* Trong luận văn này, về mặt lý thuyết, học viên đã tìm hiểu được:
Albedo gamma là đại lượng đặc trưng cho xác suất tán xạ ngược của bức xạ gamma trên bề mặt vật liệu và nó được định nghĩa là tỉ số giữa cường độ dòng bức xạ gamma tán xạ ngược và cường độ dòng bức xạ gamma tới bề mặt vật liệu.
Albedo gamma thường được chia thành ba loại: albedo gamma số đếm, albedo gamma năng lượng và albedo gamma liều. Mỗi loại chia thành hai dạng: albedo gamma vi phân và albedo gamma toàn phần. Albedo gamma toàn phần có được bằng cách lấy tích phân albedo gamma vi phân trên cả góc khối.
Albedo gamma số đếm αRnR phụ thuộc vào nhiều đại lượng như góc tới, góc tán xạ, góc phương vị, năng lượng gamma tới, bề dày và bậc số nguyên tử của vật liệu tán xạ:
- Khi góc tới tăng thì giá trị αRnRtăng.
- Giá trị αRnR ở các góc tán khác nhau còn phụ thuộc vào năng lượng gamma tới. Với năng lượng gamma tới khoảng từ 500 keV trở xuống, khi góc tán xạ tăng thì giá trị αR
nR tăng. Với năng lượng gamma tới trong khoảng từ 500 keV đến 10 MeV, khi góc tán xạ tăng thì giá trị αR
nR giảm.
- Khi bề dày vật liệu tán xạ tăng thì giá trị αRnRtăng và đạt giá trị bão hòa ở một bề dày nào đó. Các vật liệu có mật độ vật chất càng lớn thì giá trị αRnR càng nhanh đạt đến giá trị bão hòa và do đó giá trị bề dày bão hòa càng nhỏ.
- Với việc sử dụng nguồn phát gamma là các đồng vị phóng xạ tự nhiên hay nhân tạo, nếu vật liệu tán xạ là các vật liệu nhẹ có bậc số nguyên tử nhỏ hơn 40 thì khi bậc số nguyên tử của vật liệu tăng, giá trị αRnR tăng. Tuy nhiên nếu vật liệu tán xạ là các vật liệu trung bình hay nặng có bậc số nguyên tử lớn hơn 40 thì khi bậc số nguyên tử của vật liệu tăng thì giá trị αRnR giảm.
* Về mặt thực nghiệm, bằng phương pháp tán xạ ngược, học viên tiến hành thực nghiệm khảo sát giá trị αRnR theo góc tới, góc tán xạ và bề dày cho các vật liệu nhôm, đồng và thép C45 sử dụng nguồn P
60P P
Co hoạt độ 10 μCi. Kết quả thu được như sau: Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị αR
nRcho bia nhôm, đồng và thép C45 theo các góc tán xạ khác nhau từ 80P 0 Pđến 120P 0 P , góc tới 45P 0 P
. Kết quả cho thấy khi góc tán xạ ngược tăng từ 80P
0
P đến 120P 0
P
thì giá trị αRnR giảm hay xác suất tán xạ ngược giảm. Kết quả này không đổi đối với các vật liệu bia khác nhau (bia nhôm, đồng và thép C45). Ngoài ra, kết quả cũng thu được công thức hàm làm khớp tính giá trị αRnR tại các góc tán xạ khác nhau cho các vật liệu nhôm và thép C45 với năng lượng gamma tới ER
0R = 1,2525 MeV có sự phù hợp tốt với giá trị thực nghiệm (độ lệch nhỏ hơn 5%).
Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị αRnRcho bia nhôm, đồng và thép C45 theo các góc tới khác nhau từ 0P 0 Pđến 60P 0 P , góc tán xạ 100P 0 P
. Kết quả thu được là khi góc tới tăng từ 0P
0
Pđến 60P 0
P
thì giá trị αRnR tăng hay xác suất tán xạ ngược tăng. Kết quả này cũng không đổi đối với các bia nhôm, đồng và thép C45.
Bố trí thí nghiệm khảo sát giá trị αRnR theo bề dày bia cho bia nhôm, đồng và thép C45 với góc tới 45P 0 P , góc tán xạ 100P 0 P
. Kết quả cho thấy, khi bề dày vật liệu bia tăng thì giá trị αR
nRtăng và sau đó đạt giá trị bão hòa. Và như vậy, trong phương pháp tán xạ ngược, xác suất tán xạ ngược tăng khi bề dày vật liệu tăng và sau đó đạt giá trị bão hòa. Kết quả này không đổi đối với các bia nhôm, đồng và thép C45. Tuy nhiên, các vật liệu bia có mật độ vật chất khác nhau thì giá trị bề dày bão hòa khác nhau. Giá trị bề dày bão hòa tính được cho nhôm khoảng 4,74 cm, cho đồng là khoảng 2,40 cm và cho thép C45 là khoảng 2,45 cm. Ngoài ra, kết quả cũng thu được các công thức hàm làm khớp tính toán giá trị αRnR theo bề dày vật liệu cho các bia nhôm, đồng và thép C45. Tiến hành đo đạc giá trị αRnR ở một bề dày xác định cho các vật liệu nhôm, đồng và thép C45, sau đó so sánh với giá trị bề dày tính được dựa vào công thức hàm làm khớp thì kết quả cho thấy có sự phù hợp tốt giữa giá trị bề dày tính toán và bề
thực nghiệm với độ lệch nhỏ hơn 10 %. Đồng thời, với giá trị bề dày khảo sát cho vật liệu thép C45 lớn hơn giá trị bề dày bão hòa của nó là 2,45 cm thì thấy độ lệch giữa giá trị bề dày tính toán và bề thực nghiệm lớn hơn nhiều so với trường hợp nhôm và đồng – các vật liệu có giá trị bề dày khảo sát nhỏ hơn giá trị bề dày bão hòa. Qua đó cho thấy, ta cần tránh sử dụng vật liệu có bề dày gần bề dày bão hòa trong các phép đo khảo sát theo góc vì sẽ không đánh giá được chính xác kết quả đo.
Mặt khác, qua các khảo sát giá trị αRnR theo góc tới, góc tán xạ và bề dày cũng cho thấy sự phụ thuộc của giá trị αRnR vào bậc số nguyên tử của các vật liệu nhẹ. Nhôm, đồng và thép C45 là các vật liệu nhẹ có bậc số nguyên tử nhỏ hơn 40. Khi bậc số nguyên tử của vật liệu tăng, mật độ vật chất của vật liệu tăng thì giá trị αRnRtăng. Đối với nhôm, mật độ vật chất của nó nhỏ hơn so với đồng và thép C45 nên giá trị αRnR cho bia nhôm nhỏ hơn, riêng mật độ vật chất của đồng và thép C45 thì tương đối gần nhau nên giá trị αR
nR của chúng xấp xỉ nhau.
Sau khi hoàn thành luận văn, nhận thấy rằng để có bộ số liệu phong phú hơn, học viên có một số kiến nghị để mở rộng đề tài như sau:
Khảo sát giá trị αRnR theo bề dày vật liệu ứng với các góc tán xạ khác nhau để so sánh các quy luật biến thiên của αRnR theo bề dày vật liệu giữa các góc tán xạ khác nhau và cho các loại vật liệu khác nhau.
Khảo sát giá trị αR
nR theo góc phương vị ϕ để đưa ra sự ảnh hưởng của góc phương vị vào xác suất tán xạ ngược và vào các khảo sát khác trong phương pháp tán xạ ngược.
Khảo sát với các nguồn có năng lượng khác nhau để đánh giá sự phụ thuộc của giá trị αRnRvào năng lượng nguồn gamma tới ER0R.
Khảo sát giá trị αRnR cho nhiều vật liệu khác nhau và nhiều năng lượng nguồn khác nhau để tạo ra nguồn dữ liệu αRnR có ích.