intTypePromotion=1

Luận văn tốt nghiệp Vật lí: Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong một số loại phân bón lá kích thích tăng trưởng

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

0
70
lượt xem
7
download

Luận văn tốt nghiệp Vật lí: Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong một số loại phân bón lá kích thích tăng trưởng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tốt nghiệp Vật lí: Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong một số loại phân bón lá kích thích tăng trưởng nêu lên tổng quan về radium, polonium, hệ đo alpha analyst, thực nghiệm. Mời các bạn tham khảo tài liệu để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp Vật lí: Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong một số loại phân bón lá kích thích tăng trưởng

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ ------------ LÊ THỊ TUYẾT TRINH Đề tài: XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ 226Ra VÀ 210Po TRONG MỘT SỐ LOẠI PHÂN BÓN LÁ KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2013
  2. 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HCM KHOA VẬT LÝ ------------ LÊ THỊ TUYẾT TRINH Đề tài: XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ 226Ra VÀ 210Po TRONG MỘT SỐ LOẠI PHÂN BÓN LÁ KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG Ngành: VẬT LÝ HỌC Mã số: 35105046 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. LÊ CÔNG HẢO Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2013
  3. 2 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận bên cạnh nỗ lực của bản thân em còn nhận được nhiều sự quan tâm và giúp đỡ nhiệt tình từ gia đình, các quý thầy cô. Con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình luôn động viên, ủng hộ, giúp đỡ con. Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong khoa Vật lý, trường Đại học Sư Phạm TP.Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt kiến thức cũng như tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Vật lý hạt nhân trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh đã giúp đỡ em về mặt cơ sở vật chất trong quá trình tạo mẫu và đo đạt thực nghiệm. Và nhất là em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Công Hảo - Giảng viên trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh, thầy đã trực tiếp hướng dẫn cung cấp cho em những kiến thức chuyên môn cũng như những kiến thức thực tế có liên quan đến đề tài. Cảm ơn các anh chị và các bạn cùng thực hiện thí nghiệm trong phòng Vật lý hạt nhân trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã cùng chia sẽ kinh nghiệm và kiến thức của mình. Cuối cùng cảm ơn các bạn đã quan tâm, chia sẻ suốt thời gian qua. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013 LÊ THỊ TUYẾT TRINH
  4. 3 MỤC LỤC MỤC LỤC ...................................................................................................................3 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................6 DANH MỤC HÌNH VẼ ..............................................................................................7 DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................8 LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RADIUM ..........................................................10 1.1.Giới thiệu .........................................................................................................10 1.1.1.Nguồn gốc của radium ..............................................................................10 1.1.2.Chuỗi phân rã và các đồng vị phóng xạ của 226Ra ....................................10 1.2.Đặc tính ............................................................................................................14 1.2.1.Radium kim loại ........................................................................................14 1.2.2.Trạng thái oxi hóa......................................................................................14 1.3.Hợp chất không tan và tan của radium ............................................................15 1.3.1.Hợp chất không tan của radium ................................................................15 1.3.2.Hợp chất tan của radium............................................................................16 1.4.Radium trong phân bón ...................................................................................16 1.5.Ảnh hưởng radium đến sức khỏe con người và môi trường ............................17 1.6.Các phương pháp xác định 226Ra .....................................................................17 1.6.1.Các phương pháp tạo mẫu phân tích 226Ra ................................................18 1.6.2.Các phương pháp đo mẫu phân tích 226Ra.................................................20 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ POLONIUM ....................................................22 2.1.Giới thiệu .........................................................................................................22 2.1.1.Nguồn gốc và ứng dụng của polonium .....................................................22 2.1.2.Chuỗi phân rã và các đồng vị phóng xạ của 210Po ...................................23 2.2.Đặc tính của polonium .....................................................................................24 2.2.1.Polonium kim loại .....................................................................................24 2.2.2.Trạng thái oxi hóa .....................................................................................26 2.3.Hợp chất tan và không tan của polonium ........................................................26
  5. 4 2.3.1.Hợp chất tan ..............................................................................................26 2.3.2.Hợp chất không hòa tan ............................................................................26 2.4.Polonium trong phân bón lá ............................................................................27 2.5.Ảnh hưởng polonium đến sức khỏe và môi trường .........................................27 2.6.Các phương pháp lắng đọng polonium trên đĩa...............................................27 2.6.1.Kỹ thuật lắng đọng tự phát polonium lên bề mặt kim loại ........................28 2.6.2.Kỹ thuật điện phân polonium lên bề mặt kim loại ....................................29 CHƯƠNG 3: HỆ ĐO ALPHA ANALYST ...........................................................30 3.1.Tiện ích của hệ đo ...........................................................................................30 3.2.Buồng chân không (buồng đo) ........................................................................31 3.3.Detector ............................................................................................................32 3.3.1.Detector PIPS ............................................................................................32 3.3.2.Đầu dò Alpha PIPS....................................................................................34 3.3.3.Hiệu suất đo ...............................................................................................36 3.4.Bộ tiền khuếch đại ...........................................................................................36 3.5.Bộ khuếch đại ..................................................................................................37 3.6.Bộ ADC (bộ biến đổi tương tự thành số) ........................................................38 3.7.Bộ phân tích biên độ đa kênh MCA ................................................................38 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM .............................................................................39 4.1.Giới thiệu về phân bón kích thích tăng trưởng ...............................................39 4.2.Thực nghiệm ....................................................................................................39 4.2.1.Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .....................................................................39 4.2.1.1.Dụng cụ ...............................................................................................39 4.2.1.2.Thiết bị ................................................................................................40 4.2.1.3.Hóa chất ..............................................................................................40 4.2.2.Xác định nồng độ 226Ra trong mẫu phân bón lá kích thích tăng trưởng ...40 4.2.2.1.Cách tạo đĩa MnO 2 .............................................................................40 4.2.2.2.Quá trình hấp thụ 226Ra trên đĩa MnO 2 ...............................................42 4.2.3.Xác định nồng độ 210Po trong mẫu phân bón lá kích thích tăng trưởng ...45
  6. 5 4.2.3.1.Mẫu phân bón lá kích thích tăng trưởng dạng rắn ..............................45 4.2.3.2.Mẫu phân bón lá kích thích tăng trưởng dạng lỏng ............................46 4.3.Phương pháp tính toán số liệu thực nghiệm ....................................................47 4.3.1.Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong mẫu phân bón lá dạng lỏng .........47 4.3.2.Xác định nồng độ 226Ra và 210Po trong mẫu phân bón lá dạng rắn ...........48 4.4.Kết quả thực nghiệm: .......................................................................................49 KẾT LUẬN ...............................................................................................................52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................54 PHỤ LỤC ..................................................................................................................56
  7. 6 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ac Actinium Ag Bạc Au Vàng Bi Bismuth CH 3 COCH 3 Axeton EDTA: C 10 H 16 N 2 O 8 Etilendiamin Tetraaxentic Acid C6H8O6 Ascorbic acid Cu Đồng Fr Francium Ni Nikel Pa Protactinium Pb Chì Po Polonium Si Silic Ra Radium Rn Radon Te Tellurium Tl Thallium Th Thorium U Uranium ADC Anolog to Digital Coverter DJ Diffused Junction MCB Multi Channel Buffer MCA Multi Channel Analyzer PIPS Passsivated Implanted Planar Silicon SSB Surface Barrier Detector
  8. 7 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-238.....................................................11 Hình 1.2: Chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-235.....................................................12 Hình 1.3: Chuỗi phóng xạ tự nhiên thorium-232 .....................................................13 Hình 1.4: Quá trình bay hơi ......................................................................................18 Hình 1.5: Quá trình tách chiết hóa học .....................................................................19 Hình 1.6: Quá trình hấp thu 226Ra trên đĩa MnO 2 ....................................................20 Hình 2.1: Chuỗi phóng xạ tự nhiện 238U phân rã thành 210Po ..................................24 Hình 3.1: Hệ đo Alpha Analyst tại Bộ môn Vật lý Hạt nhân – ĐH KHTN .............30 Hình 3.2: Sơ đồ hệ đo Alpha Analyst .......................................................................31 Hình 3.3: Máy hút chân không .................................................................................31 Hình 3.4: Buồng đo ..................................................................................................31 Hình 3.5: Đầu dò PIPS .............................................................................................32 Hình 3.6: Cấu tạo đầu dò PIPS .................................................................................33 Hình 4.1: Đĩa trước khi ngâm KMnO 4 .....................................................................41 Hình 4.2: Đĩa sau khi ngâm KMnO 4 ........................................................................41 Hình 4.3: Khuấy từ ở nhiệt độ phòng .......................................................................43 Hình 4.4: Chiều quay của dung dịch ........................................................................43 Hình 4.5: Buồng đặt đĩa MnO 2 ................................................................................44 Hình 4.6: Khay đặt đĩa MnO 2 ..................................................................................44 Hình 4.7: Sơ đồ các bước thực hành hấp thụ 226Ra trên đĩa MnO 2 ..........................45 Hình 4.8: Khấy mẫu ở t=800C ..................................................................................46 Hình 4.9: Chiều quay của dung dịch ........................................................................46 Hình 4.10: Sơ đồ các bước thực hành hấp thụ 210Po trên đĩa đồng (Cu) ..................47
  9. 8 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Đặc điểm bốn đồng vị chính của radium .................................................11 Bảng 1.2: Các đặc tính hóa lý của radium ................................................................14 Bảng 1.3: Những hợp chất không tan của radium ....................................................15 Bảng 2.1: Các đồng vị polonium ..............................................................................23 Bảng 2.2: Những đặc tính hóa lý của polonium .......................................................25 Bảng 3.1: Bề dày cửa sổ của đầu dò PIPS và SSB ...................................................34 Bảng 3.2: Một số đầu dò Alpha PIPS của hãng Canberra sản xuất ..........................35 Bảng 3.3: Hai loại tiền khuếch đại hạt điện tích Si của hãng Canberra ..................37 Bảng 4.1: Các giá trị f g , m, ɛ , V ..............................................................................49 Bảng 4.2: Nồng độ 226Ra ở trong mẫu phân bón lá dạng rắn ...................................49 Bảng 4.3: Nồng độ 226Ra ở trong mẫu phân bón lá dạng lỏng .................................50 Bảng 4.4: Nồng độ 210Po ở trong mẫu phân bón lá dạng rắn ...................................50 Bảng 4.5: Nồng độ 210Po ở trong mẫu phân bón lá dạng lỏng .................................51
  10. 9 LỜI MỞ ĐẦU Kinh tế nước ta bắt nguồn từ nền nông nghiệp. Nếu trước kia, ta chỉ sản xuất dựa trên những công cụ, giống cây trồng cùng phương thức chăm sóc truyền thống thì ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật đã tạo ra những công cụ sản xuất nông nghiệp hiện đại giảm sức lao động của con người và thông qua quá trình nghiên cứu lai tạo giống đã góp phần nâng cao phẩm chất nông sản. Ngoài ra, một yếu tố hết sức quan trọng quyết định năng suất trồng trọt mà chúng ta phải kể đến đó là quá trình chăm bón của nhà nông. Tùy giai đoạn phát triển mà nhà nông sẽ lựa chọn loại phân bón thích hợp. Một trong những loại phân bón được sử dụng rộng rãi ngày nay là phân bón lá kích thích tăng trưởng bởi nó mang lại lợi nhuận cao vì làm cho cây trồng tăng trưởng nhanh, cho nhiều hoa, trái đẹp....chỉ trong thời gian ngắn. Vậy thì khi chúng ta sử dụng các loại phân bón lá kích thích cây tăng trưởng thì có ảnh hưởng gì đến sức khỏe? Một trong những mặt đáng lo ngại khi sử dụng phân bón đó là nồng độ phóng xạ có trong chúng. Trong đó, 226Ra và 210Po là những đồng vị phóng xạ tự nhiên có ảnh hưởng trực tiếp đến với sức khỏe con người. Với mục đích xác định nồng độ 226 Ra và 210 Po bằng cách hấp thụ 226 Ra trên đĩa MnO 2 , hấp thụ 210Po trên đĩa đồng và đo đạc bằng hệ đo Alpha Analyst thì luận văn gồm các chương về cơ sở lý thuyết và thực nghiệm như sau: Chương 1: Tổng quan về radium Chương 2: Tổng quan về polonium Chương 3: Hệ đo Alpha Analyst Chương 4: Thực nghiệm
  11. 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RADIUM 1.1. Giới thiệu 1.1.1. Nguồn gốc của radium Năm 1898, sau khi phát hiện ra polonium thì Pierre và Marie Curie lại khám phá thêm một nguyên tử khác, nguyên tử radium có hoạt tính mạnh hơn nguyên tử polonium, mạnh tới 900 lần uranium [15]. Đến năm 1910 thì tách thành công radium tinh khiết bằng cách điện phân muối RaCl 2 . Ban đầu, radium được cho là nguyên tử không nguy hiểm đối với con người. Radium được sử dụng cho mục đích về thương mại như radium có mặt trong một số sản phẩm như thức ăn gia súc, mỹ phẩm, nước uống, phân bón……Nhưng dần dần, người ta cũng phát hiện những bất lợi của tia phóng xạ mở đầu là những cái chết không rõ nguồn gốc của những người công nhân làm việc trong môi trường có radium. Cuối cùng, người ta nhìn thấy tác nhân giết người không ai khác đó là tia phóng xạ của radium và radon. Do đó, tại những địa điểm làm việc có tính chất phóng xạ, người ta đã tiến hành nhiều biện pháp bảo vệ con người bằng cách dựng nên những bức tường bằng chì đồng thời còn kiểm soát và quản lí chặt chẽ các cơ sở công nghiệp liên quan tới chất phóng xạ [8], [16]. Ngày nay, radium được sử dụng nhiều trong nghiên cứu về lĩnh vực địa hóa, sự thay đổi khí hậu, sự phát triển của núi lửa, trầm tích và sự hình thành những khoáng sản dưới đại dương…. Ngoài ra, radium còn được xem như là chất đánh dấu tự nhiên do sự phân bố khác biệt của đồng vị này trong môi trường khác nhau, được ứng dụng trong việc nghiên cứu các loại đất đá, khảo sát tương tác giữa nước bề mặt và nước ngầm, theo dõi dòng chảy của nước cũng như xác định nguồn nước gốc… [2], [4]. 1.1.2. Chuỗi phân rã và các đồng vị phóng xạ của 226Ra [8] Radium có bốn đồng vị chính là: 223 Ra, 224 Ra, 226 Ra, Ra được trình bày 228 trong Bảng 1.1. Các đồng vị này được tìm thấy trong cả ba chuỗi phóng xạ tự nhiên xuất phát từ 238U, 232Th, 235U.
  12. 11 Bảng 1.1: Đặc điểm bốn đồng vị chính của radium [2] Năng lượng Sản phẩm Đồng vị T 1/2 Phân rã phân rã phân rã (MeV) 223 219 Ra 11 ngày Alpha 5,99 Rn 224 220 Ra 3,7 ngày Alpha 5,789 Rn 226 Ra 1600 năm Alpha 4,78 222 Rn 228 Ra 5,8 năm Beta 0,046 228 Ac Hình 1.1: Chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-238
  13. 12  Hình 1.1 trình bày chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-238: Trong quá trình phân rã tạo ra 226Ra có chu kì bán rã dài nhất và độ phổ cập cao nhất (khoảng 1600 năm, chiếm trên 99%) có sản phẩm phân rã là 222Rn nên được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu nước ngầm do 226Ra và 222Rn có độ hòa tan cao và sự thăng giáng mạnh về hàm lượng trong các loại nước.  Hình 1.2 trình bày chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-235: Trong quá trình phân rã tạo 223Ra có chu kì bán rã 11 ngày. Hình 1.2: Chuỗi phóng xạ tự nhiên uranium-235
  14. 13  Hình 1.3 trình bày chuỗi phóng xạ tự nhiên thorium-232: Trong quá trình phân rã tạo 228Ra có chu kì bán rã 5,75 năm và 224Ra có chu kì bán rã 3,7 ngày. Hình 1.3: Chuỗi phóng xạ tự nhiên thorium-232 Đặc điểm chung của ba chuỗi phóng xạ tự nhiên là:  Hạt nhân thứ nhất trong chuỗi (hạt nhân mẹ) là đồng vị sống rất lâu. Tất cả các hạt nhân con trong mỗi chuỗi đều có chu kì bán rã nhỏ hơn nhiều so với hạt nhân mẹ nên chuỗi cân bằng phóng xạ trường kì. Khi đó, hoạt độ phóng xạ của các hạt nhân trong chuỗi cân bằng nhau và bằng hoạt độ phóng xạ của hạt nhân mẹ.  Mỗi chuỗi đều có một thành viên dưới dạng khí phóng xạ, chúng là các đồng vị khác nhau của khí radon: ví dụ như trong chuỗi của 238 U là 222 Rn, trong chuỗi 235 U là 219Rn, trong chuỗi 232Th là 220Rn…
  15. 14  Đều bắt đầu bằng đồng vị có chu kì bán rã rất cao kết thúc bằng đồng vị chì bền (Pb). 1.2. Đặc tính 1.2.1. Radium kim loại Radium là kim loại kiềm thổ, có các đặc tính hóa lý trình bày trong Bảng 1.2. Bảng 1.2: Các đặc tính hóa lý của radium [17] Số hiệu nguyên tử 88 Khối lượng riêng nguyên tử ≈ 5g/mol Mật độ nguyên tử 5g/mL (ở 200C) Nhiệt độ nóng chảy 7000C Nhiệt độ sôi 11400C Điệng trở suất 1µΩM (ở 200C) Độ dẫn điện 18,6 W/mK (ở 270C) Radium có màu bạc, mềm, phóng xạ Tính chất vật lý mạnh. Bị oxi hóa khi tiếp xúc với không khí do Tính chất hóa học tác dụng với nitơ tạo ra Ra 3 N 2 có màu đen 1.2.2. Trạng thái oxi hóa Cấu hình electron của nguyên tố radium trung tính ở trạng thái cơ bản là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 6 7s2
  16. 15 Radium mang đầy đủ tính chất của kim loại kiềm thổ và thể hiện số oxi hóa là +2. 1.3. Hợp chất không tan và tan của radium [2], [4], [7] 1.3.1. Hợp chất không tan của radium Radium là kim loại kiềm thổ có tính chất hóa học tương tự như barium. Trong hợp chất radium chỉ tồn tại với số oxi hóa +2. Đa số các hợp chất không tan của radium tan ít hơn các hợp chất của barium tương ứng. Nhưng với radi cacbonat thì tan nhiều hơn so với bari cacbonat. Vì vậy, khi chưng cất phân đoạn hỗn hợp muối bari-radi cacbonat thì muối RaCO 3 sẽ kết tủa trong phần nước lọc các chất tan được. Bảng 1.3: Những hợp chất không tan của radium Chất kết Tính tan trong các hợp Gốc axít Tính tan trong nước tủa chất khác Không tan trong axít loãng, SO 24− RaSO 4 Tan ít hơn BaSO 4 tan trong axít H 2 SO 4đặc Tan trong axít mạnh, không CrO 24− RaCrO 4 Tan ít hơn BaCrO 4 tan trong dung dịch Na 2 CO 3 CO2− 3 RaCO 3 Ít tan Tan trong axít loãng 0,176 g/L ở O0C − 0,437 g/L ở 250C Tan trong hỗn hợp muối IO 3 Ra(IO 3 ) 2 1,244g/L ở 780C Na 2 CO 3 và Na 2 SO 4 1,705 g/L ở 1000C BeF42− RaBeF 4 Tan ít hơn BaBeF 4 Tan trong hỗn hợp axít Không tan trong dung dịch NO3− Ra(NO 3 ) 2 13,9 g/100g HNO 3 80%
  17. 16 Đáng chú ý là khả năng tạo đồng kết tủa của radium với các kim loại kiềm thổ đặc biệt là barium. Vì vậy mà barium thường được dùng làm chất mang radium rất tốt. 1.3.2. Hợp chất tan của radium Nguyên tố radium tác dụng mạnh với nước tạo ra hydroxit hòa tan Ra(OH) 2 . Radium còn có khả năng liên kết với gốc axít, với nhiều nguyên tố khác, đặc biệt là nhóm halogen để tạo ra muối tan như là RaCl 2 , RaBr 2 …. các muối RaCl 2 , RaBr 2 , Ra(NO 3 ) 2 tan nhiều trong nước nhưng tính tan của chúng sẽ giảm khi tăng nồng độ axít vô cơ tương ứng.  Muối RaBr 2 : RaBr 2 có độ tan là 70,6g trong 100g nước, nóng chảy ở nhiệt độ 728oC và bị phân hủy ở nhiệt độ cao. Nếu muối RaBr 2 được giữ trong ống nghiệm từ sáu tháng trở lên sẽ tạo ra hiệu điện thế giữa muối và ống thủy tinh gây nổ khi ống chịu một tác động bên ngoài.  Muối RaCl 2 : Có độ tan là 24,5g trong 100g nước. RaCl 2 là hợp chất không màu tự phát sáng khi để lâu trở thành màu vàng nhạt, nếu có lẫn barium thì nó có màu đỏ. RaCl 2 cháy với ngọn lửa màu đỏ, quang phổ gồm hai vạch sáng trong vùng màu đỏ, một vạch sáng trong vùng màu xanh, hai vạch sáng yếu trong vùng màu tím. Dựa vào tính tan trong nước của muối radium và muối barium, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn và phương pháp kết tủa để tách riêng radium và barium. 1.4. Radium trong phân bón [6], [9], [10] Phosphate được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất phân bón có chứa hạt nhân phóng xạ uranium, thorium, và các sản phẩm phân rã của chúng trong đó có radium. Do đó, khi sản xuất phân bón sẽ có một lượng radium nhất định trong nó. Mà radium là một nhân phóng xạ với đồng vị 226Ra có chu kỳ phân rã dài kèm theo 222 210 các sản phẩm phân rã của nó là Rn và Po là những nhân phóng xạ nguy hiểm dễ dàng xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa hay đường hô hấp gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người nếu lượng radium ban đầu trong phân bón có
  18. 17 nồng độ cao. Vì vậy, việc xác định nồng độ radium ban đầu trong các loại phân bón là hết sức quan trọng. 1.5. Ảnh hưởng radium đến sức khỏe con người và môi trường [9], [10] 226 Ra có tính phóng xạ rất cao kể cả các sản phẩm phân rã của nó. 226Ra có thể đi vào cơ thể bằng con đường ăn uống và hít thở không khí. Người ta đánh giá nếu ăn hoặc uống một lượng khoảng 0,0025g 226 Ra thì người đó sẽ chịu một liều chiếu khoảng 25Sv, trong khi đó xác suất mắc bệnh ung thư và dẫn đến tử vong với người chịu liều 1Sv là 4%. Vì vậy khi tiếp xúc với 226Ra cần phải đeo mặt nạ và các dụng cụ bảo hộ cần thiết để đảm bảo an toàn. 226Ra có đặc điểm hóa học giống với canxi, nếu 226Ra tồn tại trong xương thì sẽ gây tổn hại lớn cho xương như ung thư xương, thoái hóa xương… Hạt alpha phát ra trong chuỗi phân rã của Ra ở trong cơ thể 226 con người có thể phá hủy các tế tào trong cơ thể và làm tăng khả năng gây ung thư phổi. Các kho cất giữ radium phải được thông gió tránh tích tụ khí radon. Tác động của phân bón đến môi trường phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu, quy trình sản xuất và xử lý chất thải …đây là những nguyên nhân tạo ra một lượng khí thải phóng xạ vào không khí, lượng chất thải dạng rắn như canxi sulfalt (hay còn gọi là phosphogypsum) vào nước…Vì vậy, chúng ta cần nỗ lực để giảm thiểu lượng chất thải gây ô nhiễm ra môi trường sống. 1.6. Các phương pháp xác định 226Ra Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của những kỹ thuật phân tích các đồng vị phóng xạ nói chung và Ra nói riêng có thể được xác định bởi nhiều 226 phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp sẽ có những đặc điểm nhất định về độ nhạy, thời gian tiến hành, phạm vị ứng dụng. Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp nào là tùy thuộc vào các yếu tố như: - Thể tích mẫu và hàm lượng phóng xạ trong mẫu - Hoạt độ phát hiện tối thiểu - Độ nhạy của detector, bố trí hình học và hiệu suất đo của detector. - Độ phức tạp khi làm mẫu
  19. 18 - Số lượng mẫu phân tích được mỗi ngày - Chi phí thực hiện Sau đây là một số phương pháp có thể được dùng để phân tích 226Ra: 1.6.1. Các phương pháp tạo mẫu phân tích 226Ra [2], [4], [7]  Phương pháp bay hơi: Đây là phương pháp chuẩn bị mẫu xác định 226Ra bằng phổ kế gamma. Nếu sử dụng quá trình bay hơi nung mẫu đến khô cạn thì sẽ xác định được tổng hoạt độ alpha và beta bằng máy đo phổ nhấp nháy lỏng. Ưu điểm: Quá trình này đơn giản ít tốn nhiều công sức. Nhược điểm: Còn tồn tại trong mẫu một số nguyên tố làm cho phổ ghi nhận được có độ phân giải thấp ảnh hưởng đến việc đánh giá chính xác kết quả đo. Quy trình bốc bay Phổ alpha có độ phân N giải kém E Hình 1.4: Quá trình bay hơi  Phương pháp tách hóa học: Ưu điểm: Quá trình tách hóa: sử dụng phương pháp này sẽ loại bỏ đi nhiều nguyên tố không mong muốn, giữ lại trong mẫu nguyên tố mà ta quan tâm nên kết quả đo là tối ưu. Nhươc điểm: Tuy nhiên quá trình tách hóa diễn ra phức tạp tốn kém nhiều thời gian, công sức và kinh phí.
  20. 19 Quá trình tách chiết hóa học N Phổ ghi nhận E Hình 1.5: Quá trình tách chiết hóa học  Phương pháp hấp thụ 226Ra trên đĩa MnO 2 : Trong dung dịch phân bón lá kích thích tăng trưởng tồn tại rất nhiều dạng nguyên tố khác nhau. Vậy để có thể xác định sự có mặt cũng như nồng độ của 226Ra thì MnO 2 cho phép hấp thụ có chọn lọc radium. Ưu điểm: Khả năng hấp thụ 226Ra của đĩa MnO 2 cho kết quả có thể chấp nhận mà không tốn nhiều công sức, thời gian đo ngắn do đó mà tôi đã dùng đĩa MnO 2 để hấp thụ Ra trong mẫu phân bón lá kích thích tăng trưởng. Mangan dioxitde (MnO 2 ) là hợp chất vô cơ, ở thể rắn có màu nâu đen, nhiệt độ nóng chảy 5350C, không tan trong nước. Khả năng đặc biệt của MnO 2 là hấp thụ mạnh 226Ra và các đồng vị con cháu như 222Rn, 21 0Po, 214Po và 218Po. Nhược điểm: Khó sử dụng cho mẫu lớn. Quá trình hấp thu Ra trên đĩa MnO 2 Phổ Alpha ghi nhận được N E
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2