Ờ Ả Ơ L I C M  N

ể ậ ỏ ế ơ ắ Đ  hoàn thành lu n văn này, em xin bày t lòng bi ấ   t  n sâu s c nh t

ị ậ ướ ẫ ế đ n th y đã t n tình h ỉ ạ ng d n, ch  d y và giúp đ ỡ ầ TS. Tr nh Văn Giáp

ự ệ ậ ố em trong su t quá trình th c hi n lu n văn.

ệ Xin chân thành c m  n ọ    – Vi n Khoa H c ễ ả ơ KS. Nguy n Quang Long

ử ụ ỉ ạ ề ệ ậ ạ ỹ ạ và K  Thu t H t Nhân đã ch  d y, t o đi u ki n và cho phép s  d ng s ố

ủ ệ ế ậ ơ ở ữ ệ ạ ườ ề li u c a đ  tài: “Thi t l p c  s  d  li u phông phóng x  môi tr ng Hà

ậ ố ề ồ ỹ ở ộ ệ ầ ả ộ ộ N i (ph n Hà N i m  r ng) và hoàn thi n b n đ  k  thu t s  v  phông

ườ ộ ỷ ệ ạ phóng x  môi tr ng Hà N i t l : 1:100.000”.

ử ờ ả ơ ộ Em   xin   g i   l ế i   c m   n   chân   thành   đ n   các   cán   b   Trung   Tâm

ắ ạ ộ ườ Quan Tr c Phóng X  và Đánh Giá Tác Đ ng Môi Tr ệ ng – Vi n Khoa

ệ ậ ọ ỹ ượ ử ệ ạ H c và K  Thu t H t Nhân – Vi n Năng L ng Nguyên T  Vi t Nam

ệ ố ề ỡ ấ ậ ạ đã giúp đ  và t o đi u ki n t t nh t, giúp em hoàn thành lu n văn này.

ả ơ ầ ậ Em xin chân thành c m  n các th y, cô trong Khoa V t Lý tr ườ   ng

ạ ọ ứ ự ề ế ậ ạ ọ ố   Đ i h c Khoa h c T  nhiên đã t n tình truy n đ t ki n th c trong su t 2

ừ ọ ớ ố ứ ế ượ ế năm h c v a qua . V i v n ki n th c mà em đ c ti p thu trong quá trình

ể ể ố ệ ọ ậ ẽ h c t p s  là hành trang quý báu đ  em có th  hoàn thành t t công vi c sau

này.

ử ờ ả ơ ế ố ườ ạ Cu i cùng em xin g i l i c m  n đ n gia đình, ng i thân và b n bè,

ữ ườ ỡ ạ ề ậ ề ệ ấ ộ ọ nh ng ng i đã luôn đ ng viên, giúp đ , t o m i đi u ki n v  v t ch t và

ọ ậ ầ ậ ố ờ tinh th n cho em trong su t th i gian h c t p và làm lu n văn.

ộ Hà N i, ngày    tháng     năm

2015

ọ H c viên

1

ươ ứ ắ D ng Đ c Th ng

Ụ Ụ M C L C

2

Ả Ụ DANH M C B NG

3

Ẽ Ụ DANH M C HÌNH V

4

Ữ Ế Ụ Ắ Ệ DANH M C CÁC CH  VI T T T, KÝ HI U

5

ữ Ch  cái vi ế ắ t t t ụ C m t ừ ầ ủ  đ y đ

IAEA ượ (International Atomic Energy Agency) ử ố ế ơ  qu c t C  quan năng l ng nguyên t

ICRU

ứ ạ ườ Ủ (International Commission on Radiation Units and  Measurements) ố ế ề đ n vơ  v ng b c x ị và đo l qu c t y ban

(International Commission on Radiological Protection) ICRP Ủ ệ ả ạ y ban qu c t ố ế ề b o v  phóng x v

(Environmental Measurements Laboratory) EML ệ ườ Phòng thí nghi m đo môi tr ng

JAERI (Japan Atomic Energy Research Institute) ượ ứ ử ệ Vi n nghiên c u năng l ng nguyên t ậ ả  Nh t B n

PTN Phòng Thí Nghi mệ

HPGe (High­purity Germanium Detectors) Detector Germani siêu tinh khi tế

6

M  Đ UỞ Ầ

ạ ự ể ề ồ ị ị Đ  xác đ nh li u dân chúng do các đ ng v  phóng x  t nhiên gây ra,

ươ ổ ế ấ ấ ẫ ph ng pháp ph  bi n và chính xác nh t là l y m u và phân tích trong

ệ Ở ướ ả ư phóng thí nghi m. n ộ ố c ta m t s  tác gi ạ    nh  Ngô Quang Huy, Ph m

(15), Tr nh Văn Giáp

(1)…đã s  d ng ph ử ụ

ể ễ ị Duy Hi n, Nguy n Hào Quang ươ   ng

ể ế ở ộ ố ỉ ề pháp này đ  đánh giá li u dân chúng khá chi ti ạ    m t s  t nh và trên ph m t

vi toàn qu c.  ố

ớ ươ ươ ệ Cùng v i ph ng pháp trên, ph ổ ng pháp đo ph  gamma hi n tr ườ   ng

ươ ạ ộ ủ ả ể ệ ồ ị ị cũng là ph ng pháp hi u qu  đ  xác đ nh ho t đ  c a các đ ng v  phóng

ườ ươ ượ ướ ạ x  trong môi tr ng. Ph ng pháp này đã đ ề c nhi u n c trên th  gi ế ớ   i

(5). IAEA và

ể ạ ườ ừ ữ ử ụ s  d ng đ  phân tích phóng x  môi tr ng t nh ng năm 1980

ề ấ ươ ạ ộ ủ ể ị ICRU đã đ  su t ph ồ   ng pháp này đ  xác đ nh nhanh ho t đ  c a các đ ng

ườ ả ườ ả ợ ạ ị v  phóng x  trong môi tr ng nói chung và c  trong tr ng h p khi x y ra

s  cự ố(9, 17).

ệ ươ ệ ườ Tuy nhiên hi n nay ph ổ ng pháp đo ph  gamma hi n tr ẫ   ng v n

ượ ụ ộ ở ệ ớ ướ ư ch a đ c áp d ng r ng rãi Vi t Nam. V i h ứ ử ụ   ng nghiên c u s  d ng

ươ ệ ổ ạ ộ ủ ị ph ng pháp đo ph  gamma hi n tr ồ   ườ  đ  ể xác đ nh ho t đ  c a các đ ng ng

ấ ề ườ ụ ụ ệ ị v  phóng x ạ và su t li u gamma trong môi tr ng ả   ph c v  cho vi c kh o

ắ ạ ườ ả ọ ứ ề sát và quan tr c phóng x  môi tr ng, tác gi ch n đ  tài: “Nghiên c u xác

ạ ự ề ế ở ự ầ ộ ị đ nh li u chi u dân chúng do phóng x  t nhiên khu v c hà n i (ph n Hà

ở ộ ộ ụ N i m  r ng) ”. V i mớ c đích:

ử ụ ổ ế ứ ệ ệ ườ ­ Nghiên c u vi c s  d ng ph  k  gamma hi n tr ử ụ   ng s  d ng

ụ ạ ộ ủ ể detector NaI(Tl) hình tr kích th ướ 3”Φ3”  đ  xác đ nh ho t đ  c a các ị c

ấ ề ạ ở ộ ặ ấ ớ ấ nhân phóng x  trong đ t và su t li u gamma đ  cao 1 mét so v i m t đ t.

7

ề ạ ả ả   ­ Đánh giá su t  ấ li u do các nhân phóng x  gây ra và kh  năng  nh

ưở ố ớ ủ ườ h ng c a chúng đ i v i con ng i.

ậ ượ ươ ư ớ ộ Lu n văn đ c chia thành 3 ch ng v i các n i dung nh  sau:

ươ ạ ự ề ổ ổ Ch ng 1: T ng quan, trình bày t ng quan v  phóng x  t nhiên và

ố ủ ạ ự ồ ườ ngu n g c c a phóng x  t nhiên trong môi tr ng.

ươ ố ượ ươ ứ ươ Ch ng 2: Đ i t ng và ph ng pháp nghiên c u. Ch ậ   ng này t p

ơ ở ự ế ươ ổ chung vào c  s  lý thuy t và xây d ng hai ph ng pháp đo ph  gamma

ườ ươ ươ ỉ ệ hi n tr ng là: Ph ng pháp hàm G(E) và ph ệ ng pháp di n tích đ nh.

ươ ế ả ả ậ ươ ế Ch ng 3: K t qu  và th o lu n. Ch ng này so sánh các k t qu ả

ấ ề ạ ộ ạ ườ ươ đo ho t đ  phóng x  và su t li u gamma môi tr ng ủ c a ph ng pháp ph ổ

ệ ườ ươ ấ ẫ ế k  gamma hi n tr ớ ng v i ph ng pháp l y m u và phân tích trong phòng

ủ ừ ư ệ ể ươ ỉ thí nghi m. T  đó ch  ra  u đi m c a ph ệ   ổ ng pháp đo ph  gamma hi n

ườ tr ng.

8

(2, 3)

ươ Ạ Ự Ổ Ề Ch ng 1: T NG QUAN V  PHÓNG X  T  NHIÊN

ấ ạ 1.1. Phóng x  trong đ t đá

ọ ạ(2, 3) 1.1.1. Các h  phóng x

ố ố ị ấ ồ Trong s  hàng trăm nguyên t và đ ng v  c u thành Trái Đ t t ấ ừ ờ    th i

ở ướ ệ ặ ờ ượ ố nguyên kh i tr c khi h  m t tr i đ c hình thành có các nguyên t phóng

ồ ạ ế ỳ x  ạ U, Th và K. Chúng còn t n t ờ i đ n ngày nay nh  có chu k  bán rã t ươ   ng

ươ ấ ả ớ ổ ỷ ứ ầ đ ng v i tu i Trái Đ t, kho ng 4,5 t năm. Các nhân đ ng đ u ba h ọ

238 U, 232Th và 235U có chu k  bán t

ạ ấ ỳ ươ ứ phóng x  trong đ t đá là ng  ng là 4,5 t ỷ

ỷ ệ năm, 14 t năm và 700 tri u năm.

ạ ồ ọ ị Các đ ng v  trong ba h  phóng x  nói trên phân rã a lpha và beta, trong

ị ẹ ế ế ồ quá trình phân rã liên ti p này đ ng v  m  bi n thành ồ các  đ ng v ị “con

ể ố ứ ế ừ ễ ồ cháu” và quá trình c  ti p di n đ  cu i cùng d ng l ạ ở i ba ị ề ủ    đ ng v  b n c a

ấ ả ồ ộ ọ ị chì:  206Pb,  208Pb và  207Pb. T t c  có 47 đ ng v  khác nhau thu c ba h  nói

ủ ồ ớ ọ ể ẫ ứ ọ ố ố trên. Không th  l n h  này v i h  khác căn c  trên s  kh i A c a đ ng v ị

ỗ ọ ụ ể trong m i h . C  th  A = 4n + 2 đ i v i h ố ớ ọ 238U, A = 4n đ i v i h ố ớ ọ 232Th và

ữ ầ ố A = 4n ­ 1 đ i v i h ố ớ ọ 235U, n là nh ng s  nguyên. Hình 1.1 trình bày đ y đ ủ

ồ ọ ớ ỳ ị các đ ng v  trong ba h  nói trên cùng v i các kênh phân rã và chu k  bán rã

ủ c a chúng.

1/2

ạ ấ ọ Các “con cháu” trong ba h  phóng x  nói trên phân rã r t nhanh (T

ớ ồ ị ứ ầ ượ ủ ấ ấ r t bé) so v i đ ng v  đ ng đ u nên hàm l ấ   ng c a chúng trong đ t đá r t

ủ ế ấ ắ ộ ẳ th p. Ch ng h n, ạ 226Ra là m t m t xích ch  y u trong h ọ 238U có chu kỳ

226Ra

ệ ầ ắ ơ ượ bán rã 1600 năm, hàng tri u l n ng n h n so v i ớ 238U nên hàm l ng

ạ ộ ấ ơ ấ trong đ t đá cũng th p h n hàng tri u l n ệ ầ 238U. Tuy nhiên, ho t đ  riêng

ố ượ ị ạ ơ ơ tính trên đ n v  kh i l ng l ệ ầ i cao h n hàng tri u l n. Hai ông bà Curie

9

ệ ề ậ ấ ặ ằ ả ph i mi t mài nghi n đ p, hòa tách hàng t n qu ng uranium b ng ph ươ   ng

ủ ớ ượ ộ ố pháp th  công m i tách đ c vài miligam radium (Ra), m t nguyên t hoàn

ấ ớ ờ ạ ộ ạ ơ toàn m i lúc b y gi ế    và có ho t đ  phóng x  riêng cao h n uranium đ n

ệ ầ hàng tri u l n.

ơ ồ ủ ọ Hình 1. : S  đ  phân rã c a ba h  phóng x ạ 238U, 232Th và 235U

ạ ừ ấ ắ Ngoài uranium và thorium, phóng x  t đ t đá còn b t ngu n t ồ ừ 40K.

ấ ỏ ố ượ Trong v  Trái Đ t nguyên t ổ ế  kali khá ph  bi n, có hàm l ng trung bình

ề ớ ơ ớ ư   2,6%, l n h n nhi u so v i thorium (7,2 ppm) và uranium (1,8 ppm). Nh ng

ỉ ứ ồ ổ ọ ị kali ch  ch a 0,01% đ ng v ị 40K và t ỷ ệ  l này  n đ nh trong m i môi tr ườ   ng

ạ ồ ị ừ ờ ở vì đ ng v  phóng x  này đã có t th i nguyên kh i cách nay hàng ch c t ụ ỷ

năm.

ượ ủ ấ ỏ Hàm l ng trung bình c a uranium trong v  Trái Đ t là 1,8 ppm,

ấ ề ặ ớ ượ ườ ễ ị ấ ơ trong l p đ t b  m t hàm l ng th ụ ở   ng cao h n do U d  b  h p th  b i

ầ ử ướ ấ ỏ các ph n t sét có kích th c bé trong đ t. Trong v  Trái Đ t, ấ 238U chi mế

235U (0,73%). Ngoài ra còn có 234U (0,0058 %)

ầ ỏ ạ 99,27 %, ph n ít i còn l i là

ồ ị ượ ạ là đ ng v  “con cháu” đ c t o thành do phân rã phóng x  c a ạ ủ 238U (hình

10

ề ấ ố ạ   1.1). Tuy nhiên, uranium phân b  không đ u trong đ t đá. Tùy theo lo i

ượ ộ ừ ầ ậ khoáng   v t,   hàm   l ng   dao   đ ng   t vài   ph n   trăm   ppm   trong   các   đá

ụ ế ở ị ườ ultrabasic đ n hàng ch c ppm trong granite. Còn các d  th ặ   ng và qu ng

ượ ườ ế ặ ạ ạ phóng x , hàm l ng U th ng lên đ n hàng nghìn ho c hàng v n ppm.

ượ ấ ỏ Hàm l ng trung bình c a ủ 232Th trong v  Trái Đ t là 7,2 ppm. Nh ng ư

ượ ậ ừ ế ạ ổ ế hàm l ng bi n đ i theo lo i khoáng v t, t 3 đ n 50 ppm trong granite và

232Th

ố ừ ế permatic   xu ng   còn   t 1   đ n   3   ppm   trong   basalt   và   các   đá   basic.

232Th thay th  nh ng v  trí ế

ườ ệ ấ ở ữ ị th ng xu t hi n trong các khoáng zircon, đó

ứ ể ọ ề   cùa Zr trong tinh th . Các sa khoáng cát đen ch a Ti và Zr d c theo ven bi n

ườ ỏ ọ ệ ấ ồ th ả ứ   ng là ngu n cung c p Zr dùng làm v  b c thanh nhiên li u lò ph n  ng

ạ h t nhân.

ằ ằ ạ(2, 3) ấ 1.1.2. Cân b ng và m t cân b ng phóng x

ủ ả ồ ọ ỳ ị Do chu k  bán rã c a các đ ng v  “con cháu” trong c  ba h  phóng x ạ

ơ ấ ớ ồ ị ẹ ề ắ ắ ấ ớ ờ   ề đ u ng n h n r t nhi u so v i đ ng v  m  và cũng r t ng n so v i th i

ồ ạ ủ ể ả ề ấ ằ gian t n t ế i c a Trái Đ t nên v  lý thuy t, có th  x y ra cân b ng th  k ế ỷ

ạ ộ ữ ồ ọ ị gi a các đ ng v  thành viên trong h . Khi đó ho t đ  phóng x  A ủ ấ   ạ i c a b t

ạ ộ ư ề ằ ạ ủ ồ   ứ c  thành viên i nào cũng đ u nh  nhau và b ng ho t đ  phóng x  c a đ ng

ư ứ ị ẹ i nh  công th c (1.1) v  m  A

(1.1) Ai = λiNi = λ1N1 = A1

ố ạ ủ ằ ố ứ trong đó λi và Ni là h ng s  phân rã và s  h t nhân c a thành viên th

i.

ự ế ữ ỗ Tuy nhiên, trên th c t ể ấ    gi a các thành viên trong chu i có th  m t

ế ỷ ằ ộ ỏ ỗ ị ạ   cân b ng th  k  khi m t thành viên nào đó b  tách ra kh i chu i phóng x ,

ặ ượ ổ ừ ườ ho c đ c b  sung t môi tr ị   ỗ ng bên ngoài vào chu i do các quá trình đ a

11

ệ ượ ứ ỗ hóa. Hi n t ế   ng đ t gãy chu i này có hai nguyên nhân chính liên quan đ n

ặ ố ị ủ ồ ỗ ể các đ c đi m nguyên t và đ ng v  c a các thành viên trong chu i.

ộ ố ữ ữ Do thu c nh ng nguyên t ỗ    khác nhau, nh ng thành viên trong chu i

ể ấ ườ ụ ộ có th  có tính ch t khác nhau trong môi tr ng. Thí d  uranium có đ  linh

ướ ơ ấ ữ ề ớ ố ộ đ ng trong n c cao h n r t nhi u so v i nh ng nguyên t ủ    con ­ cháu c a

ượ ấ nó nh  ư 230Th ho c  ặ 226Ra. Vì th  ế 230Th có hàm l ấ ng r t th p trong n ướ   c

226Ra d  hòa tan trong môi tr

­  cao,

ễ ườ ướ ượ ng m.  ầ ng n c có hàm l ng ion Cl

226Ra,

ư ấ ướ ề nh ng r t khó hòa tan trong n c có nhi u ion sulphate. Ngoài ra,

230Th và 238U trong n

ướ ượ ụ ớ ứ ầ c ng m đ ậ ấ c các khoáng v t h p ph  v i m c đ ộ

ấ ằ ạ ơ khác nhau cũng gây ra m t cân b ng phóng x . Radon là khí tr  nên r t d ấ ễ

ỏ ấ ủ thoát ra kh i đ t đá. Sau khi thoát vào không khí, các “con cháu” c a Radon

ế ườ ơ ể ấ ụ ắ g n k t vào b i khí và theo đ ậ ng hô h p xâm nh p vào c  th  và tr ở

ố ớ ủ ế ế ồ ườ thành ngu n chi u trong ch  y u đ i v i con ng i.

ồ ị ố ể ấ ằ ạ Hai đ ng v  cùng nguyên t cũng có th  m t cân b ng phóng x  nh ư

238U phân rã alpha, h t nhân gi

ườ ạ ạ tr ợ ng h p c p ặ 234U ­ 238U. Khi h t nhân ậ   t

ủ ớ ể ể ể ế ộ lùi 234U có đ ng năng đ  l n đ  có th  thoát ra ngoài tinh th . K t qu  là ả

234U giàu h n trong n ơ

ướ ầ ậ c ng m và nghèo đi trong khoáng v t so v i ớ 238U.

ạ ậ ể ạ ữ ườ H t nhân gi t lùi trong phân rã alpha cũng có th  t o nên nh ng đ ế   ng v t

ỏ ử ễ ị ế ướ ể sai h ng trong tinh th , qua đó các nguyên t d  b  chi t ra n ầ c ng m làm

ằ ấ ạ m t cân b ng phóng x .

ụ(2, 3) ạ 1.2. Phóng x  do tia vũ tr

ố ừ ứ ạ ồ ụ ể B c x  ion hóa có ngu n g c t vũ tr ạ    có th  chia ra làm ba lo i

ụ ơ ấ ụ ứ ấ ừ ấ ồ g m: tia vũ tr s  c p, tia vũ tr th  c p và tia phát ra t ch t phóng x ạ

ượ ụ ớ ậ ả ứ ấ đ c hình thành do các tia vũ tr ể    ph n  ng v i v t ch t trong khí quy n.

12

ụ ơ ấ ạ ạ ấ ồ Tia vũ tr  s  c p l ố i có hai lo i, tia có ngu n g c thiên hà và tia xu t phát

ừ ặ ờ t M t Tr i.

ườ ụ ế ấ ộ ố ồ ế   C ng đ  tia vũ tr  có ngu n g c thiên hà đ n Trái Đ t không bi n

ẳ ờ ướ ủ ầ ổ đ i theo th i gian và đ ng h ng. Thành ph n chính c a chúng là proton

ượ ế ế ế ạ năng l ủ   ng cao đ n 30 GeV, chi m đ n 85%, sau đó (10%) là h t nhân c a

ữ ố ư ẹ ố ạ nh ng nguyên t nh  nh  He, Li, Be, C..., s  còn l i là electron, photon,

ủ ả ẩ ạ ả ả ứ neutrino. Chúng là s n ph m c a ph n  ng h t nhân x y ra trong quá trình

ể ệ ể ổ ộ bùng n  và hình thành các thiên th  thu c h  thiên hà. Neutron có th  sinh

ả ứ ư ụ ạ ợ ị ế   ổ ra đâu đó trong vũ tr  do ph n  ng t ng h p h t nhân nh ng không k p đ n

ấ ướ ế ỳ trái đ t tr ị c khi b  phân rã β­ bi n thành proton v i chu k  bán rã kho ng ả   ớ

ơ ấ ấ ừ ặ ờ ổ 15 phút. Trong khi đó, tia s  c p xu t phát t ờ   ế  M t Tr i bi n đ i theo th i

ạ ộ ủ ụ ặ ộ ờ ỳ gian ph  thu c vào chu k  ho t đ ng 11 năm c a M t Tr i.

ể ụ ơ ấ ượ ớ ẽ Khi đi vào khí quy n, tia vũ tr s  c p có năng l ng l n s  gây ra

ả ứ ạ ớ ử ử ạ ph n  ng h t nhân v i các nguyên t và phân t trong không khí t o nên

ữ ứ ạ ồ ể nh ng b c x  ion hóa trong khí quy n bao g m photon, electron, neutron,

ượ ọ ụ ứ ấ proton, pion, muon..., chúng đ c g i là các tia vũ tr  th  c p.

ư ộ ổ ủ ấ ố Nh  m t nam châm kh ng l ồ ừ ườ  tr , t ng c a Trái Đ t đã u n qu ỹ

ệ ạ ụ ậ ở ạ ạ đ o các h t tích đi n trong tia vũ tr làm cho chúng b t tr  l i ho c l ặ ượ   n

ướ ể ườ vòng quanh tr c khi đâm vào khí quy n. Theo đ ng s c c a t ứ ủ ừ ườ   ng tr

ệ ạ ướ ạ ẽ ướ ượ ự ề các h t tích đi n h ng vào xích đ o s  có xu h ng l n v  hai c c làm

ườ ộ ở ụ ộ ữ ủ ộ cho c ng đ  tia vũ tr  tăng theo vĩ đ , ắ    nh ng vĩ đ  trung bình c a B c

ơ ở ụ ễ ầ ơ ế ạ bán c u ph i nhi m do tia vũ tr  cao h n vùng xích đ o đ n 30 ­ 40%.

ụ ể ả ố ụ ấ Không khí trong khí quy n h p th  và gi m t c các tia vũ tr năng

ượ ạ ố ớ ệ ể ể ấ ả ả ờ l ng cao r t hi u qu , nh  đó đã gi m thi u đáng k  tác h i đ i v i con

ườ ố ặ ấ ụ ễ ơ ớ ng i s ng trên m t đ t. Càng lên cao ph i nhi m do tia vũ tr  càng l n do

13

ủ ớ ắ ả ỉ ề b  dày c a l p không khí che ch n càng gi m. Trên đ nh Everest cao 8 850

ớ ộ ụ ễ ể ặ ầ ớ ơ m so v i m t bi n, ph i nhi m do tia vũ tr  tăng lên 20 l n so v i đ  cao

(2, 3)

ặ ướ ngang m t n ể c bi n.

ạ ự ơ ễ 1.3. Ph i nhi m do phóng x  t nhiên

ườ ị ạ ừ ễ ơ ữ Con ng i b  ph i nhi m do các tia phóng x  t nh ng nhân phóng

ự ố ớ ặ ạ ố ồ ạ x  trong t nhiên ho c có ngu n g c nhân t o. Nói chung đ i v i dân

ạ ự ễ ầ ầ ơ chúng trên toàn c u, ph i nhi m do phóng x  t nhiên đóng góp ph n ch ủ

ạ ự ễ ơ ạ ồ ầ ế y u. Ph i nhi m do phóng x  t nhiên l ế   i g m có hai thành ph n, do chi u

(2, 3)

ế ngoài và do chi u trong.

ơ ế ễ ừ ạ ự ấ 1.3.1. Ph i nhi m do chi u ngoài t phóng x  t nhiên trong đ t đá

ứ ừ ữ ớ ạ Các b c x  ion hóa t ấ ề ặ   ạ  nh ng nhân phóng x  trong l p đ t b  m t

ặ ấ ề ạ ế   ạ t o nên phông phóng x  trên m t đ t và đóng góp chính vào li u chi u

ạ ứ ứ ạ ạ ngoài. Trong ba lo i b c x  alpha, beta, gamma, b c x  gamma đóng góp

ặ ấ ấ ạ ả ớ   ớ l n nh t vào phông phóng x  trên m t đ t do có kh  năng xuyên qua l p

ạ ứ ứ ế ạ ạ ơ ấ ề ặ đ t b  m t m nh h n hai lo i b c x  kia. Tuy nhiên, ngay đ n b c x ạ

ấ ừ ạ ằ ở ớ ữ ấ ơ gamma phát xu t t nh ng nhân phóng x  n m l p đ t sâu h n 30 cm

ườ ặ ấ ạ cũng không đóng góp vào tr ng phóng x  trên m t đ t. Tia beta xuyên sâu

ữ ơ ỉ ở ớ ề ặ ấ ấ ỏ ớ kém h n nên ch  nh ng nhân l p đ t r t m ng trên b  m t m i có tác

ụ ề ế ừ ấ ạ d ng chi u x  ít nhi u. Tia alpha t ầ   ạ  các nhân phóng x  trong đ t đá h u

ặ ấ ư ạ ỉ nh  không đóng góp gì vào phông phóng x  trên m t đ t, chúng ch  gây tác

ơ ể ậ ườ ấ ụ d ng khi thâm nh p vào c  th  qua con đ ng hô h p và tiêu hóa.

ề ạ ầ ạ ế   ủ Trên ph m vi toàn c u, đóng góp c a phông phóng x  vào li u chi u

ồ ừ ữ ngoài g m có 35% t ừ 40K, 25% t nh ng nuclit phát tia γ trong h  ọ 238U (chủ

ồ ừ ữ ế y u là hai đ ng v ị 214Pb và 214Bi) và 40% t nh ng nuclit phát tia γ trong họ

14

232Th (ch  y u là

208Tl và 228Ac)(2,3). B c x  gamma c a nh ng đ ng v  v a ị ừ

ủ ế ứ ạ ữ ủ ồ

ổ ế ề ấ ằ ẫ ấ ể k  trên đ u th y rõ trong các m u đ t phân tích b ng ph  k  gamma dùng

detector Ge siêu tinh khi t.ế

ụ ể ộ ị ụ ể ạ ạ ộ T i m t đ a đi m c  th  nào đó phông phóng x  ph  thu c vào hàm

ượ ạ ấ ượ l ng các nhân phóng x  có trong đ t đá xung quanh, mà hàm l ng này

ạ ổ ừ ụ ở ệ ỉ thay đ i khá m nh t vùng này sang vùng khác. Thí d Vi t Nam, hai t nh

ượ ứ ấ ầ Tuyên Quang và Yên Bái có hàm l ng radium cao g p ba l n m c trung

ề ấ ộ bình (42,77 Bq/kg), trong khi đó vùng đ t xám mi n Đông Nam B  nh ư

40K (và c  t ng ả ổ

ướ ạ ấ ạ ặ ệ Bình Ph c, Tây Ninh... l i r t nghèo phóng x , đ c bi t là

ượ ụ ầ ấ ơ ớ kali) v i hàm l ứ ng vài ch c l n th p h n m c trung bình (411,93 Bq/kg).

ứ ể ề ọ Cát đen d c theo ven bi n mi n Trung ch a khoáng monazite, nên ho t đ ạ ộ

ứ ủ ể ạ ơ phóng x  riêng c a thorium trong cát có th  cao h n m c trung bình hàng

ụ ầ ch c l n (59,84 Bq/kg).

ứ ạ ự ế ế Các b c x  ion hóa gamma và beta tr c ti p chi u lên con ng ườ ừ  i t

ặ ấ ở ờ ừ ậ ệ ự ữ ở m t đ t khi ngoài tr i và t nh ng v t li u xây d ng khi trong nhà.

ứ ừ ế ả ướ ế ớ Theo các k t qu  nghiên c u t ề  nhi u n c trên th  gi i, phông gamma

ườ ờ ế ơ ố bên trong nhà th ấ   ng cao h n ngoài tr i đ n 20%. Th ng kê cũng cho th y

ườ ố ế ờ trung bình con ng ấ ề   i s ng trong nhà đ n 80% th i gian. Cho nên su t li u

ụ ế ệ ườ ượ ủ ế chi u ngoài hi u d ng mà con ng ậ i nh n đ ạ   c ch  y u là do sinh ho t

trong nhà.

ạ ự ả ệ ụ ề ầ B ng 1. : Thành ph n phông phóng x  t nhiên và li u hi u d ng trung

ơ ể ố ừ ạ ự ế ớ bình năm lên c  th  s ng t ầ  các thành ph n phóng x  t nhiên trên th  gi i.

15

ầ ạ ự

Thành ph n phông phóng x  t nhiên ế ớ ệ ụ ề Li u hi u d ng trung bình hàng năm trên  i (mSv/năm) th  gi ế   ả Kho ng bi n thiên  (mSv/năm)

ụ ế Tia vũ tr  (chi u ngoài) 0,4 0,3 – 10

16

ạ ừ ấ ế đ t (chi u 0,5 0,3 – 0,6 Tia phóng x  t ngoài)

ế ấ Radon (chi u trong do hô h p) 1,2 0,2 – 10

17

0,3 0,2 – 0,8 ế ậ ạ ự Nhân phóng x  t  nhiên thâm  ơ ể nh p vào c  th  (chi u trong)

ộ ế ế 2,4 1,0 – 10 ổ T ng c ng chi u ngoài và chi u  trong

ơ ế ễ ừ ụ(2, 3) 1.3.2. Ph i nhi m do chi u ngoài t tia vũ tr

ụ ụ ệ ề ầ ả Trên toàn c u li u hi u d ng trung bình do tia vũ tr  vào kho ng 0,4

ụ ề ệ ả ộ mSv/năm (b ng 1.1). Tuy nhiên li u hi u d ng tăng lên theo đ  cao, c  th ụ ể

ở ộ ế ở ạ ừ ể  đ  cao 15 km có th  lên đ n 20 mSv/năm vùng xích đ o và t ế    50 đ n

ở ạ ộ ự ặ ờ 120 mSv/năm hai c c tùy theo ho t đ ng M t Tr i.

18

(2, 3)

ơ ế ễ ừ ạ ự ồ 1.3.3. Ph i nhi m do chi u trong t các ngu n phóng x  t nhiên

ạ ự ơ ể ứ ậ Các nhân phóng x  t nhiên thâm nh p vào c  th  theo th c ăn, n ướ   c

ườ ồ ạ ồ ấ ố u ng và đ ng hô h p. Riêng v i ớ 40K, đ ng v  này còn t n t ị i trong các mô

ư ộ ị ủ ầ ớ ượ ồ nh  m t thành ph n đ ng v  c a kali v i hàm l ổ   ơ ể ng trong c  th  thay đ i

ừ ủ ế ở ể ọ ế ậ t 1 đ n 2,5 g/kg th  tr ng, t p trung ch  y u ơ ắ  các mô c  b p. Quy ra

ạ ộ ạ ườ ặ ư ộ ể ồ ho t đ  phóng x , ng i n ng 70 kg có th  xem nh  m t ngu n phóng x ạ

40K còn thâm nh p vào c  th  qua th c ăn. Hàm l

ạ ộ ơ ể ử ậ ho t đ  4000 Bq. ượ   ng

40K trong th c ph m n m trong kho ng t

­1.

ự ẩ ằ ả ừ ế 20 đ n 600 Bq.kg

ụ ế ề ệ ừ Nói chung, li u hi u d ng trung bình do chi u trong t các nhân

ạ ấ phóng x  có trong đ t nh ư 238U,  226Ra,  232Th và  40K là 0,3 mSv/năm (b ngả

1.1).

222Rn đóng góp nhi u nh t vào

ạ ự ố ề ấ Trong s  các nhân phóng x  t nhiên,

ụ ề ề ế ệ ở ế li u chi u trong. Li u hi u d ng chi u trong trung bình do hít th  các “con

ố ầ ầ ấ ả cháu” 222Rn là 1,2 mSv/năm g p b n l n ph n đóng góp do t ấ t c  các nhân

222Rn phân rã α v i chu

ạ ộ ạ ả ớ phóng x  khác c ng l i (0,3 mSv/năm) (b ng 1.1).

ư ả ơ ỳ k  bán phân rã 3,82 ngày, nh ng vì radon là khí tr  nên b n thân radon l ạ   i

ơ ể ậ ả ở ơ ỉ ề   ấ theo h i th  ra ngoài và ch  gây ra r t ít h u qu  cho c  th . Gây ra li u

ủ ế ủ ữ ế ồ ị chi u trong ch  y u là do các con cháu c a nó, nh ng đ ng v  phát b c x ứ ạ

ắ ớ ơ ỳ gamma v i chu k  bán rã ng n h n 30 phút nh ư 214Bi, 214Pb... Khi radon thoát

ườ ả ẩ ố vào môi tr ắ   ng không khí, radon phân rã thành các s n ph m s ng ng n

ế ớ ướ ừ ậ ổ ắ g n k t v i sol khí có kích th c micron, t đó xâm nh p sâu vào ph i theo

222Rn và con cháu

ườ ế ấ ượ đ ề ng hô h p và gây ra li u chi u trong. Hàm l ng

ề ơ ơ trong không khí v  mùa hè cao h n mùa đông, ban đêm cao h n ban ngày.

19

ộ ố ạ ượ ứ ạ(4) ề 1.4. M t s  đ i l ng đo li u trong an toàn b c x

ế (4) ề 1.4.1. Li u chi u

ề ế ủ ứ ạ ạ ả ế Li u chi u cho bi t kh  năng ion hóa không khí c a b c x  t ộ   i m t

ệ ố ổ ỉ ố ữ ề ế ệ ị ị v  trí nào đó. Li u chi u X là t  s  gi a giá tr  tuy t đ i t ng đi n tích dQ

ấ ượ ạ ể ủ ấ ả c a t t c  các ion cùng d u đ ộ c t o ra trong m t th  tích nguyên t ố ủ    c a

ấ ả ứ ạ ứ ấ không khí, khi t t c  các electron và positron th  c p do các b c x  gamma

ố ượ ị ể ạ t o ra b  hãm hoàn toàn trong th  tích không khí đó, và dm kh i l ng là

ể ố ủ c a th  tích nguyên t không khí đó.

(1.2)

ị ề ệ ệ ế ơ ơ ị Đ n v  li u chi u trong h  SI là C/kg. Đ n v  ngoài h  SI th ườ   ng

ệ dùng là Roentgen (ký hi u là R), 1 R = 2,58 ×10­4 C/kg

ấ ề ộ ơ ị ờ ề ế ế ơ Su t li u chi u  là li u chi u trong m t đ n v  th i gian = . Đ n v ị

ấ ề ệ ế ệ ơ ị ườ su t li u chi u trong h  SI là C/kg/s. Đ n v  ngoài h  SI th ng dùng là

R/h hay mR/h.

ấ ụ(4) ề 1.4.2. Li u h p th

ỉ ố ữ ụ ề ấ ượ ứ ạ Li u h p th  là t  s  gi a năng l ề   ng trung bình  mà b c x  truy n

ố ượ ủ ể ậ ấ cho kh i l ng v t ch t dm c a th  tích đó:

(1.3)

ị ề ụ ệ ệ ấ ơ ằ   Đ n v  li u h p th  trong h  SI là Gray (ký hi u là Gy). 1 Gy b ng

ượ ề ấ ậ năng l ng 1 June truy n cho 1 kg v t ch t. 1 Gy = 1 J/kg

ị ườ ơ Đ n v  th ng dùng là rad, 1 rad = 100 erg/g = 0,01 Gy

20

ấ ề ộ ơ ị ờ ụ ụ ề ấ ấ ơ   Su t li u h p th   là li u h p th  trong m t đ n v  th i gian  =. Đ n

ụ ệ ấ ơ ị ị ấ ề v  su t li u h p th  trong h  SI là Gy/s. Đ n v  khác là rad/s hay rad/h.

ề ươ 1.4.3. Li u t ng đ ươ (4) ng

ụ ươ ề ươ ề ươ ươ ạ ượ ấ Li u h p th  t ng đ ng hay li u t ng đ ng H là đ i l ng đ ể

ạ ứ ạ ằ ủ ủ ứ ể ề ộ ấ   đánh giá m c đ  nguy hi m c a các lo i b c x , b ng tích c a li u h p

R

ấ ượ ụ ố ứ ạ ọ ớ ệ ố th  D v i h  s  ch t l ng QF (Quality Factor) hay tr ng s  b c x  W

ạ ứ ạ ọ ượ ư ả ố ớ đ i v i các lo i b c x . Tr ng s  b c x  W c đ a trong b ng 1.2. ố ứ ạ R đ

(1.4) H = D ×WR

ị ề ươ ơ ươ ệ ệ Đ n v  li u t ng đ ng trong h  SI là Sievert (ký hi u là Sv). Ta

có:

1 Sv = 1 Gy × WR

ấ ề ươ ươ ề ươ ươ Su t li u t ng đ ng: là li u t ng đ ị ờ   ộ ơ ng trong m t đ n v  th i

ị ấ ề ươ ơ ươ ệ ơ ị gian  = . Đ n v  su t li u t ng đ ng trong h  SI là Sv/s. Đ n v  khác là

ị ườ ơ ự ế Sv/h,  rem/s   hay  rem/h.  Các   đ n   v   th ng   dùng  trong  th c  t µSv/h  và

ớ mrem/h v i 1 mrem/h =10µSv/h.

ạ ự ị ề ươ ươ ứ ứ Phông b c x  t nhiên :  Là giá tr  li u t ng đ ạ ng b c x  do các

ứ ạ ủ ố ộ ụ ạ ự ứ ạ b c x  vũ tr  và b c x  c a các nhân phóng x  phân b  m t cách t nhiên

ề ậ ứ ể ấ ấ ớ ướ trong các l p đ t đá b  m t trái đ t, trong khí quy n, th c ăn, n ố   c u ng

ơ ể ườ ạ và trong c  th  con ng i t o ra.

ộ ố ạ ứ ạ ố ớ ả ọ B ng 1. : Tr ng s  b c x  W ố ứ ạ R đ i v i m t s  lo i b c x

21

ạ ứ ạ Lo i b c x Năng l ngượ WR

Tia X, gamma, beta B t kấ ỳ 1

22

ệ Neutron Nhi t (0,025eV) 5

0,01 MeV 10

23

0,1 MeV 10

0,5 MeV 20

24

> 0,1 MeV ­ 2 MeV 20

> 2 MeV – 20 MeV 5

25

ượ Proton Năng l ng cao 5

ạ 20

ả ạ ạ

ỡ  H t   alpha,   m nh   v   phân   h ch,   h t   nhân n ngặ

ệ ụ (4) ề 1.4.4. Li u hi u d ng

ề ươ ị ươ ấ ả Khi đ nh nghĩa li u t ng đ ng chúng ta đã coi t t c  các mô sinh

ứ ạ ơ ể ộ ộ ả ạ ơ ự   ọ h c hay c  quan trong c  th  có cùng m t đ  nh y c m b c x . Trên th c

ở ạ ượ ạ ả ể ệ ộ ơ ế t các mô và c  qua có đ  nh y c m khác nhau, th  hi n b i đ i l ọ   ng g i

ố ọ ố ọ là tr ng s  mô W ố ớ   ả T (Tisue Weighting Factor) b ng 1.3 là tr ng s  mô đ i v i

ộ ứ ơ ể ậ ạ ộ ượ các b  ph n chính trong c  th  và khi m t b c x  có năng l ng nào đó

ố ứ ạ ứ ạ ạ ề ế ọ ớ ọ v i tr ng s  b c x  W ấ   R, g i là b c x  lo i R, chi u vào mô T thì li u h p

ụ ươ ươ ố ớ th  t ng đ ng đ i v i mô này là:

26

(1.5) HT = WR. DT,R

ứ ạ ụ ế ề ấ Trong đó: DT,R là li u h p th  do b c x  R chi u vào mô (T).

ố ớ ơ ể ả ậ ố ọ ộ B ng 1. : Tr ng s  mô đ i v i các b  ph n chính trong c  th

ơ Tên c  quan

Tr ng s  mô

ố WT

Th nậ

0,20

T y ủ  xư nơ g

0,12

Ph iổ

0,12

D  dàyạ

0,12

ộ Ru t non

0,12

ặ ươ

M t x

ng

0,01

Th c qu n

0,05

Bàng quang

0.05

0,05

Gan

0,05

Tuy nế  giáp

0,05

Còn l

iạ

0,05

ứ ạ ạ ộ ố ế ị ệ ụ : khi b c x  lo i R chi u vào m t s  mô ề Đ nh nghĩa li u hi u d ng

ơ ể ụ ệ ệ ề ổ trong c  th  thì li u hi u d ng (kí hi u là E), là t ng các tích s  li u t ố ề ươ   ng

ươ ố ớ ừ ớ ọ ạ ố ươ ứ đ ng đ i v i t ng lo i mô v i tr ng s  mô t ng  ng.

(1.6) WT.HT = WT (WR.DT,R )

ệ ụ ệ ụ ề ề ơ ơ ị ị ệ Đ n v  đo li u hi u d ng trong h  SI: đ n v  đo li u hi u d ng trong

ư ố ớ ề ươ ệ ươ ệ h  SI cũng là Sievert (kí hi u Sv) nh  đ i v i li u t ng đ ng.

ươ ủ ứ ạ ớ ậ ấ (5, 6) 1.5. T ng tác c a b c x  gamma v i v t ch t

ư ạ ố ề ệ Gi ng nh  các h t trung hoà v  đi n, các tia gamma không gây ra s ự

ự ế ệ ế ả ậ ạ ỉ ion hoá tr c ti p. Vi c ghi nh n chúng ch  kh  dĩ n u chúng t o thành trong

27

γ ệ ạ ậ ấ ị ứ ấ detector các h t tích đi n th  c p. Khi đi qua v t ch t, các tia ả    b  suy gi m

ố ị ậ theo đ nh lu t hàm s  mũ ( hình 1.2).

ủ ự ả ậ ấ Hình 1. : S  suy gi m c a chùm gamma khi đi qua v t ch t

(1.7)

γ ườ ầ ườ ng đ  γ ộ  trong chùm ban đ u, I là c ộ ng đ đi qua trong đó I0 là c

ệ ố ế ề ậ ấ ả ằ ơ ớ l p v t ch t chi u dày x; µ là h  s  suy gi m tuy n tính, đo b ng đ n v ị

ố ớ ượ ề ớ cm­1. Đ i v i các photon năng l ả   ng 1 MeV, chi u dày l p chì suy gi m

ộ ử ầ ớ ề ầ ế ể ộ ử m t n a hay chi u d y l p chì c n thi ằ   t đ  hãm m t n a các phôtôn b ng

ộ ử ằ ố ớ ề ả ớ ả   0,95 cm. Đ i v i không khí, chi u dày l p suy gi m m t n a b ng kho ng

ố ớ 83 m, còn đ i v i nhôm 3,7 cm.

ệ ớ ế ư ậ ệ ố ế ả ệ Nh  v y, h  s  suy gi m tuy n tính µ liên h  v i ti t di n tán x ạ

ặ ấ ử ậ ấ ằ ứ ể ụ ho c h p th  toàn ph n ầ σ trên m t nguyên t ộ v t ch t b ng bi u th c (1.8)

sau:

n = nσ (1.8)

28

3,

ố ử ấ ấ trong đó n là s  nguyên t ụ  ch t h p th  trong 1 cm σ ượ  đ ằ   c đo b ng

ị ơ đ n v ị cm2 ho c đ n v  bam. ặ ơ

γ ự ả ấ ượ ậ ị S  suy gi m chùm các tia khi chúng đi qua v t ch t đ c xác đ nh

ấ ả ạ ươ ớ ậ ủ ấ ằ b ng t t c  các lo i t ệ ứ   ng tác c a chúng v i v t ch t này. Đó là hi u  ng

ệ ứ ệ ứ ệ ạ ạ ặ ươ quang đi n, tán x  Compton, hi u  ng t o c p và hi u  ng t ớ   ng tác v i

ỉ ươ ạ ố ấ ấ ớ ỏ ệ ứ các h t nhân. Hi u  ng cu i cùng ch  t ng tác v i xác su t r t nh , do đó

γ ứ ụ ậ ỉ ạ ớ v i m c đích ghi nh n các b c x ệ ứ   ả , chúng ta ch  kh o sát ba hi u  ng

đ u.ầ

ố ớ ệ ố ể ế ầ ể ả Đ i v i h  s  suy gi m toàn ph n, có th  vi ứ t bi u th c (1.9) sau:

(1.9) µ=   + τ σk + π

ộ ố ấ ộ ố ụ ạ trong đó τ là h  s  h p th  quang di n; ệ σk là h  s  tán x  Compton;

ệ ố ấ ạ ặ ụ π là h  s  h p th  do quá trình t o c p.

ệ ứ ệ (5, 6) 1.5.1. Hi u  ng quang di n

γ ệ ứ ệ ứ ệ ươ ủ ượ ử Hi u  ng  quang  đi n là hi u  ng  t ng tác c a  l ng  t ớ    v i

0 c a l

γ ử ượ ủ ượ ử ị electron nguyên t , trong đó năng l ng hv ng t b  tiêu hao đ ể

ế ủ ự ắ ử ề th ng s  liên k t c a electron trong nguyên t ộ ộ    và truy n cho nó m t đ ng

năng, nghĩa là:

(1.10) hv0=Elk+Ek

lk  là năng l

ể ượ ứ Trong bi u th c (1.10) trên E ế ủ ng liên k t c a electron

ệ ử ơ ổ ủ ộ trong nguyên t . S  đ  mô t ả ệ ứ    hi u  ng ; Eử k là đ ng năng c a quang đi n t

ệ ượ ớ ệ ệ ứ ệ quang đi n đ c gi i thi u trên hình 1.3. Trong hi u  ng quang đi n, khi

ẽ ạ ị ứ ộ ỗ ố ệ ộ m t electron quang đi n b  b t ra ngoài, nó s  t o ra m t l tr ng t ạ ớ   i l p

ỗ ố ứ ẽ ượ ấ ầ ở ỏ v  mà nó b t ra. L  tr ng này s  nhanh chóng đ ữ   c l p đ y b i nh ng

29

ự ườ ủ ế ậ ấ ặ elcctron t do trong môi tr ự ị ng v t  ch t  ho c s  d ch chuy n c a các

ở ủ ữ ớ ử ớ ự ị ế elcctron nh ng l p ngoài c a nguyên t ủ   . Kèm v i s  d ch chuy n c a

ữ ử ư ệ ặ ớ electron gi a hai l p trong nguyên t là vi c phát ra tia X đ c tr ng hay còn

ẽ ị ấ ụ ở ặ ỳ ữ   ọ g i là tia X hu nh quang. Tia X đ c trung này s  b  h p th  b i nh ng

ử ệ ứ ệ ở ậ ấ nguyên t khác trong v t ch t thông qua hi u  ng quang đi n các lóp v ỏ

ế ế ớ ử ự ẫ có liên k t y u v i nguyên t ể ả   ặ ủ , tuy nhiên s  góp m t c a nó v n có th   nh

ưở ộ ố ườ ủ ứ ế h ng đ n hàm đáp  ng c a detector. Ngoài ra, trong m t s  tr ợ   ng h p,

ư ượ ấ ở ữ ủ ớ ặ tia X đ c tr ng đ ụ ở c h p th  b i electron nh ng l p ngoài c a chính

ử ẽ ị ậ ế ỏ ử nguyên t đó. K t quá là electron này s  b  b t ra kh i nguyên t và đ ượ   c

ư ặ ọ g i là electron Auger. Hai quá trình phát tia X đ c tr ng và phát electron

ạ ẫ Auger c nh tranh l n nhau.

ệ ứ ệ Hình 1. : Hi u  ng quang đi n

ệ ứ ể ả ệ ự ể Hi u  ng quang đi n không th  x y ra trên electron t do vì đ  tho ả

ị ượ ượ ậ ả mãn đ nh lu t b o toàn xung l ng thì ngoài l ng t ử γ và electron ra còn

ế ứ ả ặ ạ ạ ạ ộ ầ c n  thi t   ph i   có   m t   m t   h t  th   ba.   H t   đó   là  h t   nhân  nguyên   t ử   .

ế ớ ạ ệ ứ ấ ệ   ạ Electron liên k t v i h t nhân càng m nh thì xác su t hi u  ng quang đi n

ế ượ ủ ượ ớ ượ ớ trên nó càng l n, n u năng l ng c a l ng t ử γ l n h n năng l ơ ng liên

30

ệ ứ ủ ệ ể ặ ả ế ủ k t c a electron. Đó là đ c đi m c a hi u  ng quang đi n. Nó gi i thích vì

ế ố ớ ệ ứ ệ ệ ỏ sao ti ớ   t di n hi u  ng quang đi n đ i v i các electron v  K luôn luôn l n

ớ ế ố ớ ệ ứ ệ ở ữ ơ h n so v i ti t di n hi u  ng này đ i v i các electron ơ   ỏ  nh ng v  cao h n.

ả ế ụ ệ ệ ấ Nó cũng gi i thích vì sao ti t di n h p th  quang đi n các tia γ tăng nhanh

(5, 6)

ự ử ố ủ ấ ấ theo s  tăng nguyên t ụ  s  c a ch t h p th .

ệ ứ 1.5.2. Hi u  ng Compton

ự ượ ủ ế ệ Theo s  tăng năng l ng c a các tia gamma thì ti ệ   ủ t di n c a hi u

ứ ủ ế ệ ả ả ượ ng quang đi n gi m và quá trình ch  y u làm suy gi m chùm l ng t ử

ệ ứ ạ ở ệ ứ   gamma tr  thành quá trình tán x  Compton. Hi u  ng Compton là hi u  ng

ạ ủ ượ ử ự ầ ộ ượ tán x  c a l ng t gamma trên electron t do. M t ph n năng l ủ   ng c a

ượ ử ượ ề ậ ượ l ng t gamma đ c truy n cho electron gi t lùi. Trong vùng năng l ng,

ầ ượ ờ ủ ế ủ ệ ố ơ n i ph n ch  y u c a h  s  suy gi m ả µ đ c gây ra b i quá trình này, đó

ố ớ ữ ữ ố là vùng gi a 0,5 và 5MeV đ i v i chì và gi a 0,05 và 15MeV đ i vói nhôm,

ủ ứ ạ ớ ở ớ ớ ượ năng l ngượ  c a b c x  t ơ i tr  nên l n h n so v i năng l ế ủ   ng liên k t c a

l

ỷ ệ v i nguyên t

σk t

ử ệ ố ạ ớ electron trong nguyên t . H  s  tán x  Compton ử ố Z.  s

ạ Hình 1. : Tán x  Compton

31

ư ậ ể ả ạ ủ ượ Nh  v y có th  mô t tán x  c a l ng t ử γ  trên electron năng

ượ ư ộ ủ ạ ạ ơ l ng đ  l n ủ ớ  nh  m t quá trình va ch m c a hai h t. S  đó quá trình tán

γ ượ ể ễ ượ ử ớ ớ ạ x  Compton đ c bi u di n trên hình 1.4. L ng t t i v i năng l ượ   ng

γ ạ ị ạ ể ượ ử ị i đi m A. L ng t ạ ớ  b  tán x  v i năng l ượ   ng hv0 b  tán x  trên electron t

θ ướ ươ ể ộ hv bay ra d ạ i góc tán x ớ  so v i ph ng chuy n đ ng ban đ u c a l ầ ủ ượ   ng

φ ậ ướ ậ ượ t ử ớ  t i, còn electron gi t lùi thì bay ra d i góc gi t lùi và năng l ng T.

0

ừ ị ượ ượ ớ ậ ả T  các đ nh lu t b o toàn năng l ng và xung l ằ ng suy ra r ng, v i hv

θ φ ướ ữ ố ị cho tr c thì gi a các góc và ệ ơ  có m i liên h  đ n tr , còn năng l ượ   ng

γ= hv và năng l

ử ị ạ ượ ủ ạ ủ ượ c a l ng t b  tán x  E’ ng c a electron gi t lùi T thì

0 đã cho. Ta có nh ngữ

ượ ạ ượ ị hoàn toàn đ ằ c xác đ nh b ng các đ i l ng θ φ , , hv

ủ ế ứ ể bi u th c ch  y u sau:

γ ố ớ ượ ủ ượ ị Đ i v i năng l ng c a l ng t ử ạ  b  tán x :

(1.11)

ố ớ ộ ậ Đ i v i đ ng năng T c a ủ electron gi t lùi :

(1.12)

φ θ ứ ữ ượ Còn hệ th c gi a các góc và thì đ ằ : ị c xác đ nh b ng

(1.13)

ằ ố ượ ủ ớ ủ ượ ỉ Công th c ứ 1.13 ch  ra r ng đ i năng l ng đ  l n c a l ng t ử ớ    t i

0

ượ ủ ượ ử ị ầ ừ thì năng l ng c a l ng t ạ ả  b  tán x  gi m d n t ị ự ạ ằ  giá tr  c c đ i b ng hv

ị ự ể khi θ = 0 đ nế  giá tr  c c ti u khi θ = 180°:

(1.14)

ượ ủ ượ ạ ướ ị ng c a l ng t ử γ b  tán x  d i góc θ = Khi hv0 >> m0c2 thì năng l

ẽ ấ ầ ớ ạ ượ 180° s  r t g n v i đ i l ng

m0c2 = 0,25MeV.

32

o. Khi

ệ ấ ố ừ Các electron gi tạ   lùi xu t hi n phân b  theo góc t ế  0 đ n 90

ượ ạ ộ ỏ ị ượ ư ủ l ng t ử γ b  tán x  trên m t góc nh , năng l ầ ng c a nó h u nh  không

electron thì bay ra v i năng l

ớ ượ ỏ ướ ầ ằ ổ thay đ i còn ng nh  d i góc g n b ng 90°.

ế ượ ạ ộ ị ướ N u l ng t ử γ b  tán x  m t góc 180° thì electron bay ra theo h ng v ề

ướ ớ ộ phía tr c v i đ ng năng c c đ i T ự ạ max= Emax:

(1.15)

ệ ứ 1.5.3. Hi u  ng t ạ ặ (5, 6) o c p

ạ ặ ượ ượ Quá trình t o c p là quá trình, trong đó l ng t ử γ năng l ủ ớ   ng đ  l n

ươ ớ ậ ộ ặ ệ ấ ấ ớ t ng tác v i v t ch t làm xu t hi n m t c p electron ­ pôzitrôn v i năng

­ và T* t

ượ ươ ứ ượ ầ ủ ặ l ng T ng  ng (hình 1.5). Nãng l ằ   ng toàn ph n c a c p b ng

0 c a l

k c a nó thì b ng:

ượ ủ ượ ớ ộ ủ ằ năng l ng hv ng t ử γ t i, còn đ ng năng E

(1.16)

γ ự ể ủ ượ ượ ầ ế ể ự Ek = hv0 – 2m0c2  ử ng t ng c c ti u c a l Năng l c n thi ệ t đ  th c hi n quá trình

ằ ạ ặ t o c p b ng 1,022 MeV.

ạ ặ ệ ứ Hình 1. : Hi u  ng t o c p

ậ ả ể ả ị ượ ượ Đ  tho  mãn các đ nh lu t b o toàn năng l ng và xung l ng thì

ộ ạ ặ ủ ứ ự ễ ả ạ ặ ạ   quá trình t o c p ph i di n ra trong s  có m t c a m t h t th  ba là h t

ệ ử ườ ợ ượ ủ ượ nhân hay đi n t . Trong tr ng h p này, xung l ng c a l ng t ử γ đ cượ

33

ố ữ ứ ạ ế ệ ạ ặ ạ ủ ặ phân b  gi a các h t c a c p và h t th  ba. Ti t di n t o c p trong tr ườ   ng

ỷ ệ ớ ươ ủ ấ ậ Coulomb t v i bình ph l ng nguyên t ử ố Z2 c a v t ch t và tăng lên s

ự ượ ủ theo s  tăng năng l ng c a các tia γ.

ớ ệ ượ ộ Hình 1.6 thì gi i thi u vùng năng l ệ ứ   ng mà m t trong ba hi u  ng

ụ ệ ạ ặ ộ ọ quang đi n, Compton hay t o c p đóng vai trò quan tr ng, ph  thu c vào

ệ ụ ủ đi n tích ấ ấ z c a ch t h p th ...

ọ ươ ố ủ ệ ứ ụ ộ ộ Hình 1. : Đ  quan tr ng t ng đ i c a ba hi u  ng ph  thu c vào năng

ượ ấ ấ ụ ệ l ủ ng và đi n tích z c a ch t h p th .

34

ƯƠ Ố ƯỢ ƯƠ Ứ CH NG 2: Đ I T NG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U

ố ượ ứ ạ 2.1. Đ i t ng và ph m vi nghiên c u

ố ượ ứ 2.1.1. Đ i t ng nghiên c u

ố ượ ứ ạ ấ Đ i t ng nghiên c u là các ấ ề   nhân phóng x  trong đ t, đá và su t li u

ở ộ ặ ấ ớ gamma đ  cao 1 mét so v i m t đ t.

ứ ạ 2.1.2. Ph m vi nghiên c u

ứ ự ượ ệ ạ ự ệ ứ Khu v c nghiên c u là nghiên c u đ c th c hi n t i các huy n trên

ộ ượ ố ở ộ ồ ỉ ị đ a bàn thành ph  Hà N i đ c m  r ng (bao g m t nh Hà Tây cũ, và

ệ ủ ỉ huy n Mê Linh c a t nh Vĩnh Phúc).

ạ ộ ủ ứ ạ ấ ạ Ph m vi nghiên c u là ho t đ  c a các nhân phóng x  trong đ t và

ấ ề ườ su t li u gamma môi tr ng.

ụ ứ 2.2. M c đích nghiên c u

ử ụ ổ ế ứ ệ ệ ườ Nghiên   c u   vi c   s   d ng   ph   k   gamma   hi n   tr ử ụ   ng   s   d ng

ụ ướ ể ị detector NaI(Tl) hình tr  kích th c 3” Φ×3” đ  xác đ nh các nhân phóng x ạ

ườ ấ ạ ự ị ố ớ ề trong môi tr ng đ t t i th c đ a và đ ế ánh giá li u chi u đ i v i con ng ườ   i

ạ ả ả ưở ủ do các nhân phóng x  gây ra và kh  năng  nh h ng c a chúng.

ươ ứ 2.3. Ph ng pháp nghiên c u

ươ ổ ế ứ ệ ườ Ph ử ụ ng pháp nghiên c u là s  d ng ph  k  gamma hi n tr ng đ ể

ạ ộ ủ ạ ự ị xác đ nh ho t đ  c a các nhân phóng x  t ấ ề   ấ  nhiên trong đ t và su t li u

ở ộ ặ ấ ả ủ ế ớ ươ gamma đ  cao 1 mét so v i m t đ t. K t qu  c a ph ng pháp ph  k ổ ế

ệ ườ ẽ ượ ớ ươ ấ gamma hi n tr ng s  đ c so sánh v i ph ẫ ng pháp l y m u và phân tích

35

ệ ươ ứ ượ ể ệ ổ trong phòng thí nghi m. Ph ng pháp nghiên c u đ c th  hi n t ng quát

trên hình 2.1.

ơ ồ ươ Hình 2. : S  đ  ph ứ ng pháp nghiên c u

ươ ệ ườ 2.4. Ph ng pháp đo gamma hi n tr ng

ế ớ ệ ề ươ Hi n nay trên th  gi ể i đã phát tri n nhi u ph ng pháp đo gamma

ườ ư ươ ượ ổ ế môi tr ng khác nhau, nh ng có hai ph ng pháp đ c dùng ph  bi n, th ứ

ấ ươ ỉ ượ ể ở nh t là ph ệ ng pháp di n tích đ nh đ ồ   c phát tri n b i Beck và các đ ng

ệ ệ ộ ườ ộ ượ nghi p thu c phòng thí nghi m đo môi tr ng B  Năng l ng Hoa K ỳ

ươ ươ ượ ể (EML), ph ứ ng pháp th  hai là ph ng pháp hàm G(E) đ ở   c phát tri n b i

ứ ệ ượ ử ộ Moriuchi và Miyanaga thu c Vi n Nghiên c u Năng l ng Nguyên t ậ    Nh t

ả b n (JAERI).

36

ế ị ử ụ 2.4.1. Thi t b  s  d ng

ệ ổ ế ệ ườ a) H  ph  k  gamma hi n tr ng

ử ụ ổ ế ứ ệ Trong nghiên c u này chúng tôi s  d ng ph  k  gamma hi n tr ườ   ng

ấ ụ ướ ớ v i detector nh p nháy NaI(Tl) hình tr kích th c 3” Φ×3”, đ  phân gi ộ ả   i

ượ ở ỉ ạ ộ ủ ể ị năng l ng 8% đ nh 662 KeV c a ủ 137Cs đ  xác đ nh ho t đ  c a các đ ng ồ

ạ ạ ổ ế ồ ự ị ộ ị ị v  phóng x  t i 42 v  trí ngoài th c đ a. Ph  k  g m: B  phân tích đa kênh

ủ ượ xách tay DART c a hãng ORTEC và máy tính xách tay đã đ ặ   c cài đ t

ề ậ ầ ổ ph n m m ghi nh n ph  ORTEC MASTRO 32.

ượ ặ ầ ỡ ướ ướ Detetor đ c đ t trên giá đ  3 chân, đ u đo h ố ng xu ng d i và

ặ ấ ượ ế ố ớ ộ cách m t đ t 1 m. Detector đ c k t n i v i b  phân tích đa kênh DART

ố ỗ ượ ế thông qua cáp n i dài 10 m (hình 2.2). M i phép đo đ c ti n hành trong

ả ờ ị ượ ẳ ọ kho ng th i gian 30 phút. V  trí đo đ ấ ằ c ch n là bãi đ t b ng ph ng có bán

ấ ừ ị ắ ặ ở ị kính ít nh t là 10 m tính t v  trí đ t detector và không b  che ch n b i các

ấ ổ ự ặ ị ị công trình xây d ng ho c các tòa nhà, đ t  n đ nh không b  xáo tr n ộ (7, 8, 9).

ượ ự ệ ấ ờ ư ể ự ả c th c hi n ít nh t 24 gi sau m a đ  tránh s   nh h ưở   ng Các phép đo đ

(11). Hình 2.3 th  hi n ph  gamma hi n ệ

ủ ể ệ ổ ủ c a Radon và con cháu c a Radon

ườ ể tr ng tiêu bi u.

37

ệ ệ ườ ổ ế Hình 2. : H  ph  k  gamma hi n tr ng

ệ ổ ườ Hình 2. : Ph  gamma hi n tr ng

38

ế ị ề b) Thi t b  đo li u sách tay TCS­171

ề ậ   Máy đo li u sách tay TCS­171 (hình 2.4) do hãng ALOKA – Nh t

ấ ử ụ ả ả ầ ấ ụ B n s n xu t s  d ng đ u đo là detector nh p nháy NaI(Tl) hình tr có

ướ ề kích th c 1” Φ×1”. Máy đo li u sách tay TCS­171 dùng cho đo su t li u ấ ề

ả ớ ừ ứ ườ ặ gamma v i kho ng đo t m c phông môi tr ế ng đ n 30 µGy/h ho c 30

ượ ừ ớ µSv/h v i sai s ố ± 15 %, năng l ng tia gamma t ế  50 KeV đ n 3 MeV.

ề Hình 2. : Máy đo li u sách tay TCS­171

ươ 2.4.2. Ph ng pháp hàm G(E)

ứ ệ ượ ử ậ ả Vi n Nghiên c u Năng l ng Nguyên t ử ụ    Nh t b n (JAERI), s  d ng

ươ ượ ọ ươ ph ng pháp đ c g i là ‘ph ấ   ng pháp hàm G(E)’ đánh giá chính xác su t

ụ ề ể ề ệ ằ ổ ổ ừ li u gamma b ng vi c áp d ng hàm chuy n đ i ph  ­ li u G(E) t ề    chi u

ề ổ ượ ữ cao xung ph  cho thông tin v  năng l ng tia gamma. Trong nh ng năm

ộ ố ụ ấ ề ề ạ ụ ầ g n đây m t s  d ng c  đo su t li u thiên v  lo i này đang đ ượ ử ụ   c s  d ng

ắ ạ ườ ơ ở ạ ạ quan tr c phóng x  môi tr ng xung quanh c  s  h t nhân t i Nh t B n ậ ả (16).

39

ươ ượ ể ở Ph ng pháp hàm G(E) đ c phát tri n b i Moriuchi và Miyanaga

ổ ừ ứ ể ề ổ ượ ể năm 1966. Công th c chuy n đ i t ph  thành li u đ ằ   ệ c bi u di n b ng

ươ ướ ph ng trình 2.1 d i đây.

ở đây:

ấ ề D: su t li u, nGy/h

ượ E: năng l ng tia gamma

ươ ấ Emin: năng l ấ ng th p nh t, 30­50 keV

ượ Emax: năng l ấ ng cao nh t, 3 MeV

ố ế N(E): S  đ m, cpm

ệ ố ổ ừ ổ ề ể G(E): h  s  chuy n đ i t ph  thành li u.

ươ ấ ề ừ ế Ph ng trình 2.1 cho su t li u do các tia gamma t 0 đ n 3 MeV.

ươ ượ ấ ỳ ộ ụ ộ Ph ng pháp này đ c áp d ng cho b t k  m t detector nào mà đ  cao

ươ ứ ớ ộ ượ ủ xung c a nó t ng  ng v i m t năng l ng photon.

ườ ấ ỉ Trong tr ng h p c a ạ   ợ ủ detector nh p nháy NaI(Tl), ch  có hình d ng

ướ ủ ỏ ọ ủ ế ố ể ọ và kích th c c a tinh th  và v  b c c a nó là y u t ả    quan tr ng cho ph n

ứ ủ ầ ậ ộ ng c a nó và hàm G(E). Vì v y, m t hàm G(E) cho đ u dò NaI(Tl) đ ượ   c

ượ ấ ỳ ộ ầ ụ ạ tính toán, nó đ c áp d ng cho b t k  m t đ u dò NaI(Tl) cùng lo i. Hình

ướ ể ệ ướ 2.5 bên d i th  hi n hàm G(E) cho NaI(Tl) kích th c 3” Φ×3”(13, 14).

ủ ướ Hình 2. : Hàm G(E) c a detector NaI(Tl) kích th c 3” Φ×3”.

ươ ượ ụ Ph ng pháp này cũng đ ế ợ   ầ c áp d ng cho các đ u dò HPGe. K t h p

ả ố ủ ộ ầ ể ề ấ ớ ộ v i đ  phân gi t c a m t đ u dò HPGe, nó có th  cung c p nhi u thông i t

ề ộ ườ ữ ườ ả ứ tin h u ích v  m t tr ứ ạ ng b c x  môi tr ng. Tuy nhiên, các ph n  ng tiêu

40

ể ủ ầ ầ ậ ổ bi u c a đ u dò HPGe là hoàn toàn thay đ i. Vì v y, hàm G(E) cho đ u dò

ẽ ệ HPGe cũng s  khác bi t.

ươ ấ ậ Trong lu n văn ph ụ ng pháp hàm G(E) áp d ng detector nh p nháy

ụ ướ ạ NaI(Tl) hình tr  kích th c 3” Φ×3”. Vì detector nh p nháy có hình d ng và ấ

ướ ấ ị ụ ể ẩ kích th c theo chu n nh t đ nh nên hàm G(E) có th  áp d ng cho b t k ấ ỳ

detector cùng lo i.ạ

ể ượ ứ ị Hàm G(E) có th  đ c xác đ nh thông qua công th c 2.2 sau:

G(E) = (2.2)

Trong đó:

ứ ố ậ ủ Kmax:  s  b c c a đa th c

ệ ố ẽ ượ ị A(K): H  s  s  đ c xác đ nh theo K

ượ ớ ơ ị E: Năng l ng v i đ n v  là keV

ẽ ượ ố ạ ị M: là s  nguyên s  đ c xác đ nh theo lo i detector

ụ ể ớ ướ V i tinh th  NaI(Tl) hình tr  có kích th c 3” Φ×3” (~ 7,5 Φ cm x 7,5

ượ cm) thì G(E) đ ị c xác đ nh là:

(2.3)

ứ ớ ượ ư ị t c là v i Kmax = 16 và M = 3, còn A(K) đ c xác đ nh nh  sau:

ệ ố ủ ả B ng 2. : Các h  s  c a hàm G(E)

A(K) A(1) A(2) A(3) A(4) A(5) Kmax = 16 , M = 3 4,64477815247405E+01 ­7,53203814696923E+01 ­2,36700398424334E+01 1,339726067839E+02 ­1,16280743420306E+02

41

A(6) A(7) A(8) A(9) A(10) A(11) A(12) A(13) A(14) A(15) A(16) 3,84485329157389E+01 2,12501935804907E+00 ­6,65937345076593E+00 3,71066321302705E+00 ­1,7656007605987E+00 6,24042285459345E­01 ­1,13338184851737E­01 ­1,20970045012894E­03 4,45227287510050E­03 ­7,38983489630166E­04 4,04368068727083E­05

ươ ỉ 2.4.3. Ph ệ ng pháp di n tích đ nh

ấ ề ạ ộ ạ ượ ủ ồ ị Ho t đ  và su t li u c a các đ ng v  phóng x  đ c tính toán t ừ

ủ ệ ổ ỉ ươ ứ ậ ượ đi n tích c a các đ nh ph  gamma t ng  ng ghi nh n đ c. Theo Beck và

ệ ữ ạ ộ ệ ố ổ ỉ ộ các c ng s ự(7, 8) m i liên h  gi a di n tích đ nh ph , ho t đ  và su t li u ấ ề

ượ ể ươ đ ễ c bi u di n theo ph ng trình 1 và 2.

ố ộ ế ơ ị ỉ ạ ộ T c đ  đ m quang đ nh trên 1 đ n v  ho t đ :

(2.4)

ố ộ ế ị ấ ề ơ ỉ T c đ  đ m quang đ nh trên 1 đ n v  su t li u:

(2.5)

Trong đó:

ỷ ố ữ ố ế ạ ộ ủ ổ ỉ ẫ   : T  s  gi a s  đ m quang đ nh trong ph  (cps) và ho t đ  c a m u

đo (Bq.kg−1),

ỷ ố ữ ố ế ấ ề ổ ỉ : T  s  gi a s  đ m quang đ nh trong ph  (cps) và su t li u b c x ứ ạ

(μGy.h−1),

42

ệ ố ệ ỉ ườ : H  s  hi u ch nh góc khi chùm tia gamma trong môi tr ng không

ớ ụ ủ ể song song v i tr c c a tinh th  detector,

ộ ế ố ỉ ượ : T c đ  đ m quang đ nh khi thông l ớ   ng tia gamma song song v i

ụ ủ ể tr c c a tinh th  detector (cps/ γ.s−1.cm−2),

ỷ ố ữ ượ ạ ộ ng tia gamma và ho t đ  phóng x  ( ạ γ.s−1.cm−2/ : T  s  gi a thông l

(Bq.kg−1)),

ỷ ố ữ ượ ấ ề : T  s  gi a thông l ng tia gamma và su t li u b c x  ( ứ ạ γ.s−1.cm−2/

(nGy.h−1)).

ươ ệ 2.5. Ph ng pháp đo gamma trong phòng thí nghi m

ệ ổ ế ấ 2.5.1. H  ph  k  gamma phông th p HPGe

ệ ệ ớ ổ ườ ấ ạ ị ẫ Cùng v i vi c đo ph  gamma hi n tr ng, các m u đ t t i v  trí đã

ượ ể ệ ậ ẫ đo cũng đ c thu th p đ  phân tích trong phòng thí nghi m. M u đ t đ ấ ượ   c

ừ ụ ấ ế ằ ẫ ườ ấ ở ộ l y đ  sâu t ụ  0 đ n 10 cm b ng d ng c  l y m u có đ ng kính bên

(12). M uẫ

ở ớ ị ừ ị ổ trong là 5,5 cm ba v  trí v i bán kính 5 m t v  trí đo ph  gamma

0C và rây (l

ạ ỏ ỏ ấ ế ở ỗ ấ ượ đ t đ c lo i b  c , x y đ n khô 105 trên rây có đ ườ   ng

ể ạ ỏ ỏ ử ẫ ấ ượ kính 1 mm) đ  lo i b  s i và đá.   M u đ t sau khi x  lý đ c đóng kín

ả ở ự ằ ả ộ ệ ộ ướ trong h p đo b ng nh a, b o qu n nhi t đ  phòng 40 ngày tr c khi

ẫ đo(12). Ho t đ  c a ạ ộ ủ 238U, 232Th và 40K trong các m u đ t đ ấ ượ phân tích trên c

ử ụ ủ ph  ổ gamma phông th p  ấ s  d ng detector  HPGe  c a hãng ORTEC có độ

ả ượ ở ượ phân gi i năng l ng là 2,0 keV năng l ng 1332 keV gamma t ừ 60Co và

ệ ươ ể ệ ở ệ ồ hi u su t ấ ghi t ố ng đ i là 35 %. H  detector và bu ng chì th  hi n hình

2.6.

43

ệ ồ Hình 2. : H  detector HPGe và bu ng chì

ấ ề ừ ạ ộ ủ ẫ ấ 2.5.2. Tính su t li u t ho t đ  c a m u đ t

ứ ề ấ ạ Theo ICRU 1994(9)  và UNSCEAR 2000(17)  su t li u b c x  gamma

ở ộ ặ ấ ẽ ượ ừ trong không khí ớ  đ  cao 1m so v i m t đ t s  đ c tính t ạ ộ ủ    ho t đ  c a

ồ ươ ị các đ ng v  phóng x ạ 40K, 238U, 232Th thông qua ph ng trình 2.6.

D = 0,0417 AK + 0,462 AU + 0,604 ATh       (2.6)

Trong đó:

ụ ủ ứ ạ ấ ề ấ D: Su t li u h p th  c a b c x  gamma trong không khí, nGy/h,

ạ ộ ạ ủ 40K, Bq/kg, AK: Ho t đ  phóng x  c a

ạ ộ ạ ủ 238U, Bq/kg, AU: Ho t đ  phóng x  c a

ạ ộ ạ ủ 232Th, Bq/kg. ATh: Ho t đ  phóng x  c a

44

ƯƠ Ự Ậ Ả Ả Ế Ệ CH NG 3: K T QU  TH C NGHI M VÀ TH O LU N

ể ổ ệ ố ị 3.1. Xác đ nh các h  s  chuy n đ i cho detector NaI(Tl)

ử ụ ệ ố ể ẩ ồ ị ẩ   Đ  xác đ nh các h  s  chu n cho detector s  d ng các ngu n chu n

137Cs và 60Co c a hãng Amersham có ho t đ , ngày c p ch ng ứ

ể ạ ộ ủ ấ ạ d ng đi m là

ỉ ượ ở ả ch  đ c trình bày b ng 3.1.

ẩ ả ồ B ng 3. : Ngu n chu n

ủ Năng l ngượ

60Co

Ngu nồ   chu nẩ 137Cs

(keV) 661,66 1173,21 1332,47 ỳ Chu k  bán h y (năm) 30,02 5,27 5,27 Ngày c pấ   ỉ ch ng ch 12­01­1991 12­01­1991 12­01­1991 Ho t đạ ộ (kBq) 368 ±3% 386 ± 3% 386 ± 3%

f/N0

a) Xác đ nh Nị

ừ ồ ở ả Đo t ng ngu n đi m ể 137Cs và  60Co ớ ừ    kho ng cách 100 cm v i t ng

137Cs cho trong

ớ ụ ủ ế ả góc 150 so v i tr c c a detector (hình 3.1), k t qu  đo cho

ả b ng 3.2.

45

f/N0 c a detector

ứ ủ Hình 3. : Đo đáp  ng góc N

ủ ứ ả ớ B ng 3. : Đáp  ng góc c a detector v i ngu n ồ 137Cs

ứ Đáp  ng góc t ươ   ng ố ế ỉ Góc (đ )ộ S  đ m đ nh

0 15 30 45 60 75 90 13532 13436 13000 12381 11828 11269 10707 đ iố 1,0000 0,9929 0,9607 0,9149 0,8741 0,8328 0,7912

ứ ế ả ươ ố ủ K t qu  đáp  ng góc t ng đ i c a detector NaI(Tl) 3” Φ×3” thể

ệ hi n trên hình 3.2.

ứ ươ ố ủ ớ Hình 3. : Đáp  ng góc t ng đ i c a detector v i ngu n ồ 137Cs

ộ ố ề ạ ớ Theo Beck và các c ng s ự(7, 8) v i nhân phóng x  phân b  đ u trên m t đ t ặ ấ

ượ ơ ứ và năng l ng cao h n 1 MeV thì detector NaI(Tl) 3” Φ×3” có đáp  ng theo

= 1.

năng l ượ Nf/N0 ng

0/

b) Xác đ nh Nị φ

ể ị φ ử ụ ồ Đ  xác đ nh t s  d ng 2 ngu n chu n ẩ   137Cs và 60Co đ t ặ ở ỷ ố 0/  s  N

ư ả ớ kho ng cách 100 cm so v i detector nh  hình 3.3.

46

0/φ

ủ ệ ấ ị Hình 3. : Xác đ nh hi u su t ghi c a detector N

0/

ủ ệ ấ Tính toán hi u su t ghi c a detector N φ ớ 137Cs v i

ở ờ ể Ho t đ  c a ạ ộ ủ 137Cs th i đi m 1/4/2013 là:

368000×exp(­0,693×22,3/30,2)= 188 kBq

ượ Thông l ng gamma là: 188000 ×0,85= 1,87×105 γ.s­1

ượ ở ả Thông l ng gamma kho ng cách 100 cm trong không khí là:

­2.s­1

1,87×105 / (4 ×π 1002) = 1,5 .cmγ

ủ ỉ ố ế S  đ m c a đ nh 662 KeV là 22,9 cps

0/

φ ạ ỉ V y Nậ i đ nh 662 KeV là: 15, t 26 cps.γ­1.s­1.cm­2

ế φ ủ ượ ở ả K t qu  N c a 2 ngu n ồ 137Cs và 60Co đ c trình bày b ng 3.3 ả 0/

bên d i:ướ

0/

ả ấ φ ủ ệ B ng 3. : Hi u su t ghi N c a detector

47

Ngu nồ   chu nẩ

Năng  ngượ l (keV)

Xác su tấ   phát gamma  (%)

Ho t đạ ộ 1/4/2013 (kBq)

N0/φ (cps.γ­1.s­1.cm­ 2)

Thông  ngượ   l gamma (γ.s­1)

Thông  ngượ   l cách 1 m γ.s­1.cm­2

Cs­137

Co­60

661,66 1173,21 1332,47

85,04 99,90 99,98

188 21,2 21,2

186591 21206 21206

1,5 0,17 0,17

T c đố ộ  đ mế   đ nhỉ cps 22,88 2,40 2,05

15,26 14,07 12,05

ừ ế ả ả ẽ ượ ệ ữ ượ ố T  k t qu  b ng 3.3 ta v  đ c m i liên h  gi a l ng tia gamma

0/

φ ủ ệ ấ và hi u su t ghi c a detector N (hình 3.4).

0/φ

ệ ữ ố ượ Hình 3. : M i liên h  gi a năng l ng tia gamma và N

0/

φ ươ ệ ữ ố ượ ừ T  ph ng trình m i quan h  gi a năng l ng và N : y = ­0,0042

φ ủ ạ ự c a các nhân phóng x  t nhiên đ ượ   c x+18,211 trên hình 3.4 ta suy ra N0/

ả trình bày trong b ng 3.4.

0/

ả ấ φ ố ớ ạ ự ệ B ng 3. : Hi u su t ghi N đ i v i các nhân phóng x  t nhiên

φ Năng l ng (keV) N0/ cps. γ­1.s­1.cm­2

ạ H t nhân 40K 214Bi 208Tl ượ 1460 1764 2614 12,39 10,63 7,73

ị c) Xác đ nh φ /A và φ/I c a detector ủ

ượ ủ ủ Tính φ/A và φ/I đ c tham kh o t ả ừ ạ ệ  t i li u c a  y ban qu c t ố ế ề v

(10) đ

ượ ả ứ ạ an toàn b c x  ICRP­38 c trình bày trong b ng 3.5.

ủ ả B ng 3. : H  s ệ ố φ/A và φ/I c a detector

Năng l ngượ ạ H t nhân ( .cmγ

40K 214Bi 208Tl

(keV) 1460 1764 2614 φ/A ­2.s­1/Bq.g­1) 0,971 1,62 4,42 I/ φ (cps/nGy.h­1) 47,1 462 604

48

ổ ố ớ ệ ố ạ ự ế ả ể K t qu  các h  s  chuy n đ i đ i v i phóng x  t nhiên đ ượ ổ   c t ng

ả ướ ợ ạ h p l i trong b ng 3.6 bên d i.

ổ ố ớ ệ ố ạ ự ả ể B ng 3. : Các h  s  chuy n đ i đ i v i phóng x  t nhiên

40K

238U

232Th

Detetor NaI(Tl)

­2.s­1)

φ γ (cps/ .cm 12,39 10,63 7,73 N0/

1 1 1 Nf/N0

­2.s­1/Bq.g­1)

φ γ /A ( .cm 0,971 1,62 4,42

Nf/A (cps/Bq.g­1) 12,0 17,2 34,2

­1/Bq.g­1)

φ I/ (nGy.h 47,1 462 604

Nf/I (cps/nGy.h­1) 0,289 0,0373 0,0565

ừ ế ệ ố ổ ừ ệ ể ả ả T  k t qu  trong b ng 3.6 ta có các h  s  chuy n đ i t di n tích

238U, 232Th,

40K.

ấ ề ủ ạ ộ ạ ự ỉ đ nh thành ho t đ  và su t li u c a các nhân phóng x  t nhiên

ệ ế ả ườ 3.2. K t qu  đo gamma hi n tr ng

ệ ế ả ườ ử ụ ươ 3.2.1. K t  qu   đo  gamma  hi n   tr ng  s d ng ph ng pháp  hàm

G(E)

ệ ổ ườ ằ ấ Ph  gamma hi n tr ng đo b ng detector nh p nháy NaI(Tl) 3” Φ×3”

ư ạ ổ ạ ị ấ ẽ ằ v  b ng excel có d ng nh  hình 3.5, đây là ph  gamma đo t i th  tr n Tây

ệ ằ Đ ng ­ huy n Ba Vì.

49

ệ ổ ườ ạ ị ấ ệ Hình 3. : Ph  gamma hi n tr ng đo t ằ i th  tr n Tây Đ ng ­ huy n Ba Vì

ể ử ụ ượ ướ ả ẩ ượ Đ  s  d ng đ c hàm G(E) tr c tiên ta ph i chu n năng l ng ph ổ

gamma:

ườ ẩ ượ ộ ủ ụ ự ượ Đ ng chu n năng l ng là s  ph  thu c c a năng l ứ ạ   ng b c x  đi

ớ ố ứ ậ ượ ệ vào detector  ng v i s  kênh mà máy phân tích ghi nh n đ ẩ   c. Vi c chu n

ượ ế ị ỉ năng l ủ ng c a thi ế ị ượ t b  đ ổ ủ   c ti n hành thông qua xác đ nh 3 đ nh ph  c a

40K, 214Bi, 208Tl có năng l

ạ ự ượ ươ ứ ba nhân phóng x  t nhiên ng t ng  ng là 1460,

ổ ủ ị ượ ồ ỉ ể ệ 1764 và 2614 keV. Đ nh ph  c a 3 đ ng v  đ c th  hi n trên hình 3.6, 3.7

và 3.8.

ỉ Hình 3. : Đ nh quang đi n c a ệ ủ 40K

ỉ Hình 3. : Đ nh quang đi n c a ệ ủ 214Bi

50

ỉ Hình 3. : Đ nh quang đi n c a ệ ủ 208Tl

ừ ỉ ị ượ T  3 đ nh ph  c a ổ ủ  40K, 214Bi và 208Tl, ta xác đ nh đ c kênh trung tâm

ị ủ ườ ự ả ở ả ướ là c c tr  c a đ ế ng parabol, k t qu  trình bày b ng 3.7 bên d i.

ả ượ B ng 3. : Kênh trung tâm và năng l ng c a ủ 40K, 214Bi và 208Tl

ạ Năng l ng (keV)

H t nhân 40K 214Bi 208Tl Kênh 153,88 185,56 274,66 ượ 1460 1764 2614

ệ ữ ố ượ ể ệ M i liên h  gi a kênh và năng l ng th  hi n trên hình 3.9

ệ ữ ố ượ Hình 3. : M i liên h  gi a kênh và năng l ng

ấ ằ ệ ữ ừ ượ ố T  hình 3.9 ta th y r ng m i quan h  gi a kênh và năng l ng là:

E (keV) = 8,3235 x kênh ­ 46,002 (3.1)

ươ ượ ượ ươ ứ ừ T  ph ng trình (3.1) ta thu đ c năng l ng t ớ ừ   ng  ng v i t ng

kênh.

ừ ậ ượ ư ả Nh p hàm G(E) theo t ng năng l ụ   ng nh  trong b ng 2.1 và áp d ng

ứ ẽ ượ ấ ề ừ ấ ượ công th c (2.1) s  thu đ ụ c su t li u h p th  theo t ng năng l ng (hình

ầ ủ ượ ố ệ ở ụ ụ 3.10), s  li u đ y đ  đ c trình bày ph  l c 4.

51

ấ ề ấ ổ ượ ấ ề ị ủ L y t ng su t li u theo các kênh ta thu đ c giá tr  c a su t li u tính

ươ ạ ị ấ ệ ằ theo ph ng pháp hàm G(E) đo t i th  tr n Tây Đ ng ­ huy n Ba Vì là:

71,82 nGy/h.

ươ ấ ề Hình 3. : Su t li u tính theo ph ng pháp hàm G(E)

ế ế ạ ủ ấ ề ươ ả K t qu  chi ti i c a su t li u tính theo ph t t ng pháp hàm G(E) ở

ấ ả ở ộ ộ ị ị ượ ở ụ ụ t t c  các v  trí trên đ a bàn Hà N i m  r ng đ c trình bày ph  l c 3.

ệ ế ả ườ ươ ệ 3.2.2. K t qu  đo gamma hi n tr ử ụ ng s  d ng ph ng pháp di n tích

đ nhỉ

ệ ỉ ượ ủ ỉ ệ ằ ổ ị Di n tích quang đ nh đ c xác đ nh b ng t ng di n tích c a đ nh ph ổ

ừ ầ ướ tr  đi ph n phông bên d i (hình 3.11).

52

ệ ỉ ị Hình 3. : Xác đ nh di n tích đ nh

ổ ượ ấ ệ ằ ỉ Di n tích toàn đ nh ph  đ ấ c l y b ng cách l y tích phân c a s ủ ố

ừ ả ủ ỉ ế ế đ m t kênh bên trái đ n kênh bên ph i c a đ nh:

ượ ệ ị ướ Phông đ ủ c xác đ nh là di n tích c a hình bình hành bên d i:

ệ ỉ Di n tích quang đ nh là:

trong đó:

ỉ ROI: Vùng đ nh quan tâm

ủ ỉ ố ổ L: S  kênh bên trái c a đ nh ph

ả ủ ỉ ố ổ H: S  kênh bên ph i c a đ nh ph

ố ế N(I): S  đ m theo kênh I

ề BG: Phông (n n Compton)

ừ ệ ỉ ự NET: di n tích đ nh th c sau khi đã tr  phông

ấ ề ạ ộ ủ ệ ế ả ị ỉ K t qu  xác đ nh di n tích đ nh, ho t đ  và su t li u c a các nhân

40K, 238U và 232Th đ

ượ ở ả ướ c cho b ng 3.8 bên d i.

53

ấ ề ủ ạ ộ ạ ự ế ả ả B ng 3. : K t qu  ho t đ  và su t li u c a phóng x  t nhiên tính theo

ươ ỉ ph ệ ng pháp di n tích đ nh

ờ ộ ộ ố ế ố ế ố ế t H­L ΣN(I) N(L) N(H)

238U 1800 16 2998 133 132 2252,5

232Th 1800 20 2824 310 330 1260

H t nhân 40K 1800 17 9914 301 286 4316

ộ ế     đ m Net= (ΣN(I)­BG)/t 3,11 0,42 1,33

(Net/CF1) × 1000 Net/CF2 281,34 11,83 Th i gian đo (giây) Đ  r ng ROI S  đ m ROI  S  đ m kênh trái ả S  đ m kênh ph i Phông BG ố T c   đ ỉ đ nh(cps) ạ ộ Ho t đ  (Bq/kg) ấ ề nGy/h)  Su t li u ( 24,24 18,13 38,98 23,67

ư ậ ử ụ ươ ệ ị ỉ ượ Nh  v y s  d ng ph ng pháp di n tích đ nh xác đ nh đ c ho t đ ạ ộ

ươ ứ c a  ủ 40K,  238  U và  232Th t ng  ng là 281,34 Bq/kg, 24,24 Bq/kg và 38,98

ấ ề ươ ủ ừ Bq/kg. Su t li u c a t ng nhân phóng x ạ 40K, 238  U và 232Th t ứ ng  ng là

ạ ị ấ ệ 1,83 nGy/h, 18,13 nGy/h và 23,67 nGy/h t ằ i th  tr n Tây Đ ng ­ huy n Ba

Vì.

ế ế ủ ừ ể ộ ị ị ả K t qu  chi ti ở ộ   t c a t ng đ a đi m đo trên đ a bàn Hà N i m  r ng

ượ ở ụ ụ ụ ụ đ c trình bày ph  l c 1 và ph  l c 3.

ươ ổ ệ ườ 3.3.   So   sánh   ph ng   pháp   ph   gamma   hi n   tr ng   và   phòng   thí

nghi mệ

ệ ạ ổ ị ườ ấ ượ T i các v  trí đo ph  gamma hi n tr ẫ ng, các m u đ t đ ậ   c thu th p

và phân tích trong phòng thí nghi m.ệ

54

ạ ộ ạ 3.3.1. So sánh ho t đ  phóng x

ươ ệ ườ ạ ộ Trong ph ổ ng pháp đo ph  gamma hi n tr ng, ho t đ  phóng x ạ

ấ ượ ị ừ ệ ỉ c a ủ 238U, 232Th và 40K trong đ t đ c xác đ nh t di n tích các quang đ nh

214Bi) đ i v i ố ớ

238U, 2,61 MeV (208Tl) đ i v i

ổ ượ ươ ứ trong ph  gamma có năng l ng t ng  ng là: 1,76 MeV (

ố ớ 232Th và 1,46 MeV đ i v i ố ớ 40K. Sai s  c a ố ủ

238U, và 10% đ i v i

ươ ượ ự ở ộ ị ph ng pháp này đã đ ố ớ   c xác đ nh b i Beck và các c ng s  là 15% đ i v i

ố ớ 40K và 232Th(7, 8, 9, 13).

ạ ộ ấ ượ ẫ Ho t đ  phóng x  c a ạ ủ 40K, 238U, 232Th trong m u đ t đ c phân tích

ệ ệ ế ấ ổ ế trong phòng thí nghi m trên h  ph  k  gamma phông th p HPGe. K t qu ả

ạ ộ ừ ươ ượ đo ho t đ  phóng x  c a ạ ủ 238U, 232Th và 40K t hai ph ng pháp đ c trình

ế ả ả ượ bày trong b ng 3.9, k t qu  chi ti ế ạ t t ị i 42 v  trí đo đ c trình bày ở ụ ụ    ph  l c

ụ ụ 1 và ph  l c 2.

ạ ộ ạ ự ả ồ ị ẫ ấ B ng 3. : Ho t đ  các đ ng v  phóng x  t nhiên trong m u đ t

ế

ế ả K t qu  tính theo ươ ng pháp di n tích

ph

Đ ngồ   vị

Số  m uẫ

ả K t qu  phân   tích trong PTN

42

42

42

40K  (Bq/kg) 238U  (Bq/kg) 232Th  (Bq/kg)

đ nhỉ 119,31 – 791,60 458,09  17,52 – 45,69 27,73  21,28 – 63,00 44,60

103,04 – 870,67 450,05  18,13 – 65,24 34,12  29,88 – 84,16 50,73

ị Kho ng giá tr Trung bình  ị Kho ng giá tr Trung bình  ị Kho ng giá tr Trung bình

ự ươ ữ ế ả ừ ươ ượ ể S  t ng quan gi a k t qu  t hai ph ng pháp đo đ ễ   c bi u di n

2  = 0,94 đ i v i

ệ ố ươ trên hình 3.12, 3.13, 3.14. H  s  t ng quan r ố ớ 40K, r2  = 0,75

ể ệ ự ươ ố ố ớ 238U, r2 = 0,76 đ i v i  đ i v i ố ớ 232Th đã th  hi n s  t ng quan khá t ữ   t gi a

ả ừ ươ ế k t qu  t hai ph ng pháp.

55

ạ ộ ế ả ặ ạ ấ ả M t khác, k t qu  trong b ng 3.9 cho th y ho t đ  phóng x  trung

ằ ươ ệ ườ bình c a ủ 238U, 232Th và 40K đo b ng hai ph ng pháp hi n tr ng và phòng

ạ ộ ệ ạ ỉ thí nghi m khá trùng nhau. Ho t đ  phóng x  trung bình c a ủ 40K ch  khác

ề nhau 2%, đ i v i ố ớ 232Th là 12%, đ i v i ố ớ 238U là 19%. S  khác nhau v  ho t ạ   ự

ể ả ạ ự ả ộ đ  phóng x  trung bình c a ủ 238U, 232Th có th  gi i thích do s   nh h ưở   ng

ủ ặ ả ủ ộ ẩ c a đ   m trong đ t ấ (7, 14) ho c do Radon và con cháu c a Radon  nh h ưở   ng

ế ệ ả ế đ n k t qu  đo hi n tr ườ (7, 8, 9).  ng

ự ươ ữ ế ạ ộ ả ạ Hình 3. : S  t ng quan gi a k t qu  đo ho t đ  phóng x  c a ạ ủ 40K t ệ   i hi n

ườ ế ủ ệ tr ng và k t q a phân tích trong phòng thí nghi m.

ự ươ ữ ế ạ ộ ả Hình 3. : S  t ng quan gi a k t qu  đo ho t đ  phóng x  c a ạ ủ 238U t iạ

ườ ế ủ ệ ệ hi n tr ng và k t q a phân tích trong phòng thí nghi m.

ự ươ ữ ế ạ ộ ả Hình 3. : S  t ng quan gi a k t qu  đo ho t đ  phóng x  c a ạ ủ 232Th t iạ

ườ ế ủ ệ ệ hi n tr ng và k t q a phân tích trong phòng thí nghi m.

ụ ủ ứ ạ ấ ề ấ  3.3.2. So sánh su t li u h p th  c a b c x  gamma

ụ ủ ứ ạ ấ ề ấ ở ộ Su t li u h p th  c a b c x  gamma trong không khí đ  cao cách

ặ ấ ượ ươ ươ m t đ t 1m đ c tính theo 3 ph ng pháp: ph ng pháp hàm G(E), t ừ ạ    ho t

ồ ự ế ị ạ ườ ộ đ  các đ ng v  phóng x ạ 40K, 238U, 232Th đo tr c ti p  t ệ i hi n tr ng theo

ươ ệ ỉ ừ ạ ộ ủ ẫ ấ ph ng pháp di n tích đ nh và t ho t đ  c a m u đ t phân tích trong

ệ ế ệ ả ượ ổ ế phòng thí nghi m trên h  ph  k  HPGe. Các k t qu  này đ ớ   c so sánh v i

ề ả ế k t qu  thu đ ượ ừ c t máy đo li u xách tay TCS­171.

56

ấ ề ừ ả ụ ấ ấ ừ T  b ng 3.10 ta th y su t li u h p th  tính t ổ ế ệ  ph  k  hi n tr ườ   ng

ươ ị ừ ệ ỉ ế ớ theo ph ng pháp di n tích đ nh có giá tr  t 31,62 đ n 82,28 nGy/h, v i giá

ộ ệ ề ấ ẩ ị tr  trung bình là 57,94 đ  l ch chu n là 10,63 nGy/h. Su t li u tính theo

ươ ị ừ ế ớ ị ph ng pháp hàm G(E) có giá tr  t 48,23 đ n 89,75 nGy/h, v i giá tr  trung

ấ ề ộ ệ ự ế ẩ ạ ằ   bình là 69,23 đ  l ch chu n là 8,87 nGy/h. Su t li u đo đ c tr c ti p b ng

ề ầ ị ừ ế ớ ị máy đo li u c m tay TCS­171 có giá tr  t 50 đ n 80 nGy/h, v i giá tr  trung

ấ ề ộ ệ ẩ ấ bình là 67,17 đ  l ch chu n là 7,08 nGy/h. Trong khi đó su t li u h p th ụ

ừ ạ ộ ủ ệ ẫ ấ tính t ho t đ  c a m u đ t phân tích trong phòng thí nghi m có giá tr  t ị ừ

ộ ệ ế ẩ ớ ị 31,62 đ n 89,31 nGy/h, v i giá tr  trung bình là 63,39 đ  l ch chu n là 13,04

ấ ề ủ ị ừ ươ ỉ nGy/h. Giá tr  trung bình c a su t li u tính t ph ệ ng pháp di n tích đ nh

ỉ ấ ủ ệ ấ ỏ ồ ỉ ị nh  nh t do ch  l y di n tích quang đ nh c a 3 đ ng v  phóng x ạ 40K, 238U,

232Th, b  qua ph n tán x  Compton. Giá tr  trung bình su t li u đo đ

ấ ề ầ ạ ỏ ị ượ   c

ằ ươ ằ b ng TCS­171 và tính b ng ph ả   ng pháp hàm G(E) khá trùng nhau vì c  2

ươ ấ ề ư ậ ể ề đ u dùng 1 ph ấ   ng pháp là hàm G(E) đ  tính su t li u. Nh  v y ta th y

ấ ề ủ ị ươ giá tr  trung bình c a su t li u tính theo các ph ng pháp khác nhau có đ ộ

ể ệ l ch không đáng k .

ủ ề ả ấ ị B ng  3.10  trình  bày  giá  tr  trung  bình  c a   su t  li u  tính  theo  các

ươ ị ấ ề ủ ừ ị ượ ph ng pháp khác nhau, giá tr  su t li u c a t ng v  trí đo đ c trình bày

ế ở ụ ụ chi ti ph  l c 3. t

ả ươ . B ng 3. : Su t li u ấ ề (nGy/h) thu đ ượ ừ c t các ph ng pháp khác nhau

ố ẫ S  m u

Phòng thí nghi mệ

ng

42

Hàm G(E)

TCS­171

HPGe

ị Kho ng giá tr Trung bình

ệ ườ Hi n tr ệ Di n tích đ nhỉ 31,35 – 82,84 58,32

48,23 – 89,75 69,23

50 ­ 80 67,17

31,62 – 89,31 63,39

57

ả ộ ấ ề ở ộ Theo tác gi Ngô Quang Huy và các c ng s ự(15) su t li u đ  cao 1

ặ ấ ủ ớ ệ ả ừ ằ ế m so v i m t đ t c a Vi t Nam n m trong d i t 17,45 đ n 149,40 nGy/h

ư ậ ộ ệ ẩ ị ớ v i giá tr  trung bình là 71,72 đ  l ch chu n là 24,72 nGy/h. Nh  v y ta

ị ấ ề ủ ấ ấ ơ ộ ớ ị th y giá tr  su t li u trung bình c a Hà N i là th p h n so v i giá tr  trung

ệ ủ bình c a Vi t Nam.

ệ ố ươ ữ ươ Hình 3.15 và 3.16 cho th y ấ h  s  t ng quan gi a ph ệ   ng pháp di n

ỉ ươ ớ ươ ệ tích đ nh và ph ng pháp hàm G(E) v i ph ng pháp phòng thí nghi m có

2 = 0,872 và r2  = 0,6764 th  hi n m i liên

ươ ứ ể ệ ố ệ ố ươ h  s  t ng quan t ng  ng là r

ấ ề ẽ ủ ụ ừ ấ ệ ặ h  ch t ch  c a su t li u h p th  t hai ph ươ  pháp đo. ng

ố ươ ủ ằ ươ Hình 3. : So sánh m i t ấ ề ng quan c a su t li u tính b ng 2 ph ng pháp

ệ ỉ di n tích đ nh và PTN

ố ươ ủ ằ ươ Hình 3. : So sánh m i t ấ ề ng quan c a su t li u tính b ng 2 ph ng pháp

ươ hàm G(E) và ph ng pháp tính trong PTN.

ấ ề 3.3. Đánh giá su t li u

ố ấ ề ạ ấ ầ ị ươ T n su t phân b  su t li u t ằ i 42 v  trí b ng các ph ng pháp khác

ượ ị ấ ề ượ nhau đ c trình bày trên hình 3.17. Giá tr  su t li u đo đ ự   c trong khu v c

ứ ằ ả ừ ừ ả ế ồ nghiên c u n m trong kho ng t ố ầ    30 đ n 90 nGy/h. T  gi n đ  phân b  t n

ấ ề ấ ề ỉ ươ ấ ẫ su t v  su t li u ch  ra ph ng pháp l y m u và phân tích trong phòng thí

ớ ạ ố ầ ệ ấ nghi m cho phân b  g n v i d ng Gauss nh t.

ầ ấ ằ ươ ấ ố ấ ề T n su t phân b  su t li u tính b ng ph ẫ ng pháp đo m u đ t trong

ệ ươ ệ ố ố ỉ phòng thí nghi m và ph ng pháp di n tích đ nh phân b  khá gi ng nhau,

58

ể ượ ề ả ấ ề ề ượ ừ đi u này có th  đ c gi i thích là do su t li u đ u đ c tính toán t ạ    ho t

ồ ệ ố ể ộ ủ đ  c a các đ ng v ị 238U, 232Th và 40K thông qua các h  s  chuy n đ i. ổ

ề ấ ầ ằ ố ươ ấ T n su t phân b  su t li u tính b ng ph ng pháp hàm G(E) và

ươ ự ế ệ ườ ề ằ ph ng pháp đo tr c ti p ngoài hi n tr ng b ng máy đo li u sách tay

ể ượ ề ố ố ả TCS­171 phân b  khá gi ng nhau, đi u này có th  đ c gi i thích là do máy

ề ượ ể ấ ợ đo li u sách tay TCS­171 cũng đ c tích h p hàm G(E) đ  tính su t và giá

ị ấ ề ằ ươ ị ả ưở tr  su t li u tính b ng ph ng pháp này có b   nh h ng c a ủ 222Rn và con

ủ cháu c a nó ngoài môi tr ườ (1, 2). ng

(a) (b)

59

(c) (d)

ố ấ ề ừ ươ Hình 3. : Phân b  su t li u tính t các ph ng pháp khác nhau

ấ ề ừ ẫ ấ Trên hình 3.17, hình (a) su t li u tính t m u đ t đo trong phòng thí

ệ ươ ệ ỉ ươ nghi m, (b) ph ng pháp di n tích đ nh, (c) ph ng pháp hàm G(E), (d)

ề ầ máy đo li u c m tay TCS­171.

ữ ự ươ ể ượ ả ư S  khác nhau gi a 2 ph ng pháp có th  đ c gi i thích nh  sau:

ấ ượ ẫ ở M u đ t đ c phân tích ệ  phòng thí nghi m sau khi đã ­

(7, 8, 9, 13).

ạ ỏ ộ lo i b  đá cu i và đá

ự ả ưở ự ậ ủ ủ ả ị S   nh h ng c a th m th c v t lên giá tr  đo c a ph ổ ­

ệ gamma hi n tr ườ (7, 8, 9). ng

ự ả ưở ủ S   nh h ng c a Radon và con cháu trong không khí ­

(1, 7, 13).

ị ế đ n giá tr  đo

ự ả ưở ấ ề ặ ế ủ ộ ẩ S   nh h ớ ng c a đ   m trong l p đ t b  m t đ n giá ­

ệ ổ ị tr  đo ph  gamma hi n tr ườ (11, 13). ng

ố ấ ề ừ ồ ị ạ Đánh giá phân b  su t li u đóng góp t các đ ng v  phóng x

60

ấ ề ớ ừ ấ ấ T  hình 3.14 và hình 3.15 ta th y đóng góp vào su t li u l n nh t là

ừ ự ỗ t chu i phân rã c a ủ 232Th, s  đóng góp vào su t li u c a ấ ề ủ 40K và chu i ỗ 238U

ố ớ ự ị ạ ồ có s  khác nhau. Đ i v i các v  trí đo t ằ i các xã đ ng b ng, thì đóng góp

ấ ề ớ ơ ượ ạ ố ớ ị c a ủ 40K vào su t li u l n h n so v i c a ớ ủ 238U và ng i đ i v i các v  trí c l

ạ ề ề ượ ả ằ ồ đo t i các xã mi n núi. Đi u này đ c gi i thích là do các xã đ ng b ng có

40K cao h n vì ngoài  ơ

40K trong t

40K đ

ự ượ ổ nhiên còn có thêm c b  xung vào

ạ ộ ấ đ t do ho t đ ng nông nghi p ệ (1, 15).

61

ấ ề ủ ự ả ố ồ ồ ị Hình 3. : B n đ  phân b  và s  đóng góp c a các đ ng v  vào su t li u tính

ỉ t ừ ươ  ph ệ ng pháp di n tích đ nh.

62

ấ ề ủ ự ả ồ ố ồ ị Hình 3. : B n đ  phân b  và s  đóng góp c a các đ ng v  vào su t li u tính

ấ ẫ t ừ ươ  ph ng pháp đo m u đ t trong PTN.

63

Ậ Ế Ế Ị K T LU N VÀ KI N NGH

Ậ Ế K T LU N

ậ ả ề ươ ổ Trong lu n văn tác gi đã trình bày v  ph ng pháp đo ph  gamma

Φ ườ ử ụ ụ ướ ệ hi n tr ng s  d ng detector NaI(Tl) hình tr kích th c 3” ể   ×3” đ  xác

40K, 238U, 232Th và su t li u gamma

ạ ự ồ ị ấ ề ị đ nh các đ ng v  phóng x  t nhiên ở ộ   đ

ặ ấ ớ ị ượ ự cao 1 m so v i m t đ t, xác đ nh đ ủ ừ c s  đóng góp c a t ng nhân phóng x ạ

ự ấ ề t nhiên vào su t li u.

ả ượ ự ị ấ ề ữ ủ ươ Gi i thích đ c s  khác nhau c a giá tr  su t li u gi a ph ng pháp

ệ ườ ươ ậ ấ đo gamma hi n tr ng và ph ẫ ng pháp thu th p m u đ t phân tích trong

ổ ế ệ ệ ấ ẫ phòng thí nghi m trên h  ph  k  gamma phông th p HPGe là do: ấ    M u đ t

ượ ở ạ ỏ ệ ộ đ c phân tích ự ả    phòng thí nghi m sau khi đã lo i b  đá cu i và đá, s   nh

ưở ủ ủ ự ệ ả ậ ổ ị ườ h ng c a th m th c v t lên giá tr  đo c a ph  gamma hi n tr ng, s ự

ả ưở ủ ế ị nh h ự ả   ng c a Radon và con cháu trong không khí đ n giá tr  đo, s   nh

ưở ấ ề ặ ế ộ ẩ ủ ớ ổ ị h ệ   ng c a đ   m trong l p đ t b  m t đ n giá tr  đo ph  gamma hi n

ườ tr ng.

ấ ề ở ộ ặ ấ ở ớ ự ộ Su t li u gamma đ  cao 1 m so v i m t đ t khu v c Hà N i m ở

ậ ươ ệ ổ ườ ộ r ng trong lu n văn tính theo ph ng pháp ph  gamma hi n tr ấ   ng và l y

ị ấ ệ ẫ ơ ớ m u phân tích trong phòng thí nghi m có giá tr  th p h n so v i trung bình

ệ ủ c a Vi t Nam.

ươ ệ ườ ư ể Ph ổ ng pháp đo ph  gamma hi n tr ng có  u đi m là:

ươ ­ Đây là ph ng pháp đánh giá nhanh chóng, khá chính xác và ti ế   t

ấ ề ạ ộ ứ ệ ể ạ ị ki m đ  xác đ nh ho t đ  phóng x  gamma và su t li u b c x ạ

ạ ườ ả ấ ầ ẫ gamma t ệ i hi n tr ng mà không c n ph i  l y m u mang v ề

ệ phòng thí nghi m phân tích.

64

ể ử ụ ổ ế ệ ườ ể ệ ­ Có th  s  d ng h  ph  k  gamma hi n tr ề   ng đ  đánh giá li u

ứ ạ ự ớ dân chúng do b c x  gamma t ặ    nhiên gây ra trên quy mô l n, ho c

ự ố ứ ạ ộ ứ ạ ả ạ do b c x  nhân t o khi s y ra s  c  b c x  m t cách nhanh chóng

ố và ít t n kém.

Ế Ị KI N NGH

ổ ế ệ ệ ườ ể ớ Dùng h  ph  k  gamma hi n tr ng v i detector HPGe đ  nâng cao

ủ ả ệ ạ ộ đ  chính xác c a phép đo và kh  năng phân bi t các nhân phóng x  có trong

ườ môi tr ng.

65

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

Ệ Ế TI NG VI T

ị ụ ấ ệ ế ổ Báo cáo t ng k t nhi m v  c p b  “ ề ộ Đi u tra 1. Tr nh Văn Giáp (2012),

ự ể ả ạ ườ ơ ở ữ ệ kh o sát đ  xây d ng c  s  d  li u phông phóng x  môi tr ng trên

ổ ấ ề ạ lãnh th  đ t li n (giai đo n 2009­2011)”.

ể ạ ạ ườ ồ Phóng x  trong môi tr ng và các ngu n phát 2. Ph m Duy Hi n (2014), “

ấ ả ậ ọ ỹ th i”, ả Nhà xu t b n Khoa h c và K  thu t.

ể ạ ạ ệ An toàn đi n h t nhân” 3. Ph m Duy Hi n (2015), “ ấ ả , Nhà xu t b n Khoa

ậ ỹ ọ h c và K  thu t.

ứ ạ ấ ả 4. Ngô Quang Huy (2010), “An toàn b c x  ion­hóa ”, Nhà xu t b n Khoa

ậ ỹ ọ h c và K  thu t.

ậ ạ ị ấ ả ọ 5. Bùi Văn Loát (2009), “Đ a v t lý h t nhân” , Nhà xu t b n Khoa h c và

ậ ỹ K  thu t.

ễ ườ ậ Ghi nh n và đo l ng b c x ” ệ 6. Nguy n Tri u Tú (2007), “ ấ ả   ứ ạ , Nhà xu t b n

ố ộ ạ ọ đ i h c Qu c Gia Hà N i.

Ế TI NG ANH

7. Beck,   H.   L.,   De   Campo,   J.   and   Gogolak,   C   (1972).  “In   situ

Ge(Li)   and   NaI(Tl)   Gamma­ray   Spectrometry”,   (Health   and   Safety

Laboratory) HASL­258.

66

8. Beck,   H.   L.,   De   Campo,   J.   and   Gogolak,   C   (1964),

“Spectrometric   Techniques   for   Measuring   Environmental   Gamma

Radiation”, (Health and Safety Laboratory) HASL­150.

9. ICRU (1994), “Gamma­Ray Spectrometry in the Environment.

ICRU   Report   53,   International   Commission   on   Radiation   Units   and

Measurements”, Bethesda, MD.

10. ICRP  Publication  38 (1983),  “Radionuclide  Transformations  ­

Energy and Intensity of Emissions”. ICRP.

11. Leif Lovborg and Peter Kirkegaard (1974), “Response of 3"x 3"

NaI(Tl) detectors to terrestrial gamma radiation”, Nuclear  Instruments

and Methods, p. 239 – 251.

12. Kohshi   Chikasawa,   Takao   Ishii,   Hideo   Sugiyama   (2001),

“Terestrial   Gamma  Radiation  in   Kochi   Prefecture,   Japan”,   Journal  of

Health Science, 47(4) 362­372.

13. M.   C.   Losana,   M.   Magnoni   and   F.   Righino   ARPA   Piemonte

(2001),  “Comparison   of   Different   Methods   for   the   Assessment   of   the

Environmental Gamma Dose”, Radiation Protection Dosimetry Vol. 97,

No 4, pp. 333–336 (2001).

14. Nanping   WANG, Lei   XIAO, Canping   LI   (2005),

“Determination of Radioactivity Level of  238U,  232Th and  40K in Surface

Medium in Zunhai City by in­situ Gamma­ray Spectrometry”. Journal of

NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY, Vol. 42, No. 10, p. 888­896.

67

15. N.   Q.   Huy,   P.   D.   Hien,   N.   H.   Quang   (2012),   “Nature

radioactivity and external dose assessment of surface soild in Vietnam”,

Radiation Protection Dosimetry (2012), Vol. 151, No. 3, pp. 522 – 531.

16. Nguyen Duc Tuan (2009), “Design and construction of portable

multi­channel   analyser   used   with   scintillation   dectector   for   radiation

environmental measurement”, MEXT Technical Report.

17. UNSCEAR (2000), “Sources and Effects of Ionizing Radiation.

United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation”,

Report to the General Assembly, United Nations, New York.

68

Ụ Ụ PH  L C

ạ ộ ụ ụ ủ ằ ạ Ph  l c 1: Ho t đ  riêng c a các nhân phóng x  tính b ng ph ươ   ng

ệ ỉ pháp di n tích đ nh

STT Tên m uẫ

40K (Bq/kg) 412,98 572,07 208,26 298,30 208,15 245,44 641,57 182,96 596,01 651,64 629,95 589,45 819,40 196,05 692,03 575,36 149,06 284,10 677,02 246,55 468,57 128,00 131,46 640,24 536,26 510,58 508,74 529,91 409,37 607,52

238U (Bq/kg) 37,81 35,97 28,41 49,14 34,00 39,97 29,44 33,40 25,34 31,89 34,61 22,52 31,21 39,39 18,84 23,22 19,50 20,35 26,80 23,25 35,97 33,85 36,98 28,51 27,81 20,40 28,87 20,28 23,50 30,40

232Th (Bq/kg) 49,94 51,04 33,53 45,99 41,10 56,70 38,74 55,65 35,14 41,77 41,40 40,14 58,48 48,43 27,44 41,69 27,73 29,87 49,98 33,09 46,82 36,73 55,54 46,21 43,07 37,74 38,55 41,46 30,08 44,70

BV CM 1 CM 2 CM 3 CM 4 CM 5 CM 6 CM 7 CM 8 HDu 1 HDu 2 HDu 3 HDu 4 MD 1 PT 1 PT 2 QO 1 QO 2 QO 3 TT 1 TT 2 TT 3 TT 4 TO 1 TO 2 Tti 1 Tti 2 Tti 3 Tti 4 DP 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

69

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 DP 2 DP 3 DP 4 DP 5 DP 7 HD 1 HD 2 HD 4 ML 1 ML 2 ML 3 ML 4 697,08 641,46 608,78 849,20 630,47 638,36 615,56 645,96 309,44 639,54 575,14 441,90 32,84 29,44 29,67 32,90 21,96 31,84 32,84 25,59 25,01 27,93 26,35 44,33 46,11 56,09 37,25 46,71 32,12 37,27 33,92 19,76 32,29 39,82 37,72 50,75

70

ạ ộ ụ ụ ủ ạ Ph  l c 2: Ho t đ  riêng c a các nhân phóng x  phân tích trong phòng

thí nghi mệ

40K (Bq/kg)

238U (Bq/kg)

232Th  (Bq/kg)

ST T Tên  m uẫ

Sai số  40K (Bq/kg) 33,05 40,39 14,32 22,80 13,20 14,70 40,35 16,39 43,07 45,69 42,97 39,42 60,89 12,48 47,59 41,66 11,64 18,53 55,11 15,89 41,23 12,87 10,39 46,87 40,67 45,56 51,23 38,48 Sai số  238U (Bq/kg) 3,05 3,24 2,91 4,88 2,69 3,69 2,49 3,69 2,38 2,84 2,88 2,15 3,18 3,43 1,98 2,80 1,52 1,82 2,63 2,01 3,08 2,85 3,39 2,87 2,65 22,89 25,38 2,17 37,81 38,16 36,23 61,28 33,58 45,45 28,83 45,02 28,01 34,81 33,67 25,16 39,14 43,02 24,51 33,70 18,13 20,94 32,10 22,32 38,30 34,20 40,42 35,57 32,79 26,77 30,51 26,81 49,94 60,02 40,71 59,22 43,90 65,75 48,16 69,63 45,41 51,45 55,26 39,18 66,07 54,44 38,21 49,35 29,88 33,17 56,20 35,07 52,95 52,48 61,37 53,97 49,85 42,33 51,86 40,50 Sai số  232Th (Bq/kg)  4,09 6,81 3,33 4,73 3,50 5,22 3,97 5,53 3,66 4,25 4,77 3,42 5,29 4,34 3,19 4,04 2,46 2,82 4,64 3,80 4,98 4,45 5,19 4,37 4,00 3,89 4,91 3,25 412,98 507,29 171,63 282,97 159,24 179,59 495,22 181,13 537,22 569,40 528,94 482,36 765,18 153,46 597,08 515,15 138,95 221,46 691,46 176,04 501,53 131,22 103,04 575,06 508,55 470,99 532,83 482,07 BV 1 CM 1 2 CM 2 3 CM 3 4 CM 4 5 CM 5 6 CM 6 7 CM 7 8 CM 8 9 10 HDu 1 11 HDu 2 12 HDu 3 13 HDu 4 14 MD 1 PT 1 15 PT 2 16 QO 1 17 QO 2 18 QO 3 19 TT 1 20 TT 2 21 TT 3 22 TT 4 23 TO 1 24 TO 2 25 Tti 1 26 Tti 2 27 Tti 3 28

71

Tti 4 29 DP 1 30 DP 2 31 DP 3 32 DP 4 33 DP 5 34 DP 7 35 HD 1 36 HD 2 37 38 HD 4 39 ML 1 40 ML 2 41 ML 3 42 ML 4 443,23 637,13 619,43 698,66 562,53 755,46 539,17 525,82 565,21 870,67 289,21 519,52 454,72 349,40 35,64 50,80 49,12 55,48 44,47 59,83 42,93 41,98 44,94 69,11 23,14 41,47 36,17 28,00 27,49 35,83 36,42 36,67 29,56 35,83 26,42 35,15 27,63 65,24 27,79 30,81 31,53 39,48 2,26 3,02 2,92 3,03 2,45 2,89 2,20 2,83 2,24 5,22 2,23 2,49 2,53 3,15 41,52 57,13 56,80 66,92 49,53 65,29 39,20 54,72 43,14 84,16 38,30 40,79 43,13 53,74 3,42 4,77 4,56 5,35 3,96 5,19 3,23 4,43 3,52 6,89 3,08 3,38 3,48 4,33

72

ụ ụ ườ ấ ề Ph  l c 3: Su t li u gamma môi tr ng ( nGy/h)

Kinh độ Vĩ độ Tên m uẫ

Hàm  G(E)

ệ Di n tích   đ nhỉ

ngươ   Ph pháp PTN

ST T

Máy đo  li u ề STCS­171 80 60 60 50 60 70 60 70 60 60 70 70 80 60 70 70 60 60 70 70 70 60 70 70 60 60 70 70 70 70 60 80 70

71,82 71,94 62,82 65,84 64,50 74,93 71,38 67,99 68,72 69,40 76,57 71,74 89,75 63,33 67,63 71,48 48,23 54,23 77,67 51,46 72,04 63,76 70,84 75,74 68,83 55,64 74,34 58,54 54,01 70,55 75,71 82,35 74,33

52,45 70,16 41,19 61,47 48,17 61,67 62,83 55,57 56,98 66,14 66,20 58,47 82,84 54,41 53,53 59,12 31,35 38,64 69,89 40,27 63,31 42,14 54,92 66,85 60,32 52,82 56,93 55,80 45,36 65,40 71,05 73,22 60,67

21,19 20,93 20,92 20,87 20,90 20,85 20,90 20,83 20,83 21,06 21,05 21,04 21,99 20,80 21,09 21,08 21,95 21,96 21,97 21,05 21,08 20,99 21,04 20,80 20,84 20,79 20,85 20,89 20,87 21,09 21,10 21,08 21,13

BV CM 1 CM 2 CM 3 CM 4 CM 5 CM 6 CM 7 CM 8 HDu 1 HDu 2 HDu 3 HDu 4 MD 1 PT 1 PT 2 QO 1 QO 2 QO 3 TT 1 TT 2 TT 3 TT 4 TO 1 TO 2 Tti 1 Tti 2 Tti 3 Tti 4 DP 1 DP 2 DP 3 DP 4

63,66 89,31 47,38 74,06 47,62 66,75 62,11 68,95 61,85 69,78 69,88 54,58 88,60 57,82 58,50 65,78 31,62 38,26 76,53 38,11 69,37 51,86 58,73 71,86 65,40 56,70 66,62 56,09 55,37 76,46 75,78 85,25 66,05

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

105,43 105,70 105,66 105,62 105,62 105,66 105,70 105,68 105,75 105,70 105,66 105,68 105,70 105,68 105,61 105,64 105,62 105,52 105,66 105,62 105,55 105,57 105,56 105,75 105,81 105,91 105,84 105,88 105,84 105,72 105,72 105,67 105,64

73

34 35 36 37 38 39 40 41 42

105,67 105,69 105,74 105,69 105,78 105,73 105,68 105,66 105,73

21,12 21,12 20,99 20,92 20,96 21,16 21,18 21,19 21,17

DP 5 DP 7 HD 1 HD 2 HD 4 ML 1 ML 2 ML 3 ML 4

80 70 70 70 60 60 80 70 70

85,73 71,88 70,50 70,90 66,11 58,00 83,65 70,87 71,99

77,78 55,13 62,86 60,34 49,95 43,18 62,73 58,10 68,21

86,29 57,51 70,07 61,49   47,15 67,06 58,58 64,02

74

ụ ụ ươ ấ ề Ph  L c 4: Su t li u tính theo ph ng pháp hàm G(E)

Năng l

ngượ

Hàm  G(E)

ấ ề   Su t li u (nGy/h)

Số  đ mế 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 5 2297 41973 56131 32970 16166 12717 12441 12350 12174 12347 11984 11300 10103 8933 8136

ố ế S  đ m trên phút (cpm) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,03 0,00 0,07 0,17 76,57 1399,10 1871,03 1099,00 538,87 423,90 414,70 411,67 405,80 411,57 399,47 376,67 336,77 297,77 271,20

(keV) ­29,36 ­21,03 ­12,71 ­4,38 3,94 12,26 20,59 28,91 37,23 45,56 53,88 62,20 70,53 78,85 87,17 95,50 103,82 112,14 120,47 128,79 137,12 145,44 153,76 162,09 170,41 178,73 187,06 195,38 203,70 212,03 220,35 228,67 237,00 245,32 253,64

Kênh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

5,572E­04 0,000E+00 4,429E­04 0,000E+00 4,252E­04 0,000E+00 4,351E­04 0,000E+00 4,568E­04 0,000E+00 4,866E­04 0,000E+00 1,744E­05 5,233E­04 5,657E­04 0,000E+00 4,086E­05 6,128E­04 1,106E­04 6,637E­04 5,493E­02 7,174E­04 7,733E­04 1,082E+00 8,309E­04 1,555E+00 9,780E­01 8,899E­04 5,120E­01 9,501E­04 4,287E­01 1,011E­03 4,452E­01 1,073E­03 4,680E­01 1,137E­03 4,874E­01 1,201E­03 5,213E­01 1,267E­03 5,326E­01 1,333E­03 5,278E­01 1,401E­03 4,953E­01 1,471E­03 4,590E­01 1,541E­03 4,377E­01 1,614E­03

75

7482 7306 6911 6605 6235 5786 5685 5576 5617 5437 5187 4805 4398 3905 3484 3309 3227 2985 2812 2846 2683 2638 2632 2558 2581 2443 2407 2409 2338 2336 2267 2176 2079 2032 1948 2045 2117 2254 2396 2476

249,40 243,53 230,37 220,17 207,83 192,87 189,50 185,87 187,23 181,23 172,90 160,17 146,60 130,17 116,13 110,30 107,57 99,50 93,73 94,87 89,43 87,93 87,73 85,27 86,03 81,43 80,23 80,30 77,93 77,87 75,57 72,53 69,30 67,73 64,93 68,17 70,57 75,13 79,87 82,53

1,688E­03 1,763E­03 1,840E­03 1,919E­03 2,000E­03 2,082E­03 2,166E­03 2,251E­03 2,338E­03 2,427E­03 2,517E­03 2,609E­03 2,702E­03 2,796E­03 2,893E­03 2,990E­03 3,089E­03 3,189E­03 3,290E­03 3,392E­03 3,495E­03 3,600E­03 3,705E­03 3,811E­03 3,919E­03 4,027E­03 4,135E­03 4,245E­03 4,355E­03 4,466E­03 4,577E­03 4,689E­03 4,802E­03 4,915E­03 5,028E­03 5,142E­03 5,256E­03 5,370E­03 5,484E­03 5,599E­03

4,209E­01 4,294E­01 4,240E­01 4,225E­01 4,156E­01 4,015E­01 4,104E­01 4,184E­01 4,378E­01 4,398E­01 4,352E­01 4,178E­01 3,961E­01 3,640E­01 3,359E­01 3,298E­01 3,322E­01 3,173E­01 3,084E­01 3,218E­01 3,126E­01 3,165E­01 3,251E­01 3,250E­01 3,371E­01 3,279E­01 3,318E­01 3,409E­01 3,394E­01 3,477E­01 3,459E­01 3,401E­01 3,328E­01 3,329E­01 3,265E­01 3,505E­01 3,709E­01 4,035E­01 4,380E­01 4,621E­01

261,97 270,29 278,61 286,94 295,26 303,59 311,91 320,23 328,56 336,88 345,20 353,53 361,85 370,17 378,50 386,82 395,14 403,47 411,79 420,11 428,44 436,76 445,08 453,41 461,73 470,06 478,38 486,70 495,03 503,35 511,67 520,00 528,32 536,64 544,97 553,29 561,61 569,94 578,26 586,58

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

76

79,77 80,27 77,47 70,07 60,37 55,80 48,37 44,57 38,87 39,50 39,70 37,03 38,63 35,53 35,13 35,13 36,17 37,20 35,70 38,57 34,57 35,30 34,10 32,57 33,13 31,20 30,23 28,87 28,33 27,53 29,10 28,27 28,73 29,60 29,60 32,00 31,87 33,17 34,63 34,63

5,714E­03 5,829E­03 5,944E­03 6,060E­03 6,175E­03 6,290E­03 6,406E­03 6,521E­03 6,637E­03 6,752E­03 6,867E­03 6,982E­03 7,097E­03 7,212E­03 7,326E­03 7,441E­03 7,555E­03 7,669E­03 7,782E­03 7,896E­03 8,009E­03 8,122E­03 8,235E­03 8,347E­03 8,459E­03 8,570E­03 8,682E­03 8,792E­03 8,903E­03 9,013E­03 9,123E­03 9,232E­03 9,341E­03 9,450E­03 9,558E­03 9,666E­03 9,773E­03 9,880E­03 9,986E­03 1,009E­02

4,558E­01 4,679E­01 4,605E­01 4,246E­01 3,728E­01 3,510E­01 3,098E­01 2,906E­01 2,579E­01 2,667E­01 2,726E­01 2,586E­01 2,742E­01 2,563E­01 2,574E­01 2,614E­01 2,732E­01 2,853E­01 2,778E­01 3,045E­01 2,768E­01 2,867E­01 2,808E­01 2,718E­01 2,803E­01 2,674E­01 2,625E­01 2,538E­01 2,522E­01 2,482E­01 2,655E­01 2,610E­01 2,684E­01 2,797E­01 2,829E­01 3,093E­01 3,114E­01 3,277E­01 3,459E­01 3,495E­01

2393 2408 2324 2102 1811 1674 1451 1337 1166 1185 1191 1111 1159 1066 1054 1054 1085 1116 1071 1157 1037 1059 1023 977 994 936 907 866 850 826 873 848 862 888 888 960 956 995 1039 1039

594,91 603,23 611,55 619,88 628,20 636,53 644,85 653,17 661,50 669,82 678,14 686,47 694,79 703,11 711,44 719,76 728,08 736,41 744,73 753,05 761,38 769,70 778,02 786,35 794,67 803,00 811,32 819,64 827,97 836,29 844,61 852,94 861,26 869,58 877,91 886,23 894,55 902,88 911,20 919,52

77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116

77

33,60 33,80 33,37 32,30 30,90 29,23 27,77 28,03 26,27 22,87 19,13 19,20 17,70 17,43 17,63 16,43 17,07 16,47 16,67 18,47 18,57 18,30 19,63 19,77 20,07 19,90 17,77 18,60 16,93 16,13 15,37 14,67 14,30 14,37 13,47 13,50 14,10 13,13 11,00 11,57

1,020E­02 1,030E­02 1,041E­02 1,051E­02 1,062E­02 1,072E­02 1,082E­02 1,092E­02 1,103E­02 1,113E­02 1,123E­02 1,133E­02 1,143E­02 1,153E­02 1,163E­02 1,172E­02 1,182E­02 1,192E­02 1,202E­02 1,211E­02 1,221E­02 1,231E­02 1,240E­02 1,250E­02 1,259E­02 1,268E­02 1,278E­02 1,287E­02 1,296E­02 1,305E­02 1,315E­02 1,324E­02 1,333E­02 1,342E­02 1,351E­02 1,360E­02 1,368E­02 1,377E­02 1,386E­02 1,395E­02

3,426E­01 3,482E­01 3,473E­01 3,395E­01 3,280E­01 3,133E­01 3,005E­01 3,062E­01 2,896E­01 2,544E­01 2,148E­01 2,175E­01 2,023E­01 2,010E­01 2,050E­01 1,927E­01 2,018E­01 1,963E­01 2,003E­01 2,237E­01 2,267E­01 2,252E­01 2,435E­01 2,470E­01 2,526E­01 2,524E­01 2,270E­01 2,394E­01 2,195E­01 2,106E­01 2,020E­01 1,941E­01 1,906E­01 1,928E­01 1,819E­01 1,835E­01 1,930E­01 1,809E­01 1,525E­01 1,613E­01

1008 1014 1001 969 927 877 833 841 788 686 574 576 531 523 529 493 512 494 500 554 557 549 589 593 602 597 533 558 508 484 461 440 429 431 404 405 423 394 330 347

927,85 936,17 944,49 952,82 961,14 969,47 977,79 986,11 994,44 1002,76 1011,08 1019,41 1027,73 1036,05 1044,38 1052,70 1061,02 1069,35 1077,67 1085,99 1094,32 1102,64 1110,96 1119,29 1127,61 1135,94 1144,26 1152,58 1160,91 1169,23 1177,55 1185,88 1194,20 1202,52 1210,85 1219,17 1227,49 1235,82 1244,14 1252,46

117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156

78

12,83 11,17 10,17 10,40 11,60 8,80 8,67 9,07 8,47 8,83 9,07 10,23 9,23 9,90 9,60 10,43 10,03 13,47 13,83 15,37 19,37 21,20 23,93 23,73 26,97 25,90 26,53 22,37 21,37 17,73 14,67 13,07 11,40 9,53 8,47 8,50 8,27 8,47 7,37 7,20

1,403E­02 1,412E­02 1,421E­02 1,429E­02 1,438E­02 1,446E­02 1,455E­02 1,463E­02 1,471E­02 1,480E­02 1,488E­02 1,496E­02 1,504E­02 1,512E­02 1,521E­02 1,529E­02 1,537E­02 1,545E­02 1,552E­02 1,560E­02 1,568E­02 1,576E­02 1,584E­02 1,592E­02 1,599E­02 1,607E­02 1,614E­02 1,622E­02 1,630E­02 1,637E­02 1,645E­02 1,652E­02 1,659E­02 1,667E­02 1,674E­02 1,681E­02 1,689E­02 1,696E­02 1,703E­02 1,710E­02

1,801E­01 1,577E­01 1,444E­01 1,486E­01 1,668E­01 1,273E­01 1,261E­01 1,326E­01 1,246E­01 1,307E­01 1,349E­01 1,531E­01 1,389E­01 1,497E­01 1,460E­01 1,595E­01 1,542E­01 2,080E­01 2,148E­01 2,398E­01 3,037E­01 3,341E­01 3,790E­01 3,777E­01 4,312E­01 4,162E­01 4,284E­01 3,628E­01 3,482E­01 2,903E­01 2,412E­01 2,159E­01 1,892E­01 1,589E­01 1,417E­01 1,429E­01 1,396E­01 1,436E­01 1,255E­01 1,231E­01

385 335 305 312 348 264 260 272 254 265 272 307 277 297 288 313 301 404 415 461 581 636 718 712 809 777 796 671 641 532 440 392 342 286 254 255 248 254 221 216

1260,79 1269,11 1277,43 1285,76 1294,08 1302,41 1310,73 1319,05 1327,38 1335,70 1344,02 1352,35 1360,67 1368,99 1377,32 1385,64 1393,96 1402,29 1410,61 1418,93 1427,26 1435,58 1443,90 1452,23 1460,55 1468,88 1477,20 1485,52 1493,85 1502,17 1510,49 1518,82 1527,14 1535,46 1543,79 1552,11 1560,43 1568,76 1577,08 1585,40

157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196

79

6,10 6,30 6,70 6,53 6,47 5,30 5,63 5,77 5,00 4,97 5,87 5,33 4,43 5,17 5,23 5,20 6,60 6,53 7,17 5,87 7,77 6,53 7,13 6,30 5,93 5,20 5,53 4,93 4,40 4,43 4,33 4,63 3,03 3,37 4,10 3,50 3,50 3,23 3,20 2,90

1,717E­02 1,724E­02 1,731E­02 1,738E­02 1,745E­02 1,752E­02 1,759E­02 1,766E­02 1,773E­02 1,780E­02 1,787E­02 1,794E­02 1,800E­02 1,807E­02 1,814E­02 1,820E­02 1,827E­02 1,833E­02 1,840E­02 1,847E­02 1,853E­02 1,860E­02 1,866E­02 1,872E­02 1,879E­02 1,885E­02 1,892E­02 1,898E­02 1,904E­02 1,910E­02 1,917E­02 1,923E­02 1,929E­02 1,935E­02 1,941E­02 1,947E­02 1,954E­02 1,960E­02 1,966E­02 1,972E­02

1,048E­01 1,086E­01 1,160E­01 1,136E­01 1,129E­01 9,288E­02 9,911E­02 1,019E­01 8,866E­02 8,840E­02 1,048E­01 9,565E­02 7,981E­02 9,336E­02 9,491E­02 9,465E­02 1,206E­01 1,198E­01 1,319E­01 1,083E­01 1,439E­01 1,215E­01 1,331E­01 1,180E­01 1,115E­01 9,803E­02 1,047E­01 9,363E­02 8,378E­02 8,470E­02 8,306E­02 8,909E­02 5,852E­02 6,515E­02 7,960E­02 6,816E­02 6,838E­02 6,336E­02 6,290E­02 5,718E­02

183 189 201 196 194 159 169 173 150 149 176 160 133 155 157 156 198 196 215 176 233 196 214 189 178 156 166 148 132 133 130 139 91 101 123 105 105 97 96 87

1593,73 1602,05 1610,37 1618,70 1627,02 1635,35 1643,67 1651,99 1660,32 1668,64 1676,96 1685,29 1693,61 1701,93 1710,26 1718,58 1726,90 1735,23 1743,55 1751,87 1760,20 1768,52 1776,84 1785,17 1793,49 1801,82 1810,14 1818,46 1826,79 1835,11 1843,43 1851,76 1860,08 1868,40 1876,73 1885,05 1893,37 1901,70 1910,02 1918,34

197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236

80

3,07 2,73 2,73 2,30 3,07 2,33 3,63 2,57 2,67 3,03 2,83 2,90 2,63 2,27 2,73 3,30 3,50 3,33 3,57 3,97 4,13 4,13 3,83 4,53 4,03 4,43 5,03 3,87 3,70 4,37 4,43 3,93 3,63 3,90 3,73 2,90 3,73 3,47 2,97 3,13

1,978E­02 1,984E­02 1,990E­02 1,996E­02 2,001E­02 2,007E­02 2,013E­02 2,019E­02 2,025E­02 2,031E­02 2,036E­02 2,042E­02 2,048E­02 2,054E­02 2,059E­02 2,065E­02 2,071E­02 2,076E­02 2,082E­02 2,087E­02 2,093E­02 2,099E­02 2,104E­02 2,110E­02 2,115E­02 2,121E­02 2,126E­02 2,132E­02 2,137E­02 2,142E­02 2,148E­02 2,153E­02 2,158E­02 2,164E­02 2,169E­02 2,174E­02 2,180E­02 2,185E­02 2,190E­02 2,196E­02

6,065E­02 5,422E­02 5,438E­02 4,590E­02 6,138E­02 4,684E­02 7,315E­02 5,182E­02 5,400E­02 6,160E­02 5,770E­02 5,922E­02 5,393E­02 4,655E­02 5,629E­02 6,814E­02 7,247E­02 6,921E­02 7,425E­02 8,280E­02 8,651E­02 8,674E­02 8,066E­02 9,564E­02 8,531E­02 9,401E­02 1,070E­01 8,242E­02 7,907E­02 9,355E­02 9,522E­02 8,469E­02 7,843E­02 8,439E­02 8,098E­02 6,306E­02 8,138E­02 7,575E­02 6,498E­02 6,879E­02

92 82 82 69 92 70 109 77 80 91 85 87 79 68 82 99 105 100 107 119 124 124 115 136 121 133 151 116 111 131 133 118 109 117 112 87 112 104 89 94

1926,67 1934,99 1943,31 1951,64 1959,96 1968,29 1976,61 1984,93 1993,26 2001,58 2009,90 2018,23 2026,55 2034,87 2043,20 2051,52 2059,84 2068,17 2076,49 2084,81 2093,14 2101,46 2109,78 2118,11 2126,43 2134,76 2143,08 2151,40 2159,73 2168,05 2176,37 2184,70 2193,02 2201,34 2209,67 2217,99 2226,31 2234,64 2242,96 2251,28

237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276

81

3,67 2,80 3,17 3,13 3,10 3,23 2,87 2,00 3,33 2,20 2,57 2,10 1,90 1,77 1,93 2,33 1,47 1,53 1,53 1,60 1,10 0,87 1,13 0,87 1,20 0,97 1,17 1,53 1,13 1,10 1,37 1,87 1,80 2,33 2,73 2,50 4,07 4,93 4,47 5,50

2,201E­02 2,206E­02 2,211E­02 2,216E­02 2,222E­02 2,227E­02 2,232E­02 2,237E­02 2,242E­02 2,247E­02 2,252E­02 2,257E­02 2,262E­02 2,267E­02 2,272E­02 2,277E­02 2,282E­02 2,287E­02 2,292E­02 2,297E­02 2,302E­02 2,307E­02 2,312E­02 2,317E­02 2,322E­02 2,327E­02 2,332E­02 2,337E­02 2,341E­02 2,346E­02 2,351E­02 2,356E­02 2,361E­02 2,365E­02 2,370E­02 2,375E­02 2,380E­02 2,385E­02 2,389E­02 2,394E­02

8,069E­02 6,177E­02 7,002E­02 6,945E­02 6,887E­02 7,200E­02 6,398E­02 4,474E­02 7,473E­02 4,944E­02 5,781E­02 4,740E­02 4,298E­02 4,006E­02 4,393E­02 5,314E­02 3,348E­02 3,507E­02 3,515E­02 3,676E­02 2,532E­02 2,000E­02 2,620E­02 2,008E­02 2,786E­02 2,249E­02 2,720E­02 3,583E­02 2,654E­02 2,581E­02 3,213E­02 4,398E­02 4,249E­02 5,519E­02 6,479E­02 5,938E­02 9,678E­02 1,176E­01 1,067E­01 1,317E­01

110 84 95 94 93 97 86 60 100 66 77 63 57 53 58 70 44 46 46 48 33 26 34 26 36 29 35 46 34 33 41 56 54 70 82 75 122 148 134 165

2259,61 2267,93 2276,25 2284,58 2292,90 2301,23 2309,55 2317,87 2326,20 2334,52 2342,84 2351,17 2359,49 2367,81 2376,14 2384,46 2392,78 2401,11 2409,43 2417,75 2426,08 2434,40 2442,72 2451,05 2459,37 2467,70 2476,02 2484,34 2492,67 2500,99 2509,31 2517,64 2525,96 2534,28 2542,61 2550,93 2559,25 2567,58 2575,90 2584,22

277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316

82

6,13 6,47 6,13 6,70 5,87 6,37 5,77 5,47 4,23 4,30 3,63 2,90 1,97 1,67 1,57 1,33 0,63 0,83 0,80 0,63 0,37 0,33 0,63 0,30 0,27 0,20 0,13 0,40 0,23 0,23 0,17 0,07 0,20 0,03 0,17 0,00 0,17 0,00 0,10 0,03

1,471E­01 2,399E­02 1,554E­01 2,403E­02 1,477E­01 2,408E­02 1,617E­01 2,413E­02 1,418E­01 2,417E­02 1,542E­01 2,422E­02 1,399E­01 2,427E­02 1,329E­01 2,431E­02 1,031E­01 2,436E­02 1,050E­01 2,441E­02 8,885E­02 2,445E­02 7,105E­02 2,450E­02 4,827E­02 2,455E­02 4,099E­02 2,459E­02 3,860E­02 2,464E­02 3,291E­02 2,468E­02 1,566E­02 2,473E­02 2,065E­02 2,477E­02 1,986E­02 2,482E­02 1,575E­02 2,487E­02 9,134E­03 2,491E­02 8,319E­03 2,496E­02 1,583E­02 2,500E­02 7,514E­03 2,505E­02 6,691E­03 2,509E­02 5,027E­03 2,514E­02 3,357E­03 2,518E­02 1,009E­02 2,523E­02 5,896E­03 2,527E­02 5,907E­03 2,531E­02 4,227E­03 2,536E­02 1,694E­03 2,540E­02 5,090E­03 2,545E­02 8,497E­04 2,549E­02 2,554E­02 4,256E­03 2,558E­02 0,000E+00 4,271E­03 2,562E­02 2,567E­02 0,000E+00 2,571E­03 2,571E­02 8,586E­04 2,576E­02

184 194 184 201 176 191 173 164 127 129 109 87 59 50 47 40 19 25 24 19 11 10 19 9 8 6 4 12 7 7 5 2 6 1 5 0 5 0 3 1

2592,55 2600,87 2609,19 2617,52 2625,84 2634,17 2642,49 2650,81 2659,14 2667,46 2675,78 2684,11 2692,43 2700,75 2709,08 2717,40 2725,72 2734,05 2742,37 2750,69 2759,02 2767,34 2775,66 2783,99 2792,31 2800,64 2808,96 2817,28 2825,61 2833,93 2842,25 2850,58 2858,90 2867,22 2875,55 2883,87 2892,19 2900,52 2908,84 2917,16

317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356

83

357 358 359 360 361 362 363 364 365

2925,49 2933,81 2942,13 2950,46 2958,78 2967,11 2975,43 2983,75 2992,08

3 2 1 3 3 2 0 3 4

0,10 0,07 0,03 0,10 0,10 0,07 0,00 0,10 0,13

2,580E­03 2,580E­02 1,723E­03 2,584E­02 8,629E­04 2,589E­02 2,593E­03 2,593E­02 2,598E­03 2,598E­02 1,735E­03 2,602E­02 2,606E­02 0,000E+00 2,611E­03 2,611E­02 3,486E­03 2,615E­02 7,182E+01

84