Khóa luận tốt nghiệp Vật lý: Xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên của một số mẫu thực phẩm thủy sinh

Hồ Chí Minh, khảo sát quá trình tạo mẫu và tiến hành đo hoạt độ phóng xạ của các nguyên tố ”U, Th, K, "Cs trong một số mẫu thủy sinh như : Cá thu, Cá hồng, Cá cơm Trong quá trình thực hi

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA VAT LÝ

C34 YY &D

LUAN YAN TỐT NGHIỆP

CUA HOR SD ) Hay THY Dal THIÚY SINH

Giáo viên hướng dẫn : Tiến Sĩ THÁI KHẮC ĐỊNH

NCS TRAN VĂN LUYÊN

Sinh viên thực hiện : VGUYÊN VĂN PHƯỚC

THU =VIỆN

Tsường Eal-lue 3u Prom

về ,=Õ+Smi- Mai

NIÊN KHOA 1997 - 2001

Luan van lol nghigp NGOLYEN VAN PHOUOL

Vấn để nghiên cứu và đánh giá ô nhiễm môi trường nói chung, ô

nhiễm phóng xạ nói riêng, đang là vấn để quan tâm của hầu hết các nước

trên thế giới Ở nước ta từ năm 1980 đến nay vấn để nghiên cứu nhiễm xạ

môi trường đã được thực hiện trên nhiều để tài của Viện Năng lượng

nguyên tử quốc gia, Trường Đại Học Tổng Hợp Hà Nội và các Viện, trung

tâm môi trường và hạt nhân khác

Khi môi trường bị ô nhiễm phóng xa, các nguyên tố phóng xa sẽ thâm

nhập vào con người qua đường thực phẩm Vì vậy việc khảo sát hoạt độ

phóng xạ trong một số mẫu thủy sinh là hết sức cần thiết

Ở trong luận văn này chúng tôi đã tiến hành khảo sát hệ phổ kế

Gamma phông thấp tại Trung tâm Hạt nhân TP Hồ Chí Minh, khảo sát quá

trình tạo mẫu và tiến hành đo hoạt độ phóng xạ của các nguyên tố ”U,

Th, K, "Cs trong một số mẫu thủy sinh như : Cá thu, Cá hồng, Cá cơm

Trong quá trình thực hiện dé tài của luận văn tôi hết sức cấm ơn sự

giúp đỡ của Tiến sĩ Thái Khắc Dinh đã cho phép tôi tham gia vào dé tài

Luận văn tôt nghiệp a NGUYEN VAN PHƯỢC

CHƯƠNG I:

NGUON GOC PHONG XA

L Phóng Xạ Tự Nhiên

Theo thuyết Big-Bang, vụ nổ lớn vũ trụ đã dẫn đến sv hình thành vật chất,

theo phương trình Einstein E = me’, Những vật chất đầu tiên sau vài chục

giây là các hạt nhân nguyên tử, gồm nơtron và proton Do khả năng tổng hợp hat nhân rất lớn, các nơtron và proton này có thể liên kết với nhau và liên kết

với các hạt nhân nhẹ tạo nên một số lớn các hạt nhân nặng hơn Tuy nhiên,

sự tồn tại của hat nhân phụ thuộc vào sư liên kết giữa các nơtron và proton, còn gọi là sự liên kết giữa các nucleon.

Các nuclon được liên kết với nhau bởi lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân,

đây là loại lực mạnh nhất trong các lực, nhưng chỉ tác dụng khi khoảng cách

giữa các nucleon bằng hoặc nhỏ hơn kích thước hat nhân, nghĩa là lực hạt

nhân có bán kính tác dụng khoảng 10 'm.

< >

10m

o—* &—o

fn: luc hat nhan (la force nucléaire)

Ngoài ra giữa các proton, mang điện tích dương còn có lực đẩy Coulomb,

các nơtron không mang điện tích.

điện tích dương () nếu:

Lực đẩy Coulomb lớn hơn lực hút hat nhân thì hạt nhân không tổn tai

Luận van tốt nghiệp NGUYÊN VĂN PHƯỚC

Life đẩy Coulomb bằng lực hút hat nhân thì hat nhân tổn tai một cách bến

thì thời gian tốn tại càng ngắn.

Sơ đồ nang lượng liên kết sau cho thấy sự bén vững của các hạt nhân:

Vùng tổng hop

3 se s*

nn» H 60 # l0 12 lá 16 IX » 22 au

Hình 1 Sơ đổ năng lượng liên kết hạt nhân

Sự phân rã các hạt nhân không bền có thể tách nơtron hoặc proton và

có khi có cả nucleon Trong trường hợp tách nuclon thì hạt nhân có thể bị

tách ra thành hai hạt nhân nhỏ hơn, quá trình này được gọi là sự phân hạch

hạt nhân và thường giải phóng năng lượng kèm theo Để trổ về trạng thái bến, hat nhân có khả năng phân rã đồng thời 2 proton và 2 nơtron ra khỏi hạt

nhân, và được gọi là tia œ ( hạt nhân nguyên tử Helium ;HeÌ)

HÌNH 2 : SƠ ĐỒ PHONG XA ALPHA (a )

Luận văn tốt nghiệp NGUYEN VAN PHƯỚC

Trong trường hợp quá nhiều nơtron hay proton, hat nhân có thể ban ra ndtron hay proton, nhưng hiên tượng này khá hiếm Thông thường cấu trúc

bên trong của hạt nhân được thay đổi để trở nên bền.

* Một nơtron được biến đổi thành 1 proton kèm theo phát ra tia f3 (e):

on’ => jp’ „e (0).

Một proton biến thành một nơưon kèm theo sự phát ra tia B (e positron).

ip’ => on! ,e°()).

Ngoài ra còn có tia phóng xa khác là tia y, nó được phát ra kèm với tia a

hoặc j Bản chất và nguồn gốc của tia y hoàn toàn khác với œ và B, nó là

song điện từ như ánh sáng và được quan sắt khi hạt nhân đã được hình thành,

nhưng vẫn còn bị kích thích, nghĩa là khi sự phân rã không cho phép thải ra

tất cả năng lượng thang dư chứa trong hạt nhân không bén và nó được

chuyển thành photon y Ví du hạt nhân Cs-137 có thể phát ra tia gamma 66)

KeV.

Cary

Hình 3 Hạt nhân bị kích thích phát tia gamma.

Trong thiên nhiên luôn có những đồng vị phóng xạ tự nhiên Dua van

nguồn gốc, tính chất người ta phân chúng thành 3 nhón{ l |:

Nhóm thứ nhất: Gồm có Uran ( U”3, U*°), Thori (Th) và các sản phẩm:

phân rã của chúng Riêng trong nhóm này, Uran, Thori và các sản pham

phân rã lập thành 4 họ.

Luận văn tốt nghiệp NGUYEN VAN PHƯỚC

Họ Uran có A= án +2 với Š5I <n< 59, chu kì bán ra của loại này ở vào

khoảng Ty = 4,5.10” năm Đây là chuổi dài nhất, trong thiên nhiên chuỗi

này bat dau từ nguyên tố nặng U”`* và kết thúc bằng đồng vị bền PbỶ” (bảng

| - phụ luc),

Họ Actini có A = 4n + 3, 51 $n < 58, chu kì bán rã Typ = 0,853.10” năm,

Chuỗi này bat dau từ nguyên tố U”” và kết thúc bằng đồng vị bén Pb” (bảng

Il — phụ lục).

Họ Thori A = 2n với 52 < n < 58 bất đầu từ ThỶ” có chu kì bán hủy T„;

=13,9.10" năm và kết thúc bằng đồng vị bén PbTM (bảng III - phụ lục).

Họ Neptuni A= 4n + 4 bất đầu từ nguyên tố Np””, Tự; = 2,2.10°, và kết

thúc bằng đồng vị bên Bi”” Theo quan điểm hiện nay thì nhóm này có liên

quan đến sự tổng hợp chung khi hình thành thái đương hệ Chu kì bán rã xấp

xỉ tuổi trái đất 5.10” năm Ngoài ra nhóm này còn có K”, Rb””, Sn'TM*_ và

một số hạt nhân đất hiếm khác.

Nhóm thứ hai: Gồm các đồng vi ít phổ biến hơn và có chu kì bán rã ngắn

(từ vài % giây hoặc lên đến 104 -105 năm) Các đồng vị đai diện cho nhóm

này gồm các nguyên tố: Ca”, Zr°, In'', Sn'TM, Te, La!"*, Nd'”, Sm'TM,

Lu'*, W'%, Ro'” Tuy nhiên nhóm này do có năng lượng không cao nên

chúng tương đối không ảnh hưởng nhiều trong phông môi trường

Các hạt nhân phóng xạ tự nhiên còn lại thuộc nhóm thứ 3 bao gồm các

đồng vị C!°, H’, Be’ chúng được sinh ra do những nguyên nhân ngoài trái đất

như đo tương tác của tia vũ trụ có năng lượng cao với khí quyển, các phan ứng xảy ra ở tầng bình lưu của khí quyển Một số đồng vị khác còn sinh ra do

sự bất neutron hay có nguồn gốc từ các thiên thạch trong vũ trụ rơi vào trái

đất.

1.1 Độ phóng xa của thạch quyển.

Những số liệu nghiên cứu cho thấy hàm lượng của U, Th K trong vỏ tráiđất là 2.5 10° °%, 13,10 *% và2.5% tương ứng |3]

- NGUYÊN VAN PHƯỚC

Luan văn tốt

Hàm lượng các nguyên tố phóng xa trong đá Magma liên quan chat chẽ

với lượng acid silic chứa trong da đá có tính acid có hoạt đô cao nhất và

ngược lại đá có kiểm tính có hoạt độ thấp Su khác biệt này có thể chênh

lệch từ 2 - 3 bac [2| Sự lưu chuyển Uran gắn liền với quá trình phong hoá

đất đá nguyên thủy vì hầu như Uran và Thori có mặt trong tất cả các nham

thạch trong các vụ phun trào của núi lửa Khi có sự phá hủy đất đá nguyên thủy, Uran bị chuyển đi hoặc cùng với các mảnh vụn, hoặc bị rửa trôi trên

mặt đất hoặc nước ngầm, chúng có thể chuyển hoá mạnh mẽ thành các hợp

chất carbonat réi cuối cùng đi vào các khu vực tram tích Do vay mà các chất

lắng đọng đưới nước được làm giàu thêm Uran.

Các hợp chất của Thori thực tế là không tan được Chúng bị giữ lại trong

các mảnh vụn của lớp đất đá nguyên thủy, trong quá trình bào mòn địa chất

các hợp chất này bị cuốn trôi và kết tụ lại Chính vì thế mà hàm lượng của

Thori thường rất cao trong các mỏ sa khoáng như sa khoáng Monaztt

Hàm lượng của Kali trong các muối như Sinvinit, Karnolid dat từ 25-40%

[2].

L 2, Độ phóng xa của đất.

Hàm lượng của Uran, Thori, Kali cực dai ứng với đất giàu đá Magma acid

và sét, đồng thời còn liên quan chặt chẽ với thành phần cơ giới của đất Hàm

lượng của Uran, Thori, Kali, sé cao hơn đối với sét có kích thước cao do khả

năng hấp thụ cao của hạt sét Một số công trình nghiên cứu cho biết tỉ lệ hàm

lượng giữa U?° và U*” wong đất thường không thay đổi tỉ lệ 1: 138 [2].

Thành phan các đồng vị phóng xạ tư nhiên trong các đối tượng tự nhiên khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện khác nhau về mặt địa hình, khí hậu, thuỷ

văn diéu này cho phép ta nghĩ rằng một số nơi có hoạt độ phóng xạ tương

đốt thấp, đồng thời một số nơi có đô phóng xa tự nhiên cao Ta gọi vùng có

độ phóng xa tự nhiên cao là vùng dị thường phóng xạ.

Sự phân bố Uran, Thori Kali và hàm lượng của chúng có mặt trong vỏ trái

đất có ý nghĩa rất quan trọng: vì sau khi phân rã chúng cho sản phẩm là chi,

đồng thời cũng tỏa ra một năng lượng nhiệt đáng kể, nhiệt lượng này quyết

định chế độ nhiệt của trái đất

1.3 Độ phóng xa của nước.

Luận văn tốt nghiệp a NGUYEN VAN PHUGC

Nước có chứa một sổ nguyên tổ phóng va tư nhiên, vi nước góp phin vào

quá trình vân chuyển các sản phẩm của đất, đá nguyên thuỷ sau khi chúng

phong hod Các nguyên tố như Uran, Thor tách ra từ đất, đá bị cuốn trôi và

can lắng trong nước Nhưng hàm lượng của chúng trong nước nhỏ hơn trong đất từ 10 - 100 lần, do chúng it tan vào trong nước Nên sau khi lưu chuyển chỉ một phần nhỏ tan vào, phần còn lại trầm lắng vào trong đất.

Nồng độ các nguyên tố phóng xạ trong nước thuy đổi: theo độ mặn và theo

độ sâu.

Theo độ sâu chẳng hạn như Ra ở bể mặt là 0.5.10- 4% — 0.9.10- 4%,

nhưng ở sâu 500 m lại giảm xuống còn 0.1.10- 4% - 0.2.10- 4%, nhưng ở

ting đáy lại ting lên 1.0,10- 4% - 1.8.10- 4%, còn néng đô của Kali trong

nước biển thường xấp xỉ 0.03875%| 3].

Theo độ mãn, nói chung nồng độ các nguyên tổ phóng xạ thường tăng theo

độ man.

Sư hiện điện của chúng cũng tuỳ thuộc vào điều kiên địa lí và các loại

nham thạch quanh vùng, Néng độ Uran ở các sông chảy ở phương Nam

thường cao hơn phương Bắc.

Nhìn chung độ phóng xa trong nước phan lớn do K”” quyết định vì néng độ

của Kali cao (387.5 mg/l - A.P Vinograđop){3].

L4 Độ phóng xạ của khí qyuén

Độ phóng xa trong khí quyển là do tro bụi phóng xa tạo nên Bao gồm các

nguồn:

Nguồn gốc từ vũ trụ, chúng đi vào khí quyển theo bụi vũ trụ và các mảnh

vỡ của các thiên thạch và các phản ứng thứ cấp của tia vũ trụ với các hạt

nhân trong khí quyển như: Be’, C°”, H’, P°, P”, S°, Cr’, Néng độ các

nguyên tố này cực đại ở đô cao từ 15 -20 Km Cũng phải kể đến các tia vũ

trụ đến từ các thiên hà xu xôi, các tia từ mặt trời đi vào trái đất, các tia này

có năng lượng rất cao như neutrino, phản hạt Nhưng chúng rất khó đi vàotrái đất vì phần lớn chúng tham gia vào các phản ứng thứ cấp, độ phóng xacủa các tia này ở mặt đất là không đáng kể

Khí phóng xa chủ yếu Ja Radon, Thoron va các sản phẩm phóng xa của

chúng.

rr

Luận van tốt nghiệp NGUYEN VAN PHUGC

Họ Actini Ra223 ® An219 ( Actinon T1/2 = 3.92 ngày).

Khí phóng xa phát ra từ đất, đá và nước trong tự nhiên xâm nhập va

lan truyền trong không khí Nổng độ của khí Radon phụ thuộc vào lượng

Radi có trong khu vực và các điều kiện thoát của Radon ra khỏi vùng đất ấy.

Nổng đô khí phóng xạ còn giảm theo độ cao vì chu kì bán rã của chúng nhỏ

Do vậy chỉ phát hiện Thoron và Actinon ở gần mặt đất (vì các khí này có

thời gian sống ngắn) Về mặt an toàn bức xa người ta thường quan tâm tới khí

Rn °° đặc biệt là những vùng mỏ Uran Các sản phẩm phóng xa cuối cùng

của các khí phóng xa đều là kim loại nặng (Pb, Pb””, Pb””) nên chúng

trầm lắng xuống đất theo nước mưa và trọng lực

Độ phóng xa khí quyển thay đổi đáng kể theo thời gian Ở lớp khí quyển

thấp các thay đổi thường xuyên theo ngày đêm và theo mùa (cực dai vào

sáng sớm, cực tiểu vào buổi trưa, thấp nhất những tháng thu đông và cao nhấtvào những ngày hè) mức độ thay đối có thể lên vài chục phan tram Ví du:

tuỳ thuộc vào vùng đất cụ thể mà lượng Radi thay đổi từ (3.10 '” - 10 79

trong một gram đất, nồng độ Radon phụ thuộc vào thời gian quan sát và từng

vùng có thể thay đổi từ 10 '°- 5.10 '” C¡A Sự thay đổi càng phức tạp đo điều

kiện khí hau không bình thường và có nhiều biến động của gió.

Trong khí quyển hàm lượng các nguyên tố U, Th, K „ không đáng kể.

I 5 Độ phóng xạ tự nhiên trong sinh vật.

Độ phóng xạ trong tự nhiên từ đất, nước, không khí đi vào cơ thể động

thực vật bằng nhiều đường khác nhau Đồng vị phóng xạ chủ yếu trong cơ

thể sống là KTM, trung bình theo trọng lượng tươi của thực vật hàm lương Kali

chiếm 0.05%[3] K?” thường chứa nhiều trong các loại cây ngũ cốc, các loa!

cây họ đậu, hàm lượng dao động từ 1.2.10 * Lag g/Kg Ham lượng trong

các cây có tuổi tho khác nhau là khác nhau Ngoài ra một số cây còn có khả

năng tích tụ các chất phóng xa từ đất như cây Lemna Minor có nồng đô Radi

từ 14.7 — 47 lần, cây L.fresulca và cây L.gilba từ 200 - 477 lin so với trong

đất Radon và Thoron không tổn tại trong thực vật [1].

Luận väntốtnghep — — NGUYÊN VĂN PHƯỚC

Hoạt đô phóng xa trong động vật chủ yếu tuy thuộc vào lượng thức ăn của

chúng Trong một số loài cua biển hàm lượng Radi gấp hàng tram lần so vớinước biển Nong đô Kali trong động vat cao hơn trong thực vat tới 4 lan theo

trọng lượng tươi ( 0.2%) [2].

Một số ngành công nghệ phát triển làm cho liều chiếu từ các nguồn phóng

xạ tự nhiên tang lên Sự gia tang liều chiếu tư nhiên cũng có thể là do sựphát triển một số ngành công nghiệp Một vài ví dụ ảnh hưởng của một số

ngành công nghiệp là công nghiệp phosphate, sự phóng thích các nhân phóng

xa từ các nhà máy điện đốt than.

Phosphate lắng lại thường chứa nồng độ tương đối cao của các nhân

phóng xạ trong dãy phân rã U”, Một lượng lớn phân bón phosphate được

sản xuất dang trong nông nghiệp (khoảng 10” tấn) [2], vì vay can phải khai

thác lượng lớn đá phosphate Nếu việc ứng dụng qui trình sản xuất và xử lý

chất thải không hiệu quả sẽ phóng thích vào môi trường tự nhiên các đồng vị

phóng xạ.

Gas tự nhiên có chứa một lượng khí Radon, Radon phát sinh trong đất,khuếch tán vào trong các lỗ khoan tao nên gas tự nhiên Tuy nhiên nguồnRadon được cho thấy là không đáng kể so với các nguồn khác

Việc đốt than là một trong những nguyên nhân làm tăng phông phóng xa

tự nhiên, các nhà máy lớn sản xuất điện bằng than đốt, các sản phẩm bị đốt,dạng khí và dạng bột được thải vào trong khí quyển Có rất nhiều đồng vịphát ra trong suốt quá trình tiêu thụ than cao hơn so với các loại nhiên liệu

khác, bởi néng độ tro của nó,

Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy các mẫu môi trường xung quanh nhà

máy điện ding than đốt chứng tỏ nồng độ phóng xạ trong các mẫu này có

cao hơn Trong không khí, Martin đo tại điểm 6 km dưới gió từ nhà máy sản

xuất điện cho thấy nồng độ là 6.10 “© Ci/m?® Ra”, 3.10 '* Ci/m` của ThỶ”,

2.10 !* Ci/m` của UỶ so với nồng độ 7.10 '” Ci/m tại khu vực thường [2] Ở

trong đất lớp đất cách mặt đất 5 cm nồng độ của Ra, U, Th ở vùng đất có nhà

máy là cao hơn nơi khác Tuy nhiên kết quả này còn phụ thuộc nhiều vào

than nhiên liệu, hiệu suất lọc, qui trình xử lí chất thải

LÍ Phóng xạ nhân tạo

uân van tốt nghi NGUYÊN VAN PHƯỚC

Phóng xa nhân tạo đã được lrène và Fédéric Joliot - Curie khám phá vào

năm 1934 Những năm sau đó con người đã chế tạo ra rất nhiều đồng vi

phóng xa trong công nghệ hạt nhân công nghệ này được sử dung vào mục

đích quân sự, công nghiệp và nghiên cứu khoa học Công nghệ này ngày

càng phát triển và được ứng dung rộng rãi ở một số nước trên thé giới, dẫn

đến sự phóng thích vào môi trường sống nhiều đồng vị phóng xa nhân tạo.

Các vụ thử hat nhân được tiến hành trong những nam 50-60 của thế kỷ nay

là nguôn gốc cơ bản gây nên sự ô nhiễm khí quyển, mặt đất, sông ngòi, ao

hồ va đại dương Cộng với sự rò rỉ phóng xa, các sự cố hạt nhân, các chất

thay phóng xaạ ở những lò phản ứng hat nhân Tai nạn Chernobyl (Ucraina vào năm 1986), sự cố Winskey (tại Anh),

Việc chế tạo thành công bom nguyên tử, và được sử dụng trong chiến tranh

thế giới lần thứ hai (ném xuống Hyroshima và Nayashaki - Nhật Bản vào

năm 1945) đã khởi đầu su ô nhiễm môi trường sinh thái bởi các sản phẩm nổ.

Sự 6 nhiễm ngày càng cao trong giai đoạn 1953 —1965 khi hàng loạt các

nước trên thế giới thử bom trong không khí Và mới đây là các vụ thử bom

của các nước Trung Quốc, Pháp, Ấn Độ, Pakixtan

Khi vụ nổ xảy ra, có sự gia tăng đột ngột hoat độ tổng cộng của các đồng

vị phóng xa trong một phạm vi khá rộng Trong những ngày đó néng độ các

chất phóng xạ nhân tạo trong lớp không khí gần mặt đất đạt tới 1Ø '°- 10

'*CứI Số lượng các đồng vị sau đó giảm dẫn theo thời gian, do có một số

đồng vị có thời gian sống khác nhau Khi phân chia hạt nhân nặng sẽ hình

thành nên hổn hợp các đồng vị khác nhau (có thể lên đến 130 đồng vị phóng

xạ khác nhau), có chu kì bán rã và đặc trưng khác nhau Ví dụ RbTM®, Sr”, YŸ!,

2” CA, SaTM, Te TMTM, Xe Co Ba Có" Bà “Yh co ng

vài ngày Kr”, Sr”, Ra'®, Sb'5, Cs'”, Pm'*”, Sm''!, Eu'Š, _ chu ki bán rã từ

| năm đến vài chục năm Rb””, Zr’, J’, Cs'5, Nd'®, Sm””, có chu kì hang

triệu năm .

Theo thời gian các đồng vi phóng xa có chu kì bán hủy lớn trở nên nhiều hơn so với các đồng vị có chu kì bán rã nhỏ.

Các ứng dụng của năng lượng nguyên tử cho hòa bình rất đa dạng: Các

nhà máy điện hat nhân, diéu trị bệnh, ứng dụng trong công nông nghiệp,

trong các phòng nghiên cứu va thí nghiệm Việc ứng dụng rộng rãi nguồn

nang lượng này ở các cơ sở và nhà máy điện nguyên tử đã thải vào môi

9.

2N VAN PHUGC

trường một lượng lớn các đồng vi phóng xa nhân tao Lượng Ac’ thit ra do

các nhà máy điện nguyên tử trên thể giới có thé lên đến 10 Cứh |2| 1"

cũng là nguyên tổ phóng xa bị thải ra không khí khá nhiều chúng được sinh

ra trực tiếp từ lò phản ứng hay khi xử lý lai các nhiên liệu đã cháy.

Sự rò rỉ, các tai nan hạt nhân cũng phóng thích một lượng lớn các đồng vi

phóng xa tự nhiên vào môi trường Chẳng hạn tai nạn hạt nhân Chernoby! đã

phóng thích một lượng lớn Sr", I!”!, €s'””khoảng 812700370 Ci |2.

Tất cả các chất phóng xa tự nhiên và nhân tao đều có thé đi vào sinh vậttheo những con đường chuyển hoá của chúng

-10

-CHƯƠNG HH:

THỰC NGHIEM

11.1 Chuẩn bị mẫu

11.1.1 Thu thập mẫu

Khi thu thập chúng tu chú ý đến lịch sử của mẫu như: khối lượng lúc còn

tươi, ngày, nơi chốn, thời tiết, khí hâu, tên mẫu chọn,

Cá biển gồm cá Thu, cá Hồng, cá Cơm, mực sống ở biển Việt Nam từ

Phan Thiết trở vào, Mẫu lấy theo từng thing

11.1.2 Lưu trữ mẫu

Sau khi lấy mẫu, mẫu có thể được lưu trữ hoàn toàn để tránh bị gây hư

hỏng, hay các sự phá hoại khác và cũng để tránh sự gây ô nhiễm Và các mẫu phải được giữ gìn riêng biệt để tránh sự mất mát, sư mất mát do các

nguyên tử phóng xa biến đổi Kết thúc chu kỳ của sự dự trữ, trước khi phân

tích cẩn các điểu kiện làm lạnh, đông đặc, hoặc thêm các hóa chất để khử

mùi thối như: Na;SO, rượu, formaline dùng để bảo quản các mẫu sinh học Hay tốt hơn là ta biến đổi mẫu ngay từ khi lấy mẫu để nó bển vững hơn, khi

ta lưu trữ lâu đài Việc sấy khô, tro hóa mẫu cần kiểm tra nhiệt độ một cách

cẩn thân để tránh mất mát các nguyên tố phóng xạ Thùng chứa phải thích

hợp với su du trữ, đặc biệt tránh sư hấp thu các nguyên tố phóng xạ bởi vat

chứa.

11.1.3 Vệ sinh mẫu

Tập hợp các mẫu đã được trang bị những thùng chứa mẫu phải được piif sạch sẽ để tránh gây ô nhiễm Bố trí những thùng chứa có thể được ding bất

cứ lúc nào có thể (túi nhựa, khay nhôm, v.v )

11.1.4 Sự sấy khô, bay hơi, sự tro hóa

Say khô làm giảm khối lượng thể tích của mẫu Những mẫu này có the

được sấy khô trong lò nhiệt độ thấp ở 105°C hay ở nhiệt độ phòng tránh su

mat mắt của một vài nguyên tế phóng xa ngoại trừ lod

Mẫu phải được sấy cho đẩy đủ thời gian ở một nhiệt độ cố định để dat đến

khối lượng khô không đổi Và điều cần thiết ta phải do các mẫu khi còn ướt

Luận van tốt nghiệp "¬ NGUYÊN VĂN PHƯỚC

để so sánh với khối lượng đã sấy khô Trong khi tiến hành sấy khô diéu quan

trong là cần phải ngăn ngừa su ô nhiễm Nếu can thiết, su sấy khô ổn định có thể được dùng để hỗ trợ việc hạn chế mất mát nguyên tố phóng xa, bay hơi

từ mẫu Tuy nhiên quá trình này rất mất thời gian và do đó không được dùng

nhiều.

Khi mẫu can tro hóa, những cái khay nicken carbon phù hợp với việc tro

hóa Tuy vậy, những khay bạc khác cũng được dùng và bỏ đi khi đã dùng rồi.

Nhiệt độ để tro hóa có thể thay đổi, nhưng trên giới hạn 450°C là tốt Nếu mẫu không đủ khô lúc bất đầu tro hóa, thì ta cho nhiệt độ ở 150°C và tăng

lên từ từ đến nhiệt độ tro hóa Thời gian tro hóa phụ thuộc vào loại mẫu và

khối lượng mẫu, những mẫu lớn có thể cẩn 16 - 24h Sấy khô tro hóa có thể

chỉ được dùng cho nguyên tố phóng xạ nào không bay hơi ở nhiệt độ tro hóa.

Su mất mát nghiêm trọng đối với nguyên tố phóng xa Ceasium (Cs) sẽ xảy ra

ở trên 400°C,

Sự nghiên cứu vé phép phân tích phổ, nếu chỉ có phóng xa Strontium (Sr)

ta có thể tăng lên 600C Ta có thể đem các nguyên tố và các đồng vị phóng

xa tạo vết thêm vào tất cả các mẫu trước khi tro hóa Sự đo đạt khối lượng tro

sau khi tro hóa là cần thiết cho việc tính toán xem các nguyên tố phóng xạ

tập trung hay phân tán.

11.1.5 Đồng nhất hoá, trộn mẫu

Mẫu sau khi được sấy khô tro hóa cẩn phải trộn cho đều Quá trình trộn

mẫu có thể được tiến hành bằng nhiều phương pháp khác nhau: đổ pha trộn,

máy nhồi trộn, máy xay hình cầu Nhờ việc này mà các mẫu được bảo đảmđồng thể để đem vào phân tích, Mẫu vật khi được tro hóa có những hat to,

hạt nhỏ không đều, thì quá trình này giúp cho mẫu trở nên đồng thể để tiên

Idi trong quá trình phan tích.

18:

xšăn Binchie

¬ NGUYEN VAN PHUGC

IL.1.6 Xử lý sơ bộ mẫu

Ta lấy mẫu cá biển thu thập được nấu ở 150C trong th thì ta có thể dé

đàng tách xương cá ra Khối lượng của mâu được chuyển thành khối lượngvật chất thuần sau khi trừ đi khối lượng xương

Myct = Myc - Mx,

Myc : khối lượng cá khi còn xương.

mx: khối lượng xương tách ra

Để đo đạc dé dàng và cân bằng , [kg mẫu tươi thông thường là đủ.

Khi tro hóa thức ăn (cá biển), nhiệt độ có thể được đưa lên từ từ cho đến

khi vượt qua giới hạn của nhiệt độ đốt cháy đã đạt tới

Trứng (Eggs) 150 - 250

Thịt (Meat) 150 - 250

Cá (Fish) 150 - 250

Trái cây (tươihộp) (Fruit/fresh/can) 175 - 325

Nước tréicdy (Fruit Juices) 175 - 225

Sữa (Milk) 175 - 325

Thực vật (đậu khoai) (Vegetable) 175 - 225

Ré thực vat ~—— (Root vegetable) 200 - 325

Luận van tốt nghiệp ; NGUYEN VĂN PHUGC

Đối với những thực phẩm không có trong bảng trên tốt nhất là hủy bỏ, vì

chúng chứa nhiều hàm lượng chất lân tình (Phosphore) có khuynh hướng đốt

cháy.

Khi vượt qua giới hạn đã đạt tới, nhiệt đô có thể được đưa lên nhanh chóng

hơn cho đến 450°C và mẫu có thể được tro hóa hoàn toàn trước 16h và nhiệt

đô cao hơn 450°C có thể dẫn đến kết quả là mất mát một số nguyên tố phóng

xa linh động như Caesium (Cs) Ta phải có phương pháp tách mở ra để sựcháy tránh đốt các mẫu vật chất có nhiều mỡ Thông thường khoảng từ 10-

25g mẫu tro đủ để phân tích.

ata’.