การหาปริมาณไอโซโทปยูเรเนียม-235 โดยวิธีแกมมาสเปกโตรเมตรี

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