Nghiên cứu và phát triển phương pháp kiểm tra không phá hủy để đánh giá các đặc trưng của vật liệu sử dụng tương tác của bức xạ photon
Trong thời gian từ năm 2018 đến năm 2020, PGS.TS. Trần Thiện Thanh đã phối hợp với các cộng sự tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thực hiện đề tài: “Nghiên cứu và phát triển phương pháp kiểm tra không phá hủy để đánh giá các đặc trưng của vật liệu sử dụng tương tác của bức xạ photon”.
Đề tài hướng đến thực hiện những mục tiêu sau:
- Xây dựng cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích để ước lượng hệ số suy giảm khối, số nguyên tử hiệu dụng, mật độ electron của vật liệu.
- Thiết lập bố trí thí nghiệm đo truyền qua và tán xạ của bức xạ photon. Đưa ra phương pháp hiệu chỉnh cho sự tự hấp thụ của bức xạ photon tán xạ Rayleigh và tán xạ Compton trong mẫu và sự hấp thụ trong môi trường không khí giữa mẫu và đầu dò.
- Đưa ra phương pháp hiệu chỉnh cho hiệu suất ghi nhận tại đỉnh năng lượng toàn phần của đầu dò cho các tia photon tán xạ Rayleigh và tán xạ Compton.
- Đưa ra phương pháp hiệu chỉnh để loại bỏ sự đóng góp của tán xạ nhiều lần trong mẫu mà nó ảnh hưởng đến số đếm của đỉnh suy giảm (đo truyền qua), đỉnh Rayleigh và Compton (đo tán xạ).
- Đạt được bộ dữ liệu thực nghiệm về giá trị hệ số suy giảm khối, số nguyên tử hiệu dụng, mật độ electron của của một số loại vật liệu thông dụng.
Đề tài đã tối ưu hóa cấu hình đầu dò Si(Li) bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo với chương trình MCNP6 để làm tiền đề cho việc thực nghiệm đo tỉ số Rayleigh/Compton. Kết quả cho thấy có sự phù hợp tốt giữa hiệu suất thực nghiệm và mô phỏng với độ sai biệt dưới 4% trong vùng năng lượng từ 12-60 keV của nguồn Am-241. Nội dung này đã được công bố trên tạp chí Radiation Physics and Chemistry.
Tính toán tỉ số Rayleigh/Compton dựa trên các mô hình lý thuyết phương pháp tham số dạng phi tương đối tính NRFF, tham số dạng sử dụng hàm Hartree-Fock tương đối tính RFF và tham số dạng sử dụng hàm Hartree-Fock-Slater tương đối tính của các đơn nguyên tố và so sánh với kết quả tính toán từ phương pháp Monte Carlo trên phần mềm mô phỏng MCNP6 và phương pháp thực nghiệm sử dụng năng lượng 59,5 keV của nguồn Am-241. Các kết quả này đã được công bố trong các tap chí và báo cáo tại hội nghị trong nước.
Nghiên cứu cấu hình đầu dò NaI(Tl) bằng phương pháp đầu dò điểm ảo để xác định nhanh hiệu suất cũng như ứng dụng trong đo đạc tán xạ Compton với các nguồn năng lượng cao như Cs-137. Kết quả này được công bố trên tạp chí Applied Radiation and Isotopes.
Thực nghiệm đo tỉ số Rayleigh/Compton theo số nguyên tử hiệu dụng 10 < Z < 30 với nguồn Am-241 với các hiệu chỉnh sự tự hấp thụ trong mẫu và sự suy giảm khi bức xạ đi trong môi trường. Kết quả này cũng đã được công bố trên tạp chí Nuclear Instrument and Methods in Physics Research Section A.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17743/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
https://vista.gov.vn/
