12 34 2n+1Tr(γ γ γ γ γ ) =
3.3.3. So sánh tiết diện tán xạ Compton tính toán với NIST, MCNP5 và thực nghiệm của thép CT
Bảng 3.7, bảng 3.8 so sánh giá trị tính toán theo công thức lý thuyết (2.59) với các giá trị lấy từ NIST, mô phỏng bằng MCNP5 và thực nghiệm ở các mức năng lượng thực nghiệm. Hình 3.7 được vẽ theo số liệu trong phần phụ lục bảng P.5 thể hiện các giá trị trong vùng năng lượng từ 0,25 MeV đến 2,6 MeV.
Bảng 3.7.Tiết diện tán xạ Compton tính toán theo lý thuyết, NIST, MCNP5 và thực nghiệm ở các mức năng lượng thực nghiệmcủa thép CT3
E (MeV)
Tiết diện tán xạ Compton của thép CT3 (barn)
σTT σNIST [16] MCNP5 Thực nghiệm σMCNP5 Sai số (%) σTN Sai số (%) 0,6617 6,61 6,59 6,74 0,44 6,52 1,06 1,1732 5,03 5,03 5,12 0,51 5,35 1,33 1,3325 4,71 4,71 4,78 0,56 4,74 1,40 1,7645 4,05 4,05 4,15 0,69 3,98 1,42
Bảng 3.8.Độ sai biệt về tiết diện tán xạ Compton tính toán theo lý thuyết so với các số liệu khác ở các mức năng lượng thực nghiệmcủa thép CT3
E (MeV) Độ sai biệt tiết diện tán xạ Compton của thép CT3 tính theo lý thuyết so với các chương trình (%)
∆σTT/NIST ∆σTT/MCNP5 ∆σTT/TN
0,6617 0,30 2,06 1,35
1,1732 0,05 1,84 6,41
1,3325 0,02 1,42 0,66
Hình 3.12.So sánh tiết diện tán xạ Compton tính toán theo lý thuyết so với NIST, MCNP5 và thực nghiệm của thép CT3
Ta thấy đối với thép CT3, tiết diện tán xạ Compton tính toán theo lý thuyết có độ sai biệt thấp so với số liệu của NIST, MCNP5 và thực nghiệm. Ở các mức năng lượng thực nghiệm, độ sai biệt so với NIST thấp nhất ở gần mức năng lượng 1,3325 MeV (0,02%), cao nhất ở mức năng lượng 0,6617 MeV (0,30%). So với chương trình MCNP5, độ sai biệt thấp nhất ở mức năng lượng 1,3325 MeV (1,42%), cao nhất ở mức năng lượng 1,7645 MeV (2,50%). So với thực nghiệm, độ sai biệt thấp nhất ở mức năng lượng 1,3325 MeV (0,66%), cao nhất ở mức năng lượng 1,1732 MeV (6,41%).
Như vậy,độ sai biệt của tiết diện tán xạ Compton của gammatrên các vật liệu sắt, thép C45 và thép CT3 tính theo công thức lý thuyết (2.59) với các chương trình khác nhỏ. Trong đó, số liệu từ NIST cũng dựa trên công thức Klein-Nishina vàđã
được hiệu chỉnh cho gần với thực nghiệm hơn bằng hàm sóng Hartree-Fock. Dù vậy, kết quả tính toán được rất gần với số liệu từ NIST với độ sai biệt nhỏ. Ở các mức năng lượng thực nghiệm, độ sai biệt này rất thấp gần bằng 0%.
Kết quả tính từ chương trình mô phỏng MCNP5 có sai số thống kê, chỉ mới loại bỏ thành phần tiết diện hiệu ứng quang điện và tạo cặp, chưa loại bỏ tiết diện tán xạ Rayleigh. Tán xạ Rayleigh hay tán xạ kết hợp xảy ra chủ yếu ở vùng năng lượng thấp dưới 10 keV và có đóng góp trong vùng năng lượng trung bình cỡ vài chục đến vài trăm keV. Do vậy, độ sai biệt của kết quả tính toán so với số liệu tính từ chương trình MCNP5 là dưới 3%
Độ sai biệt của kết quả tính toán so với các số liệu thí nghiệm đối với vật liệu