Xác Định Nguyên Tử Số Hiệu Dụng Z_eff Của Một Số Chất Lỏng

Bài viết phân tích và xác định nguyên tử số hiệu dụng zeff của một số chất lỏng, cung cấp kiến thức sâu sắc về tính chất vật lý và hóa học.

• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Đức Tâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
• Chuyên ngành: Vật Lý
• Đề tài: Xác Định Nguyên Tử Số Hiệu Dụng Zeff Của Các Chất Lỏng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GAMMA TRUYỀN QUA
• 1.1. Vài nét về bức xạ gamma
• 1.2. Tương tác của gamma với vật chất
• 1.3. Sự phụ thuộc xác suất xảy ra các hiệu ứng với nguyên tử số Z
• 1.4. Sự suy giảm cường độ gamma
• 1.5. Đối với chùm tia hẹp
• 1.6. Đối với chùm tia rộng - Hệ số tích lũy B
• 1.7. Mật độ khối ρ của chất lỏng
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NGUYÊN TỬ SỐ HIỆU DỤNG
• 2.1. Phương pháp tính trực tiếp
• 2.2. Phương pháp tính Z eff theo tiết diện nguyên tử
• 2.3. Phương pháp nội suy
• 2.4. Xác định nguyên tử số hiệu dụng bằng công thức XMuDat
• 2.5. Một số công thức khác
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT NGUYÊN TỬ SỐ HIỆU DỤNG VÀ MẬT ĐỘ CỦA AXIT BẰNG MÔ PHỎNG MONTE CARLO VÀ THỰC NGHIỆM
• 3.1. Bố trí thực nghiệm
• 3.2. Phương pháp Monte Carlo và mô phỏng MCNP
• 3.3. Phương pháp Monte Carlo. Chức năng của MCNP6
• 3.4. Mô hình trong mô phỏng MCNP6. Vật liệu mô phỏng
• 3.5. Phương pháp xử lý phổ
• 3.6. Phần mềm Colegram
• 3.7. Phổ thực nghiệm
• 3.8. Phương pháp tính sai số thực nghiệm
• 3.9. Đối với các phép đo thực nghiệm
• 3.10. Phương pháp truyền sai số
• 4. CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NGUYÊN TỬ SỐ HIỆU DỤNG VÀ MẬT ĐỘ CỦA MỘT SỐ AXIT
• 4.1. Mật độ chất lỏng
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• A. Dữ liệu đầu vào mô phỏng MCNP6

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Xác Định Nguyên Tử Số Hiệu Dụng Zeff USP TPHCM

Kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, giúp kiểm tra hệ thống, vật liệu và sản phẩm một cách nhanh chóng, chính xác. Ưu điểm vượt trội của NDT là không ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của vật liệu sau kiểm tra, có thể thực hiện ngay trên dây chuyền sản xuất. Có nhiều phương pháp NDT khác nhau, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Phương pháp siêu âm đơn giản, chi phí thấp nhưng chỉ kiểm tra bề mặt. Phương pháp chụp ảnh phóng xạ chính xác cao nhưng rủi ro phóng xạ lớn. Phương pháp gamma truyền qua đang được sử dụng nhiều để xác định các thông số tương tác photon với vật liệu, đánh giá khả năng che chắn, nguyên tử số hiệu dụng, hệ số suy giảm, tiết diện tương tác photon và mật độ electron. Nguyên tử số Z là tham số quan trọng trong vật lý hạt nhân và NDT. Việc xác định Zeff cho vật liệu hỗn hợp là cần thiết, vì một nguyên tử số đơn lẻ không thể đại diện cho hợp chất phức tạp.

1.1. Ứng Dụng Của Nguyên Tử Số Hiệu Dụng Zeff Trong Thực Tế

Biết được nguyên tử số hiệu dụng rất quan trọng trong việc tính toán tương tác của tia X và tia gamma, ví dụ như trong thiết kế che chắn bức xạ hoặc tính toán liều hấp thụ khi xạ trị. Đối với vật liệu đơn nguyên tử như đồng, chì, nhôm, việc xác định nguyên tử số khá đơn giản. Tuy nhiên, thực tế thường gặp các vật liệu hỗn hợp như nhựa, dung dịch lỏng hoặc vật rắn cấu tạo từ nhiều nguyên tử khác nhau. Trong trường hợp này, cần tìm nguyên tử số hiệu dụng Zeff để thay thế cho nguyên tử số Z của nguyên tố đơn nguyên tử. Zeff không phải là hằng số mà phụ thuộc vào năng lượng photon và các quá trình tương tác như hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton, tạo cặp.

1.2. Các Phương Pháp Xác Định Nguyên Tử Số Hiệu Dụng Zeff Phổ Biến

Có nhiều phương pháp tính Zeff, chia thành hai loại chính: phương pháp trực tiếp từ công thức và phương pháp nội suy. Zeff có thể được suy ra từ nhiều tham số phản ứng khác như tiết diện phản ứng toàn phần, hệ số suy giảm khối lượng, tỉ số R/C (đối với gamma tán xạ), mật độ electron hiệu dụng Neff. Các nghiên cứu trước đây đã sử dụng tiết diện tổng của vật liệu hỗn hợp để xác định Zeff bằng cách nội suy từ đồ thị biểu diễn tiết diện tổng của các nguyên tố tinh khiết theo nguyên tử số. Phương pháp này được áp dụng để xác định Zeff cho mô sinh học, vật liệu đo liều, phân biệt mô thường và mô ung thư.

II. Thách Thức Trong Xác Định Zeff Chất Lỏng Tại Đại Học Sư Phạm

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về Zeff cho các vật liệu khác nhau, nhưng ít nghiên cứu tập trung vào tính toán Zeff của các dung dịch, đặc biệt là axit vô cơ. Do đó, việc xác định nguyên tử số hiệu dụng Zeff cho một số loại axit là một thách thức. Sau khi xác định, cần đánh giá kết quả bằng cách so sánh độ chênh lệch giữa các phương pháp so với giá trị chuẩn của NIST. Tương tự như Zeff, hệ số suy giảm khối và mật độ cũng là các tham số quan trọng của vật liệu. Mật độ chính xác của chất lỏng cho phép tính toán tỉ trọng so với nước, ứng dụng trong các lĩnh vực dầu khí và công nghiệp để phân biệt các loại dầu hoặc đánh giá hàm lượng chất hòa tan.

2.1. Vấn Đề An Toàn Khi Thực Nghiệm Với Axit Trong Nghiên Cứu Zeff

Phương pháp cổ điển xác định mật độ chất lỏng là đo khối lượng và thể tích, cho kết quả chính xác cao. Tuy nhiên, với chất lỏng độc hại như axit mạnh hoặc benzene, phương pháp này có thể gây nguy hiểm cho người thực hiện do sơ suất hoặc bay hơi. Nghiên cứu này làm việc trực tiếp với axit và nghiên cứu tính chất bằng phương pháp gamma truyền qua. Do đó, đề xuất phương pháp xác định mật độ chất lỏng bằng kỹ thuật gamma truyền qua, cho phép đo mật độ trong ống đựng kín, giảm thiểu rủi ro.

2.2. Mục Tiêu Nghiên Cứu Zeff Chất Lỏng Tại Trường Sư Phạm TP.HCM

Nghiên cứu này hướng đến các mục tiêu sau: (1) Tính toán nguyên tử số hiệu dụng Zeff cho các loại axit bằng phương pháp tính trực tiếp và nội suy. (2) So sánh và đánh giá kết quả thực nghiệm và mô phỏng Monte Carlo bằng phần mềm MCNP6. (3) Xây dựng đường chuẩn mật độ đối với axit, sử dụng phương pháp mô phỏng và thực nghiệm. Các chương tiếp theo sẽ trình bày tóm tắt nội dung của các chương trong khóa luận, cũng là những nội dung chính của khóa luận.

III. Phương Pháp Tính Zeff Trực Tiếp Nội Suy Cho Chất Lỏng

Khóa luận này tập trung vào hai phương pháp chính để tính toán nguyên tử số hiệu dụng Zeff: phương pháp tính trực tiếp từ công thức và phương pháp nội suy dựa trên hệ số suy giảm khối lượng. Phương pháp tính trực tiếp sử dụng các công thức đã được thiết lập, dựa trên thành phần nguyên tố của vật liệu. Phương pháp nội suy sử dụng đồ thị hoặc bảng dữ liệu về hệ số suy giảm khối lượng của các nguyên tố để ước tính Zeff của vật liệu hỗn hợp. Cả hai phương pháp đều yêu cầu thông tin về thành phần nguyên tố của vật liệu.

3.1. Ưu Điểm Hạn Chế Của Phương Pháp Tính Trực Tiếp Zeff

Phương pháp tính trực tiếp có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện khi biết thành phần nguyên tố của vật liệu. Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào độ chính xác của các công thức và dữ liệu đầu vào. Ngoài ra, phương pháp này có thể không phù hợp cho các vật liệu có cấu trúc phức tạp hoặc thành phần không đồng nhất.

3.2. Ứng Dụng Phương Pháp Nội Suy Để Xác Định Zeff Hiệu Quả

Phương pháp nội suy có ưu điểm là có thể áp dụng cho các vật liệu có thành phần phức tạp hoặc không đồng nhất. Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào chất lượng của dữ liệu nội suy và phương pháp nội suy được sử dụng. Việc lựa chọn phương pháp nội suy phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

IV. Mô Phỏng Monte Carlo Thực Nghiệm Xác Định Zeff Axit

Khóa luận sử dụng cả phương pháp mô phỏng Monte Carlo và thực nghiệm để xác định nguyên tử số hiệu dụng Zeff của các loại axit. Mô phỏng Monte Carlo được thực hiện bằng phần mềm MCNP6, cho phép mô phỏng tương tác của photon với vật chất. Thực nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng hệ đo gamma truyền qua, bao gồm nguồn gamma, mẫu axit và detector. Kết quả từ mô phỏng và thực nghiệm được so sánh để đánh giá độ tin cậy của các phương pháp.

4.1. Chi Tiết Về Mô Phỏng MCNP6 Trong Nghiên Cứu Zeff

Phần mềm MCNP6 sử dụng phương pháp Monte Carlo để mô phỏng tương tác của photon với vật chất. Mô hình mô phỏng bao gồm nguồn gamma, mẫu axit và detector NaI(Tl). Các thông số của mô hình được thiết lập sao cho phù hợp với điều kiện thực nghiệm. Kết quả mô phỏng được sử dụng để tính toán hệ số suy giảm khối lượng và Zeff của các loại axit.

4.2. Quy Trình Thực Nghiệm Đo Zeff Axit Bằng Gamma Truyền Qua

Thực nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng nguồn gamma 137Cs, mẫu axit và detector NaI(Tl). Chùm tia gamma được cho đi qua mẫu axit, và detector ghi nhận phổ gamma sau khi truyền qua mẫu. Phổ gamma được xử lý để xác định hệ số suy giảm khối lượng của axit. Từ hệ số suy giảm khối lượng, Zeff của axit được tính toán.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Zeff Mật Độ Của Một Số Axit

Chương này trình bày kết quả tính toán hệ số suy giảm khối lượng, nguyên tử số hiệu dụng Zeff và xây dựng đường chuẩn mật độ cho axit. Đánh giá độ sai biệt giữa các phương pháp tính Zeff, so sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng. Kết quả cho thấy có sự phù hợp giữa các phương pháp tính Zeff và giữa kết quả thực nghiệm và mô phỏng. Đường chuẩn mật độ được xây dựng có thể được sử dụng để xác định mật độ của axit một cách nhanh chóng và chính xác.

5.1. So Sánh Zeff Thực Nghiệm Mô Phỏng Giá Trị Chuẩn NIST

Kết quả Zeff thu được từ thực nghiệm và mô phỏng được so sánh với giá trị chuẩn của NIST. Độ sai lệch giữa các kết quả được đánh giá để xác định độ tin cậy của các phương pháp. Kết quả cho thấy có sự phù hợp tốt giữa các kết quả, cho thấy các phương pháp được sử dụng là đáng tin cậy.

5.2. Xây Dựng Đường Chuẩn Mật Độ Axit Bằng Phương Pháp Gamma

Đường chuẩn mật độ được xây dựng bằng cách đo hệ số suy giảm khối lượng của axit ở các nồng độ khác nhau. Mối quan hệ giữa hệ số suy giảm khối lượng và mật độ được sử dụng để xây dựng đường chuẩn. Đường chuẩn này có thể được sử dụng để xác định mật độ của axit một cách nhanh chóng và chính xác bằng phương pháp gamma truyền qua.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Zeff Chất Lỏng

Khóa luận đã thành công trong việc xác định nguyên tử số hiệu dụng Zeff và mật độ của một số loại axit bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo và thực nghiệm. Kết quả cho thấy có sự phù hợp giữa các phương pháp và giữa kết quả thực nghiệm và mô phỏng. Nghiên cứu này có thể được mở rộng để xác định Zeff và mật độ của các loại chất lỏng khác, cũng như để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến Zeff và mật độ.

6.1. Đánh Giá Ưu Điểm Của Phương Pháp Gamma Trong Xác Định Zeff

Phương pháp gamma truyền qua có ưu điểm là không phá hủy, nhanh chóng và có thể áp dụng cho các chất lỏng độc hại. Phương pháp này có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, như kiểm tra chất lượng sản phẩm, giám sát môi trường và nghiên cứu khoa học.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng Về Zeff Ứng Dụng

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp mới để xác định Zeff với độ chính xác cao hơn, cũng như nghiên cứu ứng dụng của Zeff trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, Zeff có thể được sử dụng để phân biệt các loại chất lỏng khác nhau, hoặc để đánh giá hiệu quả của các vật liệu che chắn bức xạ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Kĩ thuật kiểm tra không hủy mẫu (NDT) được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp. NDT giúp kiểm tra các hệ thống máy móc, vật liệu, sản phẩm công nghiệp một cách nhanh chóng, tiện lợi với độ chính xác cao. Ưu điểm của phương pháp kiểm tra không phá hủy này so với các phương pháp khác đó là NDT không làm ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của vật được kiểm tra sau này. Ngoài ra NDT có thể kiểm tra ngay khi mẫu nằm trên dây chuyền sản xuất mà không phải dừng dây chuyền sản xuất lại.

Trong kĩ thuật NDT có nhiều phương pháp khác nhau như: kiểm tra thẩm thấu màu, kiểm tra bằng phương pháp siêu âm, kiểm tra bằng dòng điện xoáy, chụp ảnh phóng xạ, phương pháp kiểm tra hạt từ, kiểm tra bằng truyền âm, phương pháp nhận diện vật liệu thực,. Trong các phương pháp NDT đã nêu trên, mỗi phương pháp đều có ưu điểm riêng và hạn chế riêng. Ứng với mỗi trường hợp cụ thể mà ta lựa chọn những phương pháp kiểm tra phù hợp. Phương pháp siêu âm dễ áp dụng và chi phí thấp.

Trên cơ sở phân tích các tia phản xạ lại các chùm tia siêu âm phát vào vật liệu, phương pháp này có khuyết điểm là chỉ kiểm tra trên bề mặt vật liệu và không xuyên sâu vào bên trong vật liệu nên không xác định chính xác được các khuyết tật trong vật liệu. Phương pháp chụp ảnh phóng xạ mặc dù cho độ chính xác cao nhưng rủi ro do phóng xạ cũng cao tương đương và hình ảnh hiện trên phim không cho ta biết chiều sâu khuyết tật. Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu là phương pháp phát hiện các vết nứt trên bề mặt kim loại, mối hàn và các vật liệu không nhiễm từ như thép không rỉ. Trong phương pháp này người ta phun chất lỏng có khả năng thẩm thấu và có màu sắc dễ nhận diện lên bề mặt vật cần kiểm tra.

Chất thẩm thấu sẽ ngấm vào và đọng lại ở các vết nứt trên bề mặt vật liệu. Sau khi quá trình thẩm thấu kết thúc, người ta loại bỏ sạch phần chất thẩm thấu thừa và tiếp tục lên bề mặt kiểm tra một chất gọi là “chất hiện màu” làm cho phần chất thẩm thấu nổi rõ. Hạn chế của phương pháp này là bề mặt vật kiểm tra phải rất sạch và khô vì vậy nó không thích hợp với các bề mặt bị bám bẩn và có độ nhám cao. Phương pháp gamma tán xạ mặc dù được các nhà nghiên cứu quan tâm, nhưng nó phức tạp về mặt lý thuyết và bố trí hệ đo.

Ngoài các phương pháp nêu trên, phương pháp gamma truyền qua đang được sử dụng nhiều để xác định các thông số tương tác photon với vật liệu và đánh giá khả năng che chắn của vật liệu 2 đó như là nguyên tử số hiệu dụng, hệ số suy giảm, tiết diện tương tác photon, và mật độ electron,. Nguyên tử số Z là một tham số phổ biến trong vật lý hạt nhân cũng như trong ngành công nghiệp kiểm tra không phá hủy. Biết được nguyên tử số thuận tiện cho việc tính toán các tương tác của tia X đặc trưng và tia gamma [1], ví dụ, trong thiết kế che chắn bức xạ hoặc trong tính toán liều hấp thụ khi xạ trị. Đối với các loại vật liệu được cấu tạo từ đơn nguyên tử như đồng, chì, nhôm, có thể xác định nguyên tử số cho các vật liệu trên dễ dàng.

Tuy nhiên trên thực tế, người ta cần phân tích các loại vật liệu hỗn hợp như các loại nhựa, dung dịch chất lỏng hay các vật rắn cấu tạo từ nhiều loại nguyên tử khác nhau. Trong nghiên cứu của Hine [2] đã nêu, một nguyên tử số đơn lẻ không thể đại diện cho nguyên tử số của một hợp chất phức tạp. Vì với mỗi quá trình di chuyển, tia X và tia gamma tương tác với vật chất bao gồm nhiều các nguyên tử cấu tạo nên vật liệu nên các số nguyên tử khác nhau trong vật liệu phải được tính toán có trọng số. Trong trường hợp đó, cần tìm nguyên tử số hiệu dụng Zeff thay thế cho nguyên tử số Z của nguyên tố đơn nguyên tử.

Nguyên tử số hiệu dụng không thực sự là một hằng số đối với một loại vật liệu [2] mà là một tham số phục thuộc vào năng lượng photon trong các quá trình tương tác có liên quan (hiệu ứng quang điện, tán xạ compton, tạo cặp). Nguyên tử số hiệu dụng Zeff có thể được tính bằng các phương pháp khác nhau nhưng cụ thể chia thành hai loại là: phương pháp trực tiếp từ công thức, phương pháp nội suy. Zeff có thể được suy ra từ nhiều tham số phản ứng khác như: tiết diện phản ứng toàn phần, hệ số suy giảm khối lượng, tỉ số R/C (đối với gamma tán xạ), mật độ electron hiệu dụng Neff [3]. Khóa luận trình bày trình bày các cách tính Zeff khác nhau được tổng hợp từ các nghiên cứu trước đây nhưng tôi chỉ sử dụng phương pháp tính toán trực tiếp và tính toán dựa trên hệ số suy giảm khối lượng m   /  , nghĩa là các phương pháp tính phải biết trước về các nguyên tố trong vật liệu.

Trong các nghiên cứu trước đây, tiết diện tổng của một vật liệu hỗn hợp được sử dụng để xác định nguyên tử số hiệu dụng bằng cách nội suy từ đồ thị biểu diễn tiết diện tổng của các nguyên tố tinh khiết như là hàm theo nguyên tử số [4]. Phương pháp này được áp dụng để xác định Zeff cho các mô sinh học, các vật liệu ứng dụng đo liều, phân biệt mô thường và mô ung thư [4]. Đối với các tính toán trong khóa luận, tôi tìm tiết diện 3 tổng của các vật liệu dựa trên công thức có đóng góp của hệ số suy giảm khối lượng m. Nhiều nghiên cứu trước đây đã thực hiện tính toán nguyên tử số hiệu dụng cho nhiều loại vật liệu khác nhau như: Polymer [5 − 6] , hỗn hợp khí [7] , hợp kim [2,8 − 10] , vật liệu xây dựng [11] , thủy tinh [12 − 13] , aminoaxit [14] , mẫu sinh học [15 − 16].

Có thể nói các đề tài về Zeff có được nhiều sự quan tâm từ các nhà nghiên cứu. Tuy nhiên, có ít nghiên cứu tính toán Zeff của các dung dịch- đặc biệt là cho axit vô cơ [2], vì vậy tôi quyết định sẽ xác định nguyên tử số hiệu dụng Zeff cho một số loại axit. Sau đó, tôi sẽ đánh giá kết quả của mình bằng cách so sánh độ chênh lệch giữa các phương pháp so với giá trị chuẩn của NIST. Tương tự như nguyên tử số hiệu dụng Zeff , hệ số suy giảm khối  m , mật độ ρ cũng là một tham số quan trọng của vật liệu.

Có được mật độ chính xác của chất lỏng, người ta tính toán được tỉ trọng của chất lỏng so với nước. Ứng dụng của việc này trong các lĩnh vực dầu khí để phân biệt các loại dầu, hay trong công nghiệp, người ta đánh giá được hàm lượng chất hòa tan đã sử dụng [18]. Phương pháp cổ điển được sử dụng để xác định mật độ chất lỏng là đo khối lượng của chất lỏng và thể tích tương ứng của nó, kết quả mật độ là tỉ số giữa khối lượng chất lỏng và thể tích tương ứng. Phương pháp trên cho ra kết quả với độ chính xác cao.

Tuy nhiên, với những chất lỏng có tính độc hại như các loại axit mạnh hay benzene, phương pháp này có thể gây nguy hiểm trực tiếp đến sức khỏe của người làm thí nghiệm do sơ suất khi tiến hành thí nghiệm hoặc do sự bay hơi của chất lỏng. Trong khóa luận này, tôi làm việc trực tiếp với các đối tượng là axit và nghiên cứu tính chất của chúng bằng phương pháp gamma truyền qua. Vì thế, tôi đề xuất một phương pháp xác định mật độ chất lỏng bằng việc sử dụng kĩ thuật gamma truyền qua. Thông qua kĩ thuật hạt nhân, có thể tiến hành đo mật độ chất lỏng trong khi ống đựng chất lỏng đó vẫn đóng kín.

Cho chùm tia gamma đi qua ống đựng axit, chùm photon sau khi đi qua vật liệu mang thông tin về mật độ của chất lỏng sẽ đến được đầu dò. Phân tích phổ của gamma ghi nhận để thu được mật độ của chất lỏng chứa trong ống. Kĩ thuật này đã được nhiều nhóm nghiên cứu thực hiện trước đó [18]. 4 Tôi tiến hành nghiên cứu với các mục đích: (1) tính toán các giá trị nguyên tử số hiệu dụng Zeff cho các loại axit bằng các phương pháp tính trực tiếp và nội suy, (2) So sánh và đánh giá kết quả thực nghiệm và mô phỏng Monte Carlo bằng phần mềm MCNP6, (3) Xây dựng đường chuẩn mật độ đối với axit với phương pháp chính mà tôi sử dụng là phương pháp mô phỏng và thực nghiệm.

Ở các phần bên dưới tôi trình bày tóm tắt về nội dung của các chương trong khóa luận cũng là những nội dung chính của khóa luận. Chƣơng 1: Tổng quan về gamma truyền qua. Chương này trình bày lý thuyết có liên quan đến các công thức, định luật, quy luật sử dụng trong khóa luận. Chương này được chia làm hai phần.

Đầu tiên, giới thiệu tổng quan về tương tác của bức xạ gamma và các hệ số cần quan tâm trong quá trình suy giảm chùm tia gamma khi đi qua vật liệu. Tiếp theo, tôi sẽ trình bày về cách xác định mật độ khối ρ. Chƣơng 2: Cách xác định nguyên tử số hiệu dụng. Trong chương này, tôi sẽ trình bày lý thuyết về bốn phương pháp đã được các nhà nghiên cứu sử dụng để tính nguyên tử số hiệu dụng bằng phương pháp gamma truyền qua.

Chƣơng 3: Khảo sát nguyên tử số hiệu dụng và mật độ của axit bằng mô phỏng MCNP và thực nghiệm. Ở chương 3, hai phương pháp nghiên cứu chính của khóa luận là thực nghiệm và mô phỏng được đưa ra. Về phần mô phỏng: khóa luận mô phỏng bằng phần mềm MCNP6. Phần này trình bày các đặc điểm của chương trình MCNP và phương pháp Monte Carlo trong mô phỏng tương tác của photon với vật chất của chương trình MCNP.

Đồng thời giới thiệu mô hình mô phỏng hệ đo sử dụng đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) bằng chương trình MCNP6. Về phần thực nghiệm: nêu cách bố trí thí nghiệm, phương pháp xử lý phổ thực nghiệm và phương pháp tính sai số. Chƣơng 4: Xác định nguyên tử số hiệu dụng và mật độ của một số axit. Công việc trong chương này là trình bày kết quả tính toán hệ số suy giảm khối lượng µm , nguyên tử số hiệu dụng Zeff , xây dựng đường chuẩn mật độ cho axit ρ.