Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn Tính toán phân bố của đồng vị phóng xạ bên trong thùng thải bằng phương pháp quét gamma phân đoạn
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - LÂM THU VĂN TÍNH TỐN PHÂN BỐ CỦA ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUÉT GAMMA PHÂN ĐOẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÂM THU VĂN TÍNH TỐN PHÂN BỐ CỦA ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUÉT GAMMA PHÂN ĐOẠN Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao Mã số: 60 44 05 Hướng dẫn khoa học: TS LÊ BẢO TRÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014 Lời cảm ơn Trong suốt trình học tập thực luận văn Bộ môn Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý VLKT, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ tận tình q thầy cơ, bạn học Giờ luận văn hoàn thành, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: o TS Lê Bảo Trân – người hướng dẫn khoa học, cô tạo điều kiện thật tốt giúp đỡ em hoàn thành luận văn cách thuận lợi o TS Trần Thiện Thanh, thầy giảng dạy nhiệt tình, hướng dẫn chi tiết, theo dõi sát suốt trình thực luận văn Khi gặp phải vấn đề khó khăn, thầy ln bên cạnh động viên em tháo gỡ o Bạn Huỳnh Thị Yến Hồng giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình chương trình mơ PENELOPE o Q thầy mơn giảng dạy lòng nhiệt huyết, tình thương trách nhiệm, trang bị cho em kiến thức cần thiết để hoàn thành tốt luận văn o Bộ môn Vật lý Hạt nhân đáp ứng điều kiện sở vật chất, trang thiết bị cần thiết để em thực luận văn o Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân hỗ trợ cho em sử dụng nguồn chuẩn trình thực luận văn o Các Thầy Cô hội đồng bảo vệ luận văn đọc, nhận xét đóng góp ý kiến giúp luận văn hoàn thiện o Những người bạn thân thiết đồng hành, chia sẻ khó khăn với suốt thời gian học tập o Các thành viên gia đình dành tất tình yêu thương, hy sinh, giúp vượt qua khó khăn học tập sống Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 LÂM THU VĂN i Mục lục Trang Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục kí hiệu chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vẽ đồ thị vi Mở đầu .1 Chương Tổng quan .3 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.1 Ngoài nước 1.1.2 Trong nước 1.2 Tổng quan kỹ thuật đo hoạt độ thùng thải 1.2.1 Kỹ thuật quét gamma phân đoạn .6 1.2.2 Kỹ thuật dùng hai đầu dò đồng .11 1.2.3 Kỹ thuật chụp cắt lớp gamma 12 1.3 Tương tác gamma với vật chất 14 1.3.1 Hiệu ứng quang điện .15 1.3.2 Tán xạ Compton 16 1.3.3 Hiệu ứng tạo cặp .20 1.3.4 Hệ số suy giảm toàn phần .21 1.4 Nhận xét chương 22 Chương Thiết bị phương pháp nghiên cứu 23 2.1 Giới thiệu chung .23 ii 2.2 Hệ đo thực nghiệm 24 2.2.1 Nguồn thùng thải 24 2.2.2 Thiết bị ghi nhận 25 2.2.3 Thiết bị dịch chuyển thùng 27 2.3 Giới thiệu sơ lược chương trình PENELOPE 29 2.3.1 Giới thiệu .29 2.3.2 Hệ thống code PENELOPE 2008 29 2.3.3 Các tập tin liệu dùng trình mô .31 2.4 Nhận xét chương 35 Chương Kết thảo luận 36 3.1 Xác định tên vị trí nguồn phóng xạ 36 3.1.1 Các bước tiến hành 36 3.1.2 Thả ngẫu nhiên vào thùng nguồn 36 3.1.3 Thả ngẫu nhiên vào thùng hai nguồn 39 3.2 Kết mô chương trình PENELOPE .42 3.3 Xây dựng đường chuẩn hiệu suất chương trình PENELOPE .45 3.4 Xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ 48 3.5 Nhận xét chương 50 Kết luận – Kiến nghị .51 Danh mục cơng trình tác giả 53 Tài liệu tham khảo 54 Phụ lục 56 iii Danh mục kí hiệu chữ viết tắt Chữ Tên tiếng Anh viết tắt Tên tiếng Việt HPGe High - Purity Germanium MCNP5 Monte Carlo N-Particle SGS TGS PENELOPE LLNL Segmented Gamma Đầu dò bán dẫn siêu tinh khiết Chương trình mơ Monte Carlo MCNP Scanning Kỹ thuật quét gamma phân Technique đoạn Tomographic Gamma Scanning Kỹ thuật chụp cắt lớp PENetration and Energy LOss of Positrons and Electrons Lawrence Livermore Chương trình mơ Sự xuyên sâu mát lượng Positron Electron National Phòng thí nghiệm quốc gia Laboratory Lawrence Livermore iv Danh mục bảng Chỉ số 2.1 Thông tin nguồn chuẩn sử dụng 26 2.2 Kích thước vật liệu cấu tạo đầu dò 27 3.1 Số đếm tổng hai đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng 40 3.2 Số đếm tổng theo góc dọc chu vi thùng thải 41 3.3 Số đếm tổng đỉnh vị trí phân đoạn so với đáy thùng 43 3.4 Số đếm tổng theo góc dọc chu vi thùng thải 44 3.5 Bảng hiệu suất nguồn ống thùng chất độn 49 3.6 Bảng hiệu suất nguồn chất độn cát 3.7 Bảng hiệu suất nguồn thùng có chất độn cát 10 3.8 Số liệu thu trường hợp khơng có chất độn thùng 53 11 3.9 Số liệu thu trường hợp chất độn thùng cát 54 12 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ phân bố thùng thải 54 STT Nội dung v 60 Co 12 ống thùng có 137 Cs vị trí 12 ống Trang 50 51 Danh mục hình vẽ đồ thị Chỉ số 1.1 Hệ SGS chuẩn Canberra 1.2 Bố trí hình học kỹ thuật qt gamma phân đoạn 1.3 Mặt cắt ngang phân đoạn 10 1.4 Bố trí hình học kỹ thuật dùng hai đầu dò đồng 11 1.5 Hệ TGS theo chuẩn thùng Canberra 13 1.6 Hình chụp cắt lớp phân bố chất độn thùng 13 1.7 Hiệu ứng quang điện 15 1.8 Hiệu ứng Compton 17 2.1 Bố trí hệ đo thực nghiệm luận văn 23 10 2.2 Các nguồn chuẩn sử dụng trình đo 24 11 2.3 Vị trí ống bên thùng thải 25 12 2.4 Đầu dò NaI (Tl) loại 802 – 7,62cm x 7,62cm 26 13 2.5 Khối Osprey 26 14 2.6 Ống chuẩn trực chì bao quanh đầu dò NaI(Tl) 26 15 2.7 Giao diện chương trình Genie 2000 27 16 2.8 Mâm quay thùng thải có gắn động 28 17 2.9 Hệ dịch chuyển đầu dò 28 18 2.10 Tập tin đầu vào chứa thông tin khai báo nguồn 60Co 33 19 2.11 Phổ mô trước sau tác động độ phân giải 35 20 3.1 Phổ nguồn phóng xạ thùng phân đoạn 37 21 3.2 Đồ thị biểu diễn số đếm tổng hai đỉnh theo vị trí phân đoạn 38 STT Nội dung vi Trang 22 3.3 Đồ thị biểu diễn số đếm tổng theo góc thùng 39 23 3.4 Phổ nguồn phóng thùng phân đoạn 39 24 3.5 Đồ thị biểu diễn số đếm tổng đỉnh theo vị trí phân đoạn 40 25 3.6 Đồ thị biểu diễn số đếm tổng theo góc thùng 41 26 3.7 Cấu hình hệ đo hiển thị chương trình PENELOPE 42 27 3.8 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô khơng khí 60Co 43 28 3.9 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 60 Co 43 29 3.10 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mơ khơng khí 60Co 137Cs 44 30 3.11 Đồ thị so sánh phổ thực nghiệm mô cát 60 Co 137Cs 44 31 3.12 Đồ thị biểu diễn hiệu suất ghi nhận theo lượng ống số 46 32 Đồ thị biểu diễn hiệu suất 60Co 12 ống chất độn 3.13 cát 47 33 Đồ thị biểu diễn hiệu suất 137Cs 12 ống chất độn 3.14 cát 47 vii MỞ ĐẦU Kể từ kỷ nguyên hạt nhân bắt đầu, việc quản lý xử lý chất thải phóng xạ từ nhà máy điện hạt nhân vấn đề cấp bách nước giới quan tâm đặc biệt Tuy nhiên, thách thức lớn tìm cách cất giữ xử lý chất thải thùng kín lớn tạo chủ yếu từ nhà máy điện hạt nhân cho thích hợp với quốc gia, chất thải hạt nhân chứa đồng vị phóng xạ có hoạt độ khác chu kì bán rã lên đến hàng triệu năm Do nhằm đảm bảo quy định an tồn phóng xạ, chất thải phóng xạ thải trực tiếp môi trường mà cần phải xác định đồng vị phóng xạ có chất thải phân loại chúng theo hoạt độ để có cách xử lý cách phù hợp Ngày nước giới có nhiều cơng trình khoa học đề cập đến vấn đề khảo sát hoạt độ phóng xạ thùng rác thải Mục đích việc khảo sát nhận biết gamma đặc trưng đồng vị phóng xạ, xác định hoạt độ phóng xạ thêm vào thực đo đạc nhanh tốt Các hệ đo sử dụng hệ phổ kế đa kênh đo gamma kiểm tra thành phần thùng rác thải gồm có chất phóng xạ dựa vào đỉnh lượng đặc trưng gamma phổ chúng kiểm tra hoạt độ thùng dựa vào số đếm đầu dò ghi nhận ứng với đỉnh Sai số phép đo không phụ thuộc vào nguồn chất độn thùng mà phụ thuộc vào kỹ thuật sử dụng Cho đến nay, có nhiều kỹ thuật phân tích bật số ba kỹ thuật với độ tin cậy cao: - Kỹ thuật chụp cắt lớp gamma (Tomographic Gamma Scanning Technique – TGS); - Kỹ thuật dùng hai đầu dò đồng (Two Identical Detectors Technique); - Kỹ thuật quét gamma phân đoạn (Segmented Gamma Scanning Technique – SGS) Nhận xét: đồ thị hình 3.10, 3.11 xuất tia X, Compton đỉnh lương đặc trưng tương đối trùng khớp Kết cho thấy mơ hình hệ đo thực nghiệm có độ tin cậy định Với kết thu cho phép xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo lượng theo vị trí chương trình mô PENELOPE Do quỹ thời gian điều kiện thiết bị không cho phép, nên luận văn xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo lượng vị trí ống đường chuẩn hiệu suất hai đồng vị 60 Co 137 Cs 12 vị trí ống Từ xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ thùng thải 3.3 Xây dựng đƣờng chuẩn hiệu suất chƣơng trình PENELOPE Các bước mô xử lý số liệu tương tự mục 3.2 trình bày Đường chuẩn hiệu suất vị trí ống theo lượng Sử dụng chương trình PENELOPE để tiến hành xây dựng đường chuẩn hiệu suất dãy lượng từ 320,08 keV đến 1836,05 keV cho thùng thải khơng có chất độn, thùng có nguồn đặt vị trí ống số quay trực diện với đầu dò, khoảng cách tính từ bề mặt thùng đến bề mặt ống chuẩn trực 6,3cm Bảng 3.5 Bảng hiệu suất nguồn ống thùng khơng có chất độn STT Nguồn 51 Cr E (keV) 320,08 Xác suất phát (%) 9,87 Hiệu suất 2,28E-06 Sn 391,70 64.97 1,78E-05 Sr 514,00 98,50 1,03E-04 Cs 661,66 84,99 2,35E-04 Mn 834,84 99,97 3,37E-04 898,04 93,9 1,75E-04 1836,05 99,32 2,10E-04 1173,23 99,85 2,20E-04 1332,49 99,98 2,23E-04 113 85 137 54 88 60 Y Co 45 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn hiệu suất ghi nhận theo lượng vị trí ống Nhận xét: Bảng 3.5 hình 3.12 cho thấy: vị trí, hiệu suất ghi nhận phụ thuộc vào lượng xác suất phát đỉnh lượng đặc trưng Đường chuẩn hiệu suất 12 ống Sử dụng chương trình PENELOPE mơ hiệu suất nguồn 60 Co có đỉnh lượng đặc trưng 1173,23 keV 1332,49 keV nguồn 137 Cs có đỉnh lượng 661,66 keV , đặt 12 ống thùng thải có chất độn cát Trong ống quay trực diện với đầu dò, khoảng cách tính từ bề mặt thùng đến bề mặt ống chuẩn trực 6,3 cm Bảng 3.6 Bảng hiệu suất nguồn 60Co 12 ống thùng có chất độn cát Ống Ống Hiệu suất Đỉnh Đỉnh 1,72E-06 1,66E-06 4,02E-06 Hiệu suất Đỉnh Đỉnh 1,91E-05 2,22E-05 4,88E-06 1,77E-05 1,96E-05 1,27E-05 1,47E-05 2,50E-06 2,87E-06 2,12E-05 2,31E-05 10 3,00E-08 5,00E-08 8,46E-05 9,35E-05 11 3,61E-06 4,58-06 9,47E-05 1,09E-04 12 1,24E-05 1,49E-05 46 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn hiệu suất 60Co 12 ống chất độn cát Bảng 3.7 Bảng hiệu suất nguồn 137Cs 12 ống thùng có chất độn cát Ống Hiệu suất Ống Hiệu suất Ống Hiệu suất 6,80E-07 6,71E-05 1,04E-06 1,96E-06 8,10E-05 10 4,40E-07 7,95E-06 1,30E-05 11 3,49E-05 1,40E-05 1,28E-05 12 7,49E-06 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn hiệu suất 137Cs 12 ống chất độn cát 47 Nhận xét: Bảng 3.6, 3.7 hình 3.13, 3.14 cho thấy: vị trí ống tương ứng với hiệu suất ghi nhận, ống có hiệu suất lớn ống 10 nhỏ Nguyên nhân vị trí ống so với đầu dò, ống xa hiệu suất nhỏ ngược lại Ngồi ra, hiệu suất phụ thuộc vào chất độn thùng, trường hợp có chất độn cát suy giảm nhiều trường hợp chất độn, cụ thể nguồn 60Co giảm lần, nguồn 137Cs giảm lần Với đường chuẩn hiệu suất 14 đỉnh lượng đường chuẩn hiệu suất nguồn 60 Co 12 ống xây dựng, tơi thực cơng việc cuối tính hoạt độ nguồn thả ngẫu nhiên vào ống thùng 3.4 Xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Sử dụng nguồn chuẩn đặt khoảng phân đoạn hai vị trí khác thùng, quay thùng cho ống trực diện với đầu dò, thiết lập khoảng cách từ bề mặt thùng đến bề mặt ống chuẩn trực 6,3 cm tiến hành cụ thể sau: Cho nguồn 60 Co có hoạt độ thực 0,35 µCi vào ống số nguồn 137 Cs có hoạt độ thực 1,01 µCi vào ống số 12, khơng có chất độn thùng Sau đó, cho cát vào thùng, đưa hai nguồn đặt vào vị trí tương tự Số đếm thu từ hệ đo kết hợp với hiệu suất mô tương ứng với vị trí đo chương trình Excel xử lý, ta tính hoạt độ so sánh với hoạt độ thực Kết tính tốn trình bày bảng 3.8, 3.9, 3.10 Bảng 3.8 Số liệu thu trường hợp khơng có chất độn thùng E (keV) Xác suất phát Ống Số đếm Hiệu suất ghi Thời gian đo (s) 661,66 8,50E-1 12 198375 ± 445 8,46E-5 82000 1173,23 9,98E-1 256360 ± 506 2,20E-4 82000 1332,49 9,99E-1 267599 ± 517 2,23E-4 82000 48 Bảng 3.9 Số liệu thu trường hợp chất độn thùng cát Xác suất E (keV) phát Ống Số đếm Hiệu suất ghi Thời gian đo (s) 661,66 8,50E-1 12 18734 ± 137 7,49E-6 82000 1173,23 9,98E-1 100176 ± 317 9,47E-5 82000 1332,49 9,99E-1 134101± 366 1,09E-4 82000 Bảng 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ phân bố thùng thải Nguồn 60 Co(1) Chất độn (µCi) Hoạt độ tính tốn Độ sai biệt (µCi) (%) Khơng khí 0,35± 0,01 0,39± 0,01 9,65 Cs 12 Khơng khí 1,01± 0,03 0,91±0,03 9,98 Co(1) Cát 0,35± 0,01 0,38± 0,02 6,77 12 Cát 1,01± 0,03 0,97±0,11 3,99 137 60 Ống Hoạt độ thực 137 Cs Nhận xét: với kết tính tốn thu cho thấy độ sai biệt hoạt độ thực với hoạt độ tính tốn dao động từ 3,99 % đến 9,65 %, nguyên nhân giải thích sau: Khoảng cách từ bề mặt ống chuẩn trực đến bề mặt thùng thiết lập hệ đo thực nghiệm bị chênh lệch với khoảng cách đặt 6,3 cm Bên cạnh đó, khe chuẩn trực chưa nằm khoảng cung tròn quay thùng mà bị lệch góc nhỏ Mật độ chất độn có chênh lệch thực tế mô Kết lần cho thấy độ tin tin cậy mô hình hệ đo thực nghiệm cải tiến 49 3.5 Nhận xét chƣơng Trong chương 3, luận văn xác định vị trí nhận diện đồng vị phóng xạ thả ngẫu nhiên vào thùng trường hợp nguồn hai nguồn phương pháp quét gamma phân đoạn Sau tiến hành kiểm tra mức độ tin cậy mơ hình hệ đo thùng thải cách so sánh phổ thực nghiệm phổ mô chương trình PENELOPE, từ xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo lượng vị trí ống đường chuẩn hiểu suất nguồn 60Co trí ống, làm sở để xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ 50 137 Cs 12 vị KẾT LUẬN Trong luận văn tiến hành cải tiến số chi tiết mơ hình hệ đo thùng thải phóng xạ, sử dụng hệ nâng đầu dò điều khiện môtơ điện, đặt 12 ống vào thùng thải cố định xốp đáy thùng Với hệ đo này, sử dụng phương pháp quét gamma phân đoạn nhận diện xác định vị trí nguồn đồng vị phóng xạ cho ngẫu nhiên vào thùng hai trường hợp: nguồn 60Co nằm phân đoạn thứ góc quay thứ phân đoạn này; hai nguồn 241 Am 226 Ra nằm phân đoạn thứ góc quay thứ phân đoạn Tuy nhiên, độ cao đế đặt đầu đò cao, chưa thể khảo sát phân đoạn Công việc tiến hành đo thực nghiệm khai báo tương tự thực nghiệm vào chương trình PENELOPE Phổ thực nghiệm phổ mô thu xuất tia X, Compton đỉnh lương đặc trưng tương đối trùng khớp Kết cho phép kiểm tra độ tin cậy mơ hình hệ đo thực nghiệm Kết cho phép chúng tơi tiếp tục sử dụng chương trình PENELOPE để xây dựng đường chuẩn hiệu suất, bao gồm: đường chuẩn hiệu suất dãy lượng từ 320,08 keV đến 1836,05 keV vị trí ống số 6, khơng có chất độn thùng; đường chuẩn hiệu suất 12 vị trí ống nguồn 60Co nguồn 137Cs, chất độn thùng cát Với đường chuẩn hiệu suất xây dựng kết hợp với số liệu thực nghiệm, chúng tơi thực việc tính tốn hoạt độ đồng vị phóng xạ bên thùng thải với sai số khoảng từ 3,99 % đến 9,98 % 51 KIẾN NGHỊ Do thời gian điều kiện thiết bị hạn chế nên luận văn dừng lại công việc: nhận diện xác định vị trí hai nguồn phóng xạ; xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo lương vị trí đường chuẩn hiệu suất hai nguồn 12 vị trí chương trình mơ phỏng; thực tính tốn hoạt độ hai nguồn chuẩn Trong tương lai, với trang thiết bị cho phép, nghiên cứu thêm số vấn đề như: Tăng số lượng ống nhựa đặt thùng để khảo sát nhiều vị trí Chia nhỏ phân đoạn theo chiều cao thùng góc quay để xác định vị trí đồng vị xác Tiến hành thí nghiệm nhiều loại chất độn nguồn khác nhau, giúp đánh giá xác hệ đo Xây dựng đường chuẩn hiệu suất vị trí khác thực nghiệm mô để so sánh 52 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Văn Đức (2012), Đánh giá sai số kỹ thuật quét gamma phân đoạn phương pháp ngẫu nhiên, Luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh [2] Huỳnh Thị Yến Hồng, Huỳnh Đình Chương, Vũ Ngọc Ba, Bùi Tuấn Khải, Trần Kim Tuyết, Lê Thị Ngọc Trang, Vũ Tiến Bảo Đăng, Trương Nhật Huy, Hoàng Đức Tâm, Trần Thiện Thanh (2013), Áp dụng kỹ thuật quét gamma phân đoạn xác định vị trí nguồn thúng thải phóng xạ, Hội nghị Tồn quốc lần thứ III Vật lý Kỹ thuật Ứng dụng (chấp nhận đăng) [3] Trương Nhật Huy (2013), Nghiên cứu thiết kế hệ đo thùng thải phóng xạ, luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh [4] Trương Thị Hồng Loan (2006), Các phương pháp thống kê đánh giá số liệu thực nghiệm hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh [5] Châu Văn Tạo (2004), An tồn xạ ion hóa, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [6] Trần Thiện Thanh (2013), “Hiệu chỉnh phổ gamma phương pháp Monte Carlo”, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại Học KHTN, Đại học Quốc Gia Tp.HCM [7] Nguyễn Thị Thu Thủy (2014), Phát triển hệ kiểm tra chất thải phóng xạ, luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường Đại học Cần Thơ Tiếng Anh [8] A Cesana, M Terrani, and G Sandrelli (1993), Gamma Activity Determination in Waste Drums from Nuclear Plants, Applied Radiation Isotopes Vol 44, No 3, 517 – 520 [9] F Salvat, J M Fernández-Vaera, J Sempau (2008) PENELOPE-2008, A Code System for Monte Carlo Simulation of Electron and Photon Transport Nuclear Energy Agency 54 [10]J Steven Hansen (2010), Tomographic gamma-ray scanning of uranium and plutonium, LA-UR-07-5150, 4, – 27 [11] ORTEC®ANTECH (2009), Comparison of Gamma-Ray Nondestructive Assay Measurement Techniques, www.ortec-online.com [12] P Filb (1995), Relation Between the Activity of a High-Density Waste Drum and its Gamma Count Rate Measured with an Unshielded Ge-detector, Applied Radiation Isotopes Vol 46, No.8, 805 – 812 [13] T Krings, E Mauerhofer (2011), Reconstruction of the activity of point sources for the acurate characterization of nuclear waste drums by segmented gamma scanning, Applied Radiation and Isotopes 69, 880 – 889 [14] T Q Dung (1996), Non-destructive techniques for assay of radioactive waste, Doctor of Philosophy Dissertation, Technical University of Budapest, 57 – 72 [15] T Q Dung, T T Son (2012), Limitation of the segmented gamma scanning technique and an additonal method for assay of radwaste drums, Scientific Journal of Pedagogy University HCMC, Vol 33, 70 – 76 [16] T Q Dung, P T Phuc, T T Son, L A Đuc (2012), Evaluation of combination of different methods for determination of activity of radioactive waste in sealed drum, Scientific Journal of Pedagogy University HCMC, Vol 36, 96 – 101 [17] Y F Bai, E Mauerhofer, D Z Wang, R Odoj (2009), An improved method for the non-destructive characterization of radioactive waste by gamma scanning, Applied Radiation and Isotopes 67, 1897 – 1903 Trang web: [18] http://www.canberra.com/products/waste_safeguard_systems/gamma-waste- systems.asp [19] https://www.llnl.gov/str/Roberson.html [20] http://laraweb.free.fr/ 55 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Số đếm tổng thu từ mô thực nghiệm trường hợp nguồn 60Co đặt ống trường hợp nguồn 60Co đặt ống 7, 137 Cs ống 2, ống trực diện đầu dò, khoảng cách từ bề mặt thùng đến bề mặt ống chuẩn trực 6,3 cm, tiến hành hai trường hợp khơng có chất độn chất độn cát Khơng có chất độn Nguồn 60 Co ống 60 Co ống ống 137 Cs Cát Mô Thực nghiệm Mô Thực nghiệm 221283 254679 178529 135188 156208 191712 87779 114884 Phụ lục 2: Tồn văn cơng trình 56 Trang MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.1 Ngoài nước 1.1.2 Trong nước 1.2 Tổng quan kỹ thuật đo hoạt độ thùng thải 1.2.1 Kỹ thuật quét gamma phân đoạn .6 1.2.2 Kỹ thuật dùng hai đầu dò đồng .11 1.2.3 Kỹ thuật chụp cắt lớp gamma 12 1.3 Tương tác gamma với vật chất 14 1.3.1 Hiệu ứng quang điện .15 1.3.2 Tán xạ Compton 16 1.3.3 Hiệu ứng tạo cặp .20 1.3.4 Hệ số suy giảm toàn phần .21 1.4 Nhận xét chương 22 Chƣơng 23 THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Giới thiệu chung 23 2.2 Hệ đo thực nghiệm 24 2.2.1 Nguồn thùng thải 24 2.2.2 Thiết bị ghi nhận 25 a Đầu dò NaI(Tl) 25 57 b Khối Osprey .26 c Ống chuẩn trực chì 26 d Chương trình hiển thị phân tích phổ 27 2.2.3 Thiết bị dịch chuyển thùng 27 a Mâm quay thùng thải .27 b Hệ dịch chuyển đầu dò .28 2.3 Giới thiệu sơ lược chương trình PENELOPE .29 2.3.1 Giới thiệu 29 2.3.2 Hệ thống code PENELOPE 2008 29 2.3.3 Các tập tin liệu cần có cho q trình mơ 31 2.4 Nhận xét chương .35 Chƣơng 36 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .36 3.1 Xác định tên vị trí nguồn phóng xạ 36 3.1.1 Các bước tiến hành 36 3.1.2 Thả ngẫu nhiên vào thùng nguồn .36 3.1.3 Thả ngẫu nhiên vào thùng hai nguồn 39 3.2 Kết mơ chương trình PENELOPE 42 3.3 Xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo lượng chương trình PENELOPE 45 Đường chuẩn hiệu suất vị trí ống theo lượng .45 Đường chuẩn hiệu suất 12 ống .46 3.4 Xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ 48 3.5 Nhận xét chương .50 58 KẾT LUẬN 51 KIẾN NGHỊ .52 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 56 59 ... tính đồng thùng điều kiện tiên Kết thu chấp nhận Năm 2009, Bai cộng [17] đưa phương pháp tính hoạt độ thùng thải chứa đồng vị phân bố không đồng phương pháp quét gamma phân đoạn Phương pháp sử... CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÂM THU VĂN TÍNH TỐN PHÂN BỐ CỦA ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ TRONG THÙNG THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUÉT GAMMA PHÂN ĐOẠN Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng... xạ thùng thải phương pháp quét gamma phân đoạn Mục tiêu luận văn là: xác định tên vị trí đồng vị phóng xạ, sau tiến hành xây dựng đường chuẩn hiệu suất để tính tốn hoạt độ chúng số vị trí thùng