Khóa luận tốt nghiệp Đại học Xây dựng quy trình chế tạo mẫu chuẩn Uran và Kali để xác định hoạt độ phóng xạ trong mẫu đất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ HẠT NHÂN -† - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO MẪU CHUẨN URAN VÀ KALI ĐỂ XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG MẪU ĐẤT Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thò Hoàng Oanh Cán hướng dẫn: ThS Trương Thò Hồng Loan TS Trần Văn Luyến Cán phản biện: ThS Huỳnh Thanh Nhẫn TP.HỒ CHÍ MINH- 2007 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực khoá luận tốt nghiệp, em nhận quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ động viên Thầy Cô, gia đình, anh chò bạn Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới: ThS Trương Thò Hồng Loan, người truyền đạt lại kiến thức cần thiết, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện để em hoàn thành khoá luận TS Trần Văn Luyến, người Thầy nhiệt tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý giá bảo tận tình thực nghiệm Các Thầy Cô khoa Vật Lý, đặc biệt Thầy Cô môn Vật Lý Hạt Nhân truyền đạt cho em kiến thức bổ ích Anh Đặng Nguyên Phương, anh Trần Thiện Thanh, chò Trần Ái Khanh giúp đỡ động viên em nhiều thời gian qua Tất bạn bè ủng hộ Xin gởi tri ân đến gia đình điều tốt đẹp Lời mở đầu Phổ kế Gamma phông thấp có khả ghi nhận trực tiếp tia Gamma đo đồng vò phóng xạ mẫu phát mà ko cần tách chiết nhân phóng xạ khỏi chất mẫu, giúp ta thu cách đònh tính đònh lượng nhân phóng xạ mẫu Đối tượng phương pháp phân tích mẫu sinh học, môi trường như: đất, nước, không khí, trầm tích, rau (các loại rau), … Nhờ kết phân tích nghiên cứu môi trường này, đánh giá mức độ ảnh hưởng của chất phóng xạ có môi trường, lương thực, thực phẩm sống người Để đánh giá đặc trưng Detector độ phân giải, hiệu suất ghi, thời gian đo tối ưu, phòng thí nghiệm giới sử dụng mẫu vật liệu chuẩn với hoạt độ đồng vò phóng xạ xác đònh Việc chế tạo mẫu chuẩn nước để thay mẫu chuẩn ngoại nhập mang lại tính kinh tế cao đáp ứng kòp thời công tác nghiên cứu Vớiø điều kiện thực tế phòng thí nghiệm môn, tác giả chọn đề tài “xây dựng quy trình chế tạo mẫu chuẩn Uran Kali để xác đònh hoạt độ phóng xạ mẫu đất” đo hệ phổ kế Gamma phông thấp, nhằm cung cấp tài liệu tham khảo chế tạo mẫu chuẩn kết thực nghiệm bước đầu MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 VÀI NÉT VỀ HIỆN TƯNG PHÓNG XẠ 1.2 NGUỒN GỐC PHÓNG XẠ .7 1.2.1 Các nguồn phóng xạ tự nhiên .7 1.2.1.1 Nhóm đồng vò phóng xạ nguyên thủy 1.2.2 Các nguồn phóng xạ nhân tạo .14 1.2.2.1 Vũ khí hạt nhân 14 1.2.2.2 Điện hạt nhân .15 1.2.2.3 Tai nạn hạt nhân 16 1.3 PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT 16 1.3.1 Phóng xạ tự nhiên 16 1.3.1.1 Nguồn gốc phóng xạ tự nhiên đất 16 1.3.1.2 Một số đồng vò phóng xạ tự nhiên đất 18 1.3.2 Phóng xạ nhân tạo .20 Chương 21 GIỚI THIỆU ĐẦU DÒ HPGe 21 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI ĐẦU DÒ ĐƯC SẢN XUẤT BỞI HÃNG CANBERRA 21 2.1.1 Đầu dò Ge đồng trục 22 2.1.2 Đầu dò Ge đồng trục đảo cực (REGe) 23 2.2 GIỚI THIỆU ĐẦU DÒ GEMANIUM SIÊU TINH KHIẾT HAY ĐẦU DÒ HPGE (HIGH PURE GERMANIUM DETECTOR) CÓ TẠI BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN 24 2.2.1 Cấu hình đầu dò gemanium siêu tinh khiết GC2018 .24 2.2.1.1 Cấu hình đầu dò: 24 2.2.1.2 Các thông số kỹ thuật đầu dò: 25 2.2.1.3 Sơ đồ cắt dọc hệ đầu dò_ buồng chì_nguồn: 26 2.2.2 Các đặc trưng đầu dò bán dẫn Germanium .27 2.2.2.1 So sánh hiệu suất đầu dò loại n loại p .27 2.2.2.2 Độ phân giải lượng (energy resolution) 29 2.2.2.3 Tỉ số đỉnh / Compton (peak / Compton ratio) 30 2.2.2.4 Hiệu suất đầu dò germanium siêu tinh khiết (HPGe) 30 Chương 34 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ .34 3.1 PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG ĐỐI .34 3.2 PHƯƠNG PHÁP TUYỆT ĐỐI 35 3.3 SAI SỐ 35 3.4 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐƠN NGUYÊN TỐ 37 3.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÓNG XẠ 38 Chương 39 THỰC NGHIỆM 39 4.1 XÂY DỰNG QUY TRÌNH TẠO MẪU CHUẨN 39 4.1.1 chế tạo dụng cụ làm mẫu: 39 4.1.2 Gia công chất .41 4.1.3 Quy trình làm mẫu 42 1) Tạo mẫu chuẩn Uran : 42 2) Tạo mẫu chuẩn Kali : 44 4.2 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 45 4.2.1 Xác đònh phông đá bazan : 45 4.2.2 Đánh giá độ đồng nhất: .46 4.2.2.1 Với mẫu chuẩn Kali : 46 4.2.2.2 với mẫu chuẩn Uran : 46 4.2.3 Kiểm chứng phương pháp : 48 4.2.3.1 Phương pháp tuyệt đối: 48 4.2.3.2 phương pháp tương đối: 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .51 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng 40K nhân họ phóng xạ 12 Bảng 1.2: Các đồng vò phóng xạ có nguồn gốc vũ tru 13 Bảng 1.3: Các đồng vò phóng xạ môi trường đất 20 Bảng 4.1: Kích thước hộp mẫu 3π 40 Bảng 4.2: Kích thước hộp mẫu 2π 41 Bảng 4.3: Kết đo phông bột đá bazan 45 Bảng 4.4: Đánh giá độ đồng mẫu Kali 46 Bảng 4.5: Tốc độ đếm mẫu Uran ứng với mức lượng 47 Bảng 4.6: Đánh giá độ đồng mẫu Uran 47 Bảng 4.7: Hiệu suất ghi mẫu ứng với đỉnh lượng 63.3 keV 92.38 keV 48 Bảng 4.8: Hiệu suất ghi mẫu ứng với đỉnh lượng 63.3 keV 92.38 keV 49 Bảng 4.9: Hoạt độ trung bình mẫu đo tính từ phương pháp tuyệt đối 49 Bảng 4.10: Hoạt độ riêng mẫu phân tích tính theo mẫu 50 Bảng 4.11: Hoạt độ riêng mẫu phân tích tính theo mẫu 50 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Họ Thorium (4n) Hình 1.2: Họ Actinium (4n+3) 10 Hình 1.3: Họ Uranium (4n+2) 11 Hình 2.1: Tiết diện ngang đầu dò Ge đồng trục 23 Hình2.2: Tiết diện ngang đầu dò Ge đồng trục đảo cực 23 Hình 2.3: Cấu trúc đầu dò HPGe 25 Hình 2.4: Sơ đồ cắt dọc hệ đầu dò - buồng chì –nguồn 26 Hình 2.5: Bình làm lạnh 27 Hình 2.6 : Hiệu suất lượng toàn phần thực detector đồng trục (loại n) đồng trục đảo cực (loại p) 28 Hình 2.7: Phổ nguồn phóng xạ Co-60 đo đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) đầu dò HPGe 29 Hình 4.1: hộp mẫu 3π 40 Hình 4.2: Hộp mẫu 2π 41 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 VÀI NÉT VỀ HIỆN TƯNG PHÓNG XẠ Phóng xạ tượng tự nhiên xuất từ thû khai thiên lập đòa, chưa biết đên năm 1896 Henri Becquerel tình cờ phát xạ từ muối Uranium Sau đó, năm 1899 Pierre Marrie Curie tìm hai chất phóng xạ Polonium Radium Năm 1934, Frederic Jiolot Iren Curie tạo đồng vò phóng xạ nhân tạo phospho nitrogen Phát minh mở kỷ nguyên phóng xạ nhân tạo Theo đònh nghóa, phóng xạ biến đổi tự xảy hạt nhân nguyên tử, đưa đến thay đổi trạng thái bậc số nguyên tử số khối hạt nhân Khi có thay đổi trạng thái xảy ra, hạt nhân phát tia gamma mà không biến đổi thành hạt nhân khác, bậc số nguyên tử thay đổi biến hạt nhân thành hạt nhân nguyên tử khác, có số khối thay đổi hạt nhân biến thành đồng vò khác Các công trình nghiên cứu thực nghiệm tượng phóng xạ xác nhận sản phẩm phân rã phóng xạ hạt nhân gồm: + Tia alpha: chùm hạt tích điện dương, bò lệch điện trường từ trường, dễ bò lớp vật chất mỏng hấp thụ Về chất, tia alpha chùm hạt nhân nguyên tử Helium ( 42 He ) + Tia beta: bò lệch điện trường từ trường, có khả xuyên sâu tia alpha Về chất, tia beta electron (   ) positron (   ) + Tia gamma: không chòu tác dụng điện trường từ trường, có khả xuyên sâu vào vật chất Về chất, tia gamma photon có lượng cao 1.2 NGUỒN GỐC PHÓNG XẠ Phóng xạ có khắp nơi: đất, nước, không khí, thực phẩm, vật liệu xây dựng, kể người - sản phẩm môi trường Nguồn phóng xạ chia làm hai loại: nguồn phóng xạ tự nhiên nguồn phóng xạ nhân tạo Nguồn phóng xạ tự nhiên (thường gọi phông phóng xạ tự nhiên) chất đồng vò phóng xạ có mặt trái đất, nước hay bầu khí Nguồn phóng xạ nhân tạo người chế tạo cách chiếu chất lò phản ứng hạt nhân hay máy gia tốc 1.2.1 Các nguồn phóng xạ tự nhiên Các nguồn phóng xạ tự nhiên gồm hai nhóm: nhóm đồng vò phóng xạ nguyên thủy - có từ tạo thành trái đất vũ trụ nhóm đồng vò phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ - tia vũ trụ tạo 1.2.1.1 Nhóm đồng vò phóng xạ nguyên thủy Phông phóng xạ trái đất gồm nhân phóng xạ tồn trước trái đất hình thành Chúng có chu kỳ bán rã khoảng vài triệu năm, gồm có Uranium, Thorium cháu chúng, với số nguyên tố phóng xạ khác tạo thành bốn họ phóng xạ bản: Họ Thorium 232Th (4n); họ Uranium 238U (4n+2); họ Actinium Neptunium 241 U (4n+3) họ phóng xạ nhân tạo 235 Pu (4n+1) Các đặc điểm họ phóng xạ tự nhiên: 37 - Ở vùng lượng thấp, phông cao đóng góp hiệu ứng Compton, tán xạ ngược, nhiễu điện tử Ngoài ra, việc xác đònh đỉnh khó khăn chồng chập với đỉnh tia X, tạo cặp - Ở vùng lượng cao, hiệu suất ghi hệ đo thấp, sai số đo tăng cao Để phát nhiều đỉnh, người ta giảm tiêu chuẩn giới hạn phát đỉnh Tuy nhiên, giới hạn tăng, độ tin cậy phép xác đònh đỉnh giảm Ví dụ, chọn giới hạn dò theo qui tắc 1 độ tin cậy 68%; chọn theo qui tắc 2 độ tin cậy 95% 3.4 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐƠN NGUYÊN TỐ Phương pháp xây dựng sở khai thác ưu điểm khắc phục số nhược điểm hai phương pháp Nguyên lý phương pháp chuẩn đơn nguyên tố sử dụng nguyên tố thích hợp làm chuẩn (gọi nguyên tố chuẩn) cho nhiều nguyên tố Việc xác đònh hàm lượng dựa sở so sánh hoạt độ phóng xạ nguyên tố cần phân tích với hoạt độ nguyên tố chuẩn Trong phương pháp chuẩn đơn nguyên tố, kết phân tích tính toán dựa vào tỷ số hoạt độ phóng xạ hai đồng vò mẫu nên sai số hiệu ứng tự chắn, hiệu ứng tự hấp thụ, hiệu ứng thời gian chết hiệu ứng chồng chập xung bỏ qua Tuy nhiên, nguyên tố đưa vào mẫu làm chuẩn phải thỏa mãn yêu cầu nguyên tố mặt mẫu 38 3.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÓNG XẠ Có nhiều phương pháp phân tích phóng xạ như: phương pháp hóa phóng xạ, phương pháp đo phổ alpha, nhấp nháy lỏng, nhiệt huỳnh quang khối phổ kế, phương pháp kích hoạt neutron, phương pháp đo phổ gamma phông thấp - Phương pháp hóa phóng xạ dùng để xác đònh cho nguồn alpha, bêta đồng vò phóng xạ tự nhiên mức 103pg/g - Phương pháp kích hoạt neutron dùng để phân tích đồng vò phóng xạ tự nhiên không thuận lợi cần phải có nguồn neutron (lò phản ứng hạt nhân, máy phát neutron, nguồn neutron đồng vò) - Phương pháp đo alpha tổng bêta tổng cho phép xác đònh cách đònh lượng mà không cho phép xác đònh cách đònh tính nhân phóng xạ quan tâm mẫu cần đo - Phương pháp đo phổ gamma phông thấp có khả đo trực tiếp tia gamma đồng vò mẫu phát mà không cần tách nhân phóng xạ khỏi chất mẫu, giúp ta xác đònh cách đònh tính đònh lượng nhân phóng xạ mẫu 39 Chương THỰC NGHIỆM 4.1 XÂY DỰNG QUY TRÌNH TẠO MẪU CHUẨN 4.1.1 chế tạo dụng cụ làm mẫu: Các dụng cụ dùng quy trình làm mẫu phải chà rửa nước sạch, phơi khô, sau cọ rửa lần hai với nước cất để ngăn ngừa nhiễm bẩn Máy trộn mẫu : để đảm bảo mẫu pha đồng đều, mẫu trộn máy trộn thiết kế sau : a) Motor : sử dụng motor quạt bàn ba bánh truyền động nhiều cấp (nhiều nhóm truyền tạo thành từ cặp bánh răng, có tỉ số truyền khác nhau), nối với khung quay trục Motor có mức để điều chỉnh vận tốc khung quay (với khối lượng thùng đựng mẫu kg) : mức :35 vòng/phút mức :40 vòng/phút b) Khung quay: Hình chữ nhật lồng phía thùng đựng mẫu trộn hình trụ theo dạng trục quay khung trùng với trục xiên thùng, gia cố thêm dây buộc c) Thùng đựng mẫu : loại thùng nhựa 10lít có bán thò trường Hộp đựng mẫu : hộp 3π tác giả làm thủ công theo chuẩn IAEA với kích cỡ chi tiết sau : 40 Bảng 4.1: Kích thước hộp mẫu 3π Kích thước hộp đựng mẫu 3π chiều-cao-max 13 cm đường-kính-max 11.8 cm chiều-cao-giếng 6.8 cm đường-kính giếng cm khối-lượng-mẫu 830 g chiều-cao-mẫu 9.8 cm Kích-thước-hạt 76 µm Hình 4.1: Hộp mẫu 3π hộp π có kích thước sau : 41 Bảng 4.2: Kích thước hộp mẫu 2π Kích thước hộp 2π đường-kính 7.64 cm chiều-cao 4.77 cm chiều-cao-mẫu 3.5 cm khối-lượng-mẫu 207 g 7.64 cm 4.77 cm Hình 4.2: Hộp mẫu 2π 4.1.2 Gia công chất Chất làm đá bazan lấy từ rừng Cát Tiên Lý chúng có phông phóng xạ tự nhiên thấp Đá sau lấy rửa để tránh nhiễm bẩn đem nghiền Liên đoàn đòa chất để có kích cỡ hạt 76 µm Để tránh sai số độ ẩm lớn, bột đá bazan sấy đèn hồng ngoại phòng thí nghiệm môn 42 4.1.3 Quy trình làm mẫu Việc chế tạo mẫu chuẩn thực theo quy trình trình bày sơ đồ sau : Thu thập đá bazan Nghiền thành bột Rây Sấy khơ Xác định lượng muối phóng xạ cần Trộn mẫu Kiểm tra độ đồng Đóng hộp 1) Tạo mẫu chuẩn Uran : Hoạt độ uran cần cho mẫu chuẩn 450 bq/kg ta xác đònh khối lượng muối uranyl-axetate cần qua công thức : ppm =12,355 (bq/kg) 64,90174 µg Do khối lượng muối uranyl-axetate nhỏ nên để mẫu chuẩn đồng ta áp dụng theo quy trình sau : Hoà tan muối uranyl-axetate axit-acetic loãng  Trộn dung dòch sau hoà tan hoàn toàn 100g chất (bột đá bazan)  Sấy khô hỗn hợp đèn hồng ngoại Đo mẫu 43  Trộn 100g chất trộn muối uranyl-acetate vào 200g chất Bước ta cho vào máy trộn hai dạng bột, trộn tay không đảm bảo độ đồng mẫu  Trộn mẫu 300 g mẫu vào 600g chất nền, thực ta có đủ 1kg mẫu đất với hoạt độ 450 bq/kg  Đem kg mẫu đất cho vào máy trộn trộn khoảng thời gian 24  Cân lấy 830 g bỏ vào hộp đựng mẫu  Làm nhẵn bề mặt mẫu đất hộp đựng mẫu để tránh sai số hình học Trong chuỗi phân rã 238 U có số đồng vò phát nhiều tia gamma với lượng thích hợp để đo phải chứng minh cân đồng vò với đồng vò 238U Hai đồng vò thường sử dụng 214 Pb (T1/2=26,8 phút) 214 Bi (T1/2= 19,9 phút) Đồng vò Pb phát tia gamma lượng 241,9 keV (7,46%) ; 295,2 keV (19,2%) 351,9 keV (37,1%) Còn 214 Bi phát tia gamma lượng 609,3 keV (46,1%) ; 786,4 keV (4,88%) ; 1120,4 keV (15,0%) 1764,6 keV (15,9%) Trong thực tế người ta thường sử dụng tia 295,3 keV ; 351,9 keV 609,3 keV chúng có cường độ lớn Hai đồng vò 214 Pb 214 Bi cháu 222 Rn, khí trơ với thời gian bán rã 3,8 ngày Bản thân 222Rn đồng vò 226Ra theo sơ đồ phân rã sau : 226 85 Ra  222 86 Rn  218 84 Po  218 85 At  218 86 Rn  214 82 Pb  214 83 Bi Sau tạo thành từ đồng vò mẹ 226Ra 222Rn thoát phần phát xạ, có cân 226 Ra Rn222 đất Như hoạt độ 44 214 Pb 214Bi hoạt độ 226 Ra Để giải vấn đề này, người ta dùng phương pháp nhốt mẫu thời gian khoảng tuần nhằm lập lại cân 226Ra 222Rn 2) Tạo mẫu chuẩn Kali : Hoạt độ Kali cần cho mẫu chuẩn 500 bq/kg ta xác đònh khối lượng muối Kali-clorua cần qua công thức : ppm =0,0317 (bq/kg) 64,90174 µg Quy trình làm mẫu :  Nghiền muối Kali-Clorua cối xay đá mã não máy nghiền Trung tâm hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh, sau cho qua rây 63 µm  Do muối Kali-Clorua dễ hút ẩm nên để hạn chế sai số cân, ta phải sấy khô muối Kali đèn hồng ngoại để loại bỏ độ ẩm hoàn toàn Kiểm tra cách : lấy khối lượng muối Kali-Clorua xác đònh, phơi đèn hồng ngoại Sau đem lên cân lại nhiều lần, lần cách khoảng 15 phút, khối lượng muối cân lần liên tiếp không đổi chênh lệch đạt yêu cầu Từ lượng Kali-Clorua sấy khô này, ta cân lấy 64,90174 µg để trộn vào 100g chất (trộn máy)  Lấy 100g mẫu ra, sấy khô, trộn vào 200g chất sở dó ta phải sấy khô trước lần trộn muối Kali-Clorua dễ hút ẩm, độ ẩm làm cho việc trộn mẫu không hiệu  Lặp lại bước ta có 1kg mẫu với hoạt độ Kali đònh Đem trộn 1kg mẫu 24 để mẫu đồng 45 4.2 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 4.2.1 Xác đònh phông đá bazan : Để đánh giá sơ phông đá bazan, cho bột đá bazan nghiền vào hộp đựng mẫu Trong thí nghiệm cụ thể phông đo hình học mẫu giống với mẫu cần đo bao gồm dạng trụ pi trình bày hình 4.1 4.2 Ở trình bày kết dựa hình học mẫu 3pi Mẫu đo ngày hệ phổ kế gamma phông thấp mô tả 2.2 Sau đo kết xử lý phần mềm Genie 2k để có diện tích đỉnh lượng quan tâm Sử dụng chương trình CalEff [ ] để xác đònh hiệu suất đầu dò lượng tương ứng Từ suy hoạt độ theo công thức (3.2) Kết cho bảng 4.3 Bảng 4.3 :Kết đo phông bột đá bazan Đồng vò E (keV) S t đo (ngày) Xác suất phát Hiệu suất Hoạt độ (Bq/Kg) Hoạt độ (Bq/Kg) (Đá Bazan) (Soil375) Ra-226 Bi (609 keV) 13557 46% 0.0101 20.26 20 K-40 K (1460 keV) 29038 10.67% 0.0052 364.90 424 Cs-137 Cs (667keV) Không Th-232 Ac (911.6keV) 4880 27.70% 0.0075 16.47 20.5 U-238 U (63 keV) 3434 4.49% 0.0111 19.95 24.4 Không 5280 Từ kết cho thấy đá bazan chứa lượng phóng xạ tự nhiên tương đối thấp đặc biệt không chứa Cs-137 mẫu Soil-375 46 4.2.2 Đánh giá độ đồng nhất: Đánh giá độ đồng khâu quan trọng trình đánh giá mẫu chuẩn Độ đồng vật liệu mẫu chuẩn đặc trưng tính không đổi hoạt độ chất phóng xạ có mẫu Do điều kiện hạn chế phòng thí nghiệm nên tác giả đánh giá sơ với hai mẫu : Kali Uran Cách đánh sau :  Từ toàn khối lượng vật liệu chuẩn cần đánh giá ta trích lấy mẫu gia công cho chúng có cấu (khối lượng, hộp đựng mẫu, chiều cao mẫu)  Đem mẫu đo đánh giá tốc độ đếm chúng 4.2.2.1 Với mẫu chuẩn Kali : Gia công mẫu với cấu sau : mẫu có khối lượng 50 g đựng hộp đựng mẫu dạng batri, chiều cao mẫu cm sau đo ta bảng đánh sau : Bảng 4.4: Đánh giá độ đồng mẫu Kali thử đồng mãu Kali mẫu Kali thời gian đo diện tích tốc độ đếm tốc độ đếm đỉnh trung bình 53040 2100 0.0395928 103219 4021 0.038956 15106 615 0.0407123 4.2.2.2 với mẫu chuẩn Uran : độ lệch độ lệch trung bình 0.000161 0.0397537 0.000798 0.000959 1.61% 47 Gia công mẫu với cấu sau : mẫu có khối lượng 150g đựng hộp đựng mẫu dạng trụ 2 mô tả phía trên, chiều cao mẫu 2,85cm sau đem đo phân tích ta bảng số liệu sau : Bảng 4.5: Tốc độ đếm mẫu Uran ứng với mức lượng Thử đồng mẫu Uran Mẫu Uran Thời gian đo 172776.6 172776.5 74486.51 Năng lượng Diện tích đỉnh Tốc độ đếm 63.3 6818 0.039461362 93 22460 0.129994455 63.3 7001 0.040520557 93 23270 0.134682668 63.3 3001 0.040289175 93 9601 0.128895823 Bảng 4.6: Đánh giá độ đồng mẫu Uran lượng tốc độ đếm trung bình độ lệch trung bình 63.3 0.040090365 1.05% 93 0.131190982 1.77% Nhận xét : Độ lệch trung bình tốc độ đếm với mẫu Uran Kali đỉnh lượng đo nhỏ 2% Do thấy độ đồng khâu chế tạo mẫu chấp nhận 48 4.2.3 Kiểm chứng phương pháp : Để kiểm chứng quy trình chế tạo mẫu chuẩn trên, tác giả làm thực nghiệm chế tạo mẫu chuẩn, mẫu hai có hoạt độ 80 Bq/kg mẫu ba có hoạt độ 500 Bq/kg Sau ta coi mẫu hai mẫu chuẩn để tính hoạt độ mẫu 3, sử dụng phương pháp tuyệt đối tương đối Từ so sánh kết tính với hoạt độ thực tế mẫu cần xác đònh 4.2.3.1 Phương pháp tuyệt đối: Từ phương trình (3.1) ta thấy hiệu suất ghi tính theo công thức:  S TyAw KU f (5.1) p dụng công thức (5.1) ta có kết bảng sau: Bảng 4.7: Hiệu suất ghi mẫu ứng với
ỉnh lượng 63.3 keV 92.38 keV mẫu hoạt độ(Bq/kg) đỉnh lượng (keV) diện tích đỉnh hiệu suất 80 63.3 4338.2738 0.99% 80 92.38 16919.27 3.01% 49 Bảng 4.8: Hiệu suất ghi mẫu ứng với
ỉnh lượng 63.3 keV 92.38 keV mẫu hoạt độ(Bq/kg) đỉnh lượng (keV) diện tích đỉnh hiệu suất 80 63.3 3031.82796 1.39% 80 92.38 9180.86 2.86% Từ ta tính hoạt độ mẫu cần đo bảng 4.9: Bảng 4.9: Hoạt độ trung bình mẫu đo tính từ phương pháp tuyệt đối mẫu đo đỉnh lượng (keV) diện tích đỉnh hiệu suất trung bình 63.3 14860.32506 1.19% 457.0166 92.38 49799.80936 2.93% 489.8929 hoạt độ mẫu đo hoạt độ trung bình mẫu 473.4548 Nhận xét: hoạt độ mẫu tính từ phương pháp tuyệt đối có độ lệch so với hoạt độ ta pha 5.3% độ lệch chấp nhận 4.2.3.2 phương pháp tương đối: p dụng công thức (3.4) : S m mc tc 0.693( tTc1/tm2 ) Am  Ac e S c mm t m Ta bảng kết hoạt độ mẫu xác đònh theo phương pháp tương đối sau: 50 Bảng 4.10: Hoạt độ riêng mẫu phân tích tính theo mẫu 1: thời gian đo mẫu 1: t=172753.2(s) thời gian đo mẫu phân tích: t=86370.2(s) đỉnh lượng (keV) diện tích mẫu1 diện tích mẫu phân tích hoạt độ mẫu phân tích 63.3 4338.2738 14860.32506 548.10405 92.38 16919.26782 hoạt độ trung bình 509.5397543 49799.80936 470.9754586 Bảng 4.11: Hoạt độ riêng mẫu phân tích tính theo mẫu 2: thời gian đo mẫu 2: t=107649(s) thời gian đo mẫu phân tích: t=86370.2(s) đỉnh lượng (keV) diện tích mẫu2 diện tích mẫu phân tích 63.3 3031.82796 14860.32506 488.7196681 92.38 9180.85952 49799.80936 540.8544405 hoạt độ mẫu phân tích hoạt độ trung bình 514.7870543 Nhận xét: hoạt độ mẫu tính từ phương pháp tương mẫu chuẩn 509.5397543 Bq/kg có độ lệch so với hoạt độ xác đònh ban đầu 1.91% Với mẫu chuẩn 2, hoạt độ mẫu tính từ phương pháp tương đối 514.7870543 Bq/kg, hoạt độ lệch so với hoạt độ xác đònh ban đầu 2.96% Kết cho thấy quy trình chế tạo mẫu chuẩn trình bày tin cậy 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1].Lê Thanh Tùng, (2006), tìm hiểu quy trình lấy mẫu môi trường (mẫu đất) cho việc xác đònh hoạt độ phóng xạ Detector HPGe, Thành phố Hồ Chí Minh [2].Ngô Quang Huy, (2005), nghiên cứu xử lý hệ thống hoá số liệu phóng xạ môi trường đề án điều tra nhiễm bẩn phóng xạ, báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, Thành phố Hồ Chí Minh [3].Trần Văn Luyến, (2005) Nghiên cứu phông phóng xạ vùng lãnh thổ nam Việt Nam, Luận án Tiến sỹ Vật lý, Thành Phố Hồ Chí Minh [4].Trần Phong Dũng, Huỳnh Trúc Phương, Thái Mỹ Phê, (2005), phương pháp ghi xạ ion hoá, Nxb Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh Tiếng Anh [5].Frindik O., Vollmer S., (1998) Particle size dependent distribution of Thorium and Uranium isotopes in soil Central Laboratory of Isotope Studies, Federal Research Centre for Nutrition, Karisruhe, Germany [6].Karakelle B., Oxturk N., Varinliogbrevelu A., Erkol A Y., Yilmaz F., (2002), natural radioactivity in soil samples of Kocaeli basin, Turkey, journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 254 (3), pp 649-651 [7].www.IAEA.org