Luận án Tiến sĩ Vật lý: Ứng dụng phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng nghiên cứu phân rã gamma nối tầng của hạt nhân YB và SM trên lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

Luận án Tiến sĩ Vật lý: Ứng dụng phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng nghiên cứu phân rã gamma nối tầng của hạt nhân YB và SM trên lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt trình bày tổng quan về các hệ phổ kế ghi đo γ và một số mẫu lý thuyết về mật độ mức hạt nhân; trình bày về sự phát triển phương pháp thực nghiệm nghiên cứu phân rã gamma nối tầng trên LPƯHNĐL; kết quả nghiên cứu phân rã gamma nối tầng của YB và SM sử dụng hệ phổ kế SACP trên LPƯHNĐL.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý: Ứng dụng phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng nghiên cứu phân rã gamma nối tầng của hạt nhân YB và SM trên lò phản ứng hạt nhân Đà LạtBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM _____________________ NGUYỄN XUÂN HẢI ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CỘNG BIÊN ĐỘCÁC XUNG TRÙNG PHÙNG NGHIÊN CỨU PHÂN RÃ GAMMA NỐI TẦNG CỦA HẠT NHÂN Yb VÀ Sm TRÊN LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân Mã số: 62 44 05 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. VƯƠNG HỮU TẤN 2. TS. PHẠM ĐÌNH KHANG ĐÀ LẠT – 2010 1 MỞ ĐẦUMật độ mức hạt nhân là một trong những vấn đề vẫn còn cần được tiếp tụcnghiên cứu. Sự thay đổi mật độ mức hạt nhân do tác động của các hiệu ứngkhác nhau thông qua các tham số mật độ mức là quá trình phức tạp và cầnphải tiến hành nhiều thực nghiệm có độ chính xác cao để làm cơ sở cho cácđánh giá, hiệu chỉnh lại các tham số cũng như các mô hình lý thuyết. Cácnghiên cứu mật độ mức kích thích vùng năng lượng trung gian nằm dưới nănglượng liên kết của nơtron với hạt nhân có khá nhiều ý nghĩa vì nó liên quantrực tiếp đến số liệu sử dụng cho tính toán và thiết kế lò phản ứng. Các nghiêncứu này chỉ có thể thực hiện bằng các phép đo bức xạ gamma do hạt nhân bịkích thích phát ra. Tuy nhiên, loại trừ phông của trường bức xạ gamma, loạitrừ ảnh hưởng của quá trình tán xạ compton vẫn là các vấn đề chưa được xửlý triệt để.Lò phản ứng Hạt nhân Đà Lạt (LPƯHNĐL) đã được đưa vào vận hành khaithác hơn 20 năm, việc nâng cao hiệu quả khai thác các kênh ngang của lòtrong nghiên cứu cơ bản, đào tạo đội ngũ và nghiên cứu ứng dụng là cần thiếtđể phục vụ cho việc xây dựng lò phản ứng nghiên cứu mới cũng như chươngtrình ứng dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hoà bình của đất nước.Phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng, là một phương pháp ghi đohiện đại sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng, cho phép xửlý triệt để bức xạ phông và ảnh hưởng của tán xạ compton. Triển khai thànhcông phương pháp sẽ nâng cao đáng kể trình độ thực nghiệm của đội ngũ làmvật lý hạt nhân thực nghiệm tại Đà Lạt. Đây sẽ là cơ sở để thiết kế, lắp đặt cáchệ đo phức tạp sử dụng nhiều đetectơ trong tương lai. 2Triển khai các nghiên cứu thực nghiệm với độ phức tạp cao có tác dụng thúcđẩy sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực chế tạo các thiết bị điệntử hạt nhân trong nước. Các kết quả luận án cho thấy đội ngũ nghiên cứutrong nước đã có khả năng tự thiết kế, tiến hành những thí nghiệm có độchính xác và phức tạp cao.Tình hình nghiên cứu ngoài nướcVề phương pháp nghiên cứuPhương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng là phương pháp nghiên cứucác trạng thái kích thích của hạt nhân vùng năng lượng dưới Bn rất có hiệuquả. Bằng phương pháp này, nền phông phức tạp của tán xạ compton và cácđỉnh xuất hiện do hiệu ứng tạo cặp đã bị triệt tiêu nên phổ bức xạ gamma thuđược có dạng rất đơn giản. Từ năm 1981, Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân(VLHNCHN) Đubna (Liên Xô cũ) đã xây dựng được hệ phổ kế cộng biên độcác xung trùng phùng sử dụng các đetectơ bán dẫn siêu tinh khiết với việc lưutrữ và xử lý số liệu dưới dạng “sự kiện-sự kiện” trên máy tính. Đến năm 1987thì phương pháp này được triển khai thành một hệ thống đầy đủ. Hiện tại, ởĐubna đang trong giai đoạn thay thế nguồn nơtron từ lò xung sang máy giatốc kích thích nhiên liệu phân hạch nên nhóm thực nghiệm đang phải dừngcác nghiên cứu. Ở Cộng hoà Séc, hướng nghiên cứu này vẫn được tiếp tụcphát triển, hiện nay trong các hội nghị chuyên ngành quốc gia đã có hẳn mộttiểu ban về nghiên cứu phân rã gamma nối tầng. Các báo cáo [63,65,66] tronghội nghị (17÷20/6/2007) cho thấy nhóm nghiên cứu ở Séc có xu hướng thiênvề đánh giá hàm lực và ảnh hưởng của sự phá vỡ liên kết cặp lên mật độ mứcở vùng năng lượng kích thích gần năng lượng liên kết của nơtron với hạtnhân.Về cấu trúc các hạt nhân được lựa chọn 3Các hạt nhân biến dạng nặng có sơ đồ các trạng thái kích thích khá phức tạp.Cấu trúc của các hạt nhân này thể hiện đóng góp của các tương tác một hạt,tương tác quay, chuyển động tập thể và cả tương tác cặp. Vì vậy, trong nhữngnăm gần đây, các hạt nhân biến dạng nặng thường được chọn làm đối tượngnghiên cứu trên chùm nơtron. Tuy nhiên, do khó khăn không khắc phục đượccủa các phương pháp ghi đo bức xạ gamma kinh điển nên số liệu được công bốchủ yếu ở vùng năng lượng dưới 3 MeV. Trong khi về mặt nguyên tắc, nănglượng kích thích càng cao thì mật độ mức kích thích, tính chất phức tạp của nóvà kèm theo là lượng thông tin càng tăng.Một điều đặc biệt là cho tới nay, chỉ có một số phòng thí n ...