Tải bản đầy đủ (.pdf) (14 trang)

TIỂU LUẬN An tòa bức xạ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (458.81 KB, 14 trang )

LỜI MỞ ĐẦU
Trong vật lý hạt nhân, các nguồn phóng xạ có vai trò đăc biệt quan trọng, chính
là cơ sở ban đầu để chúng ta nghiên cứu và phát triển ngành vật lý hạt nhân. Cho đến
ngày hôm nay, như chúng ta đã biết, có rất nhiều hạt nhân phát ra tia phóng xạ. Như
vậy, sẽ có nhiều loại nguồn phóng xạ. Trong đề tài này, chúng tôi sẽ trình bày về một
số nguồn phóng xạ được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Chúng tôi tin tưởng rằng
qua đề tài này các bạn sẽ có thêm những hiểu biết về các nguồn phóng xạ.
Trang
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
I. Nguồn Alpha 2
I.1. Nguồn Alpha - loại A1 2
I.2. Nguồn Alpha – loại A2 2
I.3. Nguồn Alpha - loại PM 3
I.4. Nguồn Alpha “tổng hợp” (composite) - AF Comp 4
II. Nguồn Bêta 4
II.1. Nguồn Bêta - loại A 4
II.2. Nguồn Bêta – loại MF2 5
III. Nguồn Gamma 6
III.1. Nguồn Gamma - loại C 6
III.2. Nguồn Gamma - loại D 7
III.3. Nguồn Gamma - loại M 8
III.4. Nguồn Gamma - loại R 9
III.5. Nguồn Gamma - loại T 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO 13
Trang
2
I. Nguồn Alpha
I.1. Nguồn Alpha - loại A1
Loại A1 là nguồn được cố định trong một cái giá nhôm có “đường kính x cao” là


25,4 mm x 3,18 mm. Đường kính hoạt động là 5,0 mm. Tất cả các nguồn alpha được
sản xuất theo một dung sai là  30% của độ phóng xạ ghi trên mặt.
Hình 1a: Cấu tạo nguồn Alpha - loại A1. Hình 1b: Nguồn Alpha – loại A1.
I.2. Nguồn Alpha – loại A2
Nguồn loại A2 được cố định trong cái giá bằng nhôm có “đường kính x cao” là
12,7 mm x 6,35 mm. Đường kính hoạt động là 5,0 mm. Tất cả các hạt chuẩn alpha
được sản xuất theo một dung sai là

30% của độ phóng xạ ghi trên mặt.
Hình 2a: Cấu tạo nguồn Alpha - loại A2 Hình 2b: Nguồn Alpha – loại A2
Trang
3
I.3. Nguồn Alpha - loại PM
Nguồn PM được gắn trong một giá nhựa mà từ đó nó có thể được tách ra để lắp
đặt trong buồng đếm. Giá có “đường kính x cao” là 25,4 mm x 3,18 mm. Đường kính
các lá là 11,1 mm, đường kính hoạt động 5,0 mm. Các lá đĩa bằng platinum hoặc
platinum mạ niken dày khoảng 0,127 mm đến 0,254 mm. Tất cả các nguồn alpha được
sản xuất theo một dung sai là

30% của độ phóng xạ ghi trên mặt.
Hình 3a: Cấu tạo nguồn Alpha - loại PM. Hình 3b: Nguồn Alpha - loại PM.
Bảng 1: Các nguồn Alpha – loại A1, A2, PM.
Nguồn
Thời giam
bán rã
Năng lượng
Alpha quan
tâm (keV)
Trạng thái của
vật liệu hoạt

động
Hoạt độ phóng xạ
Americium-241 432,2 năm
5388, 5443,
5486
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Californium-252 2,645 năm 6070, 6118
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Curium-244 18,11 năm 5763, 5805
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Gadolinium-148 75 năm 3184
Tùy theo yêu
cầu
Neptunium-237 2,14.10
6
năm 4640 – 4873
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
Polonium-210
138,376
ngày
5304
Phủ lớp mạ lên

bề mặt bạc
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Plutonium-238 87,74 năm 5456, 5499
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Trang
4
Plutonium-239
2,411.10
4
năm
5105, 5143,
5156
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
Radium-226 1600 năm
4601, 4784, hạt
nhân con 5489
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Thorium-228 698,2 ngày
5341, 5423, hạt
nhân con 5449
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-100nCi(37Bq-3,7kBq)
Thorium-230 7,54.10

4
năm 4621, 4688
Mạ điện lên bề
mặt Platium
1nCi-10nCi(37Bq-370 Bq)
Thorium-232
1,405.10
10
năm
3952, 4010
Mạ điện lên bề
mặt Platium
0,007 nCi (0,26Bq)
Uranium-235
7,037.10
8
năm
4215 – 4597
Mạ điện lên lá
nhôm
Max: 0,4 nCi (14,8 Bq)
Uranium-238
4,468.10
9
năm
4147, 4196
Mạ điện lên lá
nhôm
Max: 0,05 nCi (1,85 Bq)
Uranium-238D

4,468.10
9
năm
4147, 4196
Mạ điện lên lá
nhôm
Max: 0,032 nCi
I.4. Nguồn Alpha “tổng hợp” (composite) - AF Comp
Các nguồn alpha “tổng hợp” (composite) được thiết kế để sử dụng như một điểm
đánh dấu cho các hệ thống năng lượng quang phổ alpha. Pu-239, Am-241 và Cm-244,
hoạt độ 0,01 μCi (370 Bq) được mạ platinum hoặc platinum mạ niken. Vùng hoạt
động là 5,0 mm. Các nguồn cung cấp các hạt alpha từ khoảng 5100 - 5800 keV và bề
rộng một nửa nhỏ hơn 20 keV. Khoảng năng lượng là đủ rộng để cung cấp năng lượng
sao cho hạt alpha phát ra nhiều nhất.
II. Nguồn Bêta
Một loạt các hạt nhân phát bêta được dùng cho nghiên cứu và sử dụng trong lĩnh
vực giáo dục. Nguồn được cấu tạo với tất cả các bề mặt dẫn điện để sử dụng trong cửa
sổ của ống đếm tỷ lệ.
II.1. Nguồn Bêta - loại A.
Nguồn được gắn trong một chiếc vành nhôm mật độ là 0,9 mg/cm
2
. Đường kính
hoạt động của nguồn là 20,4 mm. Đường kính tổng thể của nguồn là 25,4 mm và dày
3,18 mm.
Trang
5
Hình 4a: Cấu tạo nguồn Bêta loại A. Hình 4b: Nguồn Bêta loại A.
II.2. Nguồn Bêta – loại MF2
Đây là một cấu hình hầu như không tán xạ (scatterless), trong đó phóng xạ được
đặt ở giữa có đường kính 3 mm, giữa hai lớp nhôm mật độ mặt là 0,9 mg/cm

2
. Những
nguồn này được để trong một giá nhôm có đường kính là 25,4 mm và bề dày là 3,18
mm.
Hình 5a: Cấu tạo nguồn Bêta - loại MF2. Hình 5b: Nguồn Bêta - loại MF2.
Bảng 2: Các nguồn Bêta loại - MF2.
Nguồn
Thời gian
bán rã
Chất nền
Năng lượng
Bêta quan
tâm (keV)
Cửa sổ
Carbon-14 5730 năm Màng polime 156
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Cesium-137 30,17 năm Sắt không rỉ 1175
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Trang
6
Chlorine-36 3,01.10
5
năm Sắt không rỉ 1142
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2

Cobalt-60 5,272 năm Sắt không rỉ 1491
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Germanium-68 270,8 ngày Sắt không rỉ 2921 (β
+
)
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Promethium-147 2,6234 năm Sắt không rỉ 225
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Ruthenium-106 1,02 năm Sắt không rỉ 39, 3540
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Sodium-22 950,8 ngày Sắt không rỉ 2842 (β
+
)
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Strontium-90 28,5 năm Sắt không rỉ 546, 2282
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Technetium-99 2,13.10
5

năm Sắt không rỉ 294
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Thallium-204 3,78 năm Sắt không rỉ 763
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
Tin-113 115,1 ngày
Lá Pt hoặc Pt
mạ Ni
392
Lớp mạ nhôm 0.9
mg/cm
2
III. Nguồn Gamma
Một loạt các nguồn Gamma và tia X sử dụng cho nghiên cứu và giáo dục với
năng lượng khoảng 5,9-2614 keV.
III.1. Nguồn Gamma - loại C
Nguồn Gamma loại C có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các ống đếm
tỷ lệ GM và detector nhấp nháy NaI (Tl). Độ phóng xạ cực đại của loại nguồn này là
10 μCi (370 kBq).
Trang
7
Hình 6a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại C Hình 6b: Nguồn Gamma – loại C.
III.2. Nguồn Gamma - loại D
Các nguồn Gamma loại D chủ yếu được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các
ống đếm GM và detector nhấp nháy NaI (Tl). Các nguồn loại đĩa D có đường kính là
25,4 mm và dày 6,35 mm. Đường kính hoạt động là 5 mm.
Hình 7a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại D. Hình 7b: Nguồn Gamma – loại D.

Bảng 3: Các nguồn Gamma - loại D.
Nguồn
Thời gian
bán rã
Năng lượng photon
(keV)
Hoạt độ phóng xạ
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
25nCi-500Ci (925Bq-18,5MBq)
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
Trang
8
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-137 30,17 năm 662; 32-37 5nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
846,8; 1238; 1771;
2035; 2598; 3253
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-60 5,272 năm 1173; 1333
25nCi-100Ci (925Bq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077

100nCi-100Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Iodine-129 1,57.10
7
năm 40
50nCi-1Ci (1,85kBq-37kBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Radium-226 1600 năm 47-2448
50nCi-10Ci (1.85kBq-370kBq)
Thorium-228 698,2 ngày 84-2616
10nCi-10Ci (370Bq-370kBq)
Uranium-235 7,037.10
8
năm 143; 186 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
Uranium tự
nhiên
4,468.10
9
năm 22-2448 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
III.3. Nguồn Gamma - loại M.
Loại M- đĩa mỏng hầu như không tán xạ; được sử dụng trong các ứng dụng liên
quan đến trạng thái rắn của detector có độ phân giải cao. Đĩa nhôm có mật độ mặt là 9
mg/cm
2
,và được bao phủ bằng Kapton (polime) có mật độ mặt là 0,9 mg/cm
2
. Những
nguồn này được để trong một giá nhôm có đường kính tổng thể là 25,4 mm và chiều

dày là 3,18 mm.
Hình 8a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại M. Hình 8b: Nguồn Gamma - loại M.
Trang
9
Bảng 4: Các nguồn Gamma - loại M.
Nguồn
Thời gian
bán rã
Năng lượng photon
(keV)
Hoạt độ phóng xạ
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
25nCi-500

Ci (925Bq-18,5MBq)
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-137 30,17 năm 662; 32-37 5nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
846,8; 1238; 1771;
2035; 2598; 3253
10nCi-100

Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5

5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-60 5,272 năm 1173; 1333
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
100nCi-100

Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Iron-55 999 ngày
5,8-6,7;
1

Ci-100

Ci (37kBq-3,7MBq)
Iron-59 44,51 ngày
1099; 1292
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Manganese-54 312,3 ngày
835
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Silver-110m 249,8 ngày
657; 884,6

5nCi-50Ci (185Bq-1,85MBq)
III.4. Nguồn Gamma - loại R.
Thanh loại R được sử dụng trong các detector NaI (Tl). Nó được xây dựng bằng
nhựa, có ba kích thước là: cao x đường kính là 127 mm x 15,9 mm, 127 mm x 12,7
mm và 74,9 mm x 12,7 mm. Đường kính hoạt động của thanh tiêu chuẩn là 4,75 mm
Trang
10
Hình 9a: Cấu tạo nguồn Gamma - loại R. Hình 9b: Nguồn Gamma loại R.
Bảng 5: Các nguồn Gamma - loại R.
Nguồn
Thời gian
bán rã
Năng lượng
photon (keV)
Hoạt độ phóng xạ
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
25nCi-500Ci (925Bq-18,5MBq)
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-137 30,17 năm 662; 32-37 5nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-56 77,31 ngày
846,8; 1238; 1771;
2035; 2598; 3253
10nCi-100


Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-60 5,272 năm 1173; 1333
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
100nCi-100

Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
10nCi-100Ci (370Bq-3,7MBq)
Iodine-129 1,57.10
7
năm 40
50nCi-1Ci (1,85kBq-37kBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Radium-226 1600 năm 47-2448
50nCi-10

Ci (1.85kBq-370kBq)
Manganese-54 312,3 ngày 835

5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Trang
11
Silver-110m 249,8 ngày 657; 884,6
5nCi-50

Ci (185Bq-1,85MBq)
Thorium-228 698,2 ngày 84-2616
10nCi-10

Ci (370Bq-370kBq)
Uranium-235 7,037.10
8
năm 143; 186 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
Uranium tự
nhiên
4,468.10
9
năm 22-2448 10nCi-100nCi (370Bq-3,7kBq)
III.5. Nguồn Gamma - loại T.
Ống nghiệm nhựa loại T được sử dụng trong nghiên cứu y học. Mỗi ống nhựa PP
(polipropin) có chứa 0,75 ml epoxy hoạt động với sự cân bằng của các ống chứa đầy
epoxy lạnh. Ống có kích thước (cao x đường kính) là 75 mm x 12 mm hoặc 55 mm x
12 mm.
Hình 10a: Cấu tạo nguồn Gamma loại T. Hình 10b: Nguồn Gamma loại T.
Bảng 9: Các nguồn Gamma - loại T.
Nguồn
Thời gian

bán rã
Năng lượng
photon (keV)
Hoạt độ phóng xạ
Barium-133 3862 ngày 80; 303; 356
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Beryllium-7 53,284 ngày 478
25nCi-500Ci (925Bq-18,5MBq)
Cadmium-109 4626 ngày 88; 22-26 50nCi-1mCi (1,85kBq-37MBq)
Cesium-134 754,28 ngày 563; 569; 605; 796
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Cesium-137 30,17 năm 662; 32-37 5nCi-1mCi (185Bq-3,7MBq)
Trang
12
Cobalt-56 77,31 ngày
846,8; 1238; 1771;
2035; 2598; 3253
10nCi-100

Ci (370Bq-3,7MBq)
Cobalt-57 271,79 ngày 14; 122; 136,5
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-58 70,86 ngày 810
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Cobalt-60 5,272 năm 1173; 1333
5nCi-100


Ci (185Bq-3,7MBq)
Germanium-68 270,8 ngày 511; 1077
100nCi-100

Ci (3,7kBq-3,7MBq)
Iodine-125 59,43 ngày 35
10nCi-100

Ci (370Bq-3,7MBq)
Iodine-129 1,57.10
7
năm 40
50nCi-1

Ci (1,85kBq-37kBq)
Iron-59 44,51 ngày 1099; 1292
5nCi-100

Ci (185Bq-3,7MBq)
Manganese-54 312,3 ngày 835
5nCi-100Ci (185Bq-3,7MBq)
Silver-110m 249,8 ngày 657; 884,6
5nCi-50Ci (185Bq-1,85MBq)
Trang
13
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Eckert & Ziegler Isotope Products, Eckert & Ziegler Reference & Calibration
Sources (Product Information), 24937 Avenue Tibbitts Valencia, CA 91355 USA.

×