Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การหาปริมาณไอโซโทปยูเรเนียม-235 โดยวิธีแกมมาสเปกโตรเมตรี

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Determination of the uranium-235 isotope by gamma spectrometry

Year (A.D.)

1995

Document Type

Thesis

First Advisor

นเรศร์ จันทร์ขาว

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1995.763

Abstract

การวิจัยนี้ได้ทดลองหาปริมาณไอโซโทปยูเรเนียม-235 ในสารประกอบยูเรเนียม โดยการวัดรังสีแกมมาพลังงาน 186 กิโลอีเล็กตรอนโวลต์ โดยตรงจากยูเรเนียม-235 ได้ใช้หัววัดรังสีเจอร์มาเนียมบริสุทธิ์สูงที่มีประสิทธิภาพสัมพัทธ์ร้อยละ 30 ในการวัดรังสีแกมมาจากตัวอย่างสารประกอบยูเรเนียมในรูปผงละเอียด ที่มีความเข้มข้นยูเรเนียม-235 ตามธรรมชาติ "และต่ำกว่าธรรมชาติ" การหาค่าปัจจัยการดูดกลืนตัวเองได้ ใช้วิธีส่งผ่านรังสีแกมมาพลังงาน 186 กิโลอีเล็กตรอนโวลต์จากต้นกำเนิดรังสีเรเดียม -226 การหาปริมาณยูเรเนียมรวมในตัวอย่างได้ใช้เทคนิคการเรืองรังสีเอกซ์ โดยใช้ตัวอย่างที่ถูกทำให้เจือจางลงเหลือประมาณร้อยละ 2 ด้วยการผสมกับผงกรดบอริก แล้วนำไปอัดด้วยเครื่องอัดตัวอย่างต้นกำเนิดรังสีโคบอลต์-57 แบบวงแหวนถูกใช้ในการกระตุ้นให้เกิดรังสีเอกซ์เรืองของยูเรเนียมเส้น K และวัด U K 1 ที่มีพลังงาน 98.5 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งมีความเข้มสูงสุดด้วยหัดวัดเจอร์มาเนียมบริสุทธิ์ขนาด ø 0.6 ซม.หนา 0.5 ซม. การแก้เมตริกซ์เอฟเฟคต์ทำโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านเชิงมวลที่ได้จากการส่งผ่านรังสีเอกซ์พลังงาน 98.5 กิโลอีเล็กตรอนโวลต์จากยูเรเนียมที่ใช้เป็นเป้าทุติยะภูมิ ผลการวิจัยพบว่า ความเข้มข้นไอโซโทปยูเรเนียม-235 ของตัวอย่างอยู่ในช่วงร้อยละ 0.353 ถึง 0.432 ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่ประมาณไว้และค่าที่ถูกต้อง สำหรับตัวอย่างยูเรเนียมธรรมชาติพบว่า มีความเข้มข้นไอโซโทปยูเรเนียม-235 อยู่ร้อยละ 0.716 วิธีหาปริมาณไอโซโทปยูเรเนียม -235 ในการวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการนำไปใช้งานในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการเสริมสมรรถนะของยูเรเนียม-235 และการตรวจสอบเชื้อเพลงนิวเคลียร์

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this research a method for determining 235U isotope in concentrated uranium compounds by direct measurement of 235U 186-keV gammaray was investigated. A high purity germanium (HPGe) detector of 30% relative efficiency was used to measure the gamma-ray from fine-powdered depleted and natural uranium compounds as well as from a standard natural uranium foil. The self-absorption factors of the samples were determined by transmitting the 186-kev gamma-ray from a 226Ra source. Total uranium content in the samples was determined by using the x-ray fluorescence (XRF) technique. The samples were diluted to about 2% of their original concentrations with boric acid powder then compressed with a hydraulic press. An annular 57Co was used as the exciting source. The most intense U K x-ray line, U K 1 | was detected by using a 0.6 cm ø, 0.5 cm thick HPGe detector. The mass attenuation coefficients at the U K 1, energy (98.5 KeV), obtained from transmitting 98.5 KeV x-ray from uranium secondary target, were used for correcting the matrix effects. It was found that 235U isotope concentrations in the depleted uranium samples were in the range of 0.353% to 0.432% which were close to the expected and the known values. In the natural uranium sample the 235U is tope concentration was found to be 0.716%. The results indicated the possible use of this method for determining 235U isotope concentration in uranium enrichment research and uranium fuel inspection.

Link to Full Text

Share

COinS