Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
c. Phương pháp phổ kế gamma và kỹ thuật chuẩn trong

c. Phương pháp phổ kế gamma và kỹ thuật chuẩn trong

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



Nguyên lý chủ yếu của phương pháp này chính là dựa vào đặc điểm về sự

cân bằng phóng xạ trong các dãy các đồng vị phóng xạ tự nhiên của các họ Uran,

lập nên đường cong hiệu suất ghi của thiết bị cho từng vùng năng lượng cụ thể, lựa

chọn ra các đỉnh năng lượng đặc trưng, thơng qua diện tích các đỉnh năng lượng đó

tính tốn ra tỉ số hoạt độ cũng như tỉ lệ về khối lượng của các đồng vị có trong mẫu

đo. Kết quả cho ra sẽ là các đặc trưng về thanh nhiên liệu như thành phần đồng vị,

cấu trúc hóa học, độ giàu



235



U,..với độ chính xác tương đương với các phương pháp



đo phổ alpha hay khối phổ kế.

Cho đến nay, tại Bộ môn Vật lý hạt nhân, trường Đại học Khoa Học Tự

nhiên Hà Nội đã có một số khóa luận tốt nghiệp và luận văn cao học xác định các

đặc trưng của thanh nhiên liệu bằng phương pháp phổ gamma,… Đối với các đề

tàitrên và ngay cả các cơng trình khoa học xác định về tuổi của nhiên liệu hạt nhân

theo phương pháp chuẩn hiệu suất nội mới chỉ sử dụng các mức năng lượng trung

bình và cao trong phổ bức xạ gamma. Trong bản luận văn này sử dụng các đỉnh phổ

gamma năng lượng thấp dưới 300 keV để xác định hàm lượng



235



U trong một số



mẫu nhiên liệu hạt nhân.



CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG URANI SỬ DỤNG

PHỔ KẾ GAMMA

2.1. Phổ kế gamma bán dẫn Gecmani siêu tinh khiết

Trong phân tích urani bằng phương pháp đo phổ gamma, việc nhận diện các

đồng vị căn cứ vào năng lượng của các đỉnh gamma đặc trưng. Hàm lượng nguyên

tố dựa trên cơ sở đo cường độ của các tia gamma. Ngày nay, với sự phát triển của

công nghệ bán dẫn, và sự phát triển mạnh của các hệ phổ kế gamma với đetectơ bán

dẫn gecmani siêu tinh khiết với độ phân giải năng lượng cao, phương pháp phân



30



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



tích urani dựa trên cơ sở đo bức xạ gamma phát ra từ phân rã phóng xạ tự nhiên

được sử dụng rất phổ biến.

2.1.1. Hệ phổ kế gamma bán dẫn

Các mẫu nghiên cứu được đo trên 02 hệ phổ kế gamma bán dẫn gecmani siêu

tinh khiết: trên hình 2.1 là sơ đồ hệ phổ kế gamma bán dẫn siêu tinh khiết dải rộng

tại bộ môn vật lý hạt nhân, đã được sử dụng đo phổ của nhiên liệu Urani trong phân

rã này.

Đetectơ giải rộng BE5030 với tinh thể bán dẫn bản mỏng loại CP-5F/RDC

do hãng Canberra cung cấp, có đường kính 80,5 mm, dày 31 mm, diện tích hiệu

dụng là 5000 mm2, độ phân giải năng lượng tại các mức 5,9 keV, 122 keV và 1332

keV lần lượt là 0,5 keV; 0,75 keV và 2,2 keV. Hệ phổ kế có thể ghi nhận bức xạ

gamma trong dải năng lượng rộng từ 3 keV tới 3 MeV. Độ phân giải năng lượng ở

vùng năng lượng thấp của đetectơ BEGe tương đương với độ phân giải năng lượng

của đetectơ Ge năng lượng thấp, độ phân giải năng lượng ở vùng năng lượng cao

tương đương với độ phân giải năng lượng của đetectơ đối xứng trục chất lượng tốt..

Khi bức xạ gamma bay vào đầu dò, do tương tác của bức xạ gamma với vật chất,

các cặp điện tích trong đầu dò sẽ được hình thành. Số lượng cặp điện tích này tỷ lệ

với năng lượng của tia gamma bị hao phí trong đầu dò. Các khối điện tử có nhiệm

vụ xử lý các xung này và sau đó hiển thị trên máy tính dưới dạng phân bố của tia

gamma được ghi nhận theo năng lượng của chúng.



31



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



Hình 2.1. Hệ phổ kế gamma BEGE tại Bộ môn Vật lý hạt nhân, khoa Vật lý.



Hình 2.2. Detetor bán dẫn HPGe model GLP-10180/07 (ORTEC) tinh thể

mỏng tại Viện Đồng vị phóng xạ Hungari.

Đêtectơ HPGe bản mỏng model GLP-10180/07 của hãng ORTEC, Mỹ với

vùng hoạt của tinh thể có đường kính 10 mm, diện tích 80 mm2, chiều sâu 7mm.

Phân giải năng lượng 180 eV tại đỉnh 5.9 keV và 485 eV tại đỉnh 122 keV, kích

thước vỏ nhơm là 70 mm, bề dày cửa số Be 0,13 mm (hình 2.3). Phần mềm

GammVision được sử dụng đề ghi nhận lưu trữ và phân tích phổ gamma.



32



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



 Một số thơng số kỹ thuật đặc trưng của hệ phổ kế gamma bán dẫn BEGe –

Canberra:

Đầu dò bán dẫn BEGe, Model BE5030 :

Đetectơ BE5030 với tinh thể bán dẫn bản mỏng loại CP-5F/RDC do hãng

Canberra cung cấp, có đường kính 80,5 mm, dày 31 mm, diện tích hiệu dụng là

5000 mm2, độ phân giải năng lượng tại các mức 5,9 keV, 122 keV và 1332 keV lần

lượt là 0,5 keV, 0,75 keV và 2,2 keV. Hệ phổ kế có thể ghi nhận bức xạ gamma

trong dải năng lượng rộng từ 3 keV tới 3 MeV. Độ phân giải năng lượng ở vùng

năng lượng thấp của đetectơ BEGe tương đương với độ phân giải năng lượng của

đetectơ Ge năng lượng thấp, độ phân giải năng lượng ở vùng năng lượng cao tương

đương với độ phân giải năng lượng của đetectơ đối xứng trục chất lượng tốt.

Quan trọng nhất là đetectơ BEGe có hình dạng mỏng và to bản, giúp tăng

hiệu suất ghi dưới 1 MeV cho mẫu có cấu trúc hình học điển hình.Hình dạng

đetectơ được chọn sao cho hiệu suất ghi tối ưu đối với các bức xạ năng lượng thấp

của mẫu thực tế để phân tích phổ gamma. BEGe có phơng nền thấp hơn so với

đetectơ đối xứng trục điển hình vì nó còn có độ phân giải tốt với bức xạ năng lượng

cao, phơng có nguồn gốc vũ trụ xun vào phòng thí nghiệm trên mặt đất và năng

lượng gamma từ các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên ví dụ như 40K và 208Tl. Đetectơ

BEGe và hệ thống khuyếch đại thường được tối ưu hóa cho mức năng lượng thấp

hơn 40000 MeV/s. Độ phân giải được xác định với thời gian hình thành xung trong

khoảng từ 4 ÷ 6 μs.

Đetectơ sử dụng trong luận văn này là loại detectơ bán dẫn Gecmani giải

năng lượng rộng (BEGe) model BE5030, số Seri 12078311, được làm lạnh bằng

điện cần 24 giờ, đưa nhiệt độ detector từ nhiệt độ phòng 300 K xuống nhiệt độ làm

việc của hệ là 90 K, đetectơ do hãng Canberra sản xuất. Phần mềm Genie 2000

được sử dụng để ghi nhận, lưu trữ và phân tích phổ. Khi bức xạ gamma bay vào đầu

dò, do tương tác của bức xạ gamma với vật chất, các cặp điện tích trong đầu dò sẽ

được hình thành. Số lượng cặp điện tích này tỷ lệ với năng lượng của tia gamma bị



33



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



hao phí trong đầu dò. Các khối điện tử có nhiệm vụ xử lý các xung này và sau đó

hiển thị trên máy tính dưới dạng phân bố của tia gamma được ghi nhận theo năng

lượng của chúng.

Buồng chì:

Để giảm bớt phơng do các đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo phân bố

xung quanh detector làm ảnh hưởng tới kết quả phân tích phổ gamma đo được, điều

tất yếu là phải có vật liệu che chắn thích hợp. Với detector BEGe dạng thẳng đứng

sử dụng buồng chì có vỏ ngồi làm bằng thép cacbon phơng phóng xạ thấp dày 9,5

mm, phần chì phơng thấp dày 10cm, lớp che chắn bên trong làm bằng kẽm có

phơng phóng xạ dày 1mm và đồng tinh khiết dày 1,6 mm, trọng lượng 950 kg.

Khối tiền khuyếch đại, model Canberra 2002C:

Tiền khuyếch đại được nối trực tiếp với detector. Khả năng tốc độ đếm>

30000 số đếm / s (60Co ), lối vào cao thế cung cấp cho đetectơ từ 0 đến ± 5 kV DC,

lối ra cấm cao thế ±12V,độ ổn định hệ số khuếch đại < 0,005 % với dải nhiệt độ 0

đến +500C. Nhiệm vụ của nó là khuyếch đại sơ bộ tín hiệu từ đetectơ.Khối tiền

khuếch đại quyết định độ phân giải năng lượng của phổ kế.Các phổ kế sử dụng

detector Ge thường được sử dụng tiền khuyếch đại nhạy điện tích. Đặc điểm quan

trọng của loại này là nó khơng phụ thuộc vào sự biến đổi điện dung của detector

nhờ sự tích phân điện tích trên một tụ phản hồi. Khối tiền khuếch đại thường được

đặt sát với detector và làm lạnh để giảm mức ồn nhiệt. Tiếng ồn trong tiền khuyếch

đại nhạy điện tích phụ thuộc vào ba yếu tố : tranzito trường, điện dung lối vào và

điện trở lối ra.

Khối khuyếch đại phổ, model Canberra 2026:

Có hệ số khuyếch đại thơ điều chỉnh được bằng chuyển mạch có 8 vị trí X5;

10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000. Hệ số khuyếch đại tinh điều chỉnh được bằng chiết

áp nhiều vòng chính xác, khoảng cách điều chỉnh từ 0,5 ÷ 1,5 của thang khuyếch

đại tương ứng. Thời gian hình thành xung điều chỉnh được bằng núm chuyển mạch,

có 6 vị trí 0,5; 1; 2; 4; 6; 12 μs có nhiệm vụ khuếch đại tiếp xung ra từ tiền khuếch



34



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



đại ( thông qua biên độ nhỏ hơn 1 V) lên đến khoảng giá trị thích hợp để có thể xử

lý một cách dễ dàng và chính xác. Ngồi ra trong khối này còn có các mạch tạo

dạng xung nhằm cải thiện tỉ số tín hiệu / tiếng ồn ( S/ N ) và ngăn ngừa sự chồng

chập xung. Trong các mạch tạo xung thì mạch CR-RC thường hay được sử dụng

nhất. Mạch vi phân CR có tác dụng đối với phần đi của xung và có thể coi như

một bộ lọc chỉ cho tần số thấp qua. Kết hợp hai mạch này ta có thể được xung lối ra

có dạng gần Gauss và có tỉ số S/N tối ưu.

Khối cao thế, model Canberra 3106D:

Là một khối cao thế phù hợp với tất cả các loại đetectơ có mức điện áp trên 6

kV và cường độ dòng trên 30 μA. Điện thế lối ra có thể thay đổi liên tục từ ± 30 V

tới ±6000 V. Với các đetectơ dùng thế thấp, có một lối ra thứ 2 với điện thế trung

bình trong khoảng từ ±3 V tới ± 600 V và phải đảm bảo độ ổn định. Do vậy khối

cao thế thường có các mạch điện tử cho phép điều chỉnh q trình trơi do thay đổi

nhiệt độ hoặc điện áp nguồn nuôi. Do khối tiền khuếch đại chứa tranzito trường nên

cao thế đặt trên detector phải được nâng lên hoặc hạ xuống một cách từ từ, tránh

tăng hoặc giảm một cách đột ngột dẫn đến có thể làm hỏng tranzito trường.

Khối phân tích đa kênh:

Gồm có bộ biến đổi tương tự số và bộ phân tích đa kênh (MCA).Bộ biến đổi

tương tự số biến đổi xung lối ra của khối khuyếch đại phổ thành giá trị số. Phương

pháp phổ biến nhất là phương pháp Wilkinson: biên độ xung lối vào V 0 được so

sánh với điện áp tăng tuyến tính V r cho đến khi Vr = V0 thì xuất hiện một xung mở

cổng. Độ rộng của xung này bằng khoảng cách thời gian cần thiết để V r = V0.Trong

thời gian cổng được mở các xung đồng hồ tần số cao được đi qua cổng và được đếm

bởi bộ đếm địa chỉ. Số đếm này tỉ lệ với biên độ xung lối vào V 0 và xác định địa chỉ

cho xung lối vào trong bộ phân tích đa kênh và tại địa chỉ này bộ nhớ số đếm sẽ

tăng thêm một đơn vị. Các tia gamma có năng lượng khác nhau lần lượt được biến

đổi như vậy sẽ tạo ra một hình ảnh phân bố biên độ xung (phân bố tia gamma theo

năng lượng của chúng ) hay còn gọi là phổ gamma.



35



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



2.1.2. Phân tích phổ gamma

Mục đích chính của việc phân tích phổ gamma là xác định năng lượng và

diện tích các đỉnh phổ làm cơ sở cho việc nhận diện nguyên tố và xác định hoạt độ

phóng xạ. Phổ gamma ghi nhận bao gồm một số đỉnh hấp thụ toàn phần của vạch

bức xạ gamma nằm trên một nền Compton liên tục. Đỉnh này là kết quả tương tác

của bức xạ gamma với vật liệu đêtectơ. Kết quả của quá trình tương tác là toàn bộ

năng lượng của bức xạ gamma được giải phóng trong thể tích của đêtectơ. Hoạt độ

phóng xạ được xác định dựa trên diện tích của các đỉnh đặc trưng của bức xạ

gamma. Diện tích đỉnh phổ gamma thường xác định bằng việc làm khớp các số liệu

đo được với một hàm giải tích thích hợp và tích phân hàm đó để tính diện tích đỉnh

Hàm này sẽ chứa các tham số tự do và chúng được tìm bằng thuật tốn làm khớp

bình phương tối thiểu phi tuyến. Thông thường chọn dạng hàm Gauss để mô tả đỉnh

hấp thụ tồn phần.

Trong thực tế đỉnh có thể có đi chủ yếu ở phía năng lượng thấp của đỉnh, đặc biệt

là khi tốc độ đếm lớn. Do đó hầu hết các hàm đều bao gồm phần chính là Gauss

cộng thêm số hạng hiệu chỉnh tính đến phần đi của đỉnh. Người ta thường sử

dụng hàm e-mũ cho phần đuôi của đỉnh phổ. Các hàm biểu diễn dạng của phông

thường được xây dựng với hai phần, phần thứ nhất thường là một đa thức bậc thấp

mô tả phần phông bên trái năng lượng cao của đỉnh và nằm dưới toàn bộ vùng đỉnh,

phần thứ hai là một hàm mô tả sự tăng dần xấp xỉ bước đối với bên năng lượng thấp

của đỉnh. Phông nằm dưới chân đỉnh thường được mô tả bằng một đa thức bậc

hai.Đối với trường hợp cần phân tích các đỉnh chập nhau, người ta thường dùng

hàm khớp là tổng của các hàm với các giá trị khác nhau của các tham số.

Hiện nay, việc phân tích phổ thường được thực hiện với sự trợ giúp của các

chương trình máy tính. Phân tích phổ sử dụng các chương trình máy tính có tốc độ

xử lý nhanh, có thể nhận biết và xử lý hầu hết các đỉnh với chất lượng tốt. Các số

liệu thu được cho biết đầy đủ các thông tin về phổ gamma bao gồm vị trí năng

lượng, diện tích, độ phân giải của các đỉnh gamma, số đếm phông cùng với các sai

số phân tích, ngồi ra còn có các thơng tin về thời gian đo, thời gian chết, các tham



36



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



số chuẩn năng lượng, chuẩn hiệu suất ghi,… Tuy nhiên trong nhiều trường hợp,

chúng ta vẫn cần thiết phải có những can thiệp trực tiếp như để phát hiện ra những

bất thường của phổ, quyết định những phổ hoặc những đỉnh phổ cần xử lý, đối với

các đỉnh chập cần phải có những xử lý đặc biệt,… Từ những lý do này mà các

chương trình có rất nhiều cách tuỳ chọn, linh hoạt và thích hợp với các yêu cầu đặt

ra trong việc ghi nhận và phân tích phổ gamma.

Phổ gamma tự nhiên của các mẫu thường khá phức tạp. Các tia gamma phát

ra từ nhiều sản phẩm phóng xạ của các dãy



238



U-



206



Pb;



235



U-



207



Pb và



232



Th-



208



Pb.



Do đó muốn phân tích định lượng từng nguyên tố cần sử dụng phổ kế gamma bán

dẫn với các đetectơ có kích thước khác nhau, thích hợp cho từng giải năng lượng..

Trong suốt quá trình đo phải đảm bảo che chắn tốt để giảm phơng phóng xạ tự

nhiên và đảm bảo cho hình học mẫu - đetectơ không thay đổi. Muốn tăng hiệu suất

đo cần giảm khoảng cách mẫu - đetectơ.

2.2. Phương pháp xác định hàm lượng urani sử dụng phổ kế gamma

2.2.1. Cơ sở của phương pháp phổ gamma

Các đồng vị phóng xạ khi phân rã alpha hoặc beta tạo thành các hạt nhân

khác. Hạt nhân con được tạo thành, thường ở trạng thái kích thích, sẽ phát ra các

bức xạ gamma đặc trưng có năng lượng hồn tồn xác định.

Với mỗi đồng vị phóng xạ xác định, số tia gamma phát ra từ mẫu tỉ lệ thuận

với khối lượng của đồng vị phóng xạ có trong mẫu. Giả sử khối lượng đồng vị

phóng xạ có trong mẫu là m, chu kỳ bán rã là T1/2, cường độ hay xác suất phát ra tia

gamma khảo sát là Br thì số tia gamma Nphát ra từ mẫu trong một đơn vị thời

gian sẽ là:



(2.2) A: là hoạt độ đồng vị quan tâm.



NA = 6,023.1023 là số Avogadro.

là hằng số phân rã, µ: là số khối của đồng vị.



37



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



2.2.2. Mối liên hệ giữa tỉ số khối lượng và tỉ số hoạt độ

Nền tảng căn bản của phương pháp phổ gamma chính là việc sử dụng các tia

gamma đa nhóm, nghĩa là đo hai hay nhiều đỉnh gamma với năng lượng tương tự

nhưng từ đồng vị khác nhau, trong cùng một vùng năng lượng. Sau đó, tính tỷ lệ

hoạt độ của hai đồng vị khác nhau, từ tỉ lệ hoạt độ có thể suy ra được các tính chất

khác như độ giàu, hàm lượng hay “tuổi” của nhiên liệu hạt nhân. Việc tính tỉ lệ hoạt

độ được thể hiện qua biểu thức sau:

(2.3)

trong đó A1, A2 là các hoạt độ của hai đồng vị 1 và 2 tương ứng; n1, n2 là tốc độ

đếm tại các đỉnh tương ứng với các tia gamma γ1 và γ2 với một năng lượng cụ thể

E1 và E2 từ đồng vị 1 và 2 tương ứng; Br1 và Br2 là cường độ của tia γ1 và γ2, các

giá trị Ω1, Ω2 là góc khối chiếu tới đetectơ của γ1 và γ2, hai giá trị này thực chất là

hồn tồn giống vì được đo trên cùng 1 mẫu và cùng 1 phép đo, ε1, ε2 là hiệu suất

ghi đo ứng với các mức năng lượng E1 và E2 của tia γ1, γ2 từ hai đồng vị tương

ứng; τ1 và τ2 là hệ số truyền dẫn gamma đến detector tương ứng với γ1 và γ2.

Từ biểu thức 2.2, qua giản ước và biến đổi, ta có được:

(2.4)

trong đó hàm là hàm của các giá trị E 2i có được từ các tia γ i của đồng vị thứ 2. Hàm

này được gọi là hàm hiệu suất ghi. Hàm hiệu suất ghi tương ứng f phụ thuộc vào

năng lượng nhưng không phụ thuộc vào hàm lượng nguyên tố đang xét.

Dựa vào các tia gamma do đồng vị thứ hai phát ra, thực nghiệm xác định tốc

độ đếm tại đỉnh hấp thụ, đồng thời biết được hệ số phân nhánh, từ đó xây dựng

được đồ thị mơ tả sự phụ thuộc của tỷ số hay hàm f(E) vào năng lượng, đồ thị này

còn được gọi là đường cong hiệu suất ghi vì nó thể hiện hiệu suất ghi đo của thiết bị

theo các mức năng lượng trong 1 vùng phổ. Phương pháp tính tỉ số hoạt độ dựa trên

đường cong hiệu suất ghi này được gọi là kỹ thuật chuẩn trong hay hiệu chỉnh nội.

Hoạt độ A của một đồng vị phóng xạ được biểu diễn qua biểu thức sau:



38



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



(2.5)

trong đó:



N là số hạt nhân phóng xạ

m: khối lượng đồng vị có trong mẫu đo.

λ: Hằng số phân rã của đồng vị.

: Số khối của đồng vị.

NA: Số Avogadro.



Kết hợp hai biểu thức 2.4 và 2.5 ta sẽ có được biểu thức tính tỉ số khối lượng

giữa hai đồng vị như sau:

Suy ra:



(2.6)

(2.7)



trong đó:



n1: là tốc độ đếm tại vạch năng lượng đặc trưng của đồng vị 1.

Brγ1: Tỉ số rẽ nhánh tia gamma đặc trưng của đồng vị 1.

: Hàm biểu diễn đường cong hiệu suất ghi, được xây dựng dựa trên

các mức năng lượng đặc trưng cho đồng vị 2.



Như vậy, dựa trên kỹ thuật chuẩn trong, sau khi xây dựng được đặc trưng của

hiệu suất ghi, ta hồn tồn có thể tính tốn được tỉ số hoạt độ cũng như tỉ số khối

lượng của các đồng vị bất kỳ có trong mẫu đo thơng qua biểu thức 2.6 và 2.7. Từ

đó có thể xác định được thành phần đồng vị cũng như hàm lượng của mỗi đồng vị

có trong mẫu nhiên liệu cần đo.

Cụ thể, hàm lượng (hay còn gọi là độ giàu) các đồng vị Urani có thể tính

thơng qua tỉ số khối lượng hay tỉ số hoạt độ bằng các biểu thức sau:

. 100%



(2.8a)



Thay (2.7) vào (2.8a) ta có:(2.8b)

Thay số: U235: T= 7,04.108 năm; µ = 235

U238: T= 4,47.109 năm; µ = 238

U234: T= 2,46.105 năm; µ = 234



39



Luận văn Thạc sĩ



Đặng Đình Ngọc



q235 



Vào biểu thức (2.8b) ta có:



1

A

A

1  3.479.10 4. U 234  6.43. U 238

AU 235

AU 235 .100% (2.9)



2.2.3. Các vạch phổ dùng để xác định tỷ số hoạt độ các đồng vị Urani

Trong một mẫu nhiên liệu Urani thường chứa hầu như tất cả các đồng vị

Uran cũng như các con cháu của nó. Qua quá trình làm giàu, lược bỏ các thành phần

con cháu, chỉ còn lại các đồng vị chính của Uran là



238



U,



234



U và



235



U, sau một thời



gian nhất định, lượng đồng vị này sẽ sản sinh ra các chuỗi phân rã mới gồm các con

cháu của nó. Với thời gian nhốt mẫu đủ dài, các chuỗi phân rã này sẽ đạt được trạng

thái cân bằng, khi đó có thể căn cứ vào các hoạt độ của con cháu để suy ngược ra

hoạt độ của đồng vị mẹ. Như vậy hoạt độ của các đồng vị Uran hồn tồn có thể

được tính từ các đỉnh phổ đặc trưng của các đồng vị con cháu của nó.

Trong vùng năng lượng thấp, việc tính tốn hoạt độ của các đồng vị Urani có

thể sử dụng những đỉnh năng lượng thống kê trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Các vạch phổ được có thể sử dụng để xác định tỉ lệ hoạt độ.

Đồng



Năng lượng



vị mẹ



(keV)



238



235



U



U



Dạng



Cường độ tia



Đồng vị



Chu kỳ bán



γ (%)



phát







238



49,55 ± 0,06



γ



0,064 ± 0,008



63,29 ± 0,02



γ



3,70 ± 0,40



234Th



24,1 ngày



83,30 ± 0,05



γ



0,060 ± 0,006



234Th



24,1 ngày



92,38 ± 0,01



γ



2,13 ± 0,20



234Th



24,1 ngày



92,80 ± 0,02



γ



2,10 ± 0,21



234Th



24,1 ngày



258,227 ± 0,003



γ



58,5700 ± 0,0024



γ



0,0764 ±

0,0024

0,462 ± 0,025



40



U



4,47x109



234



Pa-m



231



Th



năm



6,7 giờ

25,52 giờ



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

c. Phương pháp phổ kế gamma và kỹ thuật chuẩn trong

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×