Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu giảm phông buồng chì của hệ phổ kế gamma dùng detector HPGe GEM 15P4

Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu giảm phông buồng chì của hệ phổ kế gamma dùng detector HPGe GEM 15P4 tập trung tìm hiểu về phương pháp monte carlo và chương trình MCNP5, các tiêu chí lựa chọn vật liệu che chắn giảm phông, xây dựng bộ số liệu đầu vào, tính đúng đắn của mô hình, tính toán bề dày lớp thiếc và bề dày lớp đồng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu giảm phông buồng chì của hệ phổ kế gamma dùng detector HPGe GEM 15P4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ ĐỖ THỊ THANH VƯỢNG NGHIÊN CỨU GIẢM PHÔNG BUỒNG CHÌ CỦA HỆ PHỔ KẾ GAMMA DÙNG DETECTOR HPGe GEM 15P4 TP. HỒ CHÍ MINH – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ XUÂN ÂN ĐỖ THỊ THANH VƯỢNG NGHIÊN CỨU GIẢM PHÔNG BUỒNG CHÌ CỦA HỆ PHỔ KẾ GAMMA DÙNG DETECTOR HPGe GEM 15P4 Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số: 60 44 05 TP. HỒ CHÍ MINH – 2011 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc của mình đến: TS. Võ Xuân Ân, người Thầy kính mến, đã mang đến cho tôi kiến thức khoa học và phương pháp nghiên cứu khoa học, truyền đạt cho tôi tinh thần học hỏi và tinh thần trách nhiệm cao trong công việc. Người Thầy luôn tận tâm hướng dẫn, nhắc nhở và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Thầy PGS. TS. Lê Văn Hoàng, Thầy TS. Nguyễn Văn Hoa, hai người Thầy đã gợi ý những phương hướng nghiên cứu, đóng góp ý kiến và động viên tôi từ những ngày đầu thực hiện luận văn. Quý Thầy Cô trong Bộ môn Vật lý hạt nhân và Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã đóng góp những ý kiến thảo luận quý báu và luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất để tôi có thể thực hiện các nghiên cứu phục vụ cho luận văn. Bạn Trịnh Hoài Vinh, Thầy Bá Văn Khôi là những người đã luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi từ khi mới bắt đầu cho đến khi hoàn thành luận văn. Xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. 1 MỤC LỤC ................................................................................................... 1 BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. 1 DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................... 3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................... 4 MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN .......................................................................... 4 1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN VẤN ĐỀ GIẢM PHÔNG BUỒNG CHÌ CỦA HỆ PHỔ KẾ GAMMA 4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới............................................................................4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................................8 1.2. CƠ SỞ VẬT LÝ TƯƠNG TÁC CỦA GAMMA VỚI VẬT CHẤT .................... 9 1.2.1. Hấp thụ quang điện ...................................................................................................9 1.2.2. Tán xạ Compton ......................................................................................................11 1.2.3. Hiệu ứng tạo cặp .....................................................................................................14 1.2.4. Bức xạ hãm .............................................................................................................15 1.2.5. Sự suy giảm của bức xạ gamma khi đi qua vật chất ...............................................16 1.3. HỆ PHỔ KẾ GAMMA........................................................................................ 17 1.3.1. Cấu trúc của hệ phổ kế gamma ...............................................................................17 1.3.2. Các đặc trưng kỹ thuật của detetor bán dẫn ............................................................18 1.4. PHÔNG PHÓNG XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM PHÔNG .................. 20 1.4.1. Nguồn gốc phóng xạ môi trường ............................................................................20 1.4.2. Phông phóng xạ trong phổ năng lượng gamma ghi nhận bởi detector ....................25 1.4.3. Các phương pháp giảm phông ................................................................................25 Chương 2: NGHIÊN CỨU GIẢM PHÔNG BUỒNG CHÌ BẰNG CHƯƠNG TRÌNH MCNP5 .................................................................... 30 2.1. PHƯƠNG PHÁP MONTE CARLO VÀ CHƯƠNG TRÌNH MCNP5 .............. 30 2.1.1. Phương pháp Monte Carlo ......................................................................................30 2.1.2. Chương trình MCNP5 .............................................................................................32 2.2. CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHE CHẮN GIẢM PHÔNG ......... 38 2.3. XÂY DỰNG BỘ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO ............................................................. 41 2.3.1. Hệ phổ kế gamma tại PTN VLHN Trường ĐHSP TP.HCM .................................41 2.3.2. Input của chương trình MCNP5..............................................................................47 2.4. TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA MÔ HÌNH ................................................................. 50 2.5. TÍNH TOÁN BỀ DÀY LỚP THIẾC VÀ BỀ DÀY LỚP ĐỒNG ...................... 53 Chương 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ VỀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .............................................................................................. 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 70 PHỤ ...