Nghiên cứu đo liều bức xạ môi trường bằng detector nhiệt huỳnh quang lif(mg, cu, p)

   i hc Khoa hc T nhiên  ngành: ng l 60 44 05   2012 Abstract:                 3A;     Keywords: ; ;  Content MỞ ĐẦU                  2        borat (Li 2 B 2 O 7 ), canxi florua (CaF 2           CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƢƠNG PHÁP Phân bố các nguyên tố phóng xạ trong môi trƣờng 1.1.1. Phân bố phóng xạ trong tự nhiên S        - 0,7% là Uranium-  là Uranium-234. U-238 và U-    -  -  -   -          3  232  238 U  235 U.   K 40 . Ngoài ra còn có các  14 , H 3 , Cs 137 ây là   1.1.2. Tƣơng tác của tia phóng xạ với vật chất     (các chất chứa các hạt nhân nguyên tử không ở trạng thái cân bằng bền  ánh sáng   .      1.2. Liều bức xạ môi trƣờng. 1.2.1 Tác dụng của các tia bức xạ đối với sức khoẻ con ngƣời.   c ion hoá .    Bức xạ Alpha:       . Nó gang ng .     Bức xạ Beta:      Bức xạ Gamma:    4 Bức xạ tia X:    Bức xạ Nơtron:        Cơ chế trực tiếp:    Cơ chế gián tiếp:      Hiệu ứng tức thời:        Hiệu ứng lâu dài:         ,    1.2.2. Một số kết quả đo liều môi trƣờng trên thế giới   5 Bảng 1.2. Tổng liều chiếu hàng năm của phông bức xạ tự nhiên ở Mỹ [13]   -  0,45 -   0,60  0,25  1,30      Bảng 1.3. Kết quả điều tra suất liều hiệu dụng của phông bức xạ tự nhiên trung bình hàng năm lên cộng đồng ở một số nƣớc Bắc Âu . Loại nguồn Phần Lan Thụy Điển Đan Mạch Na Uy Ireland -     0,5 0,5 0,3 0,5 0,2 -   2,0 1,9 1,0 1,7 0,2 -        0,3 0,3 0,30 0,35 0,3 -  0,3 0,3 0,3 0,3 0,3  3,1 3,0 1,9 2,85 1,0 1.2.3. Các đơn vị đo liều bức xạ môi trƣờng     m: 1.2.3.1. Liều chiếu và suất liều chiếu 6 +) Liều chiếu    ch dQ D dm  (1.1)  :   c .  . +) Suất liều chiếu    1.2.3.2. Liều hấp thụ và suất liều hấp thụ +) Liều hấp thụ   ht dE D dm  (1.2) T dm. +) Suất liều hấp thụ   Gy 1Gy = 1J/kg = 100rad 1rad = 100 erg/g ng l  1.2.3.3. Liều tƣơng đƣơng và hệ số phẩm chất +) Liều tương đương  +) Hệ số phẩm chất           : rem (Roentgen Equivalent Man) 1rem = 1rad. Q   1Sv = 1Gy*Q = 100rem. 1.3. Hiện tƣợng nhiệt huỳnh quang. 1.3.1. Lịch sử phát triển :             7    B      xác                   1.3.2. Cơ chế hoạt động nhiệt huỳnh quang     (điện môi)    a  -  -  b -  quang. -             .  E b d  D e a E f hv  e D h   8 hv Hình 1.1: Mô hình năng lƣợng thể hiện những vị trí của điện tử trong vật liệu nhiệt phát quang (theo Aitken M.J.1985) Q  P =  -1 = se -E/kT    -1 .     1.4. Liều kế nhiệt huỳnh quang LiF(Mg, Cu, P) 1.4.1. Đặc trƣng nhiệt huỳnh quang của LiF(Mg,Cu,P) 1.4.1.1. Nhóm vật liệu gốc lithium florua                  -100) và LiF:(Mg,Cu,P).                 . Ngoà    0          -      - - 1.4.1.2. Phổ phát xạ nhiệt huỳnh quang  :Mg,Cu TLD-100   9 1.4.1.3. Đáp ứng liều     S    1.4.2 Xử lí nhiệt cho vật liệu nhiệt huỳnh quang LiF(Mg,Cu, 0  . 1.4.3. Một số đặc trƣng cơ bản của vật liệu nhiệt huỳnh quang       0 C và không    -100)  4    1.4.4. Nguyên lí chung về đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang                  10 Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý chung của một hệ thống đo nhiệt huỳnh quang (theo Aitken M.J.1985)                    1.5 Tình hình nghiên cứu và vấn đề quan tâm của luận văn 1.5.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc             LiF:Mg,Cu,P.     - [...]... Kinh (Trung Quc) ó ch to thnh cụng vt liu LiF(Mg,Cu ,P) dng rn Vi k thut c bit, nhy ca tớn hiu nhit hunh quang ca vt liu LiF(Mg,Cu ,P) thm chớ cũn cao hn c tớn hiu nhit hunh quang trong trng hp dng bt Ch nung thớch hp nht tỏi s dng loi vt liu LiF(Mg,Cu ,P) l nung 2400C trong thi gian 10 phỳt Ngoi ra, nghiờn cu cng ch rừ gii hn dũ cc tiu ca chip LiF(Mg,Cu ,P) cng vo khong 100nGy, thp hn nhiu so vi TLD-100... nhit hunh quang Capsule sau khi ó cha bt LiF(Mg,Cu ,P) s c lm kớn trỏnh hi m v khụng khớ (Hỡnh 2.1) Kớch thc capsule gm: ng kớnh ngoi 3,0mm ng kớnh trong 1,0mm Dy thnh ng: 1,0mm Chiu di: Hỡnh 2.1 Mụ hỡnh capsule ng 20,0mm bt mu LiF(Mg,Cu ,P) Vi kớch thc nh trờn, dung lng cha bt mu nhit hunh quang LiF(Mg,Cu ,P) trong mi capsule s vo khong 16mm3 Chỳng tụi cng ó tin hnh cõn kim tra lng mu bt LiF(Mg,Cu ,P) c np... phỏp gia cụng v ch to liu nhit hunh quang bng vt liu LiF(Mg,Cu ,P) - Xõy dng cu hỡnh phộp o tớn hiu nhit hunh quang trờn h o RGD-3A ti Phũng Thớ nghim Vin Kho c hc - X lý tớn hiu, tớnh toỏn liu bc mụi trng v xut gii phỏp nghiờn cu trong thi gian ti 12 THC NGHIM O LIU BC X MễI TRNG BNG LIU K NHIT HUNH QUANG LiF(Mg,Cu ,P) Gia cụng ch to mu o 2.1.1 Chun b bt mu LiF(Mg,Cu ,P) ng u v kớch thc ht ca mu gi vai... cỏc v trớ t liu k nhit hunh quang LiF(Mg,Cu ,P) TT Liu k Giỏ tr liu chiu (àGy/h) 1 MT-1 0,231 0,017 2 MT-2 0,246 0,018 3 MT-3 0,167 0,019 4 MT.4 0,202 0,018 5 MT.5 0,172 0,010 3.4 Mt s nhn xột rỳt ra 20 3.4.1 Kt qu nghiờn cu o liu mụi trng bng tec t nhit hunh quang LiF(Mg,Cu ,P) t ti 5 v trớ khỏc nhau ó cho thy cú s phõn bit khỏ rừ rng theo a im t mu 3.4.2 Liu k LiF(Mg,Cu ,P) c chun b nh theo nghiờn... di, s dng cn gt gt mu sao cho bt hunh quang y t ỏy hc n ming Vi cỏch lm ny s luụn m bo rng lng bt nhit hunh quang LiF (Mg,Cu ,P) cho vo khay t trong mi ln o gn nh ging nhau Sau ú cho lng bt hunh quang ny vo khay t ca h o RGD-3A vi ch gia nhit c thit lp trc 2.4 Dng ph ca nhit hunh quang t liu k chun Nh ó nờu trờn, cỏc capsule cha bt mu nhit hunh quang LiF(Mg,Cu ,P) sau khi chiu x cỏc mc liu la chn v... trũ quyt nh n quỏ trỡnh hp th nng lng khi chiu x v cng nhit hunh quang o c gim thiu sai s thc nghim, mu bt LiF(Mg,Cu ,P) Lng bt mu LiF(Mg,Cu ,P) cn thit cho mi phộp o l 0,2mg, s ln o lp cn thit cho mi phộp o l 5 kt qu s c ly trung bỡnh v sai s s c tớnh qua s thng giỏng 5 ln o lp ny 2.1.2 To capsule ng bt LiF(Cu,Mg ,P) Liu k nhit hunh quang o liu mụi trng trong nghiờn cu ca lun vn c ch to di dng cỏc... c trong Hỡnh 2.12 chỳng ta cú giỏ tr nhy nhit hunh quang (à) ca LiF(Mg,CU ,P) trong thớ nghim ny l: à =1228 (xung/mGy) 3.2 Xỏc nh tng liu chiu x lờn mu mụi trng 19 Theo ng chun liu ó nhn, xỏc nh c giỏ tr tng liu bc x mụi trng ó chiu lờn cỏc liu k nhit hunh quang Bng 3.1 Kt qu giỏ tr tng liu mụi trng ó chiu lờn cỏc liu k nhit hunh quang LiF(Mg,Cu ,P) TT Liu k Giỏ tr liu chiu (mGy) 1 MT-1 0,849 0,063... rn, tp IIIa: 81-85 NXB KHKT [5] Nguyễn Quang Miên, Lờ Khỏnh Phồn, Bùi Văn Loát Xác định liều bức xạ ion hóa hằng năm lên mẫu nhiệt phát quang bằng máy đo CP-68-01", Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học lần thứ 15 Đại học Mỏ Địa chất, Hà nội 15/11/2002, Quyển 4, tr: 48-52 [6] Hong c Tõm (2009), Xac i nh liờ u bc xa bờta h ng nm trong mõu gụ m b ng võt liờ u LiF:Mg,Cu,P Luõ n vn tha c si Võ t ly , Trng... v lng mu LiF(Mg,Cu ,P) cho mi ln o bc x nhit hunh quang, bt mu s c ong v a vo khay t bng dng c chuyờn dng 2.1.3 X lý nhit v chun liu chiu x 13 Trc khi s dng cỏc bt mu nhit hunh quang ny, chỳng ta phi nung núng chỳng nhm loi b cỏc tớn hiu d khụng mong mun ó tớch lu trc ú Theo khuyn cỏo ca nh sn xut cng nh tham kho cỏc kt qu nghiờn cu trc õy Chỳng tụi ó la chn ch x lý nhit mu bt LiF(Mg,Cu ,P) bng lũ... hi ngh Quang ph - Quang hc hay Vt lý ht nhõn (ng Thanh Lng 1996 ; Nguyn Quang Miờn, Bựi Vn Loỏt 2004, V Xuõn Quang, MarcoMartini 2006, Nguyn Quang Miờn, Bựi Vn Loỏt, Thỏi Khc nh 2009 ) Nhng cụng trỡnh ny ó cho thy tim nng ng dng to ln v hiu qu ca k thut nhit hunh quang trong o liu bc x mụi trng, o liu y t Bờn cnh vn ny, cỏc nh khoa hc trong nc cũn t ra nhim v nghiờn cu v loi vt liu nhit hunh quang . THỰC NGHIỆM ĐO LIỀU BỨC XẠ MÔI TRƢỜNG BẰNG LIỀU KẾ NHIỆT HUỲNH QUANG LiF(Mg,Cu ,P) Gia công chế tạo mẫu đo 2.1.1. Chuẩn bị bột mẫu LiF(Mg,Cu ,P) .   1.4. Liều kế nhiệt huỳnh quang LiF(Mg, Cu, P) 1.4.1. Đặc trƣng nhiệt huỳnh quang của LiF(Mg,Cu ,P) 1.4.1.1. Nhóm vật liệu gốc