Để có thể sử dụng được tệp dữ liệu đầu vào đã xây dựng cho bài toán trong luận văn, điều quan trọng là phải chứng minh độ tin cậy hay độ chính xác của chương trình mô phỏng bằng cách so sánh các kết quả thu được từ chương trình MCNP5 với kết quả thực nghiệm. Độ tin cậy của tệp dữ liệu đầu vào trong chương
trình MCNP5 đối với hệ phổ kế gamma HPGe GC1518 đặt tại Trung tâm Hạt nhân
TP. HCM được kiểm chứng trong công trình [1]. Tệp dữ liệu đầu vào này được sử
dụng để thực hiện các tính toán tiếp theo trên hệ phổ kế gamma này bằng chương
trình MCNP5. Trong luận văn này chúng tôi dựa trên cơ sở bộ số liệu như đã mô tả
- 27 -
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TỰ HẤP THỤ CỦA MẪU CÓ DẠNG HÌNH TRỤ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP5
Thông thường các mẫu môi trường chứa một lượng rất thấp chất phóng xạ, do đó để tăng khả năng phát hiện của detector thì mẫu phải có thể tích lớn. Tuy nhiên
thể tích mẫu càng lớn thì khả năng ghi nhận tia gamma của detector càng giảm, dẫn
đến giá trị hiệu suất đo được nhỏ hơn rất nhiều so với giá trị thật khi đo cùng một mẫu. Nguyên nhân là do thể tích của mẫu càng lớn thì hiệu ứng tự hấp thụ tia
gamma bên trong mẫu càng tăng. Ngoài ra, mức độ hấp thụ của mẫu mạnh hay yếu
còn phụ thuộc nhiều vào dạng hình học của mẫu (dạng hình trụ hay dạng Marinelli), mật độ của mẫu, năng lượng của tia gamma và thành phần hóa học của mẫu.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu hiệu ứng tự hấp thụ bằng phương pháp thực nghiệm. Nhưng để đạt được kết quả với độ chính xác cao, đòi hỏi người
nghiên cứu phải chuẩn bị bộ mẫu chuẩn có cùng cấu trúc hình học, thành phần hóa
học và mật độ với mẫu cần đo, điều này không khả thi vì việc mua hay chế tạo ra bộ mẫu chuẩn để phục vụ cho tất cả các đối tượng khác nhau trong việc nghiên cứu mẫu môi trường là rất khó thực hiện. Do đó một phương pháp mới được phát triển để khắc phục những khó khăn trên đó là phương pháp mô phỏng. Trong điều kiện có thể, chúng tôi sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo với chương trình MCNP5 để nghiên cứu hiệu ứng tự hấp thụ của mẫu. Ưu điểm của phương pháp này là có khả năng mô phỏng cho các dạng hình học phức tạp, với mọi cấu hình đo và dễ dàng sử dụng trên máy tính cá nhân.
Trong luận văn này chương trình MCNP5 được sử dụng để nghiên cứu sự phụ thuộc của hiệu suất theo hình học, mật độ mẫu, năng lượng tia gamma và chất nền. Đây là cơ sở để xác định hệ số hiệu chỉnh sự tự hấp thụ của mẫu; đồng thời dựa vào bộ số liệu thu thập được có thể thiết lập các biểu thức giải tích phù hợp cho hệ đo đang sử dụng, giúp cho người làm thực nghiệm có thể tính toán một cách dễ dàng
- 28 -