ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN SOMSAVATH LEUANGTAKOUN NGHIÊN CỨU ỨNG DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ GAMMA TỰ NHIÊN ĐÁNH GIÁ TÍNH PHĨNG XẠ ĐẤT ĐÁ TRÊN BỀ MẶT TẠI MIỀN TRUNG NƯỚC LÀO LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN SOMSAVATH LEUANGTAKOUN NGHIÊN CỨU ỨNG DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ GAMMA TỰ NHIÊN ĐÁNH GIÁ TÍNH PHĨNG XẠ ĐẤT ĐÁ TRÊN BỀ MẶT TẠI MIỀN TRUNG NƯỚC LÀO Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử hạt nhân Mã số: 9440130.04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Bùi Văn Loát TS Phan Việt Cương Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án cơng trình nghiên cứu riêng tôi, liệu kết nghiên cứu nêu Luận án trung thực chưa người khác công bố cơng trình khác Tác giả SOMSAVATH LEUANGTAKOUN i LỜI CẢM ƠN Bản Luận án hồn thành Bợ mơn Vật lý hạt nhân, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN dưới hướng dẫn PGS.TS Bùi Văn Loát TS Phan Việt Cương Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với hai thầy tận tình hướng dẫn, đợng viên, giúp đỡ tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành Luận án Hoàn thành Luận án này, tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Bộ môn Vật lý hạt nhân, Lãnh đạo Khoa Vật lý, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tác giả cám ơn Bộ Giáo dục Đào tạo Việt Nam cấp học bổng Đại sứ quán Lào Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ Nghiên cứu sinh hoàn thành Bản Luận án Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới Viện Y học Phóng xạ U bướu Quân đội, Trung tâm Vật lý hạt nhân Viện Vật lý, Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân, Trung tâm Mơi trường Hóa học Quân tạo điều kiện cho Nghiên cứu sinh tiến hành thí nghiệm, phân tích mẫu suốt thời gian làm Luận án Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận án Tác giả SOMSAVATH LEUANGTAKOUN ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ VÀ TÍNH CHẤT PHĨNG XẠ CỦA VỎ TRÁI ĐẤT 1.1 Phóng xạ tự nhiên tính chất phóng xạ đất đá 1.1.1 Phơng phóng xạ tự nhiên 1.1.2 Hạt nhân phóng xạ tự nhiên bề mặt Trái Đất 1.1.3 Tia vũ trụ 1.1.4 Các dạng phân rã phóng xạ tự nhiên đất đá Hiện tượng chiếm electron 10 1.2 Chuỗi phân rã phóng xạ liên tiếp tượng cân phóng xạ 12 1.2.1 Quy luật phân rã phóng xạ 12 1.2.2 Chuỗi phân rã phóng xạ liên tiếp 13 1.2.3 Hiện tượng cân tạm thời cân bền 13 1.2.4 Ba dãy phóng xạ 238U, 232Th 235U 15 1.3 Các thông số đánh giá mức đợ nguy hiểm phóng xạ tự nhiên mẫu đất 16 1.3.1 Liều chiếu suất liều chiếu 16 1.3.2 Liều hấp thụ suất liều hấp thụ 17 1.3.3 Các thơng số đánh giá tính phóng xạ đất đá 17 1.4 Tình hình nghiên cứu giới nước 20 1.4.1 Các nghiên cứu Thế giới 20 1.4.2 Các nghiên cứu Việt Nam Lào 26 Tiểu kết Chương 28 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 29 2.1 Hệ phổ kế gamma 29 iii 2.1.1 Sơ đồ khối nguyên tắc hoạt động hệ phổ kế gamma 29 2.1.2 Các đặc trưng phổ kế gamma 31 2.1.2.1 Vài nét tương tác xạ gamma với vật chất 31 2.1.3 Một vài thông số các hệ hệ phổ kế gamma sử dụng Luận án 36 2.2 Phương pháp lấy mẫu xử lý mẫu 41 2.2.1 Về địa lý khu vực nghiên cứu nguyên tắc chọn vị trí lấy mẫu 41 2.2.2 Đặc điểm chung địa chất khu vực nghiên cứu 42 2.2.3 Quy trình lấy mẫu 44 2.2.4 Xử lý mẫu tạo mẫu phân tích 44 2.2.5 Nguồn mẫu chuẩn phóng xạ 45 2.3 Xác định hoạt độ phóng xạ riêng các đồng vị phóng xạ theo phương pháp phổ gamma 47 2.3.1 Xác định hoạt độ phóng xạ riêng các đồng vị phóng xạ phổ kế gamma bán dẫn 47 2.3.2 Xác định hoạt độ riêng 238U cân không cân 48 Tiểu kết Chương 54 CHƯƠNG NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG PHÓNG XẠ RIÊNG TRÊN HỆ PHỔ KẾ GAMMA NHẤP NHÁY VÀ BÁN DẪN 29 3.1 Phương pháp ma trận xác định hoạt độ 40K, 226Ra, 232Th mẫu hệ phổ gamma nhấp nháy NaI(Tl) 55 3.1.1 Cơ sở phương pháp 55 3.1.2 Xây dựng phương trình xác định hoạt đợ 40K, 226 Ra 232 Th phổ kế gamma nhấp nháy 57 3.1.3 Phân tích đối chứng với các phòng thí nghiệm uy tín 59 3.2 Phát triển phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi nâng cao độ xác 59 3.2.1 Đường cong chuẩn nợi hiệu suất ghi 59 3.2.2 Kết hợp sử dụng đường cong hiệu suất ghi tương đối hiệu suất ghi tuyệt đối vạch lượng 1460,82 keV nâng cao đợ xác 62 3.2.3 Xác định hoạt đợ phóng xạ riêng các đồng vị 40K,226Ra 232Th 64 iv 3.2.4 Áp dụng đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi đánh giá trạng thái cân phóng xạ 226Ra 238U 65 3.3 Hiện chỉnh kết đo, đánh giá sai số kết qủa phân tích 68 3.3.1 Hiệu chỉnh sai khác khối lượng mẫu chuẩn mẫu phân tích 68 3.3.2 Cơng thức truyền sai sô 69 3.3.3 Các nguồn gây sai số 69 Tiểu kết Chương 70 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 71 4.1 Hoạt độ phóng xạ riêng 40 K, 226 Ra, 232 Th Radi tương đương mẫu đất 71 4.1.1 Hoạt đợ phóng xạ riêng 40 K, 226 Ra, 232 Th Radi tương đương theo nhóm địa chất 71 4.1.2 Đánh giá đóng góp các đồng vị 40 K, 226 Ra 232 Th vào hoạt độ Radi tương đương 76 4.2 Hoạt đợ phóng xạ riêng 40K, 226 Ra, 232 Th hoạt đợ Radi tương đương theo vị trí địa lý 77 4.2.1 Đặc điểm chung 77 4.2.2 Hoạt đợ phóng xạ riêng 40K 81 4.2.3 Hoạt đợ phóng xạ riêng 226Ra 83 4.2.4 Hoạt đợ phóng xạ riêng 232Th 85 4.3 Các hệ số phóng xạ nguy hiểm các đồng vị phóng xạ đất gây 86 4.3.1 Hoạt độ Radi tương đương 88 4.3.2 Suất liều hấp thụ khơng khí bề mặt đất cao m 89 4.3.3 Liều hiệu dụng chiếu hàng năm 89 4.3.4 Các số nguy hiểm chiếu chiếu 89 Tiểu kết Chương 90 KẾT LUẬN 91 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC 104 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số đặc trưng dãy phóng xạ tự nhiên Bảng 1.2 Các vạch gamma có cường độ mạnh lớn các đồng vị phóng xạ dãy phóng xạ tự nhiên phát 11 Bảng 1.3 Hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th giới 25 Bảng 2.1 Thông số buồng chì che chắn detector 38 Bảng 2.2 Một số thông số đặc trưng các detector sử dụng Luận án 39 Bảng 2.3a Diện tích dân số số điểm lấy mẫu tỉnh miền trung nước CHDCND Lào 41 Bảng 2.3b Đưa tổng số mẫu chọn theo các nhóm điạ chất 42 Bảng 2.4 Các đặc trưng nguồn chuẩn phóng xạ sử dụng Luận án 45 Bảng 2.5 Hiệu suất ghi tuyệt đốicủa detector các đỉnh đặc trưng 50 Bảng 2.6 Ngưỡng phát hệ phổ kế gamma bán dẫn HPGe Viện Y học Phóng xạ U bướu Quân đội 52 Bảng 2.7a Kết xác định hoạt đợ phóng xạ riêng mẫu chuẩn IAEA 375 53 Bảng 3.1 Vùng cửa sổ lượng đặc trưng cho 40K, 226Ra 232Th 56 Bảng 3.2 Một số thông số mẫu chuẩn dùng để xác định hệ số aik 57 Bảng 3.3 Các kết xác định tỉ só hoạt đợ 214 Pb/214Bi 238 U/214Bi với ba cấu hình khác phương pháp chuẩn nợi hiệu suất ghi 61 Bảng 3.4 Hiệu suất ghi đỉnh hấp thụ toàn phần lượng 1460,8 keV với mật độ mẫu khác 63 Bảng 3.5 Phân tích thử nghiệm mẫu chuẩn thứ cấp TN1 theo đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi 65 Bảng 3.6 Kết đánh giá tỷ số hoạt độ 238 U 226Ra một số mẫu địa chất đất 67 Bảng 4.1 Hoạt đợ phóng xạ riêng 40 K, 226 Ra, 232 Th hoạt độ Radi tương đương theo nhóm loại đất 71 Bảng 4.2 Giá trị trung bình dải biến thiên hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232 Th hoạt độ Radi tương đương đất đá lấy từ 30 huyện khác tỉnh miền trung Lào 78 vi Bảng 4.3 So sánh hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th mẫu đất tỉnh miền trung Lào với mẫu đất một số nước giới các tỉnh Việt Nam giáp tỉnh miền trung Lào 82 Bảng 4.4 Các số nguy hiểm mẫu đất miền trung Lào giới 87 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các nguồn gây liều trung bình hàng năm cho người Hình 1.2 Quy luật suy giảm hạt nhân phóng xạ theo thời gian 12 Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ phổ kế HPGe 29 Hình 2.2 Quá trình tương tác xạ gamma tinh thể kích thước trung bình hàm phản ứng đầu đo 34 Hình 2.3 Hệ phổ kế gamma nhấp nháy Bộ môn Vật lý hạt nhân 37 Hình 2.4 Đường chuẩn lượng hệ phổ kế gamma nhấp nháy NaI (Tl) dùng Luận án 38 Hình 2.5 Đồ thị mơ tả phụ thuộc bề rộng nửa chiều cao vào lượng hệ phổ kế gamma nhấp nháy NaI(Tl) dùng Luận án 39 Hình 2.6 Hệ phổ kế gamma HPGe CANBERRA 40 Hình 2.7 Bản đồ lấy mẫu đất tỉnh miền trung nước CHDCND Lào 43 Hình 2.8 Mợt số mẫu đất đá nhốt chờ đo phổ 45 Hình 2.9 Các hợp mẫu chuẩn RGU-1, RGTh-1, RGK-1, TN1 TNK1 46 Hình 2.10 Dạng phổ mẫu chuẩn IAEA RGU-1 đo hệ phổ kế HPGe Viện Y học Phóng xạ U bướu Quân đợi 24h 50 Hình 2.11 Đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối đỉnh hấp thụ toàn phẩn hệ phổ kế Viện Y học phóng xạ U bướu Qn đợi 51 Hình 3.1 Vùng cửa sổ lượng đặc trưng cho 40K, 226Ra 232Th 56 Hình 3.2 Kết đo hoạt đợ 40K, 226Ra 232Th mẫu TN1 58 Hình 3.3 Đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi dựa các đỉnh gamma 214 Bi với ba cấu hình khác 60 Hình 3.4 Đồ thị mơ tả phụ thuộc hiệu suất ghi tuyệt đối đỉnh lượng 1460,8 keV vào mật độ mẫu đo đối với hệ phổ kế gamma tai Viện Y học Phóng xạ U bướu Quân đội 64 Hình 4.1 Mối tương quan hoạt đợ phóng xạ riêng 232 Th hoạt độ Radi tương đương 76 Hình 4.2 Biểu đồ hoạt đợ riêng trung bình 40 K, 226 Ra, 232 Th hoạt độ Radi tương đương đất 30 huyện thuộc tỉnh miền trung Lào: a 40K, b 226Ra, viii Hình 2b: Đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam Hình 3c: Đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối Trung tâm Hóa học Mơi trường Qn sự, Bộ Tư lệnh Hóa học Quân 107 Phụ lục Bảng 4a Ngưỡng phát hệ phổ kế (A) với thời gian đo 24 h Năng lượng Đồngvị I(%) NB Hiệu suất ghi T(s) MDA 351,93 Pb-214 35,6 1393 1,863 86400 1,709 583,19 Tl-208 30,4 927 1,71 86400 1,785 609,31 Bi-214 45,49 512 1,066 86400 1,431 911,22 Ac-228 25.6 320 0,86 86400 2,102 1460,82 K-40 10.66 168 0,550 86400 6,958 Bảng 4b Ngưỡng phát hệ phổ kế (B) với thời gian đo 24 h Năng lượng Đồngvị Phông I (%) T(s) Hiệu suất ghi MDA 351,99 Pb-214 2250 37,2 86400 0,035 1,04 609,32 Bi-214 1160 46,3 86400 0,021 1,01 911,07 Ac-228 756 27,7 86400 0,017 1,73 1406,75 K-40 425 10,67 86400 0,012 4,49 661,65 Cs-137 990 85,12 86400 0,019 0,54 Phụ lục 5a: So sánh đối chứngkết xác định hoạt độ phóng xạ riêng 40 K, 226 Ra 232Th bằng hệ phổ kế nhấp nháy hệ phổ kế gamma bán dẫn Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S2 S14 S37 40 K 226 232 Ra Th 399 ±18 41,6 ± 2,1 63,5 ± 2,5 385 ± 15 35,4 ± 2,5 61,1 ± 2,4 540 ± 41 42,2 ± 3,7 60,2 ± 2,4 532 ± 23 40,2 ± 2,3 57,2 ± 3,7 524 ± 24 45,9 ± 1,8 85,8 ± 3,4 510,1 ± 24,2 50,2 ± 4,8 90,9 ± 5,2 339 ± 19 39,4 ± 3,0 59,4 ± 4,5 108 Giá trị T T T 0,78 1,9 0,69 0,25 0,53 0,68 0,56 0,89 0,81 k Ra Th Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S54 S42 S56 S62 S65 S174 S34 S66 S72 S75 S84 S92 40 K 226 232 Ra Th 309 ± 14 44,9 ± 1,9 64,3 ± 3,4 356 ± 11 39,9 ± 2,8 60,3 ± 2,3 42,54 ± 2,75 63,12 ± 4,15 844 ± 33 60,3 ± 3,6 81,9 ± 3,4 828 ± 23 55,7 ± 0,6 79,94 ± 1,35 729 ± 23 53,1 ± 3,8 68,7 ± 4,2 717 ± 11 57,2 ± 2,6 66,7 ± 2,2 734 ± 15 59,2 ± 1,8 81,8 ± 2,5 713 ± 12 61,5 ± 1,68 79,7 ± 1,5 260 ± 11 18,3 ± 1,6 22,3±1,5 256 ± 20,3 ± 2,3 24,7 ± 2,7 583 ± 24 65,4 ± 3,0 79,5 ± 3,3 590,5 ± 20,8 62,9 ± 2,1 63, ± 3,9 356 ± 20 43,7 ± 5,1 60,5 ± 4,0 353,8 ± 11,0 42,9 ± 2,9 58,9 ± 2,4 146 ± 11 61,5 ± 3,8 53,2 ± 3,0 143,4 ± 10,4 60,7 ± 2,5 53,8 ± 1,6 462 ± 26 30,3 ± 6,5 52,7 ± 2,2 461 ± 28,5 ± 1,4 51,9 ± 1,0 336 ± 17 57,7 ± 4,6 76,1 ± 3,6 325 ± 16 53,0 ± 2,9 74,8 ± 4,7 560 ± 15 38,9 ± 2,4 62,6 ± 3,1 557 ± 16 37,8 ± 3,5 60,4± 5,8 131± 9,1 ± 0,6 19,8 ± 1,6 345,56 ± 16,64 109 Giá trị T T T 0,98 1,32 1,00 0,52 0,67 0,59 0,41 1,39 1,00 0,82 1,04 0,97 1,08 0,92 0,70 0,22 0,91 0,77 0,16 0,54 0,70 0,15 0,21 0,36 0,08 0,26 0,17 0,08 0,67 0,45 0,14 0,94 0,25 0,12 0,29 0,32 k Ra Th Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S96 S145 S164 S193 S197 S185 S177 S198 S199 40 K 226 232 Ra T T T 0,33 1,18 1,40 1,45 0,03 0,21 0,03 0,26 2,36 1,34 2,01 1,12 2,57 1,41 2,51 1,16 0,98 0,65 0,66 1,22 1,73 0,87 1,00 0,39 0,03 2,09 1,70 Th 128,5 ± 7,2 10,9 ± 1,2 20,3 ± 2,8 114 ± 23,6 ± 1,4 24,0 ± 1,6 133,7 ± 9,7 23,5 ± 1,8 24,8 ± 1,8 86,4 ± 20,9 21,9 ± 1,6 37,7 ± 2,4 85,7 ± 5,2 20,7 ± 2,9 22,1 ± 5,3 512 ± 29 45,8 ± 3,9 53,3 ± 3,23 500 ± 20 55,9 ± 4,5 42,3 ± 9,3 323 ± 12 37,2 ± 1,6 48,8 ± 2,2 252 ± 10 30,6 ± 1,6 39,2 ± 1,2 247 ± 12 16,6 ± 1,6 27,6 ± 2,6 230,10 ± 5,89 13,47 ± 0,98 Giá trị k 29,6 ± 1,6 457 ± 19 23,8 ± 1,7 45,3 ± 2,5 465,5 ± 7,45 19,21 ± 0,50 39,04 ± 0,94 320 ± 14 25,0 ± 1,4 42,1 ± 2,2 332,4 ± 6,2 27,5 ± 0,55 40,8 ± 0,9 445 ± 16 25,3 ± 1,4 44,0 ± 3,61 449 ± 13 32,8 ± 0,8 50,6 ± 1,6 Ra Th Ghi chú: Dòng kết phân tích hệ phổ kế gamma nhấp nháy Phụ lục 5b: So sánh đối chứng kết xác định hoạt độ phóng xạ riêng 40 K, 226Ra 232Th bằng hệ phổ kế nhấp nháy hệ phổ kế gamma bán dẫn Trung tâm Vật lý hạt nhân, Viện Vật lý Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S4 40 K 226 232 Ra Th 789 ± 40 52,0 ± 4,1 82,5 ± 3,3 771 ± 20 54,7 ± 2,3 79,3 ± 2,30 110 Giá trị t k 0,45 tRa 0,55 t Th 0,54 Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S29 S41 S123 S124 S125 S128 S129 S132 S133 S134 S136 S141 S131 S146 40 K 226 232 Ra Th 582 ± 26 37,8 ± 1,8 49,4 ± 2,0 570 ± 17 40,6 ± 3,9 53,5 ± 3,1 578 ± 29 30,4 ± 3,9 69,2 ± 3,8 644 ± 21 33,1 ± 5,2 74,6 ± 2,1 98 ± 11,9 ± 0,5 7,7 ± 0,6 90,8 ± 4,5 12,5 ± 2,5 8,2 ± 0,4 48,9 ± 2,0 15,8 ± 1,6 25,2 ± 43,6 ± 3,6 17,7 ± 0,9 24,5 ± 217 ± 18 18,5 ± 1,2 44,7 ± 3,4 193,2 ± 8,1 20,9 ± 3,7 39,44 ± 6,34 129 ± 15,7 ± 1,8 20,1 ± 1,8 121 ± 17,3 ± 0,9 22,0 ± 1,1 51,9 ± 17,7 6,7 ± 0,9 23,4 ± 2,1 45,7 ± 3,4 8,8 ± 0,9 19,0 ± 1,2 44,5 ± 2,6 15,8 ± 1,9 16,7 ± 3,61 39,8 ± 2,2 14,1 ± 3,9 17,3 ± 6,3 84,2 ± 4,2 19,8 ± 1,7 33,7 ± 3,0 79,8 ± 4,7 17,5 ± 2,6 29,2 ± 4,3 85,6 ± 6,1 13,2 ± 1,1 18,6 ± 1,2 75,1 ± 3,9 15,4 ± 0,6 16,6 ± 1,0 33,9 ± 1,8 23,8 ± 1,6 17,7 ±1,4 34,7 ± 1,5 22,5 ± 0,9 16,1 ± 1,1 50,5 ± 2,5 13,2 ± 1,1 18,6 ± 1,4 54,54 ± 2,7 15,3 ± 2,0 14,0 ± 2,2 93 ± 20,2 ± 1,6 14,1 ± 1,9 90,0 ± ,9 18,2 ± 1,6 12,4 ± 0,9 39,5 ± 2,4 8,9 ± 0,6 3,8 ± 0,5 35,7 ± 1,5 9,4 ± 0,51 4,1 ± 0,4 85,0 ± 5,2 18,9 ± 1,2 10,1 ± 0,9 111 Giá trị t k tRa t Th 0,88 0,46 0,57 0,59 0,41 1,37 1,42 0,14 0,12 1,19 0,41 0,11 0,95 0,39 0,68 0,60 0,42 0,35 0,34 0,43 1,7 1,4 0,34 0,46 0,80 0,64 0,85 1,45 1,8 1,3 0,34 1,12 0,22 0,25 0,23 0,58 1,09 0,58 1,00 1,4 0,78 0,47 Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) Mẫu S147 S137 S151 40 226 K 232 Ra Giá trị Th 80,7 ± 4,2 16,5 ± 1,1 11,6 ± 0,9 210 ± 24,2 ± 1,6 24,6 ± 1,8 237 ± 10 23,1 ± 1,1 26,3 ± 1,2 128 ± 22,5 ± 1,7 20,1 ± 2,1 117 ± 6,0 23,1 ± 1,2 18,3 ± 1,7 t k t tRa Th 0,41 0,56 1,18 0,98 0,56 0,78 1,23 0,19 0,67 Phu lục Hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40K, 226Ra 232Th mẫu đất thuộc nhóm a Nhóm MZ1 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S25 158 ± 33,1 ± 1,3 41,3 ± 1,7 S26 95 ± 30,2 ± 1,2 32,4± 1,3 S29 582 ± 26 37,8 ± 1,5 49,4 ± 1,2 S30 388 ± 16 24,5 ± 1,0 34,5 ± 1,4 S70 69,8 ± 4,9 31,6 ± 2,8 36,7 ± 2,5 S80 393 ± 13 25,8 ± 3,4 33,0 ± 2,3 S81 326 ± 16,1 ± 1,9 31,7 ± 2,1 S82 431 ± 10,5 ± 1,0 24,0 ± 1,0 S93 128 ± 30,0 ± 2,7 30,3 ± 2,0 S94 357 ± 22 44,5 ± 1,8 36,2 ± 1,9 S122 32,1 ± 2,6 5,9 ± 0,4 25,1 ± 1,2 S136 33,9 ± 1,8 23,8 ± 1,6 17,7 ± 1,4 S137 210 ± 24,2 ± 1,6 24,6 ± 1,8 S138 82,7 ± 4,8 10,8 ± 0,9 26,4 ± 1,9 S139 36,7 ± 2,4 15,8 ± 1,3 16,4 ± 1,3 S140 74,6 ± 3,9 18,8 ± 1,2 7,5 ± 0,6 S141 50,5 ± 2,5 13,2 ± 1,1 18,6 ± 1,4 112 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S142 244 ± 11 14,2 ± 1,4 18,7 ± 1,4 S143 84,5 ± 4,6 18,0 ± 1,5 10,4 ± 0,7 S144 100 ± 7,4 ± 0,6 18,7 ± 1,4 S153 56,7 ± 3,9 17,9 ± 1,5 20,2 ± 1,4 S182 196 ± 10 21,5 ± 1,7 23,8 ± 1,6 S185 247 ± 12 16,6 ± 1,6 28,6 ± 1,6 S187 266 ± 12 15,8 ± 1,2 28,6 ± ,8 S195 330 ± 13 35,8 ± 1,7 42,4 ± 1,8 Trungbinh 199 ± 17 21,7 ± 2,2 27,1 ± 3,1 Nhỏ nhất 32,1 ± 2,6 5,9 ± 0,4 7,5 ± 0,6 Lớn nhất 582 ± 26 44,4 ± 1,8 49,4 ± 1,2 b nhóm MZ2 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S1 141 ± 41,3 ± 2,0 51,3 ± 2,1 S2 399 ± 18 41,6 ± 2,1 63,5 ± 2,5 S3 434 ± 22 49,4 ± 1,8 65,2 ± 2,6 S6 147 ± 23,9 ± 1,0 31,6 ± 1,3 S8 134 ± 13,0 ± 0,5 11,2 ± 0,6 S9 202 ± 10 21,7 ± 0,9 29,6 ± 1,2 S12 498 ± 22 53,9 ± 3,1 61,2 ± 5,2 S72 146 ± 11 61,5 ± 3,8 53,2 ± 3,0 S73 181 ± 14,8 ± 0,9 22,9 ± 1,4 S74 675 ± 30 64,8 ± 3,1 35,7 ± 2,6 S88 353 ± 19 24,1 ± 1,5 36,2 ± 2,4 S95 140 ± 32,4 ± 2,0 29,1 ± 1,7 S104 395 ± 16 37,2 ± 3,5 20,5 ± 1,1 S105 104 ± 23,8 ± 3,7 29,8 ± 2,4 S106 106 ± 20,7 ± 1,8 12,3 ± 1,1 113 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S107 38,9 ± 3,5 18,0 ± 1,6 24,8 ± 1,0 S108 76,7 ± 5,0 14,8 ± 1,2 19,3 ± 0,9 S109 440 ± 14 33,1 ± 2,4 48,9 ± 2,0 S110 634 ± 18 43,4 ± 3,3 70,7 ± 2,1 S114 602 ± 18 28,6 ± 2,1 34,3 ± 1,5 S118 117 ± 21,6 ± 1,2 19,8 ± 0,9 S119 140 ± 27,1 ± 1,2 8,7 ± 0,5 S123 98,2 ± 4,6 11,9 ± 0,5 7,7 ± 0,6 S124 48,9 ± 2,0 15,8 ± 0,8 25,2 ± 2,0 S126 96,0 ± 4,2 13,6 ± 0,8 24,6 ± 2,2 S127 58,0 ± 2,8 8,0 ± 0,6 17,2 ± 1,2 S128 129 ± 15,7 ± 1,4 20,1 ± 1,8 S129 52,0 ± 4,7 6,7 ± 0,5 23,4 ± 2,1 S130 162 ± 13,4 ± 1,2 12,2 ± 1,1 S131 93,4 ± 4,8 20,2 ± 1,6 14,1 ± 1,0 S132 44,5 ± 2,6 15,8 ± 0,9 16,4 ± 1,0 S133 84,2 ± 4,2 19,8 ± 1,7 33,7 ± 2,0 S134 85,6 ± 6,1 13,2 ± 1,1 18,6 ± 1,2 S135 13,6 ± 1,3 19,5 ± 1,1 19,6 ± 1,5 S145 114 ± 23,6 ± 1,4 24,0 ± 1,6 S146 39,5 ± 2,4 8,9 ± 0,6 3,8 ± 0,3 S147 85,0 ± 4,2 18,9 ± 1,2 10,6 ± 0,9 S148 209 ± 14 26,7 ± 1,3 30,1 ± 1,6 S149 196 ± 11 13,6 ± 1,0 22,3 ± 1,3 S150 107 ± 13,1 ± 1,0 19,7 ± 1,2 S151 128 ± 22,5 ± 1,7 20,5 ± 1,4 S152 119 ± 18,3 ± 1,1 22,1 ± 1,7 S154 86,0 ± 4,8 15,1 ± 1,0 6,0 ± 0,4 114 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S155 265 ± 11 26,7 ± 1,5 30,1 ± 1,7 S156 151 ± 20,9 ± 1,2 15,9 ± 0,6 S157 124 ± 19,8 ± 1,4 20,0 ± 1,1 S158 111 ± 33,5 ± 1,8 20,5 ± 1,4 S159 152 ± 15,7 ± 1,3 19,2 ± 0,9 S160 86,9 ± 4,8 21,9 ± 1,5 20,2 ± 1,1 S161 101 ± 18,6 ± 1,4 26,6 ± 1,7 S162 105 ± 20,4 ± 1,5 18,1 ± 1,4 S163 317 ± 12 31,6 ± 2,2 41,5 ± 2,5 S164 86,4 ± 4,8 21,9 ± 1,6 37,7 ± 2,4 S165 187 ± 20,8 ± 1,5 20,7 ± 1,5 S166 176 ± 18,7 ± 1,5 24,8 ± 1,6 S167 154 ± 18, ± 1,2 23,5 ± 1,6 S168 130 ± 19,8 ± 1,4 19,9 ± 1,4 S169 263 ± 12 26,0 ± 1,7 33,4 ± 1,9 S170 241 ± 11 23,9 ± 1,6 29,5 ± 1,6 S171 244 ± 11 32,1 ± 2,2 45,0 ± 2,6 S172 46,8 ± 3,2 13,9 ± 0,9 18,2 ± 1,3 S173 359 ± 13 22,8 ± 1,8 34,7 ± 1,9 S174 260 ± 12 18,3 ± 1,6 22,3 ± 1,5 S175 137 ± 17,2 ± 1,6 35,6 ± 2,3 S176 201 ± 10 25,8 ± 1,7 37,6 ± 2,4 S177 457 ± 19 23,8 ± 1,7 45,3 ± 2,5 S178 211 ± 10 17,2 ±`1,6 29,3 ± 1,6 S179 383 ± 15 25,3 ± 1,7 43,8 ± 2,5 S180 93,0 ± 4,9 13,8 ± 0,9 17,1 ± 1,3 S181 214 ± 11 27,5 ± 1,7 42,2 ± 1,9 S183 321 ± 15 18,5 ± 1,5 48,1 ± 2,4 115 Kýhiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S184 463 ± 19 22,4 ± 1,7 33,6 ± 1,6 S186 411 ± 18 15,2 ± 1,2 20,7 ± 1,5 S198 320 ± 14 25,0 ± 1,4 42,1 ± 2,2 S199 445 ± 16 25,3 ± 1,4 44,0 ± 2,2 S200 389 ± 17 33,6 ± 2,0 49,8 ± 2,0 S201 220 ± 11 24,0 ± 1,3 42,1 ± 2,6 S202 366 ± 16 20,4 ± 1,1 57,9 ± 2,8 Trung binh 210 ± 18 23,0 ± 1,3 28,9 ± 1,4 Nhỏ 13,6 ± 1,3 6,7 ± 0,5 3,8 ± 0,3 Lơn 675 ± 30 64,8 ± 3,1 70,7 ± 2,1 c nhóm N2Q Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S4 780 ± 40 52,0 ± 2,1 82,5± 3,3 S5 570 ± 24 52,6 ± 2,1 85,3 ± 3,4 S7 341 ± 17 58,4 ± 2,3 73,9 ± 3,0 S10 164 ± 31,8 ± 1,3 32,2 ±1,3 S11 530 ± 30 91,0 ± 4,2 93,2 ± 3,7 S13 480 ± 20 70,2 ± 3,6 47,53 ± 1,9 S14 540 ± 21 42,2 ± 1,7 60,2 ± 2,40 S15 391 ± 15 41,6 ± 1,6 56,9 ±2,3 S16 381 ± 31,9 ± 0,8 50,2± 2,0 S17 238 ± 15 65,6 ± 2,6 95,7 ± 3,8 S18 715 ± 28 24,4 ± 1,3 59,5 ± 3,4 S19 531 ± 21 30,7 ± 1,8 41,3 ± 2,4 S20 538 ± 21 40,4 ± 2,8 44,9 ± 2,7 S21 533 ± 22 42,2 ± 3,1 50,0 ± 2,5 S22 595 ± 24 17,9 ± 1,0 64,4 ± 2,9 116 Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S23 666 ± 25 29,4 ± 1,4 56,9 ± 2,4 S27 589 ± 27 28,7 ± 1,2 51,8 ± 2,1 S28 607 ± 28 24,3 ± 1,2 33,2 ± 1,3 S56 844 ± 33 60,3 ± 3,6 81,9 ± 1,4 S57 772 ± 31 43,1 ± 2,7 65,6 ± 2,5 S58 626 ± 23 39,8 ± 4,4 59,5 ± 4,2 S59 561 ± 19 50,3 ± 5,1 74,2 ± 4,5 S68 206 ± 68,5 ± 2,7 46,9±2,2 S69 591 ± 27 52,9 ± 3,2 63,0 ± 3,9 S71 235 ± 15 48,8 ± 3,2 56,5 ± 2,7 S75 462 ± 26 30,3 ± 6,5 52,7 ± 2,2 S76 575 ± 27 39,9 ± 3,4 76,9 ± 3,3 S77 477 ± 26 52,8 ± 3,9 50,9 ± 4,0 S78 364 ± 19 24,1 ± 1,5 43,5 ± 2,4 S79 475 ± 29 27,6 ± 1,7 43,0 ± 2,4 S92 560 ± 15 38,9 ± 2,4 62,6 ± 3,1 S102 260 ± 12 31,2 ± 2,6 36,5 ± 2,5 S111 382 ± 15 34,1 ± 2,1 49,9 ± 2,0 S112 384 ± 14 27,3 ± 1,9 41,4 ± 1,9 S113 264 ± 26,8 ± 1,9 35,4 ± 1,4 S115 305 ± 13 29,6 ± 2,9 35,4± 1,5 S116 324± 14 44,2 ± 3,6 64,1 ± 3,0 S117 243 ± 16 30,4 ± 2,9 55,9 ± 2,6 S125 217 ± 18 18,5 ± 1,2 44,7 ± 3,4 Trung binh 471 ± 38 41,4 ± 3,1 59,0 ± 3,4 Nhỏ nhất 164 ± 17,9 ± 1,0 32,2 ±1,3 Lớn nhất 844 ± 33 91,0 ± 4,2 95,7 ± 3,8 117 D nhóm PZ3+Pz1 Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S36 307 ± 12 43,0 ± 1,7 52,8 ± 2,1 S38 857 ± 42 73,3 ± 3,7 71,4 ± 2,9 S39 445 ± 20 63,3 ± 2,5 83,9 ± 3,4 S40 307 ± 15 25,4 ± 1,0 51,8 ± 2,1 S42 356 ± 11 39,9 ± 2,8 60,3 ± 2,3 S43 484 ± 16 50,4 ± 2,9 86,8 ± 2,2 S45 611 ± 28 43,8 ± 2,8 81,0 ± 3,4 S47 873 ± 39 22,9 ± 2,6 38,6 ± 2,9 S66 356 ± 28 43,7 ± 5,1 60,5 ± 4,0 S67 256 ± 14 25,3 ± 2,4 42,7 ± 2,7 S91 992 ± 63 46,0 ± 3,0 72,8 ± 4,7 S83 87,0 ± 4,6 22,2 ± 2,1 29,1± 2,6 S84 336 ± 17 57,7 ± 4,6 76,1 ± 3,6 S85 40,7 ± 3,2 55,3 ± 2,5 38,9 ± 2,1 S86 67,0 ± 4,6 51,4 ± 7,0 48,9 ± 5,3 S87 377 ± 19 22,2 ± 2,1 39,0 ± 3,7 S89 455 ± 21 43,4 ± 2,9 64,3 ± 4,6 S90 140 ± 14,1 ± 1,5 17,3 ± 1,5 S91 992 ± 63 46,0 ± 3,0 72,8 ± 4,7 S120 489 ± 32 13,9 ± 0,5 33,9 ± 1,4 S121 81 ± 14,7 ± 1,2 21,6 ± 1,2 396 ±18 38,4 ± 5,0 53,4 ± 5,2 Nhỏ nhất 40,7 ± 3,2 13,9 ± 0,5 17,3 ± 1,5 Lớn nhất 992 ± 63 73,3 ± 3,7 86,8 ± 2,2 Trung binh e nhóm cPZ2 Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 118 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S28 607 ± 28 24,3 ± 1,0 33,2 ± 1,3 S35 508 ± 20 49,0 ± 1,9 70,9 ± 2,8 S41 578 ± 16 30,4 ± 3,9 69,2 ± 3,8 S44 365 ± 12 34,8 ± 2,7 64,8 ± 2,1 S46 559 ± 25 43,6 ± 6,7 86,2 ± 4,0 S53 392 ± 12 65,5 ± 3,0 82,2 ± 2,5 S54 339 ± 11 39,4 ± 3,0 59,4 ± 2,5 S55 594 ± 22 39,4 ± 3,0 59,4 ± 2,4 S103 68,1 ± 4,1 10,6 ± 1,5 10,7 ± 0,9 S188 540 ± 22 27,3 ± 1,5 71,5 ± 3,1 S189 343 ± 12 25,4 ± 1,1 54,5 ± 1,6 S190 431 ± 15 50,5 ± 1,8 80,3 ± 1,8 S191 538 ± 19 39,8 ± 1,5 45,9 ± 1,6 Trung binh 451 ± 17 37,0 ± 4,0 61 ± 3,8 Nhỏ nhất 68,1 ± 4,1 10,6 ± 1,5 10,7 ± 0,9 Lớn nhất 607 ± 28 65,5 ± 3,0 86,2 ± 4,0 f nhóm cPZ3 Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S31 339 ± 15 36,9 ± 1,5 57,2 ± 2,9 S32 396 ± 20 47,3 ± 2,4 62,3 ± 2,5 S33 601 ± 28 54,2 ± 2,2 60,8 ± 2,4 S34 583 ± 24 65,4 ± 3,0 79,5 ± 3,3 S96 131 ± 9,1 ± 0,6 19,8 ± 1,6 S97 45 ± 49,0 ± 3,0 34,3 ± 2,4 S98 410 ±16 35,7 ± 2,8 58,6 ± 2,9 S99 371 ± 14 35,0 ± 2,8 66,2 ± 3,4 S100 210 ± 21,2 ± 1,6 25,9 ± 1,9 S101 281 ±13 30,8 ± 1,9 67,2 ± 3,0 S196 377 ± 12 44,7± 1,8 38,1 ± 1,00 S197 323 ± 12 37,2 ± 1,6 48,8 ± 2,2 119 Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) Trung binh 549 ± 37 39,0 ± 3,4 52,1 ± 4,2 Nhỏ 45 ± 9,1 ± 0,6 19,8 ± 1,6 Lớn 601 ± 28 65,4 ± 3,0 79,5 ± 3,3 g GMz+PR Ký hiệu 40 K(Bq/kg) 226 Ra(Bq/kg) 232 Th(Bq/kg) S37 524 ± 24 45,9 ± 1,8 85,8 ± 3,4 S48 484 ± 16 44,3 ± 3,6 83,3 ± 3,0 S49 744 ± 28 69,9 ± 4,4 81,6 ± 2,6 S50 842 ± 38 69,3 ± 4,6 66,0 ± 2,6 S51 567 ± 25 49,3 ± 2,7 60,0 ± 2,3 S52 830 ± 32 56,4 ± 4,2 89,3 ± 2,5 S60 778 ±25 62,3 ± 3,4 99,4 ± 4,4 S61 999 ± 48 71,5 ± 3,9 89,7 ± 4,3 S62 723 ± 13 55,2 ± 0,8 67,7 ± 1,2 S63 637 ± 14 40,4 ± 3,2 49,1 ± 1,6 S64 760 ± 17 31,1 ± 1,8 80,9 ± 5,0 S65 734 ±15 59,2 ± 0,8 81,8 ± 1,5 S192 706 ± 31 73,6 ± 3,2 109 ± S193 509 ± 29 45,8 ± 3,9 53,3 ± 2,4 S194 627 ± 30 69,9 ± 1,5 114 ± Trung binh 699 ± 47 54,6 ± 3,8 80,7 ± 5,5 Nhỏ nhất 484 ± 16 31,1 ± 1,6 49,1 ± 1,6 Lớn nhất 999 ± 48 73,6 ± 3,9 114 ± 120 Phụ lục 7: Các số nguy hiểm: Hoạt độ Radi tương đương, suất liều thấp thụ khơng khí, sớ nguy hiểm chiếu ngồi chiếu Nhóm MZ1 MZ2 Pz3,Pz1 cPz3 cPz2,Pz2 N2Q GMz,PR Số 25 78 35 12 13 39 15 Giá trị Raeq Dair OAEDE Hex Hin Trung bình 76 ± 17 35,1 ± 8,3 0,04 ± 0,01 0,21 ± 0,02 0,26 ± 0,03 Nhỏ 19,1 ± 2,6 8,7 ±1,1 0,010 ± 0,003 0,05 ± 0,01 0,06 ± 0,01 Lớn 160 ± 13 75,5 ± 6,8 0,09 ± 0,01 0,43 ± 0,02 0,55 ± 0,02 Trung bình 81,1 ± 9,4 37,6 ± 2,3 0,04 ± 0,01 0,21 ± 0,01 0,28 ± 0,01 Nhỏ 13,2 ± 1,9 6,0 ± 0,5 0,007 ± 0,005 0,03 ± 0,002 0,05 ± 0,01 Lớn 219 ± 14 102 ± 5, 0,12 ± 0,01 0,59 ± 0,03 0,76 ± 0,04 Trung bình 146 ± 17 67,6 ± 9,8 0,08 ± 0,01 0,39 ± 0,05 0,49 ± 0,07 Nhỏ 41,7 ± 5,1 18,8 ±1,3 0,020 ± 0,001 0,11 ± 0,007 0,15 ± 0,01 Lớn 274 ± 23 129 ± 0,15 ± 0,01 0,74 ± 0,03 0,94 ± 0,04 Trung bình 155 ± 21 72,9 ± 5,7 0,08 ± 0,01 0,41 ± 0,03 0,52 ± 0,04 Nhỏ 40,9 ± 5,1 18,3 ± 1,3 0,02± 0,001 0,11 ± 0,007 0,13 ± 0,01 Lớn 226 ± 23 105 ± 0,12 ± 0,007 0,61 ± 0,03 0,78 ± 0,04 Trung bình 157 ± 28 72,8 ± 7,6 0,08 ± 0,01 0,42 ± 0,04 0,52 ± 0,05 Nhỏ 31,1 ± 5,6 14,4 ± 1,4 0,01 ± 0,001 0,08 ± 0,008 0,11 ± 0,01 Lớn 236 ± 18 109 ± 0,13 ± 0,01 0,63 ± 0,03 0,81 ± 0,04 Trung bình 161 ±21 75,3 ± 5,5 0,09 ± 0,01 0,43 ± 0,03 0,54 ± 0,04 Nhỏ 38,9 ± 1,2 18,5 ± 0,9 0,02 ± 0,001 0,11 ± 0,005 0,14 ± 0,01 Lớn 299 ± 21 136 ± 0,16 ± 0,01 0,78 ± 0,03 0,98 ± 0,04 Trung bình 226 ± 23 105 ± 0,12 ± 0,01 0,61 ± 0,03 0,75 ± 0,04 Nhỏ 160 ± 16 65,0 ± 3,7 0,07 ± 0,004 0,37 ± 0,02 0,45 ± 0,03 Lớn 284 ± 32 146 ± 0,17 ± 0,01 0,84 ± 0,03 0,96 ± 0,04 121 ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN SOMSAVATH LEUANGTAKOUN NGHIÊN CỨU ỨNG DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ GAMMA TỰ NHIÊN ĐÁNH GIÁ TÍNH PHĨNG XẠ ĐẤT ĐÁ TRÊN BỀ MẶT TẠI MIỀN TRUNG NƯỚC LÀO Chuyên ngành: Vật lý... XẠ VÀ TÍNH CHẤT PHÓNG XẠ CỦA VỎ TRÁI ĐẤT 1.1 Phóng xạ tự nhiên tính chất phóng xạ đất đá 1.1.1 Phơng phóng xạ tự nhiên 1.1.2 Hạt nhân phóng xạ tự nhiên bề mặt Trái Đất. .. nhân phóng xạ nguyên thủy có đất bề mặt đóng góp chủ yếu liều chiếu xạ gamma tự nhiên gây mặt đất [94] Hạt nhân phóng xạ tự nhiên 40K, 226Ra, 238U 232Th đất bề mặt gây liều xạ gamma mặt đất