Th t h hh tr n m t lư ng x ph ng x 7.5 P ƢƠN P nh h t lỏng nh h nh th nh ồng v ph ng x v o h t lỏng S u h t lỏng nh ch ồng v ph t ứ x g mm o th t h h t lỏng: Trong mốt số trư ng h p, ằng h ng kh ng x x ngư i t nh nh ằng o ho t t n h t ph ng x P NOTRON nguồn notron ồng v , ngư i t thư ng sử ụng N u sử ụng ph n ứng (, n), ồng v l R ph n ứng (, n) hoặ (, n) 226 , Po210, Pu239, Am241, i th l B, Li, F… N uk n nguồn notron kh l m y ph t notron C ng nghệ n y máy phát notron (xung hoặ li n tụ ) r t g n nhẹ th h h p ho trư ng Th ng lư ng l n hùm notron n l ưu i m s n xu t ứng ụng ngo i n nguồn notron từ m y ph t 7.5.1 ác địn độ ẩm đất p ƣơng p áp notron SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang 81 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Notron ph t r từ nguồn, n u gặp m i trư ng l m hậm ng m nh, o ứ v o số m n u ùng m t notron nhiệt t th m ng o, tứ l nhi u nư , th t t r ghi notron nhiệt (En = , i t th ng tin v m V) th m i trư ng ăn n nghiên ứu 7.5.2 Ứng dụng notron t ăm dị tìm kiếm dầu Dự v o t nh h t ặ iệt notron tư ng t hậm r t nh nh h ng l m hậm, vật liệu hi ro, vật liệu hi m v i x n thăm Motor u, t l m u, nư …Khi notron xu t l n, tứ l x y r ph t x (n, ) Th o õi th y ổi ng v o vùng v i vật h t l : Notron ph n ứng hi m ứ x g mm ph t r nguồn notron th ng tin v v tr l p u GHI KD DET  D u Hình 7.3: S N u nguy n tắ ùng notron thăm u, ứ x g mm sinh r nguồn notron v kh ng t i hiệu mặt u l gi m ng Nguồn notron ùng ụ (Pu; B ) ho t t t rv l n hoặ SVTH: Nguyễn Nhật Quyên thi t thăm u ph n ứng (n, ) ph t r ngăn h ng y g n v tr il p h h D u ứ x g mm ghi trư ng thư ng l nguồn notron xung sinh r từ nguồn ồng v , th m y ph t notron Trang 82 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh C ng nghệ tr n th m lụ Cty Kh i th u kh Việt N m v quố t sử ụng kh i th Việt N m t i mỏ B h Hổ, R ng P MM ng P ƢƠN P Ứng ụng ồng v ph ng x nh n t o ph t r m t ứng ụng ĐỊN nhằm tăng ng hiệu qu kh i th MẬT Đ ứ x g mm thự r t th nh phư ng ph p ti u hu n x nh mật ng, nhi u trư ng h p hệ thống phư ng ph p ph h y Th ng thư ng, phư ng ph p n y tr n t l tr th nh phư ng ph p ki m tr kh ng kĩ thuật o: o g mm truy n qu v g mm t nx 7.6.1 ác địn mật độ xạ gamma truyền qua Phư ng ph p g mm truy n qu x nh mật ự v o quy luật suy gi m ng chùm tia gamma (t nh ằng số photon ph t r Khi x nh mật tr trung t nh mật hư ng th y ổi th nh ph n thự t ngư i t ùng ồng v Cs137 ho t m ti g mm ut o ti g mm t v nh k V ti g mm lư ng 66 k V, n r l 5,3 năm l h i ồng v thư ng truy n qu n gi tr x lư ng từ v Co60 cho tia gamm lư ng kỳ n v th i gi n) i qu vật h t ằng phư ng ph p g mm truy n qu t nhận vùng m t n hu kỳ m t gi tr nh nh mật , k V n r l năm v ồng 33 k V (trung bình 1250keV), có chu sử ụng nh t kĩ thuật o mật ằng phư ng ph p g mm truy n qu 7.6.2 ác địn mật độ gamma tán xạ Phuong ph p n y thư ng sử ụng x nh mật t , n n m ng ng tr nh x y ựng 77M TV ỨN N ĐẶT T 7.7.1 Pin ạt n ân C ồng v ph ng x qu n t m l gi n i h pm t th hu k nr l n ngư i t h t o r m t nguồn lư ng ồng v ho n to n : M t kh r t ng uy tr m t kho ng th i lập Những nguồn lư ng th th h h l tư ng v i m t số ứng ụng SVTH: Nguyễn Nhật Quyên th h t n lư ng n i x Trang 83 Luận văn tốt nghiệp x i C thi t GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh vệ tinh, ng hồ h ng h i, tr m kh tư ng x … n nguồn lư ng Ngư i t ố gắng l n nghi n ứu h t o ồng v ph ng x , h y thư ng g i l pin h t nh n, ặt iệt l lĩnh vự kh ng gi n v trụ n i ung Mỹ, l m t hư ng tr nh SNAP 7.7.2 Kĩ t ật triệt sản côn trùng y l ứng ụng ti u iệt kĩ thuật h t nh n n ng nghiệp, thu n trùng qui m l n Kĩ thuật n y n trùng, p ụng th nh ng t i Mỹ v M hi o từ năm 95 t n l Co hliomi hominivir x, M t lo i ruồi g y h i ho mù m ng t i iệt n trùng r t hiệu qu Ngo i r kĩ thuật n y Nguy n tắ nư v on ngư i ng t i Gu t m l , Nhật ng ti u p ụng triệt s n mu i thu thập v n trùng nu i i u kiện ho ph t tri n th nh u trùng, v n i u kiện ki m so t Trứng s u n th nh on, triệt s n S u qu n sinh s n ti u iệt ằng kĩ thuật tr n n ki m so t Trứng trùng g y h i to l n ho gi s kĩ thuật n y s u: H ng triệu Co60 hoặ Cs137 hư ng tr nh ki m so t v hi u x g mm , hẳng h n nguồn ồng v h ng th v o m i trư ng sống thự Những n ph h y n y kh ng th t o n n m t th hệ trứng ph t tri n Cứ vậy, s u nhi u l n thự li n ti p quy tr nh triệt s n tr n, n trùng ti u iệt 7.7.3 Trong c ữa bện ung t ƣ Hiện n y ung thư v n l ăn ệnh ng s nh t tr n th gi i ù kh ng ph i l kh ng h hữ tr Ph ng x ph t tri n x m l m t nguy n nh n g y r ung thư Nhưng v i ng nghệ y h , ngư i t l i ph ng x tr th nh m t iện ph p i u tr hữu hiệu ăn ệnh n n y n y v ng tr th nh ni m hy v ng ho nhi u ngư i ệnh C r t nhi u khối u thự th h t ph ng x , ặ iệt nghĩ th th i u tr ằng phư ng ph p y ối v i ệnh nh n kh ng th ph u thuật, hoặ kh ng muốn h u tổn h i o ph u thuật m ng SVTH: Nguyễn Nhật Quyên u n hoặ t i ph t s u ph u thuật v x tr Trang 84 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Hiện n y phư ng ph p i u tr ung thư m i nh t l phư ng ph p Phư ng ph p n y u, nhằm y h t ph ng x nhỏ “ru t vi t h ” v o thẳng th “ p s t” m ti u iệt t kh ng tr nh o ung thư, từ i hứng o h tổn h i o ph u thuật h t ph ng x , ặ iệt x tr m ng nghĩ th u v kỹ thuật x tr kh n, m n p ụng r ng r i th i u tr nh u s x tr sử ụng nư n l ùng m y Co n- Tuy nhi n, o thi t ố mặt n y sử ụng nguồn ph n r th o th i gi n ho ệnh nh n năm v s u v s u 3-5 năm ph i th y nguồn ph ng x m t l n Do th g y nguy hi m ho m i trư ng o nhi m h t th i ph ng x H n nữ , Co-60 nh v i m t kh nh n n kh ng th h h p ho i u tr th (ngo i ng u i m gi m i m t nử ) V th i gi n hi u x ph t ti g mm v i mứ lư ng ố l y t m y x tr phư ng ph p x tr th ng thư ng nư n gi n v kinh t ( ứ s u 5, năm th ho t t nh n th gi m thi u ằng phư ng ph p ph ng x từ h t ồng v ph ng x Co-6 n n ho t t nh ph ng x i u tr tăng i u tr N n hoặ t i ph t s u ph u thuật v x tr Coban-6 , m y gi tố n t nh (LINAC) Trong phư ng ph p n y l t nh hiệu qu ối v i ệnh nh n kh ng th ph u thuật, hoặ kh ng muốn h u tổn h i o ph u thuật m ng C nhi u lo i thi t t n khối ml i C r t nhi u khối u thự th y h t nh n ph ng x ) Ch nh v vậy, sử ụng thi t n y nữ 78M TV ỨN N tổn thư ng nư Đ ĐƢ m xuy n qu tổ qu s u hoặ qu n ng so v i ph t tri n n y ngư i t P N th ỞV kh ng n TN M 7.8.1 Trong nông ng iệp Nghi n ứu sinh h i t o giống iệt l v n ph ng x sử ụng ứ x g mm k t h p v i t y trồng, sử ụng ồng v inh ng y, on nghi n ứu hi u x m t số giống li u k h th h hoặ t i n nh u nghi n ứu qu tr nh sinh h , ặ ng nh h t nh n thự từ nhi u năm qu y (ng , kho i, l , m t số lo i ho , t o giống nh n kh su t u tằm, v v ) o h n hoặ th h h p h n v i i u kiện m i trư ng khắ nghiệt, nghi n ứu quy tr nh nh n giống v t nh in-vitro, nu i o m t số lo i ho , y ặ s nv SVTH: Nguyễn Nhật Quyên C y rừng qu hi m, v v ng ti n h nh Trang 85 yt Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Ứng ụng kỹ thuật h t nh n nghi n ứu Ng nh h t nh n qu n t m Từ huy n gi o n ng ng nghệ n m l m t hư ng ng k t qu nghi n ứu, ho phép n h n, nu i trồng v ng nghệ trồng lo i n m qu n m Linh hi, n m B o ngư, v v ho n nhằm tận thu nguồn phụ ph liệu x - s i n ng nghiệp Ngo i r , sử ụng kỹ thuật h t nh n xử l n h t th i n ng nghiệp, tận thu l m thứ ăn ho ng vật ng ng nh h t nh n qu n t m v thự 7.8.2 Trong công bảo vệ môi trƣờng Nghi n ứu ph ng x m i trư ng v nhi m m i trư ng sử ụng nh n v li n qu n ho phép th o õi i n m i trư ng kh ng kh ng ph ng ph ng x v t nh h nh ti n h nh nhi u năm qu th nh phố l n H N i, Tp Hồ Ch Minh v th nh phố nh n nghi n ứu nhi m m i trư ng i n nghi n ứu kh o s t nồng ung p số liệu n n v ho t n Việt N m M t th m nh m ng t nh ặ thù L ph n ứng ng (INAA), k h ho t n utron xử l h l h t nh n nhằm ổ tr v phư ng ph p v thự th i gi n qu , ối tư ng ng u; ho ng nh n ng nghiệp v sinh h SVTH: Nguyễn Nhật Quyên L o Kỹ thuật hiệu qu k từ ng y o p, o qu ng ph t tri n ng nh m r ng kh x y ựng, ho phép tri n kh i nguy n tố vi lư ng h nh x kỹ thuật ự phổ, sắ k lỏng nh u m u thăm hùm n utron (RNAA), k h ho t n utron g mm tứ th i nh u Hiện n y, nhi u quy tr nh ph n t h ổn mỏ t sử ụng lĩnh vự kh th nh ph n vụ thử v kh v kỹ thuật k h ho t n utron ụng ụ phổ vùng kh ki n v tử ngo i, qu ng k ng n lử , v v nh lư ng nguy n tố o nguy n tố v i ng, (PGNAA), huỳnh qu ng ti X (XRFA) C ti n h nh Ngo i r , Ng nh h t nh n l sử ụng kỹ thuật ph n t h h tr kh L t v o ho t kỹ thuật h t ạt n ân ti n h nh ph n t h h m lư ng k h ho t n tron v ng nhi m ng nghiệp v L t Ứng ụng Cs- 37 tr n to n l nh thổ nư 7.8.3 P át triển kỹ t uật p ân tíc ph n ứng ng m t số khu nh n ph ng x nh n t o sinh r ố h t nh n tr n th gi i nh hư ng kỹ thuật ph n t h h t nh ho h vụ ho nhi u ối tư ng kh h vụ ph n t h ho ng nh v kh i th ; ho ng nh gi ng kho n nhằm x x u kh h t x nh nh nguồn gố nh qu tr nh tr o ổi h t v h p thụ Trang 86 Luận văn tốt nghiệp nguy n tố nhi m GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh lo i y trồng; ph n t h ho n m i trư ng kh v h ng h , s n ph m tr n m u ối tư ng m i trư ng i n Ngo i r , ph n t h ng l m t hư ng lo i v i tr n phụ vụ nghĩ thự t h ti u kh nh u nh gi mứ ng t Trung ki m nh nh m i năm ph n t h nh kỹ thuật h t nhân 7.8.4 Ng iên cứu trìn tự n iên Sử ụng ồng v ph ng x m i trư ng k t h p v i kỹ thuật ứu i n i n nhi u qu tr nh s tư ng ồi l p nghi n ứu v ứng ụng yt i v yl ps nguồn nư vv K th pv i o; r r n x ối nh qu tr nh i huy n nh gi tố v nguồn gố v nh gi kh nhi m i t l hư ng, tố h t, uy tu, n o l ng ập th y iện; x n s ồi l p nguồn nư nh sinh ho t k t qu nghi n ứu nh qu n l ng nh n ng nghiệp, th y l i tr ng v m ng nghĩ thự t nghi n lĩnh vự v nh qu n l thự việ th ng tin v th y văn v p ho C th ng tin qu n tr ng hồ nư ng m v nghi n ứu h t nh n ung th k ồi i huy n nhằm gi p ho nh v tr v tố u ph ng x o m n, tr m t h, r r , v v ng, l ng s ng v i vét h p l , m ng l i hiệu qu kinh t hồ; x ồi, nh ng nh số liệu i u tr qu n o 7.8.5 Ứng dụng kỹ t uật ạt n ân k trùng bảo quản biến tín vật liệu Lĩnh vự kho h v ng nghệ ứ x nhằm o qu n thự ph m v n ng s n, ỏng, h t k h th h tăng trư ng thự vật, h ph m nghi n ứu v tri n kh i kh th nh năm qu ứng ụng kỹ thuật h t nh n ho to n m i trư ng Thi t Co-6 ng năm 98 mụ h nh phụ vụ ho lĩnh vự nghi n ứu n y l o Nguồn Co-6 v i ho t n m r hư ng nghi n ứu ứng ụng nguồn quy m h ng g n h tr n l i hiệu qu kinh t u kCi ng nghệ ứ x k t qu nghi n ứu thu , m t nguồn quy m ùng ho mụ h khử trùng, i n t nh vật liệu, i t o sinh khối, h t o m t số h ph m ằng ứ x h t m ng v xin, m ng hữ ph ng hống n m thự vật, v v mụ n o qu n n ng s n thự ph m ng nghiệp SVTH: Nguyễn Nhật Quyên u ti n v i ho t o, n nguồn g mm lắp ặt t i L tv o Việt N m Tr n ng nghiệp v i ho t s kCi lắp ặt t i H N i v o năm 989; kCi ùng ho khử trùng ụng ụ v Trang 87 Luận văn tốt nghiệp s n ph m GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh ng nh y t v ng nh kh lắp ặt v v o ho t ng t i Tp Hồ Ch Minh từ th ng / 999 7.8.6 Trong công ng iệp Dùng ứ x n utron từ L ph n ứng L t hi u x sili t o linh kiện iện tử, hi u x l m lệ h m ng tinh th ùng t om u Top z, S phir l hư ng ứng ụng m ng hiệu qu kinh t Kỹ thuật s n ph tri n kh i th nh thi t mặt gi y v g ng M i năm, h ng hụ ng n m2 UV Hư ng ứng ụng n y Nghi n ứu thi t k , x y ựng mứ h t lỏng nh m y nh n B n thù nh ằng ứ x ti ng o ng ng kỹ thuật ki m tr kh ng ph h y m u nh m y, ki m tr t v th p h p thụ v i ng k nh h t, ki m tr h t lư ng ph p ứ x t n x ngư mật x gi y ph l ng ằng nh tr n phối liệu ph t tri n t i s ng nh h t ng l m t ng nh h t nh n m nhi u trư ng h p kh ng hưng nghi n ứu v ng nghiệp ằng kỹ thuật h t nh n o hẳng h n sử ụng phư ng ph p ứ x truy n qu h ự t m (UV) lo i n qu o y huy n s n xu t i , ng nghiệp, v v ng ống kim lo i qu v nhi u kh h h ng qu n t m hệ o nh k n ng nghiệp h phư ng ph p kh hụp ki m tr hi u nhồi o th y th , h t lư ng mối h n nh gi t nh tr ng n4mv hư ng ặ n th p n m ng nghiệp ng tr nh x y ựng; sử ụng phư ng nh h t lư ng ng tr nh ng gi o th ng, o vật liệu, v 7.8.7 ịc vụ đo liều xạ Nghi n ứu kỹ thuật o li u ứ x , sử ụng nhằm ki m so t v nh lư ng x h n h p Hiện n y s n ti u ngư i h nh nhi m sắ th SVTH: Nguyễn Nhật Quyên ti p x v sinh h c t , n utron v ứ li u k nh n n v i ph ng x nh n ph ng x ph t g mm x y ựng th nh t ng nghiệp h kh s n xu t th o õi li u hi u ho h ng trăm s yt , li u hi u ằng ph n t h nư nh u g mm , ng nh h t nh n ùng kỹ thuật nhiệt ph t qu ng h ng ng n lo i ứ x kh phư ng ph p vật l , h Ngành Kỹ thuật nh th nh ph n ng ho phép tri n kh i iện r ng Nghi n ứu s i o lympho m u ngo i vi ng ti n h nh nhi u năm Trang 88 Luận văn tốt nghiệp qu ho m t số số ối tư ng lo i h GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh n ng nh h t nh n v n kh nh u tr n từ n h nh Ngh tri n kh i nghi n ứu ối v i m t n t nh L m ồng nhằm h t ùng n ng nghiệp D h vụ n to n ứ x ng n sứ khỏ ng l m t nh gi nh hư ng n h ng hư ng phụ vụ x h i thi t thự , ặ nh /N -CP ng y 6/7/ 998 v hư ng lệnh An to n v ki m so t ứ x L/CTN o Ch t h nư ph iệt k n hi ti t thi h nh Ph p hu n ng y 3/7/ 996 7.8.8 T iết kế c ế tạo t iết bị điện tử ạt n ân Nghi n ứu thi t k v ng m t kho y h h t o thi t h t nh n, h t nh n phụ vụ ho s hư ng tri n kh i th nh ng nghiệp v nh n tr ng x k thận, o su t li u, v v ; o ti n thi t h nh s nn r tr n o n ệnh ho kho y h h t ov Chẳng h n, nhi u kho y h u ph n t h nh gi int rf phổ k h t nh n tr n m y vi t nh phụ vụ nghi n ứu v h t tập trung iốt, h t lư ng v ng, nhi u huy n gi o ho s ghép nối v i m y vi t nh h t nh n; h t o SVTH: Nguyễn Nhật Quyên l ồng v ph ng x , g p m v ph n t h h t nh n hệ o phụ vụ nhu hệ ph n t h huỳnh qu ng ti X ng nh ng ng nh h t nh n nhằm t o i u kiện ho u th trư ng h t nh n nư thi t ng lĩnh vự nghi n ứu kh ng nh h nh th nh v ph t tri n việ ứng ụng kỹ thuật h t nh n v ph n m r ng nhu ho t s nhu ih u; i việ h n x y ựng hệ h vụ ph n t h, v v Trang 89 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh ƣơng 8: P ÂN R T T O QU N Đ ỂM NĐ T QU RK Từ thập ni n th k n n y, nh xu t h i s u v o nghi n ứu Vật l h t C h t n n y h ng nh y m y gi tố , nh kho n g i l “ Vật l h t lư ng o” u ti n: l tron, photon, proton, notron, pozitron, notrino, m zon ng y l n n kho ng - Nh m photon: h h t C h tn y ph n l m nh m: h t photon - Nh m l pton: gồm h t khối lư ng nhẹ - Nh m m zon: gồm h t khối lư ng trung - Nh m rion: gồm h t khối lư ng nặng Nh m h t m zon v rion ng il r gi thuy t t t nh h t “h ron” h t h ron u n u thập ni n , G llm n u t o từ m t lo i h t n n g i l h t “qu rk” u ti n ngư i ho h t h ron qu rk ( own), qu rk s (str ng ), v C ặ trưng u t o từ h t qu rk ph n h t l : qu rk up (up), qu rk qu rk - iện t h Q 2 e( Q = ) 3 Qu rk u, , t Q= Qu rk , s, Q=- -1 e( Q = ) 3 - B rion t h B T t qu rk u rion t h B = - Số l S C qu rk số l S = - Spin s T t qu rk ul h t f mion SVTH: Nguyễn Nhật Quyên spin s = Trang 90 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh UT O ấu tạo ạt proton t eo quark Proton T R RON T O QU RK u t o từ qu rk u v qu rk th o th nh ph n : p = u Sự h p th nh n y ph i Thật vậy: p = u o m ng nh luật o to n: iện t h, u rion t h v số l : u Q: = 2 + 3 B: = 1 + + 3 S:0=0+0+0 ấu tạo ạt notron theo quark Notron u t o từ qu rk u v qu rk th o th nh ph n: n = u Nghiệm l i nh luật: Q: = 1 - 3 B: = 1 - 3 S: = + + 8.3 P ÂN R  T Từ O QU N Đ ỂM NĐ nu lon th o qu rk, t th y ph n r  h t nh n h l ut o huy n ổi giữ h qu rk proton v notron 8.3.1 Phân rã  Trong ph n r - m t qu rk l -1 huy n th nh qu rk u ồng th i ph ng r h i l pton v ~0 n00  p11 + e0-1 + ~0 Thật vậy: (u Q: ( )= (u u ) -1 + ~0 1 2 - - )=( + - )-1+0 3 3 3 SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang 91 Luận văn tốt nghiệp B: ( GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh 1 1 1 + + )=( + + )+0+0 3 3 3 S: ( + + ) = ( + + ) + + 8.3.2 Phân rã  + Trong ph n r +, m t qu rk u huy n th nh qu rk ng th i ph ng r v 00 p11  n10 + e01 + 00 Thật ( u + u + d ) = ( u + d + d ) + e00 + 00 Q: ( 2 1 + - )=( - - ) + + 3 3 3 B: ( 1 1 1 + + ) = ( - - ) + + 3 3 3 S: ( + + ) = ( + + ) + + O TƢƠN Trong tự nhi n t t t T vật, tư ng ng qu rk tư ng t nh u th o lo i tư ng s u: Tƣơng tác ấp dẫn Ch nh l nh luật v n vật h p n N wton, v i h t trung gi n m ng tư ng t l graviton ( G00 ) Tƣơng tác điện từ C s l nh luật Coulom v i h t trung gi n m ng tư ng t tư ng t m h nh ho n h nh nh t, iện lự h y l lo i lư ng tử Tƣơng tác mạn Ch nh l tư ng t truy n tư ng t l l photon ( 00 ) h t nh n, tư ng t n y gắn v i nu lon l i v i nh u H t trung gi n l gluon Tƣơng tác yếu H t trung gi n m ng tư ng t ph n r V TƢƠN l W+, W-, Z0 Tư ng t n y i u h y u l qu tr nh ụ i n h nh l ph n r  T Y U- SVTH: Nguyễn Nhật Quyên TM ON V TO TRUN GIAN W+, W-, Z0 Trang 92 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Như h t trung gi n truy n tư ng t h t W+, W- v Z0 Vậy y ul h tn yl g? L yv ụ m t tư ng t y u ổ i n ph n r  : n10  p11 + e0-1 + ~0 m t h t m zon W + , W- ( g i l v to trung Nghi n ứu qu tr nh n y ngư i t th y gian), l h t trung gi n m ng tư ng t l i kh H t n y giống photon v gluon iện t h  ( Q = h ối v i W+ ; Q = - Trong qu tr nh ph n r - n i tr n, m t qu rk W- , h t n y s u spin s = ối v i W- ) huy n th nh qu rk u s u ph t r h t ph n r th nh l tron ( ) v ph n notrino Rõ r ng h t W- l “ u nối” giữ qu rk v l pton n năm 97 , m t l thuy t kh ho n h nh thống nh t h i lo i tư ng t t y u, l n y ngư i t m i s khẳng Như tư ng t th m khối lư ng kho ng G V y u h l m t mặt th h t trung gi n W+ , W- , Z0 Tư ng t qu h t W+, W- v nh tồn t i nữ l Z0 H t n y kh ng m ng iện, m t h t thứ iện từ v tư ng tư ng t iện từ, v y u ho th y mối li n hệ th ng qu rk v lepton 86S K N T nh “ hẵn lẻ” o to n tư ng t t O TO N T N N tr ng th i h y h m s ng u ổi h h i h t Tuy nhi n y u, t nh hẵn lẻ kh ng y u C TRON hệ nh th nghiệm o to n Tư ng t nh Vật l l thuy t l ngư i x TƢƠN T Y U i t nh h t th y ổi h y hứng tỏ rằng, trong ph n r  thu v số tư ng u ti n n u l n th nghiệm không b o to n t nh hẵn lẻ ph n r  th v o năm 956 Thuy t notrino h i th nh ph n (L v Dư ng, L n u S l m) ho rằng: spin n , spin gi i th h ph n notrino ối song v i xung lư ng th nghiệm v kh ng SVTH: Nguyễn Nhật Quyên notrino song song v i xung lư ng n Th o thuy t n y th ho n to n o to n t nh hẵn lẻ tư ng t y u Trang 93 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh P ần K T UẬN H t nh n nguy n tử h tồn t i kh ng n, m t h i m t tư ng lu n i k m ng: n v kh ng n l tư ng ph ng x ối v i h t nh n Qu luận văn, t i t qu tr nh ph ng x , m t h t nh n tự i n ổi th nh m t h t nh n kh ti y r v i tố o v i kh V i ứng ụng ng y ng nhi u m xuy n v o vật h t tư ng ph ng x sinh h , y h , kh o ổ h … th việ nghi n ứu l thuy t, ứng ụng v tr nh hi u i t v k m th o tư ng ph ng x l v ng nh kho h : phư ng tiện ph t ng ùng qu n tr ng Tuy nhi n o th i gi n n h n h n n luận văn h i v o nghi n ứu m t ph n l thuy t tư ng ph ng x , , , m t v i phư ng tiện ph t hiện, ứng ụng tư ng ph ng x , nghi n ứu ph n r i, m ta th o qu n i m n hư i thật s u v o qu tr nh H i ụng ụ, phư ng tiện n ắt, o, tư ng ph ng x v o n h t tư ng ph ng x , ,  Nghi n ứu m t v i ốn gi thuy t: T m hi u i, m ho n th nh m ph ng x S n su t ồng v nh n t o, ứng ụng i sống on ngư i Nghi n ứu ph n r i nghi n ứu kho h m nh Qu êt th o qu n i m i o o m hi u i t s u h n v tư ng ph ng x n i ri ng v Vật l nguy n tử h t nh n n i Tuy ut y y h l m, t i nghi n ứu kho h l ti n s un y m hoặ th vi t i nghi n ứu kho h Tuy nhi u ố gắng việ l m iv nhỏ i nghi n ứu kho h th ti p tụ ph t tri n th m kh v ng t h nh sử s i s t v n i ung l n h nh thứ , r t mong luận văn l ng g p t i ph ng x trư ng phổ th ng t i v n kh ng tr nh khỏi qu th y v ho n thiện h n Sinh vi n thự SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang 94 n Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh T UT Lư ng Duy n B nh: Vật L thuật Kho h ng nghiệp, tập MK O i ng ùng ho , ph n m t, qu ng h trư ng ih ùng ho khối kỹ v vật l nguy n tử v h t nh n NXB v kỹ thuật - 2000 Nguy n Xu n Ch nh, Vật l s i phổ th ng NXB Kho h kỹ thuật - 2001 Nguy n Th Kim Cư ng, Luận văn, Ph ng x v ứng ụng y h c ih C n Th - 2005 Ho ng Xu n Dinh, Vật l h t nh n nguy n tử ih C n Th - 2001 D vi H lli y, Ro rt R sni k, J rj W lk r: C s Vật L , tập s u Qu ng h v Vật L lư ng tử NXB Gi o ụ - 2009 Nguy n Th Th y Hằng: Vật l h t n ih C n Th - 2009 Ph m Quố Hùng, Vật l h t nh n v ứng ụng NXB ih quố gi H N i - 2007 Ng Qu ng Huy, C s Vật l h t nh n NXB Kho h SVTH: Nguyễn Nhật Quyên kỹ thuật - 2006 Trang 95 ... v Ứng ụng N n u sống Đ T t i h nghi n ứu l thuy t, kh ng ti n h nh thự nghiệm Ƣ T Nhận NĐ T t i Thu thập v nghi n ứu t i liệu Vi t i luận văn B o vệ luận văn SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận. .. 75 Diệt trùng o qu n liệu, vật liệu y t SVTH: Nguyễn Nhật Quyên Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh Diệt khối u 76 Ứng ụng hiệu ứng h h , vật l ứ x 76 T ụng ứ... iệt ho n th nh luận văn m nh L i u ti n m xin h n th nh môn Sư ph m Vật l Ti p m n trư ng t o i u kiện thuận l i, ung n m xin h n th nh t nh ho m th i gi n qu ih C n Th , kho Sư ph m, p t i liệu