Trong quá trình neutron nhanh làm chậm thành neutron trên nhiệt hay neutron nhiệt trong môi trƣờng, xác suất hấp thụ chúng tăng dần. Tiết diện hấp thụ của nhiều hạt nhân đối với neutron ở miền năng lƣợng nhiệt tuân theo quy luật một trên v nhƣ sau:
E 1 v 1 . (2.29) Chẳng hạn đối với B10, quy luật này đúng trong miền năng lƣợng từ 0,001 eV đến 1000 eV. Tiết diện neutron có giá trị cao nhất T tại năng lƣợng nhiệt ET
= 0,025 eV. Khi đó quy luật (2.29) có thể viết thành: V VT T E ET T . (2.30) Các phản ứng hấp thụ neutron nhiệt đƣợc quan tâm trong an toàn bức xạ nhƣ H1(n,γ)H2
với T 0,33 barns; N14(n,p)C14 với T 1,70 barns; B10(n,)Li7 với T 4,01.103 barns và Cd113(n,γ)Cd114
với T 2,1.104 barns. Các phản ứng H1(n,γ)H2
và N14(n,p)C14 đƣợc quan tâm trong an toàn bức xạ do H và N là các nguyên tố chủ yếu trong mô hình sinh học, còn các phản ứng B10(n,)Li7 và Cd113(n,γ)Cd114
đƣợc quan tâm khi che chắn neutron. Thông thƣờng khi che chắn neutron nhanh ngƣời ta dùng hai loại vật liệu kết hợp với nhau, vật liệu nhẹ nhƣ nƣớc, pharaphin để làm chậm neutron và vật liệu hấp thụ mạnh neutrron nhiệt nhƣ Bo10 hay Cd113 để hấp thụ neutron nhiệt.
28
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG CỦA CÁC NGUỒN BỨC XẠ
Các nguồn bức xạ đƣợc ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, y tế, địa chất, nông nghiệp, giao thông, xây dựng,…Ở đây trình bày một cách tóm lƣợc các ứng dụng trong y tế, công nghiệp và một vài ngành khác.
Bảng 3.1 dƣới đây chỉ ra các mức liều khác nhau đối với các ứng dụng chủ yếu của bức xạ.
Bảng 3.1: Các ứng dụng chủ yếu của bức xạ và các dải liều tƣơng ứng
Ứng dụng Dải liều áp dụng
Y tế - chẩn đoán 10 – 100 mGy
Y tế - điều trị 1 – 10 Gy
Công nghiệp - thực phẩm và nông nghiệp 0,1 – 10 KGy, hoặc cao hơn
Công nghiệp – khử trùng 10 – 30 kGy
Công nghiệp – biến tính vật liệu 50 -100 kGy, hoặc cao hơn