Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong không khí tại Hà Nội năm 2013

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Ph  l cụ ụ

MỞ

Đ UẦ ……………………………………………………………………………….6

ƯƠ Ổ Ề Ễ ……………………...… CH NG 1. T NG QUAN V  Ô NHI M KHÔNG KHÍ

9

1.1. Ô   NHI M   KHÔNG   KHÍ   VÀ   NGU N   G C   GÂY   Ô   NHI M   KHÔNG

Ồ Ố Ễ Ễ

KHÍ………………………………………………………………………………..9

ễ 1.1. Các ấ ch t ô   nhi m ố ồ có   ngu n   g c t ự

nhiên……………………………….10

ồ ố ễ ấ ạ ……………………………… 1.2. Các ch t ô nhi m có ngu n g c nhân t o

11

1.2. TÁC H I C A CÁC CH T Ô NHI M CÓ TRONG KHÔNG KHÍ

Ạ Ủ Ấ Ễ ………12

ạ ủ ễ ấ ………………...… 1.2.1. Tác h i c a các ch t ô nhi m có trong không khí

13

ạ ủ ấ ạ 1.2.2.   Tác   h i   c a   các   ch t   phóng   x có   trong   không

khí………………….14

Ế Ớ Ứ Ễ 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U Ô NHI M KHÔNG KHÍ TRÊN TH  GI I

Ở Ệ ………………………………..…………………………..…18 VÀ VI T NAM.

ứ ễ ế ớ ………....… 1.3.1. Tình hình nghiên c u ô nhi m không khí trên Th  Gi i

19

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 1

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ứ ễ ……………… 1.3.2. Tình hình nghiên c u ô nhi m không khí ở ệ  Vi t Nam

20

ƯƠ Ố ƯỢ ƯƠ Ệ …………… CH NG 2. Đ I T NG VÀ PH Ự NG PHÁP TH C NGHI M

21

ƯỢ 2.1. Ố Đ I T NG NGHIÊN Ứ   C U

………………………………………………….21

Ạ Ạ Ị ƯƠ Ộ 2.2.   XÁC   Đ NH   HO T   Đ   PHÓNG   X   THEO   PH NG   PHÁP   PH Ổ

GAMMA……………………………………………………………………..……….22

ệ ố ể ị …………………………....… 2.2.1. D ch chuy n gamma­H  s  phân nhánh

22

ạ ị ươ ổ ………… ạ ộ 2.2.2. Xác đ nh ho t đ  phóng x  theo ph ng pháp ph  gamma

24

Ệ Ổ Ế Ẫ …………………………………..30 2.3. H  PH  K  GAMMA BÁN D N ORTEC

ơ ồ ủ ố ệ ổ ế 2.3.1. S đ kh i   c a   h ph k ẫ     gamma   bán   d n

ORTEC…………………30

ầ ậ ử ổ 2.3.2. Ph n   mêm   ghi   nh n   và   x lý   ph MAESTRO

2.2…………………..32

ệ 2.3.3. Detector và h che ắ ch n làm

l nhạ …………………………………….33

ƯƠ Ấ Ạ Ẫ ……………………………….…34 2.4. PH NG PHÁP L Y VÀ T O M U ĐO

ấ ẫ …………………………………………………………34 2.4.1. Cách l y m u

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 2

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ạ ộ ạ ủ ấ ị 2.4.2. Xác đ nh ho t đ  phóng x  c a các ch t trên phin

l cọ …………….36

ƯƠ Ự Ả Ả Ế Ậ ………………...……40 CH NG 3. K T QU  TH C NGHIÊM, TH O LU N

Ạ Ẫ Ấ Ả …………………………………..……40 3.1. L Y M U KHÍ T O TIÊU B N ĐO

Ự ƯỜ Ớ Ẫ Ấ Ệ ..…42 3.2. XÂY D NG Đ NG CONG HI U SU T GHI V I M U SOL KHÍ

Ạ Ộ Ự Ả Ạ Ệ Ế Ị 3.3. K T QU  TH C NGHI M XÁC Đ NH HO T Đ  PHÓNG X  RIÊNG

Ộ Ố Ộ Ủ Ấ Ạ Ạ C A M T S  CH T PHÓNG X  TRONG KHÔNG KHÍ T I HÀ N I NĂM

2013………………………………………………………………………………….48

Ế Ậ …………………………………………………………………………58 K T LU N

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 3

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Ụ

Ả

Ể

Ẽ

DANH M C B NG BI U VÀ HÌNH V

ể ụ ả Danh m c b ng bi u

ộ

N i dung ễ ồ Th  tứ ự ả B ng 1.1

ấ ủ ề ưở ự ế ố ủ Ngu n g c c a các ch t gây ô nhi m trong không khí ứ ộ ả M c đ   nh h ng c a li u chi u khác nhau vào các khu v c khác ả B ng 1.2

ậ ủ ạ ộ ạ ủ ạ ồ ộ nhau. ị Ho t đ  phóng x  c a các đ ng v  phóng x  trong các b  ph n c a ả B ng 1.3 ườ i.

ạ ổ ừ ơ ể c  th  con ng ề ượ Li u l ng phóng x  vào ph i tính trung bình trong 1 năm t các ả B ng 1.4 ồ ạ

ả ố ớ B ng 1.5

ế ề ự ạ ượ ộ ố ạ ệ ố ngu n chi u x  khác nhau. ơ ể ườ ộ ố ơ Li u c c đ i cho phép đ i v i m t s  c  quan trong c  th  ng i ặ ủ ng và h  s  phân nhánh c a m t s  v ch gamma đ c  Năng l ả B ng 2.1 ủ ư ộ ố ố ậ

ườ ỉ dùng trong lu n văn ộ ạ ấ ồ ị tr ng c a m t s  nguyên t Các đ nh gamma có c ạ ng đ  m nh nh t do các đ ng v  phóng x ả B ng 2.2

ả ẫ B ng 3.1

nhiên phát ra. ộ ố ế ố ủ ệ ả ự ụ ấ ầ ỉ ị ự t M t s  thông s  c a m u khí ệ K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n và

ả ứ ạ ủ ượ ể ệ ấ ọ B ng 3.2 ố ộ ế t c đ  đ m c a các b c x  gamma đ c ch n đ  tính hi u su t ghi

ụ ệ ấ ầ ỉ ị ẫ ủ ẩ c a m u chu n ệ ả ự ế K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n và ả B ng 3.3 ư ỉ

ạ i các đ nh b c x  gamma đ c tr ng ủ ệ ứ ạ ủ ỉ ặ ượ ấ ả ứ ố ộ ế t c đ  đ m phông t ế K t qu  tính toán hi u su t ghi c a đ nh năng l ng c a các b c ả B ng 3.4 ạ x  gamma

ả B ng 3.5

ươ ứ ệ ng  ng ị ệ ố ế ụ ệ ấ ầ ỉ ớ H  s  kh p hàm t ả ự K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n,

ả ủ ồ ạ ộ ệ ấ B ng 3.6 ị ạ ộ ố ộ ế t c đ  đ m, hi u su t ghi, ho t đ  và ho t đ  riêng c a đ ng v

ạ ả ự ẫ ệ ụ ế ệ ấ ầ ị ỉ phóng x  trong m u MT1. K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n,

ả ủ ồ ạ ộ ệ ấ B ng 3.7 ị ạ ộ ố ộ ế t c đ  đ m, hi u su t ghi, ho t đ  và ho t đ  riêng  c a đ ng v

ẫ ạ phóng x  trong m u MT2

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 4

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ả B ng 3.8 ủ 7Be trong hai m u sol khí MT1 và MT2

ạ ộ ả ế ạ ộ ộ ố ẫ ủ ố Ho t đ  riêng c a  ạ K t qu  ho t đ  phóng x  riêng c a m t s  nguyên t ạ  phóng x

ả ẫ B ng 3.9 trong 12 m u MT1, MT2, MT3, MT4, MT5,MT6, MT7, MT8, MT9,

MT10, MT11, MT12

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 5

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ẽ

N i dung

ổ ế ơ ồ ệ

ồ ấ ệ

ụ Danh m c hình v Th  tứ ự Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4

ẫ ẩ ệ ng 11,3g đo  trên h Hình 3.1

ẫ Hình 3.2

ệ ấ ẫ Hình 3.3 ớ ấ ng cong hi u su t ghi v i c u hình đo m u sol khí

ễ ổ ổ ế ổ ờ ồ ị ườ ổ ủ ệ ẫ

ổ ế ườ ạ ọ ạ ậ ộ ộ Hình 3.4 ng Đ i h c Khoa

ủ ệ ẫ ổ

ổ ế ườ ạ ọ ậ ạ ộ ộ Hình 3.5 ng Đ i h c Khoa

ộ ẫ S  đ  h  ph  k  gamma bán d n ORTEC ổ ế Bu ng chì ORTEC trong h  ph  k  gamma phông th p ORTEC Máy hút khí Taifu ấ ọ ặ Ph u đ t gi y l c sol khí ố ượ ủ  Ph  gamma c a m u chu n RGU­1 kh i l ờ ẫ ph  k  gamma bán d n ORTEC trong th i gian 85157,14 s. ổ ế ệ Ph  gamma đo phông trên h  ph  k  gamma bán d n ORTEC trong  th i gian 104116,04 s. Đ  th  đ Ph  gamma c a m u sol khí MT1 đo trên h  ph  k  gamma bán  ẫ d n ORTEC thu c B  môn V t lý H t nhân Tr ự ọ h c T  nhiên Ph  gamma c a m u sol khí MT2 đo trên h  ph  k  gamma bán  ẫ d n ORTEC thu c B  môn V t lý H t nhân Tr ự ọ h c T  nhiên

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 6

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Ờ Ả Ơ L I C M  N

ả ỏ ờ ả ơ ớ ả ổ ọ ễ ệ Tác gi bày t i c m  n t l i PGS.TS. Nguy n Quang Miên – Vi n Kh o c  h c đã

ề ế ể ấ ả ố ủ ộ đóng góp r t nhi u ý ki n quý báu đ  tác gi hoàn thành t ậ   t các n i dung c a lu n

ườ ạ ọ ề ạ ọ văn; PGS.TS. Bùi Văn Loát – Tr ệ   ự ng Đ i h c Khoa h c T  nhiên đã t o đi u ki n

ậ ợ ể ả ế ạ ộ ử ế ả ạ thu n l i đ  tác gi ti n hành đo và x  lí các k t qu  ho t đ  phóng x  trong các

ự ế ệ ệ ẫ ậ ộ ọ ườ m u mà lu n văn đã ti n hành th c hi n; Cán b  Vi n hóa h c môi tr ng quân s ự

ộ ư ệ ự ỡ ả ế ậ ạ ả ­ B  t l nh quân s  đã giúp đ  tác gi ử  ti n hành thu th p, x  lý, t o tiêu b n đo và

ộ ố ẫ ế ậ ạ ộ ộ ả ti n hành đo m t s  m u. Các cán b  gi ng viên b  môn v t lý h t nhân – Tr ườ   ng

ạ ọ ể ậ ự ề ế ọ ượ Đ i h c Khoa h c T  nhiên cũng đã đóng góp nhi u ý ki n đ  lu n văn đ c hoàn

ệ ơ thi n h n.

ả ậ ượ ữ ủ ế ạ ồ Tác gi ố  mong mu n nh n đ ệ   c nh ng ý ki n đóng góp c a các b n đ ng nghi p,

ể ậ ứ ệ ạ ọ ơ các nhà nghiên c u và b n đ c đ  lu n văn ngày càng hoàn thi n h n và đóng góp

ứ ự ể ả ứ ượ đ c vào các công tác nghiên c u và phát tri n trong lĩnh v c tác gi nghiên c u.

ộ Hà N i, Ngày 20 tháng 8 năm 2014

Tác giả

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 7

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

M  Đ UỞ Ầ

ệ ố ự ố ủ ầ ậ ấ ể Trong h  th ng s  s ng c a qu n th  sinh v t trên Trái Đ t, không khí là

ố ư ế ễ ể ọ nhân t ầ    quan tr ng không th  thi u. Nh ng ngày nay, không khí đang ô nhi m tr m

ạ ủ ữ ễ ả ọ ưở ấ ớ ớ ứ tr ng, nh ng tác h i c a ô nhi m không khí đang  nh h ng r t l n t ỏ   i s c kh e

ộ ệ ườ ủ c a toàn b  h  sinh thái, trong đó có loài ng i chúng ta.

ệ ườ ệ ả ồ ả Công tác b o v  môi tr ng, b o v  ngu n không khí đã và đang đ ượ ấ   c c p

ể ơ ờ ế ướ ẩ ạ bách tri n khai h n bao gi ố    h t. N c ta cũng đã và đang đ y m nh công tác ch ng

ễ ườ ặ ậ ườ ô nhi m và suy thoái môi tr ng. M c dù v y, môi tr ng không khí ở ướ  n ẫ   c ta v n

ồ ạ ấ ạ ộ ệ ề ạ đang t n t ễ   ấ i d u hi u đáng lo ng i. Ngày nay, r t nhi u các ho t đ ng gây ô nhi m

ễ ườ ộ ượ ớ ụ ả ụ ả di n ra và th i vào môi tr ng m t l ạ ng l n b i khí, trong đó có c  b i phóng x .

́ ̀ ̃ ́ ự ̉ ̣ ́ ư Cac công trinh nghiên c u đa chi ra [2,3,9] trong n ́ ươ c, không khi, th c vât,

́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ươ ư ư ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀ ơ đông vât va c  thê con ng ́ ̀ i đêu ch a cac đông vi phong xa. Khi nghiên c u đanh

́ ̀ ́ ́ ̀ươ ề ỏ ̀ gia liêu chiêu hang năm đên con ng i, không khí đóng vai trò không h  nh . Không

ự ồ ạ ủ ộ ự ậ ế ị ữ ệ ộ ề khí là m t trong nh ng đi u ki n quy t đ nh s  t n t i c a đ ng th c v t trên trái

ườ ứ ệ ậ ấ ạ ấ đ t trong đó có con ng i vì v y vi c không khí có ch a các ch t phóng x  có s ự

́ ́ ́ ả ưở ờ ố ủ ế ớ ườ nh h ng vô cùng l n đ n đ i s ng c a con ng i. Cac nguyên tô phong xa t ̣ ự

̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ư ̣ ̣ nhiên cung nh  cac nguyên tô phong xa nhân tao co trong không khí la nguyên nhân

́ ́ ̀ ̃ ư ọ ̣ ̣ quan tr ng gây ra chiêu xa trong cung nh  chiêu xa ngoai cho con ng ̀ ươ i.

ế ổ ứ ệ ề ề ộ ạ ạ Theo các tài li u v  an toàn b c x  h t nhân thì li u chi u t ng c ng hàng

ạ ộ ủ ậ ỡ năm do Rn222 và dòng con cháu c a nó đóng góp c  45 – 50%. Vì v y Ho t đ  Radon

ườ ấ ượ ạ ớ ồ ị trong môi tr ng r t đ c quan tâm. Cùng v i các đ ng v  phóng x  trong không khí

ủ ế ủ ứ ạ ả ẩ ồ ố ế   Radon và s n ph m con cháu c a nó là ngu n g c ch  y u gây ra b c x  chi u

ườ ấ ố trong theo con đ ng hô h p, ăn u ng.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 8

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ố ạ ự ổ ớ ấ ớ ụ Nguyên t phóng x  t ể  nhiên có r t s m, có th  cùng tu i v i vũ tr . Các

ạ ự ấ ạ ồ ỗ ch t phóng x  t nhiên này g m các h t nhân trong các chu i uranium (U), thorium

ứ ế ạ ộ   (Th) kali (K) và các h t nhân beli (Be) . Vì th  mà trong không khí cũng ch a m t

ạ ự ấ ị ự ủ ể ượ l ng phóng x  t ọ   ờ  nhiên nh t đ nh. Ngày này nh  vào s  phát tri n c a khoa h c

ủ ậ ườ ượ ư ờ ố ỹ k  thu t mà đ i s ng c a con ng i ngày càng đ c nâng cao nh ng kèm theo đó là

ườ ặ ớ ệ ự ễ ạ ễ ự s  ô nhi m môi tr ng ngày càng l n, đ c bi t là s  ô nhi m phóng x  trong không

khí.

ạ ả ệ ề ặ ồ ệ Hi n nay ngày càng có nhi u ngu n phóng x  th i ra không khí đ c bi t là

ạ ộ ự ặ ạ ạ ồ ể ủ   các ngu n phóng x  nhân t o. các ho t đ ng khai thác qu ng hay s  phát tri n c a

ượ ạ ở ấ ạ ơ ế ngành năng l ễ ng h t nhân mà nguy c  ô nhi m phóng x  tr  nên c p thi t và nguy

ể ặ ệ ự ố ạ ả ạ ậ ả ế ấ ả hi m, đ c bi t các s  c  h t nhân x y ra t i nh t b n đã khi n cho t t c  các n ướ   c

ữ ế ạ ặ ễ ả ơ ệ ễ ạ ph i quan tâm h n n a đ n ô nhi m phóng x  đ c bi t là ô nhi m phóng x  trong

không khí.

́ ́ ́ ́ ư ̣ Nghiên c u cac nhân phong xa co trong môi tr ̃ ̀ ư   ươ ng không khí không nh ng

́ ́ ́ ́ ́ ́ ưở ư ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ ̉ thu thâp cac sô liêu đê đanh gia anh h ́ ng cua chung đên s c khoe con ng ̀ ̀ ̀ ươ i ma con

́ ́ ̃ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ̉ ử ư ự ư ̣ ̉ ư co thê s  dung chung nh  nh ng chât đanh dâu t ́  nhiên đê nghiên c u qua trinh biên

́ ́ ̀ ́ ̉ ư ủ ̉ ̉ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ đôi cua môi tr ́ ̀ ươ   ng. Do đăc điêm phô b c xa gamma c a cac đông vi phong xa phat

́ ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ượ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ra la gian đoan, co năng l ng hoan toan đăc tr ng cho đông vi phong xa đo. Đông

́ ́ ́ ̃ ̀ ơ ư ́ ơ ư ̣ ̉ ̣ ̣ th i b c xa gamma co kha năng đâm xuyên l n nên trong đia chât cung nh  trong đia

́ ́ ́ ́ ́ ́ ư ̣ ̣ ́ vât ly môi tr ̀ ươ ng khi nghiên c u đanh gia cac nguyên tô phong xa trong không khí

́ ́ ̀ ́ ươ ơ ơ ̉ ̣ ̣ th ̀ ̀ ươ ng dung ph ng phap phô gamma. Ngay nay v i công nghê chê tao đetect ̀  ngay

̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̃ ́ ơ ̉ ̣ ̣ ̉ cang phat triên va hoan thiên cac đetect ́  ban dân siêu tinh khiêt co đô phân giai năng

́ ́ ̃ ́ ̀ ́ ượ ́ ư ̣ ̉ ̉ ̣ ượ l ̃ ng cao, đa đ c chê tao đê giai quyêt cac bai toan nghiên c u hat nhân cung nh ư

́ ́ ́ ̃ ́ ́ ̃ ̣ ̣ ̣ ̉ phân tich hoat đô phong xa cua cac mâu môi tr ̀ ̣  ươ ng, trong đo co mâu không khí. Đô

̃ ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ư ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ chinh xac cua cac phep đo hoat đô phu thuôc nhiêu yêu tô nh  qua trinh lây mâu va s ử

́ ̃ ́ ̀ ̃ ́ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ly mâu, qua trinh đo phô gamma mâu phân tich xac đinh diên tich đinh hâp thu toan

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 9

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

̀ ̃ ̀ ̃ ́ ́ ự ̉ ̣ ̉ ̉ phân, đo mâu chuân va xây d ng đ ́ ̀ ươ ng cong hiêu suât ghi. Đê giam sai sô môi phep

̃ ̃ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ơ ̀ ơ ư ̉ ̉ ̉ ́   đo phông cung nh  đo mâu cân phai tiên hanh trong th i gian đu l n đê giam sai sô

̀ ̃ ̀ ̃ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̉ ́ thông kê, mâu chuân va mâu phân tich co câu hinh va thanh phân chât nên gân nhau.

́ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ Thông th ̃ ̀ ươ ng do mâu môi tr ̀ ươ ng co hoat đô phong xa nho nên đê giam sai sô thông

́ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ̣ ̉ ́ kê khi xac đinh diên tich hâp thu toan phân th ̀ ̀ ơ ươ ng ta phai tăng th i gian đo va tăng

ượ ́ khôi l ̃ ng mâu đo.

ụ ơ ử ữ ấ ộ ộ ạ Sol khí – m t d ng b i khí l ễ ả    l ng là m t trong nh ng ch t gây ô nhi m  nh

ấ ớ ớ ứ ườ ữ ướ ấ ưở h ng r t l n t ỏ i s c kh e con ng ạ ụ i. Nh ng h t b i có kích th c r t nh  d ỏ ướ   i

ặ ự ế ệ ậ ấ 10µm và đ c bi ệ ướ t d i 2,5µm xâm nh p tr c ti p qua h  hô h p.

ướ ứ ễ ẩ ạ ườ ướ Trong h ng nghiên c u nhi m b n phóng x  môi tr ng, h ng nghiên

ạ ộ ủ ạ ạ ị ồ ứ c u ho t đ  phóng x  riêng c a các đ ng v  phóng x  trong không khí cũng đ ượ   c

quan tâm thích đáng.

ệ ườ ự ệ ặ Đ c bi ệ ở t Trung tâm Công ngh  Môi tr ọ ng, Vi n Hóa h c Quân s  có

ự ố ạ ứ ệ ạ ằ ạ ộ tr m nghiên c u đ  phóng x  trong không khí nh m phát hi n các s  c  h t nhân.

131I, 137Cs, các s n ph m c a s  c  h t nhân. ẩ

ố ượ ủ ự ố ạ ả Các đ i t ng quan tâm là

̀ ́ ́ ́ ổ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ Vê măt ly thuyêt, ban Luân văn co nhiêm vu đánh giá phân tích t ng quan quá

̀ ̉ ơ ở ễ ễ ạ ̣   trình gây ô nhi m, trong đó có ô nhi m phóng x  trong không khí, tim hiêu c  c  vât

́ ̀ ̃ ́ ́ ươ ự ủ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ly, ph ng phap va ky thuât th c nghiêm xac đinh hoat đô phong xa riêng c a m t s ộ ố

ụ ể ạ ự ạ ồ ị ị ư ồ đ ng v  phóng x  trong không khí, c  th  là các đ ng v  phóng x  t nhiên nh   U,

̀ ́ ̀ ộ ố ự ự ư ̣ Rn, Th, K....và m t vài nguyên t nh  Be, Cs. Vê th c nghiêm tiên hanh xây d ng

́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ư ươ ư ẫ ơ ̣ ̉ ̣ ́ ̀ ơ ươ ng cong hiêu suât ghi  ng v i đinh hâp thu toan phân t đ ̀ ́   ng  ng v i m u khí va

́ ̃ ́ ̀ ́ ́ ạ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ tiên hanh phân tich hoat đô phong xa riêng cua môt sô mâu không khí t ộ i Hà N i

ạ ộ ủ ạ ị ́ ơ ̉ ̣ Ban Luân văn v i tên goi “ ̣ Xác đ nh ho t đ  phóng x  riêng c a m t s ộ ố

̀ ̀ ố ạ ạ ộ ” dai 59 trang gôm 9 nguyên t phóng x  trong không khí t i Hà N i năm 2013

̀ ̃ ̀ ̉ ̉ ̣ ̉ ̀ hinh ve, 16 bang biêu va 16 tai liêu tham khao.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 10

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ở ầ ế ả ậ ầ ươ ậ  Ngoài ph n m  đ u và k t lu n b n Lu n văn chia thành ba ch ng:

ƯƠ ổ ễ CH ề NG 1. T ng quan v  ô nhi m không khí.

ƯƠ ế ị ươ ệ CH NG 2. Thi t b  và ph ự ng pháp th c nghi m

ƯƠ ả ự ệ ế ả ậ CH NG 3. K t qu  th c nghi m, Th o lu n

ƯƠ Ổ Ề Ễ CH NG 1: T NG QUAN V  Ô NHI M KHÔNG KHÍ.

Ố Ễ Ễ Ồ 1.1. Ô NHI M KHÔNG KHÍ VÀ NGU N G C GÂY Ô NHI M KHÔNG KHÍ

ể ủ ớ ự ế ọ ỹ ị Cùng v i s  phát tri n c a kinh t ậ ố ộ , khoa h c k  thu t, t c đ  đô th  hóa ngày

ự ễ ườ ấ ở ế ượ càng nhanh kéo theo s  ô nhi m môi tr ng ngày càng tr  nên c p thi t và v t quá

ớ ạ ủ ự ạ ự gi i h n c a quá trình t làm s ch trong t nhiên.

ấ ạ ỏ ệ ấ ổ Trong không khí lúc này xu t hi n ch t l ặ ự ế , t a mùi ho c s  bi n đ i quan

ấ ộ ạ ầ ọ ả   ặ ủ tr ng trong thành ph n không khí, có m t c a các ch t đ c h i trong không khí  nh

ỏ ủ ứ ườ ấ ưở h ng cho s c kh e c a con ng ễ i. Các ch t ô nhi m này có th  t n t ể ồ ạ ở ạ    d ng i

ặ ạ ặ ở ạ ơ ọ ơ ắ khí, d ng h i ho c d ng sol khí và có m t kh p m i n i.

ặ ớ ấ ả ố ỷ ầ ữ ậ ộ ề   Trong nh ng th p k  g n  đây, Hà N i đang ph i đ i m t v i v n  đ  ô

ễ ườ ườ ặ ệ ạ nhi m môi tr ng, trong đó có môi tr ng không khí. Đ c bi t là, t i các khu công

ụ ườ ệ ề ấ ộ ớ ớ ị nghi p, các tr c đ ễ ng giao thông l n đ u b  ô nhi m v i các c p đ  khác nhau. Đó

ả ủ ự ế ủ ệ ố ộ ươ cũng là h  qu  c a s  gia tăng dân s , gia tăng đ t bi n c a các ph ệ ng ti n giao

ư ủ ể ệ ể ệ thông (ôtô, xe máy…), cũng nh  công nghi p và ti u th  công nghi p phát tri n quá

ơ ở ạ ầ ệ ạ ấ nhanh, trong khi c  s  h  t ng còn th p. Theo các báo cáo hi n tr ng môi tr ườ   ng

ộ ủ ễ ở ấ ấ ồ ệ hàng năm cho th y: N ng đ  c a các ch t ô nhi m ụ    các khu công nghi p, các tr c

ư ề ầ ượ ẩ ườ đ ng giao thông h u nh  đ u v t quá tiêu chu n cho phép (TCCP) nh  b i v ư ụ ượ   t

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 11

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ừ ề ượ ư ễ ầ ấ quá t 2 ­ 4 l n và các ch t ô nhi m nh  CO2, CO, SO2, NOx,… cũng đ u v t quá

ư ữ ệ ẩ ị ướ ể ằ tiêu chu n cho phép. Do đó vi c đ a ra nh ng đ nh h ả ng nh m gi m thi u  ô

ễ ườ ệ ạ ầ ế ệ nhi m môi tr ng không khí trong giai đo n hi n nay là c n thi t. Hi n nay, tình

ễ ạ ườ ụ ố ộ ị tr ng ô nhi m môi tr ng không khí do b i trên đ a bàn thành ph  Hà N i đã đ ượ   c

ả ọ ở ứ ế ả ắ ộ ỏ các nhà khoa h c c nh báo là đang m c “báo đ ng đ ”. K t qu  quan tr c v ề

ộ ụ ơ ử ấ Ở ộ ị ề ậ ồ n ng đ  b i l l ng trên đ a bàn Hà N i cho th y: ộ  các qu n n i thành đ u v ượ   t

ừ ầ ậ ố ị ẩ quá tiêu chu n cho phép t 2 ­ 3 l n. Trong đó, đ a bàn qu n Đ ng Đa, Long Biên có

ộ ụ ế ế ấ ấ ớ ị ậ   ầ ồ n ng đ  b i cao nh t 0,8 mg/m3, g p 4 l n so v i TCCP, ti p đ n là đ a bàn qu n

ự ượ ồ ễ Tây H , Hoàng Mai 0,78 mg/m3.... Ngoài ra, các khu v c đ ọ   c coi là ô nhi m tr ng

ộ ượ ụ ể ồ ị ườ ị đi m b i trên đ a bàn Hà N i đ c xác đ nh g m: đ ng Nam Thăng Long, đ ườ   ng

ườ ễ ệ Nguy n Tam Trinh, Đ ng 32 và hi n nay là các nút giao thông đang thi công nh ư

ư ở ư ữ ả ưở ỏ ố ớ ngã T  S , ngã T  Bách Khoa,... gây ra nh ng  nh h ng không nh  đ i v i ng ườ   i

ạ ụ ơ ử ữ ự ạ ộ dân khi qua l i nh ng khu v c này. Trong 10 năm qua, b i l l ng t i Hà N i do

ủ ệ ệ ế ớ ườ ố ẩ công nghi p và th  công nghi p gây ra chi m t i 67%, do đ ế   ng ph  b n chi m

ả ạ ươ ố ệ ệ ố kho ng 30% và còn l i là do các ph ả ng ti n giao thông th i ra. S  li u th ng kê

ả ầ ọ ở ệ ượ ễ năm 1996 ­ 1997 thì ô nhi m đã x y ra tr m tr ng khu công nghi p Th ng Đình:

ố ướ ạ Cao su Sao Vàng, thu c lá Thăng Long, Bóng đèn ­ Phích n ớ   c R ng Đông v i

ộ ớ ự ễ ả ẩ ồ ơ ườ đ ng kính khu v c ô nhi m kho ng 1,7km và n ng đ  l n h n tiêu chu n cho

ệ ầ ạ ộ phép 2 ­ 4 l n; T i khu công nghi p Minh Khai, Mai Đ ng, Vĩnh Tuy v i đ ớ ườ   ng

ễ ễ ẩ ả ồ ộ ơ kính ô nhi m kho ng 2,5km, có n ng đ  ô nhi m cao h n tiêu chu n cho phép 2 ­ 3

ữ ả ầ ồ ộ ưở ủ ụ ở ầ l n. Trong nh ng năm g n đây n ng đ  và bán kính  nh h ng c a b i ự    khu v c

ướ ễ ả ầ ổ ợ này đã có xu h ồ ng gi m d n. T ng h p các ngu n gây ô nhi m không khí ta có th ể

ố ự ồ ạ ố ạ phân thành 2 lo i: Có ngu n g c t ồ  nhiên và ngu n g c nhân t o.

ồ ố ự ễ ấ nhiên 1.1.1. Các ch t ô nhi m có ngu n g c t

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 12

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ạ ộ ộ ượ ử ụ ề ạ Núi l a ho t đ ng phun ra m t l ng nham th ch nóng và nhi u khói b i giàu

ể ạ ụ ấ ỏ ễ ứ sunfua, metan…Không khí ch a b i lan t a   đi r t xa  đ  l i  ô nhi m trong môi

ườ ề ậ tr ả ặ ng gây h u qu  n ng n  và lâu dài.

ỏ ở ừ ự ề ả ồ Các đám cháy r ng và đ ng c  b i các quá trình t nhiên x y ra lan truy n đi

ữ ụ nh ng b i khí, khói, các hidrocacbon không cháy, khí SO ₂, CO…

ụ ạ ướ ữ ụ ể ố ơ ố Bão b i gây nên gió m nh và bão, n ụ   c bi n b c h i cu n b i hay nh ng b i

ề ố mu i lan truy n vào không khí.

ố ữ ả ứ ủ ự ữ ậ ộ Các quá trình phân h y, th i r a xác đ ng, th c v t gây nh ng ph n  ng hóa

ọ h c hình thành khí sunfua, nitrit…

ộ ố ả ạ ấ ấ Trong lòng đ t có m t s  khoáng s n mang tính phóng x . Khi các ch t phóng

ườ ớ ườ ộ ạ ặ ạ x  này có m t trong môi tr ng không khí v i c ng đ  m nh chúng gây nguy

ể ườ hi m cho con ng i.

ự ủ ấ ậ ỏ ớ ướ ỉ ừ ạ ậ S  thâm nh p c a các h t v t ch t nh  bé v i kích th ổ c thay đ i ch  t vài

ủ ế ố centimet đ n vài micromet c a các nguyên t : Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Cr, Fe, Co, Ni

ữ ầ ạ ộ ừ t các thiên th ch, đám mây cũng là m t trong nh ng nguyên nhân góp ph n gây ô

ễ nhi m không khí.

ồ ố ễ ấ ạ 1.1.2. Các ch t ô nhi m có ngu n g c nhân t o

ạ ấ ủ ế ư ễ ạ ồ ừ Ngu n gây ô nhi m nhân t o r t đa d ng, nh ng ch  y u là t ả   ấ  các ch t th i

ạ ộ ạ ộ ủ ệ ệ ạ ố ủ c a các ho t đ ng công nghi p, đ t cháy nhiên li u hóa th ch, ho t đ ng c a các

ươ ễ ệ ồ ph ng ti n giao thông, ngu n ô nhi m do:

ủ ề ệ ấ ả ố Quá trình đ t nhiên li u th i ra r t nhi u khí đ c ố ộ  đi qua các  ng khói c a các

nhà máy vào không khí.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 13

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ấ ả ề ả ẩ ấ ơ ố ỉ Do b c h i, rò r , th t thoát trên dây chuy n s n xu t s n ph m và trên các

ẫ ả ố ả ủ ể ượ ả ấ ồ ườ đ ng  ng d n t i. Ngu n th i c a quá trình s n xu t này cũng có th  đ c hút và

ệ ố ằ ổ th i ra ngoài b ng h  th ng thông gió.

ủ ế ễ ệ ồ ệ Các ngành công nghi p ch  y u gây ô nhi m không khí bao g m: Nhi ệ   t đi n,

ậ ệ ự ự ệ ệ ẩ ấ ấ V t li u xây d ng; Hoá ch t và phân bón, D t và gi y, Luy n kim, Th c ph m, Các

ệ ẹ ệ ơ ộ xí nghi p c  khí, Các nhà máy thu c ngành công nghi p nh , Giao thông v n t ậ ả   i,

ả ể ế ạ ủ ạ ườ bên c nh đó ph i k  đ n sinh ho t c a con ng i.

ắ ễ ả ấ ố ồ ướ ể Có th  tóm t t ngu n g c và các ch t ô nhi m không khí trong b ng d i đây

ồ ố ủ ễ ả ấ B ng 1.1: Ngu n g c c a các ch t gây ô nhi m trong không khí

ễ ấ ố ồ Ngu n g c Các ch t ô nhi m

ệ ệ ệ t đi n dùng nhiên li u hóa

ố ấ ế Nhà máy nhi th chạ As, Se, S, Ni, SO₂ và các  nguyên t đ t hi m

Ni, Be, V, Hg, As, B

ế ế ệ ầ ỏ Br, Pb, Zn, V, Co, NOx

ấ Công nghi p hóa ch t, d u m , ch  bi n  than Zn, Sb, Cd, Pb, K, BC ươ ệ ộ Ph ng ti n giao thông, b t màu Na, Cl, Mg ố ố    Đ t rác và sinh kh i Ni, As, Cd, Se

Sol khí t ừ ể  bi n Fe, Al, Si, Mn, Ca, Mg, Sc ệ ệ    Công nghi p luy n kim NO₂, VOCs, O₃, NH₄, SO₄

ụ ấ    B i đ t Cs¹³⁷, Cs¹³⁴, C¹⁴, H³, Sr⁹⁰… ứ ấ Sol khí th  c p

ạ ệ    Công nghi p h t nhân

ư ậ ộ ượ ạ ừ ấ ớ ụ ấ ừ ệ ạ Nh  v y, m t l ng l n ch t phóng x  t các b i đ t, t công ngh  h t nhân

ễ ẩ ạ đã đi vào không khí gây ra nhi m b n phóng x  trong không khí.

ạ ạ ồ ồ ị ị Trong các đ ng v  phóng x  trong không khí thì các đ ng v  phóng x  radon

ấ ượ ạ đ c t o thành trong các dãy phóng x  U ạ 238, U235, Th232 có trong đ t đá và v t li u ậ ệ

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 14

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ự ượ ạ ể ở ạ ự xây d ng. Khi đ c t o thành chúng có th tr ng thái t do bay vào không khí gây

ạ ụ ra tính phóng x  b i không khí.

Ạ Ủ Ấ Ễ 1.2. TÁC H I C A CÁC CH T Ô NHI M CÓ TRONG KHÔNG KHÍ

ườ ấ ớ ớ ứ ộ ườ Môi tr ng xung quanh có tác đ ng r t l n t ỏ ủ i s c kh e c a con ng i. Hàng

ộ ượ ạ ộ ơ ể ấ ạ ớ ngày, m t l ề   ng l n không khí đi vào c  th  thông qua ho t đ ng hô h p, t o đi u

ậ ợ ệ ấ ộ ạ ậ ủ ơ ể ự ườ ộ ki n thu n l i cho s  xâm nh p c a các ch t đ c h i đi vào c  th  ng i m t cách

ự ứ ế ậ ả ạ ọ ỏ tr c ti p và nhanh chóng gây h u qu  nghiêm tr ng cho s c kh e và tính m ng con

ng i.ườ

ạ ủ ễ ấ 1.2.1. Tác h i c a các ch t ô nhi m có trong không khí

ạ ủ ễ ườ ấ ặ ườ ộ ố ấ Tác h i c a m t s  ch t ô nhi m th ng g p nh t trong môi tr ng không khí:

(cid:0) ủ ế ạ ổ ơ ể CO₂ : làm h n ch  trao đ i oxy c a máu đi nuôi c  th .

(cid:0) ở ở ệ ượ ạ ấ SO₂ : gây tình tr ng khó th  b i hi n t ả   ng viêm t y thành khí qu n,

ứ ả ố ớ ư làm tăng s c c n đ i v i l u thông không khí.

(cid:0) ễ ặ ạ ộ ệ ố H₂S : m t lo i khí không màu, d  cháy và có mùi đ c bi t gi ng mùi

ứ ả ướ ấ ế ướ ễ ắ ắ ầ tr ng ung làm ch y n c m t, gây viêm m t, d  xu t ti t n c nh y và gây viêm

ế ấ ộ ở ồ ể ệ ơ toàn b  tuy n hô h p. Khi ộ  n ng đ  cao H ₂S còn có th  gây tê li ứ   t c  quan kh u

giác.

(cid:0) ỏ ắ ở ỏ ị ờ Cl : làm khó th , b ng rát da, cay đ  m t và nhìn b  m .

(cid:0) ấ ữ ơ ễ ư ố ể ạ ợ ơ ệ ầ   Các h p ch t h u c  d  bay h i có th  gây ung th , r i lo n h  th n

ươ ưở ị ậ ẩ ế ấ kinh trung ả ng,  nh h ậ ng x u đ n gan, th n và gây ra các d  t t b m sinh.

(cid:0) ỉ ộ ượ ạ ặ ộ Các kim lo i n ng, đ c ( Pb, Hg, Cd, As…) dù ch  m t l ấ ng r t nh ỏ

ủ ả ưở ế ứ ỏ ủ ạ ố ớ ẻ cũng đ  gây h i đ i v i tr  em, chì  nh h ng đ n s c kh e c a bào thai, làm tê

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 15

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ủ ệ ầ ộ ượ ứ ả ớ ớ ủ ớ ể li t các ch c năng c a h  th n kinh, gi m trí nh . V i m t l ng đ  l n có th  gây

ử ra t vong.

ạ ố ớ ứ ụ ề ỏ ườ ổ ươ B i gây ra nhi u tác h i đ i v i s c kh e con ng i, gây t n th ắ   ng da, m t,

ệ ề ổ ệ h  tiêu hóa, gây các b nh v  ph i:

(cid:0) ộ ế ụ ụ ệ ễ ặ ổ B nh b i silic ph i: b i silic có đ c tính gây nhi m đ c t bào, làm

ủ ả ọ ổ ế ổ ự gi m nghiêm tr ng s  trao đ i khí c a các t bào trong lá ph i.

(cid:0) ụ ệ ổ ổ ổ ơ ươ B nh b i amiang ph i: gây s  hóa lá ph i và làm t n th ầ   ng tr m

ư ổ ệ ố ả ấ ọ tr ng h  th ng hô h p, ngoài ra nó còn có kh  năng gây ung th  ph i.

(cid:0) ụ ắ ụ ụ ế ệ ổ ờ B nh b i s t, b i thi c: làm m  phim ch p X – quang ph i.

ộ ố ệ ượ ầ ướ Ngoài ra, ngày nay m t s  hi n t ng toàn c u đ ượ ấ ả c t t c  các n c trên th  gi ế ớ   i

ệ ệ ứ ữ ư ự ả ặ đ c bi t chú ý: Hi u  ng nhà kính, s  suy gi m ozon, m a axit. Nh ng hi n t ệ ượ   ng

ấ ữ ả ớ ậ y đang gây nh ng h u qu  vô cùng l n.

ạ ủ ạ ấ 1.2.2. Tác h i c a các ch t phóng x  có trong không khí

ế ớ ồ ạ ạ ự Trong th  gi i chúng ta luôn t n t ứ i các b c x  t nhiên. Poloni và Radi mang

ươ ơ ắ ủ ủ ườ ứ ạ tính phóng x  có trong x ng c a chúng ta. Các c  b p c a con ng i ch a Cacbon

ạ ừ ế ạ ị ị ả ụ ưở và Potassi phóng x . Chúng ta cũng b  chi u x  t vũ tr  và b   nh h ủ ng c a các

ự ấ ặ ố ệ ạ ứ b c x  trong t nhiên và các ch t mà ta ăn u ng hàng ngày đ c bi ấ   t là các ch t

ư ạ ố ượ phóng x  trong không khí nh  sol khí và các nguyên t ạ  phóng x  khác đ c hít vào

ự ủ ế ấ ổ ườ tr c ti p trong ph i trong quá trình hô h p hàng ngày c a con ng ộ   i và các đ ng

ự ậ th c v t khác.

137, Cs134, C14, H3, Sr90…) do t nồ

ạ ồ ờ ớ ị Các đ ng v  phóng x  có th i gian bán rã l n (Cs

ề ấ ắ ấ ọ ố ạ t ầ   i lâu trong không khí, lan truy n đi r t xa, l ng đ ng xu ng đ t, là thành ph n

ậ ộ ơ ắ ủ ế ề ế ạ ầ ạ đóng góp ch  y u vào m t đ  r i l ng phóng x  toàn c u và li u chi u x  trong c ơ

th .ể

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 16

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ế ạ ạ ầ ấ ượ ạ ừ Cho đ n năm 1934 các ch t phóng x  nhân t o đ u tiên đ c t o ra. T  đó

ạ ượ ề ấ ử ụ ệ ệ ả ọ nhi u   ch t   phóng   x   đ c   s   d ng   trong   khoa   h c,   công   nghi p,   b o   v   môi

ườ ộ ố ự ọ ươ ứ ạ ạ ặ tr ng, y h c và trong m t s  lĩnh v c th ng m i….M c dù b c x  có nhi u l ề ợ   i

ư ề ườ ẫ ả ưở ích nh ng nhi u ng ạ ề ứ ạ i v n lo ng i v  b c x  và  nh h ủ ng c a nó.

ể ị ủ ữ ế ệ ậ ọ ượ ạ Các h  sinh v t có th  b  h y ho i nghiêm tr ng khi chi u nh ng l ng quá

ứ ủ ấ ỳ ộ ạ ứ ạ ứ ả ưở ủ ồ ị m c c a b t k  m t lo i b c x  nào. Khi nghiên c u  nh h ng c a đ ng v  phóng

ườ ặ ệ ứ ộ ả ế ạ ế x  đ n môi tr ng xung quanh, chúng ta đ c bi t quan tâm đ n m c đ   nh h ưở   ng

ế ứ ỏ ủ ườ ủ c a chúng đ n s c kh e c a con ng i chúng ta.

ưở ể ạ ấ ả Các  nh h ng có th  quan sát đ ượ ủ ứ ạ ượ c c a b c x  đ c chia làm 3 lo i: c p tính,

ả ưở ữ ấ ả ưở ả ề kinh niên và di truy n. Trong đó  nh h ng c p tính là nh ng  nh h ng x y ra sau

ứ ạ ộ ề ờ ượ ế ể ớ khi chi u m t li u b c x  quá l n và không th  nào nghi ng  đ c là chúng không

ứ ạ Ả ả ưở ữ ả ờ ph i do b c x  gây nên.  nh h ng kinh niên x y ra trong nh ng th i gian dài sau

ứ ạ ấ ự ệ ữ ữ ư ế ề ắ ồ ổ khi chi u nh ng li u b c x  th p và bao g m nh ng s  vi c nh  rút ng n tu i th ọ

Ả ưở ữ ề ả ưở ố ớ ả trung bình…. nh h ng di truy n là nh ng  nh h ng đ i v i quá trình sinh s n và

ế ệ ữ ệ ế ề ả ấ ộ ưở ạ ộ xu t hi n nh ng đ t bi n trong các th  h  di truy n. các  nh h ng thu c lo i này

ự ố ả ể ả ề có th  x y ra do nhi u nguyên nhân khác nhau, cho nên khi có s  c  x y ra chúng ta

ư ắ ượ ằ ả ưở ủ ứ ạ ậ ắ ch a ch c ch n đ c r ng đó là do  nh h ng c a b c x . Tuy v y chúng ta có

ớ ề ượ ể ể ệ ế ằ ế ự ố th  ki m nghi m b ng cách: N u s  c  này tăng khi ta chi u v i li u l ng tăng

ả ơ vào các c  quan sinh s n.

ả ượ ở ế Các k t qu  đ c cho ả  các b ng sau:

ứ ộ ả ả ưở ủ ề ự ế B ng 1.2: M c đ   nh h ng c a li u chi u khác nhau vào các khu v c khác

nhau.

ề ượ ự ộ Ả ưở Li u l ng (Rad) ị Khu v c ch u tác đ ng nh h ng gây ra

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 17

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ự Khu v c có u B nh u 500 ­ 10000

ươ ự ị Khu v c đ a ph ng Ung loét do b c xứ ạ 3000

ệ ộ M tắ ắ B nh m t có m ng 1000

ế ề ầ Ả Li u chi u toàn ph n nh h

ư ộ ị ự Khu v c ch u tác đ ng ươ ự ị Khu v c đ a ph ng ưở ng gây ra ệ Gây ra b nh ung th 200

ế ố ộ ộ ầ ấ ả Các tuy n sinh s n ế T c đ  đ t bi n g p 2 l n 50

ế 500 ­ 800 ả Các tuy n sinh s n Không sinh đ  đ ẻ ượ c

ộ ơ ể ậ ổ ị Toàn b  c  th Đ i máu thu n ngh ch 50

ộ ơ ể ồ Toàn b  c  th Bu n nôn 200

ộ ơ ể ố ườ ế Toàn b  c  th Ch t 50% s  tr ơ ng h p 400

ữ ở ườ ượ ạ ủ Trong nh ng năm 1970 Hungaria, ng i ta đã đo l ng phóng x  c a các

ố ự ơ ể ư ậ ạ ườ nguyên t sinh ra t nhiên cũng nh  nhân t o đã xâm nh p vào c  th  con ng i các

ở ả ố ệ ụ ể ượ s  li u c  th  đ c trình bày b ng sau:

ả ạ ộ ạ ủ ồ ộ ạ B ng 1.3 ậ ủ   ị : Ho t đ  phóng x  c a các đ ng v  phóng x  trong các b  ph n c a

ườ ơ ể c  th  con ng i.

ạ ạ ộ

ồ ị ạ Các đ ng v  phóng x X ngươ Ph iổ Ho t đ  phóng x  Bq/Kg Mô m mề   ủ ơ ể c a c  th Toàn cơ  thể

ự

T  nhiên 3H 14C 40K 87Rb Dãy 238U ­ 234U 230Th 226Ra 210Pb – 210Po ­ ­ ­ ­ 0.15 0.2 0.3 3.0 ­ ­ ­ ­ 0.007 0.002 0.005 0.200 0.2 – 0.9 40 60 8.5 ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ 0.02 ­ ­

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 18

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

0.02 ­ 0.2 0.09 0.002 0.004 ­ ­

ạ Dãy 232Th 228Ra – 224Ra ụ ổ Nhân t o các v  n

ạ

2­3

h t nhân 3H 90Sr 137Cs ­ ­ ­ ­ 8­16 ­ ­ ­ ­ 0.8­1.6

ừ ế ả ủ ấ ở ườ ả T  k t qu  c a b ng 2 chúng ta th y ổ ủ  trong ph i c a con ng ấ   i các ch t

ạ ấ ự ế ư ư ư ấ phóng x  r t ít c  trú nh ng trên th c t ạ  thì các ch t phóng x  nh  Radon, Toron

ở ấ Ở ổ ườ ậ ượ ả ạ ư l i c  trú ề  ph i nhi u nh t. Hungaria ng i ta đã kh o sát và nh n đ ế   c các k t

ả ở ả qu  trình bày b ng sau:

ả ề ượ ổ ạ ừ B ng 1.4: Li u l ng phóng x  vào ph i tính trung bình trong 1 năm t các

ồ ế ạ ngu n chi u x  khác nhau.

Li u l

ạ ế ạ ồ Ngu n chi u x

ạ ộ Ho t đ  phóng ằ   ạ x  cân b ng Bq/m3 ề ượ ng phóng x ổ vào ph i tính trung bình trong 1 năm  (μGy/năm)

ố con cháu

222Rn và các nguyên t ủ c a nó: ườ

ự ng t 8

Trong môi tr ườ do ự Trong môi tr ng Xây d ng

ậ ệ ự 20 340

V t li u xây d ng N cướ 0.004 ­ 40 0.07 ­ 700

ố con cháu

220Rn và các nguyên t ủ c a nó: ườ

ự Trong môi tr ng t do 0.04 1

ườ ự Trong môi tr ng Xây d ng

ậ ệ ự V t li u xây d ng 0.4 45

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 19

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ủ ứ ạ ạ ự ấ ườ ệ ụ D a vào các tính ch t tác d ng c a b c x  h t nhân, ng i ta phân bi ạ   t hai lo i

ế ế ế ấ ạ ơ ả chi u trong và chi u ngoài. Chi u trong x y ra khi ch t phóng x  đi vào c  quan bên

ủ ơ ể ồ ố ứ ể ố trong c a c  th  theo không khí th c ăn, đ  u ng, hút thu c…và có th  đi qua da khi

ườ ị ủ ứ ạ ơ ể ụ ụ ề ộ ng i b  xây xát. Tác d ng c a b c x  lên c  th  ph  thu c vào nhi u y u t ế ố ự , s

ạ ủ ượ ạ ộ ự ể ấ ạ nguy hi m tăng theo s  tăng ho t đ  phóng x  c a l ng ch t phóng x  đi vào c ơ

ề ượ ủ ể ế ằ ỳ ể ả ớ th  và chu k  bán rã c a nó. Khi chi u trong b ng các li u l ng l n có th  x y ra

ở ủ ơ ể ể ườ ơ ả ộ các bênh các c  quan bên trong c a c  th  và có th  th ng x y ra m t cách có

ề ạ ỳ tính chu k  và có nhi u giai đo n.

ố ớ ự ự ệ ế ế ạ ề Đ i v i s  chi u chung toàn thân thì li u chi u c c đ i cho phép, ký hi u là

ượ ứ ằ ị MPD (Maximum Permissible Dose) đ c xác đ nh b ng công th c sau:

MPD = (N­18).5 rem

ổ ủ ườ ị ế Trong đó: N là tu i c a ng i b  chi u.

ộ ườ ượ ề ậ ầ ặ ơ Tuy nhiên, m t ng i không đ c nh n nhi u h n 3 rem trong 13 tu n ho c 12

ả ướ ớ ố ớ ệ ơ ị rem trong 12 tháng. B ng d i đây gi i thi u các giá tr  MPD đ i v i các c  quan

ạ khác nhau cho hai lo i A và C.

ả ố ớ ộ ố ơ ề ự ạ B ng 1.5: Li u c c đ i cho phép đ i v i m t s  c  quan trong c  th  ng ơ ể ườ i

ệ ớ ạ ồ   Nhân viên làm vi c v i ngu n ạ Phóng x  (Lo i A) Nhân dân nói  chung (Lo i C)ạ

Rem/năm Rem/13 tu nầ Rem/năm

ươ ủ T y, X ng 5 3 0.5

ươ Da, x ế ng, tuy n giáp 30 15 3

ẳ Tay, c ng tay, chân 75 38 7.5

ộ ậ Các b  ph n khác 15 8 1.5

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 20

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ể Theo pháp l nh an toàn và ki m soát b c x ứ ạ An toàn phóng x ạ ở ệ  Vi t Nam:

ủ ướ ệ ự sô 50L/CTN c a nhà n c ban hành ngày 3­7­1996 và có hi u l c ngày 1­7­1997 thì

ớ ứ ạ ự ế ố ớ ề li u gi ớ ạ ố i h n t ệ i đa đ i v i các nhân viên làm vi c tr c ti p v i b c x  là 20mSv,

ố ớ đ i v i nhân dân nói chung là 1mSv.

Ế Ớ Ứ Ễ 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U Ô NHI M KHÔNG KHÍ TRÊN TH  GI I VÀ

Ệ VI T NAM.

ứ ộ ụ ứ ễ ấ ọ Quá trình nghiên c u, đánh giá m c đ  ô nhi m b i hô h p vô cùng quan tr ng.

ầ ủ ữ ậ ỷ ườ ầ ớ ượ ầ Nh ng năm đ u c a th p k  80 con ng i m i ph n nào đánh giá đ c t m quan

ủ ứ ụ ệ ễ ặ ọ ệ ụ ứ ộ tr ng c a vi c nghiên c u m c đ  ô nhi m b i không khí, đ c bi ấ   t là b i hô h p.

ế ề ượ ề ọ Đ n nay, đây là đ  tài đ ọ   c nhi u nhà khoa h c quan tâm và đánh giá cao. M i

ườ ậ ứ ấ ng ề i t p trung nghiên c u các v n đ :

­

ọ ủ ụ ấ ậ ấ ọ Các tính ch t v t lý, hóa h c, quang h c c a b i hô h p.

­

ầ ồ ố ợ ấ Các ngu n phát, thành ph n nguyên t ố ớ ừ   , h p ch t và ion đ i v i t ng

ạ ồ lo i ngu n.

­

ế ự ư ể ế ậ Các quá trình đ a đ n s  hình thành, v n chuy n, bi n hóa trong khí

ể ặ ệ ư ể quy n, đ c bi t là quá trình chuy n pha khí – sol khí – mây m a.

­

ế ố ờ ế ộ ượ Tác đ ng các y u t th i ti t, khí t ng.

­

ụ ề ễ ề ầ ấ Lan truy n ô nhi m t m xa, lan truy n b i hô h p trên qui mô vùng và

qui mô toàn c u.ầ

ọ ằ ệ ắ ầ ậ ỹ Các k  thu t quan tr c và phân tích thành ph n hóa h c b ng v  tinh ­

­

ạ ớ ứ ỏ Tác h i t i s c kh e.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 21

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ậ ấ ổ ­ Sol khí thay đ i khí h u trên Trái đ t.

ứ ễ 1.3.1 Tình hình nghiên c u ô nhi m không khí trên Th  Gi ế ớ i

ụ ễ ượ ứ ề ở ấ ả ướ ệ Ô nhi m b i khí đ c nghiên c u nhi u năm t c  các n t ặ c đ c bi t là ở

ướ ứ ở ỹ ẽ ể ấ ộ ớ các n ạ c phát tri n ngày m t m nh m . Các nghiên c u M  có qui mô l n nh t.

ứ ủ ệ ố ự ữ ư ầ Nh ng d  án toàn c u nh  ACE, các công trình nghiên c u c a h  th ng EPA

ế ớ ự ọ USA thu hút s  đóng góp các nhà khoa h c trên th  gi i.

ừ ướ ự ợ ủ ướ ự T  năm 1998, d i s  tài tr  c a IAEA, các n ợ   c trong khu v c Châu Á đã h p

ấ ạ ố ớ ử ụ ậ ạ ỹ ứ ụ tác nghiên c u b i hô h p t i các thành ph  l n s  d ng các k  thu t h t nhân phân

ầ tích thành ph n nguyên t ố .

ộ ố ướ ậ ả ư ỹ ề ụ ư ẩ M t s  n c quy mô nh  M , Nh t B n, Úc… đ a ra các tiêu chu n v  b i hô

ạ ộ ể ả ệ ứ ỏ ồ ướ ấ h p đ  b o v  s c kh e và sinh ho t c ng đ ng. Các n ử ụ c còn s  d ng c  k ả ỹ

ễ ậ ổ ứ thu t thăm dò lidar ( rada phát sáng dùng tia laze), vi n thám và t ộ    ch c các cu c

ủ ể ằ thám hi m b ng máy bay, tàu th y…

ổ ứ ố ế ợ ố ệ ừ ề ướ Trên th  gi ế ớ   t i, ch c qu c t ậ  UNSCEAR đã t p h p s  li u t nhi u n c

ề ả ớ ướ ộ ử ố ế và nhi u vùng khác nhau, v i kho ng 23 n c, chi m m t n a s  dân trên hành

ố ề ư ạ ầ tinh, và đ a ra con s  v  phông phóng x  trung bình toàn c u là 2,4 mSv/năm. Theo

ườ ệ ụ ộ ề ậ ộ ừ ạ ứ ạ ự ỗ đó, m i ng i, trong m t năm, nh n m t li u hi u d ng t các lo i b c x  t nhiên

ả Ở ề ế ề ả kho ng 2,4 mSv/năm. đây, li u chi u ngoài kho ng 1,1 mSv/năm (45%) và li u

ế ả chi u trong kho ng 1,3 mSv/năm (55%).

ề ướ ế ớ ứ ạ Nhi u n c trên th  gi ơ i có phông phóng x  cao h n m c trung bình nói trên.

ẳ ạ ướ ườ Ch ng h n, trong các n c Châu Âu và Châu Úc, môi tr ạ ng phóng x  trong lành

ấ ướ ệ ề ạ nh t là hai n ớ c Anh (UK) và Úc (Australia) v i phông phóng x  (hay li u hi u

ư ả ở ầ ạ ụ d ng trung bình) kho ng 1,6 mSv/năm. Nh ng, Ph n lan (Finland) l i có phông

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 22

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ế ế ạ ấ ầ phóng x  r t cao; g n 8 mSv/năm, k  đ n là Pháp (France) và Tây ban nha (Spain)

ớ ầ v i g n 5 mSv/năm.

ế ư ữ ố ộ ườ ứ ạ ự Th  nh ng, có nh ng vùng, dân chúng s ng trong m t môi tr ng b c x  t

ư ở ấ Ấ ộ nhiên r t cao, nh Ramsar (Iran), Kerala ( n đ ), Guarpapi (Braxin) và Yangjang

ộ ố ố ở ườ ậ ỡ (Trung Qu c). M t s  ngôi nhà Ramsar ng ề ứ ạ i dân nh n li u b c x  vào c  132

ế ớ ứ ơ ả ầ mSv/năm, cao h n m c trung bình th  gi i kho ng 50 – 70 l n.

ấ ả ươ ế ụ ứ ự ệ ẫ T t c  các ch ng trình nghiên c u v n đang ti p t c th c hi n và ngày càng

ộ ơ có qui mô r ng h n.

ứ ễ 1.3.2 Tình hình nghiên c u ô nhi m không khí ở ệ  Vi t Nam

ạ ộ ứ ệ ạ ượ Ở ướ  n c ta vi c nghiên c u đánh giá ho t đ  phóng x  đã và đang đ ế c ti n

ở ự ề ượ ự ủ ọ ướ hành ề  nhi u vùng nhi u khu v c và đ c s  quan tâm chú tr ng c a nhà n c

ư ủ ứ ề ề ọ ờ cũng nh  c a nhi u nhà khoa h c nh  đó cũng đã có nhi u công trình nghiên c u và

ộ ố ế ấ ị ả ạ đ t m t s  k t qu  nh t đ nh:

ộ ố ố ệ ư ở ố ị ườ ố M t s  s  li u đo trên các vùng dân c thành ph , th  xã, ven đ ng qu c

ứ ề ằ ỏ ườ ọ ộ ồ l , đ ng b ng và trung du đ u ch ng t môi tr ng (hay còn g i là phông) phóng x ạ

ằ ả ượ ự t nhiên n m trong kho ng 2 – 2,5 mSv/n, nói chung không v t quá phông trung

ế ớ ở ữ ế ạ ấ ắ ỏ ủ bình c a th  gi i. Còn nh ng vùng m  phóng x  và đ t hi m (Tây B c), graphit

ọ ờ ể ả ộ ượ (vùng Qu ng Nam) hay sa khoáng (d c b  bi n Trung b ) …, hàm l ng các

ố ứ ạ ạ ấ ơ ơ nguyên t phóng x  trong đ t đá cao h n, và phông phóng x  cũng cao h n m c

ữ ự ữ ặ ả ầ ỏ trung bình kho ng 1,5 – 2 l n. Có nh ng khu v c, gi a thân các m  qu ng, phông

ề ầ ề ằ ả ạ ơ ệ ụ phóng x  cao h n nhi u l n, li u hi u d ng n m trong kho ng 10 – 30 mSv/n.

ứ ệ ạ ớ Tuy nhiên vi c nghiên c u phóng x  trong không khí còn khá m i và ít có các

ứ ặ ệ ạ ộ ự ễ ạ ạ công trình nghiên c u đ c bi t là s  ô nhi m phóng x  và ho t đ  phóng x  riêng

ạ t ự ụ ể i các khu v c c  th .

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 23

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ứ ụ ễ ở ố ồ ạ  Nghiên c u ô nhi m b i khí Đà L t và thành ph  H  Chí Minh

ừ ứ ệ ạ ở ắ ạ T  năm 1992, Vi n Nghiên c u H t nhân ứ    Đà L t đã quan tr c và nghiên c u

ụ ộ ổ ở ố ồ ế ệ ố m t cách có h  th ng b i khí t ng Thành ph  H  Chí Minh. Các k t qu  đ ả ượ   c

ệ ề ặ ọ ườ ở báo cáo đ u đ n hàng năm cho S  Khoa h c và Công ngh  Môi tr ố ng Thành ph .

ậ ở ứ ệ ạ ứ ể ạ Tháng 8/1996, Vi n nghiên c u h t nh n ụ    Đà L t chuy n sang nghiên c u b i

ấ ờ ế ị ươ ạ ấ ợ hô h p nh  có thi t b  do ch ng trình h p tác vùng cung c p ( SFU ). Tr m quan

ắ ạ ố ươ ủ ứ ượ ị ế ậ ế ậ tr c t i thành ph  Tr ng Đ nh và Th  Đ c đ c thi ạ   t l p đã ti n hành nh n d ng

ễ ầ ồ ố ủ ụ ấ ự các ngu n phát ô nhi m d a trên thành ph n nguyên t c a b i hô h p.

ộ ả ậ ợ ứ ở ạ ọ ố ớ M t nhóm tác gi Nh t h p tác v i nhóm nghiên c u Đ i h c Qu c gia

ố ồ ứ ụ ơ ử Thành ph  H  Chí Minh đang nghiên c u khí ( SO ₂, NOx…) và b i l ổ    l ng t ng

c ng.ộ

ụ ở  Ô nhi m b i khí  ễ ộ  Hà N i

ấ ượ ừ ụ ứ ệ ả ơ T  năm 1998 b i hô h p đ c nghiên c u bài b n và toàn di n h n, hàm l ượ   ng

ắ ố ớ ượ ụ ượ b i đ c quan tr c hàng ngày cùng v i các thông s  khí t ư ậ ố ng nh  v n t c gió

ượ ệ ộ ộ ẩ ấ ầ ị ệ ố ệ trung bình, l ư ng m a, nhi t đ , đ   m, t n su t ngh ch nhi t và các s  li u khí

ng…ượ t

ứ ề ấ ả ị ở ể Quá trình nghiên c u đã kh o sát r t nhi u đ a bàn các đi m trong thành ph ố

ừ ề ế ắ ỉ ượ và các t nh thành trên mi n B c. T  tháng 9/1999 đ n nay, hàm l ng b i đ ụ ượ   c

ố ượ ầ ầ ắ ấ ộ ẫ quan tr c theo t n su t 2 ngày đêm trong m t tu n. S  l ế   ng m u thu góp cho đ n

ớ ẫ nay đã lên t i vài nghìn m u.

ừ ế ạ ắ ớ ế ị T  năm 2001 đ n nay hai tr m quan tr c v i 3 thi ạ   ẫ t b  thu góp m u đang ho t

ụ ầ ộ ộ đ ng liên t c 2 ngày đêm trong m t tu n.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 24

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ƯƠ Ố ƯỢ ƯƠ Ệ CH NG 2: Đ I T NG VÀ PH Ự NG PHÁP TH C NGHI M

Ố ƯỢ Ứ 2.1.  Đ I T NG NGHIÊN C U

ừ ờ ể ượ ở ộ ộ ỉ ồ th i đi m 1/08/2008, khi đ c m  r ng bao g m toàn b  t nh Hà Tây Tính t

ộ ở ủ ầ ộ ộ ỉ ủ (cũ), m t ph n các t nh Hòa Bình và Vĩnh Phúc thì Th  đô Hà N i tr  thành m t th

ớ ớ ộ ườ ứ ạ ủ ạ ộ ị ừ đô r ng l n v i môi tr ng đa d ng và ph c t p.Th  đô Hà N i có v  trí t 20°53'

ế ắ ộ ộ ế đ n 21°23' đ  vĩ B c và 105°44' đ n 106°02' đ  kinh Đông, trong vùng tam giác

ầ ổ ồ ỡ ượ ắ ở ấ châu th  sông H ng, đ t đai m u m , trù phú đ c che ch n ắ  phía B c ­ Đông

ắ ở ả ả ở ả ở B c b i d i núi Tam Đ o và phía Tây ­ Tây Nam b i dãy núi Ba Vì ­ T n Viên.

ả ổ ế ề ấ ố ố ộ K t qu  t ng đi u tra dân s  ngày 1/4/2009 cho th y, dân s  Hà N i là 6.448.837

ườ ệ ệ ậ ố ồ ị ng i sinh s ng trên di n tích 3.328,89km2 bao g m 10 qu n, 1 th  xã và 18 huy n

ủ ữ ạ ộ ị ươ ậ ượ ầ ư ự ộ ngo i thành. Th  đô Hà N i là m t trong nh ng đ a ph ng nh n đ c đ u t tr c

ế ừ ướ ự ủ ề ệ ấ ớ ti p t n c ngoài nhi u nh t, v i 1.681,2 tri u USD và 290 d  án. Th  đô cũng là

ệ ướ ủ ể ạ ị đ a đi m c a 1.600 văn phòng đ i di n n ạ ơ ở ả   c ngoài, 14 KCN cùng 1,6 v n c  s  s n

ơ ấ ủ ệ ệ ế ấ ự xu t công nghi p. Công nghi p và xây d ng đóng góp đ n 41,8% vào c  c u c a

ế ủ ứ ả ộ ỉ ề n n kinh t Hà N i và ch  đóng góp kho ng 5% trong m c tăng GDP chung c a toàn

ị ả ủ ệ ạ ấ ổ ỷ Th  đô. T ng giá tr  s n xu t ngành công nghi p trong năm 2009 đ t trên 90.600 t

ệ ướ ế ệ ướ ồ đ ng, trong đó, công nghi p nhà n c chi m 23,3%, công nghi p ngoài nhà n c

ầ ư ướ ự ế ố ế ế ậ chi m 32,4% và khu v c có v n đ u t n c ngoài chi m đ n 44,3%. Chính vì v y

ủ ữ ệ ố ọ ị ộ Th  đô Hà N i đã và đang gi vai trò và v  trí vô cùng quan tr ng trong h  th ng

ộ ị ệ ớ ự ự ể ể chính tr  xã h i và kinh t ế ở Vi t Nam. Cùng v i s  phát tri n đó là s  phát tri n

ọ ỹ ệ ế ậ ớ ế ị ệ ạ ủ c a khoa h c k  thu t và công ngh  ngày càng tiên ti n v i các thi t b  hi n đ i là

ườ ậ ợ ệ ọ ậ ứ môi tr ng thu n l i cho vi c h c t p và nghiên c u.

ể ủ ự ế ọ ỹ ậ ủ ủ ộ ị S  phát tri n c a kinh t , chính tr , xã h i và khoa h c k  thu t c a Th  đô Hà

ứ ạ ủ ạ ề ữ ể ạ ộ ườ N i cũng t o nên nh ng đi m đáng lo ng i v  tình hình ph c t p c a môi tr ng

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 25

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ườ ứ ổ ữ ỏ ặ đ c bi t là môi tr ư ng không khí đòi h i có nh ng nghiên c u t ng quan cũng nh

ế ề ườ ườ ặ ế ứ h t s c chi ti t v  môi tr ng nói chung và môi tr ng không khí nói riêng đ c bi ệ   t

ự ườ ễ ạ ườ ễ là s  ô nhi m môi tr ng và ô nhi m phóng x  trong môi tr ng không khí.

Ạ Ộ Ạ Ị ƯƠ 2.2. XÁC Đ NH HO T Đ  PHÓNG X  THEO PH Ổ NG PHÁP PH

GAMMA

ệ ố ể ị 2.2.1. D ch chuy n gamma_H  s  phân nhánh.

ể ị  D ch chuy n gamma

ặ ườ ạ ở ạ Phân rã alpha ho c beta th ộ ạ ng t o ra m t h t nhân con tr ng thái kích thích

ứ ử ề ẽ ạ ạ ằ và h t nhân con này s  kh  kích thích b ng cách b c x  các tia gamma. Đi u này

ể ứ ạ ộ ư ệ ề ặ ặ ạ ẫ ớ d n t i vi c các h t nhân có th  b c x  m t ho c nhi u tia gamma, đ c tr ng cho

ượ ộ ạ ủ ạ ữ ệ ự s  chênh l ch năng l ạ ng gi a các tr ng thái n i t i c a h t nhân.

226Ra b  phân rã alpha s  t o thành

222Rn.

ạ ự ụ ạ ẽ ạ ị Ví d : khi h t nhân phóng x  t nhiên

ườ ớ ượ ả Quá trình này th ng kèm theo phân rã gamma v i năng l ng kho ng 186,21 keV.

ệ ượ ế  Hi n t ộ ng bi n hóa n i

ử ạ ể ạ ộ ớ Có m t quá trình kh  tr ng thái kích thích khác có th  c nh tranh v i phân rã

ượ ọ ệ ượ ế ộ ượ gamma đ c g i là hi n t ng bi n hóa n i. Trong quá trình này, năng l ng chênh

ứ ạ ướ ạ ẽ ả ươ ườ ệ l ch không b c x  ra d i d ng photon mà s  x y ra t ng tác tr ệ   ự ng đa c c đi n

ỹ ạ ộ ỏ ừ ớ t v i các electron qu  đ o và tách m t trong các electron này ra kh i nguyên t ử   .

­

ượ ả ớ ề ơ ượ ế Năng l ng truy n cho electron ph i l n h n năng l ng liên k t thì quá trình này

ổ ế ớ ả ổ ệ ự ộ ệ ớ m i x y ra. Ph  bi n hóa n i là ph  l ch, đây chính là s  khác bi t v i phân rã β

ứ ạ ượ ạ mà trong đó các electron b c x  đ ấ   c t o ra trong chính quá trình phân rã. Xác su t

a = ic

ượ ặ ở ệ ố ế ứ ộ ả x y ra quá trình này đ c đ t ra b i h  s  bi n hóa n i trong công th c sau

I ic Ig

(2.1)

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 26

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ố ế ườ ử ằ ộ Trong đó αic là h  s  bi n hoán n i, I ộ ic là c ng đ  kh  kích thích b ng cách

γ  là c

ể ạ ườ ứ ử ằ ạ ộ ứ b c x   electron chuy n hóa, I ng đ  kh  kích thích b ng cách b c x  tia

gamma.

ệ ố  H  s  phân nhánh

ệ ố ư ặ ấ ạ H  s  phân nhánh ký hi u I ứ ệ γ  là xác su t phát ra b c x  gamma đ c tr ng có

γ trong m i phân rã c a h t nhân m . Th

ượ ủ ẹ ạ ỗ ườ ệ ố năng l ng E ủ   ng h  s  phân nhánh c a

γ đ

S tia b c x gamma c n ng l ng E

� � �� ���c phﾸt ra

� � �

ượ ư ặ ượ ứ gamma có năng l ng đ c tr ng E c tính theo công th c:

I

g =

100 ph n r c a h t nh n m

� �� � � �

g (2.2)

ả ộ ố ạ ệ ố ượ ủ

ng và h  s  phân nhánh c a m t s  v ch gamma ậ ộ ố ủ ố B ng 2.1: Năng l ặ ư đ c tr ng c a m t s  nguyên t dùng trong khóa lu n

137Cs

ượ ệ ố Nguyên tố Năng l ng (KeV) H  s  phân nhánh (%)

214Pb

661,65 KeV 85,1%

212Pb

351,92 KeV 35,1%

214Bi

238,63 KeV 43,3%

40K

609,312 KeV 44,6%

7Be

1461 KeV 11%

208Tl

477,61 KeV 10,52%

235U

583,19KeV 30,4%

185,71KeV 57,2%

ạ ị ươ ổ ạ ộ 2.2.2. Xác đ nh ho t đ  phóng x  theo ph ng pháp ph  gamma

ạ  Ho t đ  phóng x ạ ộ

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 27

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ạ ộ ạ ủ ủ ụ ạ ộ ộ Đ  phóng x  c a không khí ph  thu c vào ho t đ  phóng x  riêng c a Rađi,

ứ ộ ể ậ Radon, Beli, Urani, Thori, Kali và Cesi…. Vì v y đ  đánh giá m c đ  an toàn phóng

ủ ạ ả ầ ồ ị ị ạ ộ ạ ủ x  c a không khí c n ph i xác đ nh ho t đ  phóng x  riêng c a các đ ng v  phóng

ườ ạ ộ ạ ượ ị ươ ạ x  trên. Thông th ng ho t đ  phóng x  đ c xác đ nh theo ph ng pháp ph ổ

ơ ở ủ ươ ư gamma. C  s  c a ph ng pháp nh  sau:

α β ỗ ồ ặ ạ ị ể M i đ ng v  phân rã phóng x  ho c ặ  ho c ộ ố ứ    có th  kèm theo phát m t s  b c

ư ặ ượ ư ặ ố ố ạ x  gamma đ c tr ng có năng l ng hoàn toàn đ c tr ng cho nguyên t đó. S  tia

ượ ị ừ ẫ ị ờ gamma có năng l ng xác đ nh phát ra t ộ ơ  m u trong m t đ n v  th i gian t ỷ ệ ớ    v i l

γ

ạ ộ ạ ủ ố ố ứ ạ ư ặ ượ ho t đ  phóng x  c a nguyên t [7]. S  b c x  gamma đ c tr ng có năng l ng E

ừ ẫ ị ờ ượ ứ ị phát ra t ộ ơ  m u trong m t đ n v  th i gian đ c xác đ nh theo công th c :

n  γ = Iγ H (2.3)

ạ ộ ạ ẫ Trong đó: H là ho t đ  phóng x  có trong m u.

ườ ệ ố ộ ượ Iγ là c ng đ  tia gamma (h  s  phân nhánh) có năng l ng E γ

γ ớ ượ ế ố ị V i tia gamma có năng l ị ng xác đ nh, I  bi t, xác đ nh s  tia gamma năng

γ phát ra t

ừ ẫ ộ ơ ị ờ ẽ ế ạ ộ ạ ượ l ng E m u trong m t đ n v  th i gian s  bi ủ   t ho t đ  phóng x  H c a

ể ị ị ụ ự ệ ấ ỉ ẫ ồ đ ng v  có trong m u. Đ  xác đ nh n ầ ủ   γ d a vào di n tích đ nh h p th  toàn ph n c a

ư ặ ứ ạ b c x  gamma đ c tr ng.

ộ ế ạ ỉ ộ ơ ừ ụ ầ ấ ố G i nọ 0 là t c đ  đ m t i đ nh h p th  toàn ph n đã tr  phông trong m t đ n v ị

ε ệ ố ạ ỉ ầ ủ ạ ụ ệ ấ ấ ờ th i gian,   là hi u su t ghi tuy t đ i t i đ nh h p th  toàn ph n c a v ch gamma

ư ặ đ c tr ng, ta có:

n0 =   nε γ (2.4)

ự ủ ệ ẫ ầ ổ ờ ử ụ   Th c nghi m đo ph  gamma c a m u c n phân tích trong th i gian t, s  d ng

ươ ổ ẫ ẫ ị ượ ch ng trình phân tích ph  m u phân tích và m u phông. Xác đ nh đ ệ c di n tích

ụ ấ ầ ờ ừ ỉ đ nh h p th  toàn ph n đã tr  phông trong th i gian t là s.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 28

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

0 đ

=

n

ố ộ ế ừ ượ ứ ị T c đ  đ m đã tr  phông là n c xác đ nh theo công th c:

0

s t

(2.5)

=

H

ứ ừ ứ T  công th c (2.4) và công th c (2.5), ta có:

0n Ig

(2.6) e

γ xác đ nh,

ừ ứ ấ ậ ớ ượ ị T  công th c (2. ỗ ạ 6) nh n th y v i m i v ch gamma có năng l ng E

ế ế ệ ố ạ ỉ ụ ệ ấ ầ ấ Iγ  đã bi ế t, n u bi t hi u su t ghi tuy t đ i t ự   i đ nh h p th  toàn ph n và th c

ệ ị ẽ ượ ủ ồ ạ ộ ẫ ị nghi m, xác đ nh đ ượ 0 ta s  tính đ c n c ho t đ  H c a đ ng v  có trong m u.

ệ ạ ỉ ấ ầ ượ ự ị ườ ấ Hi u su t ghi t ụ i đ nh h p th  toàn ph n đ c xác đ nh d a vào đ ng cong

ệ ệ ố ẽ ượ ố ệ ứ ạ ấ hi u su t ghi. H  s  phân nhánh s  đ ả c tra c u trong các b ng s  li u h t nhân.

ả ư ư ượ ủ ứ ệ ố Trong b ng 2. ặ 2 đ a ra các đ c tr ng năng l ng và h  s  phân nhánh c a b c x ạ

ư ủ ạ ặ ồ ị ự gamma đ c tr ng c a các đ ng v  phóng x  trong t nhiên [9] .

ả ỉ ườ ộ ạ ồ ấ ị B ng 2.2: Các đ nh gamma có c ng đ  m nh nh t do các đ ng v  phóng x ạ

ự t nhiên phát ra.

Năng l ngượ

7Be

ỳ Chu k  bán rã ườ C ng đ ươ t Ghi chú Đ ngồ   vị gamma  (keV) ộ  ố   ng đ i (%)

11

53,22 ngày 10,44 Can nhi u t ễ ừ 228Ac 477,60

4,563 10

40K

(cid:0) ngày 10,66 1460,82

ỗ Chu i phân rã c a ủ 235U

235U

11

ễ Can nhi u do

2,571 10

57,2 185,72 (cid:0) ngày ả

223Ra, 226Ra  và 230Th là 44,8%. C nầ   ồ   ph i nhi u chính ch ng ch p đ nh

ệ ậ ỉ

ệ ầ 10,96 ồ   C n hi u chính ch ng 143,76

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 29

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ậ ỉ ch p đ nh c a ủ 230Th

5,08 163,33

ử ụ 5,01 205,31

ề   ễ ấ Can nhi u r t nhi u. ỉ Không nên s  d ng đ nh này.

227Th

12,6 235,96 18,718 ngày 6,8 256,23

223Ra

Can nhi u t ễ ừ 228Ac 11,43 ngày 13,7 259,46

219Rn

Can nhi u t 10,8 271,23 ễ ừ 228Ac và    223Ra 3,96 giây

6,4 401,81

ỗ Chu i phân rã c a ủ 238U

12

1, 632 10

238U

ạ (cid:0) ngày 49,55 0,0697 ừ  ễ ấ Can nhi u r t m nh t 227Th. Không nên dùng.

4,8 63,28

234Th

ớ 92,37 2,81 24,10 ngày Nên dùng thêm v i các ỉ đ nh khác

92,79 2,77 ạ ễ ấ Can nhi u r t m nh t 228Ac. Can nhi u t ễ ừ ừ   tia­X

ị

ưở ễ Ả   Không b  can nhi u.  nh   ng c a trùng phùng h 1,021 1001,03

ủ t ng.ổ

234Pa

Can nhi u t 1,17 phút 0,391 766,37 ễ ừ 214Pb và    211Pb.

ạ ừ 0,075 258,19 ễ ấ Can nhi u r t m nh t 214Pb.

ễ

226Ra

235Ra và  Can nhi u do  230Th là 57,1%. C n ph i ả   ậ   nhi u chính ch ng ch p đ nhỉ

ầ 3,555 186,21 ệ ồ

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 30

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

35,60 351,93

214Pb

ễ ừ 18,414 295,22 ộ Can nhi u m t chút t 212Bi 26,8 phút Can nhi u t

ễ ừ 224Ra và  nhả 242,00 7,258 ưở h

ủ ỉ ng c a đ nh 238,63 keV c a ủ 212Pb

ệ Hi u chính TPT 609,31 45,49

15,31 1764,49

214Bi

ệ 19,9 phút 1120,29 14,91 Hi u chính TPT (trùng phùng t ng)ổ

ệ Hi u chính TPT 1238,11 5,831

2204,21 4,913

210Pb

ễ ừ 8,14 x 103 ngày 4,25 46,54 ộ Can nhi u m t chút t 231Pa

ỗ Chu i phân rã c a ủ 232Th

232Th

ễ Can nhi u m nh t ừ 234Th. 5,13 x 1012 ngày 63,81 0,27 ạ   Không nên dùng

ệ Hi u chính TPT 25,8 911,20

228Ac

ệ Hi u chính TPT 15,8 968,97

6,15 giờ 338,32 11,27 ệ Hi u chính TPT +Can   ễ ừ 223Ra và 214Bi nhi u t

ệ Hi u chính TPT 964,77 4,99

212Pb

ỉ ầ 43,6 238,63 C n tách đ nh 242,00 keV c a ủ 214Pb 10,64 giờ ệ Hi u chính TPT +Can 300.,09 3,18 nhi u t ễ ừ 231Pa

212Bi

ệ 727,33 6,74 ễ Hi u chính TPT +Can ừ 228Ac ạ nhi u m nh t 60,54 phút

1,51 1620.74

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 31

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ 2614,51 99,7 Hi u chính TPT

208Tl

ệ 30,4 Hi u chính TPT 583,19

3,060 phút ệ 12,5 Hi u chính TPT 860,56

510,7 22,6 ệ Hi u chính TPT +trùng ủ ớ ỉ v i đ nh h y 511 keV

ư ả ỉ ượ ườ ộ ươ B ng 2.2 đ a ra chu kì bán rã, đ nh năng l ng và c ng đ  t ố ủ ng đ i c a các

ủ ạ ạ ồ ỗ ị ị ồ đ ng v  phóng x , trong đó có các đ ng v  phóng x  trong chu i phân rã c a uran và

ệ ượ ằ Ở ộ ư ể thori có th  phát hi n đ ổ ế c b ng ph  k  gamma. c t chú thích có đ a ra h  s ệ ố

ố ớ ệ ự ể ệ ề ấ ọ ỉ ỉ ệ   ể đ  giúp cho vi c l a ch n đ nh phân tích. Đ i v i nhi u đ nh, có th  xu t hi n hi u

ứ ễ ậ ỉ ng can nhi u do các đ nh lân c n gây ra.

ườ ệ ấ  Đ ng cong hi u su t ghi

ạ ộ ạ ị ươ ổ Trong bài toán xác đ nh ho t đ  phóng x  theo ph ng pháp ph  gamma ta quan

ớ ệ ố ồ ị ệ ấ ả ự ụ ượ tâm t i hi u su t ghi tuy t đ i. Đ  th  mô t ộ  s  ph  thu c vào năng l ệ   ủ ng c a hi u

ấ ượ ọ ườ ộ ủ ự ệ ệ ấ ấ su t ghi đ c g i là đ ụ ng cong hi u su t ghi. S  ph  thu c c a hi u su t ghi vào

i

e

= (cid:0)

E

ln

(ln

/ ln

)

ia

E 0

ượ ạ năng l ng có d ng:

(2.7)

ệ ố ỷ ệ ượ l , E là năng l ng. V i ớ ia  là các h  s  t

ự ể ườ ệ ố ạ ỉ ệ ấ ầ Đ  xây d ng đ ấ ng cong hi u su t ghi tuy t đ i t ụ i đ nh h p th  toàn ph n ta

ứ ạ ẫ ẩ ồ ị ạ ộ dùng các m u chu n ch a các đ ng v  phóng x  đã bi ế ướ t tr ạ   c ho t đ  phóng x ,

ượ ủ ứ ạ ệ ố ư ặ các năng l ng và h  s  phân nhánh c a b c x  gamma đ c tr ng.

γ là h  s  phân nhánh c a b c x

ạ ộ ạ ủ ọ ồ ị ệ ố G i H là ho t đ  phóng x  c a đ ng v , I ủ ứ ạ

γ, t là th i gian đo ph  gamma.

ượ ặ ờ ổ gamma có năng l ư ng đ c tr ng là E

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 32

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

γ đ

ố ứ ạ ừ ẫ ượ S  b c x  gamma phát ra t ờ  m u trong th i gian đo t là N c tính theo công

th c:ứ

Nγ = IγH t                                                            (2.8)

ụ ừ ệ ệ ấ ầ ấ ọ ỉ G i S là di n tích đ nh h p th  toàn ph n đã tr  phông, hi u su t ghi [4] đ ượ   c

e =

tính theo công th c:ứ

S = I .H.t

0n I .H

(2.9) g g

ừ ạ ỉ ụ ấ ố ộ ế Trong đó: n0 là t c đ  đ m đã tr  phông t i đ nh h p th  toàn ph n c a b c x ầ ủ ứ ạ

ặ ượ ấ ừ ổ ẫ ẩ ế ạ ộ ư gamma đ c tr ng có năng l ng l y t ph  m u chu n. Bi ạ   t ho t đ  phóng x  H

γ.

ẫ ạ ị ủ ứ ạ ặ ư ượ ủ ồ c a đ ng v  phóng x  có trong m u, bi ế γ c a b c x  đ c tr ng năng l t I ng E

ừ ứ ị ượ ệ ố ạ ỉ ệ ấ ấ T  công th c (2.9) ta xác đ nh đ c hi u su t ghi tuy t đ i t i đ nh h p th ụ

ượ ứ ề ố ị ầ toàn ph n năng l ng E ệ   ố γ, theo công th c truy n sai s  [4], sai s  khi xác đ nh hi u

ấ su t ghi:

I

2

2

2

e = e

(

)

(

)

(

)

S + S

H + H

I

D D D g D (2.10) g

ệ ố ạ ỉ ừ ậ ầ ứ ụ ệ ấ ấ ợ ớ T  t p h p hi u su t ghi tuy t đ i t i đ nh h p th  toàn ph n  ng v i năng

ư ủ ự ặ ườ ệ ấ ượ l ng đ c tr ng c a gamma khác nhau, xây d ng đ ng cong hi u su t ghi ph ụ

ộ ượ ừ ườ ấ ệ ấ ạ thu c vào năng l ng. T  đ ệ ng cong hi u su t ghi bi ế ượ t đ c hi u su t ghi t i các

ượ ứ ị ượ ỉ đ nh năng l ng quan tâm, thay vào công th c (2.5) ta xác đ nh hàm l ạ ộ   ng ho t đ  H

́ ố ượ ẫ ị ủ ồ ạ ộ ị ̣ ủ ồ c a đ ng v  trong m u đo có kh i l ng m. Ho t đ  riêng c a đ ng v  phong xa có

ượ ứ trong không khí đ c tính theo công th c:

=

H

0

H V

(2.11)

ể ẫ ượ ậ V i ớ V là th  tích m u khí đ ợ c t p h p

Ệ Ổ Ế Ẫ 2.3. H  PH  K  GAMMA BÁN D N ORTEC

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 33

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ơ ồ ố ủ ệ ổ ế ẫ 2.3.1. S  đ  kh i c a h  ph  k  gamma bán d n ORTEC

ạ ộ ồ ạ ượ ị ơ ở ị ườ ộ ủ Ho t đ  đ ng v  phóng x  đ c xác đ nh trên c  s  đo c ng đ  c a các tia

ủ ế ử ụ ổ ế ệ ề ệ ệ ổ gamma. Hi n nay vi c đo ph  gamma ch  y u s  d ng các h  ph  k  nhi u kênh

ẫ ớ v i các detector bán d n (Ge) [14,15].

ơ ồ ệ ổ ế ủ ộ ậ ẫ ạ   Hình 2.1. S  đ  h  ph  k  gamma bán d n ORTEC c a B  môn V t lý h t

ườ nhân – Tr ng ĐHKHTN – ĐHQGHN.

ộ ệ ổ ế ẫ ồ ế M t h  ph  k  gamma bao g m: detector bán d n siêu tinh khi t HPGe, các h ệ

ệ ử ổ ộ ế ư ề ổ ươ ế ế ạ ạ ự ố đi n t nh  ti n khuy ch đ i, khuy ch đ i ph , b  bi n đ i t ng t s  (ADC),

ề ể ộ ồ máy phân tích biên đ  nhi u kênh (MCA), ngu n nuôi áp… Ngoài ra, còn có th  có

ư ẩ ậ ộ các b  ph n nh  máy phát xung chu n…

ơ ồ ệ ẫ ổ ế Hình 2.1 trình bày s  đ  h  đo ph  gamma bán d n siêu tinh khi t HPGe t ạ ộ  i B

ạ ậ ườ ạ ọ ự ọ môn V t lý H t nhân Tr ng Đ i h c Khoa h c T  nhiên ­ ĐHQGHN.

ử ụ ổ ế ậ ớ ẫ   ệ Trong   Lu n   văn   này,   đã   s   d ng   h   ph   k   gamma   v i   detector   bán   d n

ế ế ạ ạ ằ Germani siêu tinh khi ệ t (HPGe) làm l nh b ng đi n do hãng ORTEC ch  t o.

ứ ạ ầ ươ ớ ậ ủ ấ Khi b c x  gamma bay vào đ u dò, do t ng tác c a gamma v i v t ch t, các

ẽ ượ ệ ầ ố ượ ệ ặ ặ c p đi n tích trong đ u dò s  đ c hình thành. S  l ng c p đi n tích này t  l ỉ ệ ớ    v i

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 34

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ượ ị ấ ệ ử ủ ầ ố năng l ng c a tia gamma b  m t đi trong đ u dò. Các kh i đi n t ệ  có nhi m v  x ụ ử

ị ướ ạ ể lý các xung, sau đó hi n th  trên máy tính d ố ủ i d ng phân b  c a tia gamma đ ượ   c

ậ ượ ghi nh n theo năng l ng.

ệ ổ ế ồ ấ Hình 2.2. Bu ng chì ORTEC trong h  ph  k  gamma phông th p ORTEC

ượ ặ ấ ả ả ồ Detector đ c đ t trong bu ng chì do hãng ORTEC s n xu t [15]. Hình  nh cho

ử ụ ậ ồ ượ ở bu ng chì s  d ng trong lu n văn này đ c cho hình 2.2

ư ư ồ ặ ỹ (cid:0) Đ c tr ng k  thu t c a bu ng chì nh  sau: ậ ủ

ấ ạ ­ Chì là lo i chì phông th p

ậ ệ ể ạ ằ ồ ồ ế ­ V t li u đ  lót bu ng đo b ng thi c siêu s ch và đ ng 1mm không oxy đ ể

ạ ừ ứ ạ lo i tr  b c x  tia X do chì phát ra.

ở ủ ắ ố ớ ấ ả ể ề ắ ậ ỉ ­ Khe h  c a n p đ y có th  đi u ch nh đ i v i t ế ộ t c  các ch  đ  che ch n

:

(cid:0) Đ c tính ặ

ộ ắ ­ Đ  che ch n : 4 inches

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 35

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ượ ả ọ ­ Tr ng l ng kho ng 1200 kg

­ Đ ng kính bu ng chì: sâu 16 inches

­ Chân dài 27 inches (cid:0)

(cid:0) ườ ồ ườ đ ng kính 11 inches

27 inches

­ Chi u cao chân bàn có th  đi u ch nh đ

ể ề ề ỉ ượ ừ c t 25 inches ­ 27 inches

­ Đ ng kính trong c a l

ủ ỗ ắ ườ ớ ồ c m chân bàn v i bu ng chì 4,5 inches.

̀ ́ ̀ ̀ ử ̣ ̉ 2.3.2. Phân mên ghi nhân va x  ly phô MAESTRO 2.2

́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ượ ̉ ̣ Phô gamma đ ̉  c thu nhân băng phân mêm MAESTRO. Phân mêm nay co thê

́ ̀ ́ ơ ươ ợ ượ ̉ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ giao tiêp v i bang mach MCA kê ca trong tr ̀ ng h p bang mach nay đ c đăt ̣ ở

́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ượ ̉ ̣ may tinh khac khi phân mêm MC server đ ̀ c tai xuông va chay. Sau khi phân mêm

́ ́ ́ ́ ́ ượ ̉ ượ ả ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀ nay đ c thiêt lâp chinh xac, trang thai cua b ng mach co thê đ c truy nhâp thông

̉ ượ ̣ ́ qua cac biêu t ng đăt ngay trên desktop.

̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ơ ̣ ̣ ̣ ́ MAESTRO la phân mêm co giao diên thân thiên v i ng ̀ ươ ử i s  dung. Man hinh

̀ ̀ ̀ ̃ ́ ́ ́ ̃ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉  cua phân mêm MAESTRO giup cho viêc theo doi thi nghiêm môt cach dê dang. Phô

́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ượ ̣ ̉ gamma thu nhân đ ượ ư c t ̀  phô kê đ c quan sat on­line trong suôt qua trinh lam thi ́

̣ nghiêm.

̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ư ̣ ̉ ̉ ́ Ngoai ch c năng thu nhân phô on­line, phân mêm MAESTRO con co đây đu cac

́ ́ ̀ ̀ ̀ ự ư ̉ ̣ ̉ ́ ch c năng khac cua môt phân mêm phân tich phô gamma off­line, bao gôm: xây d ng

́ ́ ̀ ượ ̉ ̣ ̉ ̉ ̣ ̉ ́ cac đ ̀ ươ ng chuân cho hê phô kê (năng l ng, phân giai, hiêu suât ghi), tim đinh t ự

̀ ̀ ́ ̀ ự ươ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ́ đông va phân tich phô gamma t ư  đông, phân tich t ng đinh cho ng ́ ̀ i lam thi nghiêm

̀ ̣ tuy chon.

́ ́ ̀ ̀ ̀ ượ ự ̣ ̣ ̉ ̣ Viêc   tinh   diên   tich   đinh   trong   phân   mêm   MAESTRO   đ c   th c   hiên   băng

́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̀ ươ ́ ơ ́ ơ ưở ư ượ ph ng phap lam kh p phi tuyên v i ham h ́ ng  ng khac nhau. Ham đ c chung

́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ự ươ ươ ơ ̣ ̣ tôi l a chon th ̀ ng co dang gauss. Ph ̀ ng phap lam kh p phi tuyên dung trong phân

́ ́ ̀ ̃ ́ ́ ợ ̉ ̣ mêm MAESTRO cung cho phep tach cac đinh châp trong tr ̀ ̀ ươ ng h p cân thiêt. Do

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 36

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

́ ̀ ̀ ́ ̣ ử ̣ ̉ ̣ ̉ ̉ vây, co thê xem viêc s  dung phân mêm MAESTRO đê phân tich phô gamma thu

́ ̀ ́ ́ ́ ̉ ư ́ ư ̣ ̉ ̣ ượ ư đ c t ̀  phan  ng hat nhân ma chung tôi đang nghiên c u cho kêt qua kha tin cây.

̀ ̣ ̣ ̀ 2.3.3. Detector va hê che lam lanh

ượ ệ ằ ặ ạ Detector đ ộ c làm l nh b ng đi n,  theo m t quy trình nghiêm ng t sau:

(cid:0) ậ ệ ạ B t h  làm l nh

ẫ ượ ệ ạ Detector bán d n GE­ORTEC Model GEM40P4 đ ằ c làm l nh b ng đi n. Theo

ủ ế ượ ụ ạ ả khuy n cáo c a hãng ORTEC, detector nên đ c làm l nh liên t c ngay c  khi

ư ệ ệ ậ ạ không làm vi c [15]. Quy trình v n hành h  làm l nh nh  sau:

ậ ộ ư ậ ộ ổ ậ ộ ệ ế ạ ộ B t b   n áp, sau m t vài phút b t b  l u đi n, ti p theo b t b  làm l nh X­

ạ ừ ệ ộ ỡ ố ệ ộ ệ ể Cooler. Đ  làm l nh t nhi t  đ  phòng c  300K xu ng nhi ủ   t  đ  làm vi c c a

ướ ế ấ ả detector (d i 120K) ph i m t 24 ti ng .

ồ ể ừ ế ồ ậ ệ ế ạ ệ ộ ủ Sau 24 ti ng đ ng h  k  t khi b t h  làm l nh n u nhi ả   t đ  c a detector đ m

ớ ượ ệ ệ ả ệ ộ ủ ầ ả b o yêu c u m i đ c cho h  làm vi c. Chú ý ngay c  khi nhi t đ  c a detector đã

ệ ố ả ầ ượ ệ ế ơ ả đ m b o yêu c u cũng tuy t đ i không đ ệ ớ c cho h  làm vi c s m h n 24 ti ng k ể

ậ ệ ạ ừ t khi b t h  làm l nh.

ể ể ế ộ ệ ầ ụ Đ  ki m tra ch  đ  nhi t đ u tiên kích m c Maestro for windows. Khi ch ươ   ng

ươ ệ ấ ậ ấ ổ trình Maestro – ch ng trình ghi nh n và phân tích ph  xu t hi n  n vào nút Buffer

ử ổ ụ ọ ể đ  ch n detector 0001­MCB129. Sau đó kích m c Acquire. Sau khi c a s  Acquire

ử ổ ụ ụ ệ ấ ọ xu t hi n ch n m c properties for MCB 129. Sau khi c a s  m c properties for

ụ ử ụ ệ ệ ấ ấ ọ ổ ọ MCB 129 xu t hi n ch n m c status. C a s  status xu t hi n ch n m c Liver

ệ ộ ủ ượ ư ể ế ị detector temperature, khi đó nhi t đ  c a detector đ c hi n th . N u nh  nhi ệ ộ  t đ

ổ ế ệ ệ ả ầ ớ ả đ m b o yêu c u m i cho h  ph  k  làm vi c

(cid:0) ế ộ ệ ạ ọ Ch n ch  đ  làm vi c và đo đ c

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 37

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ụ ể ặ ế ộ ệ ế ạ ầ ọ ỉ ặ ệ ố Ban đ u ch n ch  đ  làm vi c  đ t h  s  khu ch đ i. C  th  đ t fine (ch nh

ỉ ặ ặ ậ tinh): 0,245 và coarse (ch nh thô): (cid:0) 4. Đ t m t tăng xung là 12 (cid:0) s. Sau đó b t cao

ố ớ ế ươ th  nuôi detector 2300 V . Đ i v i ch ổ ng trình phân tích ph  MAESTRO 32 cao

ỉ ượ ế ậ ệ ộ ủ ỏ ơ ộ th  ch  đ c b t khi nhi t đ  c a detector nh  h n 120 K. Vì m t lý do nào đó

ệ ộ ủ ế ự ộ ơ ượ ắ nhi t đ  c a detector cao h n 120 K cao th  t đ ng đ c ng t.

ế ộ ế ệ ẩ ọ ượ ẩ Sau khi ch n ch  đ  làm vi c ti n hành chu n năng l ng và chu n đ ườ   ng

ệ ướ ế ế ẫ ạ ẫ ạ ổ ấ cong hi u su t ghi theo h ng d n. Ti n hành đo đ c ph  các m u  theo k  ho ch.

(cid:0) ắ ệ ạ T t h  làm l nh

ổ ế ệ ộ ượ ử ụ Vì m t lý do nào đó h  ph  k  không đ ờ c s  d ng trong th i gian dài, có th  t ể ắ   t

ắ ệ ỉ ượ ắ ậ ộ ạ ạ ệ h  làm l nh. Khi t t h  làm l nh, chú ý ch  đ ạ t b t b  làm l nh X­Cooler, c t

ệ ố ắ ộ ư ườ ệ ấ ạ ợ tuy t đ i không t ệ t b  l u đi n. Trong tr ệ ng h p m t đi n h  làm l nh không làm

ớ ượ ệ ả ở ạ ệ ạ ệ ố ượ vi c ph i sau 24 h sau m i đ c cho h  làm l nh tr  l i. Tuy t đ i không đ c cho

ạ ể ừ ấ ệ h  làm l nh làm vi c l ệ ạ ướ i tr c 24 h k  t ệ  khi m t đi n [11,15].

ƯƠ Ấ Ạ Ẫ 2.4. PH NG PHÁP L Y VÀ  T O M U ĐO

ẫ ấ 2.4.1. Cách l y m u

ẫ ượ ờ ế ị ấ ẫ M u không khí đ ậ c thu th p nh  thi t b  l y m u khí Taifu do Liên Bang Nga ch ế

ở ệ ấ ẫ ượ ủ ầ ạ t o cho hình 2.3. H  l y m u đ ượ ặ ạ c đ  t i sân th ộ   ng c a tòa nhà cao t ng thu c

hóa Vi nệ

môi h cọ

quân tr ngườ

B   tộ ư ự s ­

quân l nhệ

s .ự

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 38

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Hình 2.3. Máy hút khí Taifu

(cid:0) (cid:0) ượ ặ ấ ọ ễ ọ (cid:0) ể Khí trong khí quy n đi qua phin l c ­ 15 đ c đ t trên ph u. Gi y l c coi

ư ộ ọ ế ệ nh  m t màng l c khí có ti t di n 60 x 80 cm.

ễ ọ ấ ọ ư ứ ạ ớ ạ   Trên hình 2.3 đ a ra hình d ng ph u l c có ch a gi y l c sol khí, v i các h t

ướ ấ ọ ạ ệ sol khí có kích th c µm đi qua, hi u su t l c đ t 99%.

ễ ặ ấ ọ Hình 2.4. Ph u đ t gi y l c sol khí

ư ượ ấ ộ ượ ẫ Trên máy l y m u có b  đo l u l ng không khí đã đ c hút vào, hay chính xác

ượ ọ ơ ớ ậ ố ể là l ng khí đi qua phim l c. Mô t hút khí v i v n t c là 1400 vòng /phút đ  hút

ọ ọ ượ ọ khí đi qua phim l c. Khi đi qua phim l c, sol khí đ c gi ữ ạ  l i trên màng l c, còn khí

3/h.

ư ượ ẫ ấ ượ ẩ đ c đ y ra ngoài. L u l ng l y m u khí là 2000m

ặ ấ ụ ớ ẫ M u đ ượ ấ ở ớ c l y l p không khí cách m t đ t 18,5m v i m c đích tránh đ ượ   c

ụ ộ ụ b i không khí c c b .

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 39

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ể ẫ ẫ ấ ờ ượ ấ ờ ừ Th i gian l y m u và th  tích m u đ ụ ớ c l y liên t c v i th i gian t ế  8 đ n 10

3 (cid:0)

ể ớ ừ ngày, v i th  tích t 100000 m 150000 m3.

ạ ộ ạ ủ ấ ị ọ 2.4.2. Xác đ nh ho t đ  phóng x  c a các ch t trên phin l c

ượ ố ạ ạ ọ Khi l ặ   ờ ng khi đi qua phin l c tăng theo th i gian, s  h t nhân phóng x  có m t

ạ ạ ồ ờ ạ   trên phin tăng, đ ng th i, các h t nhân trên phóng x  trên phin phân rã phóng x .

ạ ạ ậ ợ ớ ố ọ Quá trình t p h p các h t nhân trên phin l c hoàn toàn gi ng v i quá trình kích ho t.

0

ọ ư ượ ộ ơ ị ờ ể G i l u l ọ ng hay th  tích khí đi qua phin l c trong m t đ n v  th i gian là v

ộ ơ ố ạ ị ể ạ (m3/h),  n0 là s  h t nhân phóng x  quan tâm có trong m t đ n v  th  tích. S  h t ố ạ

ủ ồ ộ ơ ị ờ ạ ạ ị nhân c a đ ng v  phóng x  quan tâm t o thành trên phin trong m t đ n v  th i gian

là n0v0.

ủ ồ ố ạ ể ạ ọ ờ ị ờ   G i N là s  h t nhân c a đ ng v  phóng x  trên phin vào th i đi m t. Trong th i

ừ ố ạ ế ượ ậ ợ gian t t đ n t+dt s  h t nhân đ c t p h p trên phin là n ố ạ 0v0dt, còn s  h t nhân trên

λ ị phin b  phân rã là  Ndt

ạ ế ố ạ ờ ổ ượ ị S  h t nhân phóng x  bi n đ i trên phin trong th i gian dt là dN đ c xác đ nh

=

l

ứ theo công th c sau:

dN n v dt

Ndt

0 0

- (2.12)

ế ươ ượ ả Chia c  2 v  ph ng trình (2.12) cho dt ta đ c:

=

l

N

n v 0o

dN dt

(2.13) -

l

ả ươ ề ẽ ế ệ ầ ớ ượ ệ Gi i ph ng trình (2.13) v i đi u ki n ban đ u là n u t = 0 s  thu đ c nghi m:

=

N

e

)t

n v 0 0 (1 l

- (2.14) -

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 40

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ạ ả ạ ộ ế ậ ấ ọ ờ Ho t đ  phóng x  gi m theo quy lu t hàm e –mũ, do đó, n u ta g i th i gian l y

h thì s  h t nhân phóng x  t

h là:

l

ẫ ố ạ ạ ạ ờ m u là t ể i th i đi m t = t

=

N

e

(1

)ht

0

n v 0 0 l

- - (2.15)

ắ ầ ờ ờ G i tọ 1 là th i gian b t đ u đo khi đó t ơ . p = t1 – th chính là th i gian ph i

1 là N1 là:

l

ố ạ ả ạ ể ờ ạ S  h t nhân phóng x  có trong tiêu b n đo t i th i đi m t

l

t

t

p

h

- -

=

-

e

e

(1

)

N 1

(2.16)

n v 0 0 l

d = t2 – t1 chính là th i ờ

ạ ượ ế ờ ổ G i tọ 2 là th i gian k t thúc đo ph , khi đó đ i l ng t

2 đ

ổ ố ạ ả ạ ạ ể ờ ượ gian đo ph . S  h t nhân phóng x  trong tiêu b n t i th i đi m t c tính theo

l

công th c:ứ

l

l

l

t

t

p

h

t d

dt

=

e

e

e

)

N

2

N e 1

n v = 0 0 (1 l

- - - - -

(2.17)

ND

ố ạ ả ờ ạ S  h t nhân phân rã phóng x  trong kho ng th i gian đo là =N1 – N2 .

l

ứ ừ t công th c (2.5) và (2.6) ta có:

l

l

t

t

t

p

h

d

D = N

e

e

e

)

(1

)

n v 0 0 (1 l

- - - - - (2.18)

ệ ố γọ ư ố ứ ạ ủ ứ ạ ặ G i I  là h  s  phân nhánh c a b c x  đ c tr ng quan tâm. S  b c x

γ = Iγ. ND

ư ả ặ ổ ờ gamma đ c tr ng phát ra trong kho ng th i gian đo ph  là N ừ ể . T  bi u

l

ứ th c (2.18)  ta có

l

l

t

t

t

p

h

d

=

g

N

e

e

e

I g

)

(1

)

n v 0 0 (1 l

- - - - - (2.19)

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 41

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ố ạ ỉ εọ ệ ụ ệ ấ ầ ấ G i   là hi u su t ghi tuy t đ i t i đ nh h p th  toàn ph n, khi đó di n tích

l

ụ ầ ấ ượ ế ỉ đ nh h p th  toàn ph n thu đ c khi k t thúc đo là:

l

l

t

t

t

p

h

d

- - -

e=

g e

= - - (2.20) e e e I ) (1 )

Ng

S n v 0 0 (1 l

ự ế ồ ạ ườ ườ ớ ợ Th c t trong không khí t n t i hai tr ợ ng h p: Tr ứ ng h p th  nhât là v i

ơ ấ ề ớ ỳ ườ ứ ợ ỳ chu k  bán rã l n h n r t nhi u so v i t ớ h và tp, và tr ng h p th  hai là chu k  bán

ỏ ơ ị ấ ủ ặ ồ ỉ rã c a các đ ng v  x p x  ho c nh  h n so v i t ớ h và tp.

ườ ợ ỏ  Xét tr ỳ ng h p chu k  bán rã nh .

ứ ừ ừ ự ụ ệ ệ ầ ấ ị ỉ T  công th c th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n đã tr  phông

d, bi

γ λ ờ ằ ố ệ ố ệ ấ S, trong th i gian t ế ậ ố 0, I , h ng s  phân rã t v n t c v , hi u su t ghi tuy t đ i

ε ụ ấ ầ ừ ạ ộ ạ ỉ t i đ nh h p th  toàn ph n  , ta suy ra đ ượ 0, t c n đó bi ế ượ t đ ạ c ho t đ  phóng x

ủ ạ ẫ ồ ị riêng c a các đ ng v  phóng x  có trong m u.

l

ườ ợ ớ  Xét tr ỳ ng h p chu k  bán rã l n.

pte

l hte

l dte

- - - (cid:0) ể Khai tri n hàm = 1 –  tλ h  và = 1 –  tλ d và hàm ứ  1. Công th c (2.20) có

=

el l

= l

g

S

I

t

t

I t g

h

d

h

d

e n v t o 0

n v 0 0 l

d ng:ạ

0

0

(2.21)

0  =n

h λ t

ứ ạ ộ ủ ạ ồ ị Trong công th c (2.21), H ho t đ  phóng x  riêng c a các đ ng v  phóng v

=

el l

= l

=

g

S

I

t

t

I t g

h

d

h

e d

d

e n v t o 0

H I t g 0

n v 0 0 l

ấ ạ x  trong ch t khí.

(2.22)

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 42

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

0 Trong công th c (2.22) H

ứ ạ ộ ể ạ ầ chính là ho t đ  phóng x  ban đ u trong th  tích khí V

=

=

H

0

ạ ộ ạ ượ ứ ượ đ c hút. Ho t đ  phóng x  H đ c tính theo công th c:

S e

g

I

t

n e I g

d

(2.23)

=

H

ứ ừ ượ ạ ộ ủ ồ ị T  công th c (2.23) ta suy ra đ ạ c ho t đ  riêng c a các đ ng v  phóng x :

r

H V

(2.24)

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 43

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

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

Ạ Ấ Ẫ Ả 3.1. L Y M U KHÍ T O TIÊU B N ĐO

ầ ấ ượ ế ở ệ ọ ườ ẫ Ph n l y m u không khí đ c ti n hành vi n Hóa h c môi tr ự   ng quân s  ­

ộ ư ệ B  t ự ọ  l nh hóa h c quân s .

ạ ộ ủ ể ạ ấ ồ ỏ ị ị Do ho t đ  c a các đ ng v  phóng x  trong không khí r t nh , nên đ  xác đ nh

ạ ộ ả ấ ủ ể ẫ ầ ồ ị ủ ớ   ho t đ  riêng c a các đ ng v  trong không khí c n ph i l y th  tích m u đ  l n.

ế ậ ẫ ờ ợ ớ ồ Lu n văn đã ti n hành đo m u khí g m 12 đ t theo 12 tháng v i th i gian c  th ụ ể

ư nh  sau:

ế ợ ừ ế Đ t 1 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 10/01/2013 đ n 18h ngày 18/01/2013. V i

3, m u khí đ t 1 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 112132 m c ký hi u là MT1.

ế ợ ừ ế Đ t 2 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 19/02/2013 đ n 18h ngày 26/02/2013. V i

3, m u khí đ t 2 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 108141 m c ký hi u là MT2.

ế ợ ừ ế Đ t 3 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 04/03/2013 đ n 18h ngày 12/03/2013. V i

3, m u khí đ t 3 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 120121 m c ký hi u là MT3.

ế ợ ừ ế Đ t 4 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 22/04/2013 đ n 18h ngày 29/04/2013. V i

3, m u khí đ t 4 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 110814 m c ký hi u là MT4.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 44

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ế ợ ừ ế Đ t 5 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 06/05/2013 đ n 18h ngày 13/05/2013. V i

3, m u khí đ t 5 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 118213 m c ký hi u là MT5.

ế ợ ừ ế Đ t 6 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 13/06/2013 đ n 18h ngày 21/06/2013. V i

3, m u khí đ t 6 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 116081 m c ký hi u là MT6.

ế ợ ừ ế Đ t 7 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 02/07/2013 đ n 18h ngày 10/07/2013. V i

3, m u khí đ t 7 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 103201 m c ký hi u là MT7.

ế ợ ừ ế Đ t 8 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 13/08/2013 đ n 18h ngày  20/08/2013. V i

3, m u khí đ t 8 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 121014 m c ký hi u là MT8.

ế ợ ừ ế Đ t 9 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 05/09/2013 đ n 18h ngày 12/09/2013. V i

3, m u khí đ t 9 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 112138 m c ký hi u là MT9.

ế ợ ừ ế Đ t 10 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 11/10/2013 đ n 18h ngày 19/10/2013. V i

3, m u khí đ t 10 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 116081 m c ký hi u là MT10.

ế ợ ừ ế Đ t 11 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 04/11/2013 đ n 18h ngày 12/11/2013. V i

3, m u khí đ t 11 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 114320 m c ký hi u là MT11.

ế ợ ừ ế Đ t 12 ti n hành hút khí t ớ    8h ngày 04/12/2013 đ n 18h ngày  12/12/2013. V i

3, m u khí đ t 12 đ

ể ươ ứ ẫ ợ ượ ệ th  tích khí t ng  ng là 123104 m c ký hi u là MT12.

0C và nghi n nh  đ  t o m u.

ấ ượ ẫ ở ệ ộ ỏ ể ạ ề ẫ Các m u sau khi l y đ c hóa tro nhi t đ  400

ố ượ ư ể ẫ ả ẫ ờ Trong b ng 3.1 đ a ra th  tích m u khí, kh i l ng m u sau khi hóa tro, th i gian

ự ờ ờ ừ ế ế hút th, th i gian ph i t ấ ơ p (th c ch t là th i gian t ắ ầ    khi k t thúc hút đ n khi b t đ u

đo).

ộ ố ố ủ ẫ ả B ng 3.1: M t s  thông s  c a m u khí

STT Tên m uẫ th(h) V (m3) m (g) tp(h)

1 MT1 202 112132 6.318 1507

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 45

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

2 MT2 202 108141 6.112 1098

3 MT3 226 120121 6.015 1219

4 MT4 202 110814 6.616 1167

5 MT5 202 118213 6.538 1485

6 MT6 226 116081 6.714 1261

7 MT7 226 103201 6.251 1457

8 MT8 202 121014 5.831 1267

9 MT9 202 112138 5.915 1364

10 MT10 226 116081 6.413 1387

11 MT11 226 114320 6.086 1407

12 MT12 226 123104 6.017 1286

Ự ƯỜ Ớ Ẫ Ấ Ệ 3.2. XÂY D NG Đ NG CONG HI U SU T GHI V I M U SOL KHÍ.

ố ượ ẫ ậ ả ỏ Các m u sol khí sau khi hóa tro có kh i l ự   ầ ng nh  vì v y c n ph i xây d ng

ạ ộ ẫ ố ớ ấ ệ ấ ườ đ ng cong hi u su t ghi đ i v i c u hình đo ho t đ  m u sol khí. Khóa lu n s ậ ử

ể ấ ẫ ẩ ọ ố ớ   ụ d ng m u chu n IAEA RGU1 do IAEA cung c p [9]. Đ  có hình h c đo đ i v i

ố ượ ư ẫ ẩ ẫ ẫ ẩ m u chu n và m u phân tích nh  nhau, kh i l ng m u chu n RGU1 là 11,3 g. C ả

ự ớ ườ ề ẫ ẩ ẫ ộ m u chu n và m u phân tích đ u đóng trong h p nh a v i đ ng kính là 5,70 cm,

ể ế ậ ữ ạ ằ ườ đ ố ng cao 0,5 cm và nh t trong 21 ngày đ  thi t l p tr ng thái cân b ng gi a radi

ủ ả ẩ ượ ặ và s n ph m con cháu c a nó. ẫ  M u đ ờ c đ t sát detector. Th i gian đo kéo dài sao

ạ ỏ ơ ể ệ ấ ỉ ố ố cho sai s  th ng kê t i các đ nh dùng đ  tính hi u su t nh  h n 3%. Trên hình 3.1

ổ ủ ẩ ạ ồ ượ ả ờ ư đ a ra d ng ph  c a ngu n chu n RGU đ c đo trong kho ng th i gian 85157,14s .

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 46

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ố ượ ủ ổ ẩ ẫ Hình 3.1. Ph  gamma c a m u chu n RGU­1 kh i l ng 11,3g đo   trên h ệ

ổ ế ờ ẫ ph  k  gamma bán d n ORTEC trong th i gian 85157,14 s.

ừ ủ ẩ ẫ ổ ượ ử ụ ề ầ T  ph  gamma c a m u chu n RGU thu đ c s  d ng ph n m m gammavision

ầ ủ ả ệ ổ ế ụ ỉ ỉ ấ phân tích ph , k t qu  di n tích đ nh h p th  toàn ph n c a các đ nh quan tâm đ ượ   c

ố ả cho trong b ng s  3.2.

ả ự ụ ệ ệ ế ầ ấ ả ỉ ị B ng 3.2:  K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n và

ứ ạ ủ ượ ọ ể ủ ệ ấ ố ộ ế t c đ  đ m c a các b c x  gamma đ ẫ   c ch n đ  tính hi u su t ghi c a m u

chu nẩ

235U

ồ ượ ệ ỉ ị Đ ng v Năng l ng (KeV) Di n tích đ nh ố ộ ế T c đ  đ m

235U

143,76 3249±376 0,0381±0,0044

235U

163,33 1396±362 0,0164±0,0042

214Bi

205,311 1246±158 0,0146±0,0019

609,312 75347±323 0,8848±0,0038

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 47

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

214Bi

214Bi

806,174 1525±148 0,0179±0,0017

214Bi

934,061 3351±153 0,0394±0,0017

214Bi

1120,287 15102±172 0,1773±0,0020

214Bi

1155,19 1596±123 0,0187±0,0014

214Bi

1280,96 1263±104 0,0148±0,0012

214Bi

1407,98 1854±103 0,0218±0,0012

214Bi

1847,42 1766±60 0,0207±0,0007

214Bi

2118,55 932±47 0,0109±0,0006

214Bi

2204,21 3493±67 0,0410±0,0008

2447,86 1007±39 0,0118±0,0005

ổ ủ ư ẫ ạ ượ ạ ờ Trên   hình   3.2   đ a   ra   d ng   ph   c a   m u   phông   đ c   đo   đ c   trong   th i   gian

104116,04s.

ổ ế ổ ẫ ệ Hình 3.2. Ph  gamma đo phông trên h  ph  k  gamma bán d n ORTEC trong

ờ th i gian 104116,04 s.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 48

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ầ ạ ư ụ ệ ấ ả ỉ ượ Trong b ng 3.3. đ a ra di n tích đ nh h p th  toàn ph n t ỉ i các đ nh đ ọ   c ch n

ạ ộ ủ ệ ẫ ấ ị ị ể đ  xác đ nh hi u su t ghi và xác đ nh ho t đ  c a các m u phông.

ả ả ự ụ ệ ế ấ ầ ị ỉ B ng 3.3 ệ : K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n và

ạ ặ ư ứ ạ ỉ ố ộ ế t c đ  đ m phông t i các đ nh b c x  gamma đ c tr ng

235U

ồ ượ ệ ố ộ ế ị Đ ng v Năng l ng (KeV) Di n tích phông T c đ  đ m phông

235U

143,76 265±103 0,003±0,001

235U

163,33 89±99 0,001±0,001

214Bi

205,311 0 0

214Bi

609,312 538±58 0,0052±0,0006

806,174 43±52 0,0004±0,0005

214Bi

214Bi

934,061 115±45 0,0011±0,0004

214Bi

1120,287 94±45 0,0009±0,0004

214Bi

1155,19 28±39 0,0003±0,0004

214Bi

1280,96 21±30 0,0002±0,0003

214Bi

1407,98 0 0

214Bi

1847,42 30±16 0,0003±0,0002

214Bi

2118,55 12±9 0,0001±8.6E­05

214Bi

2204,21 23±12 0.0002±0.0001

2447,86 0 0

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 49

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ộ ế ộ ế ừ ố ẫ ố ạ ụ ấ ỉ T  t c đ  đ m m u và t c đ  đ m phông t ầ   i các đ nh h p th  toàn ph n,

ệ ố ủ ị ạ ệ ấ ồ ệ ố ủ ể ờ hi u su t ghi tuy t đ i c a các đ ng v  t i th i đi m đo, h  s  phân nhánh c a các

ệ ố ạ ỉ ư ệ ế ấ ặ ạ ị ứ b c x  gamma đ c tr ng ti n hành xác đ nh hi u su t ghi tuy t đ i t ấ   i đ nh h p

ụ ứ ầ th  toàn ph n theo công th c (2.20).

ế ả ả ố K t qu  cho trong b ng s  3.4.

ủ ỉ ệ ế ấ ả ả ượ ủ B ng 3.4: K t qu  tính toán hi u su t ghi c a đ nh năng l ng c a các b c x ứ ạ

gamma

235U

ồ ị ượ ệ ấ Đ ng v Năng l ng (KeV) Hi u su t ghi

235U

143,761 0,079±0,010

235U

163.332 0,074±0,021

214Bi

205,311 0,071±0,009

214Bi

609,312 0,021±0,001

214Bi

806,174 0,016±0,002

214Bi

934,061 0,014±0,001

214Bi

1120,287 0,0130±0,0002

214Bi

1155,193 0,013±0,001

214Bi

1280,965 0,011±0,001

214Bi

1407,987 0,011±0,001

1847,422 0,011±0,0003

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 50

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

214Bi

214Bi

2118,559 0,011±0,001

214Bi

2204,212 0,009±0,0002

2447,863 0,0084±0,0003

ừ ố ệ ệ ố ử ụ ề ệ ầ ấ T  s  li u hi u su t ghi tuy t  đ i, s  d ng ph n m m ORIGIN 6.5 xây

ườ ụ ệ ấ ộ ượ ự d ng đ ng cong hi u su t ghi ph  thu c năng l ng ( Hình 3.3).

ồ ị ườ ớ ấ ệ ấ ẫ Hình 3.3. Đ  th  đ ng cong hi u su t ghi v i c u hình đo m u so khí

ừ ồ ị ườ ệ ượ ệ ấ ậ T  đ  th  đ ấ ng cong hi u su t ghi theo năng l ấ ng ta nh n th y hi u su t ghi

ả ầ ượ ệ ố ạ ỉ ườ ệ ấ ấ gi m d n theo năng l ng. Đ ng cong hi u su t ghi  tuy t đ i t i đ nh h p th ụ

2

3

4

5

e =

+

+

+

+

+

E

E

E

E

E

ln(

)

ln(

)

ln(

)

ln(

)

ln(

)

a 0

a 1

a 2

a 3

a 4

a 5

ụ ầ ộ ượ ạ toàn ph n ph  thu c vào năng l ng có d ng:

(3.1)

ố ớ ướ ả ệ ố Các thông s  ( h  s  kh p hàm) cho d i b ng 3.5:

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 51

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ệ ố ớ ả ươ ứ B ng 3.5: H  s  kh p hàm t ng  ng

a0 ­37,2572

a1 28,2910

a2 ­8,4535

a3 1,2468

a4 ­0,0909

a5 0,0026

ồ ị ườ ự ệ ấ ở D a vào đ  th  đ ng cong hi u su t ghi cho hình 3.3 và hàm mô t ả ự ụ   s  ph

ộ ủ ệ ấ ượ ượ ể ễ ố ở thu c c a hi u su t ghi vào năng l ng đ c bi u di n b i hàm s  trong ph ươ   ng

ị ượ ệ ấ ớ ượ ủ trình (3.1) ta xác đ nh đ ứ c hi u su t ghi  ng v i các năng l ng gamma c a các

ạ ị ừ ệ ẫ ừ ứ ự ồ đ ng v  phóng x  phát ra t ự  các m u th c nghi m, t đó d a vào công th c (2.6) ta

ượ ạ ộ ủ ẫ ầ ạ ồ ị ị xác đ nh đ c ho t đ  c a các đ ng v  phóng x  có trong m u c n phân tích.

Ạ Ộ Ự Ả Ạ Ệ Ế Ị 3.3. K T QU  TH C NGHI M XÁC Đ NH HO T Đ  PHÓNG X  RIÊNG

Ộ Ố Ố Ủ Ạ Ạ Ộ   C A M T S  NGUYÊN T  PHÓNG X  TRONG KHÔNG KHÍ T I HÀ N I

NĂM 2013.

ạ ộ ủ ể ẫ ạ ồ ị ị ự   Đ  xác đ nh ho t đ  c a các đ ng v  phóng x  gamma có trong các m u th c

ế ộ ổ ủ ế ệ ậ ẩ ọ ố ẫ nghi m sol khí, ch n ch  đ  đo gi ng m u chu n. Ti n hành ghi nh n ph  c a các

ộ ế ủ ớ ể ố ả ạ ộ ố ỉ ờ tiêu b n sau khi hóa tro trong th i gian đ  l n đ  t c đ  đ m t i m t s  đ nh quan

ố ố ỏ ơ ủ ẫ ổ tâm có sai s  th ng kê nh  h n 4%. Trên ph  gamma c a các m u sol khí thu đ ượ   c

ệ ấ ấ ạ ớ ượ ầ ượ ủ ồ th y xu t hi n các v ch v i năng l ng l n l t là 238,63 KeV c a đ ng v ị 232Th,

ủ ồ ủ ồ 351,92 KeV c a đ ng v ị 214Pb, 477,61 KeV c a ủ 7Be, 609,31 KeV c a đ ng v ị 214Bi,

ồ ỡ ớ ỏ ờ ỳ ủ 1641 KeV c a đ ng v ị 40K. Tr ừ 7Be có chu k  bán nh  53,2 ngày c  v i th i gian

ơ ạ ề ồ ớ ờ ớ ỳ ị ph i. Còn l i các đ ng v  khác đ u có chu k  bán rã l n so v i các th i gian dùng

ạ ộ ệ ạ ậ ượ trong tính toán. Vì v y vi c tính toán ho t đ  phóng x  riêng c a ủ 7Be đ c tính theo

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 52

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ứ ạ ớ ẽ ượ ớ ồ ỳ ị công th c( 2.21), còn l i các đ ng v  khác v i chu k  bán rã l n s  đ c tính theo

ứ công th c (2.23) và (2.24).

 K t qu  đo m u sol khí MT1

ế ẫ ả

ế ẫ ờ Ta  ti n hành đo m u sol khí MT1 vào ngày 22/03/2013 trong th i gian 165929s

ượ ố ượ ủ ẫ ổ ượ khi đ ớ c nén v i  kh i l ng 6,3189g. Ph  gamma c a m u sol khí MT1 đ c ghi

ổ ế ệ ẫ ậ ở nh n trên h  ph  k  gamma bán d n cho hình 3.4

ổ ế ủ ổ ệ ẫ Hình 3.4. Ph  gamma c a m u sol khí MT1 đo trên h  ph  k  gamma

ộ ẫ ạ ậ ườ ạ ọ ộ bán d n ORTEC thu c B  môn V t lý H t nhân Tr ọ   ng Đ i h c Khoa h c

ự T  nhiên

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 53

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ự ẫ ổ ượ ổ ế ệ ủ D a trên ph  gamma c a m u sol khí MT1 đ c đo trên h  ph  k  gamma

ư ư ề ệ ả ầ ẫ ạ ổ bán d n đ a ra d ng ph  trên giao di n ph n m m gammavision, b ng 3.6 đ a ra

ạ ộ ộ ế ả ủ ệ ệ ấ ầ ỉ ố ế k t qu  c a di n tích đ nh toàn ph n, t c đ  đ m, hi u su t ghi và ho t đ  riêng

ạ ự ứ ồ ị ị ượ ủ c a các đ ng v  phóng x . D a vào công th c (2.23) và (2.24) ta xác đ nh đ ạ   c ho t

ả ượ ư ủ ế ạ ồ ị ộ đ  riêng c a các đ ng v  phóng x  có trong không khí. K t qu  đ c đ a ra trong

ả b ng 3.6.

ạ ệ ồ ị ượ ế Tr  ừ 7Be còn l i các đ ng v  khác vi c tính toán đ ứ   c ti n hành theo công th c

ạ ộ ạ ộ ư ế ạ ả ả (2.21). Trong b ng 3.6 cũng đ a ra k t qu  tính ho t đ  và ho t đ  phóng x  riêng

ứ ế ệ ấ ả c a  ủ 7Be theo công th c (2.23) và (2.24). Tuy nhiên k t qu  này sai l ch r t nhi u ề

ứ ả ớ ế v i k t qu  tính toán theo công th c (2.21).

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 54

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ả ự ụ ệ ệ ế ấ ả ị ỉ ầ ố   B ng 3.6: K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n, t c

ủ ồ ạ ộ ạ ộ ệ ạ ấ ị ộ ế đ  đ m, hi u su t ghi, ho t đ  và ho t đ  riêng c a đ ng v  phóng x  trong

Di nệ T cố

Ghi

chú

ệ Năng Di n tích tích độ Hi uệ ạ ộ Đ ngồ Ho t đạ ộ Ho t đ  riêng ngượ   l ẫ   ỉ đ nh m u đ nhỉ đ mế su tấ vị (Bq) (Bq/m3) (KeV) MT1 c aủ đã trừ ghi

phông phông

212Pb

0,197±0,07 238,63 1738±292 515±108 0,0055 0,0647 17,6E­07±6,5E­07 232Th 3

238U

214Pb

7Be

0,309±0,08 351,92 1843±200 654±74 0,0048 0,0445 27,6E­07±8,0E­07 9

477,61 180411±449 0 1,0873 0,0314 329±0,819 2,94E­03±7,3E­06

208Tl

0,383±0,10 583,19 660±88 107±68 0,0029 0,0253 34,1E­07±9,7E­07 232Th 9

238U

214Bi

0,428±0,07 609,31 1422±88 410±65 0,0046 0,0243 38,1E­07±6,7E­07 6

137Cs

40K

0,205±0,02 661,66 652±87 0 0,0039 0,0226 18,2E­07±2,4E­07 7

1461 2126±66 413±37 0,0088 0,0175 4,59±0,28 40,9E­06±2,5E­06

ẫ m u MT1.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 55

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

 K t qu  đo m u sol khí MT2

ế ả ẫ

ươ ự ư ố ớ ẫ ố ượ T ng t , cũng gi ng nh  đ i v i m u đo sol khí MT1 đã đ c tính toán,

ể ế ử ụ ạ ẫ ả ậ ả b n lu n văn s  d ng thêm tiêu b n đo là m u sol khí MT2 đ  ti n hành đo đ c.

ể ẫ ớ ượ V i m u sol khí MT2 th  tích khí đ c máy hút khí Taifu hút vào là 108141 m3

ừ ế ổ ượ ờ trong th i gian t ngày 19/02/2013 đ n ngày 26/02/2013,  ph  gamma đ c đo trên

ổ ế ẫ ờ ượ ệ h  ph  k  gamma bán d n vào ngày 13/04/2013 trong th i gian 170446 s đ c cho ở

hình 3.5

ệ ổ ế ủ ổ ẫ ẫ   Hình 3.5. Ph  gamma c a m u sol khí MT2 đo trên h  ph  k  gamma bán d n

ộ ộ ạ ậ ườ ọ ự ạ ọ ORTEC thu c B  môn V t lý H t nhân Tr ng Đ i h c Khoa h c T  nhiên

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 56

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ề ố ộ ế ạ ộ ố ớ ệ ế ấ ả ẫ   K t qu  tính toán v  t c đ  đ m, hi u su t ghi và ho t đ  riêng đ i v i m u

ờ ở ả đo MT2 trong th i gian 170446s cho b ng 3.7

ủ ổ ị ượ ệ ỉ ẫ Phân tích ph  gamma c a m u sol khí MT2 ta xác đ nh đ c di n tích đ nh

ố ộ ế ủ ồ ạ ộ ạ ộ ụ ệ ầ ấ ấ h p th  toàn ph n, t c đ  đ m, hi u su t ghi, ho t đ  và ho t đ  riêng c a đ ng v ị

ẫ ạ phóng x  trong m u MT2.

ả ự ụ ệ ệ ế ấ ả ị ỉ ầ ố   B ng 3.7: K t qu  th c nghi m xác đ nh di n tích đ nh h p th  toàn ph n, t c

ủ ồ ạ ộ ạ ộ ệ ạ ấ ị ộ ế đ  đ m, hi u su t ghi, ho t đ  và ho t đ  riêng  c a đ ng v  phóng x  trong

ẫ m u MT2

Di nệ T c đố ộ ệ Năng Di n tích Hi uệ ạ ộ Ho t đạ ộ Ho t đ  riêng Đ ngồ tích đ nhỉ đ mế Ghi ngượ   l ẫ   ỉ đ nh m u su tấ vị c aủ đã trừ chú (Bq) (Bq/m3) (KeV) MT2 ghi phông phông

232Th

212Pb

22,8E­07±4,7E­ 238,63 2255±227 515±108 0,0083 0,0647 0,296±0,060 07

238U

214Pb

17,1E­07±5,9E­ 351,92 1660±160 654±74 0,0035 0,0445 0,222±0,076 07

7Be

1,19E­03±4,3E­ 477,61 86814±317 0 0,5093 0,0314 154±0,563 06

232Th

208Tl

36,4E­07±8,3E­ 583,19 794±86 107±68 0,0036 0,0253 0,471±0,107 07

238U

214Bi

23,2E­07±5,9E­ 609,31 1227±93 410±65 0,0033 0,0243 0,301±0,077 07

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 57

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

137Cs

661,66 345±78 0 0,0020 0,0226 0,105±0,027 8,1E­07±2,0E­07

40K

34,2E­06±2,0E­ 1461 2133±62 413±37 0,0085 0,0175 4,44±0,264 06

ạ ộ ả ả ự ế ế ả ả ủ   D a vào k t qu  b ng 3.6 và b ng 3.7, k t qu  tính toán ho t đ  riêng c a

ễ ặ ẫ ạ ồ ị các đ ng v  phóng x  gây ô nhi m không khí có m t trong các m u không khí MT1

ứ ộ ố ệ ự ễ ấ ả và MT2. D a trên b ng s  li u ta th y m c đ  ô nhi m không khí

 Xác đ nh ho t đ  phóng x  riêng c a

ạ ộ ạ ị ủ 7Be

ư ở ỡ ờ ơ ỳ Nh  đã trình bày trên, do chu k  bán rã c a ủ 7Be c  th i gian ph i do đó vi c ệ

ạ ộ ủ ạ ượ ự ứ ệ tính toán ho t đ  phóng x  riêng c a chúng đ c th c hi n theo công th c (2.20).

ứ ừ ấ T  công th c (2.20) ta th y:

ụ ệ ầ ấ ỉ ừ ượ ự ị Di n tích đ nh h p th  toàn ph n đã tr phông đ c xác đ nh d a vào ph ổ

=

ổ ả ủ c a các tiêu b n và ph  phông.

v 0

V t

h

ố ộ ế ừ ự ệ T c đ  hút khí đã bi th c nghi m. t t

ệ ạ ỉ ượ ị ấ ấ Hi u su t ghi t i đ nh 477,61 KeV đ c xác đ nh t ừ ườ  đ ệ ng cong hi u su t ghi.

ủ ạ ệ ố ứ ượ H  s  phân nhánh c a v ch m c năng l ng 238,63 KeV, 351,92 KeV, 583,19 KeV,

ượ ả 609,31 KeV, 661,66 KeV, 1461 KeV đ c cho trong b ng 2.1

h, tp, td cho

ở ả ờ Các th i gian t b ng 3.1

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 58

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

2

=

l

=

H

( 3.2 )

r

n 0

ứ ừ ượ ộ ạ ồ T  công th c (2.20) ta suy ra đ c n ng đ  h t nhân phóng x ạ 7Be có trong không

S FI

l e vg 0

l

khí:

l

l

t

t

t

p

h

d

F

e

e

= - (1

e )

(1

)

- - - - ớ V i:

ế ả ượ ư ả K t qu  tính toán đ c đ a ra trong b ng 3.8

ạ ộ ể ễ ư ạ ả Đ  d  so sánh, trong b ng 3.8 cũng đ a ra ho t đ  phóng x  riêng ban đ u c a ầ ủ 7Be

ứ ượ đ c tính theo công th c (2.24).

ạ ộ ẫ ả B ng 3.8:  Ho t đ  riêng c a ủ 7Be trong hai m u sol khí MT1 và MT2

E­2 Bq/m3)

ẫ ạ ộ M u sol khí Ho t đ  riêng (

MT1 1,95

MT2 0,925

ự ệ ươ ự ố ớ ư ẫ ẫ Th c hi n hoàn toàn t ng t nh  hai m u MT1 và MT2 đ i v i các m u còn

ạ l i (MT3, MT4, MT5, MT6, MT7, MT8, MT9, MT10, MT11 và MT2) ta thu đ ượ   c

ạ ộ ủ ạ ố ủ ạ ượ đ c ho t đ  phóng x  riêng c a các nguyên t phóng x  trong không khí c a các

ẫ ươ ớ ế ứ ẫ ả ượ ả ủ ế ế m u này t ng  ng v i k t qu  12 m u đã đ ạ   c ti n hành đo là k t qu  c a ho t

ộ ố ạ ố ạ ộ ủ ộ đ  phóng x  riêng c a m t s  nguyên t trong không khí t i hà n i theo 12 tháng

7Be

212Pb

214Pb

208Tl

214Bi

137Cs

40K

ượ ả trong năm 2013 và đ c trình bày trong b ng 3.9:

Đ ngồ   vị

(E­07 (E­07 (E­07 (E­07 (E­07 (E­06

( E­2  Bq/m3) Bq/m3) Bq/m3) Bq/m3) Bq/m3) Bq/m3) Bq/m3)

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 59

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

17,6±6,

27,6±8,

1,95±0,4

34,1±9,

38,1±6,

18,2±2,

MT1

40,9±2,5

5

4

7

4

7

0

22,8±4,

17,1±5,

0,93±0,3

36,4±8,

23,2±5,

MT2

8, ±2,0

34, ±2,0

7

3

5

9

9

10,7±1,

1,84±0,3

15,2±2,

37,8±4,

MT3

24, ±3,1

7,4±1,0

36,3±3,3

0

2

3

1

13,1±2,

39,6±6,

1,78±0,2

19,4±7,

59,4±6,

MT4

6,2±1,7

66,5±14,7

5

7

1

6

3

31,1±5,

1,51±0,3

16,9±7,

46,3±5,

MT5

8,3±2,6

6,7±2,5

48,3±12,5

8

2

6

6

22,2±3,

1,48±0,1

11,1±1,

35,6±3,

MT6

7,8±1,1

9,5±1,6

25,5±1,2

1

6

9

3

21,7±2,

1,66±0,1

11,2±1,

32,1±2,

MT7

7,9±1,7

5,9±1,2

34,2±2,4

0

8

9

5

34,9±5,

1,29±0,1

17,2±1,

45,7±3,

MT8

8,9±0,5

8,5±1,9

42,2±6,3

0

5

2

3

25,7±2,

1,25±0,2

16,1±1,

39,8±4,

MT9

9,1±1,3

8,8±1,1

43,6±4,4

0

5

8

8

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 60

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

11,4±2,

31,6±3,

1,76±0,5

20,0±2,

48,3±6,

MT10

6,4±2,3

43,1±3,9

7

9

0

8

7

10,5±1,

29,4±3,

1,51±0,3

19,2±3,

47,3±4,

MT11

7,9±2,1

46,4±5,1

7

4

0

3

5

10,1±3,

30,1±4,

1,60±0,4

19,2±1,

48,1±4,

12,1±2,

MT12

47,5±8,6

5

0

9

7

7

7

232Th

238U

132Th

238U

ạ ộ ộ ố ủ ế ạ ả ả ố B ng 3.9: K t qu  ho t đ  phóng x  riêng c a m t s  nguyên t phóng x ạ

ẫ trong 12 m u MT1, MT2, MT3, MT4, MT5, MT6, MT7, MT8, MT9, MT10, MT11,

MT12

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 61

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

ớ ấ ọ ươ ự ư ế ả V i c u trúc hình h c đo t ng t ấ    nhau, các k t qu  tính toán đ a ra cho th y

ạ ộ ủ ẫ ặ ạ ầ ồ ố ị ho t đ  riêng c a các đ ng v  phóng x  có m t trong các m u là g n gi ng  nhau.

ề ệ ẫ ấ ồ ư Trong các m u đ u xu t hi n các đ ng v ị 214Pb, 212Pb, 214Bi, 208Tl và 40K nh ng v i ớ

ạ ộ ặ ấ ệ ặ ạ ấ ố ồ ị ho t đ  riêng th p. Đ c bi t trong s  các đ ng v  phóng x  có m t ta th y có s ự

ấ ạ ộ ấ ẫ ớ ệ ủ ồ xu t hi n c a đ ng v ị 137Cs trong các m u sol khí nh ng v i ho t đ  riêng r t nh , ỏ   ư

ạ ộ ự ệ ặ ấ ớ và s  xu t hi n c a ủ 7Be có m t trong không khí v i ho t đ  riêng l n ớ ở ả ườ    c  m i

ẫ hai m u sol khí .

ư ậ ề ệ ẫ ồ ị Nh  v y trong các m u đ u phát hi n ra các đ ng v  phóng x  c a ạ ủ 137Cs , 40K

ớ ồ ư ề ấ ượ ả ộ ấ nh ng v i n ng đ  r t th p. Đi u này đ c gi i thích.

ộ ấ ẫ ồ ượ Đ i v i ố ớ 214Pb, 212Pb, 214Bi, 208Tl và 40K n ng đ  th p là do m u khí đ ế   c ti n

ạ ộ ủ ạ ậ ồ ị hành thu th p trên cao, khi đó ho t đ  c a các đ ng v  phóng x  này thoát ra t ừ ấ    đ t

137Cs là tàn d  sau v  n  nhà máy đi n h t ạ   ụ ổ

ự ề ả ư ệ đã có s  suy gi m theo chi u cao. Còn

ở ư ủ ạ ậ ả ồ ộ ở nhân Nh t B n, nh ng n ng đ  phóng x  riêng c a chúng trong không khí Hà

ư ở ộ ệ ỏ ế ả ấ ớ ợ N i cũng nh Vi ủ   t Nam là r t nh , k t qu  này phù h p v i các thông báo c a

ệ ượ Vi n Năng l ng Nguyên t ử ệ  Vi t Nam.

ủ ế ừ ư ậ ễ ố ồ ự Nh  v y, ngu n g c gây ô nhi m không khí ch  y u t trong t nhiên và các

ạ ộ ủ ườ ư ệ ệ ấ ả ặ ho t đ ng c a con ng i nh  vi c khai thác qu ng, ch t th i công nghi p hay các

ạ ộ ể ượ ho t đ ng phát tri n năng l ạ ng h t nhân.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 62

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Ậ

Ế

K T LU N

ạ ượ ậ ụ ề ụ ệ Lu n văn đã đ t đ c m c tiêu và nhi m v  đ  ra:

1. V  m t lí thuy t đã tìm hi u t ng quan v  ô nhi m không khí đ c bi

ề ặ ể ổ ề ế ễ ặ ệ t là

ệ ượ ễ ạ ạ ô nhi m phóng x  trong không khí, hi n t ơ ở ậ   ng phóng x  và c  s  v t lí

ươ ạ ộ ủ ạ ị ủ c a ph ng pháp xác đ nh ho t đ  phóng x  riêng c a các nguyên t ố

ạ phóng x  trong không khí.

2. V  m t th c nghi m đã ti n hành xây d ng ph

ề ặ ự ự ệ ế ươ ị ạ   ng pháp xác đ nh ho t

ủ ạ ố ạ ộ đ  phóng x  riêng c a các nguyên t phóng x  trong không khí trên h ệ

ổ ế ẫ ế ph  k  gamma bán d n tính khi t ORTEC.

3. Xây d ng đ

ự ườ ườ ệ ẫ ấ ớ ng cong hi u su t ghi v i các m u sol khí. Đ ng cong

ệ ấ ộ hi u su t ghi có đ  chính xác cao.

4. Ti n hành phân tích xác đ nh ho t đ  phóng x  riêng c a các đ ng v

ạ ộ ủ ế ạ ồ ị ị

ạ phóng   x   Pb­214,   Bi­214,   Pb­212,   Pb­214,   Tl­208,   K­40,   Cs­137,   Be­7

ẫ trong 12 m u không khí.

ả ậ ạ ế 5. Phân tích và đánh giá k t qu  mà lu n văn mang l ư i cũng nh  so sánh

ứ ủ ứ ế ậ ả ả ớ ượ ế đ c k t qu  nghiên c u c a lu n văn v i các k t qu  nghiên c u khác

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 63

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ơ ở ữ ệ ự ề ể ả ị [1]. TS.Tr nh Văn Giáp (2011), “Đi u tra kh o sát đ  xây d ng c  s  d  li u phông

ườ ổ ấ ề ạ Báo cáo k tế ạ phóng x  môi tr ng trên lãnh th  đ t li n giai đo n 2009­2011” –

ụ ệ ấ ả ọ ộ qu  nhi m v  khoa h c công nghê c p b  năm 2009­2011 .

ơ ở ậ ạ ấ ả ọ [2]. Ngô Quang Huy (2006),  C  s  V t lý h t nhân , Nhà xu t b n Khoa h c và Kĩ

ậ ộ thu t, Hà N i.

ạ ự ạ ồ nhiên [3]. Ngô Quang Huy (2007), Phóng x  t , Trung tâm H t nhân Tp. H  Chí Minh.

ố ệ ử ự ệ ạ ạ [4]. Bùi Văn Loát (2009), X  lí s  li u th c nghi m h t nhân ọ   ấ ả , Nhà xu t b n Đ i H c

ồ ố Qu c Gia Tp. H  Chí Minh.

ạ ậ ị ấ ả ậ ọ ỹ [5]. Bùi Văn Loát (2009),  Đ a v t lý h t nhân , Nhà xu t b n Khoa h c K  thu t, Hà

N i.ộ

ễ ậ ậ ệ ượ ế Lu n án ti n sĩ V t lý [6]. Nguy n Hào Quang (2009), , Vi n Năng l ng nguyên t ử

ệ Vi t Nam.

ặ ấ ả ạ ậ ậ V t lý h t nh n đ i c ng [7]. PGS.TS. Đ ng Huy Uyên (2004), ạ   ạ ươ , Nhà xu t b n Đ i

ố ộ ọ h c Qu c Gia Hà N i.

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 64

ậ

ọ ạ ỹ Lu n văn th c s  khoa h c

[8]. Audi, G. (2003), Nuclear Physics, A729 p. 337­676

[9]. Huda Abdulrahman Al­Sulaiti (2011), “Determination of Natural Radioactivity Levels

in the State of Qatar Using HighResolution Gamma­ray Spectrometry”, A thesis

submitted for the Degree of Doctor of Philosophy; University of Surrey

[10].   ANL   (2005),   Natural   Decay   Series,   Uranium,   Radium,   and   Thorium,   in   human

health fact sheet, Argonne National Laboratory.

[11]. Bui Van Loat, Nguyen Van Quan, Le Tuan Anh, Tran The Anh, Nguyen The Nghia,

Nguyen   Van   Hung   (2009),   Studying   of   characteristic   of   GEM   40P4   HPGE

detector by experiment.  VNU Journal of science, Mathematics­Physics 25, 231­

236.

[12]. Denagbe, S. J., Radon­222 concentrantion in subsoils and its exhalation rate from a

soil sample. Radiation Measurements, 200. 32:p. 27­34.

[13]. Lourens, W., (1967), Thesis: A Double Focusing Beta­Ray Spectrometer Applied in

Heavy Element Studies. Technische Hogeschool Delft.

[14].  Nelson, G., Reilly, D. Gamma­Ray Interactions with Matter (cited 2009 25/May),

Available from: http://www.sciencemadness.org/lan11_a/lib­

www/lapubs/00326397.pdf

[15]. ORTEC­MAESTRO­32, ORTEC Part No.777800

[16].http://nucleus.iaea.org/rpst/ReferenceProducts/ReferenceMaterials/Radionucl

ides/IAEA-RGU-1.htm

ứ ễ Nguy n Đ c Hoan 65