Chuyên đề nghiên cứu sinh: Ứng dụng lý thuyết matrận-R tính toán tiết diện bắt bức xạ nơtron trong vùng năng lượng cộng hưởng phân giải được

Chuyên đề nghiên cứu sinh: Ứng dụng lý thuyết matrận-R tính toán tiết diện bắt bức xạ nơtron trong vùng năng lượng cộng hưởng phân giải được trình bày lý thuyết ma trận-R; phương pháp gần đúng Reich-Moore; hiệu chính mở rộng đỉnh Doppler; phát triển chương trình tính toán CrossComp; mô tả chương trình CrossComp;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề nghiên cứu sinh: Ứng dụng lý thuyết matrận-R tính toán tiết diện bắt bức xạ nơtron trong vùng năng lượng cộng hưởng phân giải được BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM ___________________ PHẠM NGỌC SƠN ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT MATRẬN-RTÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BẮT BỨC XẠ NƠTRON TRONG VÙNG NĂNG LƯỢNG CỘNG HƯỞNG PHÂN GIẢI ĐƯỢC CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU SINH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. VƯƠNG HỮU TẤN 2. TS. MAI XUÂN TRUNG ĐÀ LẠT, THÁNG 12/2012 0 MỤC LỤC trangTÓM TẮT 2I. ĐẶT VẤN ĐỀ 3II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52.1. Lý thuyết ma trận-R 52.2. Phương pháp gần đúng Reich-Moore 92.3. Hiệu chính mở rộng đỉnh Doppler 112.4. Phát triển chương trình tính toán CrossComp 122.4.1. Mô tả chương trình CrossComp 122.4.2. Định dạng file input các tham số và file output 152.4.3. Các giá trị tổ hợp spin được sử dụng trong chương trình 172.4.4. Kiểm tra, hiệu chỉnh và hiệu lực hoá chương trình CrossComp 19III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21IV. KẾT LUẬN 25TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 1 TÓM TẮT Lý thuyết ma trận-R đã được áp dụng để phát triển chương trình tính toán sốliệu tiết diện bắt bức xạ nơtron và phân tích các tham số cộng hưởng trong vùng nănglượng cộng hưởng phân giải được. Chương trình tính toán này đã được phát triển bằngmã nguồn VC++6.0 và được gọi là chương trình “CrossComp”. Các mô hình lý thuyếtđược sử dụng trong CrossComp là: mô hình gần đúng đa mức Reich-Moore, mô hìnhFree Gas Model tính toán hiệu ứng mở rộng đỉnh Doppler. Chương trình CrossCompđã được kiểm tra so sánh với số liệu đánh giá trong thư viện số liệu hạt nhân Jendl3.3.và các kết quả so sánh cho thấy có sự phù hợp tốt khi sử dụng các dữ liệu đầu vàotrong cùng một file cơ sở dữ liệu. Như là một kết quả minh họa, chương trìnhCrossComp đã được áp dụng để tính toán số liệu tiết diện bắt bức xạ nơtron của hạtnhân La-139 trong khoảng năng lượng từ 10eV đến 8keV trên cơ sở các số liệu thựcnghiệm mới nhất về tham số cộng hưởng của hạt nhân này. 2I. ĐẶT VẤN ĐỀ Quá trình phản ứng bắt bức xạ nơtron đã quan sát được bằng thực nghiệm đối vớihầu hết các hạt nhân và có tốc độ phản ứng chiếm chủ yếu trong vùng năng lượngnơtron nhiệt và năng lượng cộng hưởng. Phản ứng bắt bức xạ diễn ra khi một hạt nhânbia (Z, A) hấp thu một nơtron tạo thành hạt nhân hợp phần (Z, A+1) ở trạng thái kíchthích trong khoảng năng lượng từ 4 đến 10MeV, năng lượng này bằng tổng động năngcủa hạt nơtron tới và năng lượng hụt khối của hệ trước và sau khi phản ứng. Khi nănglượng của hệ hạt nhân hợp phần bằng năng lượng của trạng thái kích thích (Eλ) thì mộtcộng hưởng phản ứng sẽ được quan sát trên đường cong tiết diện bắt bức xạ nơtroncủa hạt nhân bia. Thời gian sóng của trạng thái kích thích của hạt nhân hợp phần là rấtngắn khoảng 10-14s và phân rã qua các trạng thái có năng lượng thấp hơn về mức cơbản theo đó các bức xạ sóng điện từ (tia gamma) được phát ra. Hạt nhân ở trạng tháicơ bản có thể bền hoặc không bền đối với phân rã β hoặc α. Hình 1: Sơ đồ mô tả tổng quát phản ứng bắt bức xạ nơtron Số liệu tiết diện phản ứng hạt nhân là cơ sở quan trọng, cần thiết trong các lĩnh vựcnghiên cứu phát triển và ứng dụng của khoa học và công nghệ hạt nhân như: Nghiên 3cứu vật lý hạt nhân cơ bản, thiết kế và phân tích an toàn lò phản ứng hạt nhân, quản lý,lưu trữ và xử lý nhiên liệu trước và sau khi sử dụng, nghiên cứu vật lý hạt nhân thiênvăn, và các ứng dụng khác trong y học, công nghiệp, môi trường,... Các số liệu hạtnhân cơ bản thu nhận được từ đo thực nghiệm hoặc tính toán lý thuyết cần phải đượcphân tích, hiệu chỉnh và đánh giá trước khi biên dịch thành cơ sở dữ liệu phục vụ chocác nghiên cứu và ứng dụng khác nhau. Cho đến nay, lý thuyết phản ứng hạt nhân vẫnchưa phát triển đến mức có thể tính toán được số liệu tiế ...