Xác định hoạt độ phóng xạ alpha bêta trong mẫu nước môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN ====o0()=== ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHĨNG XẠ ALPHA/BÊTA TRONG MẪU NƯỚC MƠI TRƯỜNG TREN h ệ đ o n h ấ p n h y LỎNG SIÊU SẠCH TRI - CARB - 2770 TR/SL MÃ SỐ: QT - 02 - 05 Chủ trì: TS Hùi Văn Loát OAI HỌC Q u ộ c G IA hm RuNG TÁM ĨH Ô N G ĨIINl ỈHỰ VIẾ;|\ D ĩ/ ^ I li! Nơi • 2004 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN ====o0o=== TẼN ĐẼ TAI: XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHĨNG XẠ ALPHA/BÊTA TRONG MẪU NƯỚC MƠI TRƯỜNG T R Ê N H Ệ ĐO N HẤP NHÁY LỎ N G S IÊ U S Ạ C H T R I - C A R B - 2770 T R / S L MÃ SỐ: QT - 02 - 05 Chủ trì đề tài: TS Bùi Văn Loát Các cán hộ tham gia: TS Nguycn Quang Micn - Viện Khảo cổ học Việt Nam TS Ngỏ Sỹ Lương - Cán giảng dạy Khoa Hóa, Đại học Khoa học Tự nhiên PGS TvS Lê Khánh Phồn - Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Nguyễn Văn Dũng - Học viên Cao học Khoa Vậl lý Khóa 2002 - 2004 CN Nguyễn Cảnh Lam - Viện Khảo cổ học Việl Nam Bùi Xuân Tình - K43 Khoa Vật lý - Đại học Khoa học Tự nhiên Ilà Nôi - 2004 BÁO CÁO TÓM TẮT a.Tên đề tài: X ác định hoại dộ phóng xạ alpha/bêla m ẫu nước m trường tròn hệ đo n h ấp n h áy lỏng siêu Tri- C arb 27 T R /SL m ã s ố Q T -0 -0 b.Chủ trì đề tài: TS Bùi Văn Lốt c.Cán l)ộ tim 111 gia: TS N gô Sỹ Lương TS N g u y ễn Q u an g M iên PGS TS Lc K hánh Phồn N guyễn Văn D ũng Nguyễn cánli Lam Bùi X uân l i n h d M ụ c ticii nội (lu n g Iiị>hiên u N ghicn cứu sử dụ n g hệ đo nhấp nháy lỏng xác định hoạt độ alpha/bêta m ẫu nước mơi lrường Tiến hành đánh giá hoạt độ phóng xạ alplia/bêla (rên số m ầu nước môi tnrờng, m ẫu nirớc m áy nước m ưa lại llà Nội c.Các kết dạt dược + X ây d ự n g qui Irình xác định hoại độ phóng xạ m ẫu 111 rức mói lrường liên hệ đo nhấp nháy lỏng Tri- C arb 27 TR/SL -Tiến hành lập Irung nguyên tố d ó có nguyên lô xạ m ẫu nưóc(làin giàu m ẫu) ihco phương pháp đổ n g kết lúa BaSOị phương pháp bốc Mẫu nước sau đặc có thẻ tích lOinl dược pha lOml nhấp nháy lỏng U tim a Golcl AB để thu du n g dịch m ẫu thê tích m l dược dìing làm tiêu hoạt độ Hoạt độ xạ alp h a / bêla lổng cộng cua liêu hán xác định hệ nhấp nháy lóng Packarđ Tri - Carb 7 TR/SL Sử (lụng m ẫu cliuẩn Sr- 90 rad i-2 để xác định hiệu hóa học cua phươ ng pháp d n g kết Iủa hiệu suâì glii củ a hệ - I liệu suất hóa học cùa phương pháp dồnii kết lúa 89% dơi vói slronlri 81% dối vời m ẫu racli Iliệu suất ghi hệ 28% dối vói hức xạ Ị) 99% (lơi với hức xạ n + T iến hành xác định hoại đ ộ phó n g xạ alp h a/b êta tro n g m ột số m ầu nước sông hồ, nước mưa nước máy Hà Nội hệ đo nhấp nháy lỏng Tricab - 7 T R /SL Kết rằng: H oạt độ alp h a biến thicn từ 0.079 đến 0,268 Bq/lit hoạt động bêta biến thiên từ 0,30 đến 2,1 Bq/lit + Kết q u ả đào tạo: - H ướng dẫn 01 luận văn tốt ngh iệp “ X ác đ ịn h hoạt đ ộ phó n g xạ alpha/bêta Irong m â u nước m ôi trường hệ n h ấp nháy T ri-C arb 7 SL/TR Sinh viên Bùi X n T ình K43 C ơng nghệ hạl nhân - 04 báo cáo khoa học Hội nghị k h o a học ch u y ê n đề từ năm 0 - 2002 f Tình hình kinh phí đề tài: T ổ n g kinh phí củ a đề tài: 0 OOOđ Kinh phí sử dụng dứng quy định: - Chi cho mua hóa chất: 2.500.000t1 - Chi cho công tác xử lý mâu: 2.500.000(1 Chi cho đo đạc tính tốn, báo cáo kết quả: 2.000.000đ 1.OOO.OOOcì Các chi khác: Chủ trì đề lài Khoa Quản lý TS Bùi Văn Lốt C QUAN CHỦ TR Ì ĐỂ t i PHÓ hiệu U Ư Ó N G SCIENTIFIC PROJECT Branch: Physics Project category: National Level 1.Titlc: Determination of alpha/ bela activities in Environmental walcr by Liquid Scintillation Counting Tri - carh 2770 SL/TR 2.Code: QT 02 - 05 3.Managing Instilution: Vietnam National University, Hanoi 4.1mplemenling Inslitution: Hanoi University of Science, Facully ol physics 5.Collaborating Institution ó.Coordinalor 7.Kcy Implemcnlers Dr Ngo Sy Luong Di Nguycn Quang Micn Dr - Lc Khanh Plion Nguyên Canh Lam Nguyên Van Dung Bui Xuan Xinh 8.Duration: From 30/5/2000 lo 31/12/2002 Ọ.Budgel: 8.000.000 VND lO.Main rcsulls Sluđying mcthođs for dctcrmination of aclivity of enviromnenlal \valcr bv liquid scinlillalion counling Samplc concentration was carricd oul hy cvaporalion mctliod and B aS 04 coprecipitaùon mclhod The obtaincd solution is acklctl l()ml of ulima Goltl AB Scinlillalion Cocktail That made IIp Ihc lolal volumc ol Ihc 20ml yials used The alpha/beta activities in sample are determined in the pulsc đecay discriminator AB with a Packard Tri-carb 2770 TR/SL alpha/beta LSC The yied of chemical separation was determined by using solulion o f wSr and solution of m Ru The chemical yield of B aS04 Coprecipitation metliod was 85% as an average with Ihe range from 81 to 89% Somc of water in Hanoi area, such as: drinking water, in water, Hoan Kiem and Truc Bach lake and Song Hong river was takcn It show that: Tolal a aciivity in llic water rangcd from 0,079 to 0,268 Bt|/L; Total (3 aclivity in the vvater ranged from 0,30 lo 2,1 Bq/L MỤC LỤC T iiỊỊ Báo cáo tóm lắt ?, Mở đầu Chương Các nguyên tố phóng xạ Iiước 10 1.1 Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên Irong đất 10 1.2 Các nguycn tố phóng xạ (rong nước 13 Chương Pluíơng pháp xác định hoạt độ a /p tổng cộng hệ đo nhấp nháy lỏng 15 2.1 Một số giải pháp giảm phông hệ đo nhấp nháy lỏng Tri - carb 2770 TR/SL 15 Cơ chế giảm phông chủ dộng 15 Biện pháp chống phông thụ (lộng 16 2.2 Phân biệt xung dơ xạ a /p I 2.3.Tạo mẫu liên hệ đo nhấp nliáy lỏng Tri-carb 2770 TR/SL 17 Chương Phương pháp kết thực nghiệm 19 3.1 Xác định hoại độ phóng xạ riêng mẫu nước 19 3.2 Phương pháp thục nghiệm xác định hiệu suất ghi hiệu suất hóa học 19 3.3 Mối liên hệ số đếm VÌ1 hoạt độ 21 3.4 Ngưỡng phát thiết bị 23 3.5 Hoại độ phóng xạ riêng mẫu nước 24 Kếí luận 25 Tài liệu tham khảo 26 MỞ ĐẦU Xác định hoạt độ phóng xạ tổng cộng mẫu nước mơi Irườníi hướng phân tích nhiễm bẩn phóng xạ mơi (rường nói chung mơi trường xạ nói riêng Bài lốn phân tích nhiễm bẩn phóng xạ mơi trường dược chia ihành hai giai đoạn: Giai đoạn thứ nhất, tiến hành xác (lịnh hoại độ phóng xạ lổng cộng mẫu mỏi trường Đây giai (loạn phân tích đại trà có ý nghĩa quan trọng, cho ta biêì tranh sơ hoạt độ phóng xạ khu vực khảo sát Giai đoạn hai, tiến hành phân lích nguyên tơ phóng xạ mầu có hoại độ phóng, xạ lớn theo phương pháp phân tích liạl nhân phương pháp hóa phóng xạ Kết giai (loạn hai, cho phép biết rõ nguồn gốc nguyên nhân đóng góp vào hoạt độ phổng xạ mẫu có họa! độ lớn, lừ đưa biện pháp phịng tránh Hoạt độ phóng xạ mẫu nước mơi trường thường nhỏ cỡ pCị/lil Vì vậy, hoạt độ phỗng xạ mẫu nước (hường không dược xác định trực liếp trôn thiếl bị hạl nliAn Đc xác (lịnh lioạl (lộ phóng xạ (rong mẫu nước Cíin pliãi kêì hợp phương pháp hóa phóng xạ kỹ thuật đo lường xạ hạt nhân phóng thấp Nhiệm vụ hóa phóng xạ lập hợp nguyên lố phóng xạ có (rong mẫu nước dó có nguycn lố phóng xạ từ thể lích lớn thê lích nhỏ, phù hợp với đầu đo Phép phân lích hạt nhân có nhiệm vụ xác định hoạt độ tiêu bán thu xử lý mẫu xác định hoạt độ riêng mẫu ban đẩu Phương pháp hố phóng xạ kỹ thuật đo lường hạt nhân có nhiệm vụ hỗ trợ cho Thực châì phép hoạt độ mẫu mơi trường phép đo hoạt độ phóng xạ Iiliỏ Thiết bị phóng xạ cần có độ ổn định cao, phơng thiết bị phai thấp Thiết bị phóng xạ có ngưỡng pháp lliấp, thể tích mẫu cần lâv để phân tích nhỏ Điều có ý nghĩa phải phân lích mẫu xa phịng thí nghiệm Lượng màu phím lích lại điểm cần lẫy giám côim việc xử lý hóa học mẫu phân tích nhẹ nhàng Với đầu đo (deleclor) ống đếm cửa sổ, linh thể nhấp nháy cletector bán dẫn, tiêu đưa vào cần phải có độ đồng cao mỏng so với quãng chạy xạ cần đo Tuy nhiên, với việc sử dụng hệ đo nhấp nháy lỏng (hì việc xử lý mẫu đơn giản hơn, cơng việc xử lý mẫu thực chất làm giàu cô đặc mẫu Viện Khảo cổ học Việt Nam dược Nhà nước trang bị hệ nlìấp nháy lỏng siêu TR-Carb 2770 TR/SL đo hãng Pakard Hoa Kỳ sán xuất Chức hệ xác định hoại độ phóng xạ bon 14 phục vụ tốn xác định tuổi mẫu vật Ngồi ra, hệ cịn sử dụng để hoạt độ phóng xạ a / p tổng cộng Mục đích đề tài xây dựng phương pháp xác định hoạt độ a/|3 lổng cộng Irên hệ nhấp nháy lỏng tiến hành xác định hoại độ sô mẩu nước mơi trường lại Hà Nội Ngồi ra, kết đề tài cho phcp khảng định có (hể liến hành xác định hoạt độ mẫu đất với lượng mẫu nhỏ, lừ xác định dược licu chiếu xạ hàng năm lên mẫu nhiệt huỳnh quang phục vụ loán xác định tuổi theo phương pháp nhiệt huỳnh quang Báo cáo đề lài gồm: Mở dầu, chương kc'l luận, tài liệu tham khảo Trong trình lliực hiện, để tài dã nhận giúp dỡ lận lình Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý, Phịng Khoa học & Cơng nghệ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Ban Khoa học & Công ngliệ ĐHQGHN Đặc biệt đề tài Phịng Ihí nghiệm xác định tuổi Viện khảo c ổ học Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi (rong tiến hành ihực nghiệm lừ khâu sử lý mẫu đến đo dạc Chủ liì dỏ lai xin bày tỏ giúp đỡ q báu CHƯƠNG CÁC NG U YÊN T ố PHÓ NG XẠ T R O N G NƯỚC 1.1 Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên đất Trong trình tổng hợp hạt nhân xảy cách hàng tỷ năm, nhiều dồng vị phóng xạ dược hình thành Những đồng vị có chu kỳ bán rã nhỏ 150 triệu năm 26AL, 36CL, 59Ni, r>0Fe, 205Pb đến không cịn tồn Trái clâì Nhóm đồng vị có chu kỳ lớn 500 triệu năm 87Rb, 4nK, 212Th, 235u lổn đến ngày Trong bảng số đưa số đặc trưng bán chu kỳ bán rã, hàm lượng đồng vị hợp chất tự nhiên Trong (lồng vị s7Rb có hàm lượng nhỏ cỡ g/tấn chu kỳ lớn Ngoài 87Rb phân rã bcla mềm Ihùy lúy, nên háu khơng quan tâm nghiên cứu môi trường Bảng 1: Một sơ đặc trưng đồng vị phóng xạ tụ nhiên TT Đổng vị Hàm lượng hợp chất lự nhiên vị (%) Chu kỳ bán rã (năm) 40K 0,0119 1,39 X 10'’ 87Rb 27,85 5.01 X l()m m Th 100 1,4 X 10"’ mu 0,7 7.1 X 10* 99,28 4.5 X 10" mu Kali - 40 vừa phân rã p vừa phân rã p+ chiếm k Kali- 40 phân rà p trớ thành canxi - 40 trạng thái Xác suất trình phân rã fV cữ 89% Xác suất trình phân rã Ị3+ chiếm k kali - 40 cỡ 1% Khi phân rã (ỉ+ chiếm k, hạt nhân 40Ar tạo thành trạng thái kích thích có lượng 1,46 McV Bức xạ gam m a 1,46 MeV dược phát hạt nhân 40Ar trở vc trạng thái Hàm lượng trung bình kali vỏ Trái dát cỡ 1.84% Hàm lượng kali loại clâì đá khác biến lliiên khoang rộng từ 0,3% đá trầm lích cál đến 3,7% đá Granít Thỏri man thuộc nhóm ngun tơ actini, chúng có câu hình diện ÚI nhau, clnmg thường di kèm với Trong tlâì đá 11ran lliori thường tổn dạng U T h Các loại đất đá khác hàm lưoìig cùa uran 10 ISẢng Kêt xác định hiệu suất ghi hiệu suất lioá học dối với mẫu bèta theo phương pháp đồng kết tủa Mẫu đỗi chứng Mẫu chuẩn 185 185 - Tốc độ đếm (xung/ phút) 51,9 ± ,6 47,7 ± 0,9 - Hiệu suất ghi (%) 28,1 ± ,3 28,1 ± ,3 - Hiệu suất hoá học 100 89,5 ± 1,6 - Hoạt độ phóng xạ (phân rã/phút) Hiệu suất ghi xạ bêta cỡ 28% Hiệu suất hoá học mẫu bcta cỡ 89,5% cao mẫu Ra Hoạt độ phóng xạ riêng mẫu nước Đã tiến hành lấy mẫu nước tự nhiên: sông, hồ mẫu nước mưa nước máy khu vực Viện khảo cổ học Mỗi điểm lấy đến mẫu, tiến hành xử lý hoá học theo phương pháp bốc hơi, đồng kết tủa Thực nghiệm xác định xác định tốc độ đếm với sai số thống kê nhỏ 5% Hoạt độ phóng xạ mẫu phán tích tính theo cơng thức: a =T L - (3) Hiệu suất hoá học hiệu suất ghi xạ alpha bêta dược lấy bảng (1) (2) tương ứng Kết xác định hoạt độ alpha, bêta tổng cộng mẫu nước cho bảng (3) Bảng Hoạt độ phóng xạ alpha bẻta tống cộng nước (Bq/lít) Hoạt độ alpha Hoại độ béta 0,12 ± ,0 1,2 ± 0,3 Nước Hồ Hoàn Kiếm 0,15 ± 0,03 0,9 ± 0,2 Nước Hồ Bẩy Mẫu 0,13 ± 0,03 1,1 ± 0,2 Nước Hổ Trúc Bạch 0,30 ± 0,04 2,1 ± 0,3 Nước ăn 0,086 ± 0,011 0,32 ± 0,03 Nước mưa 0,079 ± 0,011 0,30 ± 0,03 Tên mẫu Nước Sổng Hồng NHẬN XÉT - Với hệ thiết bị nhấp nháy lỏng siêu tinh khiết có độ ổn định cao phơng thấp, tiến hành xác định hoạt độ alpha bêta lổng cộng với lượng mau ban đầu cỡ 1lít Với tích mẫu nhỏ cho phép triển khai phân tích diện rộng - Bằng cách tạo lơ mẫu đối chứng dã xác định hiệu suất ghi hộ 98,9% dối với alpha 28% xạ bcta - Đã tiến hành làm giàu mẫu theo phương pháp bốc phương pháp đồna kết tủa Với việc tạo lô mẫu chuẩn tiến hành xác định hiệu suất hoá học theo phương pháp đồng kết tủa đối alpha 85% bêta 87% Kêì phù hợp với sơ liệu hiệu suất hoá học Makiko K.Hirosse - Đã tiến hành xác định hoại độ alpha bêla tổng cộng số mẫu nước sông hồ HàNội Kết thu được: + Hoạt độ alpha biến đổi từ 0,079 đến 0,268 Bq/1 + Hoạt độ Bcta biến đổi từ 0,30 đến 1,01 Bq/1 + Các số liệu chí rằng: - Hoạt độ phóng xạ tổng cộng nước ăn nước mưa nhỏ hoạt độ mẫu nước sông hồng kliông nhiều - Hoạt độ phóng xạ alpha bêta nước Hồ Trúc bạch cao địa điểm khắc lần Kết phù hợp với số liệu tác giả khác Đăc biêt kết từ mẫu nước Hồ Trúc Bạch cao hưn mức cho phép (dựa theo liêu chuẩn Việt nam) TÀI LIỆU THAM KHẢO [ K Hirose Y Sugiinura- A new method o f plutonium speciatỉoH in the sea water Ịournaỉ o f Rađioanalytical and N iidear Chemitry , Aricles, 92/2 (1985) 363-369 IVhkiko Otsuji- Hatori, Yasuhito Ignrashi & Katsumi Ilirose Preparation o f a Reference Fallout Materỉal fo r Actỉvity Measurements J É n v ir o n R a d io a c t iv it y , V o l3 , N o p p -1 5 (1 9 ) ArvMolimi F.E _ Tri- Carb liquid Scintillation analys Pnrkard Intrument C o m p a n y - 1996 Mcgraw- Hill Encyclopcdia o f Environmcnlal Scicncc & Enginccring- Thi rtl Edition,1997 Michael, p Ph.1999 - 24C A ge dating Benzene Synthesis & Liquid Shintillation Counting University of Georgia USA Revision MC Dowell Liquid Scintillation Alpha Spectrometr Baco Ranton, Florida CRC Press In, 1994 Nguyễn Quang Miên, Lê Khánh Phồn, Bùi Văn Lốt - Nghiên cứu giám phơng mơi trường tăng tín hiệu có ích đo hoạt độ carbon phóng xạ nhấp nháy lỏng Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học Đại học Mỏ địa chất lần thứ 14, Hà Nội, 11/2000, trang 56 - 63 Bùi Văn Loát, Nguyễn Quang Miên Xác định hoạt độ phóng xạ alpha/Bêta tổng cộng hệ đo nhấp nháy lỏng Tri-Carb 2770 TR/SL Báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Ngành Vật lý, Hà Nội, 11/2002 N hữ ng phát vê khảo cổ học năm 0 À NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC XÃ HỘI • ■ Kết luận Về mặt khảo cổ học: Thơng q u a phân tích thành phần gần 100 mẫu gốm thuộc di iCnhau phương pháp NAA sử dụng phân bố Student lý thuyết thống kê để ánh hàm lượng 23 nguyên tố cặp nhóm mẫu di 26 nguyên tố 10 tiểu m mẫu di Gò Tháp Gò Cây Tung, đến nhận định rằng: - + Các mẫu gốm di khác làm từ nguồn nguyên liệu c + Các mẫu gôm thuộc loại khác (về chất liệu, màu sắc ) thuộc di làm từ nguồn đất khác (trường hợp gốm thơ - gốm mịn Gị Cây g), làm từ nguồn (trường hợp gôm thô - gôm mịn Gò Tháp) - Về mặt phương pháp: Xác nhận khả giá trị phương pháp kích hoạt tron nghiên cứu đồ gôm Tiền - Sơ sử cần thiết phải gia tăng 80' lượng mẫu phân di nhiều di khác nhau, đồng thời mỏ rộng đốì tượng phân tích mẫu đất nguyên liệu làm gôm địa phương Tài liệu dẫn M A R I O F T R I O L A 9 E lem entarýStatisties A đ d i s o m - W e s l e y P u b l i s h i n g O o m p a n y , Inc XÁC ĐỊNH TUỔI NHIỆT PHÁT QUANG LỚP TRÂM TÍCH DƯỚI DI CHỈ KHẢO c ổ HỌC MÁN BẠC (NINH BÌNH) BÙI VĂN LỐT (Trường Đại học KHTN) NG UYỄN QUANG MIÊN (Viện KCH) Mở đầu Di khảo cổ học Mán Bạc (Ninh Bình) di khảo cổ học quan trọng vùng đồng !$ộ, nơi giao lưu hai dịng chảy văn hóa lớn vùng đồng sịng Hồng đồng Mã, thời đại Kim khí Việt Nam Trong trình khai quật di clủ, nhà khảo cổ học 65 lát tầng văn hóa có lớp trầm tích bao gồm vỏ nhuyễn thể ken dày, kết :ng có màu đen q trình phong hóa thành than gây nhiều ý cho nhà rhiên cứu địa chất khảo cổ (Hà Văn Phùng 2001) Nghiên cứu điều kiện hình thành lát triển lớp trầm tích đáy di chi khảo cổ học hẳn có nhiều thơng tin thú vị cho việc n hiểu trinh định cư tiếp xúc với mơi trưịng biển cư dân cổ nơi Tháng im 2002, có may mắn thăm hơ' khai quật, lấy mẫu thực số [hiên cứu nhiệt phát quang lớp trầm tích đáy này, kết trình bày bcịi viết Giới thiệu phương pháp Khác với toán xác định tuổi nhiệt phát quang mẫu gốm khảo cổ học, toán xác nh tuổi nhiệt phát quang mẫu trầm tích xây dựng sở tượng tẩy nhiệt phát lang (bleaching thermolu mỉnescence) khoáng vật tác dụng ánh sáng mặt trời \ vậy, tuổi nhiệt phát quang mẫu trầm tích tính che phủ lần cuối Sự suy giảm tín hiệu nhiệt phát quang mẫu trầm tích tượng tẩy nhiệt phát lang mẫu vật bị phơi sáng ánh nắng mặt trời mơ tả hình Hình cho thấy, trình suy giảm hiệu nhiệt phát quang phụ thuộc vào ời gian bị phơi sáng Quá trình ải thích nhu bớt sô' lượng điện bị bắt inức lượng nông Itác động xạ mặt trời Tuy nhiên, điều lưu ý số lượng ện tử bị khơng hồn tồn tỷ lệ tuyến ìh với lượng xạ mặt trời chiếu lên mẫu Các khảo sát chi tiết cho biêt: 100 200 300 400 °c H ì n h 1: S ự suy giảm tín hiệu nhiệt phát quang tượrig bỉeaching ánh nắng m ặt trời (a)- Mẩu trầm tích nguyên thủy; 'Ợng tín hiệu nhiệt phát quang bị (b)- Mẩu phơi nắng giờ; (c)- Mâu phơi 24 ng theo thời gian chiếu trực tiêp ìh nắng mặt tròi đến mức bão hòa (Aitken 1985, Martini 2001, Vủ Xuân Quang 101) Mức bão hòa gọi mức tẩy bão hòa nhiệt phát quang ánh nắng mặt trời olar bìcaching thennolninescence) vật liệu • Vật liệu khác nhau, xạ chiếu khác trình tẩy nhiệt phát quang mức n hiệu bị tẩy khác Q trình tẩy nhiệt phát quang theo thịi gian phơi nắng ẫu thạch anh (lược biểu (liễn hình Như với giả thiết vật liệu trầm tích trước định địa tầng ầm tích dã trải qua q trình chuyểndịch dã bị phơi sángtrực tiêp ih nắng mặt trời (IỐI1 mức "bão hịa" Clnmg ta cóthểxácđịnh tuổicủa lớp trầm tích t li bị che lấp CĨỐIÌ n a y , theo cồng thức 1: t= p - p BL ~D (1) Trong đó: p - Liều tích lũy; PBL Liều cịn lại sau trình bleaching; Da - Suất liều chiếu năm Thực n gh iệm , k ết thảo luận Mẫu phân tích lấy lớp trầm tích đáy hố đào khảo cổ học năm 2002, di Mán Bạc Hình Quá trình tẩy nhiệt phát quang Thành phần trầm tích bao gồm cát tỉieo tflời 8ian Pỉlơi tri/c tiêP ánỉl sáns mặt trời thô màu nâu vàng lẫn nhiều vụn vỏ sò nhỏ màu đen Dă có vài ý kiến khác giải thích tạo thành lớp trầm tích màu đen Để xác định chất chất liệu tạo màu đen làm vài thí nghiệm nhỏ, kết cho thấy chúng có tính chât dầu thực vặt (khơng tan axit, tan nhiều kiềm, bị phân hủy mạnh đốt) Kết hợp với quan sát Lớp canh tác dẩt ĩììịit màu thực địa địa mạo - địa lý tronạ vùng, nhận định hình thành lớp vật liệu màu đen hơ" đào sau: nâu đen Lớp văn hóa, cát màu nâu xám, lân vồ sò Ốc đồ gôm Với cảnh quan chung vùng đầm - vũng ven biển, khứ (trước thời CƯ dân Mán Bạc đến CƯ trú), hẳn có lần sóng gió đă làm dạt xác mùn thực vặt tích tụ vào Sau đó, q trình phân hủy sinh học, vật liệu chuyển thành sản phẩm hóa học có tính chât dầu thực vật như: humus, resins, fats, poỉysacharicỉes Chúng có màu đen, kêt bám tôt với vật liệu trầm tích khác khu vực Lóp vàìL háa có cát màu ìiâu 80cm llili 2'ỈOcm chứa nhiều di vật gơm Lớp trầm tích chứa vị sị m àu GO :in MI đen, cát hạt thô m àu nâu M2-j' : Làp trầm tíchkhịng chứa vỏ : m I• sị, cát hạt mịn Tìùìu vàng nhạt H ì n h Địa tầng điểm lấy m ẫu nghiên cứu M ĩ, M2, M3 địa điếm lấy mẫu Ba mẫu dùng để nghiên cứu Iihiệt phát quang lớp trầm tích lấy đáy hố đào ký hiệu Ml, M2 M3 Chúng có độ sáu cách chừng 20cm, hình Mẫu đơơc bọc kín tránh tác dộng trực tiêp ánh sáng mặt trời nhanh chóng chuyển phịng thí nghiệm Trong phịng thí nghiệm, khống vật thạch anh tách theo độ hạt làm dược băng kỹ thuật tuyển lựa khoáng vật Trên sở thực nghiệm khảo sát tín hiệu nhiệt phát quang theo kích thước hạt, mẫu thach anh thí nghiệm lựa chọn có kích thước hạt từ 98 um + 105 um Mỗi 67 mẫu chia thành hai phần: Một phần dành cho xác định liều xạ ion hóa tích lũy mău (paleodose) theo phương pháp bổ sung liều (additional cỉosc); Phần dành cho xác địnli mức độ tẩy nhiệt phát quang mẫu trầm tích Sau chieu mau tren nguon phong xạ cobalt - 60 với mức liều chiêu khác tín hiệu nhiệt phát quang mẫu đo hệ đo TLD reader RGD-3A Liều xạ ion hóa tích lũy mẫu qua hiệu chỉnh mức độ tẩy nhiệt phát quang tính là: Ml: 4.86 ± 0.52 Gy; M2:5.02 ± 0.51 Gy; M3: 5.363 ± 0.51 Gy Số liệu lắp vào phương trình cìể tínlì tuổi nhiệt phát quang mẫu trầm tích Trong thực nghiệm này, chưa có điều kiện tiến hành đo trực tiếp giá trị suất liều xạ ion hóa năm, cho nên, để tính tuổi, chúng tơi tạm sử dụng kết phân tích chung cho loại trầm tích cơng bơ> vài cơng trình nghiên cứu (BÙI Vàn Lốt, Nguyễn Quang Miên, Đặng Huy Uyên, Đặng Đinh Hùng 1998, Nguyễn Bá Ngạn, Nguyễn Quang Miên nnk 1999) Theo đó, tuổi nhiệt phát quang mẫu tính trình bày bảng B ảng Kết tính tuổi nhiệt phát quang mẫu trầm tích di Mán Dạc Mau Liều tích lũy (Gy) Suốt liều năm (nGy/năm) Tuổi nhiêt phát quang (năm) M1 86 ± 0.63 7714 ± 794 M2 02 ± 63 968 ± M3 ± 0.63*' 8 ± 810 TT Kết cho thấy tuổi nhiệt phát quang mẫu có phân biệt 1'( ràng Tuổi nhiệt phát quang nhỏ Ml thuộc lớp trầm tích trên, tiếp dến mẫu M2 (IỚỊ) giàa) lớn nhật mẫu M3 (lớp cùng) Các khảo sát thực địa cho biót khơtig có xáo trộn đáng kể địa tầng trầm tích Điều chứng tỏ, tuổi nhiệt phá* quang mẫu trẽn phản ánh phù hợp với trật tự địa tầng vùng nghiên cứu So sánh giá trị tuổi trầm tích tính phương pháp nhiệt phát quang với tuổi tính bẳng phương pháp khác (Ngơ Quang Tồn (chủ biên) 1999; Doãn Đinh Lâm; Boyd 2001; ĩỉù Văn Phùng 2001) cho thấy, giá trị tuổi tính bảng sớm chút Nguyên nhân việc chơa xác định giá trị suất liều xạ ion hóa hàng năm tác động lên vật liệu nhiệt phát quang (cần tiên hành đo cụ thê giá trị này) Vân đê cân làm tiêp nghiên cứu tới Kết luận Bài viết dã sơ giới thiệu toán xác định tuổi nhiệt phát quang mẫu trầm tích trẽn sở hiệu ứng tẩy nhiệt phát quang (thermolumi nescence bleach) Sự suy giảm tín hiội nhiệt phát quang vật liệu bị phơi ánh nắng mặt trời, cho thây thao tác mau nhiệt phát quang cần có ý bảo vệ mẫu tránh bị tín hiệu nhiệt phát quang 68 - Ba mẫu trầm tích lớp hố đào khảo cổ học di Mán Bạc dã nghiên CƯU xac đ ịn h tu o i b ă n g k y t h u ậ t n h i ệ t p h t q u a n g K ê t q uả ch o th y, tu ổ i c ủ a m ẫu p h ản ánh tốt trật tự trầm tích chúng - Kỹ thuật nhiệt phát quang kỹ thuật mới, có nhiều hứa hẹn ứng dụng hiệu điều tra nghiên cứu khảo cổ học Trong thời gian tới, nên quan tâm nghiên cứu phát triển nước ta Tài liệu dẫn A IT K E N M J 1985 Thermoluminescence Dcitỉng R esearch L ab o rato ry íb r A r c h a ( ỉ Ỉ0£y and Ilistory of Art Oxíord Univcrsity England B Ù I V Ă N L O Á T , N G U Y Ê N Q U A N G M I Ê N v I in k 1998 M ộ t sô d ặ c t r n g c ủ a t r n g b ứ c x g a m m a t r ô n m ộ t sô' đ ô t h ị V i ộ t N a m Tuyển tập công trinh khoa học, trường Đậi học KH TN: - D O Ã N Đ Ì N H L Â M , W E B O Y D 0 M ộ t sô (lẫn liộu v ê m ự c n c b i ể n t r o n g P l e i s t o c e n e m u ộ n H o lo c e n e v ù n g H L o n g v N i n h B ì n h Các khoa ỈIỌC trái đất, sô' 23: - H À V Ả N P H Ù N G 0 I)i c h ỉ M n B c - T liộu v n h ậ n th ứ c Khảo cổ học, số 1: -4 M A R T I N I M 0 T h e P h y s i c a l b a s i s o f t h e r m o l u m i n e s c e n c e d a t i n g Proc o f tỉie Int Workshop on Material Characterization by Solid State Spectroscopy: Gcms and Mincrals o f Vietnam: 1'15-162 N G Ố Q U A N G T O À N ( c h ủ b i ê n ) 1999 Thuyết minh Bản đồ vỏ phong hóa Trầm tích Đệ tứ Việt Nam, tỷ lệ ĩ: 000 000 C ụ c Đ ị a c h ấ t v K h o n g s n V iộ t N a m N G U Y Ễ N B Á N G Ạ N , N G U Y Ẻ N Q U A N G M I Ê N v n n k 1999 T i n h t r n g ô n h i ổ m h ứ c x l ự n h i ê n môi t r n g ỏ c c d ô t h ị v o n b i ể n M i ề n T r u n g n c La Địa chất loạt A, s ô ' - : 2 - V Ũ X U Â N Q U A N G 2001 H u ỳ n h q u a n g cư n g n h iộ t h u ỳ n h q u a n g cư n g q u a n g : X ác (lịnh tu ổ i c ủ a k h o n g v ậ t Đá quý t h ế giới Đá quý Việt Nam : - VỂ NHŨNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MAU k h ả o c ổ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẨM t í c h h ọ c TRONG DI CHỈ ĐA BÚT VÀ CON c ổ NGỤA B Ù I V IN H , N G U Y Ễ N Q U A N G M IÊ N , LÊ C Ả N H LAM, D O À N ĐỨC T H À N H (Viện KCH) Vừa qua, klniôn khổ để tài nghiên cứu cấp Bộ văn hóa này, chúng tỏi dã thực điều tra điển dã địa điểm khảo cô học Đa Bút, đặc biệt khoan lô khoan lấy mẫu di khảo cổ học Da Bút cồn cổ Ngựa Mẫu dã phán tích theo phương pháp trầm tích học, kết chrợc trình bày viêt 69 TĨM TẮT CƠNG TRÌNH N