Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp phân tích hóa lý hiện đại

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. MỘT VÀI NÉT VỀ PHƯƠNG PHÁP ICP-MS
• 1.2. XÁC ĐỊNH URAN VÀ THORI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ PLASMA (ICP-MS, ICP-AES)
• 1.3. XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI NHIỀU CẤU TỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG ĐẠO HÀM VÀ MẠNG ANN
• 1.3.1. Giới thiệu ANN
• 1.3.2. Liên kết trong ANN
• 1.3.3. Mạng ANN truyền thẳng một lớp
• 1.3.4. Mạng nơ-ron truyền thẳng nhiều lớp
• 1.3.5. Mạng phản hồi
• 1.3.6. Các luật học của mạng nơ-ron
• 1.3.7. Học không có giám sát
• 1.3.8. Hằng số tốc độ học
• 1.3.9. Hằng số động năng
• 1.3.10. Ứng dụng của mạng ANN
• 1.3.11. Xác định đồng thời nhiều cấu tử và uran, thori bằng mạng ANN
• 1.3.12. Xác định uran và thori bằng phương pháp phân tích hạt nhân, XRF, điện hoá và các phương pháp khác
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, MÁY MÓC, THIẾT BỊ DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT
• 2.1. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp trắc quang đạo hàm
• 2.1.2. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp tách phổ
• 2.1.3. Nghiên cứu lý thuyết phương pháp tách phổ
• 2.1.4. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori trong các hỗn hợp khác nhau bằng phương pháp nhận dạng phổ
• 2.1.5. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng mạng ANN
• 2.1.6. Nghiên cứu lý thuyết mạng ANN
• 2.1.7. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng mạng ANN - phương pháp tính trực tiếp
• 2.1.8. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng mạng ANN - phương pháp tách phổ
• 2.1.9. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori và đồng vị uran bằng phương pháp ICP-MS
• 2.1.10. Nghiên cứu xác định uran và thori
• 2.1.11. Xác định tỷ lệ đồng vị uran
• 2.1.12. Nghiên cứu chiết đồng thời uran và thori
• 2.1.13. Một số kết quả phân tích mẫu chuẩn, mẫu so sánh và mẫu thực tế
• 2.2. MÁY MÓC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HOÁ CHẤT
• 2.2.1. Dụng cụ hoá chất
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG ĐẠO HÀM XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI URAN VÀ THORI VỚI ARSENAZO III
• 3.2. Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp phổ đạo hàm
• 3.2.1. Xây dựng đường cong chuẩn
• 3.2.2. Một số kết quả xác định uran và thori trong hỗn hợp
• 3.3. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI URAN VÀ THORI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÁCH PHỔ TRẮC QUANG VỚI ARSENAZO III
• 3.3.1. Chương trình máy tính
• 3.3.2. Các kết quả nghiên cứu xác định đồng thời nhiều cấu tử bằng phương pháp tách phổ
• 3.3.3. Xác định đồng thời uran và thori
• 3.3.4. Xác định đồng thời uran và thori trong hỗn hợp uran, thori và zirconi
• 3.4. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI URAN VÀ THORI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG VỚI ARSENAZO III SỬ DỤNG MẠNG ANN
• 3.4.1. Xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp trực tiếp
• 3.4.2. Xây dựng mạng ANN
• 3.4.3. Kết quả xác định đồng thời uran và thori trong hỗn hợp
• 3.4.4. Xác định đồng thời uran và thori trong hỗn hợp chứa zirconi
• 3.4.5. Xác định uran và thori trong hỗn hợp mẫu giả
• 3.4.6. Xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp tách phổ
• 3.4.7. Xây dựng mạng
• 3.4.8. Xác định đồng thời uran và thori trong hỗn hợp chứa uran và thori
• 3.4.9. Xác định đồng thời uran trong hỗn hợp uran, thori và zirconi, phương pháp tách phổ bằng ANN
• 3.5. XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI URAN VÀ THORI BẰNG ICP-MS
• 3.5.1. Chọn số khối phân tích và điều kiện đo
• 3.5.2. Khoảng thời gian lấy tín hiệu IT
• 3.5.3. Ảnh hưởng của môi trường axit
• 3.5.4. Khoảng tuyến tính của đường chuẩn xác định uran và thori
• 3.5.5. Ảnh hưởng lẫn nhau của uran và thori khi xác định bằng ICP-MS
• 3.5.6. Ảnh hưởng của hiệu ứng nền
• 3.5.7. Xác định uran và thori trong hỗn hợp
• 3.5.8. Phân tích uran và thori trong mẫu giả
• 3.5.9. Nghiên cứu xác định thành phần đồng vị uran tự nhiên, uran nghèo (DU)
• 3.5.10. Xác định tỷ lệ đồng vị uran tự nhiên
• 3.5.11. Xác định tỷ lệ đồng vị các mẫu uran nghèo DU
• 3.5.12. Phân tích mẫu chuẩn, mẫu so sánh và mẫu thực tế
• 3.5.13. Phân tích mẫu chuẩn
• 3.5.14. Kết quả phân tích mẫu so sánh và mẫu thực tế
• 3.5.15. So sánh đánh giá các phương pháp phân tích đã nghiên cứu
• KẾT LUẬN
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về nghiên cứu xác định uran và thori

Uran và thori là hai nguyên tố quan trọng trong ngành công nghiệp hạt nhân và môi trường. Việc xác định chính xác hàm lượng của chúng trong các mẫu khác nhau là rất cần thiết. Các phương pháp phân tích hiện đại như ICP-MS và trắc quang đạo hàm đã được áp dụng để nâng cao độ chính xác và độ nhạy trong việc xác định đồng thời uran và thori. Nghiên cứu này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn hỗ trợ trong việc phát triển ngành công nghiệp hạt nhân.

1.1. Đặc điểm và ứng dụng của uran và thori

Uran và thori có nhiều ứng dụng trong năng lượng hạt nhân, công nghiệp quốc phòng và điện tử. Chúng cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng trong nghiên cứu địa chất và bảo vệ môi trường.

1.2. Tầm quan trọng của việc xác định uran và thori

Việc xác định chính xác hàm lượng uran và thori giúp ngăn ngừa ô nhiễm phóng xạ và bảo vệ sức khỏe con người. Nó cũng hỗ trợ trong việc quản lý tài nguyên khoáng sản và phát triển công nghệ chế biến quặng.

II. Thách thức trong việc xác định đồng thời uran và thori

Xác định đồng thời uran và thori gặp nhiều thách thức do sự tương tác phức tạp giữa các nguyên tố trong mẫu. Các yếu tố như độ nhạy của thiết bị, sự can thiệp của các nguyên tố khác và điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Do đó, việc phát triển các phương pháp phân tích chính xác và hiệu quả là rất cần thiết.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích

Nhiệt độ, pH, và nồng độ của các ion khác trong mẫu có thể làm thay đổi độ chính xác của kết quả phân tích uran và thori. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng.

2.2. Sự can thiệp của các nguyên tố khác

Sự hiện diện của các nguyên tố khác trong mẫu có thể gây ra sự can thiệp trong quá trình phân tích, dẫn đến kết quả không chính xác. Cần có các phương pháp tách biệt hiệu quả để giảm thiểu sự can thiệp này.

III. Phương pháp phân tích hiện đại xác định uran và thori

Các phương pháp phân tích hiện đại như ICP-MS và trắc quang đạo hàm đã được áp dụng để xác định đồng thời uran và thori. Những phương pháp này cho phép đạt được độ nhạy cao và độ chính xác tốt hơn so với các phương pháp truyền thống.

3.1. Phương pháp ICP MS trong xác định uran và thori

ICP-MS là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ cho phép xác định các nguyên tố với độ nhạy cao. Phương pháp này sử dụng plasma cảm ứng để ion hóa mẫu và phân tích theo số khối.

3.2. Phương pháp trắc quang đạo hàm

Phương pháp trắc quang đạo hàm cho phép xác định hàm lượng uran và thori thông qua việc phân tích phổ hấp thụ. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản và nhanh chóng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy các phương pháp phân tích hiện đại có thể xác định đồng thời uran và thori với độ chính xác cao. Những kết quả này có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như bảo vệ môi trường, nghiên cứu địa chất và phát triển công nghệ hạt nhân.

4.1. Kết quả xác định uran và thori trong mẫu thực tế

Các mẫu thực tế đã được phân tích cho thấy hàm lượng uran và thori có sự biến đổi lớn. Kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo.

4.2. Ứng dụng trong bảo vệ môi trường

Kết quả từ nghiên cứu có thể được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ trong môi trường, từ đó đưa ra các biện pháp bảo vệ hiệu quả.

V. Kết luận và triển vọng tương lai trong nghiên cứu

Nghiên cứu xác định đồng thời uran và thori bằng phương pháp phân tích hiện đại đã mở ra nhiều cơ hội mới trong việc bảo vệ môi trường và phát triển công nghệ hạt nhân. Các phương pháp này cần được tiếp tục cải tiến để nâng cao độ chính xác và độ nhạy trong tương lai.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ phân tích

Công nghệ phân tích hiện đại sẽ tiếp tục phát triển, giúp nâng cao khả năng xác định uran và thori trong các mẫu phức tạp.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu liên ngành

Nghiên cứu liên ngành giữa hóa học, vật lý và môi trường sẽ giúp phát triển các phương pháp phân tích mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.