(Dự thảo) Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý nguyên tử và hạt nhân: Nghiên cứu ứng dụng một số phản ứng hạt nhân gây bởi chùm hạt tích điện trên máy gia tốc tĩnh điện trong phân tích

Luận án với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng một số phản ứng hạt nhân gây bởi chùm hạt tích điện trên máy gia tốc, cụ thể là ứng dụng để chuẩn hóa năng lượng của máy gia tốc; nghiên cứu ứng dụng chùm hạt tích điện trong phân tích, mà cụ thể là trong phân tích phântích phát xạ tia X gây bởi hạt tích điện và phân tích phổ tán xạ ngược Rutherford. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
(Dự thảo) Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý nguyên tử và hạt nhân: Nghiên cứu ứng dụng một số phản ứng hạt nhân gây bởi chùm hạt tích điện trên máy gia tốc tĩnh điện trong phân tíchĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN-------------------------Nguyễn Thế NghĩaNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ PHẢN ỨNGHẠT NHÂN GÂY BỞI CHÙM HẠT TÍCH ĐIỆN TRÊNMÁY GIA TỐC TĨNH ĐIỆN TRONG PHÂN TÍCHChuyên ngành: Vật lý nguyên tử và hạt nhânMã số: 62 44 05 01(DỰ THẢO)TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGUYÊN TỬ VÀ HẠT NHÂNHà Nội - 2015Công trình được hoàn thành tại:Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.Người hướng dẫn khoa học:PGS.TS. Lê Hồng Khiêm,PGS.TS. Bùi Văn Loát.Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luậnán tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Vào hồigiờngàythángnăm 20...Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Quốc gia Việt Nam- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội2MỞ ĐẦUNăm 2011, lần đầu tiên tại Việt Nam đã lắp đặt một máy gia tốc tĩnh điện5SDH-2 Pelletron, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc giaHà Nội. Đây là máy gia tốc tĩnh điện hiện đại do hãng National ElectrostaticsCorporation (NEC) - Mỹ sản xuất. Máy có khả năng ứng dụng cho nhiều lĩnhvực nghiên cứu khác nhau, từ vật lý hạt nhân, khoa học vật liệu, môi trường,sinh học, địa chất… Đây chính là cơ sở để đề tài “Nghiên cứu ứng dụng một sốphản ứng hạt nhân gây bởi chùm hạt tích điện trên máy gia tốc tĩnh điện trongphân tích” được thực hiện.Mục đích của đề tài là:Nghiên cứu ứng dụng một số phản ứng hạt nhân gây bởi chùm hạt tích điệntrên máy gia tốc, cụ thể là ứng dụng để chuẩn hóa năng lượng của máy gia tốc.Nghiên cứu ứng dụng chùm hạt tích điện trong phân tích, mà cụ thể làtrong phân tích PIXE và RBS.Như vậy, nội dung chủ yếu của đề tài bao gồm hai phần rõ rệt. Đây là cácnghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam trên lĩnh vực này.CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬDỤNG CHÙM ION TRÊN MÁY GIA TỐC TĨNH ĐIỆN1.1. Giới thiệu chungPhương pháp phân tích sử dụng chùm ion (Ion Beam Analysis - IBA) làdựa vào sự tương tác của các hạt nặng mang điện (chùm ion) với vật chất củamẫu cần phân tích. Khi một mẫu được bắn phá với một chùm ion năng lượngtrong phạm vi một vài MeV, chúng tương tác với nguyên tử và hạt nhân bằngcác quá trình tương tác khác nhau để dẫn đến sự phát xạ ra tia X, các hạt tíchđiện, neutron và tia gamma. Phát hiện các sự kiện phát ra như vậy để có đượcthông tin về các thành phần và hàm lượng nguyên tố của mẫu cần phân tích vàchiều sâu cũng như phân bố của các nguyên tố trong mẫu phân tích. Để có kếtquả này người ta thường sử dụng một chùm ion (beam) tới đơn năng, hoặc mộtchùm microbeam quét trên một diện tích nào đó của mẫu.IBA là một thuật ngữ chung có liên quan đến một số kỹ thuật như phântích phổ tán xạ ngược Rutherford (Rutherford Backscattering SpectrometryRBS), phân tích phản ứng hạt nhân (Nuclear Reaction Analysis-NRA) và phântích phát xạ tia X gây bởi hạt tích điện (Particle Induced X-ray Emission-PIXE).Chúng có thể được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp các phương pháp phân tíchIBA khác nhau để có được thêm thông tin về bia đang được nghiên cứu. Ngoàira chúng có thể được sử dụng với cả một chùm đơn năng lượng, chiếu cố địnhtrên một diện tích, hoặc một microbeam quét theo từng điểm trên diện tích đó.3IBA kết hợp ưu điểm là không phá hủy và định lượng. Chúng có thể đượcáp dụng cho các vấn đề phân tích thành phần nguyên tố và thông tin phân bốcủa các nguyên tố theo chiều sâu tính từ bề mặt mẫu cần phân tích.1.2. Phương pháp phân tích sử dụng chùm ion1.2.1. Phương pháp PIXEKhi một electron từ một lớp bên trong của vỏ điện tử của một nguyên tửđược loại bỏ để lại một chỗ trống, một electron từ lớp vỏ bên ngoài của nguyêntử ấy sẽ lấp đầy chỗ trống này và giải phóng một lượng tử năng lượng, phát xạra bên ngoài cùng lúc, tương đương với chênh lệch năng lượng giữa hai lớp vỏ.Lượng tử năng lượng này, được gọi là tia X, là đặc trưng của các nguyên tử vàcó thể được sử dụng để xác định nguyên tử đó. Các điện tử ở bên trong có thểđược loại bỏ bằng cách va chạm của một hạt tích điện năng lượng cỡ MeV, tạora tia X đặc trưng được gọi là phát xạ tia X gây bởi hạt tích điện (ParticleInduced X-ray Emission -PIXE) và lần đầu tiên được phát hiện bởi Johansson etal. năm 1970. Như đã đề cập ở trên, việc tạo ra các tia X đặc trưng là do cácelectron di chuyển từ một lớp vỏ điện tử cao hơn xuống lớp vỏ thấp hơn. Đặcđiểm của tia X được xác định tương ứng với lớp vỏ điện tử (K, L, M, ...) đangđược lấp đầy với các electron từ lớp vỏ bên ngoài và được chỉ số bởi (α, β, γ)trong mối quan hệ ...