Mô phỏng phân bố và xác định chất thải phóng xạ trong thùng thải bằng phần mềm geant4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Vui MƠ PHỎNG PHÂN BỐ VÀ XÁC ĐỊNH CHẤT THẢI PHÓNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHẦN MỀM GEANT4 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Vui MƠ PHỎNG PHÂN BỐ VÀ XÁC ĐỊNH CHẤT THẢI PHÓNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHẦN MỀM GEANT4 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 LÊ BẢO TRÂN Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực luận văn em trải qua tháng ngày học tập làm việc vất vả với hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình thầy cô bạn bè Đến nay, luận văn hoàn thành em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: • TS Lê Bảo Trân – người hướng dẫn khoa học, Cơ tận tình giảng dạy giúp đỡ tạo điều kiện theo dõi sát suốt q trình để em hồn thành luận văn cách tốt • TS Trần Thiện Thanh, Thầy người hướng dẫn em chi tiết, Thầy nhiệt tình giúp đỡ em giải vấn đề khó khăn ln bên cạnh động viên em làm luận văn thật tốt • Bộ mơn Vật lý Hạt nhân tạo điều kiện sở vật chất, trang thiết bị cần thiết để em thực luận văn • Q Thầy Cơ hội đồng bảo vệ luận văn đọc, nhận xét đóng góp ý kiến giúp luận văn hồn thiện tốt • Bạn Mã Thúy Quang, anh Thái Văn Ton, anh Vũ Tuấn Minh, chị Hứa Tuyết Lê, bạn Lê Thúy Ngân giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình trình em làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới Bố, Mẹ, tới Chồng Con Trai bên cạnh yêu thương, động viên, sẻ chia tạo điều kiện thuận lợi nhất, em hoàn thành luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2015 BÙI THỊ VUI ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vẽ, đồ thị vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.1 Ngoài nước 1.1.2 Trong nước 1.2 Kỹ thuật quét gamma phân đoạn 1.3 Đánh giá sai số hệ thống 1.4 Tương tác gamma với vật chất 10 1.4.1 Hiệu ứng quang điện 11 1.4.2 Hiệu ứng Compton 12 1.4.3 Hiệu ứng tạo cặp 14 1.5 Nhận xét chương 16 CHƯƠNG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Giới thiệu chung 17 2.2 Hệ đo thực nghiệm 17 2.2.1 Nguồn thùng thải 17 2.2.1.1 Nguồn 17 2.2.1.2 Thùng thải 18 2.2.2 Thiết bị ghi nhận 19 2.2.2.1 Đầu dò NaI(Tl) 19 2.2.2.2 Chương trình hiển thị phân tích phổ 21 2.2.3 Thiết bị dịch chuyển thùng 21 2.2.3.1 Mâm quay thùng thải 22 2.2.3.2 Hệ dịch chuyển đầu dò 22 iii 2.3 Chương trình mơ Geant4 23 2.3.1 Giới thiệu 23 2.3.2 Chức 24 2.3.3 Ưu nhược điểm 24 2.3.4 Cấu trúc chương trình 24 2.3.4.1 Các lớp khởi tạo thực thi 25 2.3.4.2 Tạo giãn nở Gauss cho phổ mô 27 2.4 Nhận xét chương 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Xác định vị trí phân bố nguồn tên đồng vị phóng xạ 29 3.1.1 Các bước tiến hành thực nghiệm 29 3.1.2 Thùng chứa nguồn phóng xạ 29 3.1.2.1 Xác định tên đồng vị phóng xạ 30 3.1.2.2 Vị trí phân bố nguồn 30 3.2 Kết mô chương trình Geant4 33 3.2.1 Nguồn 137Cs 34 3.2.1.1 Số đếm ghi nhận theo phân đoạn 34 3.2.1.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay 36 3.2.2 Nguồn 60Co 37 3.2.2.1 Số đếm ghi nhận theo phân đoạn 38 3.2.2.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay 39 3.2.3 Nguồn 153Eu 40 3.2.3.1 Số đếm ghi nhận theo phân đoạn 41 3.2.3.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay 42 3.2.4 Phổ so sánh từ thực nghiệm mô thùng chất độn cát 43 3.3 Nhận xét chương 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt SGS Segmented Gamma Scanning Kỹ thuật quét gamma phân đoạn NDA Non – Destructive Assay Phương pháp phân tích khơng hủy mẫu GEANT Geometry And Tracking Cấu trúc hình học vết MCA Multi Channel Analyzer Bộ phân tích đa kênh HVPS High – Voltage Power Supply Nguồn cao áp FWHM Full Width at Half Maximum Bề rộng nửa đỉnh toàn phần Ký hiệu: h: số Planck (h = 6,626.10-34J.s) c: vận tốc ánh sáng chân không (c = 3.108m/s) ϕ : góc bay electron Compton ν: tần số gamma tới (Hz) ν ' : tần số gamma tán xạ (Hz) E : lượng gamma tới (MeV) E ' : lượng gamma tán xạ (MeV) m : khối lượng electron (m e = 9,1.10-31kg) σ f (E) : tiết diện hấp thụ σe : tiết diện tán xạ compton M nuc : khối lượng nguyên tử v DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung 2.1 Thông tin nguồn sử dụng 18 3.1 Sự phân bố số đếm theo phân đoạn 60Co 31 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Trang Sự phân bố số đếm theo góc quay phân đoạn 60Co Số đếm đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Sự phân bố số đếm đỉnh theo góc quay phân đoạn Số đếm tổng hai đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Số đếm tổng 60Co theo góc quay thùng khơng có chất độn Số đếm đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Số đếm đỉnh không chất độn 32 35 36 38 39 42 152 Eu theo góc quay thùng 43 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Hình Nội dung 1.1 Bố trí hình học kỹ thuật qt gamma phân đoạn 1.2 Mặt cắt ngang phân đoạn 1.3 Hiệu ứng quang điện 11 1.4 Hiệu ứng Compton 13 1.5 Hiệu ứng tạo cặp 15 2.1 Bố trí hệ đo thực nghiệm 17 2.2 Các nguồn chuẩn sử dụng trình đo 18 2.3 Vị trí ống bên thùng thải 19 2.4 Đầu dò NaI(Tl) 19 10 2.5 Khối Osprey 20 11 2.6 Ống chuẩn trực dạng hình hộp 20 12 2.7 Bố trí ống chuẩn trực chì hệ đo 21 13 2.8 Giao diện chương trình Genie2000 21 14 2.9 Mâm quay thùng thải 22 15 2.10 Hệ dịch chuyển đầu dò 23 16 3.1 17 3.2 18 3.3 19 3.4 Cấu hình hệ đo hiển thị chương trình Geant4 34 20 3.5 Đồ thị biểu diển phổ mơ khơng khí 137Cs 34 21 3.6 22 3.7 Đồ thị biểu diễn phổ lượng nguồn phóng xạ phân đoạn Đồ thị biểu diễn phân bố số đếm theo phân đoạn 60Co thùng thải với chất độn cát Đồ thị biểu diễn phân bố số đếm theo góc quay 60Co thùng thải với chất độn cát Đồ thị biểu diễn số đếm đỉnh theo vị trí phân đoạn 137Cs Đồ thị biểu diễn phân bố số đếm đỉnh theo góc quay Trang 30 31 33 35 36 vii 137Cs 23 3.8 24 3.9 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mơ khơng khí 60Co Đồ thị biểu diễn số đếm tổng hai đỉnh theo vị trí phân đoạn 60Co 37 38 Đồ thị biểu diễn so sánh số đếm theo góc quay 25 3.10 Co thùng khơng chất độn thực nghiệm 60 40 mô 26 3.11 27 3.12 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mơ khơng khí 152Eu Đồ thị biểu diễn số đếm đỉnh theo vị trí phân đoạn 152Eu 41 42 Đồ thị biểu diễn so sánh số đếm theo góc quay 28 3.13 Eu thùng không chất độn thực nghiệm 152 43 mô 29 3.14 30 3.15 31 3.16 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 137Cs Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 60Co Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 152Eu 44 44 45 MỞ ĐẦU Năng lượng nguyên tử hạt nhân phần quan trọng tương lai giới không sử dụng nhiên liệu hóa thạch Tuy nhiên câu hỏi lớn đặt xử lý với lượng chất thải tạo ra? Các quốc gia phát triển phát triển theo đuổi dự án nhà máy điện hạt nhân nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao lượng Nhưng việc phát triển công nghệ điện hạt nhân lại đồng nghĩa với nỗi lo xử lý chất thải hạt nhân, chất thải hạt nhân phát phóng xạ nên hiểm họa sống người, chất thải hạt nhân phải xử lý cất giữ cách chắn tách biệt khỏi người động vật hàng trăm nghìn năm Đây thách thức lớn Hầu hết quốc gia giới có chất thải hạt nhân, số loại cịn tính phóng xạ hàng nghìn năm Do nhằm đảm bảo qui định an tồn phóng xạ, chất thải phóng xạ khơng thể thải trực tiếp môi trường mà cần phải xác định đồng vị phóng xạ có chất thải phân loại chúng theo hoạt độ để xử lý cách phù hợp Ngày nay, nước giới có nhiều cơng trình khoa học đề cập đến vấn đề khảo sát hoạt độ phóng xạ thùng rác thải Mục đích việc khảo sát nhận biết gamma đặc trưng đồng vị phóng xạ, xác định hoạt độ phóng xạ thực đo đạc nhanh tốt Hiện nay, có nhiều kỹ thuật, phần mềm phân tích hoạt độ phóng xạ thùng rác thải Trong đó, kỹ thuật quét gamma phân đoạn phương pháp xác định có độ tin cậy cao Chính lí mà tơi chọn đề tài “Mơ phân bố xác định chất thải phóng xạ thùng thải phần mềm Geant4” Mục tiêu luận văn xác định tên vị trí đồng vị phóng xạ có thùng thải kỹ thuật quét gamma phân đoạn, so sánh kết thực nghiệm mô phần mềm Geant4 để tăng độ tin cậy phương pháp đo 35 Bảng 3.3 Số đếm đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Thứ tự phân đoạn Vị trí phân đoạn(cm) Số đếm – 13 83991 ± 290 13 – 21 116759 ± 342 21 – 29 166303 ± 408 29 – 37 249340 ± 499 37 – 45 342526 ± 585 45 – 53 396314 ± 630 53 – 61 368987 ± 607 61 – 69 285882 ± 532 69 – 77 194174 ± 441 10 77 – 85 134440 ± 366 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn số đếm đỉnh theo vị trí phân đoạn Nhận xét: Sau tiến hành quét theo chiều cao thùng đo phân đoạn ta xác định nguồn phân bố phân đoạn vị trí 45 – 53cm tương ứng với số đếm lớn 396314 số đếm, tiếp tục tiến hành đo 12 góc quay phân đoạn 36 3.2.1.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay Kết đo qua góc quay 300 trình bày bảng 3.4 biểu diễn đồ thị hình 3.7 Bảng 3.4 Sự phân bố số đếm đỉnh theo góc quay phân đoạn Thứ tự góc Vị trí cung chắn góc(cm) Số đếm – 15 396314 ± 630 15 – 30 264052 ± 514 30 – 45 223287 ± 473 45 – 60 211635 ± 460 60 – 75 199487 ± 447 75 – 90 215842 ± 465 90 – 105 247374 ± 497 105 – 120 303945 ± 551 120 – 135 391422 ± 626 10 135 – 150 526065 ± 725 11 150 – 165 568319 ± 754 12 165 – 180 464686 ± 682 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn phân bố số đếm đỉnh theo góc quay nguồn 137Cs 37 Nhận xét: Sau quét 12 góc quay xung quanh phân đoạn thùng ta xác định xác vị trí nguồn 137Cs nằm góc 11 phân đoạn ứng với vị trí từ 150 – 165cm so với điểm làm mốc thùng với số đếm tương ứng lớn 568319 số đếm 3.2.2 Nguồn 60Co Nguồn 60Co đặt ống thùng thải, khoảng cách từ bề mặt thùng đến đầu dò 10cm, tiến hành đo trường hợp khơng có chất độn Nhận xét: Đồ thị hình 3.8 cho thấy phổ thực nghiệm mô xuất tia X, Compton đỉnh lượng đặc trưng tương đối trùng khớp 60Co 1173,2keV 1332,5keV [21] Tiếp theo ta tiến hành quét theo chiều cao thùng theo góc quay để xác định xác vị trí nguồn Hình 3.8 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mơ khơng khí 60Co 38 3.2.2.1 Số đếm ghi nhận theo phân đoạn Số đếm phân đoạn thể bảng 3.5 biểu diễn đồ thị hình 3.9 Bảng 3.5 Số đếm tổng hai đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Thứ tự phân đoạn Vị trí phân đoạn(cm) Số đếm – 13 145961 ± 382 13 – 21 170078 ± 412 21 – 29 209618 ± 458 29 – 37 243952 ± 494 37 – 45 293312 ± 542 45 – 53 304589 ± 552 53 – 61 296378 ± 544 61 – 69 261416 ± 511 69 – 77 217474 ± 466 10 77 – 85 187255 ± 433 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn số đếm tổng hai đỉnh theo vị trí phân đoạn 39 Nhận xét: Sau tiến hành quét theo chiều cao thùng đo phân đoạn ta xác định nguồn phân bố phân đoạn vị trí 45 – 53cm so với điểm chọn làm mốc thùng tương ứng với số đếm lớn 304589 số đếm, tiếp tục tiến hành đo 12 góc quay phân đoạn để xác định vị trí nguồn 3.2.2.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay Kết đo qua góc quay 300 trình bày bảng 3.6 biểu diễn đồ thị hình 3.10 Bảng số liệu có so sánh với thực nghiệm Nhận xét: Từ bảng 3.6 hình 3.10 cho thấy góc chứa nguồn góc thứ 11 vị trí 150 – 165cm so với điểm chọn làm mốc thùng với số đếm tương ứng lớn 325916 số đếm thực nghiệm 321908 số đếm mô phỏng, độ sai biệt thực nghiệm mô lớn 3,62% Bảng 3.6 Số đếm tổng 60Co theo góc quay thùng khơng chất độn Số đếm Góc Vị trí quay góc quay(cm) Thực nghiệm Mô – 15 199651 ± 447 194356 ± 441 2,65 15 – 30 146269 ± 382 147424 ± 384 0,79 30 – 45 116750 ± 342 116748 ± 342 0,01 45 – 60 115627 ± 340 116219 ± 341 0,51 60 – 75 109758 ± 331 107763 ± 328 1,82 75 – 90 117009 ± 342 117018 ± 342 0,01 90 – 105 130982 ± 362 131426 ± 363 0,34 105 – 120 146697 ± 383 152014 ± 390 3,62 120 – 135 210913 ± 459 213216 ± 462 1,09 10 135 – 150 270101 ± 520 274009 ± 523 1,44 11 150 – 165 325916 ± 571 321908 ± 567 1,23 12 165 – 180 276984 ± 526 274552 ± 524 0,88 Độ sai biệt (%) 40 Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn so sánh số đếm theo góc quay 60Co thùng khơng chất độn thực nghiệm mô 3.2.3 Nguồn 153Eu Nguồn Eu đặt ống 11 thùng thải, khoảng cách từ bề mặt thùng đến 152 đầu dò 10cm, tiến hành đo trường hợp thùng chất độn Nhận xét: Đồ thị hình 3.11 cho thấy phổ thực nghiệm mô xuất tia X, Compton đỉnh lượng đặc trưng tương đối trùng khớp 152 Eu 121,8keV, 344,3keV, 778,9keV, 964,1keV, 1112,1keV, 1408,0keV [18] Tiếp theo ta tiến hành quét theo chiều cao thùng theo góc quay để xác định xác vị trí nguồn 41 Hình 3.11 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mơ khơng khí nguồn 152Eu 3.2.3.1 Số đếm ghi nhận theo phân đoạn Số đếm phân đoạn nguồn 152Eu thể bảng 3.7 biểu diễn đồ thị hình 3.12 nguồn ta lấy diện tích đỉnh lượng 1408,013keV [18] Bảng 3.7 Số đếm đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng Thứ tự phân đoạn Vị trí phân đoạn(cm) Số đếm – 13 10549 ± 103 13 – 21 13146 ± 115 21 – 29 14917 ± 122 29 – 37 18354 ± 135 37 – 45 21724 ± 147 45 – 53 25358 ± 159 53 – 61 24565 ± 157 61 – 69 21735 ± 147 69 – 77 18680 ± 137 10 77 – 85 14110 ± 119 42 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn số đếm đỉnh theo vị trí phân đoạn Nhận xét: Sau tiến hành quét theo chiều cao thùng đo phân đoạn ta xác định nguồn phân bố phân đoạn vị trí 45 – 53cm so với điểm chọn làm mốc thùng tương ứng với số đếm lớn 25358 số đếm, tiếp tục tiến hành đo 12 góc quay phân đoạn để xác định vị trí nguồn 3.2.3.2 Số đếm ghi nhận theo góc quay Kết đo qua góc quay 300 trình bày bảng 3.8 biểu diễn đồ thị hình 3.13, ta lấy diện tích đỉnh lượng 1408,0 keV Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn so sánh số đếm theo góc quay không chất độn mô thực nghiệm 152 Eu thùng 43 Bảng 3.8 Số đếm đỉnh 152Eu theo góc quay thùng khơng chất độn Số đếm Độ sai biệt Góc Vị trí góc quay Quay (cm) Thực nghiệm Mô (%) – 15 34016 ± 184 35318 ± 188 3,68 15 – 30 54048 ± 232 52452 ± 229 3,04 30 – 45 67226 ± 259 68261 ± 261 1,52 45 – 60 74171 ± 272 73198 ± 271 1,33 60 – 75 60558 ± 246 60160 ± 245 0,66 75 – 90 42022 ± 205 42195 ± 205 0,41 90 – 105 35126 ± 187 32291 ± 180 8,75 105 – 120 29403 ± 171 29273 ± 121 0,44 120 – 135 25911 ± 161 27571 ± 166 6,02 10 135 – 150 24574 ± 157 23895 ± 155 2,84 11 150 – 165 25680 ± 160 26308 ± 162 2,38 12 165 – 180 29562 ± 172 31367 ± 177 5,75 Nhận xét: Từ bảng 3.8 hình 3.13 cho thấy góc chứa nguồn góc thứ vị trí 45 – 60cm so với điểm chọn làm mốc thùng với số đếm tương ứng lớn 74171 số đếm thực nghiệm 73198 số đếm mô phỏng, độ sai biệt thực nghiệm mô lớn 8,75% 3.2.4 Phổ so sánh từ thực nghiệm mô thùng chất độn cát Ngồi ra, chúng tơi tiến hành mơ hệ đo trường hợp chất độn thùng cát Hình 3.14, 3.15, 3.16 so sánh phổ lượng mơ thực nghiệm ghi nhận với nguồn phóng xạ đặt thùng 137Cs, 60Co, 152Eu Nhận xét: Các đồ thị hình 3.14, 3.15 3.16 cho thấy phổ thực nghiệm phổ mô xuất tia X, Compton đỉnh lượng đặc trưng tương đối trùng khớp Các kết cho thấy hệ đo có độ tin cậy định 44 Hình 3.14 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 137Cs Hình 3.15 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 60Co 45 Hình 3.16 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 152Eu 3.3 Nhận xét chương Trong chương 3, xác định vị trí nhận diện đồng vị phóng xạ thả ngẫu nhiên vào thùng trường hợp thả nguồn đơn nguồn đa phương pháp quét gamma phân đoạn Sau tiến hành kiểm tra mức độ tin cậy mơ hình hệ đo thùng thải cách so sánh phổ thực nghiệm phổ mơ chương trình mơ Geant4 trường hợp có chất độn cát trường hợp khơng có chất độn 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn đạt mục tiêu sau: - Nhận dạng nguồn 60Co thùng thải chất độn cát - Kiểm tra độ tin cậy hệ đo - Mô phân bố xác định vị trí nguồn 137Cs, 60Co, 152Eu thùng thải không chất độn với độ sai biệt nhỏ 10% so với thực nghiệm - Nghiên cứu đáp ứng phổ thùng thải có chất độn cát với nguồn 137Cs, 60Co, 152Eu cho thấy phù hợp mô thực nghiệm KIẾN NGHỊ Từ kết thu nhận thấy có số vấn đề cần cải thiện nghiên cứu - Chương trình mơ đáng tin cậy thực để mơ phân bố xác định vị trí nhiều nguồn phóng xạ thả ngẫu nhiên vào thùng từ tính hiệu suất hoạt độ nguồn - Cần cải tiến hệ đo tự động để giảm thiểu sai số gây người dùng - Tăng số lượng ống nhựa đặt thùng để khảo sát nhiều vị trí - Tiến hành mơ thùng thải có nhiều chất độn khơng đồng nhất, sử dụng nguồn có hoạt độ thấp để đánh giá xác hệ đo 47 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP KỸ THUẬT QUÉT GAMMA PHÂN ĐOẠN VÀ PHÁT XẠ GAMMA TRONG KIỂM TRA CHẤT THẢI PHÓNG XẠ TRẦN THIỆN THANH1, 2*, HOÀNG THỊ KIỀU TRANG 1, 2, LÊ BẢO TRÂN1, 2, HUỲNH ĐÌNH CHƯƠNG1, 2, VÕ HỒNG NGUN1, , HUỲNH TRÚC PHƯƠNG, , THÁI VĂN TON1, BÙI THỊ VUI1, MÃ THÚY QUANG1, TRẦN THỊ KIỂM THU1, CHÂU VĂN TẠO1, Bộ Môn Vật lý Hạt nhân, Trường ĐHKHTN, ĐHQG-Tp.HCM 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp.HCM Phòng Thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân, Trường ĐHKHTN, ĐHQG-Tp.HCM 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp.HCM *Email: ttthanh@hcmus.edu.vn Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, sử dụng kỹ thuật quét gamma phân đoạn chụp ảnh cắt lớp gamma để xác định phân bố đồng vị phóng xạ thùng thải Vị trí nguồn xác định phù hợp với thực nghiệm với sai số 6%.Việc kiểm tra thùng thải cách áp dụng hai kỹ thuật quét gamma phân đoạn chụp ảnh cắt lớp gamma phát xạ cho ta thấy phân bố nguồn thùng với độ xác cao Từ khóa: kỹ thuật quét gamma phân đoạn, chụp ảnh cắt lớp gamma, thùng thải Hội nghị Khoa học Công nghệ Hạt nhân toàn quốc lần thứ XI, Đà Nẵng – 7/8/2015 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Anh Đức (2012), Đánh giá sai số kỹ thuật quét gamma phân đoạn phương pháp ngẫu nhiên, Luận văn thạc sĩ vật lý, trường Đại Học Sư Phạm TP.Hồ Chí Minh Huỳnh Thị Yến Hồng, Huỳnh Đình Chương, Vũ Ngọc Ba, Bùi Tuấn Khải, Trần Kim Tuyết, Lê Thị Ngọc Trang, Trương Nhật Huy, Hoàng Đức Tâm, Trần Thiện Thanh (2013), Áp dụng kỹ thuật quét gamma phân đoạn xác định vị trí nguồn thùng thải phóng xạ, Hội nghị Tồn quốc lần thứ III Vật lý Kỹ thuật Ứng dụng, Tp Huế 8-12/10/2013, tr.360 - 365 Trương Nhật Huy (2013), Nghiên cứu thiết kế hệ đo thùng thải phóng xạ, Luận văn thạc sĩ vật lý, trường Đại Học Sư Phạm TP.Hồ Chí Minh Châu Văn Tạo (2014), An tồn xạ ion hóa, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thị Thu Thủy (2014), Phát triển hệ kiểm tra chất thải phóng xạ, Luận văn thạc sĩ vật lý, trường Đại Học Cần Thơ Lâm Thu Văn (2014), Tính tốn phân bố đồng vị phóng xạ thùng thải phương pháp quét gamma phân đoạn, luận văn Thạc sĩ Vật lý, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP Hồ Chí Minh Tiếng Anh Bai Y.F., Mauerhofer E., Wang D.Z., Odoj R (2009), An improved method for the non-destructive characterization of radioactive waste by gamma scanning, Applied Radiation and Isotoped 67, 1897 – 1903 Cesana A., Terrani M and Sandrelli G (1993), Gamma Activity Determination in Waste Drums from Nuclear Plants, Applied Radiation Isotopes Vol 44,No 3,517520 Dung T Q (1996), Non-destructive techniques for assay of radioactive waste, Doctor of Philosophy Dissertation, Techniques University of Budapest, 57 – 72 49 10 Dung T Q, Phuc P T, Son T T, Đuc L A (2012), Evaluation of combination of different method for determonation of activity of radioactive waste in sealed drum, Scientific Journal of Pedagogy University HCMC, Vol 36, 96 – 101 11 Dung T Q., Son T T (2012), Limitation of thesegmented gamma scanning technique and an additonal method for assay of radwaste drum, Scientific Journal of Pedagogy University HCMC, Vol 33, 70 – 76 12 Filb P (1995), Relation Between the Activity of a High-Density Waste Drum and its Gamma Count Rate Measured with an Unshielded Ge-detactor, Applied Radiation Isotopes Vol 46, No.8, 805 – 812 13 Geant4 Collaboration, GEANT4: A Simulation toolkit, Nucl.Instrum.Meth A506 (2003) 250-303 14 Kings T., Mauerhofer E (2011), Reconstruction of the activity of point sources for the acurate characterization of nuclear waste drums by segmented gamma scanning, Applied Radiation and Isotoped 69, 880 – 889 15 Stanga D., Gurau D (2012), “A new approach in gamma-ray scanning of rotating drums containing radioactive waste”,Applied Radiation and Isotopes, Applied Radiation and Isotopes 70, 2149–2153 16 Stanga D., Radu D., Sima O (2009), “A new model calculation of the peak efficiency for HPGe detectors used in assays of radioactive waste drums”, Applied Radiation and Isotopes 68, 1418–1422 17 Steven Hansen (2010), Tomographic gamma-ray scanning of uranium and plutonium, LA-UR-07-5150, 4, – 27 Trang web 18 http://laraweb.free.fr ... pháp xác định có độ tin cậy cao Chính lí mà chọn đề tài ? ?Mô phân bố xác định chất thải phóng xạ thùng thải phần mềm Geant4? ?? Mục tiêu luận văn xác định tên vị trí đồng vị phóng xạ có thùng thải kỹ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Vui MƠ PHỎNG PHÂN BỐ VÀ XÁC ĐỊNH CHẤT THẢI PHÓNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHẦN MỀM GEANT4 Chuyên ngành: Vật lí... phóng xạ, xác định hoạt độ phóng xạ thực đo đạc nhanh tốt Hiện nay, có nhiều kỹ thuật, phần mềm phân tích hoạt độ phóng xạ thùng rác thải Trong đó, kỹ thuật quét gamma phân đoạn phương pháp xác