báo cáo đánh giá suất liều môi trường của một số đồng vị phóng xạ trong đất bằng mcnp5

ĐÁNH GIÁ SUẤT LIỀU MÔI TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TRONG ĐẤT BẰNG MCNP5 SVTH: LẠI VIẾT HẢI CBHD: TS.TRƯƠNG THỊ HỒNG LOAN CBPB: ThS.NGUYỄN HOÀNG ANH Tp. Hồ Chí Minh - Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ – VẬT LÝ KỸ THUẬT BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: 1 2. Mục đích của khóa luận 1. Tổng quan về phóng xạ tự nhiên 5. Mô hình thực hiện Nội dung 6. Kết quả và thảo luận 7. Kết luận và kiến nghị 2 4. Chương trình MCNP5 3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 3 1.Tổng quan về phông phóng xạ tự nhiên Đồng vị phóng xạ tự nhiên Chuỗi Uranium ( 238 U) Chuỗi Thorium ( 232 Th) 40 K, 14 C, Chuỗi Actinium ( 235 U) Đất Đồng vị phóng xạ tự nhiên Nước Cơ thể người Không khí 4 Tổng quan về phông phóng xạ tự nhiên 5 Ảnh hưởng của tia phóng xạ lên cơ thể người 6 Tổng quan tình hình nghiên cứu  Năm 1974, Poston và Syner [11] đã thực hiện nghiên cứu trong môi trường không khí bán vô hạn bị nhiễm xạ  Năm 1981, D.C.Kocher [10] nghiên cứu trong vùng nước và đất bán vô hạn bị nhiễm xạ  Năm 1993, Keith F.Eckerman và Jeffrey C.Ryman [7] đã kết hợp tung độ gian đoạn và phương pháp Monte Carlo để giải phương trình vận chuyển photon cho nguồn photon được phân bố trong môi trường  Năm 1995, K,Saito và P.Jacob [12] tính liều cơ quan từ nguồn tự nhiên được phân bố đồng đều sử dụng phương pháp Monte Carlo  Năm 2005, Hung T.V, Satoh.D, Takahashi.F, Tsuda.S, Endo,A.Saiko.K and YamaguchiY [8], đã tính toán hệ số chuyển đổi liều của các đồng vị phóng xạ phân bố đồng đều trong không khí Đánh giá suất liều hấp thụ từ phông phóng xạ môi trường của các chuỗi đồng vị phóng xạ 238 U, 232 Th và 40 K có trong đất đối với cơ thể con người. 2. Mục đích của khóa luận 7 8 -Sử dụng chương trình MCNP5 để tính trực tiếp hệ số chuyển đổi liều tương đương trong cơ quan hoặc mô của phantom MIRD-5 của các chuỗi phóng xạ 232 Th, 238 U, 40 K -So sánh với kết quả nội suy giá trị hệ số chuyển đổi liều từ dữ liệu của FGR-12 3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Đối tượng -Phông phóng xạ gamma do môi trường đất gây ra từ một số khu vực ở Đắk Lắk Phương pháp nghiên cứu 9 4. Chương trình MCNP5 Input file Cell cards Surface cards Data cards 10 Chương trình MCNP5 Kí hiệu tính toán Mô tả F1:n hoặc F1:p hoặc F1:e Dòng phân tích trên bề mặt F2:n hoặc F2:p hoặc F2:e Thông lượng mặt trung bình F4:n hoặc F4:p hoặc F4:e Thông lượng cell trung bình F5:n hoặc F5:p Thông lượng điểm hay đầu dò F 6:n hoặc F6:n,p hoặc Năng lượng trung bình để lại trong cell F7:n Năng lượng mất mát trong phân hạch F8:p hoặc F8:e hoặc F8:p,e Phân bố tạo xung trong đầu dò Bảng 1. Các loại tally tính toán F6:p [...]... a.Xây dựng mô hình đánh giá suất liều bằng MCNP5 và kiểm định hiệu lực của mô hình  Tính hệ số chuyển đổi liều tương đương bằng MCNP5  Nội suy giá trị hệ số chuyển đổi liều tương đương của FGR-12 bằng đa thức Lagrange  So sánh kết quả mô phỏng và nội suy của FGR-12 b.Áp dụng đánh giá suất liều môi trường ở một số địa điểm ở Đắk Lắk  Tính suất liều tương đương trong các cơ quan  Tính liều hiệu dụng... đương của các cơ quan và liều hiệu dụng trung bình hằng năm của các chuỗi đồng vị 232Th, 238U và 40K trong các mẫu đất ở Đắk Lắk 27 Kết luận và kiến nghị  Kết luận:   Ảnh hưởng của phông phóng xạ gamma trong môi trường do các chuỗi đồng vị 232Th, 238U và đồng vị 40K là dưới mức nguy hiểm đối với dân chúng sống trong các khu vực khảo sát Các kết quả tính toán hệ số chuyển đổi liều (suy ra liều hiệu... 7: Liều hiệu dụng trung bình hằng năm của một số khu vực ở Đắk Lắk 26 7 Kết luận và kiến nghị  Tính hệ số chuyển đổi liều cơ quan cho phantom MIRD-5 đối với các chuỗi đồng vị 232Th, 238U và 40K  Nội suy hệ số chuyển đổi liều cơ quan đối với các chuỗi đồng vị 232Th, 238U và 40K từ hệ số chuyển đổi liều cơ quan đối với các nguồn photon đơn năng từ 0,01 MeV đến 5 MeV trong đất của FGR-12  Tính suất liều. .. (Rmin ) 2 × d × ×  ] - Số hạng thứ nhất là hệ số chuyển từ đơn vị MeV/g sang Gy (1Gy=1Sv) - Số hạng thứ hai là hệ số của cường độ nguồn bức xạ trong đó: Rmin (cm) là bán kính cực tiểu của vùng nguồn, d (cm) bề dày vùng nguồn được cho trong bảng, 𝜂 (Bq/cm3) là nồng độ chất phóng xạ trong đất (10-6 Bq/cm3) và  (1/Bq.m-3) là xác suất phát photon trong một phân rã, trong trường hợp nguồn đơn năng ... điểm tại Đắk Lắk Bảng 6 Nồng độ phóng xạ của một số mẫu đất ở Đắk Lắk [1] Nồng độ phóng xạ trong các mẫu đất (Bq/m3) Mẫu BB Chuỗi 232Th Chuỗi 238U 40K BEB BR 114437,0 129816,0 132624,0 76787,0 89402,2 88441,0 773832,0 958464,0 970673,0 CP T1 136506,0 134349,0 90189,0 89262,3 1045840,0 1002788,0 24 Áp dụng tính suất liều tương đương ở một số địa điểm tại Đắk Lắk Suất liều tương đương (Sv/s) 7.E-12 6.E-12... Năng lượng của các chuỗi phóng xạ  Ei i ETB  i  Xác suất phát của đỉnh năng lượng thứ i (5) i Năng lượng của đỉnh thứ i Bảng 4 Năng lượng trung bình của các chuỗi đồng vị phóng xạ Chuỗi 232Th Chuỗi 238U 40K 0,88922 MeV 0,70038 MeV 1,46082 MeV (0,1055) 15 Các đại lượng vật lý cần tính toán 4.1 Liều hấp thụ E Dht  m (4.1.1) Đơn vị: J/Kg hoặc Gy Suất liều hấp thụ: Dht Pht  t (4.1.2) Đơn vị: W/Kg... Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy 22 của chuỗi 238U Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy Hệ số liều tương đương (Sv/Bq.s-1.m3) 1.E-17 9.E-18 8.E-18 7.E-18 6.E-18 5.E-18 4.E-18 3.E-18 2.E-18 1.E-18 0.E+00 Các mô hoặc cơ quan : Nội suy : Mô phỏng Hình 5: Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy 23 của chuỗi 40K Áp dụng tính suất liều tương đương ở một số. .. nhiều loại bức xạ 29 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1]Phan Thị Hồng Châu (2014), Đánh giá hoạt độ phóng xạ gamma trong một số mẫu đất ở Đắk Lắk, Luận Văn Thạc Sĩ, Trường Đại Học Cần Thơ [2]Vũ Thị Diễm Hằng (2010), Nghiên cứu tính liều cơ thể từ nguồn gamma nhiễm bẩn trong đất sử dụng chương trình MCNP, Luận Văn Thạc Sĩ, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh [3] Ngô Quang... -0,62 -4,20 -3,28 -0,41 1,69 36,90 -2,80 20 Hệ số liều tương đương (Sv/Bq.s-1.m3) Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy 6E-17 5E-17 4E-17 3E-17 2E-17 1E-17 0E+00 Các mô hoặc cơ quan : Nội suy : Mô phỏng Hình 3: Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy 21 của chuỗi 232Th Hệ số liều tương đương (Sv/Bq.s-1.m3) Hệ số chuyển đổi liều tương đương mô phỏng và nội suy 4.E-17 3.E-17...5 Mô hình thực hiện Hình 1 Dạng hình học của mô hình tính liều [2] 11 Các thành phần của đất và không khí trong mô hình Bảng 2 Thành phần không khí [7] Nguyên tố Tỉ lệ khối lượng H 0,00064 C 0,00014 N 0,75086 O 0,23555 Ar 0,01281 12 Các thành phần của đất và không khí trong mô hình Bảng 3 Thành phần đất [7] Nguyên tố H C O Al Si K Ca Fe Tỉ lệ khối lượng 0,021 0,016 0,577 . hệ số chuyển đổi liều của các đồng vị phóng xạ phân bố đồng đều trong không khí Đánh giá suất liều hấp thụ từ phông phóng xạ môi trường của các chuỗi đồng vị phóng xạ 238 U, 232 Th và 40 K có trong. ĐÁNH GIÁ SUẤT LIỀU MÔI TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TRONG ĐẤT BẰNG MCNP5 SVTH: LẠI VIẾT HẢI CBHD: TS.TRƯƠNG THỊ HỒNG LOAN CBPB:. mô hình đánh giá suất liều bằng MCNP5 và kiểm định hiệu lực của mô hình  Tính hệ số chuyển đổi liều tương đương bằng MCNP5  Nội suy giá trị hệ số chuyển đổi liều tương đương của FGR-12 bằng đa