Phương pháp chuẩn nội xác định tỷ số hoạt độ

2.3. Phương pháp chuẩn nội xác định tỷ số hoạt độ.

2.3.1. Phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi xác định tỷ số hoạt độ.

trong đó A1, A2 là các hoạt độ của hai đồng vị 1 và 2 tương ứng; n1, n2 là số đếm tại các đỉnh tương ứng với các tia gamma γ1 và γ2 với một năng lượng cụ thể E1 và E2 từ đồng vị 1 và 2 tương ứng; Br_1 và Br_2 là cường độ của tia γ1 và γ2, các giá trị Ω₁, Ω₂ là góc khối chiếu tới đetectơ của γ1 và γ2, hai giá trị này thực chất là hoàn toàn giống vì được đo trên cùng 1 mẫu và cùng 1 phép đo, ε1, ε2 là hiệu suất ghi đo ứng với các mức năng lượng E1 và E2 của tia γ1, γ2 từ hai đồng vị tương ứng; τ1 và τ2 là hệ số truyền dẫn gamma đến detector tương ứng với γ1 và γ2.

Từ biểu thức (2.3), qua giản ước và biến đổi, ta có được:

trong đó hàm là hàm của các giá trị E_2i có được từ các tia γ_i của đồng vị thứ 2. Hàm này được gọi là hàm hiệu suất ghi. Hàm hiệu suất ghi tương ứng f phụ thuộc vào năng lượng nhưng không phụ thuộc vào hàm lượng nguyên tố đang xét.

Dựa vào các tia gamma do đồng vị thứ hai phát ra, thực nghiệm xác định tốc độ đếm tại đỉnh hấp thụ, đồng thời biết được hệ số phân nhánh, từ đó xây dựng được đồ thị mô tả sự phụ thuộc của tỷ số hay hàm f(E) vào năng lượng, đồ thị này còn được gọi là đường cong hiệu suất ghi vì nó thể hiện hiệu suất ghi đo của thiết bị theo các mức năng lượng trong 1 vùng phổ. Phương pháp tính tỉ số hoạt độ dựa trên đường cong hiệu suất ghi này được gọi là kỹ thuật chuẩn trong hay hiệu chỉnh nội.

Như vậy, dựa trên kỹ thuật chuẩn trong, sau khi xây dựng được đặc trưng của hiệu suất ghi, ta hoàn toàn có thể tính toán được tỉ số hoạt độ cũng như tỉ số khối lượng của các đồng vị bất kỳ có trong mẫu đo thông qua biểu thức (2.5). Từ đó có thể xác định được thành phần đồng vị cũng như hàm lượng của mỗi đồng vị có trong mẫu nhiên liệu cần đo.

2.3.2. Xác định tỷ số hoạt độ dựa vào đặc trưng hiệu suất ghi của Detector Planar.

Công thức (2.4) được suy ra với giả thiết là các hệ số tự hấp thụ trong mẫu của các bức xạ quan tâm là bằng nhau và hiệu suất ghi tuyệt đối tại hai đỉnh bằng nhau. Điều này chỉ có thể xảy ra hoặc hai bức xạ gamma đó có năng lượng xấp xỉ gần nhau, nếu không phải tiến hành hiệu chỉnh.

Đối với Detector Planar bản mỏng thì trong dải năng lượng từ 20 ÷ 100keV thì hiệu suất ghi gần như không thay đổi. Hình 2.2 biểu diễn đồ thị đặc trưng hiệu suất ghi của detector Planar phụ thuộc vào năng lượng.

Hình 2.2. Đường cong hiệu suất ghi của detector Planar.

Dựa vào hình 2.2 đặc trưng của detector bản mỏng Planar là trong dải năng lượng (20÷100keV) thì hiệu suất ghi không thay đổi nên ta có:

ε(E₁) = ε(E₂)

Với E₁ và E₂ tương ứng là năng lượng của các tia gamma có năng lượng trong dải năng lượng từ 20 ÷ 100keV.

Như vậy với hai bức xạ gamma năng lượng gần nhau và nằm trong vùng từ 20 keV đến 100 keV, nếu tiến hành hiệu chỉnh sự tự hấp thụ trong mẫu của các bức xạ trên có thể áp dụng trực tiếp công thức (2.5) để tính tỷ số hoạt độ các đồng vị.

Trong vùng năng lượng trên cả ba đồng vị ²³⁴U, ²³⁸U và ²³⁵U đều chứa các bức xạ gamma có hệ sộ phân nhánh cao. Với ²³⁴U có bức xạ gamma 53,20 keV với hệ số phân nhánh 0,123%; Với ²³⁸U có bức xạ 63,29 keV với hệ số phân nhánh 3,7 % và ²³⁵U dựa vào vạch 58,57 kev với hệ số phân nhánh 0,462 %.

Trong đó n_58,57, n_63,27 tương ứng là tốc độ đếm tại đỉnh hấp thụ toàn phần của tia gamma năng lượng 58,57keV và 63,27keV phát ra từ ²³¹Th và ²³⁴Th. Và B_58,57, B_63,27 tương ứng là xác suất phát xạ của hai tia gamma đó.

2.4. Một số hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác kết quả đo.

Hiệu chỉnh chồng chập xung.

Xét bài toán tổng quát nếu có n vạch bức xạ gamma đóng góp vào đỉnh hấp thụ toàn phần.

Gọi số đếm tại đỉnh tổng là N_t. Số đếm do vạch bức xạ gamma năng lượng E₁ do đồng vị 1 đóng góp vào đỉnh tổng là N₁, số đếm do vạch bức xạ gamma có năng lượng E₂ ( E₂ ≈ E₁ ) do đồng vị 2 đóng góp vào đỉnh tổng là N₂, số đếm do vạch bức xạ gamma có năng lượng E₃ do đồng vị 3 đóng góp vào đỉnh tổng là N₃,..., số đếm do vạch bức xạ gamma có năng lượng E_n do đồng vị n đóng góp vào đỉnh tổng là N_{n .}

Ta có : N_t = N₁ + N₂+N₃...+N_n (2.8)

Gọi ,Br là hoạt độ và hệ số phân nhánh của đồng vị 1, , là hoạt độ và hệ số phân nhánh của đồng vị 2,… ,Br là hoạt độ và hệ số phân nhánh của đồng vị n. Do và là như nhau đối với hai bức xạ nên :

_(2.9)

;....;

Thay vào công thức (2.10) ta có

(2.10)

Từ thực nghiệm xác định N_t đối với vạch năng lượng, số liệu về hệ số phân nhánh và hoạt độ xác định được từ đó ta tính được N₁, N₂,…,N_n.

Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường

tải về 236.2 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: