Xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt của phản ứng hạt nhân 181ta n g 182ta

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN MINH CÔNG XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN BẮT NƠTRON NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 181 Ta(n,) 182 Ta LUẬN VĂN THẠC SỸ Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN MINH CÔNG XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN BẮT NƠTRON NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 181 Ta(n,) 182 Ta LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử Mã số: 60440106 Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Đức Khuê Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn TS Phạm Đức Khuê dạy chuyên môn, giúp đỡ tận tình suốt trình học tập, làm việc thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới cán bộ, giảng viên khoa Vật lý trường ĐH KHTN – ĐHQG HN tận tình dạy suốt thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn cán bộ, giảng viên phòng sau đại học Trường ĐHKHTN-ĐHQG HN, lãnh đạo Viện Vật lý, Trung tâm Vật lý Hạt nhân, cán lãnh đạo Đoàn 871 Cục CT –BTTM, cán lãnh đạo BTL Hóa học, Trường sỹ quan Phịng Hóa tạo điều kiện thuận lợi đểhoàn thành luận văn Cuối , em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình người thân ln động viên, ủng hộ tuyệt đối vật chất tinh thần để yên tâm học tập, làm việc hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn mong thầy cô, bạn bè đồng nghiệp đóng góp ý kiến bổ sung để luận văn ngày hoàn thiện có ý nghĩa thiết thực Hà nội, Ngày……tháng ….năm 2014 Học viên Nguyễn Minh Công Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT VÀ TỪ KHÓA E e : Năng lượng electron E  : Năng lượng tia gamma RF: Tần số radio (radio frequency) I  : Xác suất phát xạ hay cường độ tia gamma HPGe: Detector bán dẫn siêu tinh khiết Tiết diện: Cross section Thông lượng: Flux Suất lượng: Yield Lá dò: Foild Hệ làm chậm nước: Water moderator Khối ốp chì: Pb bricks MCA: Bộ phân tích đa kênh (Multi Channel Analyzer) ADC: Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự số (Analog to Digital Converter) Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thông số va chạm số hạt nhân Bảng 1.2: Các thông số số chất làm chậm Bảng 2.1: Đặc trưng mẫu Ta, Au In Bảng 2.2: Chế độ kích hoạt mẫu Bảng 2.3: Giá trị hệ số làm khớp hàm Detector HPGe(ORTEC) Bảng 3.1: Các thông số phản ứng 115 181 Ta(n,)182Ta , 197Au(n,)198Au, In(n,  ) 116m In Bảng 3.2: Các hệ số hiệu chỉnh sử dụng để xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,  ) 182 Ta Bảng 3.3: Hệ số tự hấp thụ tia gamma mẫu Bảng 3.4: Hệ số hiệu chỉnh hiệu ứng cộng đỉnh vị trí cách detector cm Bảng 3.5: Số liệu tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng công 181 Ta(n,  ) 182 Ta Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ tán xạ đàn hồi notron lên hạt nhân hệ tọa độ phịng thí nghiệm (a) hệ tọa độ tâm qn tính (b) Hình 1.2 Sơ đồ tính ζ Hình 1.3 Sơ đồ phân rã hạt nhân phản ứng bắt nơtron nhiệt Hình 1.4 Các mức lượng kích thích hạt nhân hợp phần Hình 1.5 Tiết diện phản ứng 181 Ta(n, ) 182 Ta theo lượng Hình 2.1 Máy gia tốc electron tuyến tính 100 MeV Pohang,Hàn Quốc Hình 2.2.Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy gia tốc tuyến tính 100 MeV Hình 2.3.Cấu tạo bia Ta hệ làm chậm nơtron Hình 2.4.Phân bố lượng nơtron bia Ta làm chậm nước, khơng làm chậm nước phân bố Maxwellian Hình 2.5 Sơ đồ làm việc hệ phổ kế gamma với detector HPGe Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm kích hoạt mẫu bề mặt hệ làm chậm nơtron nước Hình 2.7 Giao diện phần mềm GammaVision Hình 2.8 Đường cong hiệu suất ghi đỉnh quang điện Detector bán dấn HPGe(ORTEC) sử dụng nghiên cứu Hình 2.9 Sự phụ thuộc hoạt độ phóng xạ vào thời gian kích hoạt (ti), thời gian phân rã (td) thời gian đo (tc) Hình 3.1 Phổ gamma đặc trưng mẫu Ta kích hoạt nơtron nhiệt với thời gian kích hoạt 160 phút, thời gian phơi mẫu 2868phút, thời gian đo 240phút Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng Hình 3.2 Phổ gamma đặc trưng mẫu Au kích hoạt nơtron nhiệt với thời gian kích hoạt 160 phút, thời gian phơi mẫu 8594 phút, thời gian đo 10 phút Hình 3.3 Phổ gamma đặc trưng In kích hoạt nơtron nhiệt với thời gian kích hoạt 160 phút, thời gian phơi mẫu 344 phút, thời gian đo mẫu 200 giây Hình 3.4 biểu diễn sơ đồ phân rã đơn giản đồng vị 182 Ta Hình 3.5 Sự phụ thuộc hệ số tự chắn nơtron nhiệt vào bề dày mẫu Hình 3.6 tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,  ) 182 Ta Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHẢN ỨNG BẮT NƠTRON 11 1.1 Tương tác nơtron với vật chất 11 1.2 Làm chậm nơtron 12 1.2.1 Nhiệt hóa nơtron 12 1.2.2 Cơ chế làm chậm nơtron 13 1.3 Hạt nhân hợp phần, hạt nhân kích thích 18 1.3.1 Các chế phản ứng hạt nhân 18 1.3.2 Phản ứngbắt nơtron nhiệt 20 1.3.3 Trạng thái kích thích 21 1.4 Tiết diện bắt nơtron nhiệt 23 1.4.1 Khái quát tiết diện phản ứng 23 1.4.2 Tiết diện bắt nơtron nhiệt 24 1.5 Các nguồn nơtron 28 1.5.1 Nguồn nơtron đồng vị 28 1.5.2 Nguồn nơtron từ lò phản ứng 29 1.5.3 Nguồn nơtron từ máy gia tốc 30 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN BẮT NƠTRON NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG 181 Ta(n,) 182 Ta 32 2.1 Thiết bị thí nghiệm 32 2.1.1 Máy gia tốc thẳng nguồn nơtron xung máy gia tốc electrontuyến tính lượng 100 MeV 32 2.1.2 Hệ phổ kế gamma 39 2.2 Thí nghiệm xác định tiết diện phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta 41 2.2.1 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu 41 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng 2.2.2 Kích hoạt mẫu 43 2.2.3 Đo hoạt độ phóng xạ mẫu sau kích hoạt 44 2.2.4 Phân tích phổ gamma 45 2.2.5 Xác định hiệu suất ghi đêtectơ 48 2.3 Phương pháp xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt 50 2.3.1 Xác định tốc độ phản ứng hạt nhân 50 2.3.2 Xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt 53 2.2.3 Một số hiệu chỉnh nâng cao độ xác kết 54 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56 3.1 Nhận diện đồng vị phóng xạ đặc trưng phản ứng hạt nhân 56 3.2 Một số kết hiệu chỉnh 60 3.3 Kết xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta 62 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU KHAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 70 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công MỞ ĐẦU Phản ứng hạt nhân hướng quan trọng lĩnh vực nghiên cứu hạt nhân Trải qua nhiều thập niên nghiên cứu, hiểu biết hạt nhân nguyên tử mở rộng, nhiên nhiều vấn đề liên quan tới cấu trúc hạt nhân, tính chất hạt nhân chế phản ứng hạt nhân chưa làm sáng tỏ cần tiếp tục nghiên cứu Bên cạnh việc đóng góp lĩnh vực nghiên cứu khoa học bản, phản ứng hạt nhân cịn có vai trị quan trọng ứng dụng thực tiễn lượng, y tế, công nghiệp, vũ trụ, an toàn xạ hạt nhân,… Đặc trưng phản ứng phụ thuộc vào hạt nhân nguyên tử, vào loại hạt tới lượng chúng Các loại hạt/bức xạ quen thuộc nơtron (n), proton (p), alpha (), gamma (), Khi tương tác với hạt nhân diễn theo nhiều chế khác phụ thuộc vào lượng chúng tạo thành sản phẩm phản ứng khác Trong nghiên cứu phản ứng hạt nhân ứng dụng nơtron loại xạ sử dụng phổ biến Các phản ứng hạt nhân điển hình xảy tương tác nơtron (n,α), (n,p), (n,γ),…với xác suất khác đồng vị phụ thuộc vào lượng nơtron tới Một đại lượng đặc trưng quan trọng phản ứng hạt nhân tiết diện phản ứng Tiết diện phản ứng thước đo xác suất xảy phản ứng hạt nhân Tiết diện phản ứng nhân (n,) gây nơtron nhiệt loại số liệu hạt nhân quan trọng sử dụng nhiều nghiên cứu ứng dụng tính tốn lị phản ứng hạt nhân, che chắn an tồn phóng xạ, đánh giá phá hủy vật liệu xạ,… Trước nghiên cứu phản ứng hạt nhân (n,) chủ yếu thực lò phản ứng nguồn nơtron đồng vị Ngày Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công  = 1121.3 34.9 C2 1.01  = 1121.3 34.9 C1 1.02  = 100.106 14.1 C2 1.01  = 67.75 41.2 C1 1.00  = 1221.407 26.98 C2 1.01  = 152.43 6.93 C1 1.00  = 1221.407 26.98 C2 1.01 3.3 Kết xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta Tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta xác định thông qua việc đo tốc độ phản ứng phản ứng bắt nơtron 181 Ta(n,) 182 Ta bắt nơtron 197 nhiệt Au(n,) 198 Au sử dụng biểu thức (2.18).Tiết diện phản ứng tham chiếu 197 Au(n,) 198 Au  0(Au) =98.650.09 barn Kết tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta xác định bằng: σ 0,Ta = 20.20.8 barn Giá trị tiết diện so sánh với kết công bố nhiều tác giả khác bảng 3.5 Bảng3.5 Số liệu tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,  ) 182 Ta công bố Năm Tác giả 2014 Luận văn 62 σ(bar) Monitor 20.2±0.8 Au Sai khác% Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công 2013 Atlas [7] 20.5±0.5 - 1.5 2011 ENDF/B [7] 21.13 - -4.6 2011 JEFF [7] 20.68 - -2.38 2011 CENDL [7] 20.68 - -2.38 2010 JENDL [7] 20.68 - -2.38 2010 EAF[7] 21.14 - -4.65 2007 ROSFOND [7] 20.68 - -2.38 2006 S.F.Mughabghab [28] 20.5 - -1.5 19.1±1 - 5.4 1978 M.Takiue and H.Ishikawa [19] 19.8±0.5 Co-59 1.9 1976 E.M.Gryntakis[9] 21.5±1.38 Au-197 -11 1971 V.Markovic and A.Kocic[32] 24.7±0.2 Au-197 -22 1970 S.S.Malik et al [28] 21.2±1 Au -5 1961 A.Sunyya and P.Axel [6] 21±0.23 - -3.9 28 Co59 -38 21±0.7 Au-197 -3.9 20.6 ±0.2 - -1.9 1984 R.E.Heft [25] 1960 W.S.Lyon [33] 1960 G.Wolf [12] 1947 L.Seren et al [16] Sai số kết đánh giá 4%, bao gồm nguồn sai số sai số hiệu suất ghi đêtectơ, sai số thống kê, sai số tính diện tích đỉnh phổ, sai số hình học chiếu, hệ số tự chắn nơtron nhiệt, tự hấp thụ gamma mẫu, sai số số liệu hạt nhân, Đồ thị hình 3.6 biểu diễn tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta luận văn số tác giả khác 63 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công Tiet dien bat notron nhiet (barn) 50 45 40 S.S.Malik et al L.Seren et al W.S.Lyon A.Sunyar and P.Axer R.E.Heft ENDF/B JEFF JENDL ROSFOND CENDL EAF luan van E.M.Gryntakis M.Takiue and H.Ishikawa G.Wolf V.Markovic and A.Kocic S.F.Mughabghab 35 30 25 20 15 10 181 1940 182 Ta(n,) Ta 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Nam Hình 3.6 tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,  ) 182 Ta Từ bảng ta thấy tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta có giá trị thay đổi khoảng từ 19.128 barn Sự chênh lệch lớn chúng xấp xỉ 46.6% Giá trị tiết diện phản ứng thu luận văn σ 0,Ta = 20.20.8 barn, phù hợp với giá trị trung bình kết liệt kê bảng 3.5 Với giá trị tính tốn từ ENDF/B(Mỹ), JEFF(Châu Âu), JENDL(Nhật Bản), ROSFOND(Nga), CENDL(Trung Quốc) EAF(Hàn Quốc)…được công bố từ trung tâm liệu hạt nhân, phịng thí nghiệm quốc gia Mỹ Brookhaven 11/10/2013(National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY 11973-5000, USA), cho kết gần với kết xác định từ luận văn, chênh lệch từ 1,5 4.6% 64 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công KẾT LUẬN Bản luận văn trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng hạt nhân 181 Ta(n,) 182 Ta gây chùm nơtron xung máy gia tốc electron tuyến tính Các kết thu gồm: Đã tìm hiểu chế tương tác nơtron với vật chất chế làm chậm nơtron Tìm hiểu số khái niệm phản ứng hạt nhân nói chung phản ứng bắt nơtron nhiệt nói riêng Tìm hiểu loại nguồn nơtron thí nghiệm nghiên cứu phản ứng bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta sử dụng nguồn nơtron xung tạo từ máy gia tốc electron tuyến tính kỹ thuật phân tích xử lý số liệu thực nghiệm Xác 181 định tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng Ta(n,) 182 Ta Tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng hạt nhân 181 Ta(n,) 182 Ta xác định phương pháp kích hoạt với nguồn nơtron tạo từ máy gia tốc electron tuyến tính 100MeV Pohang Hàn Quốc sử dụng phản ứng hạt nhân 197 Au(n, ) 198 Au làm phản ứng chuẩn Để nâng cao độ xác kết quả, số hiệu chỉnh hiệu chỉnh hệ số tự che chắn nơtron nhiệt, hiệu chỉnh hệ số Cadmium, hệ số Westcott, hệ số suy giảm gamma mẫu… quan tâm thực Giá trị tiết diện bắt nơtron nhiệt phản ứng 181 Ta(n,) 182 Ta xác định σ 0,Ta = 20.20.8 barn Kết so với kết thực nghiệm đánh giá nhiều tác giả khác phù hợp Sự sai khác tiết diện bắt nơtron nhiệt thu với giá trị Atlas(20.50.5 barn) 1.5% 65 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công TÀI LIỆU KHAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: [1] Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, Nhà xuất Đại học Quốc gia, Hà Nội [2] Phạm Quốc Hùng, “ Lò phản ứng hạt nhân” NXB ĐHQG HN [3] Ngô Quang Huy (2002), Vật lý lò phản ứng hạt nhân, NXB ĐHQG HN [4] Ngô Quang Huy (2006) Cơ sở vật lý hạt nhân NXB KH&KT Tài liệu tiếng anh [5] A Trkov, G.ˇ Zerovnik, L Snoj, M Ravnik,“On the self-shielding factors in neutron activation analysis”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 610 (2009) 553–565 [6] A.Sunyar,P.Axer,” decay of 16-minute ta182m”, pr,121,1158,1961 [7] B Pritychenko,S.F Mughabghab.National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY 11973-5000, USA,“Neutron Thermal Cross Sections, Westcott Factors, Resonance Integrals, Maxwellian Averaged Cross Sections and Astrophysical Reaction Rates Calculated from the ENDF/B-VII.1, JEFF-3.1.2, JENDL-4.0, ROSFOND-2010, CENDL-3.1 and EAF-2010 Evaluated Data Libraries”,aXiv:1208.2879v3[Astro-ph.SR] 11/9/2013 [8] D De Soete, R Gijbels, J Hoste, Neutron Activation Analysis”, John Wiley & Sons Ltd, 1972 [9] E.M.Gryntakis,Examination of the dependence of the effectivecross section from the neutron temperature, measurements of the neutron temperature and etermination of some cross sections for neutron capture and neutron fission [10] F De Corte, A Simonits, A De Wispelaere, “ Comparative study of measured and critically evaluated resonace integral to thermal 66 Luận văn Thạc sĩ cross section Nguyễn Minh Công of ratios”,Journal Radioanalytical and Nuclear Chemistry,133(1989) 131-151 [11] F De Corte “The updated NAA nuclear data library derived from the Y2K k0-database”,Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol 257, No (2003) 493-499 [12 ] G.Wolf,” the absolute calibration of desintegration rates throught the beta-gamma-coincidence method and it suse for measuring of the thermal activation cross sections of the nuclides na-23,sc-45,co-59 end ta-181 (in german)”,j,nuk,2,255,60 [13] Harald A Enge, Introduction to nuclear physics, Addition- Wiley publishing company, 1983 [14] H Hubbell and S M Seltzer, Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy-Absorption Coefficients, 1996 [15] Landolt-Börnstein,Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series/ Editor in Chief: W Martienssen [16] L.Seren, H.N.Friedlander, S.H.Turkel, “Thermal Neutron Activation Cross Sections”, J,PR,72,888,1947 [17] M Blaauw, “The confusing issue of the neutron capture crosssection to use in computations”,Nuclear thermal Instruments neutron and self- Methods shielding in Physics Research, A 356(1995) 403 [18] M Karadag, H Yucel, “Measurement of thermal neutron cross section and resonace integral for 186 W(n,γ) 187 W reaction by activation method using a single monitor”,Annals of nuclear energy vol.31(2004) 1285- 1297 [19] M.Takiue,H.Ishikawa,” Thermal neutron reaction cross section measurements for fourteen nuclides ith a liquid scintillation spectrometer”,J,NIM,148,(1),157,7801 67 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công [20] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue, Kim Tien Thanh, Le Truong Son, Guinyun Kim,Young Seok Lee, Youngdo Oh, Hee-Seok Lee, MooHyun Cho,In Soo Ko, Won Namkung,” Thermal neutron crosssection and resonance integral of 186 the W(n,) 187 W reaction”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 266 (2008) 863–871 [21] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue, Kim Tien Thanh, Bui Van Loat, Md.S Rahman, Kyung Sook Kim,Guinyun Kim, Youngdo Oh, HeeSeok Lee, Moo-Hyun Cho, In Soo Ko, Won Namkung,” Thermal neutron cross-section and resonance integral of the 98 Mo(n,) 99 Mo reaction”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 267 (2009) 462–468 [22] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue, Kim Tien Thanh, Nguyen Thi Hien, Guinyun Kim, Sungchul Yang, Kyung Sook Kim, Sung Gyun Shin, Moo-Hyun Cho, Man Woo Lee, ” Measurement of thermal neutron cross section and resonance integral for the 170Er(n,)171Er reaction by using a gold monitor”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 310 (2013) 10–17 [23] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue, Kim Tien Thanh, Guinyun Kim,Young Seok Lee, Youngdo Oh, Hee-Seok Lee, Moo-Hyun Cho,In Soo Ko, Won Namkung,” Thermal neutron cross-section and resonance integral of the 165 Ho(n,) 166g Mo reaction”,Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 269 (2011) 159– 166 [24] Paul Reuss, Neutron physics, EDP Sciences (August 15, 2008) [25] R.E.Heft, A consistent set of nuclear-parameter valuesfor absolute instrumental neutron activation analysis C,78MAYAG,,495,197805 [26] Richard B Firestone “Table Of Isotope” , 3/1996 68 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công [27] S.E Agbemava, B.J.B Nyarko, J.J Fletcher, R.B.M Sogbadji, E Mensimah, M Asamoah,“Measurement of thermal neutron and resonance integral cross sections of the reaction 51 V(n,) 52 V using a 20 Ci Am–Be isotopic neutron source”,Annals of Nuclear Energy 38 (2011) 1616–1622 [28] S.F.Mughabghab,Atlas of neutron resonances resonance parameters and thermal Cross Sections Z=1-100, B,NEUT.RES,,2006 [29] S.S.Malik,G.Brunhart,F.J.Shore,V.L.Sailor,” Factors in the precision of slow neutron capture cross section measurements using a simple Moxon-Rae detector”,J,NIM,86,83,1970 [20] Van Do Nguyen and Duc Khue Pham, “Measurements of neutron and Photon distributions by using an Activation Technique at the Pohang Neutron Facility”, Journal of the Korean Physical Society,Vol 48,No 3,March 2006,pp 382- 389 [31] Van DoNguyen and Duc Khue Pham, “ Neutron yields from thick Ta target bombarded by 65 MeV electron beam”, Communications in Physics, Vol.14, No.4(2004), pp 209-214 [32] V.Markovic,A.Kocic,” Measurement of the thermal effective cross section and the effective resonance integral of copper and tantalum using the pile scillator method”,J,BKN,22,(1),1,1971 [33] W.S.Lyson,,” reactor neutron activation cross sections fora number of elements”,j, nse,8,378,60 [34] http://www.nist.gov/pml/data/xraycoef/ [35] http://en.wikipedia.org/wiki/Tantalum [36] http://ie.lbl.gov/toi/ 69 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng PHỤ LỤC Hình P.1 Đêtectơ HPGe (ORTEC) Hình P.2 Hệ điện tử máy tính kết nối ghi nhân phổ gamma 70 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng Các chương trình sử dụng phần mềm Mathermatiaca để tính tốn tiết diện phản ứng hạt nhân 181 Ta(n,  ) 182 Ta Chương trình tính hệ số tự chắn nơtron nhiệt G th : - Của Au: sigAu=98.65*10^(-24) 9.865×10-23 DAu=19.3 19.3 N0Au=(6.022*10^(23)*DAu)/196.97 5.90062×1022 Si=2/(Sqrt[3.14])*N0Au*sigAu*0.003 0.0197098 GthAu=(1-Exp[-Si])/Si 0.99021 - Của Ta: sigTa=20.5*10^(-24) 2.05×10-23 DTa=16.650 16.65 NoTa=(6.022*10^(23)*DTa)/181.85 5.51368×1022 Si=2/(Sqrt[3.14])*NoTa*sigTa*0.005 0.00637868 GthTa=(1-Exp[-Si])/Si 0.996817 71 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng Chương trình tính tốc độ phản ứng: - Tính tốc độ phản ứng Au1:( E = 411.8 keV): Ig=96/100 24/25 e=0.855 0.855 ti=9600 9600 tw=5*3600+30*60+19 19819 tc=600 600 to=2.0*10^(-6) 2.×10-6 lamda=0.693/(2.6952*24*3600) 2.97597×10-6 tcp=1/15 1/15 n0=0.0704*0.9995*6.022*10^23/196.97 2.15128×1020 Nobs=(28640-240)*1 28400 TS=Nobs*lamda*(1-Exp[-lamda*tcp]) 1.67681×10-8 MS=n0*e*Ig*(1-Exp[-lamda*to])*(1-Exp[-lamda*ti])*Exp[-lamda*tw]*(1-Exp[lamda*tc]) 49782.6 R=TS/MS 3.36827×10-13 72 Luận văn Thạc sĩ - Nguyễn Minh Công Tốc độ phản ứng Au2 (E = 411.8 keV) Ig=96/100 24/25 e=0.855 0.855 ti=9600 9600 tw=5*3600+19*60+30 19170 tc=600 600 to=2.0*10^(-6) 2.×10-6 lamda=0.693/(2.6952*24*3600) 2.97597×10-6 tcp=1/15 1/15 n0=0.0692*0.9995*6.022*10^23/196.97 2.11461×1020 Nobs=(11138-140)*1.1 12097.8 TS=Nobs*lamda*(1-Exp[-lamda*tcp]) 7.14286×10-9 MS=n0*e*Ig*(1-Exp[-lamda*to])*(1-Exp[-lamda*ti])*Exp[-lamda*tw]*(1-Exp[lamda*tc]) 49028.6 R=TS/MS 1.45688×10-13 73 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công - Tốc độ phản ứng Ta1(E=1189.05 keV ) Ig=16.23/100 0.1623 e=0.26 0.26 ti=9600 9600 tw=3*3600+17*60+27 11847 tc=3600 3600 to=2.0*10^(-6) 2.×10-6 lamda=0.693/(114.43*24*3600) 7.00938×10-8 tcp=1/15 1/15 n0=0.1138*0.999*6.022*10^23/181.95 3.76267×1020 Nobs=(202-37) 165 TS=Nobs*lamda*(1-Exp[-lamda*tcp]) 5.40445×10-14 MS=n0*e*Ig*(1-Exp[-lamda*to])*(1-Exp[-lamda*ti])*Exp[-lamda*tw]*(1-Exp[lamda*tc]) 0.377549 R=TS/MS 1.43146×10-13 74 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Công - Tốc độ phản ứng Ta2(E=1189.05 keV ) Ig=16.23/100 0.1623 e=0.26 0.26 ti=9600 9600 tw=3600+14*60+36 4476 tc=1800 1800 to=2.0*10^(-6) 2.×10-6 lamda=0.693/(114.43*24*3600) 7.00938×10-8 tcp=1/15 1/15 n0=0.1139*0.999*6.022*10^23/181.95 3.76598×1020 Nobs=(51-16) 35 TS=Nobs*lamda*(1-Exp[-lamda*tcp]) 1.1464×10-14 MS=n0*e*Ig*(1-Exp[-lamda*to])*(1-Exp[-lamda*ti])*Exp[-lamda*tw]*(1-Exp[lamda*tc]) 0.18905 R=TS/MS 6.064×10-14 75 Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Minh Cơng Chương trình tính tiét diện phản ứng hạt nhân 181Ta(n,)182Ta sigAu=98.65*10^(-24) 9.865×10-23 FCdAu=1.009 FCdTa=1 1.009 gcAu=1.006 gcTa=1.0041 1.006 1.0041 RAu1=3.3856028048484974`*^-13*1 3.3856×10-13 RAu2=1.5258450633769767`*^-13*1.05 1.60214×10-13 RTa1=1.4916540267627225`*^-13 1.49165×10-13 RTa2=1.0754828182303976`*^-13*1.05 1.12926×10-13 GthAu=0.9902095445205094` 0.99021 GthTa=0.996817431152511` 0.996817 SigTa=sigAu*((RTa1-(FCdTa*RTa2))/(RAu1(FCdAu*RAu2)))*(GthAu/GthTa)*(gcAu/gcTa) 2.01129×10-23 76 ... ph? ?n ứng thước đo xác suất xảy ph? ?n ứng hạt nh? ?n Tiết di? ?n ph? ?n ứng nh? ?n (n, ) g? ?y n? ?tron nhiệt loại số liệu hạt nh? ?n quan trọng sử dụng nhiều nghi? ?n cứu ứng dụng tính t? ?n lị ph? ?n ứng hạt nh? ?n, che... tài ? ?Xác định tiết di? ?n bắt n? ?tron nhiệt ph? ?n ứng hạt nh? ?n 181 Ta (n, ) 182 Ta” nhằm mục đích nghi? ?n cứu số đặc trưng ph? ?n ứng bắt n? ?tron xác định thực nghiệm tiết di? ?n ph? ?n ứng bắt n? ?tron nhiệt. .. thành hạt nh? ?n phóng xạ, đồng thời phát tia gamma Dựa lượng xạ gamma xác định hoạt độ phóng xạ hạt nh? ?n s? ?n phẩm để xác định tiết di? ?n ph? ?n ứng hạt nh? ?n nghi? ?n cứu Nghi? ?n cứu ph? ?n ứng hạt nhân