Xem mẫu
- I.
------
Tiểu luận
Một số nguồn phóng xạ được
sử dụng trong phòng thí
nghiệm
- LỜI MỞ ĐẦU
Trong vật lý hạt nhân, các nguồn phóng xạ có vai trò đăc biệt quan trọng, chính
là cơ sở ban đầu để chúng ta nghiên cứu và phát triển ngành vật lý hạt nhân. Cho đến
ngày hôm nay, như chúng ta đã biết, có rất nhiều hạt nhân phát ra tia phóng xạ. Như
vậy, sẽ có nhiều loại nguồn phóng xạ. Trong đề tài này, chúng tôi sẽ trình bày về một
số nguồn phóng xạ đư ợc sử dụng trong phòng thí nghiệm. Chúng tôi tin tưởng rằng
qua đ ề tài này các bạn sẽ có thêm những hiểu biết về các nguồn phóng xạ.
Trang 1
- MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................... 2
I. Nguồn Alpha ................................................................................... 3
I.1. Nguồn Alpha - loại A1 ................................................................ ............ 3
I.2. Nguồn Alpha – loại A2 ................................................................ ............ 3
I.3. Nguồn Alpha - loại PM ................................................................ ............ 4
I.4. Nguồn Alpha “tổng hợp” (composite) - AF Comp ................................... 5
II. Nguồn Bêta .................................................................................... 5
II.1. Nguồn Bêta - loại A. ............................................................................... 5
II.2. Nguồn Bêta – loại MF2........................................................................... 6
III. Nguồn Gamma .............................................................................. 7
III.1. Nguồn Gamma - loại C ................................ .......................................... 7
III.2. Nguồn Gamma - loại D................................ .......................................... 8
III.3. Nguồn Gamma - loại M. ........................................................................ 9
III.4. Nguồn Gamma - loại R. ....................................................................... 10
III.5. Nguồn Gamma - loại T. ....................................................................... 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 14
Trang 2
- II. Nguồn Alpha
II.1. N guồn Alpha - loại A1
Loại A1 là nguồn được cố định trong một cái giá nhôm có “đường kính x cao” là
25,4 mm x 3,18 mm. Đường kính ho ạt động là 5,0 mm. Tất cả các nguồn alpha được
sản xuất theo một dung sai là 30% của độ phóng xạ ghi trên mặt.
Hình 1a: Cấu tạo n guồn Alpha - loại A1. Hình 1b: Nguồn Alpha – loại A1.
II.2. N guồn Alpha – loại A2
Nguồn loại A2 được cố định trong cái giá bằng nhôm có “đường kính x cao” là
12,7 mm x 6,35 mm. Đường kính ho ạt động là 5,0 mm. Tất cả các hạt chuẩn alpha
được sản xuất theo một dung sai là 30% của độ phóng xạ ghi trên m ặt.
Hình 2a: Cấu tạo nguồn Alpha - lo ại A2 Hình 2b: Nguồn Alpha – loại A2
Trang 3
- II.3. N guồn Alpha - loại PM
Nguồn PM được gắn trong một giá nhựa mà từ đó nó có thể được tách ra để lắp
đặt trong buồng đếm. Giá có “đường kính x cao” là 25,4 mm x 3,18 mm . Đường kính
các lá là 11,1 mm, đường kính hoạt động 5,0 mm. Các lá đ ĩa bằng p latinum hoặc
platinum m ạ niken d ày khoảng 0,127 mm đến 0,254 mm . Tất cả các nguồn alpha được
sản xuất theo một dung sai là 30% của độ phóng xạ ghi trên mặt.
Hình 3a: Cấu tạo nguồn Alpha - lo ại PM. Hình 3b: Nguồn Alpha - loại PM.
Bảng 1: Các nguồn Alpha – loại A1, A2, PM.
Trạng thái của
Năng lượng
Thời giam
Nguồn Alpha quan vật liệu hoạt Hoạt độ phóng xạ
bán rã
tâm (keV) động
Mạ điện lên bề
5388, 5443,
432,2 năm
Americium-241 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
5486
Mạ điện lên bề
2,645 năm
Californium-252 6070, 6118 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
Mạ điện lên bề
18,11 năm
Curium-244 5763, 5805 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
Tùy theo yêu
75 năm
Gadolinium-148 3184
cầu
Mạ điện lên bề
2,14.106 năm
Neptunium-237 4640 – 4873 1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
mặt Platium
Phủ lớp mạ lên
138,376
Polonium-210 5304 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
bề mặt bạc
ngày
Mạ điện lên bề
87,74 năm
Plutonium-238 5456, 5499 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
Trang 4
- 2,411.104 Mạ điện lên bề
5105, 5143,
Plutonium-239 1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
năm mặt Platium
5156
4601, 4784, hạt Mạ điện lên bề
1600 năm
Radium-226 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
nhân con 5489
5341, 5423, hạt Mạ điện lên bề
Thorium-228 698,2 ngày 1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
mặt Platium
nhân con 5449
Mạ điện lên bề
7,54.104 năm
Thorium-230 4621, 4688 1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
mặt Platium
1,405.1010 Mạ điện lên bề
Thorium-232 3952, 4010 0,007 nCi (0,26Bq)
năm mặt Platium
7,037.108 Mạ điện lên lá
Uranium-235 4215 – 4597 Max: 0,4 nCi (14,8 Bq)
năm nhôm
4,468.109 Mạ điện lên lá
Uranium-238 4147, 4196 Max: 0,05 nCi (1,85 Bq)
năm nhôm
4,468.109 Mạ điện lên lá
Uranium-238D 4147, 4196 Max: 0,032 nCi
năm nhôm
II.4. N guồn Alpha “tổng hợp” (composite) - AF Comp
Các nguồn alpha “tổng hợp” (composite) được thiết kế để sử dụng như một điểm
đánh dấu cho các hệ thống năng lượng quang phổ alpha. Pu-239, Am -241 và Cm-244,
hoạt độ 0,01 µCi (370 Bq) được mạ p latinum hoặc platinum m ạ niken. Vùng ho ạt
động là 5,0 mm. Các nguồn cung cấp các hạt alpha từ khoảng 5100 - 5800 keV và bề
rộng một nửa nhỏ hơn 20 keV. Khoảng n ăng lư ợng là đủ rộng để cung cấp năng lượng
sao cho hạt alpha phát ra nhiều nhất.
III. Nguồn Bêta
Một loạt các hạt nhân phát b êta được dùng cho nghiên cứu và sử dụng trong lĩnh
vực giáo dục. Nguồn được cấu tạo với tất cả các bề mặt dẫn điện để sử dụng trong cửa
sổ của ống đếm tỷ lệ.
III.1. N guồn Bêta - loại A.
Nguồn được gắn trong một chiếc vành nhôm mật độ là 0,9 mg/cm2. Đường kính
hoạt động của nguồn là 20,4 mm. Đường kính tổng thể của n guồn là 25,4 mm và dày
3,18 mm.
Trang 5
- Hình 4a: Cấu tạo nguồn Bêta lo ại A. Hình 4b: Nguồn Bêta loại A.
III.2. N guồn Bêta – loại MF2
Đây là m ột cấu hình hầu như không tán xạ (scatterless), trong đó phóng xạ được
đặt ở giữa có đường kính 3 mm, giữa hai lớp nhôm m ật độ mặt là 0 ,9 mg/cm2. Những
nguồn này được để trong một giá nhôm có đường kính là 25,4 mm và b ề d ày là 3 ,18
mm .
Hình 5a: Cấu tạo n guồn Bêta - loại MF2 . Hình 5b : Nguồn Bêta - loại MF2 .
Bảng 2 : Các nguồn Bêta loại - MF2.
Năng lượng
Thời gian
Nguồn Chất nền Cửa sổ
Bêta quan
bán rã
tâm (keV)
Lớp mạ nhôm 0.9
5730 năm
Carbon-14 Màng polime 156
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
30,17 năm Sắt không rỉ
Cesium-137 1175
mg/cm2
Trang 6
- Lớp mạ nhôm 0.9
3,01.105 năm Sắt không rỉ
Chlorine-36 1142
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
5,272 năm Sắt không rỉ
Cobalt-60 1491
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
2921 (β+)
Sắt không rỉ
Germanium-68 270,8 ngày
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
2,6234 năm Sắt không rỉ
Promethium-147 225
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
1,02 năm Sắt không rỉ
Ruthenium-106 39, 3540
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
2842 (β+)
Sắt không rỉ
Sodium-22 950,8 ngày
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
28,5 năm Sắt không rỉ
Strontium-90 546, 2282
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
2,13.105 năm Sắt không rỉ
Technetium-99 294
mg/cm2
Lớp mạ nhôm 0.9
3,78 năm Sắt không rỉ
Thallium-204 763
mg/cm2
Lá Pt hoặc Pt Lớp mạ nhôm 0.9
Tin-113 115,1 ngày 392
mg/cm2
mạ Ni
IV. Nguồn Gamma
Một loạt các nguồn Gamma và tia X sử dụng cho nghiên cứu và giáo dục với
năng lượng khoảng 5,9 -2614 keV.
IV.1. N guồn Gamma - loại C
Nguồn Gamma lo ại C có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các ống đếm
tỷ lệ GM và detector nhấp nháy NaI (Tl). Độ phóng xạ cực đại của loại nguồn n ày là
10 µCi (370 kBq).
Trang 7
- Hình 6 a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại C Hình 6b: Nguồn Gamma – lo ại C.
IV.2. N guồn Gamma - loại D
Các nguồn Gamma loại D chủ yếu được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các
ống đếm GM và detector nhấp nháy NaI (Tl). Các n guồn lo ại đĩa D có đường kính là
25,4 mm và dày 6 ,35 mm. Đường kính hoạt động là 5 mm.
Hình 7 a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại D. Hình 7b: Nguồn Gamma – loại D.
Bảng 3 : Các nguồn Gamma - loại D.
Thời gian Năng lượng photon
Nguồn Hoạt độ phóng xạ
bán rã (keV)
5nCi-100Ci (185Bq-3 ,7MBq)
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
25nCi-500Ci (925Bq -18,5MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq -37MBq)
Trang 8
- 5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
30,17 năm
Cesium-137 662; 32-37 5nCi-1mCi (185Bq -3,7MBq)
846,8; 1238; 1771;
10nCi-100Ci (370Bq -3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
2035; 2598; 3253
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5,272 năm 25nCi-100Ci (925Bq -3,7MBq)
Cobalt-60 1173; 1333
100nCi-100Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
10nCi-100Ci (370Bq -3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
1,57.10 7 năm 50nCi-1Ci (1,85kBq-37kBq)
Iodine-129 40
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
1600 năm 50nCi-10Ci (1.85kBq -370kBq)
Radium-226 47 -2448
10nCi-10Ci (370Bq-370kBq)
Thorium-228 698,2 ngày 84 -2616
7,037.10 8 năm
Uranium-235 143; 186 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
Uranium tự
4,468.10 9 năm 22 -2448 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
nhiên
IV.3. N guồn Gamma - loại M.
Loại M- đĩa mỏng hầu nh ư không tán xạ; được sử dụng trong các ứng dụng liên
quan đến trạng thái rắn của detector có độ phân giải cao. Đĩa nhôm có mật độ mặt là 9
mg/cm 2 ,và được bao phủ bằng Kapton (polime) có m ật độ mặt là 0,9 mg/cm2. Những
nguồn này được để trong một giá nhôm có đường kính tổng thể là 25,4 mm và chiều
dày là 3,18 mm.
Hình 8 a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại M. Hình 8b: Nguồn Gamma - lo ại M.
Trang 9
- Bảng 4: Các nguồn Gamma - loại M.
Thời gian Năng lượng photon
Nguồn Hoạt độ phóng xạ
bán rã (keV)
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
25nCi-500Ci (925Bq-18,5MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq )
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
30,17 năm
Cesium-137 662; 32-37 5 nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
846,8; 1238; 1771;
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
2035; 2598; 3253
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5,272 năm 5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-60 1173; 1333
100nCi-100Ci (3,7kBq -3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
5,8 -6,7; 1 Ci-100Ci (37kBq-3,7MBq)
Iron-55 999 ngày
1099; 1292 5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Iron-59 44,51 ngày
835 5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Manganese-54 312,3 ngày
657; 884,6 5 nCi-50Ci (185Bq-1,85MBq)
Silver-110m 249,8 ngày
IV.4. N guồn Gamma - loại R.
Thanh loại R được sử dụng trong các detector NaI (Tl). Nó được xây dựng bằng
nhựa, có b a kích thước là: cao x đường kính là 127 mm x 15,9 mm , 127 mm x 12,7
mm và 74,9 mm x 12,7 mm. Đường kính hoạt động của thanh tiêu chuẩn là 4,75 mm
Trang 1 0
- Hình 9 a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại R. Hình 9b: Nguồn Gamma loại R.
Bảng 5 : Các nguồn Gamma - loại R.
Thời gian Năng lượng
Nguồn Hoạt độ phóng xạ
bán rã photon (keV)
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
25nCi-500 Ci (925Bq -18,5MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq -37MBq)
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
30,17 năm
Cesium-137 662; 32 -37 5nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
846,8; 1238; 1771;
10nCi-100 Ci (370Bq -3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
2035; 2598; 3253
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5,272 năm 5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-60 1173; 1333
100nCi-100Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
10nCi-100 Ci (370Bq -3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
1,57.107 năm 50nCi-1 Ci (1,85kBq-37kBq)
Iodine-129 40
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
1600 năm 50nCi-10Ci (1.85kBq -370kBq)
Radium-226 47-2448
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Manganese-54 312,3 ngày 835
Trang 1 1
- 5nCi-50 Ci (185Bq -1,85MBq)
Silver-110m 249,8 ngà y 657; 884,6
10nCi-10Ci (370Bq-370kBq)
Thorium-228 698,2 ngày 84-2616
8
7,037.10 năm
Uranium-235 143; 186 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
Uranium tự
4,468.109 năm 22-2448 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
nhiên
IV.5. N guồn Gamma - loại T.
Ống nghiệm nhựa loại T đư ợc sử dụng trong nghiên cứu y học. Mỗi ống nhựa PP
(polipropin) có chứa 0,75 ml epoxy hoạt động với sự cân bằng của các ống chứa đầy
epoxy lạnh. Ống có kích thước (cao x đường kính) là 75 mm x 12 mm hoặc 55 mm x
12 mm.
Hình 10a: Cấu tạo n guồn Gamma lo ại T. Hình 10b: Nguồn Gamma loại T.
Bảng 9: Các nguồn Gamma - loại T.
Thời gian Năng lượng
Nguồn Hoạt độ phóng xạ
bán rã photon (keV)
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
25nCi-500Ci (925Bq-18,5MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
30,17 năm
Cesium-137 662; 32-37 5 nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
Trang 1 2
- 846,8; 1238; 1771;
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
2035; 2598; 3253
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5,272 năm 5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Cobalt-60 1173; 1333
100nCi-100Ci (3,7kBq -3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
1,57.107 năm 50nCi-1 Ci (1,85kBq -37kBq)
Iodine-129 40
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
5 nCi-100Ci (185Bq -3,7MBq)
Manganese-54 312,3 ngày 835
5 nCi-50Ci (185Bq-1,85MBq)
Silver-110m 249,8 ngày 657; 884,6
Trang 1 3
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
Eckert & Ziegler Isotope Products, Eckert & Ziegler Reference & Calibration
Sources (Product Information), 24937 Avenue Tibbitts Valencia, CA 91355 USA.
Trang 1 4
nguon tai.lieu . vn