Hướng dẫn xác định hoạt độ mẫu môi trường bằng phương pháp trực tiếp trong khóa luận tốt nghiệp

• Tác giả: Phạm Thị Thùy Dương
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Quang Vương
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Vật lý hạt nhân
• Đề tài: Xác định hoạt độ mẫu môi trường bằng phương pháp trực tiếp
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến khóa luận
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
• 1.4. Mục tiêu và nội dung của khóa luận
• 1.5. Chuỗi phóng xạ trong tự nhiên
• 1.6. Qui luật phân rã phóng xạ. Cân bằng phóng xạ
• 1.7. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất
• 1.8. Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần
• 1.9. Hệ số tự hấp thụ
• 1.10. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe
• 2.3. Mẫu chuẩn và mẫu phân tích
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Các phương pháp xác định hoạt độ
• 2.6. Công thức xác định hoạt độ
• 2.7. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xây dựng đường cong hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần
• 3.2. Xác định hoạt độ của các mẫu phân tích
• 3.3. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Phương pháp trực tiếp xác định hoạt độ mẫu môi trường

Phương pháp trực tiếp xác định hoạt độ mẫu môi trường là một kỹ thuật quan trọng trong nghiên cứu môi trường, đặc biệt trong các khóa luận tốt nghiệp. Phương pháp này sử dụng hệ phổ kế gamma với đầu dò HPGe để đo lường hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong mẫu môi trường. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng đo nhanh chóng mà không cần thời gian chờ đợi sự cân bằng phóng xạ, giúp tránh được các nhược điểm như hư hỏng mẫu sinh học hoặc thoát khí Rn trong mẫu đá.

1.1. Cơ sở lý thuyết

Cơ sở lý thuyết của phương pháp dựa trên việc xác định hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hệ số tự hấp thụ của mẫu. Hiệu suất đỉnh phụ thuộc vào đặc trưng phân rã của đồng vị phóng xạ, năng lượng bức xạ gamma, hình học đầu dò, khoảng cách từ mẫu đến đầu dò, và thành phần hóa học của mẫu. Hệ số tự hấp thụ được tính toán dựa trên thành phần hóa học và mật độ khối lượng của mẫu. Việc hiệu chỉnh các yếu tố này là cần thiết để đảm bảo độ chính xác của phép đo.

1.2. Ứng dụng thực tiễn

Ứng dụng thực tiễn của phương pháp được thể hiện qua việc xác định hoạt độ của các mẫu đá đã qua xử lý. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự đóng góp tỷ lệ của 226Ra trong hệ gamma, với 57,2% số đếm tại đỉnh 186 keV. Phương pháp này cho phép xác định hoạt độ của 226Ra một cách nhanh chóng và chính xác, đặc biệt trong các mẫu cân bằng phóng xạ.

II. Phương pháp nghiên cứu và đối tượng

Phương pháp nghiên cứu trong khóa luận tập trung vào việc sử dụng hệ phổ kế gamma với đầu dò HPGe để xác định hoạt độ của các mẫu môi trường. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các mẫu đá đã qua xử lý, được đo lường bằng phương pháp trực tiếp. Quá trình nghiên cứu bao gồm việc xây dựng đường cong hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và tính toán hệ số tự hấp thụ của mẫu.

2.1. Hệ phổ kế gamma và đầu dò HPGe

Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe là công cụ chính trong nghiên cứu. Đầu dò này có độ phân giải năng lượng cao, giúp ghi nhận chính xác các đỉnh năng lượng của bức xạ gamma. Hệ thống này được sử dụng để đo lường các mẫu chuẩn và mẫu phân tích, từ đó xác định hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong mẫu môi trường.

2.2. Phương pháp xác định hoạt độ

Phương pháp xác định hoạt độ bao gồm việc sử dụng các công thức tính toán dựa trên hiệu suất đỉnh và hệ số tự hấp thụ. Kết quả đo lường được so sánh giữa phương pháp trực tiếp và phương pháp đo cân bằng, cho thấy sự tương đồng và độ tin cậy của phương pháp trực tiếp.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp trực tiếp xác định hoạt độ mẫu môi trường mang lại độ chính xác cao và có thể áp dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm. Việc sử dụng đầu dò HPGe và các phương pháp tính toán hiệu suất đỉnh đã giúp khắc phục được các nhược điểm của phương pháp đo cân bằng.

3.1. Xây dựng đường cong hiệu suất

Đường cong hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần được xây dựng dựa trên các mẫu chuẩn và mẫu phân tích. Kết quả cho thấy sự phù hợp giữa giá trị đo được và giá trị tham khảo, chứng minh tính hiệu quả của phương pháp trực tiếp.

3.2. So sánh phương pháp trực tiếp và cân bằng

So sánh giữa phương pháp trực tiếp và phương pháp đo cân bằng cho thấy độ sai biệt nhỏ hơn 5%, chứng tỏ phương pháp trực tiếp là đáng tin cậy và có thể được áp dụng để xác định hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong mẫu môi trường.