Thí nghiệm đo hoạt độ beta của hạt nhân phóng xạ trong các mẫu môi trường

THIẾT KẾ CÁC BÀI THÍ NGHIỆM

- Đo tổng hoạt độ beta của hạt nhân phóng xạ trong các mẫu như thực phẩm, mẫu đất, nước, phin lọc không khí. Trong đó p là xác suất xảy ra tức là xác suất để hạt nhân phóng xạ phát ra từ nguồn và được ghi nhận bằng detector còn n là số hạt nhân phóng xạ phát ra từ nguồn. Và xác suất xảy ra số đếm ni trong một lần đo với thời gian t tuân theo quy luật phân bố Poisson, đường biểu diễn phân bố Poisson không đối xứng.

Phép đo tốc độ đếm thật thường được thực hiện bằng cách đo số đếm tổng của nguồn kèm phông trong khoảng thời gian TS+B, sau đó đo riêng phông trong khoảng thời gian TB. Tiến hành 10 phép đo phông trong điều kiện như nhau trong khoảng thời gian TB=30 s cho 1 phép đo và được dãy số đếm phông. Tiến hành 10 phép đo với nguồn phóng xạ cùng điều kiện hình học giống như đo phông trong khoảng thời gian 30s cho 1 phép đo để có dãy số đếm Ni.

Máy đơn kênh Ludulum Model 2200 là thiết bị được dùng cho việc phân tích phổ năng lượng gamma cùng với detector nhấp nháy, ống đếm Geiger-Muller và Ống đếm tỷ lệ. Công tắc đếm (count Switch): để xóa và khởi động đếm, quá trình đếm sẽ tự động tắc khi kết thúc thời gian đã đặt trước. Số phút (MINUTES): cài đặt thời gian có thể điều chỉnh bằng tay có núm 3 số thập phân dùng để đặt trước thời gian đếm.

Chức năng của công tắc này (RATE) là cho phép điều khiển tốc độ đếm của đồng hồ, HV cài đặt điện thế và BAT kiểm tra tình trạng làm việc của pin trên đồng hồ. Việc tiến hành đo của detector và thiết bị được quyết định bởi cao thế HV và ngưỡng cài đặt THRESHOLD, ta phải điều chỉnh ngưỡng đo sao cho thích hợp để sự ảnh hưởng có phông tự nhiên và tiếng ồn là nhỏ nhất. - Độ chính xác thời gian: được quyết định bằng tinh thể với độ chính xác là  0.2 % số đếm đọc trên núm điều chỉnh.

- Start/Stop Count: nhấn vào nút này để bắt đầu đếm, nhấn vào nó một lần nữa sẽ dừng đếm Model 2200 tự động hiển thị số đếm trên màn hình khi thời gian đếm mà ta cài đặt chấm dứt. - Để thiết bị hoạt động ổn định và có hiệu suất cao ta cần phải đảm bảo tất cả các phép đặt và điều chỉnh đúng. Xác suất bức xạ gamma có năng lượng nhỏ bay ra khỏi tinh thể là rất nhỏ do đú mà vựng 5 lừm xuống so với vựng 2.

Đường cong mô tả sự phụ thuộc năng lượng bức xạ gamma đã biết vào số kênh của đỉnh hấp thụ toàn phần tương ứng gọi là đường chuẩn năng lượng và thường có dạng đường thẳng. Dựa vào đường chuẩn năng lượng có thể xác định được năng lượng của các tia gamma khác mà vị trí đỉnh hấp thụ toàn phần đã xác định.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Khi đo với thời gian tăng và số lần đo tăng thì ta sẽ có phân bố Gauss Thời gian đo tăng lên 30 giây đo 200 lần. Trong đó N1 là số đếm tổng nguồn và phông, N2 là số đếm phông Độ lệch chuẩn. Khảo sát vùng Plateau và Sự suy giảm số đếm tỷ lệ nghịch bình phương khoảng cách.

Xác định hệ số suy giảm tuyến tính, khối và bề dày hấp thụ một nửa. Đối với nhựa không xác định chính xác thành phần cấu tạo do đó không tính được khối lượng riêng của nhựa. Đối với giấy không xác định chính xác thành phần cấu tạo do đó không tính được khối lượng riêng của giấy.

Khi khảo sát sự suy giảm chùm tia gamma theo bề dày vật liệu: nhôm, đồng, chì, nhựa, giấy. Ta thấy hệ số giảm của vật liệu chì là lớn nhất, do đó chì sử dụng làm vật liệu che chắn tia gamma là tốt nhất. Khi so sánh hệ số suy giảm khối của vật liệu nhôm, đồng, chì với số liệu ở Nist thì độ lệch của vật liệu nhôm và chì là đáng kể.

Vì vậy trước khi tiến hành đo vật liệu chì và nhôm cần phải xác định chính xác hàm lượng của chì và nhôm. Đường chuẩn năng lượng đối với 2 nguồn 60Co,137Cs Phương trình đường chuẩn năng lượng. Xác định năng lượng gamma của nguồn chưa biết Dựa vào phương trình đường chuẩn năng lượng.

CÁC MẪU BÁO CÁO THỰC HÀNH