I. Khóa luận tốt nghiệp
Khóa luận tốt nghiệp là một nghiên cứu chuyên sâu về việc xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme. Nghiên cứu này được thực hiện bởi Trần Thị Mỹ Duyên dưới sự hướng dẫn của TS. Hoàng Đức Tâm tại Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh. Khóa luận tập trung vào việc áp dụng các phương pháp khoa học để tính toán và so sánh nguyên tử số hiệu dụng của 14 loại polyme khác nhau, sử dụng cả phương pháp lý thuyết và mô phỏng.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của khóa luận là xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme thông qua các phương pháp như phương pháp tính trực tiếp và phương pháp Monte Carlo. Nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng che chắn bức xạ của các vật liệu polyme, đồng thời so sánh kết quả với các nghiên cứu trước đây để xác định độ chính xác của các phương pháp được sử dụng.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Khóa luận sử dụng hai phương pháp chính: phương pháp tính trực tiếp dựa trên công thức tính nguyên tử số hiệu dụng và phương pháp Monte Carlo thông qua mô phỏng bằng phần mềm MCNP6. Cả hai phương pháp đều tập trung vào việc xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme ở mức năng lượng 0,662 MeV, sử dụng nguồn phóng xạ 137Cs.
II. Nguyên tử số hiệu dụng
Nguyên tử số hiệu dụng (Zeff) là một thông số quan trọng trong việc đánh giá sự tương tác giữa bức xạ gamma và vật liệu. Trong khóa luận, nguyên tử số hiệu dụng được tính toán dựa trên các hiệu ứng tương tác của bức xạ gamma với vật chất, bao gồm hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton, và hiệu ứng tạo cặp. Các hiệu ứng này được phân tích chi tiết để xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme.
2.1. Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện xảy ra khi bức xạ gamma tương tác với electron trong nguyên tử, truyền toàn bộ năng lượng cho electron và khiến electron thoát ra khỏi nguyên tử. Hiệu ứng này chỉ xảy ra khi năng lượng bức xạ gamma lớn hơn năng lượng liên kết của electron. Trong khóa luận, hiệu ứng quang điện được sử dụng để tính toán nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme.
2.2. Hiệu ứng Compton
Hiệu ứng Compton là hiện tượng bức xạ gamma tương tác với electron lớp ngoài của nguyên tử, truyền một phần năng lượng và thay đổi phương bay. Hiệu ứng này được sử dụng để tính toán nguyên tử số hiệu dụng trong khóa luận, đặc biệt là khi năng lượng bức xạ gamma lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết của electron.
III. Phương pháp xác định nguyên tử số
Khóa luận sử dụng nhiều phương pháp để xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme, bao gồm phương pháp tính trực tiếp, phương pháp Monte Carlo, và phương pháp XMuDat. Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng và được áp dụng để đảm bảo tính chính xác của kết quả nghiên cứu.
3.1. Phương pháp tính trực tiếp
Phương pháp tính trực tiếp dựa trên công thức tính nguyên tử số hiệu dụng từ hệ số suy giảm khối của từng nguyên tố trong hợp chất. Phương pháp này sử dụng dữ liệu từ thư viện WinXCom để tính toán nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme ở mức năng lượng 0,662 MeV.
3.2. Phương pháp Monte Carlo
Phương pháp Monte Carlo được thực hiện thông qua mô phỏng bằng phần mềm MCNP6. Phương pháp này sử dụng số ngẫu nhiên để mô phỏng sự tương tác của bức xạ gamma với vật liệu, từ đó tính toán nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme. Kết quả mô phỏng được so sánh với kết quả thực nghiệm để đánh giá độ chính xác.
IV. Ứng dụng polyme
Polyme là vật liệu có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp đến y tế. Khóa luận tập trung vào việc xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme để đánh giá khả năng che chắn bức xạ, một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu cho các ứng dụng cụ thể.
4.1. Ứng dụng trong che chắn bức xạ
Nguyên tử số hiệu dụng là thông số quan trọng trong việc đánh giá khả năng che chắn bức xạ của vật liệu. Khóa luận đã xác định nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme để đánh giá tiềm năng của chúng trong việc sử dụng làm vật liệu che chắn bức xạ trong các ứng dụng công nghiệp và y tế.
4.2. Ứng dụng trong y tế
Polyme cũng được sử dụng rộng rãi trong y tế, đặc biệt là trong việc chế tạo các thiết bị y tế và vật liệu sinh học. Khóa luận đã nghiên cứu nguyên tử số hiệu dụng của các loại polyme để đánh giá khả năng tương tác với bức xạ, một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn vật liệu cho các ứng dụng y tế.
