Xác định các đặc trưng bão hòa của thép c45 hình trụ bằng thực nghiệm tán xạ ngược gamma kết hợp mô phỏng bằng MCNP5

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Bình XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG BÃO HỒ CỦA THÉP C45 HÌNH TRỤ BẰNG THỰC NGHIỆM TÁN XẠ NGƯỢC GAMMA KẾT HỢP MÔ PHỎNG BẰNG MCNP5 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Bình XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG BÃO HỒ CỦA THÉP C45 HÌNH TRỤ BẰNG THỰC NGHIỆM TÁN XẠ NGƯỢC GAMMA KẾT HỢP MÔ PHỎNG BẰNG MCNP5 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: 60 44 01 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Châu Văn Tạo Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, học viên nhận nhiều giúp đỡ Học viên xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: - PGS.TS Châu Văn Tạo – Thầy hướng dẫn khoa học cho luận văn Thầy tận tình bảo chỉnh sửa để luận văn hoàn thành - TS Trần Thiện Thanh – Thầy nhiệt tình hướng dẫn, đưa lời khuyên ý tưởng thực cho luận văn - Quý Thầy Cô hội đồng khoa học dành thời gian đọc góp ý để luận văn hồn chỉnh - Q Thầy Cơ Khoa Vật lí – Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho học viên từ bậc đại học đến - Bộ mơn Vật lí hạt nhân – Kĩ thuật hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM hỗ trợ trang thiết bị cho thí nghiệm luận văn - Anh Võ Hồng Nguyên hướng dẫn trực tiếp phần thực nghiệm luận văn có ý kiến đóng góp cho nội dung luận văn - Bạn bè gia đình động viên, tạo điều kiện giúp đỡ học viên suốt trình thực luận văn Nguyễn Thị Bình MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu phương pháp tán xạ ngược gamma .3 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.2 Lí thuyết tán xạ ngược gamma .6 1.2.1 Các loại tán xạ chùm tia gamma .6 1.2.2 Sự phân bố lượng chùm tia gamma tán xạ ngược 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chùm tia gamma tán xạ ngược .9 1.2.4 Xác định đặc trưng bão hòa 10 1.3 Tổng quan phương pháp Monte Carlo chương trình MCNP 14 1.3.1 Phương pháp Monte Carlo 14 1.3.2 Chương trình MCNP .14 1.3.2.1 Cấu trúc chương trình MCNP 15 1.3.2.2 Mơ hình tương tác gamma với vật chất MCNP .16 1.3.2.3 Đánh giá phân bố độ cao F8 18 1.3.2.4 Đánh giá sai số .19 1.4 Nhận xét chương 21 Chương HỆ ĐO TÁN XẠ NGƯỢC GAMMA 22 2.1 Hệ đo thực nghiệm tán xạ ngược gamma .22 2.1.1 Khối nguồn 22 2.1.2 Khối đầu dò 24 2.1.3 Bia tán xạ .26 2.1.4 Bố trí hệ đo tán xạ ngược gamma 27 2.1.5 Đường chuẩn lượng 28 2.2 Mô Monte Carlo hệ đo tán xạ ngược gamma 28 2.2.1 Mơ hình nguồn phóng xạ .29 2.2.2 Mơ hình đầu dị 29 2.2.3 Mơ hình bia tán xạ 30 2.2.4 Đường cong phân giải lượng 31 2.3 Nhận xét chương 31 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .32 3.1 Kết thực nghiệm .32 3.1.1 Dạng phổ gamma tán xạ 32 3.1.2 Đường cong bão hòa .38 3.1.3 Bề dày bão hòa 40 3.2 Kết mô 41 3.2.1 Dạng phổ gamma tán xạ 41 3.2.2 Đường cong bão hòa .44 3.2.3 Bề dày bão hòa 45 3.3 So sánh kết thực nghiệm mô 45 3.3.1 So sánh hình dạng phổ tán xạ 45 3.3.2 So sánh diện tích đỉnh tán xạ lần 46 3.3.3 So sánh bề dày bão hòa 47 3.4 Nhận xét chương 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 55 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt ACTL Tiếng Anh ACTivation Library Tiếng Việt Thư viện kích hoạt từ Livemore Số liệu hạt nhân ENDF ENDF Evaluated Nuclear Data File ENDL Evaluated Nuclear Data Library Thư viện số liệu hạt nhân ENDL FOM Figure Of Merit Thông số đánh giá độ tin cậy phương pháp Monte Carlo GEANT4 Geometry ANd Tracking Chương trình mơ Monte Carlo GEANT GEB Gaussian Energy Broadenning Mở rộng lượng dạng Gauss HPGe High Purity Germanium Germanium siêu tinh khiết MCNP Monte Carlo N Particles Chương trình mơ MCNP MCA Multichannel Analyzer Máy phân tích đa kênh NDT Non Destructive Testing Kỹ thuật kiểm tra không phá hủy mẫu PENELOPE USB PENetration and Energy Loss Chương trình mơ of Positron and Electrons Monte Carlo PENELOPE Universal Serial Bus Chuẩn kết nối đa dụng DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung 2.1 Đường kính bia thép C45 26 3.1 Kết tính diện tích vị trí đỉnh tán xạ lần từ 37 Trang phổ thực nghiệm COLEGRAM 3.2 Kết làm khớp diện tích đỉnh tán xạ lần từ 38 thực nghiệm 3.3 So sánh bề dày bia tán xạ nội suy từ hàm làm khớp 39 bậc bề dày thực nghiệm 3.4 Kết làm khớp diện tích đỉnh tán xạ lần vùng 40 bão hịa 3.5 Kết tính diện tích vị trí đỉnh tán xạ lần từ 43 phổ mô COLEGRAM 3.6 Kết làm khớp diện tích đỉnh tán xạ lần từ 44 mơ 3.7 So sánh diện tích đỉnh tán xạ lần từ thực nghiệm 47 mô 3.8 So sánh bề dày bão hòa từ thực nghiệm mơ 47 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Nội dung STT Hình Trang 1.1 Tán xạ Compton 1.2 Quá trình tán xạ lần tia gamma bia trụ 11 2.1 Mô hình nguồn phóng xạ 137Cs [4] 22 2.2 Mơ hình hộp chứa nguồn 23 2.3 Đầu dị NaI(Tl) 7,6 cm x 7,6 cm 24 2.4 Mơ hình khối đầu dị 25 2.5 Bia thép C45 hình trụ 26 2.6 Bố trí hệ đo thực nghiệm tán xạ ngược gamma 27 2.7 Mơ hình 3D hệ đo tán xạ ngược gamma xây dựng 29 chương trình MCNP5 10 2.8 Các thơng số kích thước vật liệu cấu tạo đầu dò 30 Na(Tl) dùng mô [17] 11 3.1 So sánh phổ thực nghiệm bia đường kính 2,150 cm 33 phổ phông 12 3.2 Phổ thực nghiệm bia 2,150 cm trừ phông 33 13 3.3 So sánh phổ thực nghiệm theo bề dày bia 35 14 3.4 Tách đỉnh tán xạ lần với bia 2,150 cm 37 15 3.5 Đường cong bão hòa thép C45 hình trụ theo 40 thực nghiệm 16 3.6 Phổ mơ bia đường kính 2,150 cm 41 17 3.7 So sánh phổ mô theo bề dày bia 42 18 3.8 Đường cong bão hòa thép C45 hình trụ theo 44 mơ 19 3.9 So sánh phổ thực nghiệm mô bia 2,150 cm 45 MỞ ĐẦU Hiện nay, với phát triển ngành công nghiệp xây dựng, phương pháp kiểm tra không phá huỷ (Non Destructive Testing – NDT) sử dụng phổ biến để kiểm tra chất lượng sản phẩm đo bề dày vật liệu Có nhiều phương pháp NDT khác như: kiểm tra siêu âm, chụp ảnh phóng xạ, kiểm tra chất lỏng thẩm thấu, bột từ, tán xạ ngược gamma,… Mỗi phương pháp có ưu điểm hạn chế riêng Tuy nhiên phương pháp tán xạ ngược gamma chứng tỏ ưu số trường hợp so với phương pháp khác ưu điểm như: - Đầu dị nguồn phóng xạ đặt phía với vật liệu, phù hợp với vật liệu mà phía bên khó tiếp cận khơng thể tiếp cận - Khi đối tượng cần đo điều kiện khắc nghiệt ví dụ như: nhiệt độ cao, áp suất lớn, mơi trường hố chất độc hại phương pháp tán xạ thực mà khơng làm ảnh hưởng đến q trình làm việc đối tượng khảo sát Trên giới, phương pháp tán xạ ngược gamma nghiên cứu từ lâu ứng dụng nhiều công nghiệp, xây dựng như: kiểm tra độ ăn mòn bề mặt vật liệu thùng chứa hay thành lò; phát vết nứt, khoảng trống sản phẩm đúc công nghiệp; đo bề dày thành ống, bồn chứa chi tiết gia công khác mà cần tiếp cận từ phía;… Ở Việt Nam, phương pháp tán xạ ngược gamma ứng dụng thực tế Tuy nhiên mức độ nghiên cứu thực nghiệm hạn chế vấn đề kinh tế kỹ thuật Một phương pháp hỗ trợ cho trình khảo sát thực nghiệm phương pháp mơ q trình vật lí xảy đối tượng khảo sát nhờ chương trình chuyên dụng như: MCNP, GEANT4, PENELOPE, Nhưng công cụ mô giúp dự đoán kết xảy theo mơ hình thống kê mà khơng thể thay cho thực nghiệm Do nghiên cứu tán xạ ngược gamma kết hợp hai phương pháp thực nghiệm mô mang lại hiệu nghiên cứu cao Năm 2012, Bộ Công Thương giao cho Bộ mơn Vật lí Hạt nhân – Kĩ thuật Hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQG Tp.HCM nhiệm vụ: “Nghiên cứu chế tạo hệ đo độ ăn mòn thành lò chịu lửa nhiệt độ cao phương pháp tán xạ gamma không tiếp xúc” Nội dung luận văn phần công việc nhiệm vụ Mục tiêu luận văn xác định đặc trưng bão hoà vật liệu khảo sát bao gồm việc xây dựng đường cong bão hoà xác định bề dày bão hoà So sánh kết thực nghiệm thu với kết mơ chương trình MCNP5 Đối tượng nghiên cứu luận văn vật liệu thép C45 dạng hình trụ, với chiều cao 10 cm, đường kính thay đổi, qua phép đo tán xạ ngược gamma sử dụng đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) 7,6 cm x 7,6 cm, nguồn phóng xạ 137Cs có hoạt độ mCi phát gamma lượng 662 keV, với góc tán xạ 1200 Phương pháp nghiên cứu luận văn thực nghiệm kết hợp phương pháp mô Monte Carlo sử dụng chương trình MCNP5 Các thí nghiệm tiến hành phịng thí nghiệm Bộ mơn Vật lí hạt nhân – Kĩ thuật hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp HCM Nội dung luận văn gồm chương: Chương trình bày sở khoa học luận văn bao gồm tổng quan tình hình nghiên cứu phương pháp tán xạ ngược gamma ngồi nước, vài nét lí thuyết tán xạ ngược gamma giới thiệu khái quát chương trình MCNP5 Chương mơ tả hệ đo thực nghiệm tán xạ ngược gamma bao gồm nguồn phóng xạ, đầu dị, bia tán xạ Sau trình bày mơ hình hệ đo tán xạ ngược gamma mơ Monte Carlo chương trình MCNP5 Chương trình bày q trình xử lí số liệu, đưa thảo luận kết thực nghiệm mô thu gồm việc xây dựng đường cong bão hoà, ước tính bề dày bão hồ vật liệu Cuối so sánh đánh giá kết thực nghiệm với kết mơ chương trình MCNP5 46 Hình 3.9 cho thấy có phù hợp tốt kết thực nghiệm mô Trên phổ xuất hai đỉnh đặc trưng đỉnh tia X đỉnh tán xạ Compton lần Đồng thời vùng chân trái đỉnh tán xạ Compton lần phổ dâng cao, mà thảo luận phần trên, đóng góp tán xạ nhiều lần gây Tuy nhiên, nhận thấy độ cao đỉnh tán xạ lần phổ mô lớn phổ thực nghiệm Sự sai lệch kết thực nghiệm mơ hai ngun nhân sau: - Sự tán xạ nhiều lần thực nghiệm cao mô - Sai số hệ thống từ phương pháp thực nghiệm: + Nguồn phóng xạ 137Cs sử dụng có sai số hoạt độ nguồn 2,2% từ giấy chứng nhận nguồn + Sai số thước Palmer dùng đo đường kính bia tán xạ 0,001 cm + Sai số q trình đặt vị trí bia làm thay đổi khoảng cách từ nguồn tới bia 3.3.2 So sánh diện tích đỉnh tán xạ lần Trong bảng 3.7 trình bày kết so sánh diện tích đỉnh tán xạ lần từ thực nghiệm mô Bảng 3.7 cho thấy quy luật biến thiên diện tích đỉnh tán xạ lần theo bề dày bia có phù hợp tốt kết thực nghiệm mô Khi bề dày bia tăng lên diện tích đỉnh tán xạ lần theo thực nghiệm mô tăng Tới giá trị bề dày đó, diện tích đỉnh tán xạ lần không tăng đạt giá trị bão hịa Điều giải thích tăng bề dày bia tán xạ tia gamma có hội gây tán xạ nhiều bị q trình hấp thụ bia cạnh tranh Khi tăng bề dày bia tới giá trị hai q trình tán xạ hấp thụ bù trừ Do số tia gamma tán xạ ngược khỏi bia tán xạ để đến tinh thể đầu dị khơng đổi tạo nên vùng bão hòa Độ sai lệch tương đối kết thực nghiệm mô khoảng – 11% 47 Bảng 3.7 So sánh diện tích đỉnh tán xạ lần từ thực nghiệm mơ Bề dày bia Diện tích đỉnh tán xạ lần Độ sai biệt (cm) Thực nghiệm Mô (%) 0,800 21712 24027 10 0,982 29397 32161 1,272 42137 45032 1,590 55165 57895 1,932 63753 68904 2,150 66054 73990 11 2,300 68195 76563 11 2,500 70883 78713 10 2,700 71950 79730 10 2,900 72374 79926 3,170 72859 79887 3.3.3 So sánh bề dày bão hòa Bảng 3.8 kết so sánh bề dày bão hòa ước lượng từ thực nghiệm mô Bảng 3.8 So sánh bề dày bão hịa từ thực nghiệm mơ Kết Bề dày bão hòa Độ sai biệt (cm) (%) Thực nghiệm 3,142 ± 0,019 Mô 3,021 ± 0,004 Độ sai lệch tương đối bề dày bão hịa tính từ thực nghiệm mô khoảng 4% 48 3.4 Nhận xét chương Trong chương này, luận văn trình bày q trình xử lí số liệu, đưa giải thích kết thu từ thực nghiệm mô hệ đo tán xạ ngược gamma sử dụng nguồn phóng xạ 137 Cs hoạt độ mCi phát gamma lượng 662 keV, đầu dò Na(Tl) 7,6 cm x 7,6 cm, bia tán xạ thép C45 hình trụ, với góc tán xạ 1200 So sánh kết thực nghiệm mơ cho thấy có phù hợp tốt 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua việc tìm hiểu số cơng trình nghiên cứu phương pháp tán xạ ngược gamma giới Việt Nam, tìm hiểu tổng quan lí thuyết tán xạ ngược gamma chương trình MCNP5, nhằm mục tiêu xác định đặc trưng bão hòa vật liệu thép C45 hình trụ thực nghiệm tán xạ ngược gamma sử dụng nguồn phóng xạ 137 Cs góc tán xạ 1200, kết hợp mơ MCNP5, luận văn đạt số kết sau: - Kết thực nghiệm: Xác định diện tích đỉnh đỉnh tán xạ lần 11 bia tán xạ mẫu Xây dựng đường cong bão hòa biểu diễn phụ thuộc diện tích đỉnh tán xạ lần vào bề dày vật liệu bia hình trụ Từ ước lượng bề dày bão hịa thép C45 hình trụ 3,142 ± 0,019 cm - Kết mơ phỏng: Xác định diện tích đỉnh đỉnh tán xạ lần Xây dựng đường cong bão hịa thép C45 hình trụ theo mơ Bề dày bão hịa thép C45 hình trụ tính theo mô 3,021 ± 0,004 cm - So sánh kết thực nghiệm mô phỏng: Khi so sánh hình dạng diện tích đỉnh tán xạ lần, kết thực nghiệm mô cho thấy phù hợp tốt Sự chênh lệch giá trị kết thực nghiệm mô giải thích sai số hệ thống gây từ phương pháp thực nghiệm tán xạ nhiều lần thực nghiệm cao mô Kết bề dày bão hịa ước tính từ thực nghiệm có độ sai lệch tương đối so với kết mô khoảng 4% Điều cho thấy, kết thực nghiệm kết mô luận văn sử dụng nghiên cứu liên quan ứng dụng việc đo bề dày vật liệu thép C45 với độ tin cậy cao có kiểm tra chéo hai kết Luận văn dừng lại việc xác định đặc trưng bão hòa vật liệu thép C45 hình trụ, góc tán xạ 1200, sử dụng nguồn phóng xạ xin phép kiến nghị vài công việc sau: 137 Cs Tác giả 50 - Khảo sát nhiều loại vật liệu hình trụ khác như: thép CT3, nhôm, đồng, sắt,…để xác định đặc trưng bão hịa nhằm ứng dụng cơng nghiệp dùng cho nghiên cứu liên quan - Sử dụng nguồn phóng xạ phát gamma lượng lớn 60Co, 192Ir, 65 Zn,… - Thay đổi cách bố trí hình học hệ đo tán xạ ngược bao gồm việc thay đổi góc tán xạ, điều chỉnh độ rộng ống chuẩn trực nguồn đầu dò để xây dựng hệ đo tán xạ ngược đạt chuẩn - Nghiên cứu để hạn chế tối thiểu sai khác kết thực nghiệm mô 51 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Hoang Duc Tam, Vo Hoang Nguyen, Tran Thanh Phi, Nguyen Thi Binh, Nguyen Hien Dang, Huynh Dinh Chuong, Le Thi Ngoc Trang, Tran Kim Tuyet, Vu Tuan Minh, Tran Thien Thanh and Chau Van Tao (2014), “Experimental investigation of detector collimator response on gamma scattering spectrometer”, Conference RCMME 2014, 9th&10th October 2014, HUST, Hanoi, Vietnam Nguyễn Thảo Ngân, Lê Quang Vương, Nguyễn Thị Bình, Hồng Đức Tâm, Trần Thiện Thanh, Châu Văn Tạo (2014), “Tính tốn tiết diện Compton nhôm, sắt, đồng, thép C45 thép CT3 vùng lượng 250 keV – 2600 keV”, Hội nghị khoa học lần thứ IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM , 21-11-2014 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Huỳnh Đình Chương (2013), Khảo sát bề dày thép C45 phương pháp tán xạ ngược gamma sử dụng chương trình MCNP5, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM Ngô Quang Huy (2003), Cơ sở Vật lí hạt nhân, Nxb Khoa học Kỹ thuật Trương Thị Hồng Loan, Phan Thị Quý Trúc, Đặng Nguyên Phương, Trần Thiện Thanh, Trần Ái Khanh, Trần Đăng Hoàng (2008), “Nghiên cứu phổ gamma tán xạ ngược đầu dị HPGe chương trình MCNP”, Tạp chí phát triển KH&CN, 11(6), 61-66 Võ Hoàng Nguyên (2014), Kiểm tra khuyết tật vật liệu thép C45 dạng thực nghiệm đo tán xạ ngược gamma, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM Hồng Sỹ Minh Phương, Nguyễn Văn Hùng (2010), “Mơ Monte Carlo chương trình MCNP kiểm chứng thực nghiệm phép đo chiều dày vật liệu hệ chuyên dụng MYO-101”, Tạp chí phát triển KH&CN, 13(2), 83-91 Châu Văn Tạo (2004), An toàn xạ ion hóa, Nxb Đại học Quốc gia Tp.HCM Hồng Đức Tâm, Trần Thiện Thanh, Trịnh Văn Danh, Võ Thị Thắm, Châu Văn Tạo (2013), “Xác định độ dày vật liệu thép chịu nhiệt vùng bị ăn mòn phương pháp Monte Carlo kết hợp với phương pháp giải tích”, Tạp chí Khoa học ĐHSP Tp.HCM , 47, 172-183 Trần Thiện Thanh (2013), Hiệu chỉnh phổ gamma phương pháp Monte Carlo, Luận án Tiến sĩ Vật lí Hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM 53 Tiếng Anh Barnea G., Dick C.E., Ginzburg A., Navon E., Seltzer S.M (1995), “A study of multiple scattering background in Compton scatter imaging”, NDT&E International, 28(3), 155-162 10 Fernández, J.E (1991), “Compton and Rayleigh double scattering of unpolarized radiation”, Physical Review A, 44(7), 4232-4248 11 Kadhim A.B., Mohammad A.N (2013), “Monte Carlo simulation of the backscattering gamma ray system”, Iraqi Journal of Science, 54(1), 121-129 12 Lépy, M.C (2004), “Presentation of the Colegram software”, Laboratoire National Henri Becquerel reference technical note 26 13 Paramesh L., Venkataramaiah P., Gopala K., Sanjeeviah H (1983), “Z-dependence of saturation depth for multiple backscattering of 662 keV photon from thick samples”, Nuclear Instruments and Methods, 206, 327-330 14 Priyada P., Margret M., Ramar R., Shivaramu, Menaka M., Thilagam L., Venkataraman B., Raj B (2011), “Intercomparison of gamma scattering, gammatography, and radiography techniques for mild steel nonuniform corrosion detection”, Review of Scientific Instruments, 82, 035115 15 Singh M., Singh G., Sandhu B.S., Singh B (2006), “Effect of detector collimator and sample thickness on 0.662 MeV multiply Compton scattered gamma rays”, Applied Radiation and Isotopes, 64, 373-378 16 Singh M., Singh G., Sandhu B.S., Singh B (2007), “Angular distribution of 662 KeV multiply-Compton scattered gamma rays in copper”, Radiation Measurements, 42, 420-427 17 Tam H.D., Chuong H.D., Thanh T.T., Nguyen V.H., Trang H.T.K., Tao C.V (2014), “Advanced gamma spectrum processing technique applied to the analysis of scattering spectra for determining material thickness”, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 301(2), 0236-5731 54 18 Udagani, C (2013), “Study of gamma backscattering and saturation thickness estimation for granite and glass”, International Journal of Engineering Science Invention, 2(6), 86-89 19 X–5 Monte Carlo Team (2005), Monte Carlo N-Particle Transport Code Version 5, Volume 1, Los Alamos, LA-UR-03-1987, USA 55 PHỤ LỤC Phụ lục 1: File input mô hệ đo tán xạ ngược gamma với bia tán xạ hình trụ đường kính 1,932 cm C INPUT FILE SIMULATE COMPTON SCATTERING SYSTEM C COMPTON SCATTERING SYSTEM INCLUDING: SOURCE BOX + TARGET + DETECTOR C ********** BLOCK 1: CELL CARDS ********** C CELL CARDS OF SOURCE BOX 1 -11.35 (2 -3 -10 8):(3 -4 -10 9) IMP:P=1 -11.35 (3 -5 -9 7) IMP:P=1 10 -7.850 (1 -3 -8) (-6:11) IMP:P=1 $ CAPSULE OF SOURCE C45 STEEL -3.990 (6 -3 -11) IMP:P=1 $ SOURCE CELL -0.001205 (3 -5 -7) IMP:P=1 -0.001205 (1 -2 -10 8) IMP:P=1 -0.001205 (4 -5 -10 9) IMP:P=1 C CELL CARDS OF TARGET 10 -7.850 (22 -21 -20) IMP:P=1 $ STEEL C45 C CELL CARDS OF DETECTOR -3.67 (42 -43 -50) IMP:P=1 $ CRYSTAL NaI OF DETECTOR 10 -3.95 (42 -44 -51) (50:43) IMP:P=1 $ ALUMINIUM OXIDE REFLECTOR 11 -2.329 (44 -45 -51) IMP:P=1 $ SILICON PAD 12 -2.648 (41 -42 -51) IMP:P=1 $ GLASS WINDOW 13 -2.699 (41 -46 -52) (45:51) IMP:P=1 $ ALUMINIUM BODY WALL 14 -2.699 (40 -41 -53) IMP:P=1 15 -0.001205 (41 -46 -53 52) IMP:P=1 16 -11.35 (57 -47 -54 53) IMP:P=1 $ LEAD WALL 17 -11.35 (46 -47 -53 55):(47 -48 -54 55) IMP:P=1 $ LEAD COLLIMATOR 18 -0.001205 (57 -40 -53) IMP:P=1 56 19 -0.001205 (46 -48 -55) IMP:P=1 C OTHERS 20 -0.001205 (-70) (-1:5:10) (20:21:-22) (-57:48:54) IMP:P=1 21 (70) IMP:P=0 C ********** BLOCK 2: SURFACE CARDS ********** C SURFACE CARDS OF SOURCE BOX PZ -18.0 PZ -14.0 PZ 0.0 PZ 10.0 PZ 20.0 PZ -0.2 CZ 0.5 $ RADIUS OF SOURCE COLLIMATOR CZ 1.5 CZ 2.5 10 CZ 11.0 11 CZ 0.25 C SURFACE CARDS OF TARGET 20 C/Y 42 0.966 $ RADIUS OF CYLINDER 0.966 CM 21 PY 5.0 22 PY -5.0 C SURFACE CARDS OF DETECTOR 40 PZ -10.96 41 PZ -7.96 42 PZ -7.36 43 PZ 0.16 44 PZ 0.3 45 PZ 0.5 57 46 PZ 0.65 47 PZ 15.65 48 PZ 20.65 50 CZ 3.8 51 CZ 4.0 52 CZ 4.15 53 CZ 4.75 54 CZ 7.75 55 CZ 1.5 $ RADIUS OF DETECTOR COLLIMATOR 57 PZ -20.0 C OTHERS 70 SO 100.0 C ********** BLOCK 3: DATA CARDS ********** MODE P *TR2 36.37306696 21 60 90 30 90 90 150 90 60 SDEF ERG=D1 PAR=2 POS=0 0 AXS=0 RAD=D2 EXT=D3 CEL=4 & VEC=0 DIR=D4 SI1 L 0.661657 0.2835 0.0318174 0.0321939 0.0363786 0.037312 SP1 0.925297093 0.000006311 0.021229902 0.00289598 SI2 0.25 SP2 -21 SI3 -0.2 0.0 SP3 -21 SI4 -1.0 0.998752338 1.0 SP4 0.0 0.999376169 0.000623831 SB4 0.0 0.0 1.0 E0 1E-5 0.00013621 8124I 1.658205 0.039084793 0.011485921 58 FT8 GEB -0.0137257 0.0739501 -0.152982 F8:P RAND GEN=2 SEED=9219741426499971445 STRIDE=152917 HIST=1 NPS 6000000000 M1 82204 -0.015 82206 -0.236 82207 -0.226 82208 -0.523 $ LEAD M2 17035 -0.210579 55137 -0.789421 $ CESIUM CHLORIDE SOURCE M3 13027 -1.000 $ ALUMINIUM M4 6012 -0.000124 7014 -0.755268 8016 -0.231781 18040 -0.012827 $ DRY AIR M5 11023 0.499 53127 0.500 81205 0.001 $ NaI(Tl) M6 13027 -0.529411 8016 -0.470589 $ ALUMINIUM OXIDE M7 14028 -0.922297 14029 -0.046832 14030 -0.030871 $ SILICON M8 8016 -0.532565 14028 -0.467435 $ SILICA SIO2 M10 26056 -0.9781 6012 -0.0045 14028 -0.0037 25055 -0.0065 15031 -0.00045 & 16032 -0.00045 28058 -0.0025 24052 -0.0028 42098 -0.001 $ STEEL C45 59 Phụ lục 2: Kết so sánh bề dày bia tán xạ nội suy từ hàm làm khớp bậc từ thực nghiệm Bề dày bia (cm) Độ sai biệt tương đối Thực nghiệm Nội suy (%) 0,800 0,816 0,982 0,963 1,272 1,246 1,590 1,626 1,932 1,985 2,150 2,114 2,300 2,260 2,500 2,517 2,700 2,681 2,900 2,781 3,170 6,676 110 60 Phụ lục 3: Kết so sánh bề dày bia tán xạ nội suy từ hàm làm khớp bậc từ thực nghiệm Bề dày bia (cm) Độ sai biệt tương đối Thực nghiệm Nội suy (%) 0,800 0,860 0,982 1,040 1,272 1,330 1,590 1,693 1,932 2,342 21 2,150 3,050 42 2,300 3,259 42 2,500 3,074 23 2,700 3,082 14 2,900 3,103 3,170 3,099 ... HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Bình XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG BÃO HỒ CỦA THÉP C45 HÌNH TRỤ BẰNG THỰC NGHIỆM TÁN XẠ NGƯỢC GAMMA KẾT HỢP MÔ PHỎNG BẰNG MCNP5 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số:... kiện tán xạ lần nhiều lần Từ tìm điều kiện để thiết kế hệ đo tán xạ ngược đạt chuẩn Mục tiêu luận văn xác định đặc trưng bão hòa thép C45 hình trụ thực nghiệm tán xạ ngược gamma kết hợp mơ Monte... đo tán xạ ngược gamma 22 Chương HỆ ĐO TÁN XẠ NGƯỢC GAMMA 2.1 Hệ đo thực nghiệm tán xạ ngược gamma Hệ đo thực nghiệm tán xạ ngược gamma gồm ba thành phần là: khối nguồn, khối đầu dò bia tán xạ