Xây dựng hệ thống bài thí nghiệm vật lý hạt nhân báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp cơ sở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ Tên đề tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ HẠT NHÂN Mã số: CS.2010.19.107 Chủ nhiệm đề tài: CN Trương Trường Sơn Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ Tên đề tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ HẠT NHÂN Mã số: CS.2010.19.107 Xác nhận quan chủ trì đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2011 Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Họ tên Đơn vị cơng tác lĩnh vực chuyên môn Trương Trường Sơn Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Tp HCM Nội dung nghiên cứu phân công - Xây dựng kế hoạch nghiên cứu - Thiết kế, lắp đặt tiến hành thực nghiệm thí nghiệm - Viết tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Phạm Nguyễn Thành Vinh Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM - Thiết kế, lắp đặt tiến hành thực nghiệm thí nghiệm - Viết tài liệu hướng dẫn thí nghiệm MỤC LỤC Trang Mục lục Tóm tắt kết nghiên cứu đề tài (tiếng Việt) Tóm tắt kết nghiên cứu đề tài (tiếng Anh) MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phương pháp nghiên cứu Kết đề tài Kết luận chung 26 Kiến nghị nghiên cứu 26 Tài liệu tham khảo 27 Phụ lục: số liệu thí nghiệm vật lý hạt nhân 30 Mẫu 1.10 CS TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ HẠT NHÂN Mã số: CS.2010.19.107 Chủ nhiệm đề tài: CN Trương Trường Sơn Tel: 0908889083 E-mail:trtruongson@gmail.com Cơ quan chủ trì đề tài : Trường Đại học Sư phạmTp.HCM Thời gian thực hiện: Từ tháng 4/2010 – 4/2011 Mục tiêu: Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng biên soạn tài liệu thí nghiệm Vật lý hạt nhân đáp ứng nhu cầu đào tạo cho hệ Cử nhân chuyên ngành Vật lý hạt nhân, Thạc sĩ vật lý hạt nhân: - Bài 1: Đo hoạt độ nguồn phóng xạ Anpha - Bài 2: Khảo sát vùng Plateau suy giảm số đếm theo khoảng cách hệ đo đơn kênh sử dụng Detector NaI - Bài 3: Xác định bề dày hấp thụ nửa hệ số suy giảm tuyến tính, suy giảm khối - Bài 4: Xây dựng đường chuẩn lượng xác định nguồn phóng xạ chưa biết - Bài 5: Xác định thông số kỹ thuật hệ đo gamma phông thấp – đặc trưng phổ gamma - Bài 6: Khảo sát suy giảm suất liều theo khoảng cách phơng phóng xạ mơi trường Nội dung chính: Xây dựng đề cương nghiên cứu, khảo sát thiết bị, lập kế hoạch xây dựng thí nghiệm Xây dựng thực nghiệm thí nghiệm vật lý hạt nhân Hoàn thiện kết nghiên cứu để biên soạn thành giáo trình thức Mẫu 1.10 CS Kết đạt (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế-xã hội): Bộ số liệu thí nghiệm hạt nhân Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm cho sinh viên năm thứ hệ cử nhân Mẫu 1.11 CS SUMMARY Project Title: Design practical lessons nuclear physics Code number:CS.2010.19.107 Coordinator: Truong Truong Son Implementing Institution : Ho Chi Minh City University of Pedagogy Duration: from April 2010 to April 2011 Objectives: - Research, design and compile textbook practical nuclear physics for the teaching in Physics departerment About lesson: + Lessson 1: Measure alpha source radioactivity + Lessson 2: Investigate Plateau curve and the decline of counts dependence on distance of NaI detector system + Lessson 3: Determine absorbtion half - thickness and linear attenuation and volume attenuation coefficient + Lesson 4: Form the energy calibration curve and determine the unknown source + Lesson 5: Determine technical parameters of low background – gamma spectrometer system and gamma spectrum characteristics + Lesson 6: Investigate the decline of dose rate dependence on distance environmental radiation background Main contents: - Design research plan, survey equipment, design lesson about practical nuclear physics - To conduct experiment lesson about practical nuclear physics - Complete results and compile textbook practical nuclear physics Results obtained: - Data of lesson about practical nuclear physics - Textbook practical nuclear physics for the the third years students and -1- MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, Khoa Vật lý có phịng thí nghiệm vật lý hạt nhân với trang thiết bị đồng đại Để sớm khai thác hiệu phịng thí nghiệm vật lý hạt nhân việc giảng dạy thực hành cho sinh viên Nhằm chủ động kế hoạch đào tạo, việc xây dựng hệ thống thí nghiệm vật lý hạt nhân biên soạn tài liệu hướng dẫn thí nghiệm vật lý hạt nhân cần thiết cấp bách Từ lý thực đề tài: “Xây dựng hệ thống thí nghiệm vật lý hạt nhân” Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng biên soạn tài liệu thí nghiệm Vật lý hạt nhân đáp ứng nhu cầu đào tạo cho hệ Cử nhân chuyên ngành Vật lý hạt nhân, Thạc sĩ vật lý hạt nhân: - Bài 1: Đo hoạt độ nguồn phóng xạ Anpha - Bài 2: Khảo sát vùng Plateau suy giảm số đếm theo khoảng cách hệ đo đơn kênh sử dụng Detector NaI - Bài 3: Xác định bề dày hấp thụ nửa hệ số suy giảm tuyến tính, suy giảm khối - Bài 4: Xây dựng đường chuẩn lượng xác định nguồn phóng xạ chưa biết - Bài 5: Xác định thông số kỹ thuật hệ đo gamma phông thấp – đặc trưng phổ gamma - Bài 6: Khảo sát suy giảm suất liều theo khoảng cách phơng phóng xạ mơi trường Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu - - Tiếp cận vấn đề nghiên cứu thông qua trao đổi chuyên môn với đồng nghiệp, chuyên gia lĩnh vực, thông qua việc nghiên cứu tài liệu, tạp chí khoa học nước đăng tải từ mạng Internet Đề tài nghiên cứu thông qua việc tổng hợp tài liệu, tính tốn xử lí số liệu nhằm đưa kết bảo đảm tính xác mặt khoa học Đồng thời có -2- - phản biện cố vấn khoa học, đồng nghiệp chuyên gia qua trao đổi chuyên môn, qua buổi báo cáo khoa học Các nghiên cứu đề tài tập trung nghiên cứu tìm phướng án trình bày hướng dẫn thí nghiệm hiệu quả, giúp sinh viên hiểu tự làm thực hành thiết bị có phịng thí nghiệm vật lý hạt nhân – khoa Vật lý Nội dung Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài tập trung thực nội dung đây: (1) Xây dựng đề cương nghiên cứu, Khảo sát thiết bị, lập kế hoạch xây dựng thí nghiệm (2) Xây dựng thực nghiệm thí nghiệm vật lý hạt nhân (3) Viết báo cáo kết thực đề tài (4) Hoàn thiện kết nghiên cứu để biên soạn thành giáo trình thức -3- KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI BÀI ĐO HOẠT ĐỘ NGUỒN PHÓNG XẠ ALPHA * Mục đích - Nắm vững thao tác sử dụng máy đo Alpha-Beta UMF-2000 - Xác định hiệu suất ghi detector - Xác định hoạt độ phóng xạ alpha phương pháp tuyệt đối * Giới thiệu máy đo tổng hoạt độ alpha Máy đo tổng hoạt độ alpha beta sản xuất yêu cầu TY 4362003-3186731-2002 đo theo mục đích sau : Đo tổng hoạt độ beta hạt nhân phóng xạ mẫu thực phẩm, mẫu đất, nước, phin lọc khơng khí Đo tổng hoạt độ alpha hạt nhân phóng xạ mẫu dày mỏng Máy UMF 2000 Máy UMF 2000 thiết bị dùng phịng thí nghiệm chủ yếu Máy có phận : thiết bị đo, phận điều khiển, phận bảo vệ hoạt động, phận điện tử, phận đếm gộp hai kênh với đồng hồ đếm  Thiết bị đo - Detector bán dẫn làm từ silic nhơm có điện trở cao với chiều dài detector 20x20 mm, đặt giá đồng có mạ Crom Giá đỡ đựng mẫu đặt sát detector ... việc xây dựng hệ thống thí nghiệm vật lý hạt nhân biên soạn tài liệu hướng dẫn thí nghiệm vật lý hạt nhân cần thiết cấp bách Từ lý thực đề tài: ? ?Xây dựng hệ thống thí nghiệm vật lý hạt nhân? ??...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ Tên đề tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI THÍ NGHIỆM VẬT LÝ HẠT NHÂN Mã số: CS.2010.19.107... tiêu nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng biên soạn tài liệu thí nghiệm Vật lý hạt nhân đáp ứng nhu cầu đào tạo cho hệ Cử nhân chuyên ngành Vật lý hạt nhân, Thạc sĩ vật lý hạt nhân: - Bài