Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân
HỆ THIẾT BỊ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM được trang bị các hệ thiết bị phục vụ nghiên cứu, đào tạo và hướng dẫn thực nghiệm trong lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân, đo đạc phóng xạ môi trường và phân tích mẫu. Các thiết bị tại phòng thí nghiệm hỗ trợ sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh tiếp cận quy trình làm việc thực tế, từ chuẩn bị mẫu, vận hành hệ đo, thu nhận tín hiệu, xử lý phổ đến đánh giá và diễn giải kết quả.
Hệ phổ kế huỳnh quang tia X phân tán theo năng lượng EDXRF tại Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân.
Hệ phổ kế huỳnh quang tia X EDXRF
Hệ phổ kế huỳnh quang tia X phân tán theo năng lượng EDXRF được sử dụng trong các nghiên cứu thực nghiệm về phổ kế tia X và phân tích vật liệu. Với khả năng ghi nhận phổ tia X đặc trưng phát ra từ mẫu, hệ thiết bị hỗ trợ nhận diện nguyên tố, khảo sát tín hiệu phổ và đánh giá một số đặc trưng của vật liệu bằng phương pháp không phá hủy.
- Hệ gồm nguồn kích thích Am-241, đầu dò bán dẫn Si(Li), tiền khuếch đại ITRP, bộ phân tích phổ DSA-LX và phần mềm xử lý phổ WinAXIL.
- Mẫu được kích thích bởi nguồn bức xạ phù hợp, làm phát ra các tia X huỳnh quang đặc trưng.
- Các tia X phát ra từ mẫu được đầu dò ghi nhận, xử lý bởi hệ điện tử và hiển thị dưới dạng phổ năng lượng trên máy tính.
- Vị trí năng lượng của các vạch phổ cho phép xác định các nguyên tố có mặt trong mẫu.
- Cường độ hoặc diện tích đỉnh phổ cung cấp thông tin liên quan đến hàm lượng của các nguyên tố tương ứng.
- Hệ thiết bị còn được khai thác trong nghiên cứu photon năng lượng thấp và kiểm tra không phá hủy vật liệu.
- Phù hợp cho đào tạo sinh viên và phát triển các nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực vật lý hạt nhân thực nghiệm và ứng dụng.
Hệ thiết bị đo tia gamma truyền qua sử dụng nguồn 137Cs, 241Am và đầu dò nhấp nháy NaI(Tl).
Hệ thiết bị đo tia gamma truyền qua
Hệ thiết bị đo tia gamma truyền qua được sử dụng để nghiên cứu các phương pháp kiểm tra không phá hủy dựa trên bức xạ gamma. Hệ đo cho phép khảo sát sự suy giảm cường độ chùm tia gamma sau khi truyền qua vật liệu, từ đó hỗ trợ đánh giá một số đặc trưng của mẫu nghiên cứu.
- Hệ sử dụng các nguồn phóng xạ 137Cs và 241Am kết hợp với đầu dò nhấp nháy NaI(Tl).
- Các nguồn phóng xạ, đầu dò và ống chuẩn trực bằng chì được bố trí nhằm tạo cấu hình truyền qua chùm tia hẹp.
- Thiết bị hỗ trợ nghiên cứu đo độ dày, mật độ khối lượng và số nguyên tử hiệu dụng của vật liệu.
- Có thể được ứng dụng để khảo sát lỗ rỗng, khuyết tật hoặc sự không đồng nhất bên trong vật liệu.
- Phù hợp cho các thí nghiệm về tương tác gamma với vật chất, kỹ thuật truyền qua gamma và kiểm tra không phá hủy.
- Góp phần phục vụ đào tạo thực nghiệm và phát triển các hướng nghiên cứu ứng dụng trong kỹ thuật hạt nhân.
Hệ phổ kế gamma với đầu dò HPGe GC3520 tại Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân.
Hệ phổ kế gamma HPGe
Hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò HPGe loại p của hãng Canberra, còn được gọi là hệ phổ kế gamma đầu dò GC3520. Thiết bị được sử dụng để ghi nhận và phân tích phổ gamma, phục vụ định tính và định lượng các đồng vị phóng xạ phát gamma trong nhiều loại mẫu khác nhau.
- Đầu dò HPGe đồng trục, được làm lạnh bằng nitơ lỏng.
- Buồng chì che chắn giúp giảm phông bức xạ từ môi trường.
- Hệ xử lý tín hiệu Lynx DSA, máy tính điều khiển và bộ lưu điện.
- Hiệu suất tương đối khoảng 35%, dải năng lượng ghi nhận từ khoảng 40 keV đến 2,9 MeV.
- Phù hợp cho nghiên cứu phóng xạ môi trường, phân tích mẫu đất, nước, trầm tích và vật liệu.
Hệ đếm tổng alpha/beta LB4200 dùng trong các phép đo tổng hoạt độ alpha và beta.
Hệ đếm tổng alpha/beta LB4200
Hệ đếm tổng alpha/beta LB4200 do hãng Canberra sản xuất được sử dụng để xác định tổng hoạt độ alpha và tổng hoạt độ beta trong các mẫu môi trường sau khi được chuẩn bị theo quy trình phù hợp. Đây là một trong các hệ thiết bị quan trọng phục vụ nghiên cứu phóng xạ môi trường và đào tạo thực hành đo đạc bức xạ.
- Hệ gồm 4 đầu dò tỷ lệ chứa khí P10, gồm 90% Ar và 10% CH4.
- Hiệu suất danh định đạt từ 38% đối với tổng alpha và từ 45% đối với tổng beta.
- Buồng chì che chắn và hệ phản trùng phùng giúp giảm phông môi trường.
- Phần mềm điều khiển và xử lý kết quả: Apex-Alpha/Beta.
- Sử dụng khay đếm mẫu thép không gỉ đường kính 5 cm và các nguồn chuẩn phù hợp cho hiệu chuẩn hệ đo.
Hệ phổ kế alpha Alpha Ensemble của ORTEC với hai đầu dò bán dẫn PIPS.
Hệ phổ kế alpha Alpha Ensemble
Hệ phổ kế alpha Alpha Ensemble do hãng ORTEC sản xuất được sử dụng để phân tích các đồng vị phát alpha sau quá trình tách hóa và chuẩn bị mẫu. Hệ đo cho phép ghi nhận phổ năng lượng alpha, từ đó hỗ trợ định tính và định lượng các nhân phóng xạ alpha trong các mẫu nghiên cứu.
- Hệ gồm 2 đầu dò bán dẫn silic PIPS, diện tích ghi nhận 1200 mm2.
- Độ phân giải năng lượng tốt đối với nguồn chuẩn alpha, phù hợp cho phân tích phổ alpha năng lượng cao.
- Buồng đo được vận hành trong điều kiện chân không nhằm giảm suy giảm năng lượng của hạt alpha trong không khí.
- Các khe đặt mẫu cho phép thay đổi khoảng cách giữa mẫu và đầu dò.
- Quá trình đo và xử lý phổ được thực hiện bằng phần mềm MAESTRO của ORTEC.
Máy RAD8 và thiết lập đo radon trong không khí;
Máy đo radon RAD8
RAD8 là thiết bị đo radon hiện đại do Durridge, Mỹ sản xuất, được sử dụng để xác định nồng độ radon trong không khí, nước và khí đất. Thiết bị hỗ trợ các nghiên cứu liên quan đến radon, thoron, phóng xạ môi trường, đánh giá nguồn phát thải tự nhiên và các bài thực hành đào tạo về đo đạc phóng xạ khí.
- Thiết bị có buồng đo, bơm lấy mẫu khí, màn hình điều khiển và các cổng kết nối dữ liệu.
- Radon được đưa vào buồng đo và xác định thông qua các đồng vị con cháu phát alpha.
- Có thể đo radon trong không khí, trong nước với phụ kiện RAD H2O và trong khí đất với Soil Gas Probe.
- Có khả năng đo thoron trong các môi trường tương tự khi thiết lập chế độ đo phù hợp.
- Phù hợp cho khảo sát hiện trường, thí nghiệm mô phỏng và nghiên cứu phóng xạ môi trường.
Các hệ thiết bị trên được khai thác nhằm phục vụ đồng thời hai mục tiêu chính: phát triển nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân và tăng cường đào tạo thực nghiệm cho người học. Thông qua quá trình làm việc với các hệ đo chuyên dụng, sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh có thể rèn luyện kỹ năng vận hành thiết bị, chuẩn bị mẫu, xử lý số liệu, phân tích phổ và xây dựng tư duy nghiên cứu trong môi trường phòng thí nghiệm chuyên ngành.