ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------
NGUYỄN HOÀNG ANH
XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA THANH NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN DỰA VÀO NHỮNG
BỨC XẠ GAMMA NĂNG LƯỢNG THẤP
VÀ TIA X
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
HÀ NỘI - 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
|
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
|
_______________________________
|
NGUYỄN HOÀNG ANH
XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA THANH NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN DỰA VÀO NHỮNG
BỨC XẠ GAMMA NĂNG LƯỢNG THẤP
VÀ TIA X
Chuyên ngành : Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao
Mã số: 60 44 05
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Phạm Đức Khuê
Hà nội - 2012
LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Đức Khuê, Trung tâm Vật 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.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Bộ môn Vật lý hạt nhân, Khoa Vật lý, Phòng Sau đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, các cán bộ Trung tâm Vậy lý hạt nhân - Viện Vật lý, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và thực hiện bản luận văn.
Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn của ThS. Lê Tuấn Anh, CN. Đinh Văn Thìn đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chia sẻ những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình em thực hiện luận văn.
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 05 tháng 12 năm 2012
Học viên
Nguyễn Hoàng Anh
MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TÊN VIẾT TẮT 5
MỞ ĐẦU 6
CHƯƠNG I. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN 8
I.1. Đặc điểm chung 8
I.1.1 Nguyên tố Urani tự nhiên 9
I.1.2. Dãy phóng xạ Urani tự nhiên 11
I.2. Nhiên liệu Urani 15
I.2.1. Quá trình làm giàu Urani 16
I.2.2. Urani nghèo 17
I.2.3. Dãy phân rã Urani trong nhiên liệu hạt nhân 18
I.2.4. Cơ chế phân hạch trong lò phản ứng 19
I.3. Các phương pháp dùng để xác định hàm lượng 235U trong nhiên liệu 21
I.3.1.Các phương pháp có phá hủy mẫu 21
I.3.2. Các phương pháp không phá hủy mẫu (NDA) 23
CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG URANI 26
II.1. Hệ phổ kế gamma bán dẫn 26
II.1.1. Một số thông số kỹ thuật đặc trưng của hệ phổ kế gamma bán dẫn BEGe – Canberra 27
II.1.2. Phân tích phổ gamma 29
II.1.3. Đường chuẩn năng lượng 30
II.1.4. Xây dựng đường cong hiệu suất ghi 32
II.2. Xác định độ giàu urani bằng phương pháp phổ kế gamma 34
II.2.1. Cơ sở của phương pháp phổ gamma 35
II.2.2. Tỉ số hoạt độ các đồng vị và kỹ thuật chuẩn trong 36
II.2.3. Mối liên hệ giữa tỉ số khối lượng và tỉ số hoạt độ 37
II.2.4. Các vạch phổ dùng để xác định tỷ số hoạt độ các đồng vị Urani 38
II.3. Xác định sai số đóng góp trong kết quả xử lý 41
II.3.1. Sai số thống kê hay sai số ngẫu nhiên 41
II.3.2. Sai số hệ thống 42
II.3.3. Công thức truyền sai số 42
II.4. Một số hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác kết quả đo 43
II.4.1. Hiệu ứng thời gian chết 43
II.4.2. Hiệu chỉnh chồng chập xung 43
II.4.3. Hiệu ứng cộng đỉnh 44
CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 45
III.1. Mẫu vật liệu Uranium 45
III.2. Một số phần mềm ghi nhận và phân tích số liệu thực nghiệm 46
III.2.1. Phần mềm ghi nhận và xử lý phổ gamma 46
III.2.2. Phần mềm được sử dụng để hỗ trợ phân tích số liệu 47
III.3. Phân tích số liệu và kết quả 50
III.4. Đánh giá sai số và nhận xét về kết quả thực nghiệm 62
KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC 68
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.
BWR - Boiling Water Reactors, lò phản ứng hạt nhân sử dụng công nghệ nước sôi.
PWR – Pressurized Water Reactors, lò phản ứng sử dụng công nghệ nước áp lực.
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.
FET - Field Effect Transistor, transito trường.
AMC - Access Method Configuration, thư viện các cấu hình phương pháp tiếp cận phổ, dữ liệu phân tích phổ theo các loại mẫu cụ thể.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |