3.1. Kết quả hệ số suy giảm tuyến tính sử dụng hệ chuẩn tia X Bảng 3.1. Kết quả đo hệ số suy giảm tuyến tính MI.
theo ISO
4037:2019 |
E(keV) Có
mẫu
40 33,3 2.786 | 5736.430 0.314 7.0
60 47.9 91,903 | 1027.845 0.121 7.0 80 65,2 137,077 | 523,801 0,067 6.8 100 83,3 100,935 | 266,203 0,048 mae 120 100,0 137,726 | 303,574 0,040 74
tuyến tính (mm'”) s e 8 8
Ss _ tn
= = =
4Hlệ số suy giảm
=z
ˆ
Hình 3.1. Hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm theo nang lượng
23
Từ kết quả hệ số suy giảm tuyến tính ghi nhận được bằng phương pháp thực nghiệm của mẫu M1 được thé hiện qua bảng 3.1 và kết quả của các mẫu M2, M3, MS, Mó, M7, M8, M9, M10 ở trong phụ lục A, ta vẽ được các đường cong hệ số suy giảm tuyến tinh theo năng lượng bằng phần mềm OriginPro 2022 (Hình 3.1). Từ đó ta thấy
được ring năng lượng phát bức xạ càng lớn hệ số suy giảm tuyến tính càng nhỏ.
Độ không đảm bảo đo của hệ số suy giảm tuyến tính trong khóa luận này có hệ số phủ k= 2và độ tin cậy P=95%. Tại mỗi mức năng lượng khác nhau sẽ có độ không
dam bảo đo tương ứng, tại năng lượng 33.3 keV (N-40), 47,9 keV (N-60). 65.2 keV (N-
80), 83,3 keV (N-100), 100 keV (N-120) lần lượt có độ không dam bao do là 7,0%, 7,0%, 6.8%, 7.7%, 7.4%. Điều này được giải thích rằng tuy mau đo thay đôi nhưng các yếu tổ đo hệ thong không đôi nên tại mỗi mức năng lượng sẽ có cùng một giá trị độ không đảm
bao do.
3.2. Hệ số suy giảm tuyến tinh từ XCOM
XCOM ban dau là một chương trình cơ sở dit liệu được phát triển bởi Berger và
Hubbell, sau có phiên bản trang web. Cơ sở dữ liệu XCOM đưa ra dùng dé tính toán hệ
sé suy giảm tuyến tính, tiết điện tương tác của Ua X và gamma. Khóa luận này sử dụng hệ số suy giảm khối từ XCOM sau khi khai báo thông tin thành phần nguyên tổ có trong mẫu đo [14]. Thành phần nguyên tổ có trong mẫu đo trình bày ở phụ lục D được xác định bằng phương pháp huỳnh quang tia X tại Trung tâm Kiém định Chất lượng Do
lường trực thuộc Bộ Khoa học — Công nghệ.
Từ hệ số suy giảm khối có được ta tính được hệ số suy giảm tuyến tính theo biêu
thức (3.1):
H— HpP Hp vy (3.1)m
Trong đó:
wt: hệ số suy giảm tuyến tính (em'}).
24
Hy: hệ số suy giảm khối (em).
p: mật độ khối lượng (g/cm)
m: khối lượng mẫu (g).
V: thé tích mẫu (cm°).
Ti lệ sai biệt (R) của phép đo được xác định như sau: R = =H. „ VỚI Hye Hạ lần
H2
lượt là hệ số suy giảm tuyến tính từ hệ chuẩn tia X và hệ số suy giảm tuyến tính của
XCOM.
1a
kẻ +
wve°
Hệ số suy giảm tuyển tính (cm ”)2 Gà^ tA
003 OM 00S 606 O07 G98 (G09 010 011
Nang lượng (MeV)
Hình 3.2. Hệ số suy giảm tuyến tính XCOM theo năng lượng
25
Phương pháp xác định hệ suy giảm tuyến tính của các mẫu đo khi biết rõ các thành phần nguyên tổ có trong mẫu từ XCOM. Khóa luận ghi nhận được hệ số suy giảm tuyến tính của mẫu MI kết quả được trình bày ở bảng 3.2 và kết qua của các mẫu M2, M3, MS, M6, M7, M8, M9, M10 được trình bày ở phụ lục B. Từ các giá trị hệ sé suy giam tuyến tính ghi nhận được từ XCOM, vẽ được đường cong hệ số suy giảm tuyến tính XCOM theo năng lượng bằng phần mềm OriginPro 2022 (Hình 3.2). Hình 3.2 biêu diễn hệ số suy giảm tuyển tính theo năng lượng của 9 mẫu nhưng chỉ thấy được 8 đường vì M7 và M10 bị trùng do làm tròn số. Dựa vào hình 3.1 và 3.2, ta thấy rằng mẫu M3 có hệ
số suy giảm tuyến tính là nhỏ nhất và mẫu M8 có hệ số suy giảm tuyến tính là lớn nhất.
Nguyên nhân khác nhau của mẫu M3 va M8 là do thành phan hóa học có trong mẫu.
Dựa vào bảng thành phần hóa học của mẫu đo ở phụ lục D, các thành phần có trong mẫu M8 luôn cao hơn các thành phần có trong mẫu M3.
Hệ số suy giảm tuyển tớnh (em ”) > ôuw ẩ &
= in
2=
Hình 3.3. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M1
26
= + œ€Cc
inh (em?) b & Š
Hệ số suy giảm tuyến t S s0.60.4
0.2
0,0
0.0333 0.0479 0.0652 0.0833 0.1
Năng lượng (MeV)
Hình 3.4. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm - XCOM của M2
S FF mm mm mm p ®© %s ee ®% z> ©
số suy giảm tuyến tính (cnr”) =a
Hình 3.5. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M3
27
0.0333 0.0479 0.0652 0.0833 01
Nang hrong (MeV)
Hình 3.6. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M5
tờ kè e ta
tuyến tính (em) ù
£AỆ số suy giảm i =
H Ệ
0.0
Hình 3.7. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M6
28
aS = =] 6“ kh nb = an œ ©
Hệ số suy giảm tuyến tinh (em) 0.80.6045
0,2
0.0
0.0333 0.0479 0.0652 0.0833 0.1
Năng lượng (MeV)
Hình 3.8. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M7
3.0
a 2,5
&
S
6 20
E
“oO
8 1.5
4
31,0
an
"8
= 0.8‹Ò-
0.0
0,0333 0,0479 0,0652 0,0833 0.1
Nang lượng (MeV)
Hình 3.9. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M8
29
=
5
§ Ls
[—]
ô3
Là
H 10
z
a
kết
ise)
0.0 0.0333 0.0479 00652 0.0833 0.1
Năng lượng (MeV)
Hình 3.10. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm - XCOM của M9
Ly thuyết
Thực nghiệm
Hình 3.11. So sánh hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm — XCOM của M10
30
Ti lệ sai biệt giữa hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm với XCOM của mau MI thẻ hiện ở bảng 3.3 và của các mẫu M2, M3, MS, M6, M7, M8, M9, M10 được trình bay
ở phụ luc B, ta vẽ được các hình từ 3.3 đến 3.11 thé hiện tí lệ sai biệt của hệ số suy giảm tuyến tính giữa thực nghiệm và XCOM bằng phần phầm OriginPro 2022. Độ chênh lệch
giữa hệ số suy giảm tuyến tính thực nghiệm so với XCOM năm trong khoảng 1% - 2§%.
Nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch này gồm ba yếu tô sau:
- Kinh nghiệm và kỹ thuật của người do.
- Trong quá trình xác định suất kerma không khí bằng hệ chuan tia X không chuẩn trực hệ đo do các hệ đo lớn khó thiết kế được hệ chuẩn trực.
- Trong quá trình thực nghiệm luôn có sai số thực nghiệm.
Theo QCVN 30:2016/BYT *Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Bức xạ tia X - Giới hạn liều tiếp xúc Bức xạ tia X tại nơi làm việc”, suất liều của nhân viên bức xạ không quá 10 mSV/h, suất liều dân dụng chịu không quá 0.5 mSV/h. Giả sử xem suất liều của nhân viên bức xạ chính là cường độ phát bức bức xạ lúc sau Ip, suất liều dan dụng chịu
là cường độ phát bức xạ lúc ban đầu I. Lần lượt tính được bề day phù hợp với các mau
vật liệu sử dụng trong khóa luận này dựa vào biêu thức (3.2):
I= le?" (3.2)
eta
lọ
3 _ Hx
> I0 =e
Trong đó, thé p bằng hệ số suy giảm tuyến tính của các mẫu đo. Khóa luận này p được thay bằng hệ số suy giám tuyến tính của 9 mẫu đo ở cùng một mức nang lượng 33.3 keV.
Bè day thích hợp của các mẫu đo được sử dung trong khóa luận này ở mức năng lượng
33.3 keV được trình bày ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Bé dày phù hợp của các mẫu đo ở năng lượng 33,3 keV.
Nike ds Hệ số suy giảm tuyến tính
(mm?) (mm)
v
M6 0.232
a
:
M9 0.208 M10 0,177
3.3. Kết luận chương 3
Trong chương 3, khóa luận đã trình bày kết quả hệ số suy giảm tuyến tính của mẫu đo bằng hệ đo chuẩn tia X và hệ sộ suy giảm tuyến tính sử dụng XCOM. Đồng thời
khóa luận đưa ra nguyên nhân gây ra sự sai lệch giữa thực nghiệm với XCOM. Khóa
luận đưa ra bẻ day che chắn phù hợp ứng với các mẫu đo ở năng lượng 33,3 keV.
32
KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ
> Xác định được hệ số Suy giảm tuyển tính của 9 mẫu đo. Độ chênh lệch giữa thực nghiệm so với XCOM năm trong khoảng 1% - 28%. Tuy nhiên tỉ lệ phép đo có độ chênh lệch trên 20% có 6 phép đo trên tông 45. Còn lại có độ chênh lệch dưới
20%.
> Độ không đảm bảo đo của hệ số suy giảm tuyến tính tại các mức năng lượng 33.3 keV, 47,9 keV, 65,2 keV, 83.3 keV, 100 keV của các mẫu đo lần lượt là 7,0%, 7.0%, 6.8%, 7,7%, 7.4% với độ tin cậy P=95%, hệ số phủ k=2.
Khóa luận này đã hoàn thành được mục tiêu xác định hệ số Suy giảm tuyến tính
Xí
mẫu vật liệu môi trường. Khóa luận kiến nghị đo lại các mẫu vật liệu và tìm phương pháp chuẩn trực hệ đo dé khắc phục sự chênh lệch hệ số suy giảm tuyến
tính giữa thực nghiệm với XCOM.