MS: LVVL-VLNT002

SỐ TRANG: 57

NGÀNH: VẬT LÝ

CHUYÊN NGÀNH: VẬT LÝ NGUYÊN TỬ, HẠT NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG CAO

TRƯỜNG: ĐHSP TPHCM

NĂM: 2010

GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

Trên thế giới, để phục vụ các nghiên cứu và đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh vực vật lý neutron

và vật lý lò phản ứng, các Trường đại học (Đại học công nghệ Tokyo, Nhật Bản; Đại học MIT, Mỹ;

Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh, Trung Quốc, v.v.), Trung tâm đào tạo thuộc các Viện nghiên cứu (như

NuTEC/JAEA, Nhật Bản; NTC/KAERI, Hàn Quốc, v.v.) đều có các phòng thí nghiệm với đầy đủ trang

thiết bị thực hành để để học viên có thể tiến hành đo đạc các đặc trưng vật lý neutron như: đo phổ và

thông lượng neutron, độ dài làm chậm và khuếch tán neutron, kích hoạt mẫu trên nguồn neutron đồng

vị, định liều neutron và thực hiện các tính toán mô phỏng. Ở NuTEC/JAEA, Nhật Bản có phòng thí

nghiệm với đầy đủ trang thiết bị để nghiên cứu, họ đã tiến hành đo đạc thực nghiệm các đặc trưng làm

chậm và khuyếch tán neutron trong môi trường graphite và môi trường nước sử dụng các nguồn

neutron đồng vị như

252

Cf và

241

Am-Be. Các kết quả được công bố trong tài liệu , .

Vừa qua (năm 2006-2009), một số cán bộ của Viện NCHN Đà Lạt đã sang NuTEC/JAEA, Nhật

Bản thực tập và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm này theo Chương trình đào tạo giảng viên ITP

(Instructor Training Program). Với mỗi phòng thí nghiệm, tùy theo thiết bị đo và nguồn neutron sử

dụng mà có những tính toán, thiết kế không gian làm việc và phép đo đạc thực nghiệm khác nhau nhằm

phục vụ tốt nhất công tác huấn luyện, đào tạo và nghiên cứu cho các đối tượng học viên khác nhau

(sinh viên, học viên cao học, thực tập sinh, v.v.) cũng như đảm bảo các vấn đề về an toàn bức xạ. Các

phòng thí nghiệm này bắt buộc phải có trong mỗi cơ sở đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực trong

lĩnh vực hạt nhân nói chung và điện hạt nhân nói riêng.

Ở nước ta, có một số cơ sở nghiên cứu (như Viện KHKTHN Hà Nội, Viện Vật lý thuộc Viện KH-

CN Việt Nam) đã có một số nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về các đặc trưng neutron nhưng còn

rời rạc, nhỏ lẻ, chưa có hẳn phòng thí nghiệm độc lập nào để phục vụ công tác huấn luyện và đào tạo,

mà chỉ thực hiện một số thí nghiệm như đo thông lượng neutron, phân tích kích hoạt neutron cho các

khóa luận tốt nghiệp hay thực tập của học viên. Viện NCHN Đà Lạt là cơ sở nghiên cứu duy nhất có

Lò phản ứng nghiên cứu IVV-9 với công suất danh định 500 kW phục vụ rất tốt cho công tác huấn

luyện, đào tạo, giảng dạy và nghiên cứu về lĩnh vực vật lý hạt nhân thực nghiệm nói chung, đặc biệt là

lĩnh vực vật lý neutron và vật lý lò phản ứng nói riêng.

Tuy nhiên, để chuẩn hóa công tác huấn luyện và đào tạo trong lĩnh vực này như ở các

cơ sở đào tạo nước ngoài, trước khi tiến hành các bài thực nghiệm trên lò phản ứng, trên các

kênh ngang của lò phản ứng, cũng như trên các kênh khô (kênh No. 13-2, No. 7-1) thì học viên

cần phải thực hiện các thí nghiệm cơ bản về đo thông lượng và phân bố thông lượng của neutron, phân tích mẫu bằng kích hoạt dùng nguồn neutron đồng vị, làm chậm và khuếch tán

neutron trong các môi trường vật lý khác nhau như graphite, nước nhẹ, ... để có những hiểu biết

tốt về các đặc trưng của neutron trong môi trường chất làm chậm, phương pháp phân tích kích

hoạt neutron và định liều neutron dùng nguồn đồng vị. Vì vậy việc xây dựng một cấu hình

Howitzer dùng nguồn neutron đồng vị ở Việt Nam nói chung và ở Trung tâm đào tạo – Viên

NCHN Đà Lạt nói riêng là hết sức cần thiết.

Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng chương trình MCNP để tính toán mô phỏng nhằm

nghiên cứu thiết kế Howitzer nước cho nguồn đồng vị

252

Cf và

241

Am-Be, là bước đầu tiên trong

đề tài cấp Bộ của Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt để xây dựng một cấu hình thực nghiệm

Howitzer nước cho nguồn

252

Cf và

241

Am-Be, phục phụ cho việc nghiên cứu và giảng dạy về vật

lý hạt nhân nói chung và vật lý neutron, vật lý lò phản ứng hạt nhân nói riêng tại Trung tâm Đào

tạo thuộc Viên nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt.

Luận văn gồm 3 chương:

– Chương 1: Tổng quan lý thuyết: giới thiệu về Howitzer, các nguồn neutron, tương

tác của neutron với vật chất, chương trình MCNP.

– Chương 2: Phương pháp mô phỏng Monte-Carlo và chương trình MCNP: giới

thiệu về phương pháp mô phỏng Monte-Carlo và chương trình MCNP và những ứng dụng trong

lĩnh vực hạt nhân

– Chương 3: Tính toán cấu hình cho Howitzer: Tính toán, tối ưu cho cấu hình

Howitzer đa chức năng: Xây dựng bộ số liệu đầu vào và tính chiều dài khếch tán, chiều dài làm

chậm, theo các khoảng cách khác nhau; Migration area; hoạt độ phóng xạ của thùng nhôm

Kết luận:

+ Đưa ra được cấu hình Howitzer tối ưu và những kết luận.

+ Hướng phát triển của đề tài