3.2 .Xác định suất lượng các phản ứng sinh nhiều nơtron
3.7 Đánh giá sai số kết quả thực nghiệm xác định suất lượng phản ứng
Các nguồn sai số Sai số (%) Sai số thống kê 1 ÷ 16 Hiệu suất ghi đêtector 4 ÷ 5
Chu kỳ bán rã 0,1 ÷ 1 Xác suất phát tia gamma (%) 0,2 ÷ 1 Khớp diện tích đỉnh 2 ÷ 7
Hiệu ứng cộng đỉnh 2 ÷ 5 Tự hấp thụ tia gamma trong mẫu 0,5 ÷ 1
KẾT LUẬN
Bản luận văn trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định một số đặc trưng của các phản ứng quang hạt nhân và quang phân hạch trên bia Bi gây bởi chùm bức xạ hãm năng lượng cực đại 2,5 GeV trên máy gia tốc electron tuyến tính tại Trung tâm gia tốc Pohang Hàn Quốc. Các kết quả chính thu được bao gồm:
• Nhận diện được 76 đồng vị phóng xạ tạo thành từ các phản ứng quang hạt nhân209Bi(γ,xn)209−xBi,209Bi(γ,xnyp),209Bi(γ,πxn). Đặc biệt hận diện được 24 đồng vị phân hạch từ phản ứng quang phân hạch 209Bi(γ,f).
• Xác định suất lượng tạo thành 8 hạt nhân sản phẩm từ phản ứng quang hạt nhân sinh nhiều nơtron và 24 mảnh phân hạch từ phản ứng quang phân hạch.
• Xác định phân bố suất lượng các hạt nhân sản phẩm theo số nơtron sinh ra và theo điện tích hạt nhân sản phẩm tạo thành, có sự so sánh và đánh giá kết quả thu được.
Thí nghiệm sử dụng phương pháp kích hoạt phóng xạ bằng photon và phương pháp ghi nhận phổ gamma sử dụng đêtector bán dẫn siêu tinh khiết HPGe có độ phân giải năng lượng 1,8 keV tại đỉnh 1332 keV của 60Co. Các đồng vị tạo thành sau phản ứng được nhận diện căn cứ vào năng lượng các tia gamma đặc trưng va chu kỳ bán rã của chúng. Suất lượng phản ứng dược xác định dựa trên việc xác định hoạt độ phóng xạ của các hạt nhân sản phẩm, sử dụng các phần mềm GammaVision, FitzPeaks để phân tích phổ, các phần mềm Mathematica và Origin để tính tốn phân tích số liệu. Kết quả thí nghiệm thu được có sự tương đồng với số liệu của các báo cáo khác.
Thông qua việc xác định suất lượng các phản ứng hạt nhân sinh nhiều nơtron và quang phân hạch góp phần làm sáng tỏ cơ chế phức tạp của các phản ứng quang hạt nhân ở vùng năng lượng cao, đặc biệt là quá trình phân hạch các hạt nhân tiền actinide. Bên cạnh đó các kết quả nghiên cứu có thể có đóng góp về
mặt số liệu hạt nhân. Từ kết quả suất lượng hạt nhân tạo thành sau phản ứng, ta có thể suy ra thơng lượng, tiết diện phản ứng. Từ đó ứng dụng trong một loạt các lĩnh vực thực tiễn như chế tạo đồng vị, che chắn phóng xạ, nghiên cứu chế tạo bia, đóng góp vào thư viện dữ liệu hạt nhân.
Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã học hỏi thêm được rất nhiều kinh nghiệm trong phân tích và xử lý số liệu, tìm hiểu và biết cách sử dụng các phần mềm chuyên dụng trong phân tích như GammaVision, Origin, Mathematica, Peakfit,. . . đồng thời trau dồi thêm kỹ năng viết và trình bày kết quả nghiên cứu.
Tiếng việt
[1] Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, NXB Đại học
Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội.
[2] Ngô Quang Huy (2004), Cơ sở Vật lý hạt nhân, NXB Khoa Học và Kỹ
Thuật, Hà Nội.
[3] Lê Hồng Khiêm (2008), Phân tích số liệu trong ghi nhận bức xạ, NXB Đại
học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội.
[4] Phạm Đức Khuê (2013), Tập bài giảng: Phản ứng hạt nhân, Hà Nội 2013.
[5] Đặng Huy Uyên (2005), Vật lý hạt nhân đại cương, NXB Đại học Quốc Gia
Hà Nội, Hà Nội.
Tiếng anh
[6] C.Segebade, H.-P. Weise, G.J.Lutz (1988), "Photon Activation Analy- sis",Walter de Gruyter, Berlin, New York.
[7] Gary J. Russell (1990), "Spallation physics – an overview", International Collaboration on Advance neutron sources, Los Alams, New Mexico.
[8] G. A. Vartapetyan, N.A. Demekhina, V.I. Kasilov, Yu. N. Ranyuk, P.V. Sorokin, A. G. Hudaverdyan (1971), “Nuclear photofission cross sections for
the photon energies up to 5 GeV. Supergiant resonance in the photonuclear reactions”, Yademaya Fizika, vol.14, pp-65.
[9] A.P.Komar, B.A.Bochagov, A.A.Kotov, Yu.N.Ranyuk, G.G.Semenchuk, G.E.Solyakin, P.V.Sorokin (1970), " Mass and energy distributions of frag- ments from photofission of U238, Bi209 and Au197", Soviet Journal of Nu- clear Physics, vol.10, pp-30.
[10] H. Naik, S. Singh, A.V.R.Reddy, V.K.Manchanda, G.N.Kim,K.S.Kim, M.W.Lee, S.Ganesan, D.Raj, H.S.Lee, Y.D.Oh, M.H.Cho, I.S.Ko, W.Namkung (2009), “Product yields for the photo-fission of 209Bi with 2.5 GeV bremsstrahlung”, Methods in Physics, Vol. 267, pp.1891.
[11] H. Haba, M. Igarashi, K. Washiyama, H. Matsumura, M. Yamashita, K. Sakamoto, Y. Oura, S. Shibata, M. Furukawa, and I. Fujiwara (2000), “Photofission of 197Au at Intermediate Energies”, Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, Vol. 1, No. 2, pp.53-61.
[12] Hiromitsu Haba. (2002), "Recoil Studies of Photonuclear Reactions at In- termediate Energies". Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, Vol.
3, No.2, pp. A11-A20.
[13] K. Debertin and R.G.Heimer (1988), “Gamma and X – ray spectrometry with semiconductor detectors”,North – Holland Elseiver, New York.
[14] K.N.Mukhin (1987), “Experimental nuclear physics”,Mir Publishers, Vol.1,
Moscow.
[15] L. Kroon and B. Forkman (1972), “Photon-induced nuclear reactions above 1 GeV (III). Fission in gold and lead”, Nuclear Physics A197, pp. 81-87.
[16] M. Areskoug, B. Schroder and K. Lindren (1975), “Photofission in bismuth at intermediate energy”, Nuclear physics A251, pp.418-432.
Photofission cross section and fissility of pre-actinide and intermediate-mass nuclei by 120 and 145 MeV Compton backscattered photons". J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 24, pp. 205–216.
[18] M. L. Terranova and O. A. P. Tavares (1994), “Total Nuclear Photoabsorp- tion Cross Section in the Range 0.2 – 1.0 GeV for Nuclei Throughout the Periodic Table”, Phys. Scri. 49, pp. 267.
[19] N. Ermakov, B. S. Ishkhanov, I. M. Kapitonov, I. V. Makarenko, and V. N. Orlin (2010), “Photodisintegration of Heavy Nuclei in the Energy Region above the Giant Dipole Resonance”, Physics of Atomic Nuclei, Vol. 73, No.
5, pp. 737–745.
[20] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue, Pham Duc Khue, Kim Tien Thanh and Nguyen Thi Hien (2013), “Studies of multiparticle photonuclear reactions in natural Iron induced by 2.5 geV bremsstrahlung”, Nuclear Science and Technology, Vol. 3, No.2, pp.1-6.
[21] Nguyen Van Do, Pham Duc Khue (2004), “Energy-dependent reaction yields of the 197Au(γ,xn) processes with high energy bremsstrahlung”, Communi- cations in Physics, Vol.14, No.3 (2004), pp.1-5.
[22] R. Serber (1947), “Nuclear Reaction in High Energies”, Phys. Rev. 72, pp.
1114.
[23] Richard B. Firestone (1996), “Table of Isotopes”, version 1.0.
[24] http://ie.lbl.gov/toi/
[25] http://cdfe.sinp.msu.ru/
Hình P1: Đêtector bán dẫn siêu tinh khiết HPGe, Canbera sử dụng để ghi nhận phổ gamm, tại trung tâm gia tốc Pohang Hàn Quốc.
Hình P2: Thí nghiệm chiếu chùm bức xạ hãm vào bia, (phần cuối của máy gia tốc PAL).
Hình P4: Giao diện phần mềm GammaVision dùng phân tích phổ gamma.
Hình P5: Đồ thị sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ vào năng lượng tia gamma trong mẫu Bi.
Hình P6: Phân bố suất lượng phản ứng 209Bi (γ,xn)209−xBi theo số khối.