Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chuẩn năng lượng cho máy gia tốc Tandem Pelltron dùng phản ứng 27 Al (p,ƴ) 28 Si

Đề tài nghiên cứu phản ứng hạt nhân cộng hưởng trên các máy gia tốc nhỏ. Đề tài của luận văn được chọn là: Chuẩn năng lượng cho máy gia tốc Pelletron 5SDH-2 dùng phản ứng 27Al(p,γ)28Si. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Chuẩn năng lượng cho máy gia tốc Tandem Pelltron dùng phản ứng 27 Al (p,ƴ) 28 Si ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ ---***--- NGUYỄN THỊ LÂNCHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO MÁY GIA TỐC TANDEM PELLETRON DÙNG PHẢN ỨNG 27Al (p, γ) 28Si LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ Nguyễn Thị LânCHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO MÁY GIA TỐC TANDEM PELETRON DÙNG PHẢN ỨNG 27Al (p, γ) 28Si Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Lê Hồng Khiêm Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN. Luận văn này là kết quả của quá trình hai năm học tập và nghiên cứucủa em trong trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia HàNội với sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn làhọc viên Cao Học ngành Vật Lý Nguyên Tử, Hạt Nhân và Năng Lượng Caokhóa 2011 - 2013. Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô cùng sâu sắc đến PGS.TS LêHồng Khiêm – Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, đã tận tình hướngdẫn, truyền đạt những kiến thức chuyên ngành và những những bài học vềthực nghiệm trong nghiên cứu khoa học vô cùng quý báu để em có thể hoànthành bản luận văn này. Đồng thời, em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thànhđến Th.S Nguyễn Thế Nghĩa, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên –ĐHQGHN, đã rất nhiệt tình hướng dẫn và chỉ bảo em những kiến thức quantrọng và vô cùng hữu ích về máy gia tốc và các thiết bị điện tử hạt nhân trongsuốt quá trình làm thí nghiệm trên hệ máy gia tốc Pelletron 5SDH-2. Nhờ đómà em có thể thực hiện đề tài này một cách dễ dàng và nhanh chóng. Với tình cảm chân thành, em xin gửi cảm ơn tới các thầy cô tham giagiảng dạy lớp Cao Học Vật Lý, khóa học 2011 – 2013, đã giảng dạy chochúng em trong suốt quãng thời gian chúng em học tập. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn bêncạnh em, động viên, giúp em vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành được đềtài này. Mặc dù đã rất nỗ lực cố gắng, song, chắc chắn luận văn không tránhkhỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sungcủa thầy cô, các anh chị và các bạn. Hà Nội, tháng 10 năm 2013 Học viên Nguyễn thị Lân MỤC LỤCMỞ ĐẦUChương 1 - GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC PHẢN ỨNG 27Al(p,γ)28Si 1.1. Sơ lược về phản ứng hạt nhân…………………………………………………4 1.1.1. Phân loại phản ứng hạt nhân…………………………………………..4 1.1.2. Các định luật bảo toàn…………………………………………………..6 1.1.3. Động học phản ứng hạt nhân…………………………………………..8 27 28 1.2. Vai trò của phản ứng Al(p,γ) Si……………………………………….12 1.3. Một số kết quả nghiên cứu đã có về phản ứng Al27(p,γ)Si28…………...12Chương 2 - TỔNG QUAN VỀ HỆ MÁY GIA TỐC PELLETRON 5SDH-2 VÀ KHẢNĂNG ỨNG DỤNG CỦA NÓ 2.1. Giới thiệu sơ lược cấu tạo của máy gia tốc Pelletron 5SDH-2……….17 2.1.1. Nguồn ion………………………………………………………………..17 2.1.2. Buồng gia tốc chính…………………………………………………….20 2.1.3. Hệ chân không…………………………………………………………..20 2.1.4. Các bộ phận hội tụ, điều chỉnh chùm tia…………………………….22 2.1.5. Các kênh ra trên máy gia tốc, điều chỉnh chùm tia…...……………25 2.2. Nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Pelletron 5SDH-2…….…….......28 2.3. Cơ sở vật lý của máy gia tốc Pelletron 5SDH-2…………………………..29Chương 3 - BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM VÀ DÙNG PHẢN ỨNG Al27(p,y)Si28 ĐỂ CHUẨNNĂNG LƯỢNG 3.1. Bia……………………………………………………………………………….32 3.2. Hệ phổ kế gamma và thu nhận dữ liệu……………………………………...33 3.2.1. Hệ phổ kế………………………………………………………………...33 3.3.2. Các phần mềm thu nhận dữ liệu………………………………………35 3.3.3. Xây dựng đường cong chuẩn cho hệ phổ kế gamma………..……..35 3.3. Các bước tiến hành thực nghiệm………..…….…………..…………......39Chương 4 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………………......41 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNHHình 1.1: Giản đồ năng lượng của phản ứng hạt nhân Al27(p,γ)Si28.Hình 2.1: Cấu tạo của nguồn ion RFHình 2.2: Cấu tạo của nguồn SNICS IIHình 2.3: Sơ đồ thấu kính EinzelHình 2.4: Sơ đồ nguyên lý nam châm tứ cực - ghép đôi.Hình 2.5: Kênh phân tích của máy gia tốc Pelletron 5SDH-2Hình 2.6: Kênh cấy ghép ion máy gia tốc Pelletron 5SDH-2.Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo của máy gia tốc Pelletron 5SDH-2.Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm.Hình 3.2: Sơ đồ khối hệ điện tử.Hình 3.3: Đường cong hiệu suất ghi của det NaI dùng trong thí nghiệm.Hình 3.4: Đường cong chuẩn năng lượng của hệ đoHình 4.1: phổ gamma ứng với năng lượng proton 886keV.Hình 4.2: phổ gamma ứng với năng lượng proton 987 keVHình 4.3: phổ gamma ứng với năng lượng proton 988 keVHình 4.4: phổ gamma ứng với proton năng lượng 989 keVHình 4.5: phổ gamma ứng với proton năng lượng 990 keVHình 4.6: phổ gamma ứng với proton năng lượng 991 keVHình 4.7: phổ gamma ứng với proton năng lượng 992 keV.Hình 4.8: phổ gamma ứng với proton năng lượng 993 keV.Hình 4.9: đồ thị biểu thị mối tương quan giữa năng lượng và số đếm.Hình 4.10: đường cong chuẩn năng lượng cho máy gia tốc. DANH MỤC BẢNGBảng 1.1: Tỉ số phân nhánh và hiệu suất ghi của các phân rã trong hình 1.Bảng 1.2: Cường độ các cộng hưởng tạo thành trong phản ứng Al27(p,y)Si28Bảng 4.1: Số liệu thực nghiệm thu được.Bảng 4.2: Năng lượng được hiển thị và năng lượng thực của proton. MỞ ĐẦU ...