KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNGVÙNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG BÌNH

KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHĨNG XẠ MƠI TRƯỜNG VÙNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG BÌNH A THƠNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên chủ nhiệm đề tài: ThS NCVC Phan Sơn Hải Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Nghiên cứu hạt nhân Cấp quản lý đề tài: Cấp tỉnh Tính cấp thiết đề tài Quảng Bình có đường bờ biển dài 116,04km Vùng ven biển, phạm vi 5km cách bờ với diện tích khoảng 600km2 có đặc trưng đất cát pha cát Trong trình kiến tạo hình thành vùng đất ven biển, khống nặng monazit titanit kết tụ hình thành mỏ trình tuyển học Các khống thường có hàm lượng uran thori cao, gây vùng dị thường phóng xạ Để quy hoạch vùng dân cư vùng phát triển kinh tế lâu dài vùng đất này, cần thiết tiến hành điều tra, đánh giá tình trạng phơng phóng xạ mơi trường Trên sở đó, phát kịp thời vùng có phơng phóng xạ cao bình thường, vùng dị thường phóng xạ mỏ quặng khai thác quặng titan Mục tiêu của đề tài Điều tra, đánh giá phơng phóng xạ vùng ven biển tỉnh Quảng Bình, từ xây dựng đồ phơng phóng xạ tự nhiên dạng mở gồm lớp: Suất liều gamma cách mặt đất m; hàm lượng đồng vị phóng xạ 238U, 232Th, 226Ra, 40 K có lớp đất bề mặt theo hệ thống thơng tin địa lý (GIS) tỷ lệ 1:100.000 cho vùng khảo sát Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Phơng phóng xạ vùng ven biển tỉnh Quảng Bình - Phạm vi nghiên cứu: 726 điểm theo lưới ô vuông cách khoảng 1km vùng đất liền ven biển tỉnh Quảng Bình Phương pháp nghiên cứu đề tài: Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Kinh phí thực đề tài: 819.370.000 đồng 10 Thời gian thực đề tài: tháng (/2010 – / 2011) 11 Bố cục đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, đề tài chia làm chương chính: - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Khảo sát, đánh giá phơng phóng xạ B NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA ĐỀ TÀI Chương TỔNG QUAN Sơ lược tỉnh Quảng Bình 1.1 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý Quảng Bình nằm vị trí trung độ nước, có trục lộ lớn quốc gia chạy xuyên suốt chiều dài tỉnh, có cửa quốc gia Cha Lo, cửa Cà Roòng dự kiến mở hai cửa quốc gia tương lai Quảng Bình tỉnh ven biển, hướng biển phát triển giao lưu kinh tế Phía bắc giáp tỉnh Hà Tĩnh, phía nam giáp tỉnh Quảng Trị, phía tây giáp với Lào, phía đơng giáp với biển Đơng b Đặc điểm địa hình Quảng Bình có diện tích tự nhiên 8.065,27km Địa hình cấu tạo phức tạp, núi rừng sát biển, tạo thành độ dốc cao dần từ đông sang tây Đồng nhỏ hẹp, chủ yếu tập trung theo hai bờ sơng chính; diện tích chiếm khoảng 15% tổng diện tích tự nhiên Khoảng 85% diện tích đồi núi, đá vơi c Khí hậu Quảng Bình mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, có phân hóa sâu sắc địa hình chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp miền Bắc miền Nam nước ta Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng mùa khô, lạnh từ tháng 10 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình tháng năm khoảng 25-26 oC Tổng lượng mưa trung bình hàng năm từ 2.000-2.500mm, tập trung vào tháng 9, 10, 11 Độ ẩm tương đối 83-84% 1.2 Tài nguyên thiên nhiên a Tài nguyên đất Theo số liệu thống kê năm 2010, tổng diện tích đất tự nhiên tỉnh Quảng Bình 806.527ha, sử dụng 769.383ha (chiếm 95,39% diện tích tự nhiên), đất nơng nghiệp chiếm 10,35%, đất lâm nghiệp 82,34%, đất mặt nước nuôi trồng thủy sản 0,36%, đất 0,69%, đất chuyên dùng 3,52% đất phi nông nghiệp khác chiếm 2,74% b Tài nguyên biển Quảng Bình có bờ biển dài 116,04km từ Đèo Ngang đến Hạ Cờ với vùng đặc quyền lãnh hải khoảng 20.000km2 Dọc theo bờ biển có cửa sơng tạo nguồn cung cấp phù du sinh vật có giá trị cho việc phát triển nguồn lợi thủy sản Ngoài khơi có đảo nhỏ tạo vịnh có vị trí thuận lợi cho hoạt động kinh tế biển Hịn La Vùng ven biển Quảng Bình có tiềm lớn cát thạch anh, nguyên liệu để sản xuất thủy tinh cao cấp sử dụng nội địa xuất c Tài nguyên rừng Tổng diện tích có rừng 544.215ha với độ che phủ 67,48%, rừng tự nhiên 457.079ha, rừng trồng 87.136ha Tổng trữ lượng gỗ rừng tự nhiên khoảng 30,9 triệu m3 gỗ, rừng giàu chiếm 13,4 triệu m 3, chủ yếu phân bố vùng núi cao, giao thơng khó khăn; rừng trung bình có khoảng 10,8 triệu m3; rừng nghèo có triệu m3; rừng phục hồi có 2,6 triệu m3 gỗ Rừng có khoảng 250 loại lâm sản, nhiều loại quý mun, lim, gụ, lát hoa, trầm gió, thơng nhựa… Đặc sản tán rừng đa dạng, phong phú có giá trị cao song mây, trầm kỳ, sa nhân dược liệu quý khác Thú rừng có nhiều loại voi, hổ, gấu, bị tót, sơn dương, khỉ… d Tài ngun khống sản Quảng Bình có nhiều tài ngun khống sản như: ngun liệu cho cơng nghiệp VLXD gồm đá vơi, đá sét xi măng, sét gạch ngói, đá hộc xây dựng, đá granít,… khống sản nhiên liệu có mỏ than đá antraxit, than bùn; khống sản kim loại kim loại q có sắt, chì, kẽm, vonfram, vàng, titan…; nguyên liệu hóa chất phân bón có pyrit 1.3 Tài ngun du lịch Quảng Bình nơi tạo hóa để lại nhiều cảnh quan thiên nhiên kỳ vĩ, mở khả phong phú cho phát triển nhiều loại hình du lịch tham quan, thám hiểm, nghỉ ngơi, nghiên cứu du lịch sinh thái Bờ biển có số bãi tắm điểm nghỉ ngơi giải trí kỳ thú cửa Nhật Lệ, cảng Gianh, vịnh Hịn La, bãi tắm Đá Nhảy, di tích Bàu Tró Đặc biệt Quảng Bình có vùng Karst trẻ Phong Nha – Kẻ Bàng – Him Nậm Nô rộng lớn (khoảng 200.000ha) điển hình khơng Việt Nam mà giới Vùng Karst có 300 hang động lớn nhỏ, mệnh danh “vương quốc hang động”, tiềm ẩn nhiều điều kỳ lạ hấp dẫn nhà thám hiểm, nhà khoa học du khách 1.4 Nguồn nhân lực Dân số năm 2010 tỉnh Quảng Bình 849,27 nghìn người (mật độ trung bình 105 người/km2), thành thị 128.543 người nơng thôn 720.728 người; dân số độ tuổi lao động có 423.073 người Dân số tham gia lao động ngành kinh tế có 454.636 người, khu vực công nghiệp 65.291 người (chiếm 14,4%), nông – lâm – ngư nghiệp 298.151 người (65,6%), dịch vụ 91.094 người (20,0%) 1.5 Định hướng phát triển tiểu vùng kinh tế Vùng đồng ven biển Định hướng phát triển chung bố trí cấu kinh tế theo hướng liên kết ngành công nghiệp, xây dựng, nông – lâm – ngư nghiệp dịch vụ phù hợp với tiểu vùng sinh thái ven biển Trên sở sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên bảo vệ nguồn lợi biển, bảo vệ môi trường sinh thái vùng biển ven biển Phát triển kinh tế - xã hội vùng gò đồi Vùng gò đồi gồm 89 xã với diện tích gần 170 nghìn ha, vùng có nhiều tiềm đất đai, tài ngun khống sản, có khả chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng đa dạng hóa ngành nghề, sản phẩm, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc bảo vệ mơi trường sinh thái, an ninh quốc phịng tồn tỉnh Phát triển kinh tế - xã hội vùng miền núi khó khăn tỉnh Vùng miền núi Tuyên Hóa, Minh Hóa vùng có nhiều tiềm lâm sản, cơng nghiệp, trâu bị khống sản Phương hướng chuyển kinh tế tự nhiên miền núi thành kinh tế hàng hóa nhiều thành phần theo mơ hình kinh tế gia đình, kinh tế vườn, trang trại, bước gắn với công nghiệp chế biến Hành lang kinh tế đường 12 Đây tuyến trục kinh tế gắn lãnh thổ phía đơng tây tỉnh Dải hành lang nối liền vùng Di sản giới Phong Nha – Kẻ Bàng với cửa quốc tế Cha Lo, qua Quốc lộ tới khu kinh tế cảng Hòn La Phát triển kinh tế hành lang có tác dụng thúc đẩy khu vực phía bắc tỉnh, gắn kết kinh tế vùng biển với kinh tế vùng biên, thúc đẩy q trình thị hóa tỉnh, tạo liên kết kinh tế tỉnh với tỉnh khác với Lào Hành lang kinh tế đường Hồ Chí Minh Cùng với việc hình thành hai tuyến đường Hồ Chí Minh, tỉnh quy hoạch cụm kinh tế - xã hội, theo điểm tập trung dân cư, trung tâm dịch vụ công cộng, sở kinh tế Phong Nha, Xuân Sơn,… tuyến giao thông xương cá, tuyến giao thông trục ngang gắn với hai tuyến trục này, với Quốc lộ đến vùng sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, điểm công nghiệp dọc hai tuyến trục 1.6 Các địa phương sát biển - Huyện Quảng Trạch - Huyện Bố Trạch - Thành phố Đồng Hới - Huyện Quảng Ninh - Huyện Lệ Thủy 1.7 Các mỏ titan vùng cát ven biển Số liệu điều tra qua khảo sát thực tế thực địa cho thấy, vùng cát ven biển tỉnh Quảng Bình có số mỏ titan phát hiện, khai thác, cụ thể sau: vùng mỏ xã Quảng Đơng, huyện Quảng Trạch (khơng cịn khai thác thời điểm lấy mẫu); vùng mỏ thôn Trung Thành, xã Ngư Thủy Bắc (khơng cịn khai thác thời điểm lấy mẫu); vùng mỏ thôn Tây Thôn, xã Ngư Thủy Nam khoảng 18ha; vùng mỏ xã Sen Thủy với diện tích khoảng 200ha (đang khai thác vài vị trí) Theo số liệu điều tra trữ lượng titan mỏ không nhiều (khoảng kg/m3 cát) nên khai thác titan theo kiểu tận thu Tổng quan phóng xạ mơi trường 2.1 Phơng phóng xạ mơi trường Phơng phóng xạ mơi trường nói chung gây từ nguồn: tự nhiên nhân tạo Trong nguồn phóng xạ tự nhiên chiếm tỷ lệ cao lên đến khoảng 88% Phơng phóng xạ tự nhiên liên quan đến tia vũ trụ nguyên tố phóng xạ có lớp đất đá bề mặt mà chủ yếu nguyên tố phóng xạ chuỗi uran, thori đồng vị 40K Ngoài ra, vụ thử hạt nhân khí đưa vào mơi trường lượng lớn nhân phóng xạ mà diện đồng vị phóng xạ sống dài ngày Sr-90 Cs-137 Các cố lò hạt nhân Chernobyl (năm 1986), Fukushima (năm 2011) đưa vào khí lượng định đồng vị phóng xạ, phần đóng góp khơng đáng kể so với lượng phóng xạ sinh từ vụ thử vũ khí hạt nhân trước 2.1 Các đồng vị phóng xạ tự nhiên đất đá Đa số đồng vị phóng xạ tự nhiên có mặt mơi trường thuộc dãy phóng xạ: Dãy phóng xạ uran bắt đầu đồng vị 238U kết thúc đồng vị bền 206Pb; Dãy actini-uran bắt đầu 235U kết thúc đồng vị bền 207Pb; Dãy thori bắt đầu 232Th kết thúc 208Pb Các nguyên tố họ phóng xạ có đặc điểm chung là: số khối lượng nguyên tố họ hồn tồn khơng thay đổi (khi điện tích tăng thêm đơn vị) thay đổi đơn vị (điện tích giảm hai đơn vị) Tính quy luật giải thích biến đổi phóng xạ có kèm theo phát tia beta phát hạt anpha có điện tích Z = khối số A = Từ quy tắc dịch chuyển, suy số khối lượng số hạng ba họ mô tả công thức: A = 4n + C (1.1) Trong đó: n số nguyên, C số Đối với họ uran, C = n > 50; họ actini-uran C = n > 50; họ thori C = n > 51 Điều đáng ý khơng có họ thứ tư với C = mà nguyên tắc xảy Sau người ta chứng minh có tồn họ thứ tư nguyên tố không tồn tự nhiên mà thu phương pháp nhân tạo Ngoài đồng vị ba họ phóng xạ nêu trên, đất đá cịn gặp số đồng vị phóng xạ khác đưa bảng Trong số chúng có 40K đóng góp đáng kể vào phơng phóng xạ tự nhiên Bảng 1: Các ngun tố phóng xạ đơn lẻ tìm thấy tự nhiên Đồng vị mẹ 40 K Rb 115 In 138 La 147 Sm 176 Lu 187 Re 87 Độ phổ cập 0.0119 27.85 95.77 0.089 15.09 2.59 62.93 Đồng vị con, dạng phân rã e 40Ar β- 87Sr β- 115Sn e 138Ba α 143Nd e 176Tb β- 187Os Chu kỳ bán rã (năm) 1.33 x 109 5.0 x 1010 6.0 x 1014 7.0 x 1010 1.25 x 1016 2.4 x 1010 x 1010 2.2 Sơ lược actinit 2.2.1 Nguồn gốc actinit a) Đá núi lửa Uran thori tập trung nhiều đá núi lửa lục địa, đặc biệt đá silic granit (Uran thori tập trung đá granit cao bậc so với đá bazan đại dương) Hàm lượng thấp chúng đá ultramafic chứng tỏ rằng, hai nguyên tố bị cắt phân đoạn mạnh vào pha giàu silic nung chảy sớm Hiện có thơng tin phân chia uran thori tinh thể silicat nung chảy, số liệu piroxen 1.100 - 1.4000C 1,0-2,5 MPa chứng tỏ uran thori bị phân chia mạnh thành pha lỏng (hệ số phân chia thường nhỏ 0,01 nhiều) Uran thori phân bố đá núi lửa theo cách: (i) cách thay cation trực tiếp vào mạng tinh thể khống tạo thành đá; (ii) thành phần vi lượng đa lượng khoáng phụ apatit, zircon, sphen monazit; (iii) cách hấp phụ vào khuyết tật mạng lên bề mặt tinh thể hạt b) Đá trầm tích sau trầm tích Hầu hết trầm tích mảnh vụn (đá cát kết, greywacke, phiến sét đỏ/xanh/xám) có hàm lượng uran khoảng 0,5-4ppm, đá phiến sét đen giàu hữu photphat biển có hàm lượng uran 3-1200ppm Đá vôi thường chứa khoảng 2ppm uran khơng có thori Sự tương quan hàm lượng thori hàm lượng mảnh vụn cho thấy thori liên kết chủ yếu với sét thành phần khống nặng đá vơi Đolomit có thori, nói chung chúng chứa uran đá vơi, uran bị q trình đolomit hố Độ phổ biến uran thori đá biến chất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần đá ban đầu hiệu ứng di chuyển đồng vị q trình biến chất Có vẻ đá biến chất bậc cao thiếu hụt uran thori so với đá biến chất bậc thấp chất lỏng biến chất tăng lên linh động nguyên tố tăng áp suất nhiệt độ cao c) Trầm tích trẻ Uran làm giàu trầm tích hữu cơ, đặc biệt chất mùn than bùn, than non than đá Các chất mùn đặc biệt quan trọng hấp phụ uran thôri từ nước Các chất kết tủa hữu tạo thành từ vật liệu bitum sapropel (các hydrocacbon loại nhựa, tảo, bào tử lipid) chứa uran Sự cố định uran uranyl humat hay uranyl fulvat trao đổi cation hấp phụ xem trình kết tụ chất mùn, điều thường xảy sau bị chết Tuy thế, vật liệu hữu sống (như sinh vật phù du) cho có khả tạo phức uran, bùn biển đen Cơng trình gần Mann Fyfe (1985) xác nhận điều kiện tảo xanh nước tập trung uran với hệ số 10 – 105 cao nước sơng xung quanh Hàm lượng thori trầm tích trẻ than bùn, than non trầm tích cacbonat (bùn, san hơ, đá vơi, đá trứng cá) nói chung thấp Các cục sỏi mangan biển ngoại lệ, thori làm giàu với uran 2.2.2 Tính chất actinit Các actinit nguyên tố tự nhiên nặng vũ trụ Các đồng vị thành viên thấp (actini, protactini, thori, uran) bắt nguồn từ đồng vị mẹ 238U, 235U 232Th Sự khác tính chất hóa lý actinit dẫn đến phân tách (gọi phân đoạn) đồng vị này, gây cân phóng xạ 2.2.3 Sự liên kết địa hóa Thori uran tập trung lớp đá vỏ với tỷ số trung bình khoảng 3,5 Tính ổn định giá trị nhiều loại đá nung chảy khác biểu thị thiếu cách tổng thể trình cất phân đoạn hai nguyên tố trình macma Uran thori đưa cách ưu tiên vào macma kết tinh muộn dung dịch lại sau bán kính ion lớn chúng loại trừ chúng khỏi silicát kết tinh sớm olivin pyroxen Vì nên chúng tìm thấy kết tụ chủ yếu với granit pecmatit Radi bị phân đoạn khỏi đồng vị mẹ 230 Th, tìm thấy kết tủa thủy nhiệt barit liên quan với kết tủa chì 2.2.4 Ảnh hưởng phong hóa Trong vùng bị oxy hóa mơi trường đất bề mặt, uran thori trở nên linh động theo cách khác Thori phần lớn vận chuyển khống bền khơng tan bị hấp phụ bề mặt khoáng sét Ngược lại, uran di chuyển dung dịch ion phức, bị hấp phụ bề mặt khoáng sét vật vụn Cả hai nguyên tố xuất trạng thái oxy hóa 4+ đá khống nung chảy ban đầu, uran bị oxy hóa đến trạng thái 5+ 6+ môi trường gần bề mặt Trạng thái oxy hóa 6+ bền tạo thành ion phức uranyl hịa tan (UO 22+) mà chúng đóng vai trị quan trọng dịch chuyển uran q trình phong hóa Trong hệ địa chất, đồng vị cháu uran thori hữu nồng độ xác định nồng độ đồng vị mẹ thời gian kể từ hệ trở nên đóng kín việc dịch chuyển nuclit Đối với hệ kín, hoạt độ tất đồng vị hoạt độ đồng vị mẹ khoảng thời gian ~ 106 năm thành tạo; trạng thái gọi cân kỷ Tuy nhiên, hầu hết môi trường địa chất gần bề mặt bề mặt chịu di cư nuclit q trình vật lý hóa học Phân tích đồng vị phóng xạ mơi trường 3.1 Các đặc trưng thiết bị đo Tại Trung tâm Môi trường - Viện Nghiên cứu Hạt nhân, hệ phổ kế gamma dùng detectơ bán dẫn HPGe phân giải cao sử dụng để phân tích 137Cs, 40K, Be đồng vị khác dãy phóng xạ uran thori Các đặc trưng detectơ HPGe30/19 sử dụng nghiên cứu sau: detectơ HPGe hãng Canberra với thể tích nhạy 140cm3; độ phân giải 1,87 keV đỉnh 1332,5 keV 60Co; tỷ số Peak/Compton 56:1; hiệu suất đếm tương đối 30% Toàn khối điện tử kèm khác để tạo nên hệ phổ kế sản xuất hãng Canberra 3.2 Mô tả tóm lược phương pháp phân tích 3.2.1 Lựa chọn vạch xạ gamma a Các đồng vị phóng xạ đơn lẻ Đối với đồng vị đơn lẻ 137Cs, 40K việc lựa chọn vạch gamma dùng phân tích đơn giản 137Cs xác định vạch lượng 662 keV (cường độ 85,2%), 40K xác định vạch 1461 keV (cường độ 10,7%) b Các đồng vị phóng xạ dãy uran thori Đối với đồng vị dãy uran thori, xem xét khả phân tích theo nhóm đồng vị mà nhóm thường liên quan đến khả cân chu kỳ bán rã đặc trưng hóa lý Các nhóm quan tâm tham số liên quan đến đồng vị phóng xạ đưa bảng Bảng 2: Các nhóm dãy uran thori vạch gamma quan tâm TT Đồng vị Đồng vị phát Vạch gamma, U-238 U-235 U-234 Th-230 Ra-226 Rn-222 Pb-210 Th-232 Ra-228 Th-228 10 Rn-220 gamma Th-234 Th-234 Pa-234m U-235 U-234 Th-230 Ra-226 Pb-214 Pb-214 Pb-214 Bi-214 Pb-210 Ac-228 Ac-228 Ac-228 Ra-224 Pb-212 Bi-212 Tl-208 Tl-208 keV (Cường độ,%) 63.3 (4.3) 92.6 (0.08) 1001 (0.6) 185.7 (54) 53.2 (0.05) 67.7 () 186 (54) 241.9 (7.5) 295.2 (19.2) 351.9 (37.1) 609.3 (46.1) 46.5 (4.1) 338.4 (12) 911.1 (29) 968.9 (17) 241.0 (3.9) 238.6 (43.6) 727.2 (6.6) 583.1 (85.8) 2614.6 (99.8) 3.2.2 Chuẩn hoá hệ đo Các chuẩn uran, thori, kali, 137Cs, 7Be dùng để xác định hệ số chuẩn hóa Chuẩn 226Ra tinh khiết dùng để tách đóng góp 226Ra vạch lượng 186 KeV Bằng nguồn chuẩn này, tỷ số cường độ vạch 186 keV 226 Ra vạch 242, 295, 352 609 keV đồng vị cháu xác định Bằng cách hàm lượng 235U xác định theo vạch 186 KeV sau hiệu chỉnh đóng góp 226Ra Hoạt độ mẫu tính theo công thức đơn giản sau: Am ( Bq / kg ) = Ac ( Bq / kg ) M c N m , Nc Mm (1.1) Trong đó, Am Ac hoạt độ tương ứng mẫu chuẩn đồng vị quan tâm; Mm Mc khối lượng mẫu chuẩn; Nm Nc tốc độ đếm đỉnh gamma dùng để phân tích mẫu chuẩn Nếu đồng vị phân tích số vạch γ riêng biệt kết phân tích cuối giá trị trung bình theo trọng số độ xác giá trị riêng rẽ 3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết phân tích - Sự cân phóng xạ 222Rn 226Ra - Hiệu ứng tự hấp thụ gamma mẫu - Bức xạ phông 3.2.4 Độ nhạy phương pháp Độ nhạy phép phân tích đánh giá sở so sánh số đếm đỉnh lượng gamma hấp thụ toàn phần với phần liên tục phía vùng đỉnh Phần liên tục dùng tính tốn trung bình 15 loại mẫu đất trầm tích vùng khác địa bàn Tây Nguyên Giới hạn phân tích (LOD) xác định theo tiêu chuẩn BGD (BGD phông liên tục đỉnh gamma) cho hình học đo dạng đĩa (khối lượng mẫu 45 g) hình học đo dạng giếng (khối lượng mẫu 300g) với thời gian đo 86.400s Bảng đưa độ nhạy phân tích hầu hết đồng vị phóng xạ có mặt mẫu đất trầm tích cho hai hình học đo nói trên, độ nhạy 238U độ nhạy phân tích 235 U vạch 186 keV Bảng 3: Độ nhạy phép phân tích số đồng vị phóng xạ mẫu đất trầm tích (thời gian đo 86.400s) Đồng Vạch vị gamma (keV) 186 63 1001 67 295 352 609 46 338 911 969 239 727 583 2614 1461 661 478 238 U Th 234 Pa 230 Th 214 Pb 214 Pb 214 Bi 210 Pb 228 Ac 228 Ac 228 Ac 212 Pb 212 Bi 208 Tl 208 Tl 40 K 137 Cs Be 234 Số đếm 103s /Bq (dạng đĩa) 1.91 0.81 0.15 0.08 9.87 16.65 11.22 0.10 5.00 5.12 3.85 26.77 1.62 7.45 2.44 1.63 23.10 3.71 Số đếm Nền LOD phông 103s/Bq 103s Bq/kg (dạng giếng) (dạng đĩa) 1.207 31.3 18 0.512 27.27 41 0.107 3.2 77 0.052 21.36 383 7.667 18.2 2.7 10.750 15.9 1.5 7.988 8.78 1.7 0.051 20.78 289 3.498 17.78 5.4 3.441 4.99 2.8 2.524 7.89 4.7 16.331 36.7 1.4 1.059 6.03 9.8 5.316 8.75 2.5 1.905 0.78 2.3 1.161 2.61 6.4 18.058 6.31 0.6 2.697 9.01 LOD Bq/kg (giếng) 11 18 95 0.6 0.4 0.4 96 1.3 0.7 1.2 0.4 2.5 0.6 0.5 1.5 0.15 1.2 3.2.5 Độ tin cậy phương pháp Độ tin cậy phương pháp kiểm tra dựa kết phân tích mẫu chuẩn tin cậy biết trước hoạt độ đồng vị có mặt mẫu Các kết phân tích cho thấy khác biệt kết thu theo phương pháp mô tả với giá trị phê chuẩn nằm khoảng 1-3% với mức tin cậy 95% Phương pháp dùng để phân tích so sánh phịng thí nghiệm quốc tế Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) tổ chức vào tháng 12 năm 2005 đồng vị 137Cs 210Pb mẫu đất chuẩn (spiked soil) Kết phân tích so sánh đưa bảng Bảng 4: Kết phân tích so sánh quốc tế IAEA tổ chức Analyte 137 Cs Pb 137 Cs 210 Pb 137 Cs 210 Pb 137 Cs 210 Pb 137 Cs 210 Pb 210 Sample code 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 IAEA value 20.3±0.5 289 ± 38.4±0.8 530 ± 11 2.6 ± 0.2 48.0±1.5 38.4±0.8 530 ± 11 20.3±0.5 289 ± Laboratory R bias Z− Lab/ value % score IAEA 20.95±0.46 0.32 1.03 290 ± 16 0.03 1.00 43.13±1.79 12 1.23 1.12 543 ± 24 0.25 1.02 2.83±0.23 0.80 1.08 48 ± 0.00 1.00 43.40±1.79 13 1.29 1.13 557 ± 25 0.51 1.05 21.01±0.62 0.35 1.03 250 ± 16 −13 −1.35 0.87 3.2.6 Kiểm soát chất lượng phân tích Precision P% Score 3.3 Acceptable 6.0 Acceptable 2.8 Acceptable 4.9 Acceptable 11.2 Acceptable 19.0 Acceptable 2.8 Acceptable 5.0 Acceptable 3.8 Acceptable 6.8 Acceptable Final score Acceptable Acceptable Warning Acceptable Acceptable Acceptable Warning Acceptable Acceptable Acceptable a) Kiểm tra độ ổn định phơng Phép phân tích đồng vị phóng xạ mức mơi trường “nhạy cảm” với thăng giáng xạ phông hiệu suất detectơ Các thăng giáng loại khơng có khả quan sát trực giác Để đảm bảo chất lượng kết phân tích can thiệp kịp thời cố ngồi mong đợi, phơng hệ đo kiểm tra định kỳ sau khoảng thời gian 5-6 tháng b) Kiểm tra độ ổn định kết phân tích Cùng với thời gian, hiệu suất ghi detectơ suy giảm, dẫn đến sai lệch kết phân tích Để kiểm tra độ ổn định hệ phân tích, mẫu chuẩn uran, thori, 137Cs 40K phân tích định kỳ khoảng tháng lần Trong trường hợp kết phân tích vượt khoảng tin cậy giá trị chuẩn, hệ đo cần chuẩn hóa lại Chương KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ NỀN PHƠNG PHĨNG XẠ Đo suất liều Gamma môi trường thu gom mẫu 1.1 Thiết kế lưới thu góp mẫu đo suất liều gamma mơi trường Mạng lưới điểm lấy mẫu đất bề mặt đo suất liều gamma môi trường thiết kế trước sở đồ hành huyện theo tỷ lệ sau: - Huyện Quảng Trạch tỷ lệ 1:120.000 - Huyện Bố Trạch tỷ lệ 1:170.000 - Thành phố Đồng Hới tỷ lệ 1:55.000 - Huyện Quảng Ninh tỷ lệ 1:140.000 - Huyện Lệ Thuỷ tỷ lệ 1:140.000 Các đường ngang từ bờ biển vào đất liền gần song song với nhau, cách khoảng 1km; đường dọc gần song song với cách khoảng 1km Với cách thiết kế lưới điểm lấy mẫu đo suất liều cách khoảng 1km Một số vùng có đường bờ biển cong khoảng cách điểm lấy mẫu dao động khoảng 800-1200m Một số điểm rơi vào hồ nước sơng điều chỉnh lại vùng đất sát biên khoảng cách đến điểm khác gần thay đổi khoảng 700-900m 1.2 Đo suất liều gamma môi trường Trên sở toạ độ điểm đo suất liều thiết kế trước, thực địa hệ thống định vị GPS (hiệu ProMARK X - Magellan, cấp xác 3m) sử dụng để dẫn đường đến vị trí cần khảo sát Tại vị trí quan tâm, suất liều gamma cách mặt đất 1m đo máy đo liều Field SPEC - Đức (cấp xác nSv/h) máy Eberline - Đức (cấp xác 0,01 µSv/h), thời gian đo vị trí 15 phút Một số đặc trưng thống kê số liệu suất liều gamma môi trường thu vùng ven biển tỉnh Quảng Bình đưa bảng Bảng 5: Đặc trưng thống kê suất liều gamma vùng khảo sát 10 (đơn vị suất liều gamma: µSv/h) Đặc trưng thống kê Trị số 726 0,07 0,03 0,21 0,04 Số điểm đo Giá trị trung bình Độ lệch chuẩn (1σ) Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Sự thăng giáng giá trị suất liều gamma 726 vị trí đo đạc biểu diễn hình 1, đường nét đứt giá trị trung bình (TB = 0,07 µSv/h) đường liền nét giá trị suất liều mà với suất liều dân chúng phải chịu liều tổng cộng năm mSv (1 mSv/năm hay 0,114 μSv/h) Hình 1: Thăng giáng suất liều gamma 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình Nhận xét: - Suất liều gamma cách mặt đất 1m vùng khảo sát thay đổi dải rộng, từ 0,04 µSv/h đến 0,21 µSv/h với giá trị trung bình 0,07 µSv/h - Nếu tham khảo đến giá trị suất liều gây liều tổng năm mSv dân chúng thấy rằng: có 103 vị trí tổng số 726 vị trí khảo sát có suất liều lớn 0,114 µSv/h, huyện Quảng Trạch có 37 vị trí, huyện Bố Trạch có 46 vị trí, thành phố Đồng Hới có vị trí, huyện Quảng Ninh có 11 vị trí huyện Lệ Thuỷ có vị trí - Đối với huyện Quảng Trạch, hầu hết vị trí khảo sát vùng cát ven biển có suất liều thấp, dao động khoảng 0,04-0,08 µSv/h (chỉ có vài điểm xã Quảng Đơng Quảng Phúc có suất liều cao 0,10 µSv/h); đa số vị trí có suất liều cao 0,11 µSv/h tập trung vùng đất sỏi đồi, đất núi đất cát pha nằm sâu phía đất liền (trong tập trung nhiều vùng xã Quảng Đông) - Huyện Bố Trạch có số vị trí suất liều > 0,11 µSv/h nhiều tồn tỉnh Đa số vị trí nằm xa bờ biển, vùng đất đồi, đất núi đất ruộng mà tập trung nhiều xã Thanh Trạch, Phú Trạch, Trung Trạch Đại Trạch Đa số vùng cát ven biển có suất liều thấp, dao động khoảng 0,040,08 µSv/h (chỉ có điểm khảo sát vùng Đá Nhảy - xã Thanh Trạch vùng Thôn - xã Trung Trạch có suất liều cao 0,11 µSv/h) 11 - Thành phố Đồng Hới có vị trí khảo sát có suất liều cao 0,11 µSv/h nằm rải rác sâu đất liền, vị trí cịn lại có suất liều thấp, đa số dao động khoảng 0,05-0,08 µSv/h - Huyện Quảng Ninh có 17 vị trí khảo sát có suất liều nằm khoảng 0,10-0,14 µSv/h mà phần lớn chúng nằm địa bàn xã Võ Ninh Dải cát ven biển có suất liều thấp, nằm khoảng 0,04-0,05 µSv/h, ngoại trừ vùng cát phía nam xã Hải Ninh (cách ranh giới huyện Lệ Thuỷ khoảng 5km) có suất liều 0,10 µSv/h - Huyện Lệ Thuỷ có vị trí khảo sát có suất liều nằm khoảng 0,100,15 µSv/h, vị trí tập trung xã Sen Thuỷ vị trí xã Hồng Thuỷ Các vùng lại dải cát ven biển có suất liều thấp, dao động khoảng 0,04-0,05 µSv/h 1.3 Thu góp mẫu đất bề mặt Tại vị trí đo suất liều gamma mơi trường, mẫu đất cát lấy ống trụ đường kính 10cm lấy đến độ sâu 30cm Khối lượng mẫu thu góp vị trí khoảng 4-5kg mang phịng thí nghiệm để xử lý phân tích đồng vị phóng xạ 238U, 226Ra, 232Th, 137Cs 40K Đánh giá suất liều gây từ đồng vị đất Suất liều gamma khoảng cách 1m từ mặt đất tia vũ trụ đồng vị phóng xạ đất tạo ra, nguồn từ đồng vị phóng xạ thuộc dãy uran, thiori 40K đất đá tạo Các mục sau trình bày kết phân tích đồng vị phóng xạ 238U, 226Ra, 232Th, 40K 726 vị trí vùng ven biển tỉnh Quảng Bình đánh giá suất liều đồng vị phóng xạ đất tạo điểm cách mặt đất 1m Từ đó, đánh giá liều hiệu dụng hàng năm người dân địa phương sống vùng khảo sát 2.1 Hàm lượng 238U, 226Ra, 232Th, 40K 137Cs vị trí lấy mẫu Các đặc trưng thống kê số liệu thu bảng Trong thực tế, đồng vị 137Cs có mặt lớp đất bề mặt gây liều không đáng kể khoảng cách 1m so với đồng vị dãy uran, thori 40K nên thường bỏ qua đánh giá suất liều Bảng 6: Đặc trưng thống kê số liệu hoạt độ phóng xạ vùng khảo sát (Đơn vị hoạt độ: Bq/kg) Đặc trưng thống kê Toàn vùng khảo sát Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Huyện Quảng Trạch Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) 238 226 U Ra Giá trị 232 Th 40 K 137 Cs 726 19,2 103,5 2,0 19,4 726 20,28 124,79 2,43 19,43 726 23,80 137,50 2,46 24,58 726 130,4 829,3 1,3 152,1 726 1,09 5,80 0,05 0,88 200 29,8 94,8 2,7 19,7 200 29,53 84,68 2,43 19,28 200 32,62 128,78 2,46 24,39 200 221,7 829,3 9,3 159,3 200 1,03 5,80 0,05 0,79 12 Huyện Bố Trạch Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) TP Đồng Hới Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Huyện Quảng Ninh Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Huyện Lệ Thuỷ Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) 148 28,8 89,0 2,5 21,0 148 31,09 102,17 3,10 22,29 148 40,45 137,50 3,44 29,99 148 181,1 572,5 2,3 139,8 148 0,96 3,31 0,05 0,66 80 13,3 46,4 2,7 10,6 80 15,67 45,25 3,10 11,42 80 21,72 79,55 2,90 17,27 80 117,0 502,3 13,0 111,7 80 0,84 3,96 0,06 0,80 132 9,3 55,7 2,0 14,5 132 9,36 49,03 2,60 12,63 132 10,77 58,29 2,51 15,01 132 65,9 576,6 3,0 128,1 132 1,05 5,40 0,05 1,02 166 8,7 103,5 2,7 11,9 166 10,46 124,79 2,62 13,09 166 9,75 74,47 2,79 11,89 166 32,8 739,9 1,3 95,6 166 1,40 5,03 0,07 1,00 Sự thăng giáng giá trị hoạt độ phóng xạ đồng vị 238U, 226Ra, 232Th, 40K 137Cs 726 vị trí lấy mẫu biểu diễn hình đến hình 7, đường liền nét giá trị trung bình Hình 2: Hoạt độ phóng xạ 238U 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình Hình 3: Hoạt độ phóng xạ 226Ra 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình 13 Hình 4: Hoạt độ phóng xạ 232Th 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình Hình 5: Hoạt độ phóng xạ 40K 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình Hình 6: Hoạt độ phóng xạ 137Cs 726 vị trí vùng ven biển Quảng Bình 14 Nhận xét kết khảo sát: - Hoạt độ đồng vị 238U, 226Ra, 232Th, 40K 137Cs 726 vị trí lấy mẫu vùng khảo sát thay đổi dải rộng Mức độ tản mạn chúng thể qua độ lớn độ lệch chuẩn, theo độ lệch chuẩn tương đối (độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình) tương ứng với 238U, 226Ra, 232Th, 40K 137Cs 101%, 96%, 103%, 117% 81% - Xét trung bình tồn vùng khảo sát, giá trị trung bình 238U 19,2 Bq/kg, 226Ra 20,3 Bq/kg, 232Th 23,8 Bq/kg, 40K 130,4 Bq/kg 137Cs 1,09 Bq/kg - Xét trung bình huyện thấy rằng, huyện Quảng Trạch (QT) huyện Bố Trạch (BT) có mức phóng xạ cao thành phố Đồng Hới (ĐH), huyện Quảng Ninh (QN) huyện Lệ Thủy (LT) (hình 8) Hình 8: Hoạt độ đồng vị phóng xạ lấy trung bình theo huyện (đơn vị biểu diễn đồ thị 40K 1/10 giá trị thực) - Hầu hết vị trí khảo sát vùng cát ven biển có hoạt độ 238U, 226Ra, 232 Th 40K thấp, nhỏ 20 Bq/kg 238U, 226Ra, 232Th nhỏ 90 Bq/kg 40K Một số vị trí lấy mẫu có hoạt độ phóng xạ cao khoảng 40-80 Bq/kg tập trung xã Quảng Đông, Quảng Phúc (huyện Quảng Trạch); Đá Nhảy - xã Thanh Trạch, thôn - xã Trung Trạch (huyện Bố Trạch); phía nam xã Hải Ninh (huyện Quảng Ninh); xã Sen Thuỷ (huyện Lệ Thuỷ) Chỉ có vài vị trí có hoạt độ phóng xạ cao dải hàm lượng nêu điểm lấy mẫu xã Sen Thuỷ (104 Bq/kg 238U, 125 Bq/kg 226Ra, 71 Bq/kg 232 Th); điểm thôn - xã Trung Trạch (75 Bq/kg 238U, 86 Bq/kg 226Ra, 123 Bq/kg 232 Th) Hầu hết vị trí ven biển có hoạt độ 238U, 226Ra 232Th lớn 40 Bq/kg 15 liên quan đến mỏ titan số liệu khảo sát điều tra ban đầu (ngoại trừ số vùng phát huyện Bố Trạch) Tại thời điểm lấy mẫu phân tích, nhiều vùng khai thác titan trước khơng cịn khai thác nữa, riêng vùng Sen Thuỷ cịn có sở khai thác Số liệu phân tích cho thấy hàm lượng đồng vị 238U, 226 Ra 232Th (và hàm lượng titan) cát vùng mỏ titan Quảng Bình khơng cao so với nhiều vùng ven biển khác nước (ví dụ Ninh Thuận, Bình Thuận) - Khi chia vùng khảo sát thành phần từ bờ biển vào, phần dải cát sát biển phần đất pha cát đất có tỷ lệ sét cao sâu vào đất liền thấy rằng: Hàm lượng trung bình đồng vị phóng xạ vùng cát bờ biển thấp ( 238U: 10,1 Bq/kg; 226Ra: 11,2 Bq/kg; 232Th: 12,1 Bq/kg; 40K: 63,4 Bq/kg 137Cs: 0,99 Bq/kg); Hàm lượng trung bình đồng vị vùng thứ cao so với vùng cát (238U: 36,3 Bq/kg; 226Ra: 37,7 Bq/kg; 232Th: 46,3 Bq/kg; 40K: 258,8 Bq/kg 137Cs: 1,28 Bq/kg) - Hàm lượng trung bình đồng vị phóng xạ vùng khảo sát Quảng Bình không cao so với số liệu thống kê dựa 524 mẫu lấy 63 tỉnh thành nước số liệu khảo sát nhóm nghiên cứu vùng đất phát triển đá granit Lâm Đồng (bảng 7) Bảng 7: Hàm lượng trung bình đồng vị phóng xạ vùng khảo sát Quảng Bình số liệu tham khảo khác Vùng khảo sát Hàm lượng trung bình (Bq/kg) 226 232 40 U Ra Th K 10,1 11,2 12,1 63,4 238 Vùng cát Quảng Bình (478 mẫu) Vùng đất pha cát, đất đồi Quảng Bình (248 mẫu) Tồn vùng khảo sát Quảng Bình (726 mẫu) Vùng khảo sát Lâm Đồng (129 mẫu) 63 tỉnh, thành phố nước (524 mẫu) 36,3 37,7 46,3 258,8 19,2 61,2 - 20,3 57,4 43,2 23,8 80,6 59,9 130,4 467,8 405,7 2.2 Đánh giá suất liều gây đồng vị phóng xạ đất Suất liều hấp thụ khoảng cách 1m từ mặt đất gây đồng vị phóng xạ dãy uran, thori 40K đánh giá từ hàm lượng 238U, 226Ra, 232 Th 40K lớp đất bề mặt Đã có nhiều cơng trình cơng bố kết nghiên cứu liên quan đến vấn đề Trong đề tài này, sử dụng hai phương pháp đánh giá dùng phổ biến giới để so sánh kết với 2.2.1 Đánh giá suất liều từ hàm lượng uran, thori kali Suất liều chiếu gamma X (μR/h) gây đồng vị phóng xạ đất khoảng cách 1m từ bề mặt xác định biểu thức sau: X (μR/h) = Ku × Cu + Kth × Cth + Kk × Ck (2.1) Trong đó: Cu, Cth, Ck hàm lượng nguyên tố uran, thori kali đất biểu thị đơn vị g/g; Ku, Kth, Kk hệ số chuyển đổi bằng: Ku = 7,69 × 105 Kth = 3,60 × 105 Kk = 1,673 × 102 Suất liều hấp thụ khơng khí D(μRad/h) liên hệ với suất liều chiếu X(μR/h) biểu thức: 16 D = 0,87 X (2.2) Suất liều tương đương H(μSv/h) liên hệ với suất liều hấp thụ D(μRad/h) biểu thức: H= D × WR 100 (2.3) Đối với xạ gamma, trọng số xạ W R = 1, suất liều tương đương H(μSv/h) tính theo suất liều chiếu X(μR/h) biểu thức sau: H= 0,87 × X 100 (2.4) Biểu thức (2.4) sử dụng để tính suất liều gamma gây đồng vị phóng xạ trong dãy uran, thori 40K khoảng cách 1m từ mặt đất thông qua hàm lượng đồng vị 238U, 232Th 40K Một số đặc trưng thống kê số liệu suất liều gamma tính toán đưa bảng Bảng 8: Đặc trưng thống kê suất liều gamma tính từ hàm lượng uran, thori 40K đất (đơn vị suất liều gamma: µSv/h) Đặc trưng thống kê Trị số 726 0,035 0,167 0,003 0,035 Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Sự thăng giáng suất liều gamma 726 vị trí lấy mẫu biểu diễn hình 9, đường liền nét giá trị trung bình (TB = 0,035 µSv/h) Hình 9: Thăng giáng suất liều đồng vị phóng xạ đất gây Nhận xét kết tính tốn suất liều: - Tồn kết suất liều tính tốn từ hàm lượng 238U, 232Th 40K nhỏ suất liều đo trường máy đo liều Field SPEC Eberline Điều hợp lý hiểu phần chênh lệch xạ vũ trụ gây - Suất liều trung bình gây đồng vị phóng xạ dãy uran, thori 40K có lớp đất bề mặt tồn vùng khảo sát 0,035 µSv/h, huyện Quảng Trạch 0,051 µSv/h; huyện Bố Trạch 0,055 µSv/h; thành phố Đồng Hới 0,029 µSv/h; huyện Quảng Ninh 0,016 µSv/h huyện Lệ Thủy 0,014 µSv/h 17 - Sự thăng giáng suất liều tính tốn theo vị trí lấy mẫu đất phù hợp tốt với suất liều đo trường máy đo liều cầm tay nói đến - Khi xem mức chênh lệch giá trị suất liều đo trường máy cầm tay giá trị tính tốn từ hàm lượng đồng vị phóng xạ có đất phần tia vũ trụ gây thấy rằng, suất liều trung bình xạ vũ trụ gây tồn vùng khảo sát 0,039 µSv/h Đại lượng đồng huyện: Quảng Trạch: 0,037 µSv/h; Bố Trạch: 0,039 µSv/h; Đồng Hới: 0,041 µSv/h; Quảng Ninh: 0,040 µSv/h; Lệ Thủy: 0,039 µSv/h 2.2.2 Đánh giá suất liều từ hoạt độ phóng xạ 226Ra, 232Th 40K Suất liều hấp thụ D(nGy/h) khoảng cách 1m từ mặt đất gây đồng vị phóng xạ dãy uran, thori 40K đánh giá theo biểu thức sau: D(nGy/h) = ARa × FRa + ATh × FTh + AK × FK (2.5) 226 232 Trong đó: ARa, ATh, AK hoạt độ phóng xạ Ra, Th 40K tính theo đơn vị Bq/kg; FRa, FTh, FK hệ số chuyển đổi có giá trị sau: FRa = 0,4368 nGyh-1/Bqkg-1 FTh = 0,5993 nGyh-1/Bqkg-1 FK = 0,0417 nGyh-1/Bqkg-1 Suất liều tương đương H(μSv/h) liên hệ với suất liều hấp thụ D(μGy/h) biểu thức: H = D × WR (2.6) Trong đó: W R trọng số xạ xạ loại R; xạ gamma W R = Một số đặc trưng thống kê số liệu suất liều gamma tính tốn đưa bảng Bảng 9: Đặc trưng thống kê suất liều gamma tính từ hoạt độ phóng xạ 226 Ra, 232Th 40K đất (đơn vị suất liều gamma: µSv/h) Đặc trưng thống kê Trị số 726 0,029 0,143 0,003 0,028 Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Nhận xét kết tính tốn suất liều: - Suất liều tính tốn theo phương pháp thứ hai nhỏ kết tính tốn theo phương pháp thứ ít; khác biệt kết tính tốn theo hai phương pháp so với giá trị trung bình chúng 9,7% hoàn toàn chấp nhận đánh giá suất liều Sự khác biệt hệ số chuyển đổi gây chúng suy từ số liệu thực nghiệm tính tốn lý thuyết nên có sai số định Ngồi ra, khác biệt sai số pháp phân tích đồng vị phóng xạ đóng góp vào cân uran radi dãy phóng xạ gây phương pháp thứ dùng số liệu phân tích 238U, 232 Th 40K để tính tốn cịn phương pháp thứ hai dùng số liệu phân tích 226Ra, 232 Th 40K để tính tốn 18 - Số liệu tính tốn suất liều theo hai phương pháp biểu diễn hình 10 với phương trình hồi quy, đường thẳng nối hai góc đồ thị đường kỳ vọng (hai phương pháp cho kết giống nhau) Kết nhận cho thấy khác biệt kết tính tốn có xu hướng tăng lên theo tăng giá trị suất liều Hình 10: Đồ thị biểu diễn kết tính tốn suất liều theo phương pháp - Khi so sánh giá trị suất liều trung bình tính tốn theo phương pháp tồn vùng khảo sát Quảng Bình với số liệu thống kê 524 mẫu 63 tỉnh thành nước suất liều hấp thụ vùng Quảng Bình (trung bình: 29 nGy/h) thấp giá trị trung bình nước (71,68 nGy/h) Tuy nhiên, so sánh dừng lại vùng khảo sát mà khơng đại diện cho tồn tỉnh Quảng Bình gần 2/3 số mẫu lấy vùng cát ven biển - nơi có hàm lượng đồng vị phóng xạ thấp vùng đất pha cát đất đồi phần lại chưa khảo sát tỉnh 2.3 Đánh giá liều hiệu dụng năm Liều hiệu dụng năm dân chúng thông số quan trọng đánh giá an toàn xạ cộng đồng dân cư quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội nói chung quy hoạch phát triển sở hạt nhân nói riêng Để đánh giá suất liều hiệu dụng năm dân chúng tỉnh Quảng Bình sở số liệu thu đề tài chưa đủ cịn phần diện tích lớn vùng dân cư chưa lấy mẫu nghiên cứu Tuy nhiên, để có hình dung sơ suất liều hiệu dụng phóng xạ tự nhiên gây cho người dân sống vùng khảo sát, suất liều hiệu dụng đánh giá dựa số liệu suất liều hấp thụ tính tốn vị trí lấy mẫu Nên hiểu số liệu suất liều hiệu dụng đánh giá suất liều tiềm (tức người dân sống vị trí có khả chịu liều hiệu dụng năm số liệu tính tốn) giá trị suất liều hiệu dụng dân chúng sống địa phương Quảng Bình chưa tính đến yếu tố phân bố mật độ dân cư Suất liều hiệu dụng năm dân chúng đánh giá sở sử dụng hệ số sau: - Hệ số chuyển đổi từ liều hấp thụ khơng khí sang liều hiệu dụng: 0,7 Sv/Gy 19 - Tỷ số nhà so với trời 1,4 - Hệ số tính đến thời gian ngồi trời 0,2 thời gian nhà 0,8 Suất liều hiệu dụng trời Eng (mSv) nhà Etr (mSv) đánh giá thông qua suất liều hấp thụ D(nGy/h) biểu thức sau: Eng (mSv) = D(nGyh-1) × 8760 × 0,7 × 0,2 × 10-6 (2.7) Etr (mSv) = D(nGyh-1) × 1,4 × 8760 × 0,7 × 0,8 × 10-6 (2.8) Các cơng thức (2.7) (2.8) dùng để tính suất liều hiệu dụng nhà ngồi trời vị trí lấy mẫu; từ tính suất liều hiệu dụng tổng E T = Eng + Etr Một số đặc trưng thống kê số liệu suất liều hiệu dụng đưa bảng 10 Bảng 10: Đặc trưng thống kê số liệu suất liều gamma hiệu dụng vùng khảo sát huyện/thành phố (đơn vị suất liều: mSv/năm) Đặc trưng thống kê Số điểm đo Giá trị trung bình Giá trị cực đại Giá trị cực tiểu Độ lệch chuẩn (1σ) Toàn vùng KS 726 0,231 1,156 0,025 0,230 Giá trị vùng Quảng Bố Đồng Trạch Trạch Hới 200 148 80 0,339 0,367 0,200 0,985 1,156 0,606 0,025 0,025 0,031 0,228 0,260 0,155 Quảng Ninh 132 0,108 0,623 0,026 0,160 Lệ Thủy 166 0,095 0,792 0,027 0,128 Nhận xét kết tính tốn suất liều hiệu dụng: - Người dân sống vùng khảo sát nhận suất liều hiệu dụng năm thay đổi dải rộng tùy thuộc vào vị trí sinh sống, từ 0,025 mSv 1,156 mSv với giá trị trung bình 0,231 mSv (trong suất liều hiệu dụng trời 0,035 mSv suất liều nhà 0,196 mSv) - Giá trị suất liều hiệu dụng trung bình giảm dần từ Bố Trạch (0,367 mSv) đến Quảng Trạch (0,339 mSv), Đồng Hới (0,200 mSv), Quảng Ninh (0,160 mSv) cuối Lệ Thủy (0,128 mSv) - Như đề cập đến trên, giá trị suất liều hiệu dụng hàng năm đưa giá trị tiềm suất liều hiệu dụng dân chúng sống Quảng Bình hay huyện, thành phố nêu Để đánh giá đại lượng này, cần tiến hành khảo sát tương tự phần có dân cư cịn lại tỉnh liên kết với mật độ dân cư xã Giá trị suất liệu hiệu dụng thực tế mà người dân tỉnh phải chịu lớn số liệu tính tốn vì: (i) Kết khảo sát cho thấy hoạt độ đồng vị phóng xạ vùng đất pha cát đất đồi vùng trung du lớn vùng cát ven biển, 2/3 số điểm khảo sát đợt nằm vùng cát ven biển; (ii) Mật độ dân cư vùng đồng trung du cao vùng cát ven biển 2.4 Đánh giá số nguy hiểm phóng xạ Các số thị mức độ nguy hiểm phóng xạ mặt chiếu ngồi đánh giá bao gồm: - Chỉ số hoạt độ phóng xạ an toàn theo TCXDVN 397 : 2007 - Hoạt độ phóng xạ tương đương radi - Chỉ số nguy hiểm phóng xạ chiếu ngồi 20 2.4.1 Chỉ số hoạt độ phóng xạ an tồn Chỉ số hoạt độ phóng xạ an toàn (I) theo TCXDVN 397 : 2007 số phản ánh hoạt độ phóng xạ tổng hợp hoạt độ phóng xạ tự nhiên riêng radi, thori kali đất Chỉ số hoạt độ phóng xạ an tồn I tính theo cơng thức: C C C I1 = Ra + Th + K (2.9) 300 200 3000 Trong đó: CRa, CTh, CK hoạt độ phóng xạ 226Ra, 232Th 40K tính theo Bq/kg Để đất, cát vật liệu xây dựng sử dụng làm nhà số I ≤ theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 397 : 2007 Trong tất vị trí khảo sát có vị trí có số I lớn (bảng 11) Bảng 11: Các vị trí có số hoạt độ phóng xạ an tồn I1 > TT Toạ độ X 663.989 662.275 663.473 664.498 Chỉ số I1 1,15 1,06 1,06 1,04 Y 1.942.346 1.941.315 1.943.203 1.947.320 Địa danh Xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch Xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch Xã Đại Trạch, huyện Bố Trạch Thôn 2, xã Trung Trạch, Bố Trạch 2.4.2 Hoạt độ phóng xạ tương đương radi Hoạt độ phóng xạ tương đương radi Raeq định nghĩa sau: Raeq = ARa + 1.43 ATh + 0.077 AK (2.10) Trong đó: ARa, ATh AK hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K vật liệu nghiên cứu Giá trị giới hạn Ra eq phải nhỏ 370 Bq/kg liều chiếu nhỏ 1,5 mGy/năm Hoạt độ phóng xạ tương đương radi Raeq vùng khảo sát thay đổi dải rộng (7 Bq/kg - 325 Bq/kg) với giá trị trung bình 64,4 Bq/kg Đối với vùng khảo sát, khơng có vị trí có Raeq > 370 Bq/kg 2.4.3 Chỉ số nguy hiểm phóng xạ chiếu ngồi Chỉ số nguy hiểm phóng xạ chiếu Hex định nghĩa sau: A A A Hex = Ra + Th + K (2.11) 370 259 4810 Trong đó: ARa, ATh AK hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K Khảo sát, đánh giá phơng phóng xạ số mỏ tintan Hàm lượng đồng vị phóng xạ, hoạt độ phóng xạ tương đương radi Ra eq số nguy hiểm phóng xạ chiếu ngồi H ex mẫu thu thập đưa bảng 12 Bảng 12: Hoạt độ phóng xạ đồng vị số Raeq, Hex mẫu TT Vị trí lấy mẫu Xã Quảng Đông 238 U Bq/kg 67 34 66 31 67 Sai Số 226 Ra Bq/kg 65,4 11,7 53,2 32,5 65,4 Sai Số 3,1 0,6 2,6 1,6 3,1 232 Th Bq/kg 79,4 10,2 63,9 21,5 77,2 21 Sai Số 3,4 0,4 2,8 0,9 3,3 40 K Bq/kg 105,4 79,8 537,9 69,7 814,9 Sai Số 3,2 2,2 8,1 1,6 24,4 Raeq Bq/kg 187 32 186 69 238 Hex 0,5 0,1 0,5 0,2 0,6 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 238 U Bq/kg 75 Bàu Giời, xã Trung Trạch 86 54 Đá Nhảy, xã Thanh Trạch 28 42 Thôn Trung 13 Thành, xã 66 Ngư Thuỷ Bắc 39 20 26 50 Xã Sen Thuỷ 104 27 41 16 25 19 Xã Ngư Thuỷ Nam 15 14 18 TT Vị trí lấy mẫu Sai Số 5 4 3 3 2 2 2 226 Ra Bq/kg 86,4 52,3 70,2 37,3 44,9 13,4 71,7 38,2 34,7 32,7 46,2 124,8 32,1 40,6 19,6 27,5 16,9 15,4 15,5 17,9 Sai Số 0,9 0,6 0,8 0,5 0,6 0,3 1,2 0,7 0,5 0,4 0,8 1,2 0,6 0,8 0,3 0,5 0,3 0,3 0,2 0,3 232 Th Bq/kg 122,6 67,2 81,4 58,1 74,5 15,7 61,6 45,0 38,4 37,9 55,1 70,6 31,0 47,0 19,4 23,0 14,5 12,1 12,6 17,1 Sai Số 0,8 0,5 0,6 0,5 0,6 0,2 0,7 0,6 0,3 0,3 0,7 0,5 0,4 0,6 0,2 0,3 0,2 0,2 0,1 0,2 40 K Bq/kg 405,0 572,5 102,4 500,2 739,9 64,9 362,0 307,6 202,1 275,0 538,0 25,8 184,1 353,5 47,5 71,1 38,8 51,6 29,4 63,0 Sai Số 6,5 8,7 2,5 7,8 10,9 2,5 11,4 9,8 3,9 4,7 16,6 1,6 6,0 11,2 1,5 2,7 1,8 2,1 1,2 1,8 Raeq Bq/kg 293 193 195 159 208 41 188 126 105 108 166 228 91 135 51 66 41 37 36 47 Hex 0,8 0,5 0,5 0,4 0,6 0,1 0,5 0,3 0,3 0,3 0,4 0,6 0,2 0,4 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 Nhận xét kết phân tích, tính tốn: - Hàm lượng phóng xạ đồng vị 238U, 226Ra, 232Th 40K mẫu lấy vùng mỏ không cao, chúng cao nhiều giá trị hàm lượng trung bình vùng cát ven biển (238U: 10,1 Bq/kg; 226Ra: 11,2 Bq/kg; 232Th: 12,1 Bq/kg; 40K: 63,4 Bq/kg) Điều phù hợp với kết điều tra khảo sát ban đầu quặng titan mỏ có độ giàu không cao (khoảng kg/m3 cát) thường độ sâu 5m - Mặc dù mẫu lấy vùng khai thác titan tất vị trí có hoạt độ phóng xạ tương đương radi Ra eq < 370 Bq/kg (là giá trị giới hạn khuyến cáo) số nguy hiểm phóng xạ chiếu Hex < 22 ... Lệ Thuỷ tỷ lệ 1:140.000 Các đường ngang từ bờ biển vào đất liền gần song song với nhau, cách khoảng 1km; đường dọc gần song song với cách khoảng 1km Với cách thiết kế lưới điểm lấy mẫu đo suất... phân tích so sánh phịng thí nghiệm quốc tế Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) tổ chức vào tháng 12 năm 2005 đồng vị 137Cs 210Pb mẫu đất chuẩn (spiked soil) Kết phân tích so sánh đưa... nhiều loại quý mun, lim, gụ, lát hoa, trầm gió, thơng nhựa… Đặc sản tán rừng đa dạng, phong phú có giá trị cao song mây, trầm kỳ, sa nhân dược liệu quý khác Thú rừng có nhiều loại voi, hổ, gấu,