Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Khảo sát độ phóng xạ trong xi măng dùng làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Hồ Chí Minh

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Khảo sát độ phóng xạ trong xi măng dùng làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Hồ Chí Minh nêu lên tổng quan về vấn đề nghiên cứu, đối tượng, các phương pháp nghiên cứu và lí do chọn phương pháp dùng hệ phổ kế gamma phông thấp để khảo sát độ phóng xạ trong xi măng và một số nội dung khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Khảo sát độ phóng xạ trong xi măng dùng làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH --------------------------------- NGUYỄN NGỌC PHI KHẢO SÁT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG XI MĂNG DÙNG LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao Mã số: 60 44 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. TRẦN VĂN LUYẾN Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2010
LỜI CẢM ƠN “Công cha như núi Thái Sơn, nghĩa mẹ như nước trong nguồn chảy ra”. Con vô cùng biết ơn Cha Mẹ đã nuôi dưỡng và dạy dỗ con nên người. Cảm ơn Vợ hiền đã chia sẻ và gánh vác phần khó nhọc để anh yên tâm học tập. Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giảng dạy và giúp đỡ tận tâm của quý thầy cô bộ môn Vật lí trường Đại học sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh và Phòng An toàn bức xạ - môi trường thuộc Trung tâm hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh. Cho phép tôi được bày tỏ lời biết ơn chân thành đến:  TS. Thái Khắc Định, người thầy đã hướng dẫn tôi chọn đề tài này, tận tâm giảng dạy và góp ý chân thành bổ ích cho tôi.  TS. Đỗ Xuân Hội, TS. Nguyễn Văn Hoa, TS. Huỳnh Quang Linh, PGS-TSKH. Lê Văn Hoàng, TS. Nguyễn Văn Hùng, TS. Nguyễn Quang Miên, TS. Bùi Văn Loát, TS. Nguyễn Đông Sơn, TS. Võ Thanh Cương và tất cả quý thầy cô đã tận tâm giảng dạy, truyền thụ kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:  TS. Trần Văn Luyến người thầy đã truyền cho tôi niềm đam mê nghiên cứu khoa học, những kiến thức chuyên môn sâu, những chỉ bảo tận tình trong thực nghiệm và trong đánh giá kết quả.  Thầy cô phản biện và Hội đồng khoa học đã dành nhiều thời gian đọc và góp ý cho luận văn của tôi.  Ks. Đào Văn Hoàng luôn khuyến khích, động viên và hết lòng giúp đỡ tôi. Xin chân thành cảm ơn đến:  Ban Giám đốc Trung tâm kỹ thuật hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh, các anh chị Phòng an toàn bức xạ - môi trường của Trung tâm đã tạo điều kiện thuận lợi về tinh thần và cơ sở vật chất cho tôi trong quá trình thực nghiệm tại Trung tâm.  Ban Giám hiệu và các thầy cô giáo trường THPT Tôn Đức Thắng luôn động viên, cổ vũ và tạo điều kiện về thời gian cho tôi trong suốt quá trình học tập.  Các bạn Lớp cao học vật lí K18 luôn giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
BẢNG KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC ĐƠN VỊ ĐO Ước số và bội số đơn vị đo Thang đo Tên gọi Kí hiệu 10-18 = atto (a) -15 10 = femto (f) 10-12 = pico (p) 10-9 = nano (n) 10-6 = micro () 10-3 = milli (m) 10+3 = kilo (k) +6 10 = mega (M) 10+9 = giga (G) 10+12 = tera (T) 10+15 = peta (P) +18 10 = exa (E) Năng lượng bức xạ 1 Gray (Gy) = 1 J/kg 1 rad = 10mGy = 1E-7 J hấp thụ trong 1 gram vật chất. 1 Sievert (Sv) = 100 rem; 1 mSv = 0.1 rem. 1 Curie(Ci) = 3.7.1010Becquerel (Bq) 1 EBq = 1018Bq 1 gray = 100 rad 1 rem = 0.01 sievert 1 rad = 1000 millirad = 0.01 gray 1 Roengten (R) = 0.876 rad (in air) Chữ viết tắt Ge Germani – Nguyên tố germani. GPS Global Position System – Hệ thống định vị toàn cầu. FWHM Full width Half Maximum – Bề rộng ở nửa giá trị cực đại. HPGe High Pure Germani: germani siêu tinh khiết. IAEA International Atomic Energy Agency – Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế.
ICRP International Commission for Radiological Protection - Ủy ban an toàn phóng xạ quốc tế. OED Oranization for Europe Cooperration and Development – Tổ chức hợp tác và phát triển Châu Âu. PGs Phó giáo sư. SNAP System for Nuclear Auxiliary Power – Hệ thống năng lượng hạt nhân phụ trợ trong vệ tinh hoặc tàu vũ trụ. T1/2 Chu kì bán hủy – Nửa thời gian sống của một đồng vị phóng xạ. Ttvt Tương tác vũ trụ. UNSCEAR United Nations scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation – Hội đồng tư vấn khoa học của Liên Hiệp Quốc về ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử. UTM Universal Transverse Mercator – Hệ thống biến đổi tọa độ toàn cầu. WGS World Geometrical System – Hệ thống đo đạc toàn cầu. NCRP National Council on Radiation Protection and Measurements – Hội đồng quốc gia về bảo vệ và đo lường bức xạ TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh. TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. LHDTBHN Liều hiệu dụng trung bình hằng năm. VLXD Vật liệu xây dựng.
MỞ ĐẦU Trong thời gian gần đây, mọi người đều rất quan tâm đến hoạt độ phóng xạ tự nhiên có trong các nhóm vật liệu xây dựng. Trong đó xi măng là thành phần chủ yếu và chiếm phần lớn trong vật liệu dùng để xây dựng. Vậy xi măng được tạo thành từ đâu? Xi măng phần lớn được chế tạo từ đất, đá lấy từ bề mặt của Trái đất, mà Trái đất được hình hành từ nhiều nguyên tố khác nhau, trong đó có các nguyên tố phóng xạ, các nguyên tố này phân bố rộng khắp các quyển của Trái đất như: thạch quyển, địa quyển, thủy quyển, khí quyển và sinh quyển. Nguyên tố phóng xạ tự nhiên có rất sớm, có thể cùng tuổi với vũ trụ. Các chất phóng xạ tự nhiên này gồm các hạt nhân trong các chuỗi uranium (U), thorium (Th) và các hạt nhân kali–40. Vì thế mà xi măng cũng chứa một lượng phóng xạ tự nhiên nhất định. Với nhu cầu cuộc sống của con người ngày càng cao thì vấn đề xây dựng nhà cửa được quan tâm đúng mức. Khi con người sống trong ngôi nhà thì nó trở thành một “chiếc hộp” chắn phần lớn các tia bức xạ từ bên ngoài chiếu vào. Nhưng do bản thân vật liệu xây dựng cũng chứa phóng xạ nên ngôi nhà chúng ta lại chính là một nguồn phóng xạ mà lâu nay chúng ta chưa quan tâm tới. Hơn nữa thời gian của chúng ta sống trong nhà (ăn, ở, ngủ, làm việc, sinh hoạt) chiếm tới 80% thời lượng 24 giờ của ngày nên ảnh hưởng của phóng xạ do VLXD gây ra cũng cần phải quan tâm hơn. Do đó liều chiếu ngoài và chiếu trong đối với con người chủ yếu do vật liệu xây dựng gây nên. Vấn đề cần đặt ra là trong vật liệu dùng để xây dựng mức phóng xạ nào là nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người? Điều này Thế giới đã nghiên cứu nhiều, nhưng đối với Việt Nam thì vấn đề này còn khá mới và cho đến năm 2006, vấn đề này mới thực sự được quan tâm và đi sâu vào nghiên cứu. Tiếp theo đó năm 2007, Bộ xây dựng đã có quyết định về việc ban hành tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 397:2007 “Hoạt độ phóng xạ tự nhiên của vật liệu xây dựng. Mức an toàn trong sử dụng và phương pháp thử”. Phóng xạ trong vật liệu xây dựng chủ yếu là kali, uranium, thorium và các hạt nhân con được tạo thành từ chuỗi phân rã phóng xạ của chúng, trong đó quan trọng nhất là radium (Ra-226). Sự có mặt của Ra-226 trong vật liệu xây dựng gây nên một liều chiếu cho những người sống trong nhà bởi việc hít thở khí radon phân rã từ radium và thoát ra từ vật liệu xây dựng vào không khí trong nhà. Sự tác động này gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người, đặc biệt là làm gia tăng tỷ lệ ung thư phổi. Với lý do trên mà tôi chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn của mình là “Khảo sát độ phóng xạ trong xi măng dùng làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Hồ Chí Minh” nhằm: + Xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong một vài nhóm xi măng thương mại tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh phục vụ cho việc giám sát về mặt kỹ thuật theo TCXDVN 397: 2007.
+ Đưa ra các kiến nghị cần thiết cho các nhà sản xuất xi măng và người tiêu dùng. Phương pháp thực hiện luận văn là xác định độ phóng xạ tự nhiên của xi măng bằng phổ kế gamma và sau đó đánh giá nguyên nhân gây ra độ phóng xạ trong xi măng. Đề tài: “Khảo sát độ phóng xạ trong xi măng dùng làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện với 42 mẫu xi măng khác nhau. Sau đó đánh giá các chỉ số Index phóng xạ, liều hấp thụ trung bình hàng năm, hoạt độ Ra tương đương… Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Do phóng xạ tự nhiên ảnh hưởng đến sức khỏe của con người xuất phát chủ yếu từ vật liệu xây dựng trong đó xi măng là vật liệu hiện nay con người tiếp xúc trực tiếp nhiều cho nên đối tượng nghiên cứu của luận văn này là xi măng được thu thập tại các cửa hàng vật liệu xây dựng ở thành phố Hồ Chí Minh. Phương pháp nghiên cứu là dùng hệ phổ kế gamma phông thấp tại trung tâm hạt nhân thành phố Hồ Chí Minh trên cơ sở lý thuyết về tương tác của tia gamma với vật chất. Bố cục của luận văn Luận văn đuợc trình bày theo 3 chương: Chương 1 là phần trình bày tổng quan về vấn đề nghiên cứu: nguồn gốc phóng xạ, những ảnh hưởng của radon đến sức khỏe con người, radon trong vật liệu xây dựng và tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước. Chương 2 là phần thực nghiệm: nêu đối tượng, các phương pháp nghiên cứu và lí do chọn phương pháp dùng hệ phổ kế gamma phông thấp. Bên cạnh đó, còn trình bày về cấu tạo, những đặc trưng của hệ phổ kế gamma phông thấp của Trung tâm hạt nhân TP HCM và các đồng vị phóng xạ quan tâm. Đặc biệt, chương này còn trình bày về quá trình thu thập mẩu, xử lí, đo mẩu và tính toán hoạt độ các nhân phóng xạ quan tâm trong mẫu. Chương 3 là phần kết quả nghiên cứu và biện luận: trình bày các kết quả định tính và định lượng hoạt độ phóng xạ của 42 mẫu xi măng thông qua việc xử lý phổ gamma. Biện luận và so sánh kết quả này với một số kết quả của các nghiên cứu khác. Phần kết luận đưa ra những nhận xét tổng quát rút ra từ kết quả của quá trình nghiên cứu cùng đề xuất của tác giả về một số nguyên tắc bảo vệ an toàn phóng xạ có liên quan đến phóng xạ tự nhiên trong xi măng.
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Vài nét về hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là một hiện tượng tự nhiên xuất hiện từ thuở khai thiên lập địa, nhưng đã bị bỏ quên cho đến năm 1896 khi Henri Becquerel tình cờ phát hiện các bức xạ từ muối của Uranium. Sau đó, năm 1899 Pierre và Marrie Curie tìm ra hai chất phóng xạ mới là Polonium và Radium. Năm 1934, Frederic Jiolot và Iren Curie tạo ra các đồng vị phóng xạ nhân tạo của phospho và nitrogen. Phát minh này đã mở ra một kỷ nguyên của phóng xạ nhân tạo. Theo định nghĩa, phóng xạ là biến đổi tự xảy ra của hạt nhân nguyên tử, đưa đến sự thay đổi trạng thái hoặc bậc số nguyên tử hoặc số khối của hạt nhân. Khi chỉ có sự thay đổi trạng thái xảy ra, hạt nhân sẽ phát ra tia gamma mà không biến đổi thành hạt nhân khác, khi bậc số nguyên tử thay đổi sẽ biến hạt nhân này thành hạt nhân của nguyên tử khác, khi chỉ có số khối thay đổi hạt nhân sẽ biến thành đồng vị khác của nó. Các công trình nghiên cứu thực nghiệm về hiện tượng phóng xạ đã xác nhận sản phẩm phân rã phóng xạ của hạt nhân gồm: - Tia alpha: là chùm các hạt tích điện dương, bị lệch trong điện trường và từ trường, dễ bị các lớp vật chất mỏng hấp thụ. Về bản chất, tia alpha là chùm các hạt nhân của nguyên tử Helium ( 42 He ). - Tia beta: cũng bị lệch trong điện trường và từ trường, có khả năng xuyên sâu hơn tia alpha. Về bản chất, tia beta là các electron (   ) và các positron (   ). - Tia gamma: không chịu tác dụng của điện trường và từ trường, có khả năng xuyên sâu vào vật chất. Về bản chất, tia gamma là các photon có năng lượng cao. - Neutron: có sức xuyên mạnh hơn tia gamma và chỉ có thể bị ngăn chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm chắn paraphin. - Phân hạch hạt nhân tự phát, các phản ứng hạt nhân được thực hiện trong lò phản ứng hạt nhân và trong máy gia tốc còn sinh ra proton. 1.2. Nguồn gốc phóng xạ Mọi người và mọi vật đều cấu tạo từ nguyên tử. Một người lớn trung bình là tập hợp của khoảng 4.1027 nguyên tử oxy, hydro, cacbon, nitơ, phốt pho và các nguyên tố khác. Khối lượng nguyên tử tập trung ở phần hạt nhân nguyên tử mà kích thước của nó chỉ bằng một phần tỷ của nguyên tử. Xung quanh hạt nhân hầu như là khoảng trống, ngoại trừ những phần tử rất nhỏ mang
điện tích âm quay xung quanh hạt nhân được gọi là electron. Các electron quyết định tính chất hoá học của một chất nhất định. Nó không liên quan gì với hoạt độ phóng xạ. Hoạt độ phóng xạ chỉ phụ thuộc vào cấu trúc hạt nhân. Một nguyên tố được xác định bởi số lượng proton trong hạt nhân. Hydro có 1 proton, heli có 2, liti có 3, berili có 4, bo có 5 và cacbon có 6 proton. Số lượng proton nhiều hơn, thì hạt nhân nặng hơn. Thori có 90 proton, protatini có 91 và urani có 92 proton, các nguyên tố có số proton lớn hơn 92 được xem là những nguyên tố siêu urani. Số lượng các neutron quyết định hạt nhân có mang tính phóng xạ hay không. Để các hạt nhân ổn định, số lượng neutron trong hầu hết mọi trường hợp đều phải lớn hơn số lượng protron một ít. Ở các hạt nhân ổn định protron và neutron liên kết với nhau bởi lực hút rất mạnh của hạt nhân mà không phần tử nào thoát ra ngoài. Trong trường hợp như vậy, hạt nhân sẽ tồn tại bền vững. Tuy nhiên mọi việc sẽ khác đi nếu số lượng neutron vượt khỏi mức cân bằng. Trong trường hợp này, thì hạt nhân sẽ có năng lượng dư và đơn giản là sẽ không liên kết được với nhau. Sớm hay muộn nó cũng phải xả phần năng lượng dư thừa đó. Hạt nhân khác nhau thì việc giải thoát năng lượng dư cũng khác nhau, dưới dạng các sóng điện từ và các loại hạt khác: , , n, p. Năng lượng đó được gọi là bức xạ. Z 100 Sp=0 Z=N 80 Caùc haït nhaân + phoùng xaï  60 Sn=0 Caùc haït nhaân beàn 40 - Caùc haït nhaân phoùng xaï  20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 N Hình 1.1. Mặt phẳng (Z,N) chứa tất cả các hạt nhân bền đối với phân rã nucleon, giới hạn bởi các đường cong Sp = 0 và Sn = 0 (Sp và Sn là các năng lượng tách proton và neutron ra khỏi hạt nhân). Dải hẹp gạch ca rô gồm các hạt nhân bền đối với phân rã  . Vùng gạch chéo phía trên gồm các hạt nhân phân rã   còn vùng gạch chéo phía dưới gồm các hạt nhân phân rã   Quá trình mà nguyên tử không bền giải thoát năng lượng dư của nó gọi là sự phân rã phóng xạ. Tính phóng xạ phụ thuộc vào hai nhân tố: thứ nhất là tính không bền vững của hạt nhân do tỉ số N/Z quá cao hoặc quá thấp so với đường cong trên hình 1.1 và thứ hai là quan hệ khối lượng giữa hạt nhân mẹ (hạt nhân trước phân rã), hạt nhân con (hạt nhân sau phân rã) và hạt được phát ra. Tính phóng xạ không phụ thuộc vào các tính chất hoá học và vật lý của hạt nhân đồng vị và vì vậy không
thể thay đổi bằng bất cứ cách gì. Hạt nhân nhẹ, với ít proton và neutron trở lên ổn định sau một lần phân rã. Khi một nhân nặng như radi hay urani phân rã, những hạt nhân mới được tạo ra có thể vẫn không ổn định, mà giai đoạn ổn định cuối cùng chỉ đạt được sau một số lần phân rã. Ví dụ: urani-238 có 92 proton và 146 neutron luôn mất đi 2 proton và 2 neutron khi phân rã. Số lượng proton còn lại sau một lần urani phân rã là 90, nhưng hạt nhân có số lượng proton 90 lại là thori, vì vậy urani-238 sau một lần phân rã sẽ làm sinh ra thori-234 cũng không ổn định và sẽ trở thành protactini sau một lần phân rã nữa. Hạt nhân ổn định cuối cùng là chì chỉ được sinh ra sau lần phân rã thứ 14. Quá trình phân rã này xảy ra đối với nhiều hạt nhân phóng xạ có ở trong môi trường. Hoạt độ phóng xạ chỉ khả năng phát ra bức xạ của một chất. Hoạt độ không có nghĩa là cường độ của bức xạ được phát ra hay những rủi ro có thể xảy ra đối với sức khoẻ con người. Nó được quy định bằng đơn vị hoạt độ Becquerel (Bq), phỏng theo tên một nhà vật lý người Pháp, Henri Becquerel. Hoạt độ phóng xạ (a) của một tập hợp các hạt nhân phóng xạ được tính bởi số các phân dN rã trong nó trong một đơn vị thời gian theo công thức sau a = - , trong đó N là số hạt nhân chưa dt bị phân rã N = N0. Như vậy, a = N  N 0 e-  t ,  là hằng số phân rã có giá trị xác định đối với mỗi đồng vị phóng xạ. Nếu số lượng phân rã là 1/1 giây, thì hoạt độ của chất đó được tính là 1 Bq. Hoạt độ không liên quan gì đến kích thước hay khối lượng của một chất. Nếu số lượng phân rã xảy ra ở một lượng nhỏ của một chất là 1000/1 giây, hoạt độ của chất đó lớn hơn 100 lần so với một số lượng lớn chất chỉ có 10 phân rã xảy ra trong 1 giây. Tốc độ phân rã được mô tả bằng chu kỳ bán rã, đó là thời gian mà 1/2 số hạt nhân không bền của một chất nào đó phân rã. Chu kỳ bán rã là đơn nhất và không thay đổi cho từng hạt nhân phóng xạ và có thể là từ một phần giây đến hàng tỷ năm. Chu kỳ bán rã của sulfua S-38 là 2 giờ 52 phút, của radi Ra-223 là 11,43 ngày, và cacbon C-14 là 5.730 năm. Trong các chu kỳ bán rã liên tiếp, hoạt độ chất phóng xạ giảm bởi phân rã từ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16… so với hoạt độ ban đầu. Điều đó cho phép tính hoạt độ còn lại của bất cứ chất nào tại một thời điểm bất kỳ trong tương lai. Bức xạ có khắp nơi trong môi trường: trong đất, nước, không khí, thực phẩm, vật liệu xây dựng, kể cả con người - một sản phẩm của môi trường. Hầu hết các chất phóng xạ có đời sống dài đều sinh ra trước khi có trái đất, vì vậy một lượng phóng xạ luôn tồn tại là điều bình thường không thể tránh khỏi. Trong thế kỷ vừa qua, phông phóng xạ đã tăng lên không ngừng do các hoạt động như thử vũ khí hạt nhân và phát điện hạt nhân. Mức độ phóng xạ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: địa điểm, thành phần của đất, vật liệu xây dựng, mùa, vĩ độ, và mức độ nào đấy nữa là điều kiện thời tiết: mưa, tuyết, áp suất cao, thấp, hướng gió… tất cả đều ảnh hưởng đến phông bức xạ. Bức xạ được xem là tự nhiên hay nhân tạo là do nguồn gốc sinh ra của nó. Từ đó nguồn phóng xạ được chia
làm hai loại: nguồn phóng xạ tự nhiên và nguồn phóng xạ nhân tạo. Nguồn phóng xạ tự nhiên là các chất đồng vị phóng xạ có mặt trên trái đất, trong nước hay trong bầu khí quyển. Nguồn phóng xạ nhân tạo do con người chế tạo bằng cách chiếu các chất trong lò phản ứng hạt nhân hay máy gia tốc. 1.2.1. Các nguồn phóng xạ tự nhiên: Nguồn phóng xạ tự nhiên gồm hai nhóm sau: nhóm thứ nhất là nhóm các đồng vị phóng xạ nguyên thủy có từ khi tạo thành trái đất và vũ trụ. Nhóm thứ hai là nhóm đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ - được tia vũ trụ tạo ra. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên gồm cỡ 70 đồng vị, trong đó quan trọng nhất là các đồng vị 92 U 235 , 92 U 238 , Th 232 cùng các đồng vị con cháu trong các 90 dãy phân rã của chúng * Nhóm đồng vị phóng xạ nguyên thủy Phông phóng xạ trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước và khi trái đất được hình thành. Chúng có chu kỳ bán rã ít nhất khoảng vài triệu năm, gồm có uranium, thorium và con cháu của chúng, cùng với một số nguyên tố phóng xạ khác tạo thành bốn họ phóng xạ cơ bản: họ thorium Th232 (4n); họ uranium U238 (4n+2); họ actinium U235 (4n+3) và họ phóng xạ nhân tạo neptunium Pu241 (4n+1). Các đặc điểm của 3 họ phóng xạ tự nhiên: - Thành viên thứ nhất là đồng vị phóng xạ sống lâu với thời gian bán rã rất lớn và thường được dùng để định tuổi vị địa chất. - Mỗi họ đều có một thành viên dưới dạng khí phóng xạ, chúng là các đồng vị khác nhau của nguyên tố radon: trong họ uranium là 86Rn222 (radon), trong họ thorium là 86Rn220 (thoron), trong họ 219 actinium là 86Rn (actinon). Trong họ phóng xạ nhân tạo neptunium không có thành viên khí phóng xạ. - Sản phẩm cuối cùng trong mỗi họ phóng xạ tự nhiên đều là chì: Pb206 trong họ uranium, Pb207 trong họ actinium và Pb208 trong họ thorium. Trong họ phóng xạ nhân tạo neptunium, thành viên cuối cùng là Bi209.
Hình 1.2. Họ Thorium (4n) Hình 1.3. Họ Actinium (4n+3)
Hình 1.4. Họ Uranium (4n+2) Ngoài các đồng vị phóng xạ trong 4 họ phóng xạ cơ bản trên, trong tự nhiên còn tồn tại một số đồng vị phóng xạ với số nguyên tử thấp. Các đồng vị phóng xạ quan trọng nhất được dẫn ra trong bảng 1.1. Một trong các đồng vị phóng xạ tự nhiên là K40, rất phổ biến trong môi trường (hàm lượng K trong đất đá là 27g/kg và trong đại dương ~ 380 mg/lit), trong thực vật, động vật và cơ thể người (hàm lượng K trung bình trong cơ thể người khoảng 1,7g/kg). Bảng 1.1. Đặc trưng của 40K và các nhân chính của 3 họ phóng xạ. Nhân Chu kỳ bán hủy Hàm lượng/ Hoạt độ tự nhiên 235 U 7,04 x 10 8 năm 0,72% uran tự nhiên. 238 9 U 4,47 x 10 năm 99,2745% uran tự nhiên, 0,5-0,7 ppm uran trong đá. 232 Th 1,41 x 10 10 năm 1,6-20 ppm trong đá vôi, trung bình 10,7 ppm. 226 Ra 1,6 x 103 năm 16 Bq/kg trong đá vôi, 48 Bq/kg trong đá nóng chảy. 222 Rn 3,82 ngày 0,6 – 28 Bq/m 3 trong không khí. 40 K 1,28 x 10 10 năm Đất: 37-1000 Bq/kg. Đồng vị phóng xạ tự nhiên quan trọng khác là C14 với chu kỳ bán rã 5600 năm. C14 là kết quả của biến đổi hạt nhân do các tia vũ trụ bắn phá hạt nhân N14. Trước khi xuất hiện bom hạt nhân, hàm lượng tổng cộng của C14 trong khí quyển khoảng 1,5.1011MBq, trong thực vật khoảng 4,8.1011 MBq, trong đại dương khoảng 9.1012 MBq. Việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân làm tăng đáng kể hàm lượng C14. Cho đến năm 1960, tất cả các vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân đã thải ra khí quyển khoảng
1,1.1011 MBq. Cacbon phóng xạ tồn tại trong khí quyển dưới dạng khí CO2, đi vào cơ thể động vật qua quá trình hô hấp và vào thực vật qua quá trình quang hợp nên được sử dụng để đánh giá tuổi các mẫu khảo cổ vật liệu hữu cơ thông qua các số liệu hoạt độ riêng C14 của chúng. * Nhóm các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ: Các đồng vị phóng xạ được tạo thành từ tia vũ trụ: Bức xạ vũ trụ lan khắp không gian, chúng tồn tại chủ yếu ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Bức xạ có nhiều dạng, từ những hạt nặng có vận tốc rất lớn đến các photon năng lượng cao và các hạt muyon ( ). Tầng trên của khí quyển trái đất tác dụng với nhiều loại tia vũ trụ và làm sinh ra các nhân phóng xạ. Phần lớn các nhân phóng xạ này có thời gian bán rã ngắn hơn các nhân phóng xạ tự nhiên có trên trái đất. Bảng 1.2 trình bày các nhân phóng xạ chính có nguồn gốc từ vũ trụ. Bảng 1.2. Các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc vũ trụ Nhân T1/2 Nguồn Hoạt độ 14 C 5730 năm Ttvt 14N(n,p)14C 220 Bq/kg trong vật liệu hữu cơ 3 H 12,3 năm Ttvt N và O 6Li(n,  )3H 1,2 x 10-3 Bq/kg 7 Be 53,28 ngày Ttvt với N và O 0,01 Bq/kg Ttvt: Tương tác vũ trụ Các nhân phóng xạ vũ trụ khác là Be10, Al26, Cl36, Kr80, C14, Si32, Ar39, Na22, S35, Ar37, P32, P33, Mg38, Na24, S38, F18, Cl38, Cl34m. Bức xạ vũ trụ: Cùng với các nhân phóng xạ tạo nên khi tia vũ trụ tương tác với lớp khí quyển, bản thân các tia vũ trụ cũng góp phần vào tổng liều hấp thụ của con người. Bức xạ vũ trụ được chia làm hai loại là bức xạ sơ cấp và bức xạ thứ cấp. Bức xạ vũ trụ sơ cấp được tạo nên bởi các hạt có năng lượng cực kỳ cao (lên đến 108 eV), đa phần là proton cùng với một số hạt khác nặng hơn. Phần lớn các tia vũ trụ sơ cấp đến từ bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta và chúng cũng đã được tìm thấy trong không gian vũ trụ. Một số ít bắt nguồn từ mặt trời do quá trình cháy sáng của mặt trời. Một số nhỏ bức xạ vũ trụ sơ cấp xuyên xuống bề mặt trái đất còn phần lớn chúng tương tác với khí quyển. Khi tương tác với khí quyển, chúng sinh ra các bức xạ vũ trụ thứ cấp hoặc ánh sáng mà ta có thể nhìn thấy trên mặt đất. Những phản ứng này làm sinh ra các bức xạ có năng lượng thấp hơn, bao gồm việc hình thành các photon ánh sáng, các electron, các neutron và các hạt muyon rơi xuống mặt đất.
Lớp khí quyển và từ trường trái đất có tác dụng như một lớp vỏ bọc che chắn các tia vũ trụ, làm giảm số lượng của chúng có thể đến được bề mặt của trái đất. Như vậy, liều bức xạ con người nhận được sẽ phụ thuộc vào độ cao mà người ấy đang ở: từ bức xạ vũ trụ, hàng năm con người có thể nhận một liều cỡ 0,27 mSv và sẽ tăng lên gấp đôi nếu độ cao tăng 2000 m. Suất liều điển hình của bức xạ vũ trụ như sau: 0,04 µGy/h trên bề mặt trái đất, 0,2µGy/h ở độ cao 5000m và 3 µGy/h ở độ cao 20000 m. Lượng bức xạ vũ trụ trên mặt biển chỉ giảm 10% từ vùng cực tới xích đạo nhưng tại độ cao khoảng 20000 m thì mức giảm này là 75%. Rõ ràng là có sự ảnh hưởng của địa từ trường của trái đất và từ trường của mặt trời lên các bức xạ vũ trụ sơ cấp. 1.2.2. Các nguồn phóng xạ nhân tạo Những hoạt động của con người cũng tạo ra các chất phóng xạ được tìm thấy trong môi trường và cơ thể trong hơn 100 năm trở lại đây và qua đó bổ sung vào nguồn phóng xạ tự nhiên những sản phẩm của con người. Chúng chỉ là một lượng rất nhỏ so với lượng phóng xạ có sẵn trong tự nhiên. Vì chu kỳ bán rã của chúng ngắn nên hoạt độ của chúng đã giảm đáng kể từ khi ngừng thử vũ khí hạt nhân trên trái đất. Một số chất đã được thải vào khí quyển do các vụ thử vũ khí hạt nhân và phần nhỏ hơn nhiều là các nhà máy điện hạt nhân. Những giới hạn phát thải được phép đối với nhà máy điện hạt nhân bảo đảm chúng không gây tác hại gì. Hầu hết các chất phóng xạ sinh ra từ phân hạch hạt nhân nằm trong chất thải phóng xạ và được lưu giữ cách biệt với môi trường. Có khoảng 2000 đồng vị phóng xạ nhân tạo trong đó Vũ khí hạt nhân Rơi lắng từ các vụ thử vũ khí hạt nhân là nguồn phóng xạ nhân tạo lớn nhất trong môi trường. 235 239 Dấu hiệu của bom hạt nhân là các sản phẩm phân hạch của U và Pu. Dấu hiệu của phản ứng nhiệt hạch là triti đi kèm các phản ứng phân hạch thứ cấp khi nơtron nhanh tương tác với 238U ở lớp vỏ bọc ngoài. Các đồng vị phóng xạ khác cũng được tạo ra do kết quả của việc bắt notron với các vật liệu làm bom và không khí xung quanh. Một trong những sản phẩm quan trọng nhất là 14C được 14 14 14 tạo ra do phản ứng N (n,p) C làm cho hàm lượng C trong khí quyển tăng gấp đôi vào giữa những năm 1960. Từ khí quyển, các đồng vị phóng xạ sẽ lắng đọng trên địa cầu dưới dạng rơi lắng tại chỗ (12%), nằm trên tầng đối lưu (10%) và tầng bình lưu (78%). Rơi lắng ở tầng bình lưu là rơi lắng toàn cầu và sẽ gây nhiễm bẩn toàn cầu với hoạt độ thấp. Trong khi hầu hết các đồng vị phóng xạ nằm trên bề mặt trái đất thì 3H và 14C đi vào các chu trình khí quyển, thủy quyển và sinh quyển toàn cầu. Tổng lượng phóng xạ đã đưa vào khí quyển qua các vụ thử vũ khí hạt nhân là 3.107 Sv/người với 70% là 14C; các đồng vị khác 137Cs, 90Sr, 95Zr và 106Ru chiếm phần còn lại.
Điện hạt nhân Chương trình hạt nhân dân sự bắt đầu từ lò phản ứng Calder Hall tây bắc nước Anh năm 1956. Số các lò phản ứng hạt nhân tăng nhanh, cho đến cuối năm 2002, theo thống kê của IAEA, điện hạt nhân đã chiếm 16% sản lượng điện toàn thế giới và đang có chiều hướng gia tăng. Các đồng vị phóng xạ thải vào môi trường đều từ các chu trình nhiên liệu hạt nhân như khai thác mỏ, nghiền uran, sản xuất và tái chế các thanh nhiên liệu. Việc thải các chất phóng xạ từ các nhà máy điện có thể lên đến cỡ TBq/năm hoặc nhỏ hơn. Suất liều đối với các nhóm dân tiêu chuẩn có bậc cỡ  Sv / năm. Tai nạn hạt nhân Khoảng 150 tai nạn lớn nhỏ của ngành hạt nhân đã xảy ra, lớn nhất là tai nạn Chernobyl, Ucraina 1986 gây nên sự nhiễm bẩn phóng xạ bởi các chất thải rắn và lỏng là hỗn hợp các hợp chất hóa học và các đồng vị phóng xạ. Ngoài ra, một số nhân phóng xạ nhân tạo còn được tạo thành từ các khu chứa chất thải phóng xạ, các chất thải rắn hay đồng vị phóng xạ nhân tạo đánh dấu. 1.3. Ảnh hưởng của các loại bức xạ đến con người Bức xạ sinh ra dưới nhiều hình thức. Đối với sức khỏe con người, thì các dạng quan trọng nhất là các dạng có thể xuyên qua vật chất và làm cho nó bị điện tích hóa hay ion hóa. Nếu bức xạ ion hóa thấm vào các mô sống, các iôn được tạo ra đôi khi ảnh hưởng đến quá trình sinh học bình thường. Tiếp xúc với bất kỳ loại nào trong số các loại bức xạ ion hóa, bức xạ alpha, beta, các tia gamma, tia X và neutron, đều có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ. 1.3.1. Bức xạ alpha Hạt alpha là hạt nhân 2He4. Phân rã alpha xảy ra khi hạt nhân phóng xạ có tỉ số N/Z quá thấp. Bức xạ alpha được phát ra bởi các nguyên tử của các nguyên tố nặng như Uran, Radi, Radon và Plutoni.
Hạt alpha phát ra với năng lượng cố định. Hình 1.5 trình bày quá trình phân rã  88 Ra 226   86 Rn 222  2 He 4 , gồm hai nhánh phát alpha nhánh thứ nhất với hạt alpha năng lượng 4,591 MeV và nhánh thứ hai với hạt alpha năng lượng 4,777 MeV. Hạt nhân Rn 222 sau phân rã theo nhánh thứ nhất nằm ở trạng thái kích thích và tiếp tục phân rã gamma để chuyển về trạng thái cơ bản. Hạt nhân Rn222 sau phân rã theo nhánh thứ hai nằm ở trạng thái cơ bản. Ra226  4,591 MeV 5.7%  4,777 MeV 94,3%  0,186 MeV (35% -) Rn222 Hinh 1.5. Sơ đồ phân rã 226 222 + 2He4  88Ra   86Rn Hạt alpha bị hấp thụ rất mạnh khi đi qua vật chất, do đó quãng đường đi của nó rất ngắn. Lớp da chết ở mặt da đủ dày để hấp thụ tất cả bức xạ alpha từ một nguồn phóng xạ. Kết quả là, bức xạ alpha từ nguồn bên ngoài chiếu vào cơ thể không gây nên nguy hiểm. Tuy nhiên khi hạt nhân phóng xạ alpha lọt vào trong cơ thể qua đường tiêu hoá hoặc hô hấp, không bị cản lại bởi lớp da chết, năng lượng bức xạ alpha sẽ truyền cho các tế bào cơ thể. Ví dụ trong phổi, nó có thể tạo ra liều chiếu trong đối với các mô nhạy cảm, mà các mô này thì không có lớp bảo vệ bên ngoài giống như da. Vì vậy các đồng vị phóng xạ alpha rất độc khi chúng có mặt bên trong cơ thể.
Hình 1.6. Các con đường bức xạ và chất phóng xạ đi vào cơ thể. Hình 1.7. Mức độ đâm xuyên của bức xạ. 1.3.2. Bức xạ beta Hạt beta gồm hai hạt: các electron (   ) và các positron (   ). Phân rã beta xảy ra khi hạt nhân phóng xạ thừa neutron, tức là tỉ số N/Z quá cao, hơn đường cong bền của hạt nhân (hình 1.1)
Bức xạ beta bao gồm các hạt nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể đâm xuyên lớn hơn hạt alpha, phụ thuộc vào năng lượng của nó, do đó nó nguy hiểm khi chiếu xạ ngoài. Nó có thể làm tổn thương lớp da bảo vệ. Trong vụ tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl năm 1986, các tia beta mạnh đã làm cháy da những người cứu hoả. Nếu các bức xạ beta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong các mô trong đó. Bất cứ đồng vị phóng xạ nào phát beta mà lọt vào bên trong cơ thể với một lượng vượt quá giới hạn cho phép đều nguy hiểm cả. 1.3.3. Bức xạ gamma Cả hai phân rã alpha và beta thường kèm theo phân rã gamma vì sau khi phân rã alpha và beta hạt nhân phóng xạ mẹ biến thành hạt nhân con thường nằm ở trạng thái kích thích. Khi hạt nhân con chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản nó có thể phát ra một số tia gamma Bức xạ gamma là năng lượng sóng điện từ song có tần số hay năng lượng rất lớn. Khi tia gamma bắt đầu đi vào vật chất, cường độ của nó cũng bắt đầu giảm. Trong quá trình xuyên vào vật chất, tia gamma va chạm với các nguyên tử. Các va chạm đó với tế bào của cơ thể sẽ làm tổn hại cho da và các mô ở bên trong. Các vật liệu đặc như chì, bê tông là tấm chắn lý tưởng đối với tia gamma. Tia gamma là bức xạ điện từ đơn năng giống như tia X, song có năng lượng lớn hơn và có khả năng đâm xuyên lớn hơn. Do đó tia gamma gây nguy hiểm bức xạ chủ yếu trong trường hợp chiếu xạ ngoài. 1.3.4. Bức xạ tia X Bức xạ tia X tương tự như bức xạ gamma, nhưng bức xạ gamma được phát ra bởi hạt nhân nguyên tử, còn tia X do con người tạo ra trong một ống tia X mà bản thân nó không có tính phóng xạ. Vì ống tia X hoạt động bằng điện, nên việc phát tia X có thể bật, tắt bằng công tắc. 1.3.5. Bức xạ nơtron Bức xạ neutron được tạo ra trong quá trình phát điện hạt nhân, bản thân nó không phải là bức xạ ion hoá, nhưng nếu va chạm với các hạt nhân khác, nó có thể kích hoạt các hạt nhân hoặc gây ra tia gamma hay các hạt điện tích thứ cấp gián tiếp gây ra bức xạ ion hoá. Neutron có sức xuyên mạnh hơn tia gamma và chỉ có thể bị ngăn chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm chắn paraphin. May mắn thay, bức xạ neutron không tồn tại ở đâu, trừ lò phản ứng hạt nhân và nhiên liệu hạt nhân. 1.3.6. Quá trình biến hoán nội Quá trình biến hoán nội xảy ra đối với hạt nhân phóng xạ phát gamma. Tia gamma từ hạt nhân phát ra tương tác với electron liên kết mạnh ở lớp K hay lớp L của nguyên tử, truyền toàn bộ
năng lượng cho electron này để nó bay ra khỏi nguyên tử. Có thể nói, quá trình biến hoán nội là hiệu ứng quang điện nội, do tia gamma của hạt nhân nguyên tử gây hiệu ứng quang điện đối với electron của chính nguyên tử đó. Về quan hệ năng lượng, quá trình biến hoán nội thỏa mãn điều kiện sau đây: E  = Ee + EB Trong đó E  và Ee tương ứng là năng lượng của tia gamma và electron còn EB là năng lượng liên kết của electron. Electron phát ra có năng lượng đơn năng nên trên phổ năng lượng liên tục của electron trong phân rã beta có các vạch năng lượng của các electron biến hoán nội lớp K và lớp L. Thí dụ phổ năng lượng của electron từ phân rã beta và biến hoán nội của hạt nhân Cs137. Hạt nhân phóng xạ này phân rã beta biến đổi thành hạt nhân Ba137 ở trạng thái kích thích. Hạt nhân Ba137 chuyển về trạng thái cơ bản bằng phân rã gamma, trong đó có 11% tia gamma tham gia vào quá trình biến hoán nội. Hệ số biến hoán nội được xác định bằng tỉ số giữa số electron biến hoán Ne  nội Ne so với số photon N  phát ra: N Đối với hạt nhân Cs137 thì  = 0,11. Sau quá trình biến hoán nội xuất hiện một lỗ trống trên lớp K hay lớp L do electron bị bắn ra và một electron ở lớp vỏ cao hơn chuyển về chiếm vị trí lỗ hổng này, phát ra tia X đặc trưng. Đến lượt mình, tia X đặc trưng này lại bị hấp thụ, gây ra hiệu ứng quang điện nội mới, làm bắn ra electron liên kết khác ra ngoài nguyên tử. Electron phát ra lần này được gọi là electron Auger (Auger electron). 1.4. Radon – mối nguy hiểm vô hình từ không gian quanh ta Một phần của phông phóng xạ là bức xạ vũ trụ đến từ không gian. Chúng hầu hết bị cản lại bởi khí quyển bao quanh trái đất, chỉ một phần nhỏ tới được trái đất. Trên đỉnh núi cao hoặc bên ngoài máy bay, độ phóng xạ lớn hơn nhiều so với ở mặt biển. Các phi hành đoàn làm việc chủ yếu ở độ cao có bức xạ vũ trụ lớn hơn mức bình thường ở mặt đất khoảng 20 lần. Các chất phóng xạ có đời sống dài có trong thiên nhiên thường ở dạng các chất bẩn trong nhiên liệu hóa thạch. Trong lòng đất, các chất như vậy không làm ai bị chiếu xạ, nhưng khi bị đốt cháy, chúng được thải vào khí quyển rồi sau đó khuyếch tán vào đất, làm tăng dần phông phóng xạ. Nguyên nhân chung nhất của sự tăng phông phóng xạ là radon, một chất khí sinh ra khi Radi kim loại phân rã. Các chất phóng xạ khác được tạo thành trong quá trình phân rã tồn tại tại chỗ trong lòng đất, nhưng radon thì bay lên khỏi mặt đất. Nếu nó lan toả rộng và hoà tan đi thì không gây ra nguy hại gì, nhưng nếu một ngôi nhà xây dựng tại nơi có radon bay lên tới mặt đất, thì radon có thể tập trung trong nhà đó, nhất là khi các hệ thống thông khí không thích hợp. Radon tập trung trong nhà có thể lớn hơn hàng trăm lần, có khi hàng ngàn lần so với bên ngoài. Loại trừ khí radon,
bức xạ tự nhiên không có hại đối với sức khoẻ. Nó là một phần của tự nhiên và các chất phóng xạ có trong cơ thể con người cũng là một phần của tạo hoá. Radon là một đồng vị phóng xạ thuộc các chuỗi phóng xạ tự nhiên. Radon-222 của chuỗi uranium-238, radon-220 của chuỗi thorium-232 và radon-119 của chuỗi uranium-235, thường được gọi là các radon và các thoron. Radon và thoron là các khí trơ, chúng không tham gia bất kỳ hợp chất hóa học nào. So với radon-220 và radon-119, độ nguy hiểm phóng xạ của radon-222 rất cao do chu kỳ bán hủy bởi phân rã phóng xạ là 3,5 ngày trong khi chu trình bán hủy của thoron là 55 giây và của radon-119 là 4 giây. Radon là tác nhân gây nguy cơ ung thư hàng đầu trong các chất gây ung thư phổi. Trong không khí, radon và thoron ở dạng nguyên tử tự do, sau khi thoát ra từ vật liệu xây dựng, đất, đá và những khoáng vật khác, chúng phân rã thành chuỗi các đồng vị phóng xạ con cháu mà nguy hiểm nhất là polonium-218. Polonium-218 phân rã alpha với chu kỳ bán hủy 3,05 phút, đủ cho một vài chu trình thở trong hệ thống hô hấp của con người. Polonium-218 bay trà trộn cùng với các hạt bụi có kích cỡ nanomet và micromet tạo thành các sol khí phóng xạ. Các sol khí phóng xạ này có kích thước khoảng vài chục micromet nên có thể được hít vào qua đường thở và tai hại hơn, chúng có thể bị lưu giữ tại phế nang. Tại phế nang, polonium-218 phân rã alpha phát ra các hạt nhân heli-hạt alpha có điện tích 2e-, khối lượng nguyên tử là 4. Các hạt alpha có năng lượng rất cao sẽ bắn phá nhân tế bào phế nang gây ra các sai hỏng nhiễm sắc thể, tác động tiêu cực đến cơ chế phân chia tế bào. Một phần năng lượng phân rã hạt nhân truyền cho hạt nhân phân rã, làm các hạt nhân này bị giật lùi. Năng lượng giật lùi của các hạt nhân radon có thể đủ để phá vỡ các phân tử protein trong tế bào phế nang. Kết quả là xác suất gây ung thư do radon khá cao. Như vậy việc xác định hàm lượng sol khí phóng xạ gây ra bởi radon - tức xác định radon rất quan trọng với mục đích giám sát cảnh báo nguy cơ ung thư phổi trong đời sống cộng đồng, trong các khu hầm mỏ, trong nhà ở và đặc biệt trong phòng ngủ và phòng làm việc. Theo luật môi trường Mỹ, mức cho phép khí radon trong nhà ở là < 4 pCi/l/năm tương đương 0,148 Bq/l/năm hay 148 Bq/m3/năm. Theo tiêu chuẩn an toàn bức xạ của cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) nồng độ khí radon trong nhà ở của dân chúng không được vượt quá dải từ 200 đến 600 Bq/m3/năm nghĩa là từ 0,6 đến 1,7 Bq/m3/ngày. Theo luật phóng xạ 944/92 của Trung tâm phóng xạ và an toàn hạt nhân Phần Lan [29] giới hạn liều radon đối với tòa nhà đang ở là 400 Bq/m 3/năm và tòa nhà mới thiết kế là 200 Bq/m 3/năm. 1.5. Radon trong vật liệu xây dựng Tất cả các loại vật liệu xây dựng đều chứa một lượng lớn các nhân phóng xạ tự nhiên, chủ yếu là urani, thori và các đồng vị phóng xạ của kali. Sự chiếu xạ từ vật liệu xây dựng có thể chia làm 2 loại: chiếu ngoài và chiếu trong. Nguyên nhân của sự chiếu ngoài là do các tia gamma trực tiếp. Sự chiếu trong là kết quả của việc hít thở khí radon (222Rn), thoron (220Rn) và những sản phẩm phân rã