Điều 2: Liều tương đương bức xạ H Là đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm của bất kỳ loại bức xạ nào và bằng tích của liều hấp thụ D với hệ số chất lượng Q và N, N là hệ số tính tới
Trang 1BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN ĐỊA CHẤT XẠ HIÊM
Trang 2MỤC LỤC
Trang
Chương 2 LẬP ĐỀ ÁN ĐÁNH GIÁ CHI TIẾT MÔI TRƯỜNG
PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
7
Chương 3 THI CÔNG THỰC ĐỊA
I Phương pháp đo suất liều tương đương bức xạ và suất liều bức
xạ gamma
II Phương pháp đo nồng độ radon trong không khí
III Phương pháp thu thập và phân tích mẫu
9
9
11
Chương 4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ TÀI LIỆU TRONG PHÒNG 17
Chương 5 CÔNG TÁC LẬP BÁO CÁO TỔNG KẾT 24
Trang 3QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ CHI TIẾT CÁC VÙNG Ô NHIỄM
PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN Chương 1 NHỮNG QUY ĐỊNH CHUNG
Căn cứ vào các tài liệu về an toàn phóng xạ của Việt Nam và nước ngoài,
một số khái niệm cơ bản được đưa ra dưới đây để thống nhất trong nghiên cứu môi
trường phóng xạ tự nhiên
Điều 1: Phông bức xạ tự nhiên
Là những bức xạ ion hóa gồm bức xạ vũ trụ và bức xạ của các chất phóng xạ
tự nhiên (có ở lớp đất đá bề mặt của trái đất, các lớp khí quyển gần mặt đất, trong
lương thực, thực phẩm, nước uống, trong cơ thể con người, sinh vật )
Điều 2: Liều tương đương bức xạ (H)
Là đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm của bất kỳ loại bức xạ nào và
bằng tích của liều hấp thụ D với hệ số chất lượng Q và N, N là hệ số tính tới ảnh
hưởng sự phân bố không đều các chất phóng xạ trong mô và các ảnh hưởng khác
Đối với liều chiếu ngoài, N bằng 1, còn đối với liều chiếu trong thì N có thể
khác 1
Đối với bức xạ là thành phần phổ chưa biết, khi tính liều tương đương người
ta dùng giá trị hệ số trọng số bức xạ Q được đưa ra ở bảng 1.1 như sau:
Bảng 1.1: Bảng hệ số trọng số bức xạ Q
Dạng bức xạ Q
Trang 4Liều tương đương bức xạ tổng cộng H là tổng của liều chiếu ngoài Hn và liều chiếu trong Ht
xạ (từ các nguồn bức xạ hoặc chất thải phóng xạ)
Đối tượng C: là mọi người dân nói chung
Điều 4: Liều giới hạn
Liều giới hạn (LGH) là giá trị lớn nhất của liều tương đương cá nhân trong một năm nhân viên bức xạ có thể bị chiếu Nếu bị chiếu đều đặn bởi liều này trong suốt 50 năm làm việc liên tục mà vẫn không có biến động gì về sức khỏe của bản thân và con cháu họ
Điều 5: Nồng độ giới hạn
Nồng độ giới hạn (NĐGH) là nồng độ cao nhất của chất phóng xạ trong một đơn vị thể tích nước ăn hoặc khí thở đối với các đối tượng để cho mức xâm nhập hàng năm của chất phóng xạ vào cơ thể không vượt quá giới hạn quy định
Điều 6: Các đơn vị đo chủ yếu trong an toàn phóng xạ hiện hành
Hiện nay trong an toàn phóng xạ người ta thường dùng đơn vị trong hệ thống Quốc tế (SI) như sau:
Trang 5Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ: gọi là Becquerel, ký hiệu là Bq được định nghĩa
là một phân rã phóng xạ trong thời gian một giây
Liều hấp thụ: đơn vị là J/kg gọi là Gray, kí hiệu là Gy
Liều tương đương: đơn vị là Sinvơ, kí hiệu là Sv
Hàm lượng nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các mẫu rắn được tính bằng Bq/kg Nồng độ các nguyên tố phóng xạ trong nước và trong không khí có đơn vị tính là Bq/l
Hiện nay, có một số cơ quan và cá nhân còn dùng các đơn vị ngoài SI hoặc vừa dùng đơn vị hiện hành kể trên lại vừa dùng đơn vị cũ Tuy nhiên giữa các đơn
vị ngoài SI và đơn vị hiện hành có sự quy đổi qua lại để đảm bảo cho mọi người làm công tác phóng xạ trong các lĩnh vực khác nhau vẫn có thể đưa về cùng một đơn vị thống nhất để so sánh và đánh giá tài liệu, nhất là việc khai thác, sử dụng hiệu quả tài liệu về an toàn phóng xạ đã có từ trước tới nay
Trong quy định không có định mức liều giới hạn cho người thuộc đối tượng
B Theo tài liệu an toàn phóng xạ của Liên bang Nga (1988), liều giới hạn của đối tượng B được lấy là 5mSv/năm Vì vậy, đối tượng B của Việt Nam có thể lấy là 5mSv/năm
Ngoài các tiêu chuẩn cơ bản nêu trên, trong an toàn bức xạ còn cần phải xác định các tiêu chuẩn thứ cấp về nhiễm xạ trong Đó là các nồng độ giới hạn của các nguyên tố phóng xạ (chúng là những tiêu chuẩn thứ cấp vì chúng được tính toán dựa trên các liều giới hạn là những tiêu chuẩn cơ bản)
Trang 6Thời gian chiếu (t): Đối với nhân viên bức xạ (đối tượng A) trong năm là
1700 giờ, những người lân cận (đối tượng B) là khoảng 2000 giờ, dân chúng (đối tượng C) là 8760 giờ
Thể tích không khí hít thở: đối tượng A và B là 2,5.106 lít/năm, đối tượng C
là 7,3.106 lít/năm
Khối lượng nước uống là 800lít/năm
Điều 8: Cơ sở lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu
Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa được đánh giá bằng tổng liều tương đương bức xạ Trong đó tổng liều tương đương bức xạ bằng tổng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong của các chất phóng xạ xâm nhập qua đường hô hấp và liều chiếu trong của các chất phóng xạ xâm nhập qua đường tiêu hóa Bởi vậy, hệ phương pháp được lựa chọn bao gồm các phương pháp đảm bảo quan trắc đủ các số liệu xác định liều chiếu ngoài và liều chiếu trong Không những thế muốn tìm được nguyên nhân và đề xuất các biện pháp giảm nhẹ tác hại của ô nhiễm phóng xạ phải làm sáng
tỏ được bản chất và mối tương quan giữa các dị thường phóng xạ với các đối tượng địa chất: các loại đá, quặng, các loại vật liệu, nguyên liệu, nhiên liệu, chất thải có chứa các chất phóng xạ được dùng trong sản xuất, xây dựng và các nhu cầu mọi mặt phục vụ đời sống của nhân dân Do đó hệ phương pháp khảo sát môi trường phóng
xạ không những phải đảm bảo đủ để tính được giá trị tổng liều tương đương bức xạ
mà còn phải xác định được hàm lượng các nguyên tố phóng xạ tại hiện trường và trong các mẫu vật đã thu thập tại các địa điểm khảo sát
Điều 9: Các phương pháp và thiết bị đánh giá chi tiết môi trường phóng xạ
1 Phương pháp và thiết bị xác định liều chiếu ngoài:
Liều chiếu ngoài được xác định trên cơ sở đo suất liều tương đương bức xạ hay suất liều gamma dùng các máy đo liều DKS-96, MKS-04 hay các máy CPП-88H của Cộng hòa Liên bang Nga và các máy tương đương
2 Các phương pháp và thiết bị xác định liều chiếu trong qua đường hô hấp:
Xác định nồng độ radon trong không khí bằng phương pháp tấm lọc, dùng máy radon RDA-200 của Canada; máy phổ alpha RAD-7 của Mỹ hay phương pháp detector vết alpha
Trang 73 Phương pháp và thiết bị xác định liều chiếu trong qua đường tiêu hóa:
Thu thập và phân tích hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong các mẫu nước, mẫu rắn, mẫu thực phẩm, mẫu tóc người Các mẫu được phân tích trên các thiết bị có độ nhạy, độ tin cậy cao như máy phổ gamma phông thấp dùng detector bán dẫn siêu tinh khiết
4 Các phương pháp xác định hàm lượng các nguyên tố phóng xạ tại hiện trường:
Tại các dị thường phóng xạ và trong các mẫu đất đá, quặng, nhiên liệu, vật liệu xây dựng , dùng phương pháp phổ gamma với các máy có độ tin cậy cao như máy phổ gamma đa kênh GAD6, GR320 của Canada hay các máy tương đương khác để xác định hàm lượng các nguyên tố U, Th, K
Điều 10: Lĩnh vực áp dụng
Quy trình được áp dụng trong công tác đánh giá chi tiết các vùng ô nhiễm phóng xạ tự nhiên đã được xác định trước đó là vùng ô nhiễm phóng xạ hoặc có nguy cơ ô nhiễm phóng xạ cao nhằm phục vụ lập bản đồ quy hoạch, phát triển bền vững nền kinh tế xã hội của địa phương, nâng cao chất lượng sống của cộng đồng
Điều 11: Điều kiện áp dụng
Vùng đánh giá chi tiết môi trường phóng xạ tự nhiên phải có các tài liệu địa chất, phóng xạ, địa hoá…thể hiện là khu vực có các phân vị địa chất chứa phóng xạ cao, các thân quặng chứa phóng xạ, các đới thoát khí phóng xạ hoặc các diện tích ô nhiễm phóng xạ đã xác định trong giai đoạn điều tra sơ bộ Phương pháp đo suất liều tương đương bức xạ gamma và nồng độ khí phóng xạ được thực hiện ở độ cao 1m so với bề mặt Các mẫu đất, mẫu nước, mẫu thực vật tuân thủ theo TCVN về cách thức lấy và bảo quản mẫu để phân tích các nhân phóng xạ môi trường hiện hành
Trang 8Chương 2: LẬP ĐỀ ÁN ĐÁNH GIÁ CHI TIẾT MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN Điều 12: Yêu cầu của đề án điều tra chi tiết môi trường phóng xạ tự nhiên
Đề án đánh giá chi tiết môi trường phóng xạ tự nhiên gồm các phần sau:
- Mở đầu
- Chương 1 Điều kiện tự nhiên, xã hội ảnh hưởng tới môi trường phóng xạ vùng công tác
- Chương 2 Các phương pháp kỹ thuật và khối lượng thi công
- Chương 3 Tổ chức thi công đề án
- Chương 4 Nguyên tắc và kỹ thuật an toàn lao động
- Chương 5 Dự toán kinh phí
- Kết luận
Phần mở đầu cần đưa ra các căn cứ pháp lý về nhiệm vụ do Nhà nước, Bộ, Cục đã giao Căn cứ vào mục tiêu của đề án, các điều kiện tự nhiên, xã hội để đặt ra những nhiệm vụ cụ thể của đề án
Chương 1 Nêu khái quát về vị trí địa lý, nhân văn, đặc điểm địa hình, khí hậu, địa chất khoáng sản vùng công tác Cần chú ý nêu đầy đủ các yếu tố về tự nhiên, xã hội ảnh hưởng đến môi trường phóng xạ Tổng quan tình hình điều tra môi trường phóng xạ vùng công tác, những vấn đề tồn tại và tính cấp thiết của nhiệm vụ
Chương 2 Nêu những nhiệm vụ cụ thể, cơ sở lựa chọn tỷ lệ, mạng lưới, hệ phương pháp và thiết bị Kỹ thuật đo đạc, phương pháp kiểm tra máy móc, xác định sai số, phương pháp xử lý tài liệu, thành lập sơ đồ, bản đồ Các nội dung dự kiến báo cáo tổng kết
Chương 3 Nêu cơ cấu tổ chức, nhân lực và kế hoạch thực hiện, lịch trình thi công đề án
Chương 4 Nêu những nguyên tắc và biện pháp chủ yếu để đảm bảo an toàn lao động và an toàn phóng xạ
Chương 5 Nêu những căn cứ pháp lý để lập dự toán đề án, dự toán kinh phí
cụ thể của đề án
Trang 9Kết luận: Cần nhấn mạnh các yêu cầu về kỹ thuật, tổ chức thực hiện, những thuận lợi khó khăn và những biện pháp đảm bảo hoàn thành nhiệm vụ đặt ra
- Danh mục máy móc thiết bị, biên bản xét duyệt của Hội đồng khoa học cơ
sở và Cục, bảng kê tài liệu tham khảo
Điều 13: Điều kiện thi công đề án
Đề án phải được thông qua tại Hội đồng Khoa học của Cục Địa chất và Khoáng sản (hoặc Bộ Tài nguyên và Môi trường) và phải có Quyết định phê chuẩn của Cục, Bộ mới được thực hiện
Điều 14: Trách nhiệm của đơn vị thực hiện
Trách nhiệm của đơn vị thực hiện đề án được quy định như sau:
- Thủ trưởng cơ quan chịu trách nhiệm trước cấp trên trực tiếp về các hoạt động của đề án và có trách nhiệm kiểm tra toàn bộ công việc trước khi thi công đề
Trang 10Chương 3 THI CÔNG THỰC ĐỊA
I PHƯƠNG PHÁP ĐO SUẤT LIỀU TƯƠNG ĐƯƠNG BỨC XẠ VÀ SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA
Điều 15: Mục đích của phương pháp
Phương pháp đo suất liều tương đương bức xạ và đo suất liều bức xạ gamma dùng để xác định thành phần liều chiếu ngoài
Điều 16: Máy móc, thiết bị
Ở nước ta hiện nay thường dùng các máy DKS-96 (do CHLB Nga chế tạo)
và Inspector (do Mỹ chế tạo) để đo suất liều tương đương bức xạ (µSv/h); dùng các máy phóng xạ nhấp nháy CPП 68-01 và CPП 88H (do Nga chế tạo) để đo suất liều bức xạ gamma (µR/h) (có thể dùng các máy tương đương khác)
Điều 17: Kiểm định máy
Kiểm định, chuẩn các máy đo suất liều tương đương bức xạ và máy đo suất liều bức xạ gamma:
Các máy đo suất liều tương đương bức xạ và máy đo suất liều bức xạ gamma phải được kiểm định mỗi năm 1 lần hoặc sau mỗi lần sửa chữa, thay thế linh kiện trên nguồn 137Cs tại các phòng kiểm định chuyên môn có đủ tư cách pháp nhân Nội dung kiểm định: kiểm tra các thông số kỹ thuật của máy và chuẩn máy
Điều 18: Tỷ lệ và mạng lưới khảo sát chi tiết
Việc đánh giá chi tiết môi trường phóng xạ tự nhiên được tiến hành trên các khu vực mỏ phóng xạ, những công trình trọng điểm, khu công nghiệp hay những khu định cư Mạng lưới khảo sát suất liều tương đương bức xạ ở trong "vùng chứa quặng" phóng xạ được tiến hành theo mạng ô vuông kích thước 20x20m Ở ngoài
"vùng chứa quặng" phải đo trên tất cả các đối tượng có mặt trong diện tích nghiên cứu nhưng mạng lưới tối đa không vượt quá 50m x 50m trên toàn diện tích Khi gặp
dị thường chi tiết hóa đan dày khống chế hết quy mô phân bố dị thường bằng cách chia đôi liên tiếp điểm đo và tuyến đo
Trong diện tích khảo sát có nhà dân cần đo trong và ngoài nhà toàn bộ số nhà dân Trên các khu vực chứa vật liệu xây dựng, nhiên liệu, bãi quặng, bãi thải cần
Trang 11phải đo đảm bảo khống chế hết quy mô trường bức xạ và xác lập được mức liều chiếu ngoài do các đối tượng này gây ra
Tuyến đo được thiết lập bằng máy trắc địa, các điểm đo được xác định bằng máy định vị GPS cầm tay
Điều 19: Phương pháp công tác thực địa
Trên tuyến đo vẽ, máy được mở để theo dõi liên tục số đọc theo lộ trình, đầu thu luôn để cách mặt đất ≈ 1m Phải quan sát và ghi chép các đặc điểm địa chất, các đối tượng có mặt trên lộ trình Khi có các đối tượng nhân tạo như đống vật liệu, bãi sạt, bãi thải cần được ghi chép tỷ mỉ vào sổ nhật ký Nếu gặp dị thường phóng xạ cần xác định hoạt độ hướng phát triển và quy mô phân bố của chúng
Tại mỗi vùng công tác phải chọn một điểm kiểm tra gần nơi đóng quân, tại khu vực trường bức xạ gamma có giá trị bình thường làm điểm kiểm tra Hàng ngày, buổi sáng và chiều phải đo suất liều tại điểm kiểm tra khi có mẫu kiểm tra và không có mẫu kiểm tra Các số liệu đo đạc tại điểm kiểm tra dùng để xác định sự ổn định độ nhạy của máy
Điều 20: Đo kiểm tra xác định sai số thực địa
Tiêu chuẩn đánh giá độ tin cậy của phép đo được đánh giá theo kết quả đo kiểm tra lặp
Số điểm đo kiểm tra phải đạt 5-10% tổng số điểm đo của vùng đối với từng máy Phương pháp đo kiểm tra bằng cách đo lặp tại các điểm khảo sát Sai số đo được tính riêng cho từng máy theo công thức sai số bình phương trung bình:
Sai số tuyệt đối:
n
X X
n i
i i
2
) (
Sai số tương đối được tính như sau:
Sai số tương đối: x100 %
2 1
(3.2)
Trang 12II PHƯƠNG PHÁP ĐO NỒNG ĐỘ RADON TRONG KHÔNG KHÍ
Điều 21: Mục đích phương pháp
Đo nồng độ radon trong không khí nhằm mục đích xác định liều chiếu trong qua đường hô hấp của môi trường phóng xạ
Điều 22: Phương pháp, thiết bị đo nồng độ radon trong không khí
Nồng độ radon trong không khí dao động trong khoảng rộng, từ vài Bq/m3đến hàng trăm Bq/m3 Vì vậy, phải chọn các phương pháp và thiết bị đo có độ nhạy,
độ tin cậy cao, giới hạn phát hiện ở mức Bq/m3 Các phương pháp và thiết bị phổ dụng hiện nay để đo nồng độ radon trong không khí phục vụ điều tra môi trường phóng xạ ở Việt Nam gồm: phương pháp tấm lọc dùng máy Radon RDA-200, máy AB-5 của Canada, phương pháp phổ alpha dùng máy RAD-7 của Mỹ và phương pháp detector vết alpha tích lũy trong thời gian dài
Điều 23: Chuẩn máy và thiết bị đo nồng độ radon trong không khí
Các thiết bị đo khí phóng xạ đều phải được chuẩn trong các trường hợp sau:
- Máy mới được đưa ra sử dụng; máy ngừng làm việc lâu ngày và sau khi
sửa chữa
- Thay thế linh kiện của máy
- Chuẩn định kỳ hàng năm
Phương pháp chuẩn máy theo đúng phương pháp và quy trình trong quy phạm
kỹ thuật thăm dò phóng xạ do Bộ Công nghiệp ban hành năm 1998 và quy định của nhà sản xuất với từng loại máy
Điều 24: Tỷ lệ và mạng lưới khảo sát
Khí radon có khả năng lan truyền trong không khí, nồng độ của nó suy giảm tương đối chậm theo khoảng cách nên mạng lưới điểm đo nồng độ radon trong không khí cần thưa hơn so với khoảng cách đo suất liều Mạng lưới điểm đo radon trong khu mỏ quặng chứa phóng xạ là 50 x 50m, ngoài khu vực dân cư lân cận vùng chứa phóng xạ là 100 x 100m Cần lưu ý đo nồng độ radon "trong nhà" trên tất cả các nhà dân và đo trên các đối tượng có mặt trong diện tích nghiên cứu
Trang 13Điều 25: Phương pháp công tác thực địa
1 Phương pháp tấm lọc dùng máy RDA-200 (Canada):
Phương pháp kỹ thuật đo như sau: dùng bơm có lưu tốc ổn định bơm khí lưu thông qua tấm lọc, giấy lọc có hệ số lọc cao, đường kính lỗ hổng khoảng 0,8µm Tốc độ bơm qua tấm lọc 5lít/phút Thời gian bơm 10 phút Lượng khí lưu thông qua tấm lọc có thể tích 50lít Ống hút khí được đặt cách mặt đất 1m Sau đó giấy lọc được tháo ra và dùng máy RDA-200 với khay đo nhấp nháy hoạt độ alpha của các chất lắng phóng xạ trên giấy lọc Phép đo được thực hiện trong các khoảng thời gian
từ 2-5phút, từ 6-20phút, từ 21-30phút (kể từ sau khi ngừng bơm)
Hàm lượng RaA, RaB, RaC được tính toán bởi hệ phương trình sau:
) 07753 , 0 08200
, 0 16894 , 0 ( 10 7 ,
3
30 , 21 20
, 6 5
, 2
, 0 00122 , 0 ( 10 7 ,
3
30 , 21 20
, 6 5
, 2
, 0 02252 , 0 ( 10 7 ,
3
30 , 21 20
, 6 5
, 2
E - Hiệu suất đếm của thiết bị: xung/phút
I ta, tb - Hoạt độ alpha từ thời điểm "ta" đến thời điểm "tb" kể từ sau khi ngừng bơm (phút)
Nồng độ radon được xác định theo công thức sau:
NRn = 0,105C1 + 0,516C2+0,379C3 (3.4)
2 Phương pháp detector vết alpha: