Nghiên cứu phông phóng xạ trong nước ngầm tại một số vùng nam bộ việt nam

ĐẠI HỌC QC GIA TP HỊ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN PHAN LONG HO NGHIÊN cứu PHƠNG PHĨNG XẠ TRONG NƯỚC NGÂM TẠI MỘT SỐ VÙNG NAM BỘ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP Hồ Chí Minh - 2022 VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY - HO CHI MINH UNIVERSITY OF SCIENCE PHAN LONG HO A STUDY OF RADIOACTIVE BACKGROUND IN GROUND­ WATER IN SOME REGIONS OF SOUTHERN VIETNAM Doctoral Thesis Ho Chi Minh City - 2022 MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CÁM ƠN V TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾNG VIỆT vii THESIS INFORMATION xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỊ THỊ XV DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU xvi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỪ VIẾT TẤT xvii MỚ ĐẦU I Chương TÓNG QUAN 1.1 Yêu cầu đánh giá nồng độ phóng xạ an tồn nước I I I Yêu cầu đánh giá nong độ tông alpha tông beta 1.2 Yêu cầu đánh giá liều cá nhân an toàn nước 1.2 Những anh hướng đến sức khỏe sử dụng nguồn nước nhiễm phóng xạ 1.3 Tinh hình nghiên cứu giới 10 1.3.1 Mức nồng độ tổng alpha, tống beta mầu nước giới 10 1.3.2 Mức đồng vị phóng xạ radium mầu nước giới 14 1.3.3 Tỷ so đồng vị radium phân tích chất nguồn nước 18 1.4 Tinh hình nghiên cứu Việt Nam 19 1.4.1 Nồng độ tổng alpha, tổng beta số mẫu nước Việt Nam 19 1.4.2 Nồng độ phóng xạ radium mẫu nước Việt Nam 23 1.5 Một số kỳ thuật đo phóng xạ mầu nước 25 1.5.1 Kỳ thuậtđobang hệ đếm nhấp nháylong (LSC) 26 1.5.2 Kỹ thuậtđo hệ đếm tý lệ dịng khí (GPC) 28 1.5.3 Kỳ thuậtđo hệ phổ kể alpha 30 1.5.4 Kỳ thuậtđobàng hệ phổ kế gamma 32 1.5.5 Kỹ thuật đo kết hợp hệ phô kc alpha gamma 34 1.5.6 Kỳ thuật đo bang khổi phổ 35 1.5.7 Kỳ thuật đo thơng qua máy đo nhanh khí radon 36 1.6 Một số kỳ thuật xử lý mẫu đế phân tích phóng xạ mẫu nước 37 1.6.1 Kỳ thuật cô cạn mẫu 37 1.6.2 Kỹ thuật đồng kết tủa Pb(Ra)SƠ4 Ba(Ra)SƠ4 Fe(OH)3 39 1.6.3 Kỳ thuật hấp thụ MnƠ2 40 1.6.4 Kỳ thuật hấp thụ trao đồi ion 41 1.6.5 Hấp thụ Ra bang đĩa chuyên dụng có sằn (Radium Rad Disc) 41 1.7 Tóm tắt chương 41 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cửu VÀ THựC NGHIỆM 43 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 43 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 43 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 43 2.2 Thict kế nghiên cứu phòng thí nghiệm 44 2.2.1 Chuẩn hóa phương pháp đo nồng độ tống alpha, tổng beta 46 2.2.2 Chuẩn hóa phương pháp đo Ra-224, Ra-226 Ra-228 47 2.3 Cờ mẫu thiết kế nghiên cứu thực địa 48 2.3.1 Mô hình I: Khảo sát nồng độ tổng alpha, tổng beta mẫu nước ngầm miền Nam Việt Nam 48 2.3.2 Mơ hình 2: Khảo sát chi tiết mức nồng độ đồng vị phóng xạ thành phần hóa học mẫu nước 49 2.4 Thu thập báo quàn mầu 52 2.5 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị xử lý mẫu đo phóng xạ 53 2.5.1 Hóa chất, chất chuẩn dùng phân tích phóng xạ 53 2.5.2 Dụng cụ, thiết bị xử lý mẫu đo hoạt độ phóng xạ 54 2.6 Thiết bị đo phóng xạ 54 2.7 Phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ mầu nước 56 2.7.1 Phương pháp đo hoạt độ phóng xạ tổng alpha, tổng beta 56 2.7.2 Phương pháp xác định đồng vị phóng xạ Ra-224, Ra-226 Ra-228 67 2.8 Phương pháp, thiết bị phân tích chất hóa học khác 72 2.9 Tính tốn lieu chiếu 73 2.9.1 Liều hiệu dụng với trường hợp đo nồng độ phóng xạ tổng alpha, tống beta 73 11 2.9.2 Tính tốn liều hiệu dụng cho trường hợp đồng vị phóng xạ radium 74 2.10 Tóm tắt chương 75 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN cửu VÀ THẢO LUẬN 76 3.1 Kổt chuẩn hóa phương pháp phân tích phóng xạ mẫu nước 76 3.1.1 Kết chuẩn hóa phương pháp đo tổng alpha, tống beta 76 3.1.2 Kết chuẩn hóa phương pháp định lượng đồng vị radium 79 3.2 Mức nồng độ tong alpha, tong beta nước ngầm trước sau xư lý số vùng Nam Việt Nam 83 3.3 Mức nồng độ đong vị radium chất lượng nước huyện Long Phú, tinh Sóc Trăng 84 3.3.1 Kết khảo sát chất lượng nước giếng khoan hộ gia đinh 87 3.3.2 Kết khảo sát chất lượng nước trạm cấp nước tập trung 88 3.4 Mối tương quan hoạt độ phóng xạ yếu tổ ô nhiễm khác 89 3.5 Đánh giá hệ thống xử lý nước trạm cap nước tập trung huyện Long Phú, tinh Sóc Trăng 92 3.6 Phân loại đặc diêm mẫu nước trạm cấp nước tập trung cân bang đong vị phóng xạ 97 3.6.1 Phân loại đặc điểm nước giếng khoan nước mặt trạm cấp nước tập trung 97 3.6.2 Sự cân bàng đồng vị phóng xạ radium mẫu nước giếng khoan mẫu nước mặt trạm cấp nước tập trung 99 3.7 Đánh giá liều chiếu dân cư sử dụng nguồn nước 101 3.7.1 Uớc lượng liều hiệu dụng hàng năm thông qua nồng độ tông alpha tồng beta .101 3.7.2 Ước lượng liều chiếu theo hoạt độ Ra-224, Ra-226 Ra-228 104 3.8 Tóm tắt chương 106 Chương KẺT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107 DANH MỤC CỊNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIA 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHỤ LỤC xix 111 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận án tiến sĩ ngành Vật lý nguyên tử hạt nhân, với đề tài NGHIÊN CỬU PHƠNG PHĨNG XẠ TRONG NƯỚC NGẦM TẠI MỘT SỊ VÙNG NAM BỘ VIỆT NAM cơng trình khoa học thực hướng dẫn cua GS.TS Châu Văn Tạo PGS.TS Trần Thiện Thanh Những kết quà nghiên cứu luận án hồn tồn trung thực, xác khơng trùng lap với cơng trình khác cơng bố ngồi nước Nghiên cúu sinh Phan Long Hồ IV LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin gửi lòng biết ơn sâu sắc gia đình ni nấng, dạy dồ tơi khơn lớn Gia đình ln chồ dựa vững tơi vươn lên đạt nhiều kiến thức mới, kỳ sống với lo toan bộn bề hối hà Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS Châu Văn Tạo người thay đáng kính PGS.TS Trần Thiện Thanh, người thầy nhiệt tình tâm huyết Hai thay tận tình hướng dẫn, gợi mở nhừng hướng nghiên cứu động viên em thực hoàn thành luận án Hai thầy đà dành thời gian qui báu để đọc bàn thảo báo luận án đồng thời góp ý giúp luận án hồn thiện Trong q trình học tập Bộ mơn Vật lý Hạt nhân suốt từ bậc đại học, cao học đến bậc tiến sĩ cm nhận dạy dỗ tận tình, truyền đạt kiến thức quý báu, hành trang khơng thiếu đường tiến thân lập nghiệp lĩnh vực khoa học em hơm Những kiến thức giúp em có đù lực tư đê thực nghiên cứu lĩnh vực ứng dụng lượng nguyên tử vào sống Đó tảng chun mơn kỳ để em hồn thành tốt nhiệm vụ nghề nghiệp Bằng tận đáy lịng em xin gửi lời cam ơn chân thành đến thể hệ Thầy, Cô dang công tác Bộ môn Vật lý Hạt nhân Khoa Vật lý - Vật lý Kỳ thuật cùa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy/ Cô Hội đồng chấm luận án tiến sĩ đọc, nhận xét góp ý giúp cho luận án hồn thiện Đồng thời với ý kiến đóng góp giúp em trướng thành đường nghiên cứu khoa học sau Tôi xin gưi lời cảm ơn sâu sắc đến Lãnh đạo Viện Y tể Cơng cộng Thành phố Ho Chí Minh anh chị em đồng nghiệp Viện Đặc biệt tập the Khoa Xét nghiệm hồ trợ, giúp đờ động viên tơi nhiều q trình tơi học tập V 2.9.2 Tính tốn liều hiệu dụng cho trường hợp đồng vị phóng xạ radium 74 2.10 Tóm tắt chương 75 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN cửu VÀ THẢO LUẬN 76 3.1 Kổt chuẩn hóa phương pháp phân tích phóng xạ mẫu nước 76 3.1.1 Kết chuẩn hóa phương pháp đo tổng alpha, tống beta 76 3.1.2 Kết chuẩn hóa phương pháp định lượng đồng vị radium 79 3.2 Mức nồng độ tong alpha, tong beta nước ngầm trước sau xư lý số vùng Nam Việt Nam 83 3.3 Mức nồng độ đong vị radium chất lượng nước huyện Long Phú, tinh Sóc Trăng 84 3.3.1 Kết khảo sát chất lượng nước giếng khoan hộ gia đinh 87 3.3.2 Kết khảo sát chất lượng nước trạm cấp nước tập trung 88 3.4 Mối tương quan hoạt độ phóng xạ yếu tổ nhiễm khác 89 3.5 Đánh giá hệ thống xử lý nước trạm cap nước tập trung huyện Long Phú, tinh Sóc Trăng 92 3.6 Phân loại đặc diêm mẫu nước trạm cấp nước tập trung cân bang đong vị phóng xạ 97 3.6.1 Phân loại đặc điểm nước giếng khoan nước mặt trạm cấp nước tập trung 97 3.6.2 Sự cân bàng đồng vị phóng xạ radium mẫu nước giếng khoan mẫu nước mặt trạm cấp nước tập trung 99 3.7 Đánh giá liều chiếu dân cư sử dụng nguồn nước 101 3.7.1 Uớc lượng liều hiệu dụng hàng năm thông qua nồng độ tông alpha tồng beta .101 3.7.2 Ước lượng liều chiếu theo hoạt độ Ra-224, Ra-226 Ra-228 104 3.8 Tóm tắt chương 106 Chương KẺT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107 DANH MỤC CỊNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIA 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHỤ LỤC xix 111 Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trung tâm Kiểm soát bệnh tật tinh thành phía Nam giúp tơi thực khảo sát, điều tra triền khai nghiên cứu Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trung tâm Y tế huyện Long Phú, Quản lý Trạm cấp nước gia đình huyện Long Phú, tinh Sóc Trăng tạo điều kiện thuận lợi cho kháo sát lấy mẫu nghiên cứu Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến bạn nghiên cứu sinh theo học Bộ mơn Vật lý Hạt nhân ln gắn bó, trao đồi học thuật giúp mở kiến thức nghiên cứu Nhân gửi lời cảm ơn đến bạn bè gần xa động viên tơi hồn thành khóa học VI PHỤ LỤC Phụ lục Thông số xác định đường cong tự hẩp thụ alpha, beta mẫu Kỹ thuật đồng kết tủa Kỹ thuật nguồn mông Ak-40 ra[Ị, (CPM) (mg) (Bq) 3,533 40,225 100 9,9 3,533 35,217 20,5 3,533 39,7 m