Luận văn thạc sĩ Vật lý nguyên tử, Hạt nhân, Máy gia tốc Tandem Pelltron

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ -*** - NGUYỄN THỊ LÂN CHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO MÁY GIA TỐC TANDEM PELLETRON DÙNG PHẢN ỨNG 27Al (p, γ) 28Si LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ Nguyễn Thị Lân CHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO MÁY GIA TỐC TANDEM PELETRON DÙNG PHẢN ỨNG 27Al (p, γ) 28Si Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán hướng dẫn: PGS TS Lê Hồng Khiêm Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn kết trình hai năm học tập nghiên cứu em trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội với giúp đỡ, động viên thầy cô giáo, anh chị bạn học viên Cao Học ngành Vật Lý Nguyên Tử, Hạt Nhân Năng Lượng Cao khóa 2011 - 2013 Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô sâu sắc đến PGS.TS Lê Hồng Khiêm – Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chuyên ngành những học thực nghiệm nghiên cứu khoa học vơ q báu để em hoàn thành luận văn Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Nguyễn Thế Nghĩa, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQGHN, nhiệt tình hướng dẫn bảo em kiến thức quan trọng vô hữu ích máy gia tốc thiết bị điện tử hạt nhân suốt q trình làm thí nghiệm hệ máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 Nhờ mà em thực đề tài cách dễ dàng nhanh chóng Với tình cảm chân thành, em xin gửi cảm ơn tới thầy cô tham gia giảng dạy lớp Cao Học Vật Lý, khóa học 2011 – 2013, giảng dạy cho chúng em suốt quãng thời gian chúng em học tập Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè bên cạnh em, động viên, giúp em vượt qua khó khăn để hồn thành đề tài Mặc dù nỗ lực cố gắng, song, chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy cơ, anh chị bạn Hà Nội, tháng 10 năm 2013 Học viên Nguyễn thị Lân MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương - GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC PHẢN ỨNG 27Al(p,γ)28Si 1.1 Sơ lược phản ứng hạt nhân…………………………………………………4 1.1.1 Phân loại phản ứng hạt nhân………………………………………… 1.1.2 Các định luật bảo toàn………………………………………………… 1.1.3 Động học phản ứng hạt nhân………………………………………… 27 28 1.2 Vai trò phản ứng Al(p,γ) Si……………………………………….12 1.3 Một số kết nghiên cứu có phản ứng Al27(p,γ)Si28………… 12 Chương - TỔNG QUAN VỀ HỆ MÁY GIA TỐC PELLETRON 5SDH-2 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA NÓ 2.1 Giới thiệu sơ lược cấu tạo máy gia tốc Pelletron 5SDH-2……….17 2.1.1 Nguồn ion……………………………………………………………… 17 2.1.2 Buồng gia tốc chính…………………………………………………….20 2.1.3 Hệ chân khơng………………………………………………………… 20 2.1.4 Các phận hội tụ, điều chỉnh chùm tia…………………………….22 2.1.5 Các kênh máy gia tốc, điều chỉnh chùm tia… ……………25 2.2 Nguyên lý hoạt động máy gia tốc Pelletron 5SDH-2…….…… .28 2.3 Cơ sở vật lý máy gia tốc Pelletron 5SDH-2………………………… 29 Chương - BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM VÀ DÙNG PHẢN ỨNG Al27(p,y)Si28 ĐỂ CHUẨN NĂNG LƯỢNG 3.1 Bia……………………………………………………………………………….32 3.2 Hệ phổ kế gamma thu nhận liệu…………………………………… 33 3.2.1 Hệ phổ kế……………………………………………………………… 33 3.3.2 Các phần mềm thu nhận liệu………………………………………35 3.3.3 Xây dựng đường cong chuẩn cho hệ phổ kế gamma……… …… 35 3.3 Các bước tiến hành thực nghiệm……… …….………… ………… 39 Chương – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………………… 41 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Giản đồ lượng phản ứng hạt nhân Al27(p,γ)Si28 Hình 2.1: Cấu tạo nguồn ion RF Hình 2.2: Cấu tạo nguồn SNICS II Hình 2.3: Sơ đồ thấu kính Einzel Hình 2.4: Sơ đồ ngun lý nam châm tứ cực - ghép đơi Hình 2.5: Kênh phân tích máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 Hình 2.6: Kênh cấy ghép ion máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 3.2: Sơ đồ khối hệ điện tử Hình 3.3: Đường cong hiệu suất ghi det NaI dùng thí nghiệm Hình 3.4: Đường cong chuẩn lượng hệ đo Hình 4.1: phổ gamma ứng với lượng proton 886keV Hình 4.2: phổ gamma ứng với lượng proton 987 keV Hình 4.3: phổ gamma ứng với lượng proton 988 keV Hình 4.4: phổ gamma ứng với proton lượng 989 keV Hình 4.5: phổ gamma ứng với proton lượng 990 keV Hình 4.6: phổ gamma ứng với proton lượng 991 keV Hình 4.7: phổ gamma ứng với proton lượng 992 keV Hình 4.8: phổ gamma ứng với proton lượng 993 keV Hình 4.9: đồ thị biểu thị mối tương quan lượng số đếm Hình 4.10: đường cong chuẩn lượng cho máy gia tốc DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tỉ số phân nhánh hiệu suất ghi phân rã hình Bảng 1.2: Cường độ cộng hưởng tạo thành phản ứng Al27(p,y)Si28 Bảng 4.1: Số liệu thực nghiệm thu Bảng 4.2: Năng lượng hiển thị lượng thực proton MỞ ĐẦU Máy gia tốc hạt tích điện lượng thấp có ứng dụng ngày nhiều nghiên cứu vật lý hạt nhân, vật lý nguyên tử nhiều lĩnh vực khoa học khác y tế, sinh học, khoa học vật liệu, môi trường, khảo cổ học Một tham số quan trọng cần phải biết xác lượng hạt sau khỏi buồng gia tốc vào đối tượng cần nghiên cứu độ tòe lượng Thông thường, thông tin lượng chùm hạt xác định qua đại lượng trung gian liên quan đến tham số máy gia tốc Tuy nhiên, giá trị lượng tính phương pháp cho độ xác khơng mong muốn, đặc biệt cho nghiên cứu đòi hỏi cần phải biết lượng chùm hạt với độ xác cao Chẳng hạn nghiên cứu phản ứng hạt nhân, lượng chùm hạt tới đập vào bia định toàn động học phản ứng hạt nhân Nếu lượng chùm hạt tới với độ xác cao sai số đại lượng vật lý tính lớn Vì vậy, việc xác định xác lượng chùm hạt sau khỏi buồng gia tốc đóng vai trị vơ quan trọng điều kiện tiên Chuẩn lượng cho máy gia tốc việc xây dựng phụ thuộc lượng chùm hạt gia tốc vào tham số máy dùng để tính lượng chùm hạt, cụ thể hiệu điện buồng gia tốc dùng để gia tốc chùm hạt Thơng thường mơ tả phụ thuộc đa thức Số điểm thực nghiệm dùng để xây dựng đa thức nhiều độ xác đường cong chuẩn lượng cao Năm 2011, trường Đại học khoa học tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội lắp đặt hệ máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 nhằm mục đích phục vụ nghiên cứu giảng dạy lĩnh vực vật lý hạt nhân thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật hạt nhân Đây loại máy gia tốc tĩnh điện có điện áp 1.7 MV Một hướng nghiên cứu vật lý hạt nhân máy gia tốc nghiên cứu phản ứng cộng hưởng gây chùm hạt tích điện phục vụ cho lĩnh vực thiên văn học Như nói, để triển khai nghiên cứu phản ứng hạt nhân này, cần phải biết xác lượng chùm hạt chúng đập vào bia độ tòe lượng Về nguyên tắc, lượng đọc trực tiếp bàn điều khiển máy Phần mềm tính lượng hãng cung cấp lượng chùm hạt tính qua gia tốc số tham số đặc trưng khác máy Tuy nhiên, máy thiết kế chủ yếu cho mục đích phân tích (RBS, PIXE, NRA…) nên độ xác cách chuẩn lượng chắn không thỏa mãn đòi hỏi nghiêm nghặt nghiên cứu phản ứng hạt nhân Chính vậy, cần phải xây dựng phương pháp chuẩn lượng độc lập, mặt để khẳng định mức độ xác phương pháp chuẩn hãng chế tạo máy đưa ra, mặt khác giảm ảnh hưởng tối đa sai số độ bất định chùm hạt tới gây phân tích số liệu phản ứng hạt nhân Trong nghiên cứu vật lý hạt nhân thực nghiệm dùng chùm hạt tích điện từ máy gia tốc, thông thường lượng chuẩn thông qua phản ứng hạt nhân biết, mức lượng hạt nhân hợp phần nghiên cứu kỹ đưa với độ xác đủ cao Một vài phản ứng số phản ứng cộng hưởng 19F(p,α)16O, 19F(p,α)16O, 27Al(p,γ)28Si, 13C(p, γ)14N Với điều kiện thực tế phòng thí nghiệm lợi bia có sẵn phản ứng 27 28 Al(p,γ) Si lựa chọn tối ưu Mặt khác, phản ứng hay sử dụng nhất, độ rộng cộng hưởng vùng lượng mà quan tâm cỡ vài chục eV Chẳng hạn cộng hưởng tương ứng với lượng chùm proton đến 991.9 keV (trong hệ LAB) có độ rộng 80 eV Trong hạt nhân hợp phần, 28 Si tạo thành 27 Al bắt proton lượng thấp có hàng loạt cộng hưởng, lượng mức cộng hưởng biết xác Do vậy, định chọn phản ứng hạt nhân để chuẩn lượng cho máy gia tốc Ngoài ý nghĩa thực tế này, luận văn xem bước tập dượt để nghiên cứu phản ứng hạt nhân cộng hưởng máy gia tốc nhỏ Đề tài luận văn chọn là: Chuẩn lượng cho máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 dùng phản 27 28 ứng Al(p,γ) Si Luận văn gồm phần mở đầu, phần kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục bốn chương, cụ thể là: Chương I: Giới thiệu sơ lược phản ứng 27 28 Al (p,γ) Si Chương I dành riêng để giới thiệu sơ lược lí thuyết phản ứng hạt nhân số nét phản ứng 27 28 Al (p,γ) Si, phản ứng chọn cho mục đích luận văn Chương II: Tổng quan hệ máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 khả ứng dụng Thí nghiệm thực trực tiếp hệ máy gia tốc Do đó, cần phải có hiểu biết tổng quát số phận quan trọng hệ máy, yếu tố góp phần làm cho kết thực nghiệm xác Chương III: Bố trí thí nghiệm Chương giới thiệu cách chi tiết thiết bị chương trình cần thiết sử dụng thí nghiệm, q trình bố trí thí nghiệm thực thí nghiệm làm rõ Chương IV: Kết thảo luận Trình bày thảo luận kết thực nghiệm thu Đánh giá đưa đề xuất làm tăng độ xác thí nghiệm Luận văn dài 52 trang bao gồm bảng biểu, 22 hình vẽ tài liệu tham khảo Hiệu suất ghi tuyệt đối phụ thuộc vào loại detector hình học đo Cịn hiệu suất ghi nội định nghĩa là: (3.2) Khơng phụ thuộc vào hình học đo Hai hiệu suất ghi có mối liên hệ:  int   abs 4  (3.3) Với Ω góc đặc detector chắn so với nguồn Đối với hệ phổ kế gamma, loại hiệu suất ghi thường sử dụng bao gồm: hiệu suất ghi đỉnh hấp thụ toàn phần, hiệu suất ghi tổng cộng, hiệu suất tương đối so với đêtectơ nhấp nháy NaI(Tl) Có thể xác định hiệu suất ghi hệ phổ kế tính toán lý thuyết đo đạc thực nghiệm Bằng phương pháp thực nghiệm, hiệu suất ghi tuyệt đối đỉnh hấp thụ toàn phần hệ phổ kế xác định theo biểu thức [1]:  abs  N p 100 I td Aref e td (3.4) đó: Np diện tích đỉnh gamma Iγ cường độ tia gamma tính theo % td thời gian phân rã Aref hoạt độ nguồn chuẩn theo ngày sản xuất λ số phân rã Kết việc xác định hiệu suất ghi thiết lập cơng thức tính bán thực nghiệm mơ tả đường cong hiệu suất tồn vùng lượng mà thí nghiệm quan tâm Hiệu suất ghi hệ phổ kế gamma xác định thực nghiệm sử dụng nguồn chuẩn gamma có lượng hoạt độ biết xác Hình 3.4 trình bày đường cong hiệu suất ghi detector NaI (Tl) dùng thí nghiệm với khoảng cách cm tính từ nguồn tới detector Hình 3.4: Đường cong hiệu suất ghi detector NaI dùng thí nghiệm 3.3 Các bước tiến hành thực nghiệm Quy trình tiến hành thí nghiệm để chuẩn lượng cho máy gia tốc thông qua phản ứng hạt nhân việc xây dựng phụ thuộc vị trí đỉnh gamma có lượng chọn trước vào gia tốc Có thể mơ tả ngắn gọn cách mà thực sau: Ban đầu, khe điều chỉnh lượng mở với độ rộng 2.14 mm Độ tòe lượng tương ứng với độ mở 9.7 keV Ghi lại giá trị đỉnh giá trị dòng đọc được, sau cách thay đổi lượng chùm tia, cường độ chùm tia giảm xuống 50% giá trị ban đầu, cường độ từ trường thay đổi theo Độ suy giảm chùm tia cho thấy chùm tia bắn vào cạnh khe mở ghi lại giá trị đỉnh điểm Lặp lại trình tương tự để tìm điểm mà chùm tia bị bắn vào mặt lại khe mở ghi lại giá trị đỉnh Tiếp theo, thu nhỏ độ rộng khe mở xuống 1.07 mm lặp lại bước Độ tòe lượng ΔE tương ứng với độ mở giảm xuống 5.9 keV Ghi lại giá trị đỉnh để so sánh điều chỉnh lượng proton lúc ban đầu Sau vài lần chạy thử, điều chỉnh giá trị lượng chùm proton cho xảy cộng hưởng 991.86 keV Tồn gamma phát có giá trị lượng lớn giá trị ngưỡng đặt trước lưu trữ MCA Xung quanh vùng cộng hưởng quan tâm, ta thay đổi lượng keV đạt giá trị cộng hưởng quan sát hình lưu lại máy tính Ghi lại giá trị đỉnh giá trị dịng Các q trình thực nghiệm thực nhiều lần nhằm bảo đảm kết thu xác Sau đó, vẽ đồ thị số đếm gamma thu theo giá trị lượng hình 4.10 Từ đồ thị, ta xác định đỉnh đường cong cộng hưởng sau lần chạy Để khẳng định giá trị xác, tiếp tục thực thí nghiệm với cộng hưởng lượng E p 1381keV E p 1388 keV (hình 4.9) Các đỉnh nằm dải lượng từ 986 keV đến 1387 keV Chương IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Như nói chương I, hạt nhân hạt nhân hợp phần 28 27 Al sau bắt proton tạo thành Si trạng thái kích thích, hạt nhân phân rã theo cách khác để trở trạng thái Khi chuyển trạng thái bản, hạt nhân phát nhiều loại xạ gamma khác lượng cường độ Cần phải chọn gamma tối ưu cho kết tính tốn đạt độ xác tốt Tiêu chí để chọn gamma đỉnh hấp thụ tồn phần tương ứng nằm tương đối độc lập để giảm sai số gây chồng đỉnh Ngoài ra, tỉ số phát gamma cần đủ lớn để đạt sai số thống kê tốt Xuất phát từ tiêu chí sở nghiên cứu kĩ sơ đồ phân rã hạt nhân hợp phần 28 Si, chọn đỉnh gamma ứng với lượng 1779 keV Bức xạ gamma phát hạt nhân hợp phần 28 Si chuyển từ trạng thái kích thích thứ trạng thái Khi thay đổi lượng chùm proton từ máy gia tốc, diện tích đỉnh 1779 keV bị thay đổi theo tiết diện phản ứng thay đổi Diện tích đỉnh 1779 keV lớn lượng chùm proton có giá trị gần với tâm cộng hưởng giảm dần chùm proton xa giá trị lượng cộng hưởng Các hình vẽ từ 4.1 đến 4.8 biểu diễn phổ gamma đo detector NaI với lượng khác chùm proton tới Tâm đỉnh cộng hưởng có giá trị 991.86 keV Năng lượng chùm proton thay đổi từ 886 keV đến 1387 keV Hình 4.1: Phổ gamma ứng với lượng proton 886keV Hình 4.2: Phổ gamma ứng với lượng proton 987 keV Hình 4.3: Phổ gamma ứng với lượng proton 988 keV Hình 4.4: Phổ gamma ứng với lượng proton 989 keV Hình 4.5: Phổ gamma ứng với proton lượng 990 keV Hình 4.6: Phổ gamma ứng với proton lượng 991 keV Hình 4.7: Phổ gamma ứng proton lượng 992 keV Hình 4.8: Phổ gamma ứng với proton lượng 993 keV Từ hình 4.1 đến hình 4.8, ta thấy rõ rằng, lượng chùm proton xa giá trị cộng hưởng đỉnh 1779 keV (vùng tơ đỏ) có diện tích nhỏ, khơng nhìn thấy đỉnh hình 4.1, hình 4.2, hình 4.7, hình 4.8 Bên cạnh đó, lượng chùm proton tiến gần đến tâm đỉnh cộng hưởng đỉnh 1779 keV có diện tích lớn (hình 4.3 4.4) Bảng 4.1 trình bày kết định lượng biến thiên diện tích đỉnh 1779 keV theo lượng chùm proton tới Trong bảng 4.1, cột thứ lượng chùm proton Cột thứ hai bảng hiệu điện tương ứng buồng gia tốc Cột thứ diện tích đỉnh 1779 keV sau trừ phơng Có thể thấy rõ từ bảng diện tích đỉnh lớn lượng chùm proton tương ứng với lượng 988 keV theo kết đo Năng lượng tương ứng với lượng đỉnh cộng hưởng 991.86 keV, lấy từ tài liệu Eur Phys J A6, 303{308 (1999) Ngồi việc sử dụng đỉnh cộng hưởng có lượng 991.86 keV, chúng tơi cịn nghiên cứu biến thiên diện tích đỉnh 1779 keV lượng chùm proton tới qua hai cộng hưởng khác với lượng tương ứng 1381.3 keV 1388.4 keV Biến thiên diện tích đỉnh 1779 keV theo lượng proton qua hai cộng hưởng liệt kê bảng 4.1 Hai giá trị tương ứng mà nhận 1377 keV 1384 keV Cụ thể, với proton có lượng 1377 keV, số đếm 2186 xung với proton lượng 1384 keV, số đếm 1735 xung Bảng 4.1: Biến thiên diện tích đỉnh 1779 keV lượng chùm proton tới qua đỉnh cộng hưởng với lượng 991.86 keV, 1381.3 keV 1388.4 keV Năng lượng (keV) Thế gia tốc (MV) Số đếm (xung) 986 0.4775 19 987 0.478 225 988 0.4785 1698 989 0.479 1571 990 0.4795 962 991 0.48 371 992 0.4805 184 993 0.481 357 1371 0.6715 253 1374 0.673 314 1376 0.674 1139 1377 0.6745 2186 1378 0.675 1238 1379 0.6755 592 1380 0.676 200 1381 0.6765 97 1382 0.677 441 1383 0.6775 1149 1384 0.678 1735 1385 0.6785 755 1386 0.679 578 1387 0.6795 448 Hình 4.9 biểu diễn hàm kích thích mà chúng tơi thu thí nghiệm Trục nằm ngang biểu diễn lượng proton hệ quy chiếu phịng thí nghiệm cịn trục tung số đếm đỉnh 1779 keV Có thể thấy rõ đỉnh cộng hưởng đường cong kích thích Việc phân tích đỉnh mẫu quang học cho ta biết đặc trưng cộng hưởng bao gồm: lượng cộng hưởng, spin, chẵn lẻ độ rộng cộng hưởng Tuy nhiên, việc phân tích vật lý khơng phải mục đích luận văn Chúng thực việc phân tích có điều kiện Hình 4.9: Đường cong cộng hưởng phản ứng 27Al(p,γ)28Si khoảng lượng từ 986 keV đến 1387 keV Từ hình vẽ 4.9 bảng số liệu 4.1, ta thấy rõ lượng máy gia tốc đưa không trùng với lượng xác cộng hưởng biết Bảng 4.2 liệt kê sai khác Trong bảng 4.2, cột giá trị lượng chùm proton hiển thị máy gia tốc cột thứ hai lượng xác cộng hưởng cơng bố trước Cột thứ ba trình bày tỉ số hai giá trị lượng hiển thị máy lượng thực proton Bảng 4.2: lượng hiển thị lượng thực proton Năng lượng proton hiển thị EI (keV) Năng lượng thực proton ET (keV) Tỉ số EI ET 988 991.9 0.996068 1377 1381.3 0.996887 1384 1388.4 0.996831 Bảng giá trị cho thấy, giá trị lệch không nhiều Tỉ số giá trị xấp xỉ 99.6 % Điều chứng tỏ rằng, giá trị thí nghiệm phù hợp với giá trị thực Độ chênh lệch giá trị lượng proton trình bày máy gia tốc giá trị lượng xác proton khoảng keV đỉnh cộng hưởng 991.86 keV, 4.3 keV đỉnh cộng hưởng 1381.30 keV 4.4 keV đỉnh 1388.40 keV Từ số liệu nhận được, chúng tơi xây dựng đường chuẩn lượng chùm proton theo lượng máy hiển thị Ba số liệu ứng với đỉnh cộng hưởng mà khảo sát biểu diễn hình vẽ 4.10 Trong hình vẽ này, trục nằm ngang lượng chùm proton trục thẳng đứng lượng máy hiển thị Trong miền lượng mà khảo sát, đường chuẩn tuyến tính Kết khớp trình bày hình vẽ đường thẳng, khẳng định nhận định Về nguyên tắc, cách tính lượng máy đường thẳng phải qua điểm có độ dốc Đường chuẩn có phương trình là: Y = 1.001X + 2.763 (4.1) Trong đó: Y tương ứng với trục lượng proton hiển thị máy X tương ứng với trục lượng xác proton Với hệ số khớp tuyến tính R2 =1 Đường chuẩn cho phép xác định lượng tương đối xác chùm proton thông qua lượng máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 hiển thị Hình 4.10: Đường cong chuẩn lượng cho máy gia tốc KẾT LUẬN Luận văn trình bày kết thực nghiệm thí nghiệm chuẩn lượng cho máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQGHN phản ứng 27Al(p,γ) 28Si Nội dung bao gồm: Tổng quan phản ứng hạt nhân nói chung phản ứng Al27 (p,γ) Si28 nói riêng Vai trị phản ứng 27 Al(p,γ)28Si thí nghiệm chuẩn lượng Tìm hiểu nguyên lý cấu tạo nguyên lý hoạt động máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên khả ứng dụng thực tế nói chung thí nghiệm nói riêng Các thiết bị phần mềm cần thiết để thực thí nghiệm Bố trí thí nghiệm cách thức tiến hành thực nghiệm, sử dụng phản ứng 27Al(p,γ) 28Si để chuẩn lượng Các kết thực nghiệm thu bao gồm phổ tia gamma 1779 keV phát từ hạt nhân hợp phần Si28 giá trị proton có lượng khác nhau, xung quanh ba đỉnh cộng hưởng 991.86 keV, 1381.3 keV 1388.4 keV Từ giá trị cho từ phổ gamma thu được, tiến hành chuẩn lượng cho máy gia tốc Kết cho thấy giá trị lượng chùm proton xác định phương pháp phù hợp kết thực nghiệm thực hệ máy gia tốc Tandem Pelletron loại khác tác giả công bố trước Tuy nhiên, thực thí nghiệm với bước điều chỉnh lượng proton nhỏ keV, thu kết xác Cho đến nay, nghiên cứu thực nghiệm chùm proton Việt Nam cịn tương đối ít, đặc biệt thí nghiệm lần thực hệ máy gia tốc tĩnh điện Pelletron 5SDH-2 Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Do vậy, kết thực nghiệm có ý nghĩa vai trị lớn ứng dụng nghiên cứu hệ máy sau TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Văn Đỗ “Các phương pháp phân tích hạt nhân” NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội, 2004 [2] Lê Tuấn Anh “Xác định suất lượng phản ứng hạt nhân bia Monat Zinat chùm proton 27 MeV” Luận văn tốt nghiệp, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội, 2011 [3] Vi Hồ Phong “Nguyên tắc hoạt động, vận hành máy gia tốc 5SDH-2 Pelletron ứng dụng ” Khóa luận tốt nghiệp, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội, 2011 Tiếng Anh [4] C Chronidou, K Spyrou, S Harissopulos, S Kossionides, T Paradellis, “Resonance strength measurements of the 27 Al(p, γ) 28 Si reaction in the energy range Ep=0.8 – 2.0 MeV”, Eur Phys J A6, 303{308 (1999) [5] Ralph Kelly “Calibration of a 1.7 MV Pelletron Accelerator at the University of Florida” Departme nt of Physics, University of Florida [6] T H Hsu, C W WANG and W S Hsu “Investigation of the 27 Al(p,γ)28Si Reaction in the Proton Energy Range 925-2,760 KeV” CHINESE JOURNAL OF PHYSICS, VOL 10, NO 2, OCTOBER, 1972 [7] E K Elmarghraby, K.F Hassan, H Omara, Z.A Seleh, “Production of the Mercury -197 through proton reaction on gold”, Applied Radiation and Isotope 68 (2010) 1694-1698 [8] S Harissopulos, C Chronidou, K.Spyrou, C Rolfs, “The 27Al (p,γ)28Si reaction: direct capture cross-section and resonance strengths at Ep = 0.2–1.12 MeV” Eur Phys J A9, 479 –489 (2000) [9] NATIONAL ELECTROSTATICS CORP Instruction Manual No 2AT068420 for Operation and Service of 5SDH-2 PELLETRON ACCELERATOR ... tia…………………………….22 2.1.5 Các kênh máy gia tốc, điều chỉnh chùm tia… ……………25 2.2 Nguyên lý hoạt động máy gia tốc Pelletron 5SDH-2…….…… .28 2.3 Cơ sở vật lý máy gia tốc Pelletron 5SDH-2…………………………... QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ Nguyễn Thị Lân CHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO MÁY GIA TỐC TANDEM PELETRON DÙNG PHẢN ỨNG 27Al (p, γ) 28Si Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt. .. thực proton MỞ ĐẦU Máy gia tốc hạt tích điện lượng thấp có ứng dụng ngày nhiều nghiên cứu vật lý hạt nhân, vật lý nguyên tử nhiều lĩnh vực khoa học khác y tế, sinh học, khoa học vật liệu, môi trường,