Nghiên cứu xây dựng trường chuẩn liều neutron sử dụng nguồn 252Cf tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu xây dựng trường chuẩn liều neutron sử dụng nguồn 252cf 06, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh

• Tác giả: Lê Ngọc Thiệm
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Tuấn Khải
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử
• Đề tài: Xây Dựng Trường Chuẩn Liều Neutron Từ Nguồn 252Cf
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các thuật ngữ, khái niệm cơ bản trong lĩnh vực chuẩn liều bức xạ ion hóa
• 1.2. Các đại lượng đặc trưng cho một trường bức xạ neutron trong việc chuẩn liều neutron
• 1.3. Tương tác của neutron với vật chất
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LIỀU NEUTRON
• 2.1. Đại lượng chuẩn và hệ số chuyển đổi trong đo liều neutron
• 2.2. Nguồn bức xạ neutron chuẩn dùng trong chuẩn liều. Yêu cầu chung đối với một cơ sở chuẩn liều neutron
• 2.3. Thiết bị chuẩn cần thiết
• 2.4. Nguyên lý chuẩn thiết bị đo liều neutron bằng nguồn phát xạ neutron
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ VẬT CHẤT, CÔNG CỤ, THIẾT BỊ
• 3.1. Phòng chuẩn neutron
• 3.2. Nguồn phóng xạ
• 3.3. Thiết bị đo liều neutron
• 3.4. Tấm che chắn hình nón
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Thiết kế tấm che chắn
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ SO SÁNH
• 5.1. Kết quả mô phỏng
• 5.2. Kết quả thực nghiệm
• 5.3. So sánh mô phỏng và thực nghiệm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về xây dựng trường chuẩn liều neutron từ nguồn 252Cf

Xây dựng trường chuẩn liều neutron là một nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực an toàn bức xạ. Nguồn 252Cf được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu và ứng dụng liên quan đến liều neutron. Việc thiết lập một trường chuẩn liều neutron không chỉ giúp đảm bảo độ chính xác trong đo lường mà còn nâng cao hiệu quả trong việc ứng dụng năng lượng hạt nhân. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các khái niệm cơ bản và tầm quan trọng của việc xây dựng trường chuẩn liều neutron.

1.1. Khái niệm về trường chuẩn liều neutron

Trường chuẩn liều neutron là một không gian mà trong đó các đại lượng liên quan đến bức xạ neutron được xác định một cách chính xác. Điều này bao gồm việc sử dụng các thiết bị đo liều neutron chuẩn và nguồn bức xạ neutron như 252Cf để đảm bảo tính chính xác trong các phép đo.

1.2. Tầm quan trọng của nguồn 252Cf trong nghiên cứu

Nguồn 252Cf là một trong những nguồn bức xạ neutron phổ biến nhất, được sử dụng trong nhiều ứng dụng nghiên cứu và công nghiệp. Việc sử dụng nguồn này giúp tạo ra một trường bức xạ neutron ổn định, từ đó nâng cao độ chính xác trong các phép đo liều neutron.

II. Vấn đề và thách thức trong việc xây dựng trường chuẩn liều neutron

Mặc dù việc xây dựng trường chuẩn liều neutron từ nguồn 252Cf mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng gặp phải không ít thách thức. Các vấn đề như độ chính xác của thiết bị đo, sự ảnh hưởng của môi trường xung quanh và yêu cầu về an toàn bức xạ là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác của thiết bị đo liều neutron

Độ chính xác của thiết bị đo liều neutron là yếu tố quyết định trong việc xây dựng trường chuẩn. Các thiết bị này cần được hiệu chuẩn định kỳ để đảm bảo rằng chúng hoạt động đúng theo tiêu chuẩn quốc tế.

2.2. Ảnh hưởng của môi trường đến kết quả đo

Môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng đến kết quả đo liều neutron. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và sự hiện diện của các vật liệu khác có thể làm sai lệch kết quả, do đó cần có các biện pháp kiểm soát môi trường.

III. Phương pháp xây dựng trường chuẩn liều neutron hiệu quả

Để xây dựng trường chuẩn liều neutron từ nguồn 252Cf, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc thiết kế và lắp đặt các thiết bị đo, cũng như việc lựa chọn nguồn bức xạ phù hợp là rất quan trọng.

3.1. Thiết kế hệ thống đo liều neutron

Thiết kế hệ thống đo liều neutron bao gồm việc lựa chọn các thiết bị đo phù hợp và xác định vị trí lắp đặt. Hệ thống cần đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy trong các phép đo.

3.2. Lựa chọn nguồn bức xạ neutron

Nguồn 252Cf được lựa chọn vì khả năng phát ra neutron ổn định và dễ dàng kiểm soát. Việc lựa chọn nguồn bức xạ phù hợp là yếu tố quan trọng trong việc xây dựng trường chuẩn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của trường chuẩn liều neutron

Trường chuẩn liều neutron từ nguồn 252Cf có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như y tế, công nghiệp và nghiên cứu khoa học. Việc sử dụng trường chuẩn này giúp nâng cao độ chính xác trong các phép đo và đảm bảo an toàn bức xạ.

4.1. Ứng dụng trong y tế

Trong y tế, trường chuẩn liều neutron được sử dụng để kiểm tra và hiệu chuẩn các thiết bị đo liều bức xạ, đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và nhân viên y tế.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Trong công nghiệp, trường chuẩn liều neutron giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn cho người lao động khi làm việc với các nguồn bức xạ.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu trường chuẩn liều neutron

Việc xây dựng trường chuẩn liều neutron từ nguồn 252Cf không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu trong tương lai. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện độ chính xác và hiệu quả của các thiết bị đo.

5.1. Tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu trong lĩnh vực này cần tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về an toàn bức xạ và hiệu quả trong đo lường.

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể bao gồm việc phát triển các công nghệ mới trong đo lường liều neutron và cải thiện các phương pháp hiệu chuẩn hiện tại.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việc ứng dụng năng lượng nguyên tử phục vụ mục đích hòa bình và dân sinh ngày càng được quan tâm, đặc biệt trong bối cảnh nguồn năng lượng truyền thống như dầu mỏ, than đá ngày càng cạn kiệt. Năng lượng hạt nhân có ưu điểm nổi bật như phát thải năng lượng thấp, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Tuy nhiên, việc ứng dụng này cũng tiềm ẩn rủi ro lớn về an toàn bức xạ và sức khỏe con người nếu không tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn. Theo Luật Năng Lượng Nguyên Tử Việt Nam, các thiết bị đo liều bức xạ phải được hiệu chuẩn định kỳ, với khuyến cáo của IAEA là hiệu chuẩn ban đầu và hiệu chỉnh định kỳ sau mỗi 12-14 tháng.

Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân (VKHKTHN) là cơ quan duy nhất tại Việt Nam có phòng chuẩn cấp hai đo liều bức xạ ion hóa, tuy nhiên hiện chỉ chuẩn được liều photon, chưa có khả năng chuẩn liều neutron. Do đó, việc nghiên cứu xây dựng trường chuẩn liều neutron sử dụng nguồn 252Cf nhằm chuẩn các thiết bị đo liều neutron cầm tay là rất cần thiết. Mục tiêu cụ thể của luận văn là xây dựng trường chuẩn liều neutron phù hợp với các thiết bị đo liều neutron, làm tiền đề cho việc phát triển năng lực chuẩn liều neutron tại VKHKTHN. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi phòng chuẩn neutron tại VKHKTHN, với các thiết bị và nguồn phóng xạ hiện có, mang ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác và tin cậy của các thiết bị đo liều neutron phục vụ an toàn bức xạ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình cơ bản trong vật lý nguyên tử và hạt nhân, tập trung vào:

• Tương tác neutron với vật chất: bao gồm tán xạ đàn hồi, tán xạ phản đàn hồi và hấp thụ neutron, với các tiết diện tương tác phụ thuộc năng lượng neutron. Khái niệm tiết diện tương tác vi mô và vĩ mô được sử dụng để mô tả xác suất tương tác của neutron với các nguyên tử trong vật liệu.
• Đại lượng đặc trưng trường bức xạ neutron: thông lượng neutron (F), suất thông lượng (j), tương đương liều môi trường (H*(10)) và tương đương liều cá nhân (Hp(10)), được xác định trong các phantom mô ICRU.
• Hệ số chuyển đổi thông lượng neutron sang tương đương liều: là tỷ số giữa tương đương liều neutron và thông lượng neutron tại điểm đo, phụ thuộc vào phổ năng lượng neutron và góc tới.
• Nguyên lý chuẩn thiết bị đo liều neutron: dựa trên việc đo đạc trong trường bức xạ tự do, hiệu chỉnh các hiệu ứng tán xạ và hình học, sử dụng phương pháp tấm che chắn để tách biệt neutron trực tiếp và neutron tán xạ.

Các khái niệm chuyên ngành như tiết diện tương tác, hệ số chuẩn, đáp ứng thiết bị, quãng chạy tự do trung bình của neutron, công suất làm chậm và hiệu ứng nhân cũng được áp dụng để phân tích và thiết kế trường chuẩn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm và mô phỏng:

• Nguồn dữ liệu: số liệu đo đạc thực nghiệm tại phòng chuẩn neutron VKHKTHN, sử dụng nguồn phóng xạ 252Cf với hiệu suất phát neutron khoảng 5×10^9 neutron/s; dữ liệu mô phỏng phổ thông lượng neutron và tương đương liều tại các vị trí cách nguồn 75 cm, 125 cm và 150 cm với các cấu hình tấm che chắn khác nhau.
• Phương pháp phân tích: mô phỏng trường bức xạ neutron bằng phần mềm chuyên dụng, so sánh kết quả mô phỏng với số liệu thực nghiệm để hiệu chỉnh và đánh giá độ chính xác; áp dụng phương pháp tấm che chắn để hiệu chỉnh hiệu ứng tán xạ neutron; tính toán hệ số chuyển đổi thông lượng sang tương đương liều dựa trên phổ neutron đo được.
• Timeline nghiên cứu: thực hiện trong năm 2014 tại VKHKTHN, bao gồm giai đoạn khảo sát lý thuyết, thiết kế tấm che chắn, mô phỏng trường neutron, đo đạc thực nghiệm và phân tích kết quả.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm nhiều vị trí đo khác nhau trong phòng chuẩn, với các cấu hình tấm che chắn đa dạng nhằm đánh giá ảnh hưởng của vật liệu và độ dày che chắn đến phổ neutron và tương đương liều.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phổ thông lượng neutron và tương đương liều tại các vị trí đo: Tại vị trí cách nguồn 75 cm, phổ thông lượng neutron tổng cộng (Fn-tot) và neutron trực tiếp (Fn-dir) được xác định rõ, với sai số thống kê dưới 5%. Khi sử dụng tấm che chắn gồm 0.5 cm chì và 10-30 cm polyethylene, thông lượng neutron trực tiếp giảm đáng kể, tỷ lệ neutron tán xạ tăng lên, cho thấy hiệu quả làm giảm neutron trực tiếp của tấm che chắn.

2. Ảnh hưởng của khoảng cách đến thông lượng neutron: Khi khoảng cách từ nguồn đến điểm khảo sát tăng từ 75 cm lên 150 cm, thông lượng neutron tổng cộng giảm khoảng 60%, trong khi tỷ lệ neutron tán xạ chiếm tỷ lệ lớn hơn, phản ánh sự suy giảm năng lượng và tăng tán xạ neutron trong không khí và vật liệu xung quanh.

3. Hiệu quả của tấm che chắn hình nón cụt bằng polyethylene pha boron (PEB): Tấm che chắn dày 30 cm PEB giảm thông lượng neutron trực tiếp tại vị trí cách nguồn 125 cm và 150 cm xuống dưới 40% so với không có tấm che chắn, đồng thời giảm sai số thống kê trong đo đạc, giúp tăng độ chính xác của phép chuẩn.

4. So sánh mô phỏng và thực nghiệm: Kết quả mô phỏng phổ thông lượng neutron và tương đương liều tại các vị trí đo có sự tương đồng cao với số liệu thực nghiệm, sai số trung bình dưới 10%, chứng tỏ mô hình mô phỏng và phương pháp hiệu chỉnh tán xạ bằng tấm che chắn là phù hợp và tin cậy.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự giảm thông lượng neutron trực tiếp khi sử dụng tấm che chắn là do hiệu ứng làm chậm và hấp thụ neutron bởi các lớp polyethylene và chì, phù hợp với lý thuyết về tiết diện tương tác và công suất làm chậm của vật liệu. Sự gia tăng tỷ lệ neutron tán xạ phản ánh sự phân tán neutron trong vật liệu và không khí, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo nếu không được hiệu chỉnh.

So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này tương đồng với các báo cáo về hiệu quả của tấm che chắn polyethylene pha boron trong chuẩn liều neutron, đồng thời khẳng định tính khả thi của việc xây dựng trường chuẩn liều neutron tại VKHKTHN. Việc mô phỏng kết hợp với đo đạc thực nghiệm giúp giảm thiểu sai số và tăng độ tin cậy của hệ số chuẩn thiết bị đo liều neutron.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phổ thông lượng neutron theo năng lượng tại các vị trí đo, bảng so sánh tỷ lệ neutron trực tiếp và tán xạ với và không có tấm che chắn, cũng như biểu đồ giảm thông lượng neutron theo khoảng cách từ nguồn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và hoàn thiện phòng chuẩn neutron: Thiết kế phòng chuẩn với kích thước tối thiểu 6 m chiều nhỏ nhất, sử dụng vật liệu bêtông dày ít nhất 100 cm để đảm bảo che chắn an toàn, đồng thời bố trí nguồn và thiết bị đo ở vị trí trung tâm để giảm thiểu tán xạ không mong muốn. Thời gian thực hiện: 12-18 tháng; chủ thể: VKHKTHN phối hợp với đơn vị xây dựng.

2. Phát triển hệ thống tấm che chắn hiệu quả: Sử dụng tấm che chắn hình nón cụt bằng polyethylene pha boron dày 30 cm kết hợp lớp chì 0.5 cm để tối ưu hóa hiệu quả làm chậm và hấp thụ neutron, giảm sai số trong chuẩn liều. Thời gian thực hiện: 6 tháng; chủ thể: nhóm nghiên cứu vật liệu và kỹ thuật chuẩn liều.

3. Triển khai phương pháp mô phỏng kết hợp đo đạc thực nghiệm: Áp dụng phần mềm mô phỏng trường neutron để thiết kế và hiệu chỉnh các phép đo, đồng thời thực hiện đo đạc thực nghiệm để xác nhận và hiệu chỉnh mô hình. Thời gian thực hiện: liên tục trong quá trình vận hành phòng chuẩn; chủ thể: nhóm nghiên cứu VKHKTHN.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về chuẩn liều neutron, mô phỏng và phân tích dữ liệu cho cán bộ kỹ thuật và nghiên cứu viên nhằm đảm bảo vận hành phòng chuẩn hiệu quả và chính xác. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng; chủ thể: VKHKTHN phối hợp với các chuyên gia quốc tế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ kỹ thuật và chuyên gia an toàn bức xạ: Nghiên cứu cung cấp kiến thức chuyên sâu về chuẩn liều neutron, giúp nâng cao kỹ năng hiệu chuẩn thiết bị đo liều neutron, đảm bảo an toàn trong các cơ sở hạt nhân và y tế.

2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành vật lý nguyên tử, hạt nhân: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết tương tác neutron, phương pháp chuẩn liều và mô phỏng trường bức xạ neutron, hỗ trợ nghiên cứu và học tập chuyên sâu.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về năng lượng nguyên tử và an toàn bức xạ: Thông tin trong luận văn giúp xây dựng chính sách, quy định về chuẩn liều neutron và kiểm soát chất lượng thiết bị đo liều trong nước.

4. Các đơn vị sản xuất và cung cấp thiết bị đo liều neutron: Hiểu rõ nguyên lý chuẩn thiết bị và yêu cầu kỹ thuật giúp cải tiến sản phẩm, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế và nhu cầu thị trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xây dựng trường chuẩn liều neutron riêng biệt?
   Trường chuẩn liều neutron đảm bảo các thiết bị đo liều neutron được hiệu chuẩn chính xác, giảm sai số do phổ năng lượng neutron đa dạng và ảnh hưởng của tán xạ, từ đó bảo vệ an toàn bức xạ cho người sử dụng và môi trường.

2. Nguồn 252Cf có ưu điểm gì trong chuẩn liều neutron?
   Nguồn 252Cf phát neutron tự phát với phổ năng lượng rộng, phù hợp mô phỏng các điều kiện thực tế trong công tác chuẩn liều, đồng thời có hiệu suất phát neutron ổn định, thuận tiện cho đo đạc và mô phỏng.

3. Phương pháp tấm che chắn giúp gì trong chuẩn liều neutron?
   Phương pháp này tách biệt neutron trực tiếp và neutron tán xạ, giúp hiệu chỉnh sai số do tán xạ neutron trong phòng chuẩn, nâng cao độ chính xác của hệ số chuẩn thiết bị đo liều neutron.

4. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả của tấm che chắn?
   Hiệu quả được đánh giá qua sự giảm thông lượng neutron trực tiếp và tỷ lệ neutron tán xạ tại các vị trí đo, kết hợp mô phỏng và đo đạc thực nghiệm để xác nhận khả năng làm chậm và hấp thụ neutron của vật liệu che chắn.

5. Tại sao cần hiệu chỉnh các hiệu ứng hình học và tán xạ khi chuẩn thiết bị?
   Các hiệu ứng này ảnh hưởng đến số đọc của thiết bị đo liều neutron, nếu không hiệu chỉnh sẽ gây sai số lớn trong hệ số chuẩn, làm giảm độ tin cậy của thiết bị khi sử dụng trong thực tế.

Kết luận

• Luận văn đã nghiên cứu và xây dựng thành công trường chuẩn liều neutron sử dụng nguồn 252Cf, phù hợp với yêu cầu chuẩn liều neutron cho các thiết bị đo liều cầm tay.
• Phương pháp mô phỏng kết hợp đo đạc thực nghiệm và hiệu chỉnh bằng tấm che chắn giúp nâng cao độ chính xác và tin cậy của phép chuẩn.
• Kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng để phát triển phòng chuẩn neutron cấp hai tại VKHKTHN, đáp ứng nhu cầu chuẩn liều neutron trong nước.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và tổ chức đào tạo nhằm hoàn thiện và vận hành hiệu quả phòng chuẩn neutron.
• Khuyến khích các cơ quan, đơn vị liên quan áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao an toàn bức xạ và phát triển ứng dụng năng lượng nguyên tử bền vững.

Hành động tiếp theo là triển khai xây dựng phòng chuẩn neutron theo thiết kế đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu để chuẩn bị cho các chuẩn cấp cao hơn và đa dạng hóa nguồn chuẩn neutron. Các chuyên gia và đơn vị liên quan nên phối hợp chặt chẽ để đảm bảo thành công của dự án này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Các thuật ngữ, khái niệm cơ bản trong lĩnh vực chuẩn liều bức xạ ion hóa Thiết bị chuẩn + là các thiết bị chuẩn cấp hai, được chuẩn với các thiết bị chuẩn cấp một thông qua các phòng thí nghiệm chuẩn quốc gia hoặc các phòng thí nghiệm được công nhận trên thế giới đang giữ chuẩn với các đại lượng chuẩn thích hợp. Ngoài ra, nếu phòng thí nghiệm chuẩn cấp hai cũng là phòng thí nghiệm chuẩn quốc gia thì thiết bị của họ có thể được chuẩn thông qua phòng chuẩn cấp I trên thế giới (ví dụ phòng thí nghiệm chuẩn cấp I BIPM – the Bureau International des Poids et Mesures ở Paris). + khi thiết bị chuẩn không phải là chuẩn cấp hai thì chúng phải được chuẩn thông qua chuẩn cấp hai hoặc chuẩn cấp ba mà đã được chuẩn dựa trên chuẩn cấp hai.

Nguồn chuẩn + là các nguồn chuẩn cấp hai, được chuẩn với chuẩn cấp một thông qua các phòng thí nghiệm chuẩn quốc gia hoặc các phòng thí nghiệm được công nhận trên thế giới đang giữ chuẩn với các đại lượng chuẩn thích hợp. Ngoài ra, nếu nguồn chuẩn cấp hai cũng là nguồn chuẩn quốc gia thì chúng có thể được chuẩn thông qua BIPM. + khi nguồn chuẩn không phải là chuẩn cấp hai thì chúng phải được chuẩn thông qua chuẩn cấp hai hoặc chuẩn cấp ba mà đã được chuẩn dựa trên chuẩn cấp hai. Chuẩn cấp một + là chuẩn cao nhất cho các đại lượng đo lường trong các lĩnh vực riêng.

Chuẩn cấp một được lưu giữ tại phòng thí nghiệm chuẩn quốc gia mà tại đó thực hiện các nghiên cứu về mục đích của đo lường, tham gia các so sánh quốc tế (được tổ chức bởi các phòng chuẩn như BIPM) với các phòng thí nghiệm chuẩn cấp một khác. Chuẩn cấp hai + là chuẩn mà giá trị của nó được xác định bằng cách so sánh trực tiếp với chuẩn cấp một và được đi kèm với một chứng chỉ chuẩn xác định quá trình chuyển 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Chuẩn cấp hai được lưu giữ tại hệ thống phòng thí nghiệm SSDL của IAEA. Các phòng thí nghiệm chuẩn cấp hai được chứng nhận bởi quyết định chính thức của quốc gia và được coi như là cơ sở cho việc xác định giá trị cho tất cả các chuẩn khác về các đại lượng liên quan trong quốc gia đó.

Chuẩn cấp ba + là chuẩn mà giá trị của chúng được xác định bởi việc so sánh với chuẩn cấp hai Chuẩn quốc gia + là chuẩn được công nhận bởi quyết định chính thức của quốc gia, được coi như là cơ sở cho việc xác định giá trị của tất cả các chuẩn khác về các đại lượng liên quan trong quốc gia đó. Nói chung có thể coi chuẩn quốc gia trong một đất nước cũng chính là chuẩn cấp một trong đất nước đó. Trường bức xạ chuẩn + là trường bức xạ mà các đại lượng liên quan đến trường đó đã được xác định bằng hệ thiết bị chuẩn tương ứng. Trường bức xạ tự do + là trường bức xạ mà các đại lượng liên quan đến trường đó được xác định với các đặc tính trong một không gian tự do (nghĩa là trong không gian không có tán xạ, không có phông phóng xạ hay các hiệu ứng ảnh hưởng khác).

Thiết bị đo + là thiết bị nhằm thực hiện phép đo độc lập hoặc trong mối liên hệ với các thiết bị khác, ví dụ: thiết bị đo suất liều cầm tay, máy đo liều cầm tay, nhiệt kế, áp kế, … Hệ số chuẩn + hệ số chuẩn CF là tỷ số giữa giá trị thực của đại lượng cần đo H trên giá trị hiển thị M của thiết bị đo.1) + Ví dụ: Hệ số chuẩn của một thiết bị đo tương đương liều môi trường được diễn tả như sau: ∗ (10) = (1.1 ) 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] + hệ số chuẩn là một chỉ số cho một trường bức xạ chuẩn với các điều kiện xác định, không phải là một hệ số duy nhất có thể áp dụng cho toàn bộ dải đo của thiết bị (khi đó thiết bị đo được coi là không tuyến tính trong dải đáp ứng của nó). + hệ số chuẩn không có thứ nguyên khi mà thứ nguyên của giá trị thực và giá trị đo là như nhau. Một thiết bị được coi là tốt khi hệ số chuẩn của nó gần 1. Hệ số chuẩn luôn phải đi kèm với các điều kiện chuẩn xác định.

+ Nghịch đảo của hệ số chuẩn là đáp ứng của thiết bị đó dưới điều kiện chuẩn và ngược lại. Đáp ứng + đáp ứng R của thiết bị đo là tỷ số giữa chỉ số đo của thiết bị đo với giá trị thực của đại lượng đo. Ghi chú: Loại đáp ứng cần phải được chỉ rõ, ví dụ:  đáp ứng thông lượng, F F = (1.2) F  đáp ứng tương đương liều, = (1.3)  đáp ứng tương đương liều cho photon, g g = (1.4) g Nếu M là phép đo chỉ suất lượng thì đại lượng “thông lượng, F” và “tương đương liều, ” lần lượt được thay thế bằng “suất thông lượng, j” và “suất tương đương liều, ̇ ” Giá trị thực (của một đại lượng) + là giá trị được đánh giá một cách tốt nhất bởi chuẩn cấp một hoặc chuẩn cấp hai hoặc bởi thiết bị chuẩn được chuẩn tại phòng thí nghiệm chuẩn cấp một hoặc cấp hai. Giá trị thực được coi là rất gần với giá trị chính xác với sự khác nhau không đáng kể cho một mục đích xác định.

5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Hệ số chuyển đổi + hệ số chuyển đổi là tỷ số giữa đại lượng A và đại lượng B = (1.5) + trong luận văn này chúng ta đề cập nhiều đến hệ số chuyển đổi thông lượng neutron sang tương đương liều neutron, ℎF , là tỷ số giữa tương đương liều neutron và thông lượng neutron F tại một điểm trong trường bức xạ.6) F Sai số nội tại, I(%) + là tỷ số giữa sự khác biệt của giá trị thực và giá trị đo (nghĩa là: − ) trên giá trị thực , sai số nội tại được diễn tả theo công thức.7) Thời gian đáp ứng + là khoảng thời gian từ khi bức xạ chiếu vào thiết bị đo cho tới khi giá trị của thiết bị đo đạt tới 90% giá trị hiển thị của nó. Điểm chuẩn của thiết bị đo + là điểm dùng để định vị thiết bị đo tại điểm kiểm tra. Điểm chuẩn của thiết bị thường được đánh dấu trên thiết bị bởi nhà sản xuất, nếu không thể đánh dấu trên thiết bị thì chúng phải được chỉ ra trong các tài liệu đi kèm cùng thiết bị. Điểm kiểm tra + là điểm mà thiết bị đo sẽ được đặt tại đó để chuẩn, tại điểm này thì giá trị thực của đại lượng đo đã được xác định.

Các đại lượng đặc trưng cho một trường bức xạ neutron trong việc chuẩn liều neutron Thông lượng neutron, F + thông lượng neutron F là tỷ số giữa số neutron đến trên diện tích tiết diện mặt cầu 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.8) + đơn vị đo của thông lượng neutron là , đơn vị thường dùng là. Suất thông lượng neutron, j + suất thông lượng neutron (hay còn gọi là mật độ dòng neutron - j) là tỷ số giữa lượng biến thiên thông lượng neutron F trên một đơn vị thời gian F j = = (1. + đơn vị đo của suất thông lượng neutron là. , đơn vị thường dùng là.

Thông lượng neutron phổ, F + là phân bố năng lượng của phổ neutron, được thể hiện là tỷ số giữa độ biến thiên thông lượng neutron, F, trên khoảng năng lượng giữa hai điểm năng lượng và + F F = (1.10) + đơn vị của thông lượng neutron phổ là. , đơn vị thông dụng là. Suất thông lượng neutron phổ, j + suất thông lượng neutron phổ (hay còn gọi là mật độ dòng neutron phổ - j ) là biến thiên của thông lượng neutron phổ, F , theo thời gian, dt. + đơn vị của suất thông lượng neutron phổ là.

, đơn vị thường dùng là. Năng lượng neutron trung bình trên toàn phổ thông lượng, + là năng lượng neutron được lấy trung bình trên toàn phổ thông lượng neutron và được biểu diễn qua công thức: ¥ 1 = .12) F 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Năng lượng neutron trung bình tương đương liều, + là năng lượng neutron được lấy trung bình trên toàn phổ tương đương liều ¥ 1 = .14) Hoạt độ phóng xạ, A + hoạt độ phóng xạ A của một lượng chất phóng xạ ở trạng thái năng lượng xác định tại một thời điểm nhất định là tỷ số giữa số dịch chuyển hạt nhân tự phát ở trạng thái năng lượng đó, , trong khoảng thời gian .15) + đơn vị của hoạt độ phóng xạ là Becquerel (Bq), 1 Bq = 1 Liều hấp thụ, D + là tỷ số giữa năng lượng trung bình e của bức xạ ion hóa truyền cho khối lượng e = (1.16) + đơn vị của liều hấp thụ là. , đơn vị thường dùng là Gray ( ); 1 = 1. Tương đương liều, H + là tích số của liều hấp thụ, , tại một vị trí trong mô với hệ số phẩm chất, , của bức xạ gây ra liều hấp thụ tại điểm đó = .17) + đơn vị của liều hấp thụ là.

, đơn vị thường dùng là Sievert (Sv) Suất tương đương liều, ̇ + là tỷ số giữa độ biến thiên tương đương liều trong khoảng thời gian ̇ = (1.18) 8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] + đơn vị của suất tương đương liều là. , đơn vị thường dùng là. ∗ Tương đương liều môi trường, ( ) ∗ + tương đương liều môi trường, ( ), tại một điểm trong trường bức xạ là tương đương liều tạo ra bởi trường bức xạ mở rộng và định hướng trong quả cầu ICRU tại độ sâu trên bán kính ngược hướng của trường bức xạ (minh họa trong Hình 1. Đơn vị của tương đương liều môi trường là.

, đơn vị thường dùng là a) b) c) Hình 1.1: Hình ảnh mô tả a) trường bức xạ thực, b) trường bức xạ mở rộng và định hướng, c) trường bức xạ định hướng. Hình tròn nét đứt trong hình b) và c) mô tả kích thước yêu cầu đối với trường bức xạ tương ứng đó + đối với bức xạ đâm xuyên mạnh, độ sâu = 10 mm hiện tại đang được khuyến cáo sử dụng. Tương đương liều môi trường trong trường hợp này ký hiệu là ∗ (10). + đối với bức xạ đâm xuyên yếu, độ sâu = 0.07 mm và = 3 mm hiện tại đang được khuyến cáo sử dụng cho da và mắt.