Luận án phóng xạ tư nhiên trong một số vật liệu xây dựng phổ biến tại cộng hòa dân chủ nhân dân lào

1 MỞ ĐẦU Trái đất chứa nhiều loại đồng vị phóng xạ, đa số chúng tạo từ Trái đất hình thành Người ta thấy tự nhiên có 92 nguyên tố Các nguyên tố từ 93 trở nhân tạo Các đồng vị phóng xạ có trái đất bao gồm: đồng vị phóng xạ nguyên thủy tạo với hình thành trái đất số đồng vị phóng xạ khác hình thành tương tác tia vũ trụ với vật chất trái đất Ngồi cịn có đồng vị phóng xạ nhân tạo người tạo Các đồng vị phóng xạ hình thành hai nguồn gốc đầu gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên Các đồng vị phóng xạ người tạo gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng xạ tự nhiên phổ biến vỏ trái đất bao gồm đồng vị 238U, 235U, 232 Th sản phẩm chuỗi phân rã chúng Ngồi ra, đồng vị 40 K ln tồn tự nhiên với hàm lượng cao Các đồng vị phóng xạ nhân tạo hình thành hoạt động khác người đời sống hàng ngày Có thể kể số hoạt động đặc biệt người sinh đồng vị phóng xạ nhân tạo Đó vụ thử vũ khí hạt nhân, q trình xử lý nhiên liệu, hoạt động lò phản ứng hạt nhân, cố hạt nhân…Những hoạt động phát tán môi trường lượng lớn đồng vị phóng xạ Ngồi ra, cịn có nhiều hoạt động thường ngày khác đời sống xã hội sinh đồng vị phóng xạ Có thể kể tên số hoạt động như: việc khai thác mỏ, hoạt động công nghiệp, việc đốt cháy than nhà máy nhiệt điện… Rất nhiều nghiên cứu khẳng định diện đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo khắp nơi trái đất môi trường khác đất, nước, khơng khí…Các đồng vị phóng xạ phát xạ khác alpha, beta gamma Các xạ tạo thành phóng xạ mơi trường Phụ thuộc vào nhiều yếu tố, độ lớn phóng xạ mơi trường khác khu vực khác Các đồng vị phóng xạ thâm nhập vào thể người thông qua nhiều đường, phổ biến qua việc hít thở ăn uống Khi đó, đồng vị nguồn chiếu gây nguy hiểm cho sức khỏe người Trong đời sống hàng ngày, nhu cầu cơng trình xây dựng người ngày tăng Các cơng trình vơ đa dạng quy mô, kiến trúc lẫn công phổ biến tịa nhà Chính phủ công ty lớn đầu tư xây dựng phục vụ cho sinh hoạt số lượng lớn cư dân Đối với người dân, nhà nhu cầu bắt buộc cho sinh hoạt hàng ngày Các công trình xây dựng làm từ VLXD thơng thường Những VLXD điển hình là: xi măng, cát, sỏi, gạch, đá…VLXD chế tạo từ vật liệu thô khai thác tự nhiên đất, đá, cát…Như nói trên, ln tồn đồng vị phóng xạ, đồng vị phóng xạ tự nhiên, nguyên liệu thô dùng để sản xuất VLXD Do vậy, chắn loại VLXD công ty sản xuất VLXD cung cấp luôn chứa lượng định đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo với hàm lượng hay nhiều Độ phóng xạ riêng VLXD phụ thuộc vào độ phóng xạ riêng vật liệu thô dùng để chế tạo Hiển nhiên độ phóng xạ riêng vật liệu thô khác khu vực địa lý khác Đối với người dân, đặc biệt người dân CHDCND Lào, nhà nơi sinh hoạt thành viên gia đình Lượng thời gian trung bình cư dân diện ngơi nhà mình, người quen tịa nhà công cộng chiếm đến 80% thời gian ngày đêm (24 giờ) Ngồi nguồn phóng xạ đến từ không gian, từ mặt đất, bên nhà, ln tồn phóng xạ gây đồng vị phóng xạ có VLXD dùng để kết cấu lên ngơi nhà Hơn nữa, thân tường nhà lại vật tán xạ làm cho xạ (đặc biệt xạ gamma) bị tán xạ nhiều lần làm tăng khả giam giữ tia xạ phòng làm tăng mức độ nguy hiểm với cư dân sinh hoạt nhà Nếu liều chiếu gây đồng vị phóng xạ vượt ngưỡng an tồn sức khỏe người cần phải có biện pháp khắc phục cần thiết Việc khắc phục không dễ nên phương án tối ưu khơng sử dụng ngơi nhà Phương án lãng phí khó khả thi người dân lao động ngơi nhà niềm mơ ước tài sản có giá trị họ Để tránh mắc phải sai lầm này, trước tiến hành xây dựng cơng trình, cần phải đo để xác định hoạt độ phóng xạ có vật liệu sử dụng để xây dựng cơng trình Quy trình khảo sát phóng xạ tự nhiên vật chất nói chung thực thơng qua việc đo phóng xạ gamma đồng vị có mẫu cần khảo sát phát Việc đo phóng xạ gamma đồng vị có VLXD trường xây dựng người dân không khả thi Đây nhiệm vụ người làm chun mơn Sẽ có số khó khăn đo phóng xạ VLXD: Trước hết, tốn đo hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị có VLXD tốn đo hoạt độ thấp Để triển khai toán này, cần phải có hệ phổ kế gamma đủ nhạy Độ nhạy phổ kế lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hiệu suất ghi detector, khả che chắn phông, độ ổn định phổ kế theo thời gian…Đồng thời, độ xác kết đo phụ thuộc nhiều vào phương pháp đo để xác định hoạt độ phóng xạ riêng Vấn đề cần đặt phóng xạ loại VLXD dùng để xây dựng cơng trình CHDCND Lào có thực nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe người hay không? Để trả lời câu hỏi này, cần phải có nghiên cứu định lượng hoạt độ phóng xạ có VLXD CHDCND Lào Nếu hoạt độ phòng xạ nhỏ lượng định xem chúng không ảnh hưởng đến sức khỏe người Vấn đề nghiên cứu nhiều thể giới CHDCND Lào Tuy nhiên CHDCND Lào vấn đề chưa giải nhiều lý khác Gần đây, CHDCND Lào thức tham gia thành viên Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế IAEA Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) khuyến cáo với phủ Lào cần có nghiên cứu Khó khăn lớn CHDCND Lào chưa có nhân lực lĩnh vực Chính vậy, Chính phủ CHDCND Lào đặt vấn đề với Chính phủ Việt Nam giúp đỡ, trước mắt đào tạo cho 01 nghiên cứu sinh độc lập giải tốn Đó xuất phát điểm việc Nghiên cứu sinh Chính Phủ CHDCND Lào cử đến Viện vật lý, Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam làm nghiên cứu sinh Xuất phát từ lý trên, Nghiên cứu sinh chọn đề tài nghiên cứu cho luận án tiến sĩ “Phóng xạ tự nhiên số VLXD phổ biến CHDCND Lào” Ý nghĩa việc chọn luận án là: - Lần đầu tiên, khảo sát hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên có VLXD phổ biến sử dụng CHDCND Lào - Đào tạo cán CHDCND Lào nắm vững phương pháp nghiên cứu để triển khai tốn khơng VLXD mà cho loại đối tượng khác Đề tài nghiên cứu xây dựng theo hướng nghiên cứu thực nghiệm việc nghiên cứu tiến hành hệ phổ kế gamma đại có Trung tâm Vật lý hạt nhân Viện vật lý thuộc Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam Các mục tiêu luận án Các mục tiêu luận án là: - Nghiên cứu phương pháp sử dụng hệ phổ kế gamma dùng loại detector khác bao gồm detector nhấp nháy NaI(Tl) detector bán dẫn siêu tinh khiết loại HPGe để xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ tự nhiên có VLXD - Sử dụng phương pháp nghiên cứu để xác định hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên có số VLXD điển hình thường sử dụng CHDCND Lào như: xi măng, đất, cát,… Các số liệu cần cho việc đánh giá liều xạ cư dân, cảnh báo đưa kiến nghị cần thiết với sở sản xuất để họ có điều chỉnh cần thiết nhằm đảm bảo tuyệt đối an toàn phương diện phóng xạ cho VLXD mà họ đưa thị trường Những nội dung nghiên cứu luận án - Tìm hiểu tình hình nghiên cứu tài liệu phân tích phóng xạ có VLXD dùng phổ kế gamma giới Việt Nam - Tìm hiểu kĩ thuật thực nghiệm dùng để phân tích phóng xạ mẫu tích lớn sử dụng phổ kế gamma dùng detector bán dẫn nhấp nháy Đồng thời nghiên cứu đặc trưng phổ kế gamma phông thấp dùng detector bán dẫn phổ kế gamma dùng detector nhấp nháy NaI(Tl) - Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích số liệu thực nghiệm: phân tích phổ gamma, phương pháp tốn học dùng để tách đỉnh chập, làm tăng khả phân giải phổ phương pháp phân tích phổ kế gamma bán dẫn phông thấp nhằm nâng cao độ nhạy tăng độ xác phép phân tích Đồng thời nghiên cứu đánh giá nguồn sai số gây hiệu ứng: tự hấp thụ gamma mẫu, hình học đo, hình học mẫu, trùng phùng ngẫu nhiên, trùng phùng tổng… Ý nghĩa khoa học ứng dụng thực tiễn: - Kết luận án số liệu thực nghiệm hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên có VLXD khác thường dùng để thiết kế công trình xây dựng CHDCN Lào Bộ số liệu tham khảo cho việc đánh giá mức độ an tồn phóng xạ cho cư dân sinh sống làm việc cơng trình xây dựng sử dụng nguyên vật liệu - Bộ số liệu sở để đưa khuyến cáo tới nhà quản lý, nhà sản xuất tới dân chúng mức độ nguy hiểm phóng xạ VLXD CHDCND Lào có - Bộ số liệu số liệu tham khảo tốt giúp cho Bộ khoa học công nghệ Lào xây dựng tiêu chuẩn phóng xạ VLXD dân dụng CHDCND Lào - Lần nghiên cứu triển khai CHDCND Lào Thông qua luận án, Nghiên cứu sinh làm chủ phương pháp phân tích hạt nhân dùng phổ kế gamma - Các kỹ thuật thực nghiệm nghiên cứu áp dụng luận án sở để Nghiên cứu sinh áp dụng cho hướng nghiên cứu khác có sử dụng kỹ thuật hạt nhân BỐ CỤC VÀ NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Bố cục nội dung luận án gồm phần mở đầu, chương, phần kết luận cuối danh mục tài liệu tham khảo Phần mở đầu trình bày lý để lựa chọn đề tài luận án Chương có tiêu đề: Tổng quan đồng vị phóng xạ có VLXD Chương tập trung trình bày kiến thức tổng quan Chương dùng để trình bày tóm tắt kiến thức phổ gamma sử dụng detector thông dụng Chương tập trung trình bày phương pháp thực nghiệm sử dụng luận án để định lượng hóa hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên có số VLXD thường dung CHDCND Lào Chương trình bày kết thực nghiệm thảo luận CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ CÓ TRONG VẬT LIỆU XÂY DỰNG 1.1 Nguồn gốc đồng vị phóng xạ có VLXD Trái đất chứa nhiều loại đồng vị phóng xạ, đa số chúng tạo từ Trái đất hình thành Người ta thấy tự nhiên có tới 92 loại đồng vị phóng xạ Các đồng vị phóng xạ có trái đất bao gồm: đồng vị phóng xạ nguyên thủy tạo với hình thành trái đất số đồng vị phóng xạ khác hình thành tương tác tia vũ trụ với vật chất trái đất Ngồi cịn có đồng vị phóng xạ nhân tạo người tạo Các đồng vị phóng xạ hình thành hai nguồn gốc đầu gọi đồng vị phóng xạ tự nhiên Các đồng vị phóng xạ người tạo gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo Người ta phát đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo có mặt khắp nơi mơi trường khác đất, nước, khơng khí, … Các đồng vị phóng xạ nguyên thủy phổ biến 87 238 U, 232 Th, 235U sản phẩm phân rã chúng, 40K Rb Trong môi trường đất đá thường có mặt đồng vị phóng xạ ba chuỗi phóng xạ đồng vị 238U, 232Th 235U [1] Các đồng vị phóng xạ có tự nhiên ảnh hưởng lớn đến sinh vật sống trái đất, đặc biệt ảnh hưởng đến sức khỏe người Đặc biệt VLXD chủ yếu chế tạo từ đất đá lấy tự nhiên Do vậy, khả có phóng xạ VLXD loại trừ Trong trường hợp VLXD có lượng phóng xạ lớn ngưỡng cho phép vấn đề nguy hiểm người Vì vậy, việc khảo sát phóng xạ tự nhiên có VLXD cơng việc cần thiết trước sử dụng vật liệu cho cơng trình xây dựng kiên cố [2] 1.1.1 Các chuỗi phóng xạ tự nhiên Cả uranium lẫn thorium đồng vị phóng xạ Chúng chủ yếu phân rã alpha thành đồng vị phóng xạ cháu Uranium tự nhiên gồm ba đồng vị sống dài 238U, 235U 234U, đồng vị 238U chiếm nhiều Lượng 235U 234 U chiếm tự nhiên Thorium tự nhiên có đồng vị 232 Th Các đồng vị phóng xạ rã thành đồng vị thân đồng vị phóng xạ lại phân rã thành đồng vị cháu trình phân rã tạo thành chuỗi đồng vị cuối đồng vị bền Trong điều kiện chuẩn, tỉ số 235U/238U không đổi tất đồng vị chuỗi phân rã đạt trạng thái cân Để hiểu phổ gamma đồng vị này, cần phải biết rõ sơ đồ rã chúng theo chuỗi tính chất đồng vị cháu có mặt chuỗi Các hình vẽ 1.1, 1.2 1.3 đưa sơ đồ phân rã đồng vị phóng xạ mẹ 238U, 235 U 232 Th Các sơ đồ khơng phải hồn tồn đầy đủ cịn thiếu số nhánh phân rã khác Tuy nhiên, xác suất rã theo nhánh không đáng kể (theo quan điểm người dùng phổ kế gamma) nên chúng bỏ qua [3] a) Chuỗi phân rã đồng vị 238U Chuỗi phân rã đồng vị 238 U đưa hình vẽ 1.1 Trong tự nhiên 238U chiếm 99,25% lượng uran tự nhiên Đồng vị 238U đồng vị phóng xạ phân rã alpha thành đồng vị phân rã thành 234m 234 Th Đồng vị đồng vị phóng xạ Pa Chuỗi phân rã tiếp diễn đồng vị cuối chuỗi đồng vị bền 206 Pb Nếu nhìn vào chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ chuỗi, ta thấy chu kỳ bán rã tất đồng vị ngắn nhiều so với chu kỳ bán rã đồng vị mẹ 238U Điều có nghĩa hoạt độ đồng vị cháu 238 vĩnh viễn với U Khi hoạt độ tất đồng vị cháu hoạt độ 238 238 U khối uran tự nhiên không bị xáo trộn cân U Tổng số chuỗi phân rã có 14 đồng vị phóng xạ nên hoạt độ tổng mẫu lớn hoạt độ đồng vị 238U đồng vị phóng xạ chuỗi 14 lần [4],[5], [6] (1) 238 U 4,468×109 năm ↓α (2) 234 Th 24,1 ngày ↓β (3) 234 Pa 1.17 phút ↓β (4) 234 U 2,455×105 năm ↓α (5) 230 Th 7,538 ×104 năm ↓α (6) 226 Ra 1600 năm ↓α (7) 222 Rn 3,8232 ngày ↓α (8) 218 Po 3,094 phút ↓α (9) 214 Pb 26,8 phút ↓β (10) 2214 Bi 19,9 phút ↓β (11) 214 Po 162,3×10-6 giây ↓α (12) 210 Pb 22,3 năm ↓β (13) 210 Bi 5,013 ngày ↓β (14) 210 Po 138,4 ngày ↓α 206 Pb Hình 1.1 Chuỗi phân rã đồng vị 238U Những đồng vị gạch đồng vị đo phổ kế gamma Cũng có trường hợp đồng vị có chu kỳ bán rã dài so với đồng vị mẹ Chẳng hạn trường hợp 234mPa/234U Nếu quan tâm đến 234mPa tượng cân phóng xạ khơng xảy Tuy nhiên, cần nhớ nguồn có thời gian kể từ chế tạo lớn 10 lần chu kỳ bán rã đồng vị mẹ trước có thời gian sống dài nhất, ví dụ gần đồng vị 238 Pa, thực chất 234m U Trong thực tế, điều có nghĩa hoạt độ đo mẫu đồng vị cháu xấp xỉ với hoạt độ đồng vị mẹ 238 U tất đồng vị phóng xạ khác có chuỗi phân rã Có thể đo hoạt độ vài đồng vị chuỗi để có đốn nhận xác Trong số đồng vị chuỗi phân rã 238 U, khơng phải đồng vị đo gamma cách dễ dàng Thực tế có đồng vị hình vẽ 1.1 gạch chân đo cách tương đối thuận tiện Do vậy, đo hoạt độ đồng vị từ suy hoạt độ đồng vị trước chuỗi phân rã Chú ý cần phải kiểm tra điều kiện cân phương pháp cho mẫu cân Điều kiện cân kiểm tra cách đo hoạt độ số đồng vị chuỗi, chẳng hạn 234Th, 234mPa, 226 Ra 214Pb, 214Bi 210Pb Cần nhấn mạnh điều kiện để đạt cân mẫu phải khơng bị xáo trộn Trong trường hợp ngược lại, đồng vị bị thất thoát phá vỡ cân b) Chuỗi phân rã phóng xạ đồng vị 235U Trong tự nhiên, đồng vị phóng xạ 235 U chiếm 0,72% tổng số uran Tuy tỉ lệ đồng vị có tự nhiên khơng nhiều, có chu kỳ bán rã ngắn nên xét phương diện xạ gamma, đóng vai trị quan trọng không so với tầm đồng vị 238U Chuỗi phân rã phóng xạ đồng vị 235U trình bày hình vẽ 1.2 Chuỗi phân rã có 12 đồng vị bao gồm 11 tầng phân rã có loại hạt alpha có lượng khác phát (nếu bỏ qua vài nhánh phân rã có xác suất nhỏ) [6] (1) 235 U 1,7×108 năm ↓α (2) 231 Th 25,52 ↓β (3) 231 Pa 3,276 ×104 năm ↓α (4) 227 Ac 21,772 năm ↓β (5) 227 Th 18,718 ngày + α (1,38 %) 223 ↓α (6) 223 Ra 11,43 ngày ↓α (7) 219 Rn 3,96 giây ↓α Fr 22 phút ↓β 10 (8) 215 Po 1,781×10-3 giây ↓α (9) 211 Pb 36,1 phút ↓β (10) 211 Bi 2,14 phút ↓α (11) 207 Tl 4,77 phút + β (0,273%) 211 Po 516 ×10-3 giây ↓β 207 ↓α Pb Hình 1.2: Chuỗi phân rã 235U Chỉ có gamma đồng vị 235U phát đo phổ kế gamma Trong số đồng vị này, có đỉnh gamma đồng vị dễ dàng đo Việc đo gamma số đồng vị khác 219 235 227 U Th, 223 Ra Rn khó khăn nhiều Mặc dầu sai số đo gamma đồng vị tương đối cao việc đo hoạt độ chúng cho phép có đốn nhận hoạt độ 235U kiểm tra cân phóng xạ mẫu Đáng tiếc đỉnh gamma đồng vị 235U với lượng 185,72 keV lại gần trùng với đỉnh gamma đồng vị 226Ra với lượng 186,2 keV Hoạt độ tổng cộng mẫu trạng thái cân lớn 11 lần hoạt độ 235U [3, 4] c) Chuỗi phân rã phóng xạ đồng vị 232Th Đồng vị 232Th chiếm 100% tự nhiên Chuỗi phân rã đồng vị phóng xạ trình bày hình vẽ 1.3 Chuỗi phân rã bao gồm 10 tầng phát loại hạt alpha Có thể dùng phổ kế gamma để đo đỉnh 228Ac, 212Pb, 212 Bi 208Tl cách dễ dàng Phân rã đồng vị 212Bi bị phân nhánh Nó rã alpha đồng vị 208Tl với xác suất 35,94% Nhánh phân rã beta tạo đồng vị 212Po đo phổ kế gamma Nếu đo 208 Tl để tính hoạt độ thori cần lấy hoạt độ 208Tl chia cho giá trị tỉ số rẽ nhánh 0,3594 [4, 7] 121 ymax = FOR i = TO 4096 x(i) = i INPUT #1, y(i) y(i) = y(i) / T_Live * 5000 IF y(i) > THEN y1(i) = LOG(y(i)) ELSE y1(i) = IF y1(i) > ymax THEN ymax = y1(i) NEXT i ymax = 1.5 * ymax INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Ene0, Ene1 CLOSE #1 FOR j = TO READ E(j) Eleft(j) = E(j) - E(j) / 100 * 7.5 Eright(j) = E(j) + E(j) / 100 * 7.5 Kleft(j) = INT((Eleft(j) - Ene0) / Ene1) Kright(j) = INT((Eright(j) - Ene0) / Ene1) NEXT j DATA 1460.8,1764.5,2614.5 GOSUB vepho PRINT " CAC HE SO ALPHA[2,1], ALPHA[2,2] VA ALPHA[2,3] TINH TU PHO RGU-1" PRINT FOR j = TO Bleft(j) = 0: Bright(j) = FOR i = Kleft(j) - 20 TO Kleft(j) Bleft(j) = Bleft(j) + y(i) NEXT i FOR i = Kright(j) TO Kright(j) + 20 122 Bright(j) = Bright(j) + y(i) NEXT i Bleft(j) = Bleft(j) / 21 Bright(j) = Bright(j) / 21 b1(j) = (Bleft(j) - Bright(j)) / (Kleft(j) - Kright(j)) b0(j) = Bleft(j) - b1(j) * Kleft(j) Snet(j) = FOR i = Kleft(j) TO Kright(j) Snet(j) = Snet(j) + y(i) - b0(j) - b1(j) * i NEXT i N2(j) = Snet(j) - Rb(j): IF N2(j) < THEN N2(j) = alpha(2, j) = N2(j) PRINT USING " Alpha[2,#]=######.##"; j, alpha(2, j) NEXT j GOSUB cho END cho: DO: LOOP WHILE INKEY$ = "" RETURN vepho: SCREEN 12: WINDOW (0, 0)-(4096, ymax) FOR i = TO 4096 LINE (x(i), 0)-(x(i), y1(i)) NEXT i FOR j = TO FOR i = Kleft(j) TO Kright(j) LINE (x(i), 0)-(x(i), y1(i)), + j NEXT i NEXT j COLOR (14) 123 PRINT Spec_Name$ PRINT Ngaydo$ PRINT "Tlive="; T_Live GOSUB cho: SCREEN RETURN 124 Phụ lục Chương trình tính hệ số e(i,j) 'chuong trinh tinh cac he so E[i,j] tu cac he so ALPHA[i,j] CLS DIM alpha(3, 3), e(3, 3) AS SINGLE DIM A(3, 3) AS SINGLE A(1, 1) = 9869: A(1, 2) = 0: A(1, 3) = 'Hoat cua K, U va Th RGK-1 A(2, 1) = 0: A(2, 2) = 3527: A(2, 3) = 'Hoat cua K, U va Th RGU-1 A(3, 1) = 0.07: A(3, 2) = 18: A(3, 3) = 2298 'Hoat cua K, U va Th RGTh-1 'Cac he so alpha tinh duoc tu cac chua RGK-1, RGU1 va RGTh-1 alpha(1, 1) = 37146.35: alpha(1, 2) = 16.98: alpha(1, 3) = alpha(2, 1) = 7211.84: alpha(2, 2) = 21797.71: alpha(3, 1) = 0.0 alpha(3, 1) = 0.0: alpha(3, 2) = 0.0: alpha(3, 3) = 12157.23 e(1, 1) = alpha(1, 1) / A(1, 1) e(1, 2) = alpha(1, 2) / A(2, 2) e(1, 3) = (alpha(1, 3) - alpha(1, 2) / A(2, 2) * A(2, 3)) / A(3, 3) e(2, 1) = e(2, 2) = alpha(2, 2) / A(2, 2) e(2, 3) = (alpha(2, 3) - alpha(2, 2) / A(2, 2) * A(2, 3)) / A(3, 3) e(3, 1) = e(3, 2) = alpha(3, 2) / A(2, 2) e(3, 3) = (alpha(3, 3) - alpha(1, 2) / A(2, 2) * A(2, 3)) / A(3, 3) COLOR (10): PRINT: PRINT PRINT " CAC HE SO E DUNG DE TINH HOAT DO CUA K, U VA Th TRONG CAC MAU XI MANG" PRINT FOR j = TO PRINT USING " e[1,#] = ##.####^^^^"; j, e(1, j) PRINT USING " e[2,#] = ##.####^^^^"; j, e(2, j) PRINT USING " e[3,#] = ##.####^^^^"; j, e(3, j) NEXT j DO: LOOP WHILE INKEY$ = "" END 125 Phụ lục Chương trình XIMANG dùng để biểu diễn phân tích phổ gamma đo detector nhấp nháy NaI(Tl) 'CHUONG TRINH TINH HOAT DO XI MANG SAU KHI DA CO CAC HE SO Ef[1,J] DIM x(4100), y(4100), y1(4100) AS SINGLE DIM Kleft(3), Kright(3), E(3), Eleft(3), Eright(3) DIM Bleft(3), Bright(3) Ef(1, 1) = 3.764: Ef(1, 2) = 4.814E-3: Ef(1, 3) = Ef(2, 1) = 0: Ef(2, 2) = 6.18: Ef(2, 3) = Ef(3, 1) = 0: Ef(3, 2) = 0: Ef(3, 3) = 5.290 'Doc dien tich vung dinh tinh duoc tu phong FOR j = TO 3: READ Rb(j): NEXT j DATA 5452.751,204.524,930.472 PRINT " PRINT " PHAN MEM XI MANG" VIEN VAT LY - VIEN HLKHCNVN" PRINT PRINT PRINT INPUT " Ten mau xi mang "; Name$ pho$ = "C:\QB64\SONXAY1_NAI\1K\" + Name$ + ".SPE" PRINT INPUT " Khoi luong cua mau [gram] "; m_mau PRINT INPUT " Khoi luong chuan RGK-1 [gram] "; m_K PRINT INPUT " Khoi luong mau chuan RGU-1 [gram] "; m_U PRINT INPUT " Khoi luong mau chuan RGTh-1 [gram] "; m_Th 126 PRINT: PRINT: PRINT PRINT " CHU Y: MAY TINH BAT DAU PHAN TICH !!!" DO: LOOP WHILE INKEY$ = "" OPEN pho$ FOR INPUT AS #1 INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Spec_Name$ INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Ngaydo$ INPUT #1, Temp$ INPUT #1, T_Live, T_Real INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Temp$ ymax = FOR i = TO 4096 x(i) = i INPUT #1, y(i) y(i) = y(i) / T_Live * 5000 IF y(i) > THEN y1(i) = LOG(y(i)) ELSE y1(i) = IF y1(i) > ymax THEN ymax = y1(i) NEXT i ymax = 1.5 * ymax INPUT #1, Temp$ INPUT #1, Ene0, Ene1 CLOSE #1 FOR j = TO READ E(j) Eleft(j) = E(j) - E(j) / 100 * 7.5 Eright(j) = E(j) + E(j) / 100 * 7.5 Kleft(j) = INT((Eleft(j) - Ene0) / Ene1) 127 Kright(j) = INT((Eright(j) - Ene0) / Ene1) NEXT j DATA 1460.8,1764.5,2614.5 GOSUB vepho FOR j = TO Bleft(j) = 0: Bright(j) = FOR i = Kleft(j) - 20 TO Kleft(j) Bleft(j) = Bleft(j) + y(i) NEXT i FOR i = Kright(j) TO Kright(j) + 20 Bright(j) = Bright(j) + y(i) NEXT i Bleft(j) = Bleft(j) / 21 Bright(j) = Bright(j) / 21 b1(j) = (Bleft(j) - Bright(j)) / (Kleft(j) - Kright(j)) b0(j) = Bleft(j) - b1(j) * Kleft(j) Snet(j) = FOR i = Kleft(j) TO Kright(j) Snet(j) = Snet(j) + y(i) - b0(j) - b1(j) * i NEXT i N(j) = Snet(j) - Rb(j): IF N(j) < THEN N(j) = alpha(j) = N(j) NEXT j GOSUB GiaiHePT AK = V(1): AU = V(2): ATh = V(3) PRINT " HOAT DO RIENG CUA CAC DOG VI TRONG MAU XI MANG "; Name$: PRINT: PRINT PRINT USING " Hoat cua 40K mau = ########.## Bq/kg"; AK * m_mau / m_K PRINT USING " * m_mau / m_U Hoat cua 238U mau = ########.## Bq/kg"; AU 128 PRINT USING " Hoat cua 232Th mau = ########.## Bq/kg"; ATh * m_mau / m_Th GOSUB cho END cho: DO: LOOP WHILE INKEY$ = "" RETURN vepho: SCREEN 12: WINDOW (0, 0)-(4096, ymax) FOR i = TO 4096 LINE (x(i), 0)-(x(i), y1(i)) NEXT i FOR j = TO FOR i = Kleft(j) TO Kright(j) LINE (x(i), 0)-(x(i), y1(i)), + j NEXT i NEXT j COLOR (14) PRINT Spec_Name$ PRINT Ngaydo$ PRINT "Tlive="; T_Live GOSUB cho: SCREEN RETURN GiaiHePT: FOR j = TO 3: FOR k = TO 3: C(j, k) = Ef(j, k): NEXT k, j FOR j = TO 3: V(j) = alpha(j): NEXT j FOR i = TO FOR j = i + TO C(i, j) = C(i, j) / C(i, i) NEXT j 129 V(i) = V(i) / C(i, i) IF i = THEN GOTO FOR k = i + TO N IF C(k, i) = THEN ELSE V(k) = V(k) - C(k, i) * V(i) FOR j = i + TO C(k, j) = C(k, j) - C(k, i) * C(i, j) NEXT j NEXT k NEXT i FOR i = - TO STEP -1 FOR j = i + TO V(i) = V(i) - C(i, j) * V(j) NEXT j NEXT i 'Nghiem la V(1), V(2) va V(3) RETURN 130 Phụ lục Chương trình tính đại lượng liều lượng học xạ 'Calculation of radiation hazard from specific activity of Ra, Th and K NS = CLS DIM Mau$(NS), ARa(NS), ATh(NS), AK(NS) DIM S_ARa(NS), S_ATh(NS), S_AK(NS) DIM RAeq(NS), S_Raeq(NS), D(NS), S_D(NS), Hex(NS), S_Hex(NS), H_in(NS), S_Hin(NS) DIM Igamma(NS), S_Igamma(NS) FOR I = TO NS: READ Mau$(I): NEXT I DATA "1V","2V","1VT","2VT","1SV","2SV","1K","2K" FOR I = TO NS: READ ARa(I): NEXT I FOR I = TO NS: READ S_ARa(I): NEXT I 'Doc vao hoat cua 226Ra DATA 39.88,38.83,33.57,30.32,54.39,51.74,28.55,24.83 'Doc vao sai so hoat cua Ra DATA 2.19,4.91,2.14,1.16,5.90,4.64,3.13,1.18 FOR I = TO NS: READ ATh(I): NEXT I FOR I = TO NS: READ S_ATh(I): NEXT I 'Doc vao hoat cua Th DATA 10.10,9.67,17.37,21.17,7.91,6.63,20.73,16.61 'Doc vao Sai so hoat cua Th DATA 0.93,1.57,0.92,0.48,0.97,1.59,0.61,1.26 FOR I = TO NS: READ AK(I): NEXT I FOR I = TO NS: READ S_AK(I): NEXT I 131 'Doc vao hoat cua K DATA 156.92,126.99,131.93,168.70,45.22,43.28,141.83,113.71 'Doc vao sai so hoat cua K DATA 10.94,22.07,4.60,3.34,1.41,7.68,3.94,4.71 TB_ARa = 0: TB_ATh = 0: TB_AK = 0: SSRa = 0: SSTh = 0: SSK = FOR I = TO NS TB_ARa = TB_ARa + ARa(I) / NS: SSRa = SSRa + S_ARa(I) / NS TB_ATh = TB_ATh + ATh(I) / NS: SSTh = SSTh + S_ATh(I) / NS TB_AK = TB_AK + AK(I) / NS: SSK = SSK + S_AK(I) / NS NEXT I TB_D = 0: SSD = FOR I = TO NS D(I) = 0.462 * ARa(I) + 0.604 * ATh(I) + 0.042 * AK(I) S_D(I) = SQR(0.462 ^ * S_ARa(I) ^ + 0.604 ^ * S_ATh(I) ^ + 0.042 ^ * S_AK(I) ^ 2) TB_D = TB_D + D(I) / NS: SSD = SSD + S_D(I) / NS NEXT I TB_RAeq = 0: SSRAeq = FOR I = TO NS RAeq(I) = ARa(I) + 1.43 * ATh(I) + 0.77 * AK(I) S_Raeq(I) = SQR(S_ARa(I) ^ + 1.43 ^ * S_ATh(I) ^ + 0.77 ^ * S_AK(I) ^ 2) TB_RAeq = TB_RAeq + RAeq(I) / NS: SSRAeq = SSRAeq + S_Raeq(I) / NS NEXT I 'Calculate Hex TB_Hex = 0: SSHex = FOR I = TO NS Hex(I) = ARa(I) / 370 + ATh(I) / 259 + AK(I) / 4810 132 S_Hex(I) = SQR(S_ARa(I) ^ / 370 ^ + S_ATh(I) / 259 ^ + S_AK(I) / 4810 ^ 2) TB_Hex = TB_Hex + Hex(I) / NS: SSHex = SSHex + S_Hex(I) / NS NEXT I 'Calculate Hin TB_Hin = 0: SSHin = FOR I = TO NS Hin(I) = ARa(I) / 185 + ATh(I) / 259 + AK(I) / 4810 S_Hin(I) = SQR(S_ARa(I) ^ / 185 ^ + S_ATh(I) / 259 ^ + S_AK(I) / 4810 ^ 2) TB_Hin = TB_Hin + Hin(I) / NS: SSHin = SSHin + S_Hin(I) / NS NEXT I 'Calculate Igamma TB_Igamma = 0: SSIgamma = FOR I = TO NS Igamma(I) = ARa(I) / 150 + ATh(I) / 100 + AK(I) / 1500 S_Igamma(I) = SQR(S_ARa(I) ^ / 150 ^ + S_ATh(I) / 100 ^ + S_AK(I) / 1500 ^ 2) TB_Igamma = TB_Igamma + Igamma(I) / NS: SSIgamma = SSIgamma + S_Igamma(I) / NS NEXT I TB_AEDE_in = 0: SSAEDE_in = FOR I = TO NS AEDE_in(I) = D(I) * 8760 * 0.7 * 0.7 * 1E-6 S_AEDE_in(I) = SQR(S_D(I) ^ / (8760 * 0.7 * 0.7) ^ 2) TB_AEDE_in = TB_AEDE_in + AEDE_in(I) / NS: SSAEDE_in = SSAEDE_in + S_AEDE_in(I) / NS NEXT I TB_AEDE_ex = 0: SSAEDE_ex = 133 FOR I = TO NS AEDE_ex(I) = D(I) * 8760 * 0.3 * 0.7 * 1E-6 S_AEDE_ex(I) = SQR(S_D(I) ^ / (8760 * 0.3 * 0.7) ^ 2) TB_AEDE_ex = TB_AEDE_ex + AEDE_ex(I) / NS: SSAEDE_ex = SSAEDE_ex + S_AEDE_ex(I) / NS NEXT I GOSUB InKQ END InKQ: z$ = CHR$(9) OPEN "C:\QB64\KETQUA.xls" FOR OUTPUT AS #1 PRINT #1, "" PRINT #1, "Sample";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Ra";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Th";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "K";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Ab.Dose";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Ra_eq";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Hex";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Hin";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "Igamma";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "AEDE_in";: PRINT #1, z$; 134 PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "AEDE_ex";: PRINT #1, z$; PRINT #1, "ERR";: PRINT #1, z$ PRINT #1, "" FOR I = TO NS PRINT #1, USING "\ \"; Mau$(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; ARa(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; S_ARa(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; ATh(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; S_ATh(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; AK(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; S_AK(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; D(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; S_D(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; RAeq(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; S_Raeq(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; Hex(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; S_Hex(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; Hin(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; S_Hin(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; Igamma(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ##.###"; S_Igamma(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; AEDE_in(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; S_AEDE_in(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; AEDE_ex(I);: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; S_AEDE_ex(I);: PRINT #1, z$ NEXT I PRINT #1, "" PRINT #1, "Ave";: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; TB_ARa;: PRINT #1, z$; 135 PRINT #1, USING " ###.##"; SSRa;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; TB_ATh;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; SSTh;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; TB_AK;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.##"; SSK;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_D;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSD;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_RAeq;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSRAeq;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_Hex;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSHex;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_Hin;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSHin;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_Igamma;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSIgamma;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_AEDE_in;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSAEDE_in;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; TB_AEDE_ex;: PRINT #1, z$; PRINT #1, USING " ###.###"; SSAEDE_ex;: PRINT #1, z$ CLOSE #1 RETURN ... tiêu luận án khảo sát hoạt độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên số VLXD phổ biến CHDCND Lào Có nhiều loại VLXD sử dụng để xây dựng cơng trình dân dụng CHDCND Lào .Trong khuôn khổ luận án, ... định đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo với hàm lượng hay nhiều Độ phóng xạ riêng VLXD phụ thuộc vào độ phóng xạ riêng vật liệu thô dùng để chế tạo Hiển nhiên độ phóng xạ riêng vật liệu thơ khác... độ phóng xạ riêng đồng vị phóng xạ tự nhiên có VLXD khác thường dùng để thiết kế cơng trình xây dựng CHDCN Lào Bộ số liệu tham khảo cho việc đánh giá mức độ an tồn phóng xạ cho cư dân sinh sống