Microsoft Word baocaotonganpha doc BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM LIÊN ĐOÀN VẬT LÝ ĐỊA CHẤT BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠT[.]
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG LIÊN ĐỒN VẬT LÝ ĐỊA CHẤT BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠ ANPHA TRONG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ, NƯỚC VÀ ĐẤT PHỤC VỤ ĐIỀU Chủ nhiệm : Nguyễn N HÀ NỘI - 2008 MỤCLỤC Trang Lờinóiđầu ChươngI:Tìnhhìnhn ghiêncứu ápdụngph ươngpháp xácđịnhđị nhlượngtổ nghoạtđộa nphatrong mơitrường khơngkhí, nướctrênthếgiớiv àởtrongnước I.1 Tìnhhìnhnghiêncứpdụng phươngphápxácđịnh địnhlượngtổnghoạtđộanph atrênthếgiới I.2 Tìnhhìnhnghiêncứpdụng phươngphápxácđịnhđịnhlư ợng tổnghoạtđộanphatrongmơitr ườngkhơngkhí,đất,nướcởnư ớcta ChươngII:Nghiêncứuthửnghi ệmphươngphápvàlựachọncác thamsốphụcvụcho việcxácđịnhđịnhlư ợngtổnghoạtđộα II.1 Cơsởxácđịnhđịnhlượngtổn ghoạtđộanpha II.1.1 PhươngphápMod ifiedKusnetz II.1.2 PhươngphápRoll 11 II.1.3 PhươngphápMod ifiedTsiroglou II.1.4 Phươngphápxácđịnhđịnhlượng tổnghoạtđộanpha củaconcháuthoron II.2 Kếtquảnghiêncứulựachọncácthamsốđo 14 II.2.1 Kếtquảlựachọnthểtíchlấymẫukh íVvàthờigianhútmẫut 14 II.2.2 Kếtquảlựachọnphươngpháplà mgiàumẫu, lấymẫuxửlýmẫutrướckhiđo II.2.3 Kếtquảlựachọnthờigianphơimẫ u,thờigianđo 17 II.2.4 Kếtquảxácđịnhhiệusuấtđocủak haynhấpnháy 19 ChươngIII:Kếtquảápdụngđothửnghiệm III.1 Kếtquảápdụngđothửnghiệmtrênđốitượn gđấtđácóchứaphóngxạ 21 III.1.1 Mơtảsơlượckhuvựcnghiêncứu 21 III.1.2 Khốilượng,hạngmụccơngviệcđ ãthựchiện 22 III.1.3 Kếtquảđạtđược 25 III.2 Kếtquảápdụngđothửnghiệmtrênđốitượ ngkhốngsản apatitcóchứaphóngxạ III.2.1 Mơtảsơlượckhuvựcnghiêncứu 26 III.2.2 Khốilượng,hạngmụccơngviệcđ ãthựchiện 27 III.2.3 Kếtquảđạtđược 29 III.3 Kếtquảápdụngđothửnghiệmtrênđốitượngcátsakhốngvenbiển 31 III.3.1 Mơtảsơlược khuvựcnghiêncứu 31 III.3.2 Khốilượng,hạngmụccơngviệcđãthựchiện 31 III.3.3 Kết quảđạtđược 32 III.4 Kếtquảápdụngđothửnghiệmtrênđốitượngkhốngsảnthan 36 III.4.1 Môtảsơlược khuvựcnghiêncứu 36 III.4.2 Khốilượng,hạngmụccôngviệcđãthựchiện 36 III.4.3 Kết quảđạtđược 37 III.5 Tổnghợpđốisánhkếtquảđothửnghiệm,đánhgiá hiệuquảcủaphươngpháp 40 ChươngIV:Tổchứcthicơng vàchiphí 45 IV.1 Sảnphẩmcủađềtài 45 IV.2 Tổnghợpkhốilượngthựchiện 45 IV.3 Kinhphíthựchiệnđềtài 45 Kếtluận 54 Tàiliệuthamkhảo 55 LỜINĨIĐẦU Thếgiớichúngtađangsốngcóchứanhiềuchấtphóngxạvàđiềunàyđ ãxảyr atừkhihìnhthànhtráiđất.Conngườiđãpháthiệnđược60hạtnhânp h ó n g xạ,60hạt nhânphóngxạnàykhơngngừngphânrãvàtươngtácvớinhauđồngthờiphátr acácbứcxạγ,β,α.Mộtphầncácchấtphóngxạtrênđãp h t tánv o t r o n g m ôi tr ườngk h ô n g k h í , nước,đấtn ơic o n ngườiđangsốngvàgâyảnhhưởngkhơngtốtđế nsứckhỏenhânloại Trongmôitrườngsốnghiệnn a y ngườit a đặcbiệtq u a n t â m đếnsựchiếuxạc 238 232 235 40v 87 ủacácbứcxạγ,β,αsinhratrongquátrìnhphânrãcủaU ,Th ,U ,K Rb Trongbaloạibứcxạionhóakểtrênthìbứcxạαcókhảnănggâyảnhhưởnglớn nhấtvềmặtsinhhọc.Mứcđộnguyhạicủanóđếncáctếbàomơlớngấp2 lầns o v ớib ứcx ạg a m m a D o vậyv i ệcđ oh o ạtđ ộ anphacủar a d o n vàcácconcháucủanós inhrarấtđượcquantâm.Đểđánhgiámứcđộơ n h i ễmp h ó n g x ạd o r a d o n v c c conc h u s i n h r a , phảiđ ot ổnghoạtđ ộ anphatrongmơitrườngkhí,nướcvàđất Nhiềun ămquaC ụcĐ ị achấtv K h o n g sảnViệtNamđ ãt r i ểnk h a i đ omộ tk h ốilượngđ ángk ểx c đ ị nht ổnghoạtđ ộ a n p h a t r o n g m ô i t r ườngkhí,nước phụcvụđiềutrađánhgiámơitrườngcácđơthị,mộtsốđảovàmộtsốvùngmỏcócộngsi nhphóngxạ Đểcósựthốngnhấtchungvềphươngphápđođạc,xửlýsốliệu,kếtquả.v.v … cầnphảixâydựngmộtquytrìnhcơngnghệđượccáccấpcóthẩmquyềnbanhành Dotínhcấpthiếtcủanhiệmvụđặtra,ngày16/4/2007BộTàingunvàM ơitrườngđãkýHợpđồngnghiêncứukhoahọcvàcơngnghệsố04ĐC -07/ HĐKHCNgiaochoLiênđoànVậtlýĐịachấtthựchiệnđềtài“Nghiêncứux c đ ị n hđ ị nhlượngt ổngh o ạtđ ộ a n p h a t r o n g m i trườngk h í , đ ấ tvànướcphụcvụđiề utrađánhgiámơitrường” Mụctiêucủađềtàilà:Hồnthiệnphươngphápđo,xửlýsốliệu,xâydựngq u y t r ì n h nhằmx c đ ị nhđ ị nhlượngt ổnghoạtđ ộ a n p h a t r o n g m i trường khơngkhí,nướcphụcvụđiềutrađánhgiámơitrường Đềt i đượcg i a o c h o T r u n g t â m N g h i ê n cứuỨ ngd ụngĐịavậtl ý Liênđ oànVậtl ý Đ ị achấtt ổchứcthựch i ệnt r o n g t h n g k ểt ừt h n g 1/2 007đếntháng12/2008 Tậpthểtácgiảđãthựchiệncácnộidungchủyếusau: - Thuthậptàiliệutrongvàngồinướccóliênquanđếnphươngphápxácđ ịnhđịnhlượngtổnghoạtđộanpha.Xâydựngđềcươngvàtrìnhduyệtởcáccấp - Ápdụngđothửnghiệmtrongphịng,lựachọncácthamsốđặctrưngphụcv ụchoviệcđođạc,tínhtốn - Tiếnh n h đ ot h ửnghiệmt ại4 v ù n g : K h u d u lịchS a p a , mỏApatitCam Đư ng- L o C a i, k hu vựckha i thácquặngs a khoángv e n biểnThiê n CầmHàTĩnhvàkhuvựcmỏthanMạoKhê-QuảngNinh - Đokiểmchứngtrênmộtsốthiếtbịkhácnhư:MáyAB5doMỹvàCanadasảnxuất,máyALOKA-TCS-222doNhậtBảnsảnxuất - Xửlý,tổnghợp,liênkết,đốisánhkếtquả - Xâyd ựngq u y trìnhc n g n g h ệxácđ ị nhđ ị nhlượngt ổngh o ạtđ ộ anp hat r o n g m ô i t r ườngk h ô n g k h í v nướcp h ụcv ụđiềut r a đ ánhg i m ô i trườn g Tậpt h ểt c g i ảthựchiệnđ ề tàig ồmNguyễnN g ọcChân,LaThanhLong,Ng uyễnThếHùng, NguyễnThếMinh,TrầnAnhTuấn,NguyễnVănViện,HồngĐ ạiLâm.v.v…doNguyễnNgọcChânlàmchủnhiệm Trongqtrìnhthựchiệnđềtài,tậpthểtácgiảđãnhậnđượcnhiềkiếnđón ggópqbáucủacácchungiahàngđầuvềantồnbứcxạ,điềutrađánhgiámơitr ườngởVụkhoahọcCơngnghệBộTàingunvàMơit r ường,CụcĐịachấtvàKhốngsảnViệtNam,Trungtâm CơngnghệXửlýMơitrườngthuộcBộTưlệnhH óa học,TrungtâmAntồnB ức xạvà MơitrườngthuộcViệnKhoahọcvàKỹthuậtHạtnhân.v.v… Tậpthểtácgiảxinchânthànhcảmơnmọisựquantâmgiúpđỡcóhiệuquảtrên ChươngI TÌNHHÌNHNGHIÊNCỨPDỤNGPHƯƠNGPHÁPXÁCĐỊNHĐỊN HLƯỢNGTỔNGHOẠTĐỘANPHATRONGMƠITRƯỜNGK H Ơ N G KHÍ,NƯỚCTRÊNTHẾGIỚIVÀỞTRONGNƯỚC I.1 Tìnhh ì n h n g h i ê n cứuá p d ụngphươngp h p x c đ ị nhđ ị nhlượngt ổnghoạtđộanphatrênthếgiới Cáccơngtrình nghiêncứucủanhiềutácgiảtrênthếgiớithốngnhất:Radonc 222 220 219 ó3đồngv ịphóngx ạtựnhiên,đ ólà : Rn(radon), Rn(thoron) v Rn(actin 238 on).Bađồngvịnày làsảnphẩmtrongqtrìnhphânrã củacácdãyphóngxạ 232 235 U, Thvà U.Dođặcđiểmhàmlượngtrongtựnhiênthấp,chukỳbánhủyngắnnên 220 219 Rnvà Rnítđượcquantâm.Theoquanđ iểmmơitrườngngườit a q u a n t â m 222 đến Rnv ì n ó c ó khắpn ơit r o n g tựn h i ê n vàcóchukỳbánhủydài3.825ngày 222 Rncó4sảnphẩmtrunggianv chúngđềucóchukỳbánhủyrấtngắnvìvậytrạng 222 tháicânbằngđạtđượcđ ố ivới Rnchỉtrongmộtvàigiờ Sảnphẩmphânrã Chukỳbánrã Loạibánrã 218 Po(RaA) 3,11phút Hạtα 214 Pb(RaB) 26,8phút Hạtβ,γ 214 Bi(RaC) 19,7phút Hạtβ,γ 214 Po(RaC’) 164x10 giây -6 Nănglượng 6Mev Hạtα[9] 218 Trongthựct ếc c c o n c h u c ủar a d o n l c c k i m loạin ặng Po( RaA).v.v…[1] 214 Tiếpngaysaudãylà Po(RaB)cókếthợpvớinguntốtrướcnóbằngviệcnhận thêmđiệntích.Đánglưlàcácsảnphẩmcủaconcháuradoncóthờigiansốngngắnvàc ósựtăngnhanhhàmlượngcủachúngkhiradonthốtvàotrongkhơngkhívàngượclạilàs ựphânrãnhanhkhicácnguntốconcháubịtách khỏikhơngkhínhưtrongqtrìnhlấymẫukhí[5] Ngườit a đ otổnghoạtđ ộ a n p h a bằngđ nv ịW o r k i n g L e v e l ( W L ) , đâyl đ nv ịđ ohoạtđ ộ cácsảnp h ẩmc o n c h u r a d o n MộtW L l sựkếthợp(sự h ó a h ợp)giữaR a A , R a B , RaCv R a C ’ t r o n g mộtl í t k h n g k h í điềukiệnti êuchuẩnmàkếtquảcuốicùnglàtổngnănglượnganphaphátracủa1WLlà1,3x10 MeV [6] Đốivớiradonvàthorontrongkhơngkhítựdomốiquanhệnàyđượcxác địnhgầnđúngtheoquanhệsau: 3v - 1WLtươngđương3.700Bq/m ớiradonvàconcháu; - 1WLtươngđương280Bq/ 3v m ớithoronvàconcháu[Environmentalprotection guidelines-UNRFNRENEWYORK,NY10017USA1987] Cóhaiphươngphápđoα - Phươngp h p đ ob ứcx ạα bằngb u ồngnhấpn h y Z n S ( A g ) đ ể x c địnhnồngđộradon(haycòngọilàbuồngLucas) - Phươngphápđotổnghoạtđộαcủaconcháuradonbằngkhaynhấpnháy Trênthếgi ới2ph ươngpháp nà y có thểth ựchiệnriê ng biệtvà cũngcóthểt hựchiệnđồngthời Năm1 E.C.Tsiroglou,H E A g e r , D A H o l i d a y đ ãn g h i ê n cứusựmấtcânbằngtrongkhơngkhíhỗnhợpradonvàconcháubằngcáchsửdụngp hươngphápđohoạtđộα Tháng3 năm1 Howord, L Kusnetzđãtiếnhànhthửnghiệmphươngpháp đohoạtđộα ngoà i th ựcđị ađể x ácđị nhhà m lượngc on c há u radontrongkhơngkhímỏ Tháng7năm1968R.Rollđãđềxuấtphươngphápkiểmtranângcao độchínhxácxácđịnhhàmlượngradonvàconcháu[5] Từnăm1976đếnnăm1980,GeorgeA.CvàBreslinA.Jđãnghiêncứusựphânbố radonvàconcháutrong cácloại vật liệu xâynhàởNewyorkMỹ Năm1986ỦybanBảovệMôitrườngHoaKỳ(EDA)đãcôngbốmộtsốq u y ct r o n g p h é p đ or a d o n t r o n g n h v c c sảnp h ẩmp h â n r ã r a d o n mứchàn hđộnglà:147Bq/m Cácnướccộngđồngchâuquyđịnhmứchànhđộngđốivớiradonl : 20 3[2] 0Bq/m ỞLiênXơcũngườitaquantâmđếnđoradonvàhoạtđộanphacủaconcháutừnhữ ngnăm1960.Năm1972họđãchếtạoranhữngthiếtbịđohoạtđộanphaPYΠ2và 1vớiđầuđotinhthểmỏngloạinhấpnháyZnS(Ag)códiệntíchcửasổnhạy:50cm saun àylàcácthếhệmáyRadon,RGA-01,[5] Thiếtbịnàyđượcsửdụngđểpháthiệnnhữngơnhiễmbềmặtdobứcxạanpha gâyra Năm1994,tổhợpthiếtbịEDA Toroton Canadađãchếtạoloạithiếtb ịđotổ nghoạtđộanphatrongkhơngkhí,nước,đất-loạiRDA200.Ởđâytasửdụnghệthốnglấymẫusolkhíquaphinlọcđặcbiệt,códiệntíchnhạ y4,9cm Đểlàmgiàungườitacóthểtăngthểtíchmẫuđiquaphinlọc,sauđóđượcđưa vàokhaynhấpnháymỏngđểđo[6] Năm1998 hã ng Py lo n Ca na da đ ãch ếtạothiếtb ịđ ohoạtđộ α tr on g kh n g khí,nước,đấtphụcvụđiềutranghiêncứumơitrường,đólàthiếtbịđoAB5.Thiếtbịcóchứcnăng,tácdụngtươngtựnhưRDA200songnócóđộ nhạyvàhiệusuấtcaohơn Năm2 0 h ã n g đ iệnt ửP y l o n củaC a n a d a đ ãcảit i ếnc h ết ạor a h ệthi ếtbịđoradon,tổnghoạtđộanphacủaconcháu,loạiAB-5/AB-5R.Loại AB2và 5Rvớip h i n lọck h í c ó d i ệnt í c h n h ạy12,5cm vớicácb u ồngnhấpn h y đ orad onc ó diệntí c h nhạygấp1, lầnsov ớibu ồngnh ấpnhá y tr on g máyđoRDA200[7] Năm2004NhậtBảnđãchếtạorathiếtbịđohoạtđộanphaALOKAloạiTCS222cóthểđotổnghoạtđộanphatrongkhơngkhí,nước,đấtbằngp h i n lọccódiện tíchnhạy60cm ,thiếtbịcóthểđođượcsựơnhiễmbềmặtd o cácchấtphóngxạcóphâ 241 nrãαgâyranhưuran,thori, Am…[8] Trongnhữngnămgầnđây,cơngnghệđophổanphađãđượcsửdụngđ ể đori êngbiệtnồngđộradon,thoronvàconcháu.Thiếtbịloạinàyđangsửd ụngphổbiếnlà máyRAD-7dohãngDurrige(Mỹ)chếtạo[7] I.2 Tìnhh ì n h n g h i ê n cứuá p d ụngphươngp h p x c đ ị nhđ ị nhlượngt ổnghoạtđộanphatrongmơitrườngkhơngkhí,đất,nướcởnướcta Ởnướctaviệcápdụngphươngphápxácđịnhđịnhlượngtổnghoạtđộanphat r o n g m ô i trườngk h ô n g k h í , đất,nướcc h ậmh ơnnhiềusov ớic c nướctiêntiế ntrênthếgiới Vàonhữngnăm19821985,TrungtâmAntồnBứcxạvàMơitrườngth u ộcViệnKhoahọcvàKỹthuậtHạ tnhântriểnkhaicáchệhútmẫusolkhíq u a phinlọc,sauđóphinlọcđượcđưavàot hiếtbịnhiềukênhđểxácđịnhh m lượngriêngbiệtRaA,RaB,RaCvàcuốicùn glàxácđịnhtổnghoạtđộanphacủachúng CụcĐịachấtvàKhốngsảnViệtNam,từnăm1996sửdụngthiếtbịRDA200đểđothửnghiệmtổnghoạtđộanphatrênmộtsốđ ơthịnhư:HàG i a n g , Cao Bằng,LạngSơn,TháiNgunvàởtrênmộtsốđảonhư:CơTơ,QuanLan,NgọcVừ ng… Kếtquảđođượcchothấytổnghoạtđộanphatrongkhơngkhídaođộngtừ1Bq/ 3đế m n