Luận văn Thạc sĩ Phạm Thị Nghĩa
LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Bùi Văn Loát, các thầy cô giáo tại Bộ môn Vật lý hạt nhân, Khoa Vật lý, Phòng Sau đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội và các cán bộ Trung tâm Vậy lý hạt nhân - Viện Vật lý là người hướng dẫn khoa học đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đã thường xuyên động viên, khuyến khích và dành mọi điều kiện có thể được để em hoàn thành luận văn này.
Hà nội, ngày 02 tháng 11 năm 2014
Học viên
Phạm Thị Nghĩa
MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TÊN VIẾT TẮT 7
DANH MỤC HÌNH VẼ 9
DANH MỤC BẢNG BIỂU 10
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 3
1.1. Một số đặc trưng cơ bản của Urani 3
1.2. Nhiên liệu uran được làm giàu và uran nghèo 11
1.2.1. Quá trình làm giàu Urani 11
1.2.2.Urani nghèo 12
1.3. Các phương pháp phân tích nhiên liệu hạt nhân Urani 13
1.3.1. Phương pháp phân tích phá hủy mẫu 13
1.3.2. Phương pháp phân tích không phá hủy mẫu (NDA) 15
1.3.3. Phương pháp phổ kế gamma và kỹ thuật chuẩn trong 16
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 18
2.1. Xác định độ giàu của nhiên liệu hạt nhân thông qua tỉ số hoạt độ các đồng vị Uran. 18
2.2. Xác định tỷ số hoạt độ phóng xạ theo phương pháp phổ gamma. 18
2.2.1.Phương pháp xác định hàm lượng urani sử dụng phổ kế gamma. 18
2.2.2. Mẫu phân tích và thiết bị đo phổ gamma của nhiên liệu hạt nhân. 19
2.3. Phương pháp chuẩn nội xác định tỷ số hoạt độ. 21
2.3.1. Phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi xác định tỷ số hoạt độ. 21
2.3.2. Xác định tỷ số hoạt độ dựa vào đặc trưng hiệu suất ghi của Detector Planar. 22
2.4. Một số hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác kết quả đo. 23
Hiệu chỉnh chồng chập xung. 23
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 25
3.1. Xác định độ giàu đồng vị trong nhiên liệu Urani trong mẫu làm giàu cao dựa vào tính chất của hiệu suất ghi Planar. 25
3.3. Đánh giá sai số và kết quả thực nghiệm 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 36
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TÊN VIẾT TẮT
HPGe - High purity Gemanium detector- Đầu dò bán dẫn gecmani siêu tinh khiết.
BEGe - Broad Energy Germanium
detector - Đầu dò bán dẫn gecmani siêu tinh khiết dải rộng.
FWHM - Full Width at Half Maximum, độ rộng nửa chiều cao của đỉnh, còn gọi là độ phân giải năng lượng.
EU – Enriched Uranium, Urani đã được làm giàu.
DU – Depleted Uranium, Urani nghèo.
Iγ - Gamma ray intensity, cường độ bức xạ tia gamma, còn được gọi là xác suất phát xạ.
ICPMS - Inductively coupled plasma mass spectrometry, khối phổ kế cảm ứng Plasma.
NDA – Non Destructive Analysis, phân tích không phá hủy mẫu.
ADC – Analog to Digital Converter, bộ biến đổi tương tự số.
MCA – Multichannel Analyzer, phân tích biên độ nhiều kênh.
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Chuỗi phân rã 238U - 206Pb.
Hình 1.2: Chuỗi phân rã 235U - 207Pb.
Hình 2.1. Sơ đồ hệ phổ kế gamma.
Hình 2.2. Đường cong hiệu suất ghi của detectorHPGep planar phụ thuộc vào năng lượng
Hình 3.1: Đồ thị mô tả sự phụ thuốc tốc độ đếm trên một đơn vị khối lượng mẫu ứng với các đỉnh năng lượng 53,20 keV;
Hình 3.2: Đồ thị mô tả sự phụ thuốc tốc độ đếm trên một đơn vị khối lượng mẫu ứng với các đỉnh năng lượng 58,57 keV
Hình 3.3: Đồ thị mô tả sự phụ thuốc tốc độ đếm trên một đơn vị khối lượng mẫu ứng với các đỉnh năng lượng 63,29 keV
Hình 3.4: Phổ gamma U4.46 với thời gian đo là 106921 giây
Hình 3.5. Đường cong hiệu suất ghi ứng với vùng năng lượng thấp của phổ gamma mẫu U4.46.
Hình 3.6. Phổ gamma của 6 gam mẫu nhiên liệu uran nghèo được đo trong 79932 s
Hình 3.7. Đường cong hiệu suất ghi của mẫu uran nghèo
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Chuỗi phân rã 238U - 206Pb.
Bảng 1.2: Chuỗi phân rã 235U - 207Pb.
Bảng 2.1: Các vạch phổ có thể được sử dụng để xác định tỉ lệ hoạt độ.
Bảng 3.1. Kết quả xử lý phổ U 36 với khối lượng mẫu khác nhau
Bảng 3.2 Tốc độ đếm tính trên một đơn vị khối lượng với khối lượng mẫu khác nhau
Bảng 3.3. Kết quả tính toán hệ số K0 tại các vạch gamma
Bảng 3.4. Kết quả xác định hàm lượng urani trong mẫu U4.46.
Hình 3.5. Đường cong hiệu suất ghi ứng với vùng năng lượng thấp của phổ gamma mẫu U4.46.
Hình 3.6. Phổ gamma của 6 gam mẫu nhiên liệu uran nghèo được đo trong 79932 s
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |