Bài giảng kỹ THUẬT hạt NHÂN

Bài giảng

KỸ THUẬT HẠT NHÂN
Biên soạn: ThS. Trần Quốc Lâm


TÀI LIỆU THAM KHẢO








[1]. Phan Sỹ An (2005), Y học hạt nhân, Trường
ĐH Y Hà Nội
[2]. Phạm Quốc Hùng (2007), Vật lý hạt nhân và
ứng dụng, NXB ĐHQG Hà Nội.
[3]. Trần Khắc Ân (2010), Chiếu xạ, một biện
pháp hữu hiệu trong khử trùng dụng cụ y tế và
chiếu xạ thực phẩm, Trung tâm Nghiên cứu và
Triển khai Công nghệ Bức xạ
[4]. Trần Thanh Minh (2005), Bài giảng kỹ thuật
hạt nhân, Đại học Đà Lạt.


NỘI DUNG


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU



CHƯƠNG 2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG



CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG
CÔNG NGHIỆP



CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG
Y HỌC



CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN TRONG
NÔNG – SINH



Chương 6: SỰ HỦY POZITRON VÀ ỨNG DỤNG NGHIÊN
CỨU VẬT RẮN


C1: MỞ ĐẦU
Hạt

nhân

C1: MỞ ĐẦU
Quả

bom
nguyên tử đầu tiên
có tên là Đứa Trẻ
(Little Boy) nặng
4000kg, dài 3m,
đường kính
700mm, sức nổ
tương đương 15kt


C1: MỞ ĐẦU
Quả

bom
nguyên tử thứ hai
có tên là Gã Béo
(Fat Man) nặng
4,630kg, dài
3.25m, đường kính
1.52m, sức nổ
tương đương 21kt.


C1: MỞ ĐẦU
Ứng






dụng đa dạng:

Công nghiệp
Y học
Nông nghiệp
Sinh học


C1: MỞ ĐẦU
Xác

định niên đại cổ vật
Công nghiệp:
 Đo thông lượng dòng






Chụp ảnh bức xạ
Đo độ dày
Xác định mật độ
Đo mức
Đo tốc độ truyền tải








chảy
Đo phân bố thời gian
lưu
Xác định độ hư mòn
Thăm dò tìm kiếm dầu
Pin hạt nhân
Điện hạt nhân


C1: MỞ ĐẦU
Y




học
Ghi hình (nhấp nháy, cắt lớp)
Định lượng
Điều trị

Nông





nghiệp – Sinh học

Chiếu xạ khử trùng
Chiếu xạ
Xác định độ ẩm






NC chuyển hóa dd
NC sự thấm của nước
Triệt sản côn trùng
Tạo giống mới


C1: MỞ ĐẦU
Nghiên

cứu vật rắn

Dựa vào sự hủy pozitron  đặc trưng  số liệu
về cấu trúc vật rắn cần NC


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG

DỤNG
2.1 Các đồng vị trong tầng sinh quyển
2.2.1. Phóng xạ trong đất
Có 3 dỹ phóng xạ tự
nhiên và một số phóng
xạ khác


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
1. Dãy Thori, đứng đầu là 232Th, (T = 1,41.1010
năm, N/N0 = 0,8), cuối cùng là 208Pb, các đồng vị
của dãy này có số khối A = 4n


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
2. Dãy Uran-Actini, bắt đầu là 235U, (T =
7,47.108 năm, N/N0 = 0,011), kết thúc là 207Pb,
A = 4n+3


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG

C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
3. Dãy Uran 238, bắt đầu là 238U, (T =

4,47.109 năm, N/N0 = 0,8), kết thúc là 206Pb,
A = 4n+2


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
4. 18 đồng vị phóng xạ thuộc 16 nguyên tố

có T rất lớn


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
Hoạt độ phóng xạ: Bq
Hoạt độ trung bình: Bq/tấn
Hoạt độ riêng: Bq/g

C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
2.1.2. Tia vũ trụ
Sơ cấp: p chiếm 86% & A  4
Thứ cấp (ở mặt đất): muon 60%; n 23%; e
16%; p chiếm 0,5%; pion
Tương tác VC  gamma; nơtron


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG
2.2. Các đại lượng và đơn vị đo liều bức
xạ
Hoạt độ:
Liều bức xạ: Liều hấp thu trung bình DT
trong mô T được tính bằng năng lượng bức xạ
truyền cho một đơn vị khối lượng mô
1 Gy = 1J/kg.
1 rad = 100 erg/g, (1J=107erg)
1 Gy = 100 rad.


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG
DỤNG

2.2. Các đại lượng và đơn vị đo liều bức xạ
Liều tương đương sinh học:

H T  �R DT .R
R

Đối với các photon,
electron, muon,
năng lượng bất kỳ thì
ωR = 1.
Đơn vị Sievert - Sv


C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG

2.2. Các đại lượng và đơn vị đo liều bức xạ
Liều hiệu dụng

E  �T H T
T

ωT là hệ số mô.
Toàn bộ cơ thể:

�

T

1

T

Đơn vị Sievert - Sv

C2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG
2.3. Đo hoạt độ phóng xạ nhỏ
2.3.1. Công thức

A

1  2 0 n p T
2, 22. .T .
2
0

( pCi)

Trong đó:
tp là thời gian đếm phông
T = tp + t là tổng thời gian đo, t là thời gian đo phông + mẫu
o là sai số tương đối của mẫu no.
 là hiệu suất ghi của det (%)