1. Sự tương tác và suy giảm của gamma khi đi qua môi trường vật chất
2.3. Mô phỏng khảo sát độ nhạy với một số đóng cặn vật liệu nhẹ
Với ưu điểm của sự suy giảm số đếm tổng nguồn Se-75 đã kết luận trong phần mô phỏng khảo sát đặc trưng truyền qua, tiến hành mô phỏng đánh giá khả năng phát hiện đóng cặn vật liệu nhẹ trong trường hợp nhất định.
2.3.1. Cấu hình mô phỏng
27 nguồn Se-75 và Cs-137.
Vật liệu che chắn gồm hai lớp:
Lớp thép dày 1,5cm giả sử cho chiều dày ống thép công nghiệp
Lớp nhựa bakelit có chiều dày thay đổi từ 0-1cm, mỗi bước thay đổi 1mm. Các thông số còn lại trong cấu hình mô phỏng đóng cặn giống với cấu hình khảo sát đặc trưng truyền qua của nguồn Se-75.
Hình 2.10. Mô hình mô phỏng đóng cặn nhựa trên MCNP
2.3.2. Kết quả mô phỏng
Kết quả diện tích tổng phổ nguồn Se-75, Cs-137 và tỉ lệ độ suy giảm số đếm với sai số phép đo trong mô phỏng đóng cặn đối với vật liệu nhẹ (nhựa bakelit) được cho ở bảng 2.6.
28
Bảng 2.6. Kết quả mô phỏng giới hạn phát hiện đóng cặn nhựa sau lớp thép 1,5cm.
Chiều dày nhựa(mm) Số đếm tổng nguồn Se-75 Hệ số F(Se- 75) Số đếm đỉnh 661 KeV Hệ số F (661KeV) 0 48438 26301 1 47453 1,49 26208 0,19 2 46802 2,48 25998 0,62 3 46209 3,38 25624 1,39 4 46030 3,65 25457 1,73 5 44629 5,77 25118 2,43 6 44592 5,83 24495 3,71 7 43564 7,38 24573 3,55 8 43364 7,68 24397 3,91 9 42250 9,37 23557 5,64 10 42105 9,59 23410 5,94
Hình 2.11. Giới hạn phát hiện vật liệu nhẹ (nhựa bakelit) sau tấm thép dày 1,5cm
Dựa trên bảng tỉ lệ độ thay đổi số đếm với sai số trong phép mô phỏng đóng cặn vật liệu nhẹ ( bảng 2.6) có thể thấy được: sự suy giảm số đếm tổng nguồn Se-75 có độ nhạy tốt hơn so với nguồn Cs-137 trong phép mô phỏng đóng cặn vật liệu nhẹ khi chiều dày lớp thép che chắn là 1,5cm.
Giới hạn độ dày thép đóng cặn có thể phân biệt đối với nguồn Se-75 và Cs-137 là: Tổng phổ Se-75: lớp nhựa mỏng 1mm thì nguồn Se-75 đã có thể phát hiện được.
29
Đồng thời, khi chiều dày lớp đóng cặn tăng lên thì nguồn Se-75 thể hiện rõ ưu điểm hơn so với nguồn Cs-137 trong phép đo kiểm tra đóng cặn vật liệu nhẹ, hệ số tỉ lệ độ thay đổi số đếm với sai số trong phép mô phỏng đóng cặn vật liệu nhẹ của Se-75 luôn lớn hơn của Cs-137, điều đó được thể hiện rõ trong hình 2.11.
2.4. Nhận xét chƣơng 2
Qua kết quả mô phỏng cho thấy:
Nguồn đa năng lượng Se-75 có thể được ghi nhận tốt bởi đầu dò NaI(Tl) 1 inch, tuy không thể phân giải hoàn toàn các đỉnh năng lượng nhưng vẫn có thể cắt ngưỡng kiểm tra đối với một số đỉnh như 121-136 keV , 264-279 keV và tổng phổ;
Nguồn Se-75 với nhiều mức năng lượng vừa nhạy với các loại vật liệu nhẹ, vừa có khả năng truyền qua khá tốt với vật liệu nặng, qua đó thấy được khả năng ứng dụng rất lớn của nguồn đa năng lượng trong phương pháp soi gamma truyền qua;
So với nguồn đơn năng lượng Cs-137 thì nguồn đa năng Se-75 cho độ nhạy trong phép đo gamma truyền qua phát hiện ăn mòn đóng cặn khi chiều dày thép nhỏ hơn 5.2cm. Phù hợp trong phép kiểm tra đường ống công nghiệp do chiều dày thành ống công nghiệp không quá lớn, nằm trong giới hạn truyền qua và suy giảm tốt của tổng phổ Se-75.
Qua đó có thể thấy khả năng ứng dụng tốt nguồn Se-75, đầu dò NaI(Tl) trong kiểm tra khảo sát đường ống công nghiệp là hoàn toàn có thể.
30
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM 3.1. Mục tiêu
Dựa vào các kết quả mô phỏng, tiến hành đo và khảo sát lại các đặc tính truyền qua của nguồn đa năng lượng Se-75 với các loại vật liệu với hệ đo gamma dùng đầu dò NaI(Tl) thực trên thực tế, từ đó kiểm tra khả năng ứng dụng nguồn đa năng lượng cho việc khảo sát ăn mòn đóng cặn trong đường ống công nghiệp.
3.2. Thiết bị
Các dụng cụ, thiết bị tiến hành thực nghiệm bao gồm:
- Nguồn Se-75 hoạt độ 1,5 Ci, nguồn Cs-137 hoạt độ 20 mCi; - Vật liệu truyền qua: vật liệu nhẹ (nhựa, parafin…),
vật liệu nặng (sắt thép…).
- Hệ đo đơn kênh Ludlum 2200- detector NaI 44-2 kích thước 1inch; cáp
chống nhiễu 20m.
31 - Máy đo liều Ludlum 2401-EC2A
Hình 3.2 . Máy đo liều Ludlum 2401-EC2A 3.3. Các bƣớc tiến hành
