BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO BỨC XẠ
ĐỀ TÀI:
ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
GVHD : TS. TRẦN QUỐC DŨNG
Học viên : ĐẶNG SA LY
Chuyên ngành : Vật lý nguyên tử K22

Thành phố Hồ Chí Minh – 2013
class="bi x6 y0 w2 h1"
1. BẢNG CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
Cũng giống như Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn, Bảng Các Đồng Vị Phóng Xạ là hình
thức thuận tiện để trình bày một số lượng lớn thông tin khoa học theo lối có tổ chức.
Hình 3. Một phần nhỏ của một bảng đồng vị phóng xạ điển hình
1.1 BẢNG CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
Một bảng đồng vị phóng xạ liệt kê các thông tin về các đồng vị bền và đồng vị không
bền. Hình 3 là một phần nhỏ của một bảng đồng vị phóng xạ điển hình. Bảng này vẽ
một ô cho mỗi đồng vị phóng xạ riêng biệt, với số proton (Z) theo trục đứng và số
neutron (N = A – Z) theo trục ngang.
Hình vuông màu xám biểu thị đồng vị bền. Các hình vuông màu trắng biểu thị các
phóng xạ nhân tạo, nghĩa là chúng được sản xuất theo kỹ thuật nhân tạo và không tự
nhiên xuất hiện. Bằng cách tra cứu một bảng hoàn chỉnh, ta có thể tìm thấy các loại
đồng vị khác, chẳng hạng như các loại đồng vị xuất hiện trong tự nhiên (nhưng không
có đồng vị nào được tìm thấy trong vùng của bảng ở hình 3)
Các ô nằm về bên trái của mỗi hàng ngang trong bảng là thông tin chung của mỗi
nguyên tố. Mỗi ô chứa ký hiệu hóa học của nguyên tố kèm theo nguyên tử khối trung
bình của chất phóng xạ xuất hiện trong tự nhiên và tiết diện hấp thụ neutron nhiệt trung
bình. Các đồng vị (các nguyên tố có cùng số Z nhưng khác số A) của mỗi nguyên tố
được liệt kê phía bên phải.
1.2 THÔNG TIN CÁC ĐỒNG VỊ BỀN

vị của đồng vị oxygen-18 là 0,20%, giả sử trong một cốc nước chứa 8,23 x 1024
nguyên tử oxygen thì sẽ có 1,65 x 1024 nguyên tử đồng vị oxygen-18 trong cốc nước
đó.
Khối lượng nguyên tử của một nguyên tố được định nghĩa là khối lượng nguyên tử
trung bình của các đồng vị của nguyên tố đó. Khối lượng nguyên tử của một nguyên tố
có thể được tính bằng cách lấy tổng các tích độ nhiều đồng vị của mỗi đồng vị với khối
lượng nguyên tử của đồng vị đó.
Ví dụ:
Tính khối lượng nguyên tử của nguyên tố lithium nếu biết lithium có hai đồng
vị là lithium-6 có độ nhiều nguyên tử là 7,5% và khối lượng nguyên tử là
6,015122 amu và lithium-7 có độ nhiều nguyên tử là 92,5% và khối lượng
nguyên tử là 7,016003 amu.
Giải:
Khối lượng nguyên tử Lithium = (0,075)(6,015122 amu) + (0,925)(7,016003
amu) = 6,9409 amu
Một đại lượng đo khác của độ nhiều đồng vị là phần trăm khối lượng (w/o). Phần trăm
khối lượng là phần trăm khối lượng của một đồng vị riêng biệt. Ví dụ một mẫu vật liệu
chứa 100 kg uranium trong đó thành phần uranium-235 có phần trăm khối lượng là 28
w/o có nghĩa là có 28 kg đồng vị uranium-235.
2. QUÁ TRÌNH LÀM GIÀU URANIUM
2.1 URANIUM GIÀU
Uranium được khai thác từ đất có chứa các đồng vị uranium-238, uranium-235 và
uranium-234. Trong đó uranium-238 trong tự nhiên chiếm nhiều nhất (99,2745%),
phần còn lại thì chủ yếu là uranium-235 (0,7200%) và một số lượng nhỏ uranium-234.
Mặc dù tất cả các đồng vị của uranium có chung các tính chất hóa học, nhưng mỗi
đồng vị lại có những tính chất thuộc về hạt nhân khác nhau đáng kể. Đồng vị uranium-
235 thường là nguyên liệu chính dùng trong nhà máy điện hạt nhân để tạo ra điện hạt
nhân; chế tạo vũ khí hạt nhân. Quá trình làm giàu uranium tạo ra uranium giàu.
Uranium giàu là uranium trong đó đồng vị uranium-235 có nồng độ cao hơn giá trị
nồng độ có trong tự nhiên. Quá trình làm giàu cũng sẽ dẫn đến sản phẩm phụ uranium

nặng chứa U
238

Dĩ nhiên là sẽ cần hàng trăm barrier xếp
theo từng lớp cho đến khi khí UF
6
chứa đủ
Quá trình khuếch tán khí sử dụng phương pháp
khuếch tán phân tử để tách một loại khí ra khỏi
hỗn hợp hai loại khí. Sự tách đồng vị được thực
hiện bằng cách khuếch tán Uranium (trong khí
UF
6
) qua “màng tổ ong” nhờ vào tính khác
nhau của vận tốc phân tử của hai đồng vị.
U
235
cần sử dụng trong lò phản ứng. Ở phần cuối của quá trình UF
6
giàu sẽ được lấy ra
khỏi ống dẫn và được ngưng tụ thành dạng lỏng rót vào thùng chứa.
2.2.2 LI TÂM KHÍ
Quá trình làm giàu uranium bằng phương pháp li tâm sử dụng một số lượng lớn các xi-
lanh quay, được xếp thành một dãy nối tiếp. Trong quá trình này, khí UF
6
được đưa
vào một xi-lanh và được quay ở tốc độ cao. Sự quay này tạo một lực li tâm mạnh để
cho các phân tử khí nặng(chứa U
238
) chuyển động ra phía ngoài của xi-lanh và các phân