Xác định hệ số hiệu chuẩn hình học trong phép chuẩn liều neutron: hình trụ và hình hộp chữ nhật

Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 8529-2 “Calibration fundamentals of radiation protection devices related to the basic quantities characterizing the radiation filed”, hệ số hiệu chỉnh hình học cần phải được áp dụng trong quá trình hiệu chuẩn các thiết bị đo neutron do kích thước hữu hạn của thiết bị và/hoặc nguồn. Nghiên cứu trên thế giới về hiệu chuẩn hình học trong quá trình hiệu chuẩn thiết bị đo trong trường neutron bắt đầu bởi Axton, được hoàn thiện bởi Hunt và tổng quát hóa bởi Kluge. Các công bố này cũng chỉ tập vào các thiết bị đo neutron hình cầu. Một số nghiên cứu khác về hệ số hiệu chuẩn hình học đối với thiết bị có dạng hình học khác hình cầu cũng chưa thành công.

Từ thực tế các thiết bị đo liều neutron phổ biến ở Việt Nam cũng như trên thế giới thường có dạng hình cầu, hình trụ và một số ít có dạng hình hộp chữ nhật. Tuy vậy, chưa có nhiều nghiên cứu được công bố về hiệu chỉnh hình học (GCF) cho các thiết bị không phải hình cầu. Do đó, năm 2018, nhóm nghiên cứu của ThS. Nguyễn Ngọc Quỳnh tại Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân (VKH&KTHN) đã thực hiện đề tài: “Xác định hệ số hiệu chuẩn hình học trong phép chuẩn liều neutron: hình trụ và hình hộp chữ nhật”.

Mục tiêu của nghiên cứu này là tính toán mô phỏng hệ số hiệu chỉnh hình học cho các thiết bị đo neutron hình trụ và hình hộp chữ nhật. Từ đó, việc hiệu chuẩn các thiết bị do neutron dạng này có thể được hiệu chuẩn tại phòng chuẩn liều neutron tại VKH & KTHN.

Các sản phẩm của nghiên cứu đã đáp ứng được mục tiêu chính của đề tài, đó là tăng cường khả năng hiệu chuẩn các thiết bị neutron hình trụ và hình hộp chữ nhật thực tế hiện có tại Việt Nam. Phòng chuẩn liều neutron tại VKH&KTHN hoàn toàn có khả năng hiệu chuẩn các thiết bị đo neutron tại Việt Nam. Do đó, việc đảm bảo an toàn bức xạ tại các cở sở bức xạ có bức xạ neutron sẽ được tăng cường.

Tuy hệ số hiệu chỉnh hình học đã được áp dụng thành công cho các thiết bị neutron với 3 phương pháp khác nhau, việc hiệu chuẩn các thiết bị neutron rất cần được kiểm tra bằng phương pháp hình nón che chắn. Bởi phương pháp này là phương pháp duy nhất tách được thành phần neutron trực tiếp và thành phần neutron tán xạ bằng thực nghiệm. Do đó, nhóm thực hiện rất muốn được thực hiện nghiên cứu thêm khi sử dụng phương pháp hình nón che chắn.

Trong nghiên cứu này, hệ số hiệu chỉnh hình học chỉ được nghiên cứu để hiệu chuẩn các thiết bị đo neutron tại phòng chuẩn liều neutron tại Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân. Việc áp dụng hệ số hiệu chỉnh hình học khi các thiết bị đo neutron được sử dụng đối với các trường neutron bên ngoài nằm ngoài phạm vi của nghiên cứu này. Việc áp dụng sẽ được nghiên cứu trong các đề tài tiếp theo.

Để nâng cao khả năng áp dụng các chương trình mô phỏng hạt theo phương pháp Monte Carlo, nhóm nghiên cứu kiến nghị được đầu tư thêm hệ máy tính mạnh hơn. Đặc biệt với các bài toàn mô phỏng tính toán liều trong trường bức xạ hỗn hợp neutron và gamma, các chương trình mô phỏng hiện nay đều đòi hỏi hệ máy tính đa nhân mạnh.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16708/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)