Phân tích bốc-xít cĩ ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học và ứng dụng trong việc tìm kiếm các mỏ quặng. Trong phần này, chúng tơi thực hiện việc phân tích, đánh giá hoạt độ và từ đĩ suy ra hàm lượng của các nguyên tố như Fe, Mn, Cu, ...ứọng quặng bốc-xít
Khi notron tới tương tác với hạt nhân và gây ra phản ứng hạt nhân. Bằng thực nghiệm, tiết diện phản ứng hạt nhân trên nguyên tố quan tâm thường được xác định qua phản ứng hạt nhân của nguyên tố khác mà ta đã biết tiết diện của nĩ. Các điều kiện thực nghiệm cần phải giống nhau như bố trí hình học chiếu, độ dầy mẫu,.. .Phương pháp này gọi là phương pháp đo tương đốị Tiết diện của phản ứng cần quan tâm được xác định bởi biểu thức sau:
£ ex p n y £ ex p d _ ™„,9mEmI Tln ( l - 1 }e!*“ ' ( l - e
mdedEdIT(, (1 -e-^' y à (1 -ế- )^M mod
Chúng tơi xác định tiết diện của phản ứng hạt nhân với nguồn neutron năng lượng ~ lOOMeV từ máy gia tốc và neutron từ nguồn đồng vị với năng lượng ~ 4 MeV
Chẳng hạn cần xác định tiết diện phản ứng ố5Cu(n,p)Niố5; Mẫu Cu tự nhiên dưới dạng lá mỏng được ghép với lá nhơm mỏng (sử dụng AI làm monitor). Các mẫu được chiếu đồng thời cùng một lúc. Việc kích hoạt được tiến hành với nhiều mẫụ Sau khi được kích hoạt, phổ gamma của mẫu được đo bởi detector bán dẫn siêu tinh khiết HPGẹ
Chúng tơi sử dụng 2 đỉnh năng lượng để xác định tiết diện phản ứng. Đĩ là đỉnh nãng lượng 1481.7KeV củ a65Ni, đỉnh 1368 KeV của Na24.
Đỉnh năng lượng 1481.7KeV của 65Ni chỉ xuất hiện sau khi đã được chiếu bởi chùm neutron (65Ni khơng cĩ trong mẫu trước khi mẫu được kích hoạt bời neutron), nĩ được sinh ra theo phản ứng sau:
65Ni chở thành đồng vị phĩng xạ vĩi chù kỳ bán huỷ là Tm = 2,25h. Nĩ sẽ phát ra lượng tử Ỵ ị mức năng lượng 1481.7KeV.
Cũng giống như 65Ni, đổng vị phĩng xạ Na24 cũng khơng cĩ trong mẫu nĩ chỉ sinh ra sau khi bị kích hoạt theo phản ứng:
Al27 + n -> Na24 + a (2.3) Na24 phát ra lượng tử y ở nãng lượng 1368 KeV.
Phổ AlCu được đo bằng detector siêu tinh khiết IIPGe và được xử lý bằng phần mền GENEE2K (hình 7) LOG=256K N 101 10* .. 1D. . | Ị I 1368 27 54 J 14" . . . ,. . . . Ị 0 2048 4036 E144 B19Z Oianmli
Hình 7. Phổ gamma của mẫu đồng tự nhiên sau khi kích hoạt
Tiết diên trung bình của phản ứng 65Cu(n,p)65Ni được tính với đỉnh năng lượng đặc trưng 1368,6 KeVcủa Na24 và đỉnh 1481,7 của 65Nị Với thí nghiệm
trên, chúng tơi đã xác định được tiết diện của phản ứng trên là: ơ = 8.65±0.01 mb Với neutron từ nguồn đồng vị cĩ năng lượng thấp hơn (năng lượng trung bình 4 MeV), chúng tơi đã tiến hành xác định tiết diện của một số phản ứng hạt nhân ví dụ, phản ứng 55Mn(n,g)Mn56. Sau khi chiếu 30 giờ, mẫu được lấy ra đọ Hình 8 cho phổ bức xạ gamma của mẫu sau khi kích hoạt.
Xử lý chi tiết phổ, chúng tơi xác định được tiết diện của phản ứng S5Mn(n,g)Mn56 là: ơ = 1.91± 0.16 mb
LOG=256
1368 27 54
CiO/mnu í I c.l (.Nf ■ H i MCA C j f t r a t * m t o y M y a E d t O c ttv w D * * 9 W C 9 Mete jglMl* ' - Mal t f ỹ Idle I N il: * a I Expand o n ) ị.,-ịL"-__13 N li: S17S : M 8 .8 k rV Counts: 121 GEU rr~n P re s e t 40000^40000.00 đâ^iaĩiáAáiĩrắầyđÉttĩar/M V F S = 25 6 T IM E INFO Ị N e x t I P rev i
Acq^ S l a t f 3/09AJ7 5223 7 P M ELap*«d P ie te f 0 . * d Tm m : 0 oor. Live ( f e e t Y iQDOD 00 4000C
Com p- P ie * B ( R eg M M t R u l [ t e c t . j: 40001 96 0
0 0 (ehennottl ratal Icnts j: 000 0
fo t Hwte, P»CM n ________________
- -jggj ! Execution Slfttuc 1«
Hình 8. Phổ bức xạ gamma của s6Mn sau khi kích hoạt neutron