1. Tư liệu cơ bản về máy phát nơtron và ứng dụng.
- Đã tập trung vào các máy phát nơtron cùng loại với máy phát nơtron hiện cĩ của đề tàị
Đĩ là các máy phát-cĩ cẩu trúc gọn nhẹ, thích hợp với các nghiên cứu thực hiện trong phịng thí nghiệm và di chuyển dề dàng trong các nghiên cứu ờ hiện trường.
- Đã thu thập được nhừng tài liệu gần đây nhất của các nghiên cứu cơ bản và ứng dụng cùa các nhĩm tác giả ờ nước ngồi đối với máy phát nơtron loại nhỏ, xách tay (portable) như máy cùa đề tàị
Ngồi ra cũng đã sưu tập được một sơ cơng bố cùa các tác giả nước ngồi về những nghiên cứu ứng dụng nơtron nĩi chung, đĩ là các tài liệu hữu ích dê tham khảo đơi với những nghiên cừu da dạng trong Urơng laị - Tìm hiểu những kết quả nghiên cứu của các tác giả trong nước từ những
năm 80 khi dùng máy phát nơtron I4MeV của Hungari kích thước lớn đặt tại trong phịng thí nghiệm ở Nghĩa Đơ và loại nguồn đồng vị (Pu- Be) để thăm dị lỗ khoan ứng dụng trong địa vậl lý.
- Tập họp các tư liệu cơ bản về tương tác của n với vật chất, đặc biệt là trong các hiệu ứng làm chậm, khuyếch tán, hấp thụ và các phản ứng gây bởi nơtron 14MeV và nơtron đã bị làm chậm và nhiệt hĩạ
- Biên soạn các bài thực tập sử dụng máy phát nơtron phục vụ đào tạọ Các cán bơ tham gia:
PGS.TS Phạm Ọuổc Hùng, PGS.TS Hồng Đẳc Lực, PGS.TS Trần Đại Nghiệp, Th.s Lê/Xuân Chung, CN Hồng Anh.
GS J.Scheurer vằ TS. Doan Thu Phong (CENBG, Pháp).
2. Nghiên cứu xác định chiều dài làm chậm của nơtron trong paraffin.
- Nghiên cứu này đã được thực hiện dối với nguồn đồng nơtron dồng vị (Am-Be) cho chùm nơtron năng lượng trung bình 4MeV. Đây là những nơtron cĩ năng lượng thấp hơn năng lượng của notron sinh ra từ máy phát nơlron cù;i cỉồ tài nhirng cơ chế vật lý của qiiíì Irinh lỏm diỹm nơtron trong vật chất thì giống nhaụ Paraffin được chọn trong nghiên cứu này để làm chậm nơtron.
Nghiên cứu cho kết quả: Chiều dài làm chậm L cùa nơtron 4MeV Irong paraffin là L = (3,88 dz 0,54) cm.
Kết quà nhận được của nghiên cứu này là số liệu để định hướng nghiên cứu xác định kích thước cùa hệ che chắn an tồn và chiếu xạ nơtron đổi với máy phát nơlron cùa đề tàị
Định hướng này được dựa trên lập luận sau đây:
Nếu quãng đường tự do trung bình của nơtron trong quá trình làm chậm tỷ lệ với vận tốc , tức là căn bậc hai cùa năng lượng nơtron thì chiều dài làm chậm cùa nơtron I4McV sè được dự đốn vào cỡ hơn 7cm.
- Các cán bơ tham già:
PGS.TS Nguyễn Triệu Tú, CN. Phạm Quỳnh Trang, PGS.TS Trần Đại Nghiệp.
■ Sàn phẩm: Một bài báo đã trình bày tại hội nghị khoa học Trường ĐHKHTN, ngành vật [ý và đăng trên Tạp chi khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Tốn - Vật lý T.XXII, No 2AP, 2006(tr.l90).
3. Nghiên cứu lựa chọn vật liệu và thiết kế hệ chiếu xạ cho máy phát nơtron. - Yêu cầu của nghiên cứu này [à phải xác định các cơ sở khoa học đê thiêt
kế một hệ đặt máy phát nơtron. Hệ này phải bào đàm được 2 yêu cầu: Thứ nhất là phải cĩ kênh dẫn thích hợp đề cả nơtron nhanh và nơtron nhiệt đều được sử dụng trong các nghiên cứu cần thiết, thứ hai là phải bảo đàm an tồn phĩng xạ theo tiêu chuẩn chung.
- Các vật liệu sau đây đã được nghiên cửu lựa chọn:
Với mục đích làm chậm: H2O, Graphit, Paraffin, bê tơng các loạị Với mục đích hấp thụ n: Cd, Boron (B) và các họp chất chứa B.
Kết luận: Với nguyên vật liệu cĩ thể tìm thấy trong nước hiện nay và với kinh phí được đề tài cho phép, đã lựa chọn lổ hợp vật liệu (Paraffin và Borat).
Để đảm bảo an tồn phĩng xạ đã tập trung vào hai loại bức xạ: nơtron chưa được hấp thụ hết trong hệ che chắn và gamma thử cấp sinh ra trong các phản ứng (n, Y ). Vật liệu đã nghiên cứu để sử dụng đáp ứng yêu cầu an tồn phĩng xạ là: Borat với các hàm lượng và vị trí thích hợp trong paraffin để hấp thụ n.
Tổ hợp bẽ tơng + cliì để hấp thụ gammạ
- Thiết kế hệ chiếu xạ đã được nghiên cứu và lựa chọn: 6 khối hình trụ đường kính lOOcm, cao 20cm làm bằng hỗn hợp paraffin + Borat ghép vào nhaụ Tồn khối cĩ 3 kênh dẫn nơtron.
Các cán bơ tham gia: PGS.TS Phạm Quổc Hừng, Th.s Nguyễn Tiến Phong, CN Vũ Thanh Mai, CN Hồng Anh.
Sàn phẩm: 1 b<ài báo đăng trên Tạp chí khoa học Đại hoc Ọuổc gia Hà I
Nội, Tốn - Vậị lý T.XXII, No 2AP, 20ơ6(tr.85).
k Nghiên cứu quy trình tạo hỗn hợp paraffm-Boral. Nghiên cứu này nhằm vào hai mục đích:
- Xác định cơng thức pha trộn cùa paraffin (Cv)H62)n với Borat (Na2B407.10H20 ) trong các khối thành phẩn của hệ chiếu xạ.
Bia sinh ncrtron cùa máy phái đặl lọi tâm cùa hộ chiéu xạ do dĩ tỷ lệ Borat pha trộn trong paraffin đối với mỗi khối hình trụ được lựa chọn thích hợp để làm chậm và hấp thụ tối ưu các nơtron.
- Paraffin và Borat là hai hợp chất cĩ nhiệt độ nĩng chảy khác nhau, cần xác định được quy trinh pha trộn ở nhiệt dộ thích hợp dể hỗn hạp với tỷ lệ pha trộn xác định đạt yêu cẩu đồng nhất sau khi đơng kết.
- Nghiên cửu này được thực hiện tại Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân ở Nghĩa Đơ, Hà Nộị
Cơng thức pha chế VÌ1 quy trinh pha trộn hỏn hợp paralTin-Borat dính kèm trong biên bản nghiêm thu hợp đồng sổ 03/HĐ-TKCM.
- Các cán bơ tham gia:
KS Trần Quốc Kỳ. KS Vũ Ọuang Chất, Tlịs Nguyễn Tiến Phong, CN Hồng Anh.
5.Chế tạo hệ chiếu xạ cho máy phát nơtron.
Đây ià cơng việc sử dụng nhiều nhân cơng và kinh phi nhất trong số các hợp đồng thuê khốn chuyên mơn để thực hiện đề tàị Để cĩ được sàn phẩm cuối cùng, 2 giai doạn dã dirợc tồ chức tlụrc hiện lại (rung lâm ứng dụng kỹ thuật hạt nhân của Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân (Nghĩa Đơ, Hà Nội).
5a- Gia cơng cơ khí và nhiệt các bộ phận, chi tiết.
Tất cả các chi tiết cùa hệ chiếu xạ đều làm hàng nhựa PVC, khơng cĩ chi tiết nào bảng kim loạị
Quy trình gia cơng nhiệt đã được nghiên cứu để cĩ thể uốn trịn các tấm 5CV dày trên 5mm thành các khối hinh trụ và bảo đảm khơng bị biến dạng
rong quá trình dồ day hồn hợp pnrLilTin-Boriil nĩng chàỵ
Ket cấu cùa hệ đảm bào dúng theo thiếl kế của hệ như dã nĩi trong mục rên.
'b- Lủm hệ chiếu và các kênh dần
Theo quy trinh pha trộn parafiin-Borat đã được xác lập (mục 3), các khối ■ụ của hơn hợp đã được đúc đây, bảo đàm hình học dơng trục, tháo lăp thuận
ện.
Hệ cĩ 3 kênh dẫn nơtron: Kênh n nhanh, kênh n chậm và một kênh dự ữ. Cĩ thể sử dụng đồng thời cả 3 kênh hoặc chỉ 1 trong số 3 kênh khi máy liál hoọi động.
- Các cán bơ Lham &ia: Th.s Nguyễn l ien Phong, K.S Trần Quốc Kỳ, K.S Vũ Quang Chất, CN Hồng Anh và một số sinh viên.
- Sản phẩm: Hệ chiếu xạ hồn chỉnh đặt tại Bộ mơn Vật lý hạt nhân khoa V(ìt lý. DIỈKIITN.
ịXây lắp hệ chiếu xạ tại phịng thí nghiệm.
Tồn bộ các bộ phận, chi liỏl cĩ khối lượng trơn I tấn dã dược vận cluiycn J viện FCHKTHN (Nghĩa Đơ) về trường ĐHK.HTN (334 Nguyền Trãi) và huyển lẽn tầng 2 của nhà T I , ĐHKHTN.
- Các khối trụ, mồi khối ịiồn 200kg. <líì đirợc vận chuyển lên phịnp thí nghiệm bào đàm an lồn kỹ thuật và an lồn lao dộng.
- Các gia cơng cơ, nhiệt bổ xung để ghép nối các khối trụ, làm các lớp chì sạch phĩng xạ bao bọc xung quanh và đáy hệ chiếu xạ đã được thực hiện tại Bộ mơn VLHN.
- Lắp ghép các khối bộ phận, các chi tiết của hệ chiếu xạ, hồn thiện phía ngồi hệ chiếu và trong phịng thí nghiệm đặt máy phát đã được hồn thành trong tuần đẩu của tháng 12/2006.
- Các cán bơ tham gia:
T h.s Nguyễn Thế Nghĩa, Th.s Nguyễn Tiến Phong, CN Hồng Anh, CN Vũ Thanh Mai, một số sinh viên, các lao động phụ.
Kết luân
Các nội dung nghiên cứu của đề tài trong năm 2006 đã được thực hiện dirới đạng 7 họrp dona thuê khốn chuyên mơn (xem bản lổng hợp các hợp đồng, lr.10)
Riêng hệ chuyển mẫu tự động như đã ghi trong bản đề cương của đề tài 'tr.7), sẽ khơng thực hiện vì khơng thích hợp với cơ cấu hiện nay của hệ :hiếu xn dã chế tạọ Việc rùiy khơng cĩ ành hường gì dốn hoại dộng của ồn hệ thiết bị và các nghiên cứu sẽ thực hiện.