Luận văn Thạc sĩ Vật lí: Khảo sát đáp ứng của Detector HPGe cho phóng xạ môi trường bằng phần mềm Geant4

Luận văn Thạc sĩ Vật lí: Khảo sát đáp ứng của Detector HPGe cho phóng xạ môi trường bằng phần mềm Geant4 bao gồm những nội dung về tổng quan, bố trí mô phỏng cho hệ đo HPGe, kết quả và nhận xét. Với các bạn chuyên ngành Vật lí thì đây là tài liệu hữu ích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lí: Khảo sát đáp ứng của Detector HPGe cho phóng xạ môi trường bằng phần mềm Geant4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Bích Hậu KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG CỦA DETECTOR HPGe CHO PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG BẰNG PHẦN MỀM GEANT4 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Thành phố Hồ Chí Minh - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Bích Hậu KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG CỦA DETECTOR HPGe CHO PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG BẰNG PHẦN MỀM GEANT4 Chuyên ngành: Vật lí nguyên tử Mã số: 60.44.01.06 LUẬN VĂN THẠC SĨ: VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Võ Hồng Hải Thành phố Hồ Chí Minh – 2013 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình, chu đáo với tinh thần khoa học và trách nhiệm cao của Thầy/Cô trong khoa Vật lý trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh và trong bộ môn Vật Lý Hạt Nhân trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Thành Phố Hồ Chí Minh. Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và kính trọng nhất đến: TS. Võ Hồng Hải không chỉ là Thầy hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, động viên và truyền đạt kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học. Bên cạnh đó, Thầy đã tạo những điều kiện tốt nhất để tôi sớm hoàn thành luận văn. PGS. TS Châu Văn Tạo và các Thầy/Cô trong bộ môn Vật Lý Hạt Nhân đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện luận văn. Ths. Nguyễn Quốc Hùng đã hướng dẫn tôi rất nhiều trong những bước đầu tiên làm quen với chương trình mô phỏng Geant4. Tôi cũng cũng bày tỏ tấm lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy/Cô đã truyền đạt kiến thức trong quá trình học, Phòng Sau Đại Học, Khoa Vật Lý trường Đại Học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ nhiệt tình trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Cảm ơn bạn bè của tôi đã động viên tôi. Cuối cùng, con xin gửi lời biết ơn chân thành tới ba mẹ, gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để con thực hiện việc học và làm luận văn tốt nhất. 1 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 1 MỤC LỤC ........................................................................................................................ 2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................ 4 MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 7 1.1. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất.................................................................... 7 1.1.1. Hiệu ứng quang điện ................................................................................................... 7 1.1.2. Tán xạ Compton.......................................................................................................... 8 1.1.3. Hiệu ứng tạo cặp ....................................................................................................... 10 1.1.4. Hiệu ứng Rayleigh .................................................................................................... 12 1.2. Tương tác của bức xạ muon với vật chất .................................................................... 14 1.3. Giới thiệu phóng xạ môi trường ................................................................................... 16 1.3.1. Các chuỗi phóng xạ nguyên thủy trong tự nhiên ...................................................... 17 1.3.2. Phóng xạ bức xạ vũ trụ muon ................................................................................... 21 1.4. Giới thiệu hệ phổ kế HPGe GC2018 ............................................................................ 22 1.4.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 22 1.4.2. Mô tả đầu dò HPGe GC2018 .................................................................................... 23 1.5. Giới thiệu chương trình mô phỏng Geant4 ................................................................. 25 1.5.1. Giới thiệu chung ....................................................................................................... 25 1.5.2. Cấu trúc chương trình Geant4................................................................................... 25 CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ MÔ PHỎNG HỆ ĐO HPGE.................................................. 27 2.1. Bố trí mô phỏng.............................................................................................................. 27 2.2. Chương trình Geant4 .................................................................................................... 28 2.2.1. Kết cấu hình học và tính chất của các đối tượng ...................................................... 28 2.2.2. Tương tác vật lý ........................................................................................................ 37 2.2.3. Các thiết lập cơ sở ban đầu ....................................................................................... 38 2.3. Chương trình tác động độ phân giải ............................................................................ 40 2.4. Chương trình lưu dữ liệu và vẽ phổ ............................................................................. 41 2.4.1. Chương trình lưu dữ liệu ........................................................................ ...