CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
3.3. Đánh giá sai số và kết quả thực nghiệm
Sai số của kết quả thực nghiệm bao gồm sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống. Việc giảm thiểu các sai số thƣờng bằng cách tiến hành phép đo nhiều lần theo các điều kiện và thời gian khác nhau, tăng thời gian đo, tăng khối lƣợng mẫu đảm bảo thống kê số đếm, giảm thời gian chết, chuẩn hiệu suất ghi chính xác cho hệ đo,… Trong quá trình xử lý số liệu, các đỉnh gamma đƣợc lựa chọn là những đỉnh có số liệu thống kê tốt, không bị can nhiễu bởi các đỉnh gamma khác, hiệu chỉnh hiệu ứng cộng đỉnh, sử dụng các cơng cụ tốn học bổ trợ trong việc khớp đỉnh và tách đỉnh chập sẽ giúp giảm một phần đáng kể các sai số của số đếm diện tích đỉnh.
Việc xác định sai số của kết quả thực nghiệm sử dụng hàm truyền sai số:
n i i i a a F F 2 2
Các sai số đƣợc đánh giá cụ thể nhƣ sau:
- Thống kê số đếm các đỉnh gamma đã trừ phông, sai số 1 ÷ 5 %.
- Q trình nội suy và ngoại suy qua hàm hiệu suất ghi f(E), sai số 1 ÷ 3 %. - Sai số của số liệu hạt nhân nhƣ chu kỳ bán rã, tỷ số rẽ nhánh bức xạ gamma
1÷ 5%.
- Hiệu ứng cộng đỉnh < 1 %. - Các sai số khác: 2 %.
Sai số tồn phần đƣợc tính theo cơng thức truyền sai số và đƣợc xác định nằm trong phạm vi 3 ÷ 10 %.
Việc áp dụng kỹ thuật chuẩn trong vào vùng năng lƣợng trung bình của phổ bức xạ gamma hoàn toàn thích hợp trong việc phân tích đƣợc thành phần và hàm lƣợng các đồng vị có trong mẫu nhiên liệu, vật liệu hạt nhân. Kết quả so sánh với hàm lƣợng đã đƣợc xác định trƣớc đây cho thấy độ chính xác của phƣơng pháp này hồn tồn chấp nhận đƣợc. Cùng với việc có thể phân tích đƣợc thành phần và hàm lƣợng các đồng vị trong các mẫu urani có giả hàm lƣợng rộng, hình dạng bất kỳ đã cho thấy ƣu thế nổi trội của phƣơng pháp này khi áp dụng vào việc khảo sát đặc trƣng thanh nhiên liệu hạt nhân trên thực tế.
KẾT LUẬN
Bản luận văn trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định một số đặc trƣng của nhiên liệu urani bằng phƣơng pháp đo phổ gamma tự nhiên sử dụng các đêtectơ bán dẫn HPGe tinh thể bản mỏng có độ phân giải năng lƣợng cao.
Phƣơng pháp phân tích sử dụng phổ kế gamma bán dẫn với ƣu điểm khơng cần phá mẫu, quy trình thực nghiệm khơng q phức tạp và cho độ chính xác cao đƣợc sử dụng phổ biến trong việc phân tích urani. Việc lựa chọn sử dụng đetectơ HPGe loại bản mỏng với ƣu thế hiệu suất ghi cao đối với các bức xạ gamma năng lƣợng thấp, kết hợp với các kỹ năng phân tích, xử lý số liệu tinh tế đã giải quyết tốt đối với việc phân tích nhiên liệu hạt nhân urani.
Các kết quả chính của luận văn bao gồm:
- Nghiên cứu khái quát về nhiên liệu hạt nhân và vật liệu Urani.
- Tìm hiểu các phƣơng pháp và kỹ thuật thực nghiệm xác định hàm lƣợng urani. Tập trung vào phƣơng pháp đo phổ gamma năng lƣợng thấp sử dụng phổ kế gamma bán dẫn, kết hợp với kỹ thuật chuẩn trong.
- Xây dựng cơng thức tính tốn tỉ số hoạt độ, xây dựng đƣợc đƣờng cong hiệu suất ghi tƣơng đối cho từng phép đo.
- Đã nhận diện đƣợc các đồng vị urani (234U, 235U, 238U) và các đồng vị con cháu trong các mẫu nghiên cứu dựa trên năng lƣợng của các tia gamma ghi nhận đƣợc trong vùng năng lƣợng thấp.
- Đã xác định đƣợc hàm lƣợng của urani trong 02 mẫu đại diện.
Các kết quả nghiên cứu có độ tin cậy cao, phù hợp với các giá trị danh định và cho thấy ƣu thế của việc sử dụng phƣơng pháp đo phổ gamma kết hợp với kỹ thuật chuẩn trong để xác định các đặc trƣng của nhiên liệu urani.
Qua việc thực hiện bản luận văn, học viên đã có thêm đƣợc những kiến thức cơ bản, các kỹ năng tính tốn phân tích liệu cũng nhƣ kinh nghiệm thực nghiệm về vật lý và kỹ thuật hạt nhân.
Luận văn Thạc sĩ Phí Cơng Hưng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt.
[1] Ngô Quang Huy, “Kỹ thuật ghi đo phóng xạ ứng dụng trong nghiên cứu mơi trường” NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội -2013.
[2] Bùi Văn Loát, “Địa vật lý hạt nhân”, Đại học Khoa Học Tự nhiên, NXB Khoa học và Kỹ thuật , Hà Nội - 2009.
[3] Bùi Văn Loát, “Thống kê và xử lý số liệu thực nghiệm hạt nhân”, Hà Nội - 2010. [4] Nguyễn Văn Đỗ, “Phương pháp phân tích hạt nhân”, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội
- 2005.
[5] Nguyễn Hoàng Anh , “Xác định các đặc trưng của nhiên liệu hạt nhân dựa trên phổ
bức xạ gamma và tia X năng lượng thấp”, Luận văn Thạc sĩ , 2012.
Tài liệu tiếng Anh.
[6] P. Martin and G. Hancock. “Routine analysis of naturally occurring radionuclides in
environmental samples by alpha-particle spectrometry”. Supervising Scientist
Report 180. Australia, 2004.
[7] Tam.Ng.C et al., “Characterization of uranium-bearing malerial by passive non-
destructive gamma spectrometry”, Procce. of the 7th Confere. On Nucl. And Part. Phys. 11-15 Nov. 2009, Sham El- Sheikh, Egypt, 413-423..
[8] C.T. Nguyen, J. Zsigrai, “Gamma-spectrometric uranium age-dating using intrisic
efficiency calibration”, Nucl. Instr. And Meth. B 243 (2006) 187.
[9] A Luca, “Experimental Determination of the Uranium Enrichment Ratio”, Rom. Journ. Phys, Vol. 53, No. 1-2, P35 -39, Bucharest, 2008.
[10] Y.Nir- El. "Isotopic analysis of uranium in U2O3 by passive gamma-ray spectrometry". Applied radiation and Isotopes 52 (2000) 753-757.
[11] K. Debertin and R.G.Heimer, “Gamma and X-ray spectrometry with semiconductor
detectors”, North-Holland Elsevier, New-York, 1988.
[12] Table of Radioactive Isotopes - Ernest Orlando Lawrence Berkeley National