Luận án NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIÊN PHƯƠNG PHÁP ĐO LIỀU BỨC XẠ GAMMA VÀ NƠTRON DÙNG LIỀU KẾ MÀNG MỎNG NHUỘM MÀU

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐO LIỀU BỨC XẠ GAMMA VÀ NƠTRON DÙNG LIỀU KẾ MÀNG MỎNG NHUỘM MÀU

Ngành:

Vật lý Hạt nhân và Công nghệ Bức xạ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào nghiên cứu và phát triển phương pháp đo liều bức xạ gamma và nơtron sử dụng liều kế màng mỏng nhuộm màu Poly(vinyl alcohol) (PVA). Xuất phát từ tầm quan trọng của liều lượng học trong Vật lý và Công nghệ Hạt nhân, nghiên cứu nhằm giải quyết hạn chế của các liều kế hiện có, đặc biệt trong việc đánh giá độ nhạy và hàm đặc trưng liều cho bức xạ nơtron.

Mục tiêu chính là chế tạo thành công liều kế màng mỏng hữu cơ nhuộm màu có khả năng đo đồng thời liều gamma và nơtron, đồng thời xác định các đặc tính quan trọng như độ nhạy, dải liều và hàm đặc trưng liều. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc chế tạo liều kế cho kiểm soát liều gamma cao tại các cơ sở công nghệ chiếu xạ và liều nơtron tại kênh số 2 của lò nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt.

Các nội dung chính đã thực hiện bao gồm nghiên cứu, chế tạo và ứng dụng liều kế màng mỏng nhuộm màu; khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của liều kế; xác định hàm đặc trưng liều và lựa chọn loại liều kế tối ưu. Luận án đã thành công trong việc chế tạo phim màng mỏng PVA nhuộm màu có khả năng kiểm soát liều phóng xạ gamma trong dải rộng (0-150 kGy) với độ nhạy tối ưu (phim nhuộm Methylene blue). Đây cũng là công trình đầu tiên nghiên cứu tính chất của phim PVA khi chiếu trên chùm nơtron nhiệt tại lò Đà Lạt. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc đưa các chất phụ gia có thể làm tăng độ bền cơ học nhưng giảm độ nhạy với bức xạ nơtron. Mô hình truyền năng lượng đã được áp dụng thành công để xác định đường đặc trưng liều cho cả bức xạ gamma và nơtron. Những đóng góp này đã được công bố trên 07 công trình khoa học, khẳng định tiềm năng ứng dụng của liều kế màng mỏng PVA trong kiểm soát liều cao tại các lò nghiên cứu.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu

  • 1. Lý do chọn đề tài
  • 2. Mục đích của luận án
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Nội dung luận án
  • 5. Bố cục của luận án
  • 6. Ý nghĩa khoa học và những đóng góp mới của luận án
  • 7. Ý nghĩa thực tiễn của luận án

• Chương I. Tổng quan nghiên cứu

  • 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu
    • 1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
    • 1.1.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
  • 1.2 Tổng quan về các loại liều kế
    • 1.2.1 Phân loại liều lượng kế
    • 1.2.2 Một số tiêu chí lựa chọn liều kế cho các dải đo
      • 1.2.2.1 Các tiêu chí lựa chọn
      • 1.2.2.1 Dải liều sử dụng đối với các liều lượng kế
    • 1.2.3 Đơn vị đo liều và định liều bức xạ
      • a) Liều hấp thụ:
      • b) Suất liều hấp thụ:
      • c) Kerma và suất Kerma:
      • d) Dòng rò năng lượng:
      • e) Phương trình cân bằng liều
      • f) Liều chiếu:
      • g) Liều tương đương:
      • h) Hiệu suất hóa bức xạ G và xác suất tạo phân tử kích hoạt:
    • 1.2.4 Một số loại liều kế đo liều cao
      • 1.2.4.1 Nhiệt lượng kế
      • 1.2.4.1 Phương pháp đo liều dựa trên sự ion hóa chất khí
      • 1.2.4.2 Liều lượng kế hoá học

• Kết luận Chương I

• Chương II. Phương pháp và thiết bị nghiên cứu

  • 2.1 Tương tác của bức xạ với vật liệu PVA
    • 2.1.1 Hiệu ứng khâu mạch và ngắt mạch của polymer
    • 2.1.2 Hiệu ứng tách khí
    • 2.1.3 Oxy hóa bức xạ và sau bức xạ của polymer
    • 2.1.4 Sự phá hủy của cấu trúc
    • 2.1.5 Sự biến đổi tính chất vật lý của polymer sau khi chiếu xạ
    • 2.1.6 Sự bảo vệ bức xạ và sự tăng nhạy bức xạ
      • a) Sự bảo vệ bức xạ đối với polymer:
      • b) Sự tăng nhạy đối với các quá trình hóa bức xạ trong polymer:
  • 2.2 Quá trình truyền năng lượng của bức xạ cho vật chất
    • 2.2.1 Hệ số truyền năng lượng tuyến tính
    • 2.2.2 Mô hình truyền năng lượng
    • 2.2.3 Các dẫn xuất của mô hình truyền năng lượng
  • 2.3 Phân tích đọc kết quả liều kế bằng phương pháp quang phổ kế hấp thụ
    • 2.5.1 Phương pháp quang phổ kế hấp thụ
    • 2.5.2 Định luật Lambert-Beer
    • 2.5.3 Cấu tạo thiết bị

• Kết luận Chương 2

• Chương III. Kết quả và thảo luận

  • 3.1 Nghiên cứu đo liều bức xạ gamma dùng liều kế màng mỏng PVA được nhuộm màu
    • 3.1.1 Nguồn chiếu xạ gamma ⁶⁰Co
    • 3.1.2 Chế tạo phim màng mỏng
      • 3.1.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu và hoá chất
      • 3.1.2.2 Các bước gia công chế tạo
        • a) Chuẩn bị chất nhuộm màu
        • b) Chuẩn bị phim nhuộm màu
    • 3.1.3 Sự biến đổi màu và phổ hấp thụ của các phim màng mỏng được nhuộm các màu khác nhau
    • 3.1.4 Xác định đường đặc trưng liều của liều kế nhuộm màu PVA
    • 3.1.5 Đánh giá khả năng nhạy bức xạ của các màu chỉ thị
    • 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch PVA lên khả năng làm việc của phim
    • 3.1.7 Khảo sát sự ảnh hưởng của các chất phụ gia lên giá trị mật độ quang của phim trước và sau khi chiếu xạ gamma
    • 3.1.8 Đánh giá sự ảnh hưởng của axit boric lên phim PVA được nhuộm màu
    • 3.1.9 Đánh giá sai số của liều kế màng mỏng PVA nhuộm màu kiểm soát liều gamma dùng trong phép đo thường quy
  • 3.2 Nghiên cứu một số tính chất của phim PVA nhuộm màu khi chiếu trên chùm nơtron nhiệt tại kênh số 2 của lò nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt.
    • 3.2.1 Nguồn nơtron nhiệt tại kênh số 2, Lò nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt
    • 3.2.2 Chế tạo phim màng mỏng
      • 3.2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu và hoá chất
      • 3.2.2.2 Các bước gia công chế tạo
    • 3.2.3 Khảo sát sự ảnh hưởng của các chất phụ gia lên giá trị mật độ quang của phim sau khi chiếu motron.
    • 3.2.4 Khảo sát trạng thái của phim sau khi chiếu
    • 3.2.5 Khảo sát sự ảnh hưởng của khối lượng axit boric lên chất lượng phim sau khi được chiếu trên nguồn nơtron nhiệt
    • 3.2.6 Đường đặc trưng liều

• KẾT LUẬN CHUNG

• DANH SÁCH CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ