Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả chương trình MCNP5 trong bài toán mô phỏng phổ gamma

Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả chương trình MCNP5 trong bài toán mô phỏng phổ gamma đưa ra mô hình hóa hệ phổ kế gamma bằng chương trình MCNP5, xây dựng chương trình tính toán, kết luận và kiến nghị. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả chương trình MCNP5 trong bài toán mô phỏng phổ gamma BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN BÌNH TRANG LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Thành phố Hồ Chí Minh – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN BÌNH TRANGChuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số: 60. 44. 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ XUÂN ÂN Thành phố Hồ Chí Minh - 2011 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm và giúpđỡ rất lớn từ Thầy cô và gia đình. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình đến: Thầy TS. Võ Xuân Ân, người hướng dẫn khoa học, người đã mang đến cho tôi những kiếnthức phong phú, định hướng phương pháp nghiên cứu khoa học, truyền đạt tinh thần học hỏi, tìm tòivà tận tình chỉ dẫn tôi, giúp tôi vượt qua những trở ngại, vướng mắc trong suốt quá trình thực hiệnluận văn. Thầy TS. Nguyễn Văn Hoa, Thầy PGS. TS. Lê Văn Hoàng, hai người Thầy đã giúp đỡ tôivượt qua giai đoạn khó khăn, đóng góp ý kiến và động viên tôi từ những ngày đầu thực hiện luậnvăn. Thầy TS. Nguyễn Mạnh Hùng, Trưởng khoa Vật lý, trường Đại học Sư Phạm TPHCM đã tạođiều kiện cho tôi được thực hiện luận văn này. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình tôi, bạn bè tôi đã luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôitrong những lúc khó khăn nhất.MỤC LỤC BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮTChữ viết tắt Tiếng Việt Tiếng AnhACTL Thư viện số liệu ACTL ACTivation LibraryENDF Thư viện số liệu ENDF Evaluated Nuclear Data FileENDL Thư viện số liệu ENDL Evaluated Nuclear Data LibraryGe Germanium GermaniumHPGe Detector germanium siêu tinh khiết High Purity GermaniumKHTN Khoa học tự nhiên -MCA Khối phân tích biên độ đa kênh Multi Channel Analyzer Chương trình mô phỏng Monte CarloMCNP Monte Carlo N – Particle MCNPNAS Hãng cung cấp nguồn phóng xạ North American Scientific, Inc.NEA Cơ quan năng lượng hạt nhân Nuclear Energy Agency Mã định dạng các thư viện số liệu hạtNJOY - nhân trong MCNP Nuclear Services & SuppliesNSS Hãng cung cấp nguồn phóng xạ Rost GmbHTP HCM Thành phố Hồ Chí Minh - MỞ ĐẦU Vật lý hạt nhân ngày nay đang có những bước phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vựckhoa học hạt nhân ứng dụng. Từ khi phát hiện ra hiện tượng phóng xạ, việc nghiên cứu các hiệntượng vật lý hạt nhân dựa trên đo đạc phổ phóng xạ ngày càng trở nên phổ biến. Trong đó, lĩnh vựcđo phổ gamma được tập trung nghiên cứu và đem lại nhiều kết quả thực tiễn quan trọng. Hiện nay,công nghệ đo phổ gamma được phát triển ở mức độ cao và được sử dụng phổ biến trong các phòngnghiên cứu. Tại Việt Nam, Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân Hà Nội, Viện Nghiên cứu Hạt nhânĐà Lạt, Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM) và một số phòng thí nghiệm vật lýhạt nhân thuộc các trường đại học đã được trang bị các hệ phổ kế gamma để phục vụ nghiên cứu vàđo đạc, khảo sát các mẫu môi trường. Có hai cách để tiến hành khảo sát phổ gamma, đo đạc trực tiếp hoặc sử dụng chương trìnhmô phỏng. Một trong những chương trình mô phỏng đang được sử dụng rộng rãi hiện nay để giảiquyết các vấn đề trong vật lý hạt nhân là chương trình MCNP5. Đây là một chương trình mô phỏngcó độ tin cậy cao vì đã được kiểm chứng và sử dụng trong nhiều năm qua và ở nhiều phòng thínghiệm trong nước cũng như trên thế giới. Đã có nhiều nghiên cứu trong nước và trên thế giới sử dụng chương trình MCNP5 để xâydựng đường cong hiệu suất, phân bố suất liều, nghiên cứu lò phản ứng … nhưng tiến hành riêng lẻ(chạy đơn). Một số công trình nghiên cứu trong nước gần đây như “tính toán tối ưu hộp chứa mẫuphóng xạ” [8], “xây dựng ma trận đáp ứng nhờ phổ gamma đơn năng” [5] và nhiều công trìnhnghiên cứu khác đã sử dụng chương trình MCNP5 mô phỏng phổ gamma để giải quyết bài toán.Tuy nhiên, khó khăn chính mà các tác giả này gặp phải đó là trong quá trình mô phỏng phải tínhMCNP5 liên tục và nhiều lần, trong khi vẫn chưa có một công cụ giúp kết nối giữa MCNP ...