Xem mẫu
- LOGO
PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT NEUTRON
GVHD: PHẠM NGUYỄN THÀNH VINH
LƯU VĂN BÁN
SVTH:
LƯƠNG HẢI DƯƠNG
NGUYỄN THỊ HUÊ
ĐOÀN NGỌC HIỀN
1
- NỘI DUNG
1
Phân tích kích hoạt tự động
Phương pháp đặc biệt
2
Phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
2.1
Phân tích phóng xạ xung neutron.
2.2
Phân tích kích hoạt neutron phi nhiệt
2.3
LOGO
2
- Phân tích kích hoạt tự động
Phân tích kích hoạt tự động có thể tự động cả quá
trình đo chiếu xạ.
Ý tưởng cho hệ thống tự động:
Đưa mẫu ở khoảng cách với thời gian được định
trước chiếu xạ mẫu chiếu
xạ một chu kỳ làm trễ thích hợp
một hệ thống đo phổ bức xạ
Một máy tính sẽ được dùng để chạy chương
trình chiếu xạ Đưa ra kết quả số liệu
LOGO
3
- Phân tích kích hoạt tự động
Hệ thống này được
dùng để đo phóng xạ
gây ra từ các mẫu
được chiếu xạ
Mẫu chiếu xạ :
Dùng hạt tích điện
trong máy gia tốc
Dùng neutron trong
lò phản ứng hạt nhân
Hệ thống phân tích kích hoạt tự động Mark
II trường đại học Texas A&M
LOGO
4
- Quá trình hoạt động của máy tính phân tích kích hoạt
“ Hevesy” LOGO
5
- Phương pháp đặc biệt
Mặc dù, hầu hết phương pháp phân tích kích hoạt
dựa trên cơ sở phóng xạ hóa học hay tia gama xác
định quang phổ học bởi chiếu xạ neutron nhiệt.
Những phương pháp đặc biệt này thì dùng để mở
rộng phạm vi chung của phân tích kích hoạt. Vẫn có
phương pháp thực nghiệm khác để phát triển như
phương pháp phân tích hoạt độ phóng xạ được bổ
sung từ phân tích kích hoạt neutron.
LOGO
6
- Phương pháp đặc biệt
Phân tích phóng
xạ bức xạ nhanh
Phân tích phóng xạ Phương pháp
đặc biệt
xung neutron.
Phân tích kích hoạt
neutron phi nhiệt
LOGO
7
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Phép đo tia nhanh γ sau khi bắt neutron
γ
nhanh trong phản ứng (n, ) được phát triển
rộng rãi. γ
Trong phương pháp này cường độ tia phụ
thuộc vào tiết diện bắt bức xạ và không nhờ
vào chu kỳ bán rã của hạt nhân sản phẩm
LOGO
8
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Nguyên nhân xuất phát từ phương pháp phân tích
bức xạ tia gamma nhanh từ quá trình bắt bức xạ .
Kết quả trong sự phân rã của hạt nhân pha trộn bởi
sự phát ra của bức xạ gama đặc trưng như một
photon đơn lẻ với động năng đủ lớn đến từ năng
lượng kích thích ít hơn năng lượng giật lùi, bởi một
tầng của 2 hoặc nhiều photon với tổng năng lượng
giống nhau.
LOGO
9
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Với năng lượng kích thích E* là :
E * = ∆M * = M ( Z A+1 )* − M ( Z A+1 ) .c 2
Khối lượng hạt nhân hợp phần là :
En
A+ *
) = 2 + M ( n) + M ( Z A )
1
M (Z
c
Trong đó: En Là năng lượng phát ra của việc bắt neutron.
Khi đó :
Q = M ( Z A ) +M (n ) −M ( Z A+1 ) .c 2
LOGO
10
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Năng lượng kích thích là : E* =En + Q
Tỉ lệ sản lượng của hạt nhân hợp phần từ một
nguyên tố bia được chiếu xạ với các neutron
mang bởi:
*
dN
= niσiφ
dt
Tổng số của hạt nhân làm phóng xạ thì thường
nhỏ so với tổng số hạt nhân có mặt trong mẫu.
Tốc độ hình thành của hạt nhân hợp phần là một
hằng số:
R = niδiφ
LOGO
11
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Nếu g tiaγ nhanh ở mỗi hạt nhân hợp phần phát ra
do sự khử kích thích, tốc độ của photon phát ra là
một hằng số:
dN γ
= g .R
dt
Phổ tia γ nhanh có thể đo được với một hỗn hợp
NaI (Tl) trong hệ thống quang phổ kế nhấp nháy
LOGO
12
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Hình 7.22. Phổ của tia gamma nhanh năng lượng thấp
từ Cadmium
LOGO
13
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
a) b)
(a) Phổcủa 60Co với quang phổ kế toàn bộ trùng nhau ngẫu
nhiên (b) Sự di chuyển của đỉnh tổng bởi sự thêm vào trùng
hợp ngẫu nhiên theo yêu cầu của quang phổ kế ngẫu nhiên
trùng nhau toàn bộ nhanh/ chậm
LOGO
14
- Bản phân tích phóng xạ bức xạ nhanh
Máy phát neutron, hệ thống ghi nhận tia Gamma tức thời sử
dụng đơn vị trùng hợp ngẫu nhiên để cải tiến độ nhạy của
hệ thống.
LOGO
15
- Bản phân tích phóng xạ xung neutron.
Một xung ngắn của phân tích kích hoạt neutron có
thể biến đổi theo phương trình:
D0 =N σ nvt ) ' λ
'
(
Hình dạng của xung neutron của lò phản ứng
900MW được mô tả trong hình 7.25
LOGO
16
- Bản phân tích phóng xạ xung neutron.
Một xung dạng Gaussion có thông lượng neutron
hợp nhất mang bởi công thức:
(nvt )' = 1,064.φmax .FWHM
Quá trình hoạt động của trạng thái ổn định có hoạt
độ bão hòa của nucleic phóng xạ giống nhau có
công thức :
D = Nσ ( nv )
∞
LOGO
17
- Bản phân tích phóng xạ xung neutron
Tỉ lệ hoạt độ của xung kích hoạt phóng xạ ,hằng số
năng lượng kích hoạt bão hòa là :
( nvt ) λ
' '
D
=
0
∞
D ( nv )
Tỉ lệ của một xung ở 900MW khi so sánh sự kích
hoạt từ một xung đơn lẻ bão hòa tại trang thái hoạt
động là 250 KW tăng :
,
D0 4,5.1014 0.693 40
= =
*
∞ 12
D 8.10 T1/ 2 (sec) T1/2 (sec)
LOGO
18
- Bản phân tích phóng xạ xung neutron.
Hình 7.25.Hình dạng của 1 xung lò phản ứng
có công suất trong phạm vi công suất đỉnh là
900 MW
LOGO
19
- Phân tích kích hoạt neutron phi nhiệt
Các xác suất xảy ra tương tác giữa các hạt cơ bản
tương đến lớn sự i với sự hấp thhoneutronđây ệt c
Cho đối khi đố phân tích kích ụ ạt gần nhi đượ
Sthực hiện biu t cế a ằng hạt nhân phóng xạ được tạo bởi
ự chuyên ư ệ th ủ b các các mẫu với
sự bắt giữ neutron nhiệt. nhân, các kích hoạt với
neutron nhiệt trong hạt
Sneutron nhiệcủa ổ biến tmột cách rõ rxạ phân rã β được
ự tạo thành t ph các hạ nhân phóng ệt.
đo đạc dễ dàng.
DTất cả các ưlu đicó sẵn. của phóng xạ neutron trở
òng neutron ớn ểm trên
Khả năngn đề ảnhạhcácng ẫu nương đức độ kháckhông
thành vấ phóng x ưở m đết các m ối lớn mà nhau
cần i neutron năngứượng cao, cácneutron hay các tícht
vớ phân rã quá m l c năng lượng hạt mang điện mấ
mát trong dòng.
và phóng xạ photon.
Sự tiện lợi của các hệ thống truyền khí để chèn và rút
các mẫu ra nhanh chóng từ vị trí phóng xạ.
LOGO
20
nguon tai.lieu . vn
