Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tỷ số suất lượng đồng phân trong phản ứng quang hạt nhân của Europium tự nhiên gây bởi chùm bức xạ hãm có năng lượng cực đại trong vùng cộng hưởng khổng lồ

Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả lựa chọn nghiên cứu tỷ số suất lượng đồng phân trong phản ứng quang hạt nhân của Europium tự nhiên gây bởi chùm bức xạ hãm có năng lượng cực đại trong vùng cộng hưởng lưỡng cực khổng lồ. Cụ thể, phản ứng mà chúng tôi quan tâm là 153Eu(y, n)152m1,m2Eu gây bởi chùm bức xạ hãm có năng lượng cực đại 17 MeV và 20.3 MeV.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tỷ số suất lượng đồng phân trong phản ứng quang hạt nhân của Europium tự nhiên gây bởi chùm bức xạ hãm có năng lượng cực đại trong vùng cộng hưởng khổng lồ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -----oOo----- BÙI MINH HUỆ NGHIÊN CỨU TỶ SỐ SUẤT LƢỢNG ĐỒNG PHÂN TRONGPHẢN ỨNG QUANG HẠT NHÂN CỦA EUROPIUM TỰ NHIÊNGÂY BỞI CHÙM BỨC XẠ HÃM CÓ NĂNG LƢỢNG CỰC ĐẠI TRONG VÙNG CỘNG HƢỞNG KHỔNG LỒChuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng caoMã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn: TS. Phan Việt Cương Hà Nội - 2013Luận Văn Tốt Nghiệp Bùi Minh Huệ MỤC LỤCMỞ ĐẦU .................................................................................................................... 3CHƢƠNG I: PHẢN ỨNG QUANG HẠT NHÂN .................................................... 5 1.1. Phản ứng quang hạt nhân ............................................................................ 5 1.1.1. Khái niệm về phản ứng quang hạt nhân .................................................. 5 1.1.2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng quang hạt nhân ........................ 6 1.1.3. Tiết diện và suất lượng của phản ứng quang hạt nhân ........................... 7 1.1.3.1. Tiết diện phản ứng quang hạt nhân ........................................................ 7 1.1.3.2. Suất lượng phản ứng quang hạt nhân ................................................... 10 1.2. Khái niệm trạng thái đồng phân hạt nhân ................................................ 11 1.3. Dịch chuyển gamma ................................................................................... 12 1.3.1. Bức xạ đa cực điện và bức xạ đa cực từ trong các hệ lượng tử. ............ 13 1.3.2. Dịch chuyển giữa các trạng thái của hạt nhân ...................................... 13 1.3.3. Quy tắc chọn lọc trong dịch chuyển gamma .......................................... 14 1.4. Cấu trúc hạt nhân và sự hình thành trạng thái đồng phân ...................... 17 1.4.1. Mẫu vỏ hạt nhân ..................................................................................... 17 1.4.2. Mẫu hạt nhân biến dạng - Mẫu Nilson .................................................. 21 1.4.3. Tính chất phổ của các đồng vị Eu .......................................................... 25 1.5. Tỷ số suất lượng đồng phân ....................................................................... 27CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM ............................................................................. 31 2.1. Phương pháp thực nghiệm ác định tỷ số suất lượng đồng phân................ 31 2.2. Thí nghiệm đo tỷ số suất lượng đồng phân................................................ 34 2.2.1 Nguồn bức xạ hãm từ máy gia tốc electron MT - 25 ............................. 34 2.2.2. Thí nghiệm ác định tỷ số suất lượng đồng phân .................................. 35 2.2.2.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 35 2.2.2.2. Đo và xử lý phổ gamma ...................................................................... 36 2.2.2.3. Một số phép hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác kết quả đo ................... 38 2.2.2.3.1. Hiệu ứng sự hấp thụ tia gamma trong mẫu.................................... 38 2.2.2.3.2. Hiệu ứng thời gian chết và chồng chập xung ................................. 38 2.2.2.3.3. Hiệu ứng cộng đỉnh ....................................................................... 39CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 40 3.1. Hiệu suất ghi của Detector ......................................................................... 40 3.2. Đoán nhận đồng vị phóng xạ ...................................................................... 42 3.3. ác định tỷ số suất lượng đồng phân ......................................................... 48KẾT LUẬN .............................................................................................................. 50TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 53PHỤ LỤC ................................................................................................................. 56Vật lý hạt nhân 2Luận Văn Tốt Nghiệp Bùi Minh Huệ MỞ ĐẦU Trạng thái đồng phân hạt nhân là trạng thái kích thích của hạt nhân có thời giansống dài hơn so với trạng thái kích thích thông thường của hạt nhân (>109s) được tạothành do sự kích thích một hoặc nhiều nucleon trong nó. Trạng thái này còn được gọilà trạng thái kích thích giả bền (meta-stable state). Hạt nhân ở trạng thái này có thểkhử kích thích trở về trạng thái kích thích thấp hơn hoặc trạng thái cơ bản (groundstate) bằng cách phát bức xạ gamma hay trải qua quá trình phân rã (ví dụ như phân rãβ-…) và biến thành hạt nhân khác. Sự tồn tại của các trạng thái này đã đượcWeizsacker giải thích là do sự khác nhau rất lớn giữa spin của nó so với trạng thái cơbản cũng như năng lượng dịch chuyển thấp. Mặc dù trạng thái đồng phân là một trạngthái đơn giản (simple state) nhưng sự tồn tại của nó cũng như các đặc trưng lượng tửliên quan có thể được giải thích bằng rất nhiều mẫu cấu trúc hạt nhân khác nhau như:mẫu vỏ, mẫu biến dạng, mẫu tập thể,… Trạng thái đồng phân có thể hình thành thôngqua phản ứng hạt nhân gây bởi các loại hạt khác nhau. Trong thực nghiệm, người tathường quan tâm đến tỷ số tiết diện h ...