LUẬN văn sư PHẠM vật lý tìm HIỂU HIỆN TƯỢNG PHÓNG xạ và các ỨNG DỤNG của nó TRONG CUỘC SỐNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƢ PHẠM
M N SƢ PHẠM V T

T M HI U V HIỆN TƢỢNG PH NG Ạ
V C C

NG

NG C

NÓ TRONG CU C S NG

uận văn tốt nghiệp
Ngành: SƢ PHẠM V T

Gi o viên hƣớng dẫn :

Sinh viên thực hiện :

Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Nguyễn Nhật Quyên
Mã số SV: 1090178
ớp: Sƣ Phạm Vật ý
Khóa: 35

Cần Thơ, năm 2013


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

M ƠN
Trong qu tr nh thự hiện
ngo i n lự

n th n m

l th y gi o hư ng

t i m

n nhận ư

gặp kh ng t kh khăn
sự gi p

n Ho ng Xuân Dinh, nên

tận t nh

nhi u v n

th y

n n y m

n

, nhưng
, ặc iệt

ho n th nh luận văn

m nh
L i

u ti n m xin h n th nh

môn Sư ph m Vật l
Ti p

m n trư ng

t o i u kiện thuận l i, ung

n m xin h n th nh

t nh ho m trong th i gi n qu

ih

C n Th , kho Sư ph m,

p t i liệu

m thự hiện

m n th y Ho ng Xu n Dinh v t t

V

m

ng

m n

n

n

gi p

t in y

gi p
m trong l

khăn
C n Th , ng y 2 th ng

năm

2

Sinh vi n thự hiện
Nguy n Nhật Quy n

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 1

tận
kh


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

M
Ph n M

U ..................................................................................................................... 7

Ph n N I DUNG ................................................................................................................ 10
Chư ng : M T S V N
X H I V PH NG X ................................................... 10
TR N TH GI I V TRONG N C ........................................................................... 10
1.1 Tr n th gi i.................................................................................................................. 10
1.2 Trong nư ................................................................................................................... 11
Chư ng : LỊCH SỬ PHÁT HIỆN ...................................................................................... 13
V QUY LUẬT PHÂN R PH NG X ....................................................................... 13
2.1 Ph t hiện hiện tư ng ph ng x tự nhi n......................................................................... 13
2.2 Quy luật ph n r ph ng x ............................................................................................. 13
Ph n r ph ng x
n gi n ......................................................................................... 13
2.
Chu i nhi u ph n r ph ng x .................................................................................... 16

Chu i h i ph n r ph ng x ..................................................................................... 16
Chu i ph n r ph ng x ...................................................................................... 16
2.2.2.3 C n ằng ph ng x .................................................................................................. 17
Chư ng 3: CÁC
I L ỢNG ẶC TR NG .................................................................... 19
V CÁC ƠN VỊ O L ỜNG PH NG X ................................................................. 19
3.1 C
i lư ng ặ trưng ................................................................................................ 19
3
Ho t ...................................................................................................................... 19
3
Chu kỳ n r T / ..................................................................................................... 19
3 3 Hằng số ph ng x ....................................................................................................... 19
3 4
i sống trung nh  ................................................................................................. 19
3.2 C
n v o lư ng ph ng x ....................................................................................... 19
3
n v Curi .............................................................................................................. 19
3
n v R ngh n ......................................................................................................... 20
3.2 3
n v R ................................................................................................................. 20
3 4
n v R m ................................................................................................................ 20
3 5 Ph n iệt giữ
n v li u lư ng ph ng x v i n v ho t
ph ng x ..................... 20
3.3 C
nh luật hi phối hiện tư ng ph ng x ................................................................... 20

33
nh luật o to n iện t h ........................................................................................ 20
33
nh luật o to n số khối .......................................................................................... 21
3 3 3 nh luật o to n năng lư ng.................................................................................... 21
3 3 4 nh luật o to n xung lư ng ................................................................................... 21
3 3 5 nh luật o to n spin ............................................................................................... 21
3 3 6 nh luật o to n t nh hẵn lẻ ................................................................................... 21
Chư ng 4: TÌM HIỂU CÁC TIA PH NG X .................................................................... 22
V HIỆN T ỢNG PH NG X TRONG TỰ NHI N ................................................... 22
4.1 Ph n r ....................................................................................................................... 22
4
Quy tắ
h huy n ................................................................................................... 22
4
C t nh h t
ph n r lph .................................................................................. 23
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

4.1.2.1 X
nh
ặ trưng
ph n r lph .............................................................. 23

4
Th i gi n n r v năng lư ng .............................................................................. 24
4
3 C u tr tinh t ........................................................................................................ 24
4 3 i u kiện v năng lư ng ối v i ph n r lph .......................................................... 24
4 4 C h ph n r lph .................................................................................................. 25
4.2 Ph n r  ....................................................................................................................... 26
4
C lo i ph n r
t .................................................................................................. 26
4.2.1.1 Phân rã- ................................................................................................................. 26
4.2.1.2 Phân rã + ............................................................................................................... 28
4
3 Chi m l tron quỹ o ........................................................................................... 28
4.2.1.4 Các t nh h t
n
ph n r
t ...................................................................... 30
4
C n ằng năng lư ng trong ph n r
t ..................................................................... 30
4.2.2.1 Phân rã - ................................................................................................................ 30
4.2.2.2 Phân rã + .............................................................................................................. 31
4.3 D h huy n g mm ...................................................................................................... 32
4 3 C t nh h t
h huy n g mm ........................................................................ 32
43
S ồ h huy n g mm ....................................................................................... 32
43
Năng lư ng

ứ x g mm ............................................................................... 33
4.4 H ph ng x .................................................................................................................. 33
4 4 H Ur ni .................................................................................................................... 34
4 4 H A tinium .............................................................................................................. 35
4 4 3 H Thori .................................................................................................................... 36
4 4 4 K t luận...................................................................................................................... 36
4 4 5 H N ptuni................................................................................................................. 38
Chư ng 5: CÁC PH ƠNG PHÁP GHI O BỨC X ....................................................... 39
5.1 D t t r hứ kh .......................................................................................................... 39
5
Mi n I: Mi n t i h p .................................................................................................. 40
5
Mi n II: Mi n uồng ion h ...................................................................................... 40
5 3 Mi n III: Mi n ống m tỷ lệ ..................................................................................... 40
5 4 Mi n IV: Mi n ống m G ig r-Muller ...................................................................... 40
5 5 Mi n V: Mi n ph ng iện ......................................................................................... 41
5.2 Buồng ion h ............................................................................................................... 41
5 3 ng m t lệ ................................................................................................................ 42
5 4 ng m Geiger- Nucler ............................................................................................... 42
5.4 Nguy n tắ ho t ng ................................................................................................. 42
54
ặ trưng pl t u ....................................................................................................... 42
5 4 3 Th i gi n h t v th i gi n hồi phụ ........................................................................... 43
CH ƠNG 6: PH NG X TỰ NHI N............................................................................... 44
V CÁC ỨNG D NG C A N .................................................................................... 44
6.1 C
ồng v ph ng x trong t ng sinh quy n ................................................................. 44
6
Ph ng x trong t ..................................................................................................... 44
6

C
y ph ng x tự nhi n ...................................................................................... 44
6
C
ồng v ph ng x kh ...................................................................................... 47
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

6
Ti v trụ.................................................................................................................... 48
6
Nguồn gố v th nh ph n
ti v trụ ................................................................... 48
6
Th nh ph n ứng ..................................................................................................... 49
6
3 Th nh ph n m m ..................................................................................................... 50
6.2 C
i lư ng v
n v o li u ứ x ......................................................................... 51
6
Ho t ...................................................................................................................... 51
6
Li u ứ x ................................................................................................................ 51

6 3 Li u tư ng ư ng sinh h v li u hiệu ụng ............................................................. 51
6 4 X su t hiệu ứng ng u nhi n
ứ x ................................................................... 53
6.2.5 Li u gi i h n ho phép ............................................................................................... 53
6 3 Chi u x ngo i ........................................................................................................... 53
63
Bứ x g mm từ
nguồn ph ng x trong t ................................................. 53
63
Ph ng x
ti v trụ ............................................................................................ 54
6 3 3 C vùng
thư ng
ph ng x tự nhi n ......................................................... 54
6 3 Chi u x trong ............................................................................................................ 55
6.3.2.1 Dãy 238U ................................................................................................................ 55
63
R on v
s n ph m ph n r
n .................................................................... 57
63 3C
ồng v ph ng x
nguồn gố tử ti v trụ ..................................................... 57
63 4C
ồng v ph ng x
i kh ................................................................................ 58
6 3 5 Những vùng
hi u x trong t thư ng ............................................................... 58
6 3 3 Li u hiệu ụng tổng ng ( hi u x ngo i v hi u x trong) ..................................... 58
6.4 Phư ng ph p ph ng x tự nhi n x

nh ni n i ......................................................... 60
6.4.1 Nguyên lý................................................................................................................... 60
6 4 Phư ng ph p Ur n- Chì.............................................................................................. 61
6.4.3 Phư ng ph p
on ph ng x ................................................................................... 63
6 4 3 Nguồn gố
4C ................................................................................................. 63
6.4.3.2 Xác nh tuổi m u vật ằng phư ng ph p
on ph ng x .................................... 64
6 4 4 Phư ng ph p nhiệt huỳnh qu ng x
nh ni n i ..................................................... 67
6.4.4.1 Hiện tư ng nhiệt huỳnh qu ng (th rmolumin s n ) ............................................ 67
644 C s
phư ng ph p nhiệt huỳnh qu ng x
nh ni n i .................................. 69
Chư ng 7: PH NG X NHÂN T O V ỨNG D NG ..................................................... 70
7.1 Ch t o
ồng v ph ng x nh n t o.......................................................................... 70
7
Dùng m y gi tố ....................................................................................................... 70
7
Chi u x
i notron trong l ph n ứng ....................................................................... 70
7 3 Từ
s n ph m ph n h h ........................................................................................ 73
7 Ứng ụng
nguồn ứ x g mm , notron ho t
l n .......................................... 73
7
Chụp nh g mm ....................................................................................................... 73

7.2.1.1 Coban Co60 ........................................................................................................... 73
7.2.1.2 ồng v t nt n T 182 ............................................................................................. 73
7.2.1.3 ồng v Iri ium Ir192 ............................................................................................ 74
7
Chi u x g mm ........................................................................................................ 74
7
Diệt trùng
o qu n thự ph m .......................................................................... 74
7
Diệt trừ n trùng, o qu n ng ố , r u qu .......................................................... 75
7
3 Diệt trùng o qu n ư liệu, vật liệu y t
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 4


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

7
4 Diệt
khối u ....................................................................................................... 76
7 3 Ứng ụng
hiệu ứng h h , vật l
ứ x .................................................... 76
7 3 T
ụng
ứ x g mm l n

polim
i ph n tử ......................................... 76
7 3 T
ụng
notron l n
vật liệu ....................................................................... 77
7.3 Phư ng ph p ồng v nh u ..................................................................................... 78
73 X
nh hư m n ................................................................................................... 78
7 3 Phư ng ph p nh u ứng ụng trong y sinh, n ng h , th y văn… ......................... 78
7.3.2.1 Trong y sinh ............................................................................................................ 79
73
Trong n ng nghiệp .................................................................................................. 80
7 3 3 Trong th y văn ........................................................................................................ 80
7 4 Ứng ụng ồng v ph ng x trong
phép o, ki m tr li n tụ .................................. 81
7 4 Phép o
y ........................................................................................................... 81
7 4 Phép o mứ , th t h, lưu lư ng h t lỏng ................................................................ 81
7.5 Phư ng ph p notron ..................................................................................................... 81
75 X
nh
m
t ằng phư ng ph p notron .................................................... 81
7 5 Ứng ụng notron trong thăm , t m ki m u .......................................................... 82
7.6 Phư ng ph p g mm x
nh mật ........................................................................... 83
76 X
nh mật
ằng ứ x g mm truy n qu ........................................................ 83

76 X
nh mật
ằng g mm t n x ......................................................................... 83
7.7 M t v i ứng ụng ặt iệt ............................................................................................. 83
7 7 Pin h t nh n .............................................................................................................. 83
7 7 Kĩ thật triệt s n n trùng ........................................................................................... 84
7 7 3 Trong hữ ệnh ung thư............................................................................................ 84
7.8 M t v i ứng ụng
ư
p ụng việt n m .............................................................. 85
7 8 Trong n ng nghiệp ..................................................................................................... 85
7 8 Trong ng u
o vệ m i trư ng ........................................................................... 86
7 8 3 Ph t tri n
kỹ thuật ph n t h h t nh n .................................................................. 86
7 8 4 Nghi n ứu
qu tr nh trong tự nhi n ..................................................................... 87
7 8 5 Ứng ụng kỹ thuật h t nh n trong khử trùng, o qu n v i n t nh vật liệu .............. 87
7 8 6 Trong ng nghiệp ..................................................................................................... 88
7 8 7 D h vụ o li u ứ x ............................................................................................... 88
7 8 8 Thi t k , h t o
thi t
iện tử h t nh n ............................................................. 89
Chư ng 8: PHÂN R BETA THEO QUAN IỂM HIỆN
I .......................................... 90
8.1 C h t qu rk ................................................................................................................ 90
8.2 C u t o
h t h r ron th o qu rk................................................................................ 91
8
C ut o

h t proton th o qu rk............................................................................... 91
8
C ut o
h t notron th o qu rk............................................................................... 91
8.3.1 Phân rã -................................................................................................................... 91
8.3.2 Phân rã + ................................................................................................................. 92
8.4 C lo i tư ng t ......................................................................................................... 92
8 4 Tư ng t h p n ...................................................................................................... 92
8 4 Tư ng t
iện từ ....................................................................................................... 92
8 4 3 Tư ng t m nh ......................................................................................................... 92
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 5


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

8 4 4 Tư ng t y u ............................................................................................................ 92
8.5 Tư ng t y u - h t m zon v to trung gi n w , w-, z0 ................................................ 92
8.6 Sự kh ng o to n t nh hẵn lẻ trong tư ng t y u ...................................................... 93
Ph n K T LUẬN................................................................................................................ 94
T I LIỆU THAM KH O ................................................................................................... 95

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 6

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

P ần MỞ ĐẦU
O

ỌN Đ T

Ng y n y kỹ thuật h t nh n v
nhi u lĩnh vự kh

nh u

i sống x h i Th

h t ph ng x phụ vụ h n o n v
hệ o
huy n tự

i u tr

h t nh n như o mứ
ng h

th m gi v o

ồng v ph ng x

y,

m

, kh i th

ư

x y ựng

vật liệu; trong

y

kỹ thuật ph n t h h t nh n

ồng v tự nhi n v nh n t o

ụng ụ, h ph m v

i u h

t i nguy n kho ng s n v nghi n ứu,

trong tự nhi n như hiện tư ng ồi l p, x i m n; sử ụng
khử trùng

hiệu qu v o

ệnh; sử ụng kỹ thuật nguồn k n

ng nghiệp; ph t tri n

hư ng tr nh thăm

o vệ m i trư ng; sử ụng

ứng ụng

ụ: s n xu t ồng v v

h t lỏng, o

nh m y

ư

nh gi m t số qu tr nh

nguồn ứ x

o qu n thự ph m, ư

ư ng

o

ph m; ứng ụng kỹ thuật h t

nh n trong n ng nghiệp v sinh h

ặt iệt l sử ụng năng lư ng h t nh n m r m t qu tr nh ti n h , trong
gồm

u

kinh t

h m ng kỹ thuật m i

s m iv

l m t số ưu i m nổi ật

ph ng x n i ri ng
ho

nt i

ng ư

ụng phụ vụ ho
C

u tư nghi n ứu ph t tri n ng y

ng nh kho h

n th n

nguồn ph ng x n y

th

ng nhi u nhằm phụ vụ

ng như Việt N m ph ng x ng y ư

ng g p m t ph n kh ng nhỏ v o sự ph t tri n
trự ti p h y gi n ti p t i

n v hiện tư ng
ứng

ặc biệt l y h

nguồn ph ng x trong tự nhi n v

y u tố t h ự ,

ng nghệ v năng lư ng ho n n

ng nh h t nh n n i hung

i sống on ngư i Hiện n y tr n th gi i

o

on ngư i

nguồn ph ng x nh n t o

th gi i hiện n y Tuy nhi n,
ng g y r

hiệu ứng kh

ng
n

nh u t

nh
ng

ng như m i trư ng xung qu nh, i n h nh l vụ

nổ nh m y iện nguy n tử Ch rno yl năm 986, v g n

yl

m y iện h t nh n Fukushim số

ng Bắ Nhật B n s u th m ho

ng

t nh Fukushim ph

sự ố li n ti p t i nh

t s ng th n v o th ng 3/

N u kh ng

l i h thự ti n từ

h t ph ng x v từ ti ph ng x

r , th việ s n xu t v sử ụng h ng l v nghĩ
nh n t o

m l i nhi u l i

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Qu nhi u thập kỷ,

h to l n trong h n o n, i u tr

ệnh,

h ng ph t
h t ph ng x

ng như h ng lo t
Trang 7


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

kỹ thuật trong kho h , nghi n ứu, n ng nghiệp v
thiện u

sống tr n Tr i

Ng y n y, h

iệt l v

Kh năng sự ố trong

vụ thử v kh h t nh n l
vi v trong

th

nh gi

i

n

h

ư

ối v i sứ khoẻ

s h t nh n, v n
r

i

m ng t nh th i sự v rõ r ng l nhi u ngư i

nh hư ng l u

h t th i h t nh n, nh hư ng

Trư

kh

ph ng x l m t h

thự sự lo lắng ặ
h uh

t v i mứ

ng nghiệp, những lĩnh vự

th i từ

h nh h v

on

qu n l , vận huy n v lưu giữ

nh m y iện h t nh n r m i trư ng v

lặp i lặp l i trong s h v , t p h , tr n

hư ng tr nh ti

u huyện h ng ng y

t nh h nh hiện n y việ nghi n ứu chuyên sâu v hiện tư ng ph ng x l

i u h t sứ

n thi t
Trong qu tr nh h
i tv n

tập m

ư

tr ng

ki n thứ kho h

v ph ng x nhưng t m hi u

ki n thứ v ph n h t nh n m t

nh s u sắ h n phụ vụ ho

n h n hẹp

Mặt kh ,
việ gi ng

y

tr ng

trư ng phổ th ng s u n y v

Vật l h t nh n v Vật l h t
Căn ứ v o những i n
h n nghi n ứu
v ng sẽ

ph n n o y u

y

gi i h t nh n v những thuận l i

ư

n trong u

m
sống” Hy

u ặt r

gi i h n trong 5 v n

- Những hi u i t kho h
-C

n

t i ”T m hi u v ph ng x v Ứng ụng

p ứng ư

t in y ư

ng g n

ho sinh vi n nắm rõ h n v sự thống nh t

l n:

v hiện tư ng ph ng x

phư ng ph p ghi o ứ x

- Ph ng x tự nhi n v ứng ụng

n .

- Ph ng x nh n t o v ứng ụng

n

-T m hi u v sự ph n r  th o qu n i m hiện
Những v n

n y ư

Chư ng M t số v n

tri n kh i trong

i

hư ng s u:

x h i v ph ng x tr n th gi i v trong nư

Chư ng 2 L h sử ph t hiện v quy luật ph n r ph ng x
Chư ng 3 C

i lư ng ặ trưng v

Chư ng 4 T m hi u

nv

o lư ng ph ng x

ti ph ng x v hiện tư ng ph ng x trong tự nhi n

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 8


Luận văn tốt nghiệp

Chư ng 5 C

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

phư ng ph p ghi o ứ x

Chư ng 6 Ph ng x tự nhi n v ứng ụng

n

Chư ng 7 Ph ng x nh n t o v ứng ụng

n

Chư ng 8 Phân rã  th o qu n i m hiện

M

Đ

i

Đ T

T m hi u v hiện tư ng ph ng x v Ứng ụng

N

n trong u

sống.

Đ T

t i h nghi n ứu l thuy t, kh ng ti n h nh thự nghiệm

Ƣ

T
Nhận

NĐ T
t i

2. Thu thập v nghi n ứu t i liệu.
3 Vi t

i luận văn

4 B o vệ luận văn

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 9


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

P ần N
ƣơng : M T S

UN

V NĐ

TR N T

V P

V TRON

N

NƢ

TR N T

1

K từ ng y ư
v

nh

h

h t ph ng x

H nri B qu r l t m r v o năm 896, t nh

g n

tuổi Trong h nh tr nh h n

tr i qu những i n ổi thăng tr m,
qu n sự v

u

nhi n m

ng tr th nh nguy

v v

,

, h t liệu n y

m th m

ng nghiệp

m tt ih

tự

m i vừ kh m ph .

V o những năm 93 , h i nh kho h
nh n t o Từ

năm l h sử

khi l m t gi i ph p tối ưu ho ng nh

sống nhưng ng y n y

nh kho h

n n y, ph t minh

nh kho h

Fr

ri v Ir n Joliot Curi l m r

kh ng ph i lệ thu

v o h t ph ng x tự nhi n, qu hi m

ùng ắt ỏ nữ Năm 945, ụ th h n l ng y 6/8/ 945, qu

trong l h sử lo i ngư i ùng nổ tr n

h t ph ng x

o Hiroshim - Nhật B n

om h t nh n

u ti n

ho th y mặt tr i

h t

ph ng x trong t y nh qu n sự.
Từ những thập ni n 95 - 96 , việ th i h t plutonium r m i trư ng
v n

ng

việ

h t o

t

h i

ng Vùng S ll fi l (vư ng quố Anh) l n i s n xu t r plutonium ho
u

n h t nh n Hậu qu l

n sứ khỏ v t nh m ng

S ll fi l
kh

o

km v ph

n y ph i l n ti ng
xử l
mật

h t ph ng x gi tăng trong m i trư ng sống,

on ngư i T i m t ng i l ng nhỏ

N m, số trẻ m

ệnh

h

T nh tr ng tư ng tự x y r t i nhi u n i tr n

vùng uy n h i

o u
h

Hiện tư ng nhi m x

o

ngư i sử ụng h ng ng y
ùng sự lo lắng

t nư

Ch nh ph Anh ho i t, h

Ir l n , u

m i trư ng
ng

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

h

hi r

tỷ

n

mứ

Ch nh ph nư

nhi m ph ng x trên
ng Anh trong 5 năm

y, t i vùng i n Ir l n ,
o

n t nh tr ng nhi u lo i thự ph m o on

nhi m x

y, m t ph t hiện kho h
l ph n

n

l m

ng ố g n

h t ph ng x qu nh nh m y S ll fi l v n

S s l ,

u tăng g p 7 l n so v i những n i

h nh quy n vư ng quố Anh

h t th i h t nh n Th o những số liệu ư

Th i gi n g n

tr th nh m t

m i

lo i him i n

m ng

n ho m i ngư i n i ng

nhi n

tăng ư ng h t ồng v ph ng x v o
Trang 10


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

thự ph m h ng t sử ụng h ng ng y Nhận
t m th y h m lư ng
Bắ

s

Ch rno yl

l

t li n, trong

Ukr in v o năm 986,

,

yl

tr n m t h n

og n

o on ngư i th i r trong

h t ph ng x từ th m h

i nv

lo i him i n, h t ph ng x

t li n v g n

t nh Fukushim ph

khi n nư

ư r s u khi

i ư ng qu những i n huy n

h t ồng v ph ng x

h t nh n tr n

uối ùng th th ng qu
qu tr n

y ối m

h t ph ng x t h tụ trong

y i n, th m v o

việ xử l

gi i kho h

o h t ph ng x trong ph n him v

ự H gi i th h l
h t ư i

nh n y ư

sinh vật i n

nhi m x v

nhi m v o thự ph m, r u

sự ố li n ti p t i nh m y iện h t nh n Fukushim số

ng Bắ Nhật B n s u th m ho

ng

t s ng th n v o th ng

3/2011.
Mặ

ù ng y n y, h t ph ng x v n

th y ổi nh nh h ng ư i on mắt
h t ph ng x trong tự nhi n
l i v h n h mặt

TRON

ng như nh n t o C n

h i

ng h

tmr

th v n miệt m i
h kh i th

tối

n vững ư

o vệ m i trư ng Nhận thứ rõ v i tr
ng nghiệp h

ng v Nh nư

t qu n t m m n i

t nh

o tồn ph t tri n t i

n việ

iện h t nh n trong h nh s h ph t
v hiện

ih

t nư , ng nh h t nh n

gi o nhiệm vụ th m gi "Nghi n ứu x y ựng nh m y iện nguy n tử trong quy

ho h
L t ư

i h n" V o th ng
ư v o ho t

ph ng x phụ vụ nhu
nh

h t ph ng x

nguồn năng lư ng

tri n năng lư ng trong qu tr nh
ư

nh kho h

h n r t nhi u v i

NƢ

nl

nguy n v

nh gi

r ium

h ng

Ch nh s h ph t tri n năng lư ng
ung

sử ụng nhưng h nh nh

i h ng Ngư i t

kh ng ngừng ngh trong việ nghi n ứu
mặt

ng ư

năm 983, l ph n ứng h t nh n

ng Mụ ti u
u thự t

u kh o s t qu tr nh

l l nghi n ứu
nư

t v

u ti n

nư

t

n v s n xu t

ặt t i
ồng v

ùng phư ng ph p ồng v ph ng x

ng nghiệp, nghĩ l kỹ thuật soi, ùng ti ph ng x truy n qu

l p h nh nh, m t số kỹ thuật ph n t h trự ti p tr n vật m u
G n

y, phư ng ph p

th o õi sự i huy n

nh
nư

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

u ồng v ph ng x

ư

ứng ụng trong kh i th

m ép trong mỏ, h n o n tối ưu h

u kh

qu tr nh

Trang 11

ng


Luận văn tốt nghiệp

nghệ nhằm g p ph n
t

kh i th

mỏ

Kỹ thuật h t nh n v
hh
ụng

nh

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

m
u

o h t lư ng, n to n trong s n xu t v
th m lụ

ồng v ph ng x

Năng lư ng nguy n tử
n g p ph n hu n

ng v i tr qu n tr ng trong
nhi u nư , trong
ng g p

nư

ứng ụng v mụ
t ,

i lẽ

ứng

nghĩ v o hư ng tr nh ph t tri n

nh n lự v m r ng kh năng h p nhận

h ng ối v i Chư ng tr nh iện h t nh n trong tư ng l i

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

ng

Việt N m

kỹ thuật h t nh n kh ng những

kinh t - x h i m

i sống phụ vụ

Trang 12

n


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

ƣơng 2: Ị

SỬ P

T

VÀ QUY UẬT P ÂN R P
2.1 P

T

N

N TƢ N

P

N

T

N
N

N

N

Nh Vật L ngư i Ph p Antonin H nri B qu r l l ngư i

u ti n kh m ph r hiện

tư ng ph ng x v o năm 896 Bằng phư ng ph p thự nghiệm ng
Ur ni ph t r những ti kh ng tr ng th y nhưng l i
kh ng trong suốt, ion h
tư ng ph t qu ng

ư

kh ng kh , t

kh năng xuy n qu

l p vật h t

ụng l n k nh v phim nh hoặ g y r hiện

m t số h t

Ph ng x tự nhi n l m t qu tr nh i n ổi tự ph t
qu tr nh ph n r

ph t hiện r muối

những h t nh n kh ng

, h t nh n ồng v n y ph t r những h t hoặ ti ph ng x v

n, trong
i n th nh

h t nh n ồng v kh

2.2 QUY UẬT P ÂN R P

N

P ân rã p óng xạ đơn giản
Khi phân rã ph ng x , số h t nh n hư

t, số h t nh n ph ng x

hư

N h t nh n ph n r

ph n r l N S u th i gi n t số

gi m số h t nh n hư

-dN =  Ndt
Trong

ph n r sẽ gi m th o th i gi n Gi sử
t:

gi tri x

nh ối v i m i ồng v ph ng

(2.2)

Thự hiện phép l y t h ph n
N = N0 e-dt
ph n r

ph n r – N t lệ v i N v

ư :
dN

= -  dt
N

Trong

tr th nh N – dN vì có

(2.1)

hệ số t lệ  g i l hằng số ph n r ,

x Từ (2 ) t

th i i m

(2.3)

N0 l số h t nh n hư
th i i m t

Th i gi n sống trung

ng thứ (2.2), ta có:

ph n r

th i i m

y l quy luật ph n r

nh

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

h t nh n ph ng x

n

u t = , N l số h t nh n hư

h t nh n ph ng x
ư

t nh như s u:

Trang 13


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh





 tN(t)dt


 -t

 te dt


0

0

T=

=





 N(t)dt


 -t
 e dt


0

0

Thay  t = x ta có:


1  -x

 xe dx
2 
0

T=


1  -x
 e dt
x
0

Hay:
T=

1


(2.4)

C ng thứ (2 4) ho th y th i gi n sống trung

nh

h t nh n ph ng x

ằng ngh h

o

hằng số ph n r Khi thay t = T vào (2.4) ta có:
N(t) = N0e -T = N0
e
Vậy T
n ư

n

nghĩ l kho ng th i gi n

g il

số h t nh n ph ng x gi m i

= ,7 l n N

hu kỳ ph n r

ph n iệt ư
bán rã T1/2

(2.5)

tố

ph n r

l kho ng th i gi n

h t nh n ph ng x ngư i t

ùng

i lư ng th i gi n

số h t nh n ph ng x gi m i m t nử

Thay t = T1/2

vào (2.5) ta có :
N(T1/2) = N0 = N0 e-T1/2
2
Do
T1/2 =

ln2
0,693
=



SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

(2.6)

Trang 14


Luận văn tốt nghiệp

V

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

ụ, th i gi n

h t nh n ph ng x Co60 là T1/2 = 5, 7 năm,

nr

Cs 137 là T1/2 =

3 năm
Trên hình 2
này l
Từ

tr nh

y sự phụ thu

ứ s u m t th i gi n
nh nghĩ

thứ s u

ng thứ ( 3) Quy luật

n r T1/2 thì số h t nh n ph ng x gi m i

th i gi n

s u n kho ng th i gi n

N(t) th o th i gi n ự th o

n m t nử

n r T1/2 suy r rằng số h t nh n ồng v ph ng x N

n r li n hệ v i số h t nh n ồng v ph ng x

n

nl i

u N0 theo công

y:
N 1
=
N0 2n

(2.7)

N(t)
N0

1
N

2 0
1
N
4 0
1
N
8 0

T1/2

2T1/2

3T1/2

t

Hình 2.1 : Quy luật ph n r ph ng x
Ho t
.

ph ng x l số ph n r
a=-

Trong

nguồn ph ng x trong m t

dN
dt

(2.8)

N l số h t nh n hư

ph n r , t nh th o

a =  N =  N0e -t

.
nv
gi y

o ho t

n v th i gi n:

ng thứ (2 3) Như vậy :

(2.9)

ph ng x trong hệ SI l B qu r l (k hiệu l Bq)

n v thư ng ùng kh

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

l Curi (k hiệu l Ci), li n hệ v i

Bq l

ph n r trong

n v Bq như s u:
Trang 15


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

1 Ci = 3,7.1010 Bq

(2.10)

uỗi n iều p ân rã p óng xạ

2.

2.2.2.1 Chuỗi hai phân rã phóng xạ
T xét hu i ph n r từ ồng v
ồng v

ph n r th nh

,g il

ồng v mẹ, th nh ồng v

ồng v 3 Chu i ph n r n y ư

,g il

mi u t

ồng v on, rồi

i hệ h i phư ng tr nh

tư ng tự như phư ng trình (2.1)

Trong

dN1(t) = - 1N1(t)dt

(2.11)

dN2(t) = 1N1(t)dt - 2N2(t)dt

(2.12)

N1(t) và N2(t) l số h t nh n

hằng số ph n r

h t nh n

ồng v

v

v

t i th i i m t, 1 và 2 là các

Từ h i phư ng tr nh n y t

ư

hệ h i phư ng

n

u t i th i i m

trình vi phân sau:
dN1(t)
= - 1N1(t)
dt

(2.13)

dN2(t)
= 1N1(t) - 2N2(t) (2.14)
dt
gi i hệ phư ng tr nh vi ph n (2.13) và (2 4) t
t=

như s u: Số h t nh n

ặt

i u kiện

l N1(0) = N10 v số h t nh n

l N2(0) = N20 Khi

t

ư

nghiệm ằng:

N u

N(t) = N10e -t

(2.15)

N2(t) = N01 (e-1 - e-2t ) + N20e-2t
1-2

(2.16)

th i i m

n

u h

ồng v

m kh ng

ồng v

, nghĩ l N 20 = 0 thì (2.16)

tr th nh:
N2(t) = N01 (e-1 - e-2t )
1-2

(2.17)

1.2.2.2 Chuỗi ba phân rã phóng xạ
T xét hu i gồm
ồng v on

ồng v ph ng x nối ti p nh u từ ồng v mẹ

s ng ồng vi h u 3, v

Ví ụ: hu i ph n r trong
88Ra

226



on ,

ồng v h u 3 l i ti p tụ ph n r

y U238 :

222
86Rn

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

s ng ồng v

+ 2He4

(T1/2, Ra = 1622 năm)

(2.18a)
Trang 16


Luận văn tốt nghiệp
222



218
84Po

+ 2He4

(T1/2, Rn = 3,82 ngày)

(2.18b)

218



214
82Pb

+ + 2He4

( T1/2, Pb = 3,05 phút)

(2.18c)

86Rn
84Po

ồng v 3

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

số h t nh n t i th i i m t l N3(t), t i th i i m t =

là 3 Khi

t

hệ 3 phư ng tr nh vi ph n s u

l N30 v hằng số ph n r

y:

dN1(t)
= - 1N1(t)
dt

(2.19)

dN2(t)
= 1N1(t) - 2N2(t)
dt

(2.20)

dN3(t)
= 1N1(t) + 2N2(t) - 3N3(t)
dt

(2.21)

Nghiệm ối v i N1(t) và N2(t)

ng (2.15) và (2 6)

n nghiệm ối v i N3(t) như s u:

N3(t) = N30e-3t + N202 ( e-2t - e-3t ) +
3-2

e-1t
e-2t
e-3t

+
+

(3-1)(2-1) (1-2)(3-2) (1-3)(1-3)

12N10 
N u

th i i m

n

u h

ồng v

m kh ng

(2.22)

ồng v

v

ồng v 3, nghĩ l

) tr th nh:

N20 = 0 và N30 = 0 thì (2


e-1t
e-2t
e-3t

+
+
 (2.23)
N3(t) = 12N10 
(3-1)(2-1) (1-2)(3-2) (1-3)(1-3)

2.2.2.3 Cân bằng phóng xạ
Trong trư ng h p hu i h i ph n r ph ng x v i N20 = 0, n u ồng v mẹ
r nhỏ h n hằng số ph n r
h ng x p x
ph ng x
trong

on , nghĩ l 1 < 2 v

ồng v

ằng nh u T1/2, 1  T1/2, 2 th

ồng v

hằng số ph n

th i gi n

thi t lập m t tr ng th i

nr
n ằng

ng Từ i u thứ (2.17) th y rằng, s u kho ng th i gi n t l n h n th số h ng thứ
u ngoặ

n

th

ỏ qu so v i số h ng thứ nh t v (2 7) tr th nh:

N2(t) = N10(t)1 e-1t
2-1
Nh n h i v

i u thứ n y v i 2 v

(2.24)
h

rằng N1(t) = N10e-1t t

hệ thứ

n ằng

ph ng x như s u:
N2  2 =  2
N11 2-1
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

(2.25)
Trang 17


Luận văn tốt nghiệp

N u ồng v mẹ

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

th i gi n

n r r t l n so v i th i gi n

T1/2, 1 > T1/2, 2 ( T1/2, 2 << t << T1/2, 1 )

ồng v mẹ v

nr

on sẽ

ồng v on, nghĩ l
t t i tr ng th i

n ằng

n, thỏ m n hệ thứ :
N1 1 = N2 2
Từ (2.26) t

(2.26)

ư :
N1 = 1 = T1/2,1
N2 2 T1/2,2

(2.27)

C th sử ụng i u thứ (2 7)
gi n

nr

x

nh th i gi n

226

n u i t ư

th i

(2.28)

hu i nhi u ồng v ph ng x nối ti p nh u
N1 1 = N2 2 = … = Nn n

C ng thứ (2.29)
t t

R

Rn222 v số h t nh n NRa và NRn như s u:
T1/2, Ra = NRa T1/2, Rn
NRn

Suy r ng ho

nr

nghĩ l khi

t

Từ (2.29) t thu ư

n ằng

n, t

n ằng ph ng x

n, ho t

ph ng x

u ằng nh u

i u thứ tư ng tự như (2.28):

N1 : N2 : … : Nn = T1/2, 1 : T1/2, 2 : … : T1/2, n

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

:

(2.29)

n tr ng th i

ồng v trong hu i ph n r

tr ng th i

(2.30)

Trang 18

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

ƣơng :

Đ

3.1.1

Ƣ N

ĐƠN VỊ ĐO Ƣ N

VÀ
3.1

Đ

Ƣ N

P

N

ĐẶC TRƢN

oạt độ
so s nh kh năng ph ng x m nh h y y u

ph i ăn ứ v o số h t nh n ph n r trong ùng m t
g i l ho t

nhi u h t ph ng x kh
n v th i gi n

nh u, t

i lư ng n y ư

ph ng x K hiệu A

Ho t
trong m t

ph ng x A ặ trưng ho kh năng ph t x n
n v th i gi n
A=-

ằng số ph n r ph ng x

nguồn

dN
dt

D u (-) ho i t số h t ph n r
3.1.2

ĐẶ TRƢN

N gi m th o th i gi n t

u kỳ bán rã T /

Kho ng th i gi n
rã T1/2 ( h y l

ho

hu kỳ

h t nh n ph ng x N0 gi m i ph n nữ

ư

g il

hu kỳ

n

n h y):

. t = T1/2  N(T1/2) = N0
2
3.1.3

ằng số p óng xạ

Hằng số ph ng x  l x

su t

m t h t nh n ph n r trong

n v th i gi n

P ~ dt hay P = dt
3.1.4 Đời sống trung bìn 
Th i gi n sống trung
chi

3.2

nh

ho tổng số h t nh n

m t h t nh n h nh l tổng số th i gi n sống
từ th i i m

ĐƠN VỊ ĐO Ƣ N

P

n

m t h t nh n

u ( h t nh gi tr tuyệt ối).

N

3.2.1 Đơn vị urie
yl

nv

o

ph ng x

m t nguồn

1Ci = 3,7.1010 ph n r trong m t gi y
Ci ằng

ph ng x

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

gr m R i
Trang 19


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

3.2.2 Đơn vị Rơng en
G mm

yl

nv

ùng

ung

p năng lư ng ho vật liệu m

nh nghĩ l li u lư ng

o li u lư ng ph ng x , tứ kh năng m
th

ung

h ng i qu

hùm ti X hoặ ti

ặt iệt, m t Ro ntg n ư

p 8 78mJ ho kg kh ng kh kh

i u kiện ti u

hu n
3.2.3 Đơn vị Rad
y l t n g i tắt
thự sự ư

R i tion Dos (li u lư ng h p thụ ứ x ) v l

h p thụ

i m t ối tư ng ụ th n o

ư

nv

o li u lư ng

t nh th o năng lư ng ư

truy n ho n
T n i m t ối tư ng
10mJ\kg

i

To n

th nhận ư

nhận ư

li u lư ng h p thụ m t r

khi n

ư

ung

p

ứ x ion h
m t li u lư ng ti g mm 3

r

trong m t th i gi n ngắn

th

g y tử vong v i t lệ 5 %
3.2.4 Đơn vị Rem
y l t n g i tắt
ngư i) v l

nv

Roentgen Equivalent in Man ( ư ng lư ng Ro ntg n trong

o ư ng lư ng li u lư ng

ư ng lư ng li u lư ng (t nh r R m) nhận ư

ằng

h nh n li u lư ng h p thụ (tính

r ) v i hệ số hiệu qu sinh h

tư ng ối (vi t tắ l RBE) Trong nhi u t i liệu tr

số n y thư ng ư

ng

lập th nh

ối v i ti X v

l tron, RBE ≈

ối v i

ứu hệ
notron

hậm, RBE ≈ 5 vvv
3.2.5 P ân biệt giữa đơn vị liều lƣợng p óng xạ với đơn vị oạt độ p óng xạ
Trong khi

n v “ho t

” ph ng x ph n nh t nh kh h qu n

v “li u lư ng “ ph ng x phụ thu
Th t v y, h i nguồn ph ng x
r

v o h qu n ối tư ng vật h t n t

n h t kh

nh u t

hẳng h n sẽ g y r những hiệu ứng sinh h
ng khống nh u từ những ti ph ng x

3.3 C

ĐỊN

UẬT

P

nguồn ph ng x th

ng l n vật h t v i ùng li u lư ng

kh

n h t kh

ng.

nh u v m i trư ng vật h t h u t
nh u

N TƢ N

P

N

3.3.1 Địn luật bảo toàn điện tíc
Tổng số iện t h trư

ph ng x

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

ằng tổng số iện t h s u hiện tư ng ph ng x
Trang 20

n


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

V i: A  b + B
A: h t nh n ph ng x
B: s n ph m

h t nh n ph ng x

: ti ph ng x (h t , , )

.

Thì ZA = Zb + ZB
Z h số iện t h
3.3.2 Địn luật bảo toàn số k ối
Tổng số nu lon trư

v s u hiện tư ng ph ng x ph i ằng nhau

V i: A  b + B
Thì AA = Ab + AB
A: số h t nuclon

h t nh n ph ng x

Địn luật bảo toàn năng lƣợng

3

Năng lư ng trư

ph ng x ph i ằng tổng năng lư ng s u khi ph ng x

3

Địn luật bảo toàn xung lƣợng

Nh

inh luật n y t x

3

góc  bay ra.

inh ư

5 Địn luật bảo toàn spin

spin

hệ trư

v s u i n ổi (hiện tư ng ph ng x ) hoặ

u l nguy n hoặ l

u

nguyên.

3

6 Địn luật bảo toàn tín c ẵn lẻ

T nh hẵn lẻ
C

tr ng th i hệ trư

tr ng th i

v s u khi ph n r ph ng x ph i kh ng ổi

n ằng ph ng x

1 > 2  T1 >T2 Trư ng h p n y t

n ằng huy n

i

2 >> 2
N2\N1 = 1 \ 2 = 2\1

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

yl

i u kiện

n ằng th k

Trang 21

n


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

ƣơng 4: TÌM
V

N TƢ N

ỂU

P

T

N

P

N

TRON

T

N

N

P ÂN R 
Quy tắc dịc c uyển

4

H t lph l h t nh n 2He4 ,

iện t h ằng

v khối lư ng g n ằng 4 l n khối lư ng

nuclon. Phân rã alpha x y r khi h t nh n ph ng x
h t nh n



A

Z-2

V qu n hệ khối lư ng, ph n r

YA-4 + 2 He4

ng năng

ụ ph n r



Ra226



90

Th234 + 2 He4

(4.3)

86

Rn222 + 2 He4

(4.4)

H t lph ph t r v i năng lư ng ố
qu tr nh ph n r

số nguy n tử th p h n

lph :

238

92 U
88

ng gi i

h t nh n on v h t lph H i h t l tron quỹ

m t i khi h t nh n mẹ ph n r r h t nh n on
v

nguy n tử mẹ, nguy n tử on, h t

Q l khối lư ng tư ng ư ng v i năng lư ng tổng

ph ng khi ph n r , ằng tổng
C

y:

(4.2)

Mm, Me, me và m tư ng ứng l khối lư ng

l tron v h t nh n lph

(4.1)

lph thỏ m n i u kiện s u

Mm = Me + M + 2me + Q

o

N
qu th p Khi phân rã alpha,
Z

u ZXA huy n th nh h t nh n Z-2YA-4 v ph t r h t lph

n

ZX

Trong

tỷ số

88

Ra226



86

nh v v i su t r
Rn222 + 2 He4 , gồm

ố

nh H nh 4.1 trình bày

nh nh ph t lph , nh nh thứ

nh t v i h t lph năng lư ng 4,59 M V, su t r 5,7 % v nh nh thứ h i v i lph năng
lư ng 4,777 M V, su t r 94,3% H t nh n Rn222 s u ph n r g mm
th i

n H t nh n Rn222 s u ph n r th o nh nh thứ h i nằm

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

tr ng th i

huy n v tr ng
n

Trang 22


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

Ra226

4,591 MeV


5,7%

 0,186 MeV

 4,777 MeV

(35%  -)
Hình 4.1: S

ồ ph n r

Hiện n y ngư i t
r v i

94,3%

i t ư

h t nh n nặng

(Z = 8 ) kh ng
r

9 ồng v

h t nh n ph n r

ng tu n ho n M

lph Ph n r

Cs142

h t nh n

h i ồng v ph t lph , ismuth

t hi m
-6

nr 3

h y ux y

Chẳng h n th llium

ồng v ph t alpha. Ngoài

ng ph n r

lph v i A = 4

hứ 84 notron M t trư ng h p ặ

ng ph t lph v i th i gi n

lph

l v v i Z > 83, tứ l

kh ng t h n

h t nh n trong vùng
58

+ 2 He4

n v tr l n so v i số m gi Z = 8

n polonium ( Z = 84)

6 , h t nh n nhẹ nh t l
Be8

222
86 Rn

ồng v ph t lph n o, h (Z = 8 )

m t nh m nhỏ

4



Ra226

h n

uối

iện t h Z l n h n từ h i

( Z = 83)

88

n

iệt l h t nh n nhẹ

s.

ác tín c ất của p ân rã alp a

4

c

4.1.2.1
C

nh c c ặc trưng của phân rã alpha.

ặ trưng

ph n r

lph l th i gi n

năng E v qu ng h y R
Th i gi n
hoặ

ư

h t nh n trư

nh trự ti p nh phép o

suy gi m ho t

ph n r ,

ng

h t lph

n r T1/2 ư
x

n r T1/2

x

nh th o số ph n r trong m t

th o th i gi n

n v th i gi n h y từ quy luật

n ằng th

kỷ
Năng lư ng h t lph
Qu ng h y

th x

h t lph

ư

nh ằng phổ k từ h y uồng ion h
x

nh ằng uồng

Nh phép o năng lư ng v qu ng h y, ngư i t x
lư ng v qu ng h y Rkk  0,318 E3/2

t Wilson h y nh tư ng nh
nh ư

hệ thứ li n hệ giữ năng

(4.5)

Trong m i trư ng v i khối lư ng h t nh n A th qu ng h y h t lph
thứ : R = ,56 Rkk A1/3 .
Nh
ngư

ng thứ (4.5), (4.6)

ư

tính theo công

(4.6)
th t nh ư

qu ng h y khi o ư

năng lư ng h y

l i ối v i h t lph

SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

Trang 23


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: ThS Hoàng Xuân Dinh

4.1.2.2 Thời gian b n rã và năng lượng
Th i gi n
82

n r

h t nh n

Pb204 có T1/2 = 1,4.107 năm

Năng lư ng

h t

năng lư ng

yr

n

lph

th y

ổi trong m t

y r t r ng Chẳng h n

Rn215 có T ½ = 10-6 s.

80

h th y ổi trong m t

h t lph th y ổi từ 4M V

y hẹp

n 9M V

ối v i

h t nh n nặng th

n ối v i nh m

t hi m từ M V

n 4,5M V
T nh h t qu n tr ng

h t nh n ph n r

bán rã T1/2 v o năng lư ng E
th l m tăng th i gi n
n 3 ậ Sự phụ thu

yr

D
E

r t m nh

th i gi n

Chẳng h n n u gi m % năng lư ng th

n r l n m t ậ N u gi m
T1/2 v o E tu n th o

lgT1/2 = C +
Trong

h t lph

lph l sự phụ thu

% năng lư ng th T1/2 th y ổi từ

nh luật G ig r- Nutt ll như s u:

(4.7)

C v D l hằng số kh ng phụ thu

v o số khối lư ng A m

h phụ thu

v o

iện t h Z
nh luật G ig r- Nuttall

n ư

h t lph v hằng số ph n r

i u i n ư i

h t nh n ph t lph :

lgR = Alg  + B

.

ng mối li n hệ giữ qu ng h y R

(4.8)

nh luật Geiger- nutt ll p ụng r t tốt ho

c h t nh n hẵn- hẵn

4.1.2.3 Cấu trúc tinh tế
C

h t lph từ ùng m t ồng v sẽ
n sắ Nhưng

tr

th nghiệm h nh x

năng lư ng như nh u, tứ l năng lư ng h t lph

hứng tỏ rằng phổ năng lư ng lph thư ng

u

tinh t , tứ l m t số v h năng lư ng nằm s t nh u Cho n n trong thự t t th y

m t số h t nh n h

m t nh m ứng v i m t gi tr năng lư ng nhưng

nh n ph t r nhi u h n nh m lph v i năng lư ng kh

nh u

l

u tr

ng

m t số h t

tinh t

phổ

alpha.
Điều kiện về năng lƣợng đối với p ân rã alp a
Ta hãy xét quá trình ph n r
Z-2X

A-4

l h t nhân con.

lph th o

A

ng thức (4 ), trong ó ZX l h t nhân mẹ còn

phân rã alpha x y ra thì năng lư ng liên k t c a h t nhân mẹ EA, Z

ph i nhỏ h n tổng năng lư ng li n k t
SVTH: Nguyễn Nhật Quyên

h t nh n on EA-4, Z-2 và h t lph E. Vậy:
Trang 24