Đang tải... (xem toàn văn)
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là tìm hiểu và phát triển phương pháp phổ gamma xác định tính chất phóng xạ trong mẫu đất trên cả hệ phổ kế gamma bán dẫn và phổ kế gamma nhấp nháy NaI(Tl). Sử dụng các phương pháp đã nghiên cứu để phân tích đại trà hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ tự nhiên có mẫu đất trên hệ ph kê gamma nhấp nháy NaI(Tl) và nâng cao độ chính xác kết quả trên hệ phổ kế gamma bán dẫn HPGe có độ phân giải cao.
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 VÀ PHÂN TÍCH MẪU ĐỊA CHẤT Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử hạt nhân Mã số: 9440130.04 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội-Năm 2019 Cơng trình hoàn thành tại: Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Văn Loát TS Phan Việt Cương Phản biện: Phản biện: Phản biện: Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam; - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU Các nguồn phơi nhiễm phóng xạ chủ yếu hạt nhân phóng xạ tự nhiên bao gồm U, Th 40K, có lớp vỏ Trái đất kể từ trái đất hình thành Hầu hết tiếp xúc bên ngồi hạt nhân phóng xạ với thể người gây xạ gamma Vì hạt nhân phóng xạ tự nhiên tác nhân bên lớn gây liều xạ thể người Thông tin hoạt độ phóng xạ riêng hạt nhân phóng xạ tự nhiên đất cần thiết đánh giá việc tích liều nguy ảnh hưởng đến sức khỏe cho người dân Trong thập k gần có nhiều cơng trình cơng bố kết đánh giá tính chất phóng xạ hệ số nguy hiểm phóng xạ đất vùng ho c t nh T ng hợp số liệu thu từ nhiều nhiều cơng trình tác giả khác thu tranh phơng phóng xạ nói chung tính chất phóng xạ đất nói riêng quốc gia quốc tế Tại Công h a Dân chủ nhân dân Lào số liệu tính phóng xạ đất c n ít, năm 2018 nhóm tác giả Sonexay Lê Hồng Khiêm, đưa số liệu hoạt độ phóng xạ riêng 10 mẫu đất khu vực huyện Thoulakhom, T nh Viêng Chăn Lào lấy để làm gạch Chính nghiên cứu sinh chọn đề tài “N n ứu ứn n p n p pp mm t n n n tn p n t tr n ề m t t m ền trun n Lào làm đề tài Luận án M t un n ứu luận n - Tìm hiểu phát triển phương pháp ph gamma xác đ nh tính chất phóng xạ mẫu đất hệ ph kế gamma bán dẫn ph kế gamma nhấp nháy NaI(Tl) - Sử dụng phương pháp nghiên cứu để phân tích đại trà hoạt độ phóng xạ riêng đồng v phóng xạ tự nhiên có mẫu đất hệ ph kê gamma nhấp nháy NaI(Tl) nâng cao độ xác kết hệ ph kế gamma bán dẫn HPGe có độ phân giải cao - Đưa số liệu ban đầu hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th mẫu đất đất t nh miền trung Lào, từ đánh giá liều xạ dân chúng, cảnh báo đưa kiến ngh cần thiết nhằm đảm bảo an toàn phương diện phóng xạ cho khu vực dân cư Tính ý nghĩa Luận án Luận văn xây dựng quy trình phân tích hoạt độ phóng xạ 40K 226Ra 232Th ph kế gamma nhấp nháp có độ xác cao, tiến hành phân tích đại trà mẫu đất phù hợp với ph ng thí nghiệm chưa có hệ ph kế gamma bán dẫn siêu tinh khiết Luận án kết hợp phương pháp đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi xác hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh 1460,8 keV 40K cho phép khắc phục sai khác thành phần chất mẫu chuẩn mẫu phân tích - Kết nghiên cứu luận án số liệu thực nghiệm hoạt độ phóng xạ riêng đồng v phóng xạ 226Ra, 232Th 40K mẫu đất lấy t nh miền trung nước Lào Đây số liệu ban đầu hoạt độ phóng xạ riêng sử dụng để đánh giá tính chất phóng xạ đất khu vực nghiên Luận n t àn n Chương 1: Trình bày t ng quan tượng phóng xạ tính chất phóng xạ vỏ Trái đất Chương 2: Đối tượng nghiên cứu, phương pháp thiết b thực nghiệm Chương 3: Phát triển phương pháp ph gamma nâng cao độ xác xác đ nh hoạt độ phóng xạ 40K, 226Ra 232Th Chương 4: Kết thực nghiệm thảo luận 238 232 CHƯƠNG TỔNG QUAN HI N TƯỢNG PHĨNG XẠ VÀ TÍNH CHẤT PHÓNG XẠ CỦA VỎ TRÁI ĐẤT 1.1 P n t nh n t n n củ t 1.1.1 Phơng phóng xạ tự nhiên Liều chiếu mà người nhận có nguồn gốc từ đồng v phóng xạ có đất đá, phóng xạ từ tia vũ trụ, từ y tế, từ thực phẩm từ nhân phóng xạ có thể người Trong đưa nguồn xạ đóng góp trung bình vào liều hiệu dụng hàng năm mà người nhận (Hình 1.1) Liều tương đương hàng năm mà người nhận được: Cỡ 14% có nguồn gốc từ y tế, 1% có nguồn gốc từ cơng nghiệp hạt nhân, c n lại 85% có nguồn gốc từ nguồn phóng xạ tự nhiên Liều phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên bao gồm: 14% từ xạ vũ trụ, 18% từ đất đá vật liệu xây dựng, 42% từ Radon, 11% từ thực phẩm đồ uống Đóng góp thành phần xạ vào liều chiếu xạ hàng năm gây cho người phụ thuộc v trí đ a lý vào hàm lượng nguyên tố phóng xạ có đất đá Các xạ tự nhiên có nguồn gốc từ tia vũ trụ từ nguyên tố phóng xạ ngun thủy có vỏ Trái Đất Hình 1.1: Các nguồn gây liều lượng hàng năm người 1.1.2 Đ ểm p ân rã chuỗ p n tron t 40 87 Ngoài hai đồng v K, Rb, nguyên tố phóng xạ tự nhiên thuộc ba dãy phóng xạ 235U, dãy phóng xạ 238U ho c dãy phóng xạ 232Th Cả đồng v 232Th, 235U, 238U đồng v phân rã phóng xạ alpha Các sản phẩm cháu ba đồng v không bền, tạo thành chúng lại tiếp tục phân rã phóng xạ, tạo thành dãy phóng xạ tự nhiên Cả ba dãy phóng xạ kết thúc đồng v chì bền 207Pb, 206Pb, 208Pb Cả ba dãy phóng xạ hạt nhân phân rã có chu kỳ lớn so với chu kỳ bán rã hạt nhân cháu dãy Tu i mẫu qu ng thực tế lớn, cỡ tu i Trái Đất, lớn nhiều chu kỳ bán rã hạt nhân con, nên ba dãy phóng xạ xảy tượng cân phóng xạ Cả dãy phóng xạ 238U, 235U 232Th chứa đồng v phóng xạ radi Đó là: 226Ra, 223 Ra 224Ra Cả đồng v radi phân rã tạo thành đồng v phóng xạ radon Các đồng v phóng xạ rađon là: 222Rn, 219Rn 220Rn Khi đồng v radon tạo thành trạng thái tự bay khỏi đất đá di chuyển vào khí Đây nguyên nhân gây tính phóng xạ khơng khí Radon khơng khí xâm nhập vào thể người đường hít thở Cỡ 42 % phơi nhiễm tự nhiên khí radon sản phẩm phân rã tương ứng 1.2 Các thơng số đánh giá tính phóng xạ đất 1.2.1 Hoạt độ Radium tương đương Các loại đất đá khác nhau, hàm lượng nguyên tố phóng xạ tự nhiên khác Để đánh giá mức độ nguy hiểm so sánh liều xạ đất đá gây thường sử quy hoạt độ radi tương đương Các số liệu thực nghiệm ch đất hoạt độ riêng 226Ra 370 Bq kg, hoạt độ riêng 232 Th 259 Bq kg hoạt độ riêng 40K 4810 Bq kg 40K gây suất liều Hoạt độ radi tương đương tính sau: Raeq =ARa + 1,43 ATh + 0,07 AK (1.1) 226 232 40 ARa, ATh AK hoạt độ phóng xạ riêng Ra , Th K tương ứng, đơn v đo hoạt độ Radi tương đương Bq kg-1 Giới hạn hoạt độ radi tương đương đất đá 370 Bq.kg-1 1.2.2 u t i u i u d ng ng n m Khi đánh giá tính chất phóng xạ đất đá gây ra, suất liều hấp thụ xạ γ khơng khí độ cao cách m t đất 1m quan tâm Suất liều hấp thụ xạ phát từ đồng 226Ra, 232 Th 40 K đất gây ký hiệu Dair tính theo cơng thức: Dair = 0,461 ARa + 0,623 ATh + 0,0414 AK (1.2) 226 232 40 đó: ARa, ATh AK hoạt độ phóng xạ riêng Ra, Th K đơn v đo (Bq.kg-1), c n Dair tính nGy.h-1 Suất liều hiệu dụng chiếu ngồi hàng năm người nhận ký hiệu AEDO, tính theo cơng thức sau: AEDO = Dair×(nGyh-1)×8760(h.y-1)×0,2×0,7(SvGy-1)×10-6 (1.3) Dair suất liều hấp thụ khơng khí, 8760h thời gian cho năm, 0,7 (SvGy-1) hệ số chuyển đ i (Chuyển đ i liều lượng hấp thụ khơng khí đến người) 0,2 hệ số chuyển đ i xạ từ môi trường vào thể người, AEDO tính mSv 1.2.3 C ỉ số nguy iểm c iếu ngo i v c iếu Để đánh giá ảnh hưởng xạ tia gamma từ mẫu đất đá, người ta c n dùng ch số nguy hiểm xạ chiếu Ch số nguy hiểm xạ chiếu Hex chiếu Hin tính theo cơng thức sau: A A A (1.4) H ex K Ra Th 4810 370 259 A A A (1.5) H ex K Ra Th 4810 185 259 đó, ARa, ATh AK hoạt độ phóng xạ riêng đồng v 226Ra, 232Th 40K Để đảm bảo an toàn xạ ch số nguy hiểm chiếu ngồi Hex chiếu Hin phải nhỏ tương đương với giới hạn Ra tương đương nhỏ 370 Bq.kg-1 1.3 Tìn ìn n n ứu t n p n ủ t tr n t ế giớ tron n ớc 1.3 Các ng iên cứu Thế giới Do đồng v phóng xạ dãy 235U phân rã alpha ho c beta phát xạ gamma lượng thấp, hệ số phân nhánh không cao, nên suất liều gây m t đất nhỏ bỏ qua so Các nguồn phơi nhiễm phóng xạ chủ yếu hạt nhân phóng xạ tự nhiên bao gồm 238U 232Th 40K, có lớp đất kể từ trái đất hình thành Dãy 226Ra sản phẩm cháu gây t ng liều 98,5% tồn dãy 238U gây Thơng tin hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra 232Th 40K, đất cần thiết cho việc đánh giá liều chiếu nguy sức khỏe người Đa số cơng trình cơng bố tính phóng xạ mẫu đất khu vực, t nh, ho c vùng đ a chất Một số nước t ng kết đưa tranh tính phóng xạ nước Trên sở cơng trình cơng, UNSCEAR 2000, đưa hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K (Bq kg) mẫu đất số nước Đông Nam Á giới: Bảng 1.1: Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K giới 226 232 40 N ớc Ra(Bq/kg) Th(Bq/kg) K(Bq/kg) Tà l ệu Việt Nam 42 59 411,93 [8] Thailand 68 51 213 [11] Malaysia 66 82 310 [11] Nhật 29 28 310 [11] Trung Quốc 38,5 54,6 540 [11] Philippin 14 14 212 [11] Ân độ 29 64 400 [12] 1.3.2 Các ng iên cứu Vi t Nam v L o Nhóm tác giả Ngơ Quang Huy, Phạm Duy Hiển t ng kết kết nghiên cứu đánh giá tính chất phóng xạ đất Việt Nam từ nhiều cơng trình tiến hành đơn v thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam T ng cộng 528 mẫu đất thu từ 63 T nh Việt Nam Hoạt độ phóng xạ riêng Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K mẫu đất xác đ nh hệ ph kế gamma HPGe Hoạt độ phóng xạ riêng trung bình hạt nhân phóng xạ đất: Đối với 226Ra 42,77 18,15 Bq kg, đối với232Th 59,84 19,81 Bq kg 40 K 411,93 230 Bq kg Liều hấp thụ khơng khí cách m t đất 1m trung bình 71,72 24,72 nGy/h Các ng iên cứu tín c t p óng xạ đ t L o Tính hình nghiên cứu tính chất phóng xạ đất nói riêng phơng phóng xạ mơi trường Lào Số liệu tính phóng xạ mẫu đất Lào c n Năm 2018 nhóm tác giả Sonexay Lê Hồng Khiêm đưa số liệu hoạt độ phóng xạ riêng 10 mẫu đất khu vực huyện Thoulakhom, T nh Viêng Chăn Lào chọn để làm gạch xây dựng CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHI M 2.1 C ệ ph kế gamma c sử d ng Luận n Hoạt độ đồng v phóng xạ xác đ nh sở đo cường độ tia gamma Hiện việc đo ph gamma chủ yếu sử dụng hệ ph kế nhiều kênh với detector bán dẫn detector nhấp nháy Luận án tiến hành phân tích 210 mẫu hệ ph kế gamma bán dẫn Trung tâm Vật lý hạt nhân, Viện học Phóng xạ U bướu Quân đội, Viện Khoa học K thuật hạt nhân, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam Hệ ph kế gamma nhấp nháy Bộ môn Vật lý hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Chất lượng hệ ph kế đánh giá thông số sau: Hiệu suất ghi, độ phân giải lượng(FWHM), dải lượng ghi nhận, t số đ nh phơng Trên hình 2.1 sơ đồ khối hệ ph kế gamma nhấp nháy NaI(Tl) Bộ môn Vật lý hạt nhân hình 2.2 hệ ph kế gamma bán dẫn HPGe Viện học Phóng xạ U bướu Quân đội Hệ ph kế gamma nhấp nháy đ t Bộ môn Vật lý hạt nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Hệ ph kế gồm tinh thể nhấp nháy NaI(Tl) kích thước × inch ống nhân quang điện, hãng ORTEC sản xuất model 276 Với thông số k thuật thực nghiệm sau: Điện áp 900 V, hệ số khuếch đại 2,5 Hìn 1: H p ổ kế gamma n p n áy Bộ môn Vật ý ạt n ân Trong Luận án sử dụng hệ ph kế gamma bán dẫn (A:Viện Y học phóng xạ U bướu quân đội Cục quân ; B:Trung tâm Vật lý hạt nhân Viện Vật lý; C:Viện Khoa học k thuật hạt nhân Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam; D:Trung tâm Môi trường Hóa học Quân vàViện Khoa học ) Bảng 2.1 đưa số thông số ph kế Hìn 2: H p ổ kế gamma HPGe CANBERRA B ng 1: ột số t ông số đ c trưng c a detector s d ng Luận án C tr n A B C D Model, số Seri GC1518, GEM20P4-70, GMX40P4-76 model 11037715 50-TP12830A 50-TN32592A GC1518 Hiệu suất ghi đ nh 1,332 MeV 60Co 15% 20% 40% 15% Độ phân giải lượng đ nh 1,332 MeV 60Co 1,8 keV 1,80 keV 2,0 keV 1,8 keV T số Đ nh/Compton đ nh 1,332 MeV 44:1 52:1 59:1 44:1 Hằng số thời gian µs µs µs µs Thế làm việc 3500 V 3800V 4800 V 3500V Bề dày vỏ detector mm 1mm mm mm 2.2 P n p p l y mẫu lý mẫu 2.2.1 Khu vực v đối tượng ng iên cứu Đối tượng nghiên cứu Luận án mẫu đất khu vực miền trung nước Cộng h a Dân chủ Nhân dân Lào Về đ a lý, khu vực miền trung Lào gồm t nh:T nh Borlikhamxay có huyện, T nh Khammuan có huyện t nh Savannakhet có 15 huyện Phía Bắc giáp Thủ Viêng Chăn, t nhViêng Chăn, t nh Xiêng khoang Phía tây giáp Thái Lan với đường biên giới dài 470 km Phía nam giáp t nh Salavan phía đơng giáp Việt Nam với đường biên giới dài 466 km Từ phía bắc xuống, khu vực Trung Lào giáp với t nh: Hà Tĩnh, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng tr , Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng Khu vực Trung Lào có nguồn tài nguyên phong phú lâm, nơng nghiệp, khống sản thu điện.Trong t nh Khammuan t nh Bolikhamxay có mỏ vàng Khu vực miền Trung nước Lào, khu vực đơng dân có kinh tế phát triển so với t nh khác nước Về thời tiết: Khí hậu khu vực Trung Lào chia làm hai mùa rõ rệt mùa khô mùa mưa Mùa khô tháng 11 năm trước đến tháng năm sau mùa mưa tháng đến tháng 11 năm 2 Các v trí y m u Các điểm lấy mẫu mẫu chọn khu vực đông dân, khu nông nghiệp, khu du l ch trường học Mẫu lấy khu vực đất không b xáo trộn, cách xa cối, t a nhà, đường ho c cơng trình khác để tránh tác động vật liệu lạ Luận án tiến hành lấy mẫu 202 v trí Mẫu lấy vào tháng mùa khô năm 2016, 2017, 2018 2019 Phân bố điểm lấy mẫu đưa hình 2.1 Trong số 202 điểm lấy mẫu có số điểm lấy từ đến mẫu, điểm có d thường T ng số mẫu phân tích 210 mẫu Hình 2.3 đưa đồ v trí lấy mẫu Mỗi điểm mẫu đất lấy v trí hình vng cạnh 60 cm (4 đ nh giao điểm đường chéo) Mẫu lấy độ sâu từ đến 30 cm Mẫu nghiền sơ bộ, trộn dàn theo hình vng, bề dày đến cm Chia mẫu thành phần đường chéo, lấy phần đối diện để tiếp tục rút gọn mẫu Phần đất thu lại tiến hành thực theo quy tắc trộn chia thành phần trên, mẫu c n lại cỡ từ kg đến kg Phần mẫu c n lại đóng gói túi ni- lơng, ghi đầy đủ v trí tọa độ thời gian lấy mẫu Hình 2.3: Bản đồ lấy mẫu đất tỉnh miền Trung nước CHDCND Lào 2.2.3.X ý m u tạ tiêu b n đo Ban đầu loại bỏ rễ đá sỏi khỏi mẫu Phơi khô nhiệt độ ph ng v ng đến ngày tùy thuộc loại đất Tiếp tục nghiền nhỏ sơ mẫu tiếp tục loại bỏ rễ mảnh đá sỏi lần cuối Dàn mẫu cho mẫu vào tủ sấy sấy nhiệt độ 1100 C v ng từ 6h đến 24h, nhằm loại hoàn toàn nước chất hữu mẫu đất - Nghiền mẫu máy nghiền vật liệu có lưới sàng 0,2 mmm Sau cân chuyển mẫu vào hộp đựng mẫu Để đảm bảo hình học đo mẫu đất mẫu chuẩn giống nhau, mẫu đất đựa đựng hộp hình trụ, làm plastic có chiều cao 30 mm đường kính 75 mm đồng Để đảm bảo bề dày khối mẫu phân tích mẫu chuẩn nhau, khối lượng mẫu chuẩn mẫu phân tích chọn 180 gam Với loại đất nh , cần phải đầm nén để mẫu phân tích đạt 180 gam Tuy nhiên với hộp đựng mẫu chọn, mẫu pha cát, ho c lẫn cát nhiều mật độ riêng lớn chưa đầm nén khối lượng mẫu lên tới 230 gam Mẫu nhốt 30 ngày để thiết lập trạng thái cân xạ phóng xạ đồng v Bi214 Pb214 với đồng v Ra226 Khi dãy 226Ra cân bằng, dãy 232Th cân 2.3 X ịn o t ộ p n r n ủ n vị p n t op n p pp mm ác đ n oạt độ p óng xạ riêng c a đồng v p óng xạ b ng p ổ kế gamma bán d n Hoạt độ phóng xạ riêng đồng v phóng xạ quan tâm tính theo công thức sau: n Ao (2.1) I m đó: A0 hoạt độ phóng xạ riêng đồng v xét (Bq kg); n tốc độ đếm đ nh hấp thụ toàn phần trừ phông, ε hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh thấp thụ toàn phần, m khối lượng mẫu đo đơn v (kg), I xác suất phát gamma có lượng tương ứng Hoạt độ đồng v 40K xác đ nh dựa vào vạch 1460,8 keV (10,66%) 40K phát Hoạt độ 226Ra xác đ nh dựa vào vạch 295,22 keV (18,414%); 351,93 keV (35,6%) 214 Pb vạch 609,31 keV(44,6%); 1120,29 (14,7%); 1764,49 keV (15,1%) 214Bi phát Hoạt độ 232Th xác đ nh dựa xạ gamma lượng 338,32 keV (11,27%); 911,2 keV (25,8%) 228Ac vạch 583,19 keV (30,4%) 208Tl 2.3.2 Xây dựng đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối Luận án sử dụng mẫu chuẩn IAEA RGU 1, RGK1 để xây dựng đường cong hiệu suất ghi Các mẫu chuẩn đựng hình trụ plastic có đường kính 75 mm chiều cao 30 mm Khối lượng mẫu chuẩn 180 gam Để giảm sai số thống kê xây dựng đường cong hiệu suất ghi ph gamma mẫu chuẩn đo thời gian đủ lớn để sai số đ nh chọn để phân tích có sai số thống kê < 1% Trên hình 2.4 dạng ph gamma mẫu chuẩn đo hệ ph kế gamma bán dẫn HPGe đo thời gian 24 Viện học Phóng xạ U Bướu Quân đơi Hìn 4: Dạng p ổ c a m u c uẩn IAEA RGU-1 đo 24 p ổ kế HPGe 10 Hình 2.5 đồ đường hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh hấp thụ toàn phần xạ gamma đ c trưng hệ ph kế gamma bán dẫn HPGe Viện học Phóng xạ U Bướu Quân đôi ( hệ số khớp R2= 0,99991) Hình 2.5 Đường cong hiệu suất ghi hệ phổ Hiệu suất ghi hệ ph kế gamma bán dẫn Viện học phóng xạ Ung bướu Quân đội sử dụng luận văn có dạng: ỉ ỉ E ÷ ÷ ln e = 9,19 - 5,163ln( ) + 6,97.ỗỗỗln ữ - 0,125.ỗỗỗln ữ + ữ ữ ữ ữ Eo ố Eo ứ ố Eo ứ ổ E + 0, 0091ỗỗỗln ố E ổ Eử ữ ỗỗln ữ ữ ữ 0, 0003 ữ ữ ữ ữ ốỗ E o ø ò (2.2) ε hiệu suất ghi, E lượng đ nh gamma (keV) Eo = keV Để kiểm tra độ xác đường cong hiệu suất ghi tiến hành phân tích kiểm tra mẫu đất chuẩn IAEA 375 IAEA cung cấp mẫu chuẩn thứ cấp TN Trong bảng 2.2 đưa kết xác đ nh hoạt độ riêng đồng v phóng xạ có mẫu Bảng 2.2 Kết xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng mẫu chuẩn TN1, IAEA 375 Ho t ộ p n r n (Bq/k ) Ho t ộ p n r n (Bq/k ) T Luận n k uyến o r T n mẫu 238 232 40 238 232 40 U Th K U Th K TN1 327,1 7,8 224,2 6,2 1002 36 331,12 2,9 219,38 2,2 985 29 IAEA375 19,6 2,3 19,8 2,1 416,2 20,9 20 20,5 2,7 424 15 137 137 IAEA 375 Cs : 2874 198 Cs: 2895,8 187,4 Từ bảng số liệu nhận thấy sai lệch kết Luận án thu so với giá tr khuyến cáo không vượt lần độ lệch chuẩn Với đường cong hiệu suất ghi Hình 2.5 cơng thức (2.2) Luận án tiến hành phân tích 99 mẫu đất lấy t nh miền trung Lào CHƯƠNG NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG PHÓNG XẠ RIÊNG TRÊN H PHỔ KẾ GAMMA NHẤP NHÁY VÀ BÁN DẪN 3.1 P n p p m trận ịn o t ộ 40K, 226Ra, 232T tron mẫu n ệ p mm n p n y N I(Tl) Bằng mẫu chuẩn IAEA RGK 1, RGU1 RGTh tiến hành xây dựng phương trình xác đ nh hoạt độ phóng xạ 40K, 226Ra 232Th hệ ph kế gamma nhấp nháy theo phương pháp ma trận Trong phương pháp ma trận hoạt độ phóng xạ đồng v khơng xác đ nh trực 11 tiếp từ tốc độ đếm đ nh hấp thụ toàn phần mà xác đ nh dựa vào tốc độ đếm vùng lượng đ c trưng cho đồng v Mẫu chuẩn mẫu phân tích có khối lượng 180 gam Hình 3.1: Vùng ph lượng đ c trưng cho 40K, 226Ra, 232Th B ng 1: V ng c a sổ n ng ượng đ c trưng c o40K, 226Ra, 232Th Đ n vị 40 K 226 Ra 232 Th Năn l n (k V) 1460,82 1764 2614 Cử số năn l n (k V) 1361-1588 1629-1904 2489- 2792 Phương trình xác định hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th có dạng: A10 (5844,5 n1 6917, n2 1299,9 n3 ) (3.1a) A20 (2307,1 n2 2365, n3 ) (3.1b) A30 (3116, n3 38,11 n2 ) (3.1c) đó: n1,n2,n3 tốc độ đếm vùng lượng đ c trưng cho 40K, 226Ra 232Th tương ứng; A10,A20, A30 hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th mẫu Để kiểm tra độ xác phương trình độ lập lại kết đo xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng Luận án tiến hành đo l p lại nhiều lần mẫu chuẩn thứ cấp TN1 Các phép đo mẫu chuẩn thứ cấp TN1 tiến hành xen phép đo mẫu đất phân tích Thời gian phép đo 20 000 s Cũng mẫu phân tích, trước đo mẫu chuẩn thứ cấp sử dụng nguồn phóng xạ 137 Cs để chuẩn nhanh lại lượng Trên Hình 3.2 kết xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 40 K, 226Ra 232Th Kết phép đo không lệch giá tr khuyến cáo lần độ lệch chuẩn, 2σ) Đồng thời Luận án kiểm tra đối chứng với Viện Khoa học K thuật hạt nhân, Trung tâm Vật lý hạt nhân Viện Vật lý Các kết Luận án sai lệch so với kết phân tích đơn v không lần độ lệch chuẩn 12 Hình 3.2: ết đo hoạt độ 40K, 226 a 232Th mẫu TN1 3.2 P t tr ển p n p p uẩn nội hiệu su t nân o ộ n Đường cong chuẩn nội hi u su t ghi Đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi sử dụng có hiệu toán xác đ nh tu i độ giàu nhiên liệu hạt nhân Điều kiện để áp dụng đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi đồng v phải có đồng v (gọi đồng v 2) phát xạ gamma đa đồng v phát xạ gamma có lượng nằm dải lượng xạ gamma đồng v phát T số hoạt độ đồng v (1) đồng v (2) tính theo công thức sau: A1 n1 / I1 n1 / I1 (3.2) A2 n2 / I f ( E1 ) trong đó: hàm f(E) hàm chuẩn nội hiệu suất ghi, hay đường cong hiệu suất ghi tương đối, xây dựng dựa vào vạch gamma đồng v thứ 2, c n f(E1) giá tr hàm chuẩn nội hiệu suất ghi giá tr lượng E1 xạ đ c trưng đồng v phát Đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi ch phụ thuộc vào lượng Hàm chuẩn nội hiệu suất ghi ch xây dựng vạch lượng gamma phát từ đồng v gọi đồng v K thuật ph gamma kết hợp với phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi cho phép xác đ nh t số hoạt độ hai đồng v phóng xạ nằm mẫu Đây phương pháp không phá mẫu, áp dụng cho hình học bất kỳ, khơng cần mẫu chuẩn Trong đưa kết thực nghiệm xác đ nh t số hoạt độ 214Pb/214Bi 238U/214Bi có nguồn chuẩn US1 với ba cấu hình đo khác nhau: G1: Bề m t nguồn đ t song song với bề m t detector; G2: Bề m t nguồn đ t vng góc với bề m t detector; G3: Nguồn bọc chì dày 1,5 mm đ t song song với bề m t detector 13 Hìn 3: Đường cong c uẩn nội i u su t g i dựa đỉn gamma c a 214Bi với ba c u ìn k ác n au Điều có nghĩa hệ số tự hấp thụ xạ gamma mẫu vật liệu đường từ mẫu đến detector cấu G3 khác với hệ số tự hấp thụ cấu hình G1 G2, t số hoạt độ Bảng 3.3: Các kết xác đ nh t só hoạt độ 214Pb/214Bi 238U/214Bi với ba cấu hình khác phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi [3] Tỉ số ho t ộ G1 G2 G3 214 214 Pb/ Bi 1,02 0,02 0,99 0,03 1,02 0,03 238 214 U/ Bi 0,99 0,02 1,02 0,03 0,99 0,03 Luận án lợi dụng tính chất để nâng cao độ xác kết xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232Th 40K trạng thái cân 238U 226Ra mẫu đất mẫu đ a chất Luận án áp dụng ưu điểm phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi để xác đ nh hoạt độ 226 Ra, 232Th 40K Sử dụng 295,22 keV; 351,93 keV; 609,31 keV; 768,35 keV; 934,061 keV; 1120,29 keV; 1238,11 keV; 1764,49 keV đồng v 214Pb 214Bi xây dựng đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi Hoạt độ 40K xác đ nh dựa vào vạch gamma 1460,8 keV Theo công thức (3.2), t số hoạt độ 40K 226Ra xác đ nh theo công thức sau: AK 40 n /I 1460 1460 ARa 226 f (1460,8) (3.3) n1460 I1460 tốc độ đếm đ nh hấp thụ toàn phần xạ gamma đ c trưng 40K lượng 1460,8 keV hệ số phân nhánh f(1460,8) giá tr hiệu suất ghi tương đối lượng 1460,8 keV Hoạt độ 232Th xác đ nh dựa vào vạch gamma lượng 583,19 keV đồng v 208 Tl 911,20 keV đồng v 228Ac T số hoạt độ 232Th 226Ra xác đ nh theo công thức (3.17) (3.17b) sau: ATh 232 n /I 583 583 (3.4a) ARa 226 f (583,19) ATh 232 n /I 911 911 ARa 226 f (911, 20) (3.4b) đó: n583, I583, n911, I911 tốc độ đếm đ nh hấp thụ toàn phần hệ số phân nhánh xạ gamma lượng 583,19 keV 911,20 keV tương ứng; 14 f(593) f(911) giá tr đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi lượng 583,19 keV 911,20 keV tương ứng Các t số hoạt độ 226Ra với hoạt độ 232Th 40K xác đ nh trực tiếp mẫu phân tích Các t số khơng phụ thuộc vào hình học đo mẫu thành phần chất mẫu Bằng thực nghiệm xác đ nh hiệu suất đ nh 1460,8 keV biết hoạt độ 40K, từ suy hoạt độ phóng xạ đồng v 226Ra 232Th mẫu phân tích 3.2.2.2 ác đ n oạt độ p óng c a 40K Để xác đ nh hoạt độ Hoạt độ phóng xạ 40K xác đ nh dựa vào công thức (2.1) Do xạ gamma đ c trưng 40K có lượng 1460,8 keV lớn, với bề dày mẫu không lớn, hệ số tự hấp thụ mẫu thay đ i chất thay đ i Điều có nghĩa hoạt độ phóng xạ 40K xác đ nh với độ xác cao, khơng cần hiệu ch nh thay đ i chất Phương pháp kết hợp đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh 1460,8 keV 40K nâng cao độ xác kết phân tích Trong Luận án mẫu chuẩn mẫu đất phân tích chứa đầy hộp đựng mẫu hoàn toàn Hầu hết mẫu mẫu phân tích có khối lượng 180 gam, nhiên có số mẫu có mật độ khối lớn, ch ng hạn mẫu cát ho c đất pha cát, ho c mẫu cát có mẫu khối lượng lên tới 220 gam Từ chất SiO 2, TiO2, MgO, CaCO3 muối KCl Luận án tạo mẫu chuẩn thứ cấp TN Luận án tạo mẫu chuẩn TN đựng loại hộp có khối lượng từ 130 gam đến 230 gam Tiến hành đo ph gamma mẫu chuẩn TN2 có khối lượng khác nhau, thời gian 24h sai số thống kê đ nh 1460,82 keV < % Trên Hình 3.3 đồ th mô tả phụ thuộc hiệu suất ghi đ nh hấp thụ toàn phần xạ gamma 1460, keV 40K Hình 3.4: Đồ thị mô tả phụ thuộc hiệu suất ghi tuyệt đối đỉnh lượng 1460,8 keV vào khối lượng mẫu đo Sự phụ thuộc hiệu suất ghi đ nh hấp thụ toàn phần vào khối lượng mẫu đo mô tả công thức sau: lnε=-3,345+5,662(ln(m))+4,694(ln(m))2+0,936(ln(m)3)+0,936(ln(m)4)-0,164(ln(m))5 với hệ số khớp hàm R2 : 0,99924 (3.9) ε hiệu suất ghi, m khối lượng (kg) Với phân tích có khối lượng m xác đ nh từ phương trình xác đ nh hiệu suất ghi đ nh 1460,8 keV, từ xác đ nh hoạt độ riêng 40K, từ t số xác đ nh theo công thức (3.3) suy hoạt độ 226Ra, từ công thức (3.4 a) (3.4b) suy hoạt độ riêng 232Th Bảng 3.4 Phân tích thử nghiệm mẫu chuẩn thứ cấp TN1 theo đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi 15 40 Luận án Khuyến cáo Sai lệch (%) 226 K(Bq/kg) 981,3 29,1 985,01 52,60 0,4 Ra(Bq/kg) 334,2 12,5 331,12 27,80 232 Th(Bq/kg) 216,21 8,6 219,38 19,14 1,4 Kết thu ch sai lệch so với giá tr khuyến cáo 1,4% Với xạ gamma lượng 1460 keV môi trường tượng tán xạ Compton chiếm ưu thế, đất đá nguyên tố có t số Z/A xấp x 0,5 dẫn tới hệ số suy giảm khối hầu không phụ thuộc vào nguyên tử số Két hệ số suy giảm khối mẫu đất không đ i thành phần chất mẫu phân tích sai khác so với mẫu chuẩn Kết quả, phương pháp xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 40 K, 226Ra 232Th mẫu đất theo phương pháp chuẩn nội hiệu suất ghi kết hợp với hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh lượng 1460,8 keV khắc phục thay đ i chất mẫu chuẩn mẫu phân tích CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Ho t ộ p n r n ủ 40K, 226R 232Th Luận án tiến hành xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 40K, 226Ra 232Th đất 202 đ a điểm lấy t nh miền Trung nước Lào Kết qua rđược cơng bố cơng trình Trong bảng 4.1 đưa hoạt độ phóng xạ riêng trung bình của 40K, 226Ra 232Th đất t nh trung Lào số t nh nam Thái Lan t nh Việt Nam giáp với t nh miền trung Lào Bảng 4.1 Hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40K, 226 a 232Th đất tỉnh miền trung Lào tỉnh Thái Lan Việt Nam giáp tỉnh miền trung Lào Đ tn 40 K (Bqkg-1) 226 Ra(Bqkg-1) 232 Th (Bqkg-1) Luận án 336,29 16,37 32,32 4,06 44,24 3,87 Hà Tĩnh, Việt Nam 488 44,96 63,16 Nghệ An, VN 437 55,40 74,76 Quãng Bình 318,98 39,28 48,84 Quảng tr 236 30 37 Thừa Thiên, Huế 309 57 48 Đã Nẵng 366 51 58 Phia nam Thailan 344(5-1422) 29(2-122) 44(6-170) Thế giới 400 35 30 4.1.1 Ho t ộ p n r n 40K Hình 4.1 đồ phân bố hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40 K đất huyện t ng số 30 huyện thuộc t nh miền trung Lào Hoạt độ phóng xạ riêng 40K đất đá thuộc t nh miền trung Lào, biến thiên khoảng từ 13,66 2,11 ( Bq kg) đến 998,46 16,25 (Bq kg) Hoạt độ phóng xạ riêng 40K nhỏ 13,66 2,11 (Bq kg) tìm thấy mẫu số S135 thuộc huyện Kaison T nh Savannakhet Hoạt độ phóng xạ riêng 40K lớn 998,82 16,25 (Bq kg) tìm thấy mẫu S61 thuộc Huyện Khamkuet T nh Bolikhamxay nằm khu vực mỏ vàng 16 Hình 4.1: Bản đồ hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40K đất 30 huyện Hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40K đất t nh trung Lào 336,29 16,37 Bq/kg Giá tr xấp x với hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 40K đất t nh Quảng Bình (318,98 Bq kg), với tương đương với hoạt độ riêng trung bình 40K đất thuộc t nh Huế Đà Nẵng Việt Nam 337,5 Bq kg tương đương với với hoạt độ riêng trung bình 40K đất thuộc t nh phái Nam Thái Lan 344 Bq kg giáp t nh miền trung Lào 4.1.2 Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra Trên hình 4.2 hoạt độ phóng xạ riêng trung 30 K huyện t ng số 30 huyện thuộc t nh miền trung Lào Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra biến thiên khoảng từ 5,96 0,56 đến 90,8 12,8 (Bq kg) Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra nhỏ 5,96 0,56 (Bq kg) tìm thấy mẫu số S122 thuộc Huyện Xaybuathong T nh Khammaune Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra lớn 90,8 12,8 (Bq kg) tìm thấy mẫu S13 Huyện Bolikhan, thuộc t nh Bolikhamxay Giá tr hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 226Ra đất t nh miền trung Lào 32,32 4,04 (Bq kg), nhỏ giá tr trung bình giới 35 (Bq kg) Giá tr hoạt độ riêng trung bình đất t nh trung Lào xấp x hoạt độ riêng trung bình 226Ra đất t nh Quảng Tr (30 Bq/kg), t nh phía nam Thái Lan (29 Bq kg) Trong t nh, T nh Bolikhamxay t nh có hoạt độ riêng trung bình 226Ra đất lớn 44,12 2,4 Bq kg, xấp x với hoạt độ riêng trung 226 bình Ra đất t nh Hà Tĩnh(44,96Bq kg) 17 Hình 4.2: Bản đồ hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 226Ra đất 30 huyện thuộc t nh trung Lào 4.1.3 Ho t ộ p n x r n 232Th Trên hình 4.3 đồ hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 232Th đất t nh miền trung Lào Hoạt độ phóng xạ riêng 232Th biến thiên khoảng từ 3,80 0,93 Bq/kg đến 90,8 12,8 (Bq kg) Hoạt độ phóng xạ riêng 232Th nhỏ 3,80 0,93 Bq kg tìm thấy mẫu số S146 thuộc huyện Xaypoothong T nh Savannakhet Hoạt độ phóng xạ riêng 232h lớn 113,8 2,9 (Bq kg) tìm thấy mẫu S194 huyện Vilabuly, thuộc t nh Savannakhet Hìn 3: B n đồ oạt độ p óng xạ riêng trung bìn c a 232Th đ t 30 huy n thuộc tỉnh trung L o Giá tr trung bình hoạt độ phóng xạ riêng 232Th đất t nh miền trung Lào 44,24 3,84 (Bq kg), xấp x hoạt độ riêng trung bình 232Th đất t nh phía nam Thái Lan (44 Bq kg) nằm giá tr hoạt độ phóng xạ riêng trung bình 232Th đất Quảng Tr (37 Bq kg) Huế (48 Bq kg) Cũng t nh Việt Nam nam Thái Lan, hoạt độ riêng trung bình 232Th đất t nh Trung Lào lớn so với giá tr trung bình giới 30 Bq/kg 18 4.2 Ho t ộ R t n n ệ số p n nguy hiểm 4.2.1 Hoạt độ p óng xạ Rari tương đương Hình 4.4 hoạt độ phóng xạ Rari tương đương trung bình đất 30 huyện thuộc t nh miền trung Lào Hoạt độ phóng xạ radi tương đương biến thiên khoảng từ 17,45 2,86 Bq/kg đến 299,87 35,51 Bq kg Hìn 4: B n đồ oạt độ p óng xạ Radi tương đương trung bìn 30 uy n t uộc tỉn mi n trung L o Hoạt độ radi tương đương nhỏ 17,45 2,86 tìm thấy mẫu S 146 thuộc huyện Xaypoothong t nh Savannakhet Hoạt độ radi tương đương lớn 299,87 35,51 Bq kg tìm thấy mẫu S202 thuộc huyện Nong t nh Savanakhet giáp khu vực mỏ vàng mỏ đồng Hoạt độ radi tương đương trung bình đất t nh trung Lào 121,48 18,58 Bq kg Giá tr hoạt độ radi tương đương trung bình đất t nh miền trung Lào xấp x với giá tr hoạt độ radi tương đương trung bình đất t nh miền nam Thái Lan 126 Bq kg nằm giá tr hoạt độ radi tương đương đất Quảng tr 100,46 Bq kg Quảng Bình 133,68 Bq/kg nhỏ giới hạn cho phép 370 Bq/kg 4.2.2 Su t li u h p th k ơng k í b m t đ t cao m Hình 4.5 Suất liều hấp thụ khơng khí cách m t đất m có giá tr từ 8,14 nGy h đến 139,77 nGy h, Suất liều hấp thụ không khí nhỏ 8,14 nGy h tìm thấy mẫu S 146 thuộc huyện Xaypoothong t nh Savannakhet Suất liều hấp thụ khơng khí lớn 139,77 8,98 nGy h thuộc Huyện Nong T nh Savannakhet 19 Hìn B n đồ p ân bố su t i u p t trung bìn m t đ t 30 uy n t uộc tỉn mi n trung L o Giá tr trung bình suất liều hấp thụ khơng khí đất gây t nh miền trung Lào 56,42 4,93 nGy h, xấp x với liều hấp thụ khơng khí t nh miền nam Thái Lan 58 nGy h giá tr trung bình đất Quảng Tr Huế Việt Nam, giá tr gần giá tr trung bình giới 59 nGy h 4.2.3 Li u hi u d ng chiếu ngo i ng n m Hình 4.6 đồ phân bố liều hiệu dụng hàng năm 30 huyện thuộc t nh miền trung Lào Liều hiệu dụng ngồi hàng năm có giá tr từ 0,01 mSv năm đến 0,17 mSv năm Giá tr nhỏ 0,01 mSv năm tìm thấy mẫu S146 thuộc Huyện Xaypoothong t nh Savannakhet,giá tr lớn 0,17 mSv năm tìm thấy mẫu S202 thuộc Huyện Nong T nh Savannakhet Liều hiệu dụng ngồi hàng năm trung bình 0,06 mSv năm, giá tr xấp x giá tr trung bình giới 0,07 mSv năm Hình 4.6 Liều hiệu dụng chiếu hàng năm t nh miền trung Lào 4.2.4 Các c ỉ số nguy hiểm chiếu ngo i v c iếu 20 Hình : Bản đồ số nguy hi m chiếu ngồi trung bình 30 huyện Tất 202 điểm khảo sát có ch số nguy hiểm chiếu < giá tr giới hạn cho phép Ch số nguy hiểm chiếu ngồi trung bình có giá tr từ 0,047 đến 0,81, giá tr trung bình 0,32 0,02 Giá tr xấp x ch số nguy hiểm chiếu đất đá t nh phía nam Thailan gây 0,34 nằm giá tr ch số nguy hiểm chiếu đất Quảng Tr 0,27 Quảng Bình 0,36 gây Trên hình 4.8 đồ ch số nguy hiểm chiếu trung bình mẫu đất 30 huyện gây Hình 4.8 Bản đồ ch số nguy hiểm chiếu 30 huyện thuộc t nh miền trung Lào Trong t ng số 202 mẫu ch có mẫu S202 thuộc huyện Nong t nh Savannakhet có ch số nguy hiểm chiếu 1,01 xấp x giới hạn cho phép, c n lại tất mẫu có ch số nguy hiểm nhỏ giới hạn cho phép Ch số nguy hiểm chiếu biến đ i từ 0,07 đến 1,01, giá tr trung bình 0,41 nhỏ giới hạn cho phép 21 KẾT LUẬN Luận án hoàn thành mục tiêu nội dung đề Các kết Luận án tóm tắt sau: Đã t ng quan t ng tính chất phóng xạ tự nhiên đất t ng quan tình hình nghiên cứu tính phóng xạ mẫu đất giới nước Tính chất phóng xạ đất chủ yếu hạt nhân phóng xạ ngun thủy gây Tính chất phóng xạ mẫu đất đánh giá thông qua việc đo hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra,232Th 40K mẫu đất phuơng pháp ph gamma với detector bán dẫn ho c detector nhấp nháy Từ hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra,232Th 40 K đánh giá hoạt độ radi tương đương, liều hấp thụ khơng khí bề m t đất cao m (Dair), liều hiệu dụng hàng năm bên (AEDO), ch số nguy hiểm chiều ch số nguy hiểm chiêu ngoài(Hin Hex) Đã tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình, phương pháp xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra,232Th 40K hệ ph kế gamma nhấp nháy Bằng mẫu chuẩn RGU 1, RGTh RGK xây dựng dựa phương trình xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra,232Th 40K Để khắc phục tượng trôi kênh, trước phép đo sử dụng nguồn 137Cs để chuẩn lại lượng Để giảm sai số thống kê tượng trơi kênh, mẫu phân tích đo từ đến lần, thời gian phép đo không vượt h Đã nghiên cứu xây dựng phát triển phương pháp xác đ nh hoạt độ riêng 226Ra,232Th 40 Ktrên hệ ph kế gamma bán dẫn HPGe với độ xác cao: 3.1 Các mẫu phân tích mẫu chuẩn có hình dạng kích thước nhau,khối lượng mẫu nhau, hình học đo giống cho phép bỏ qua sai khác hệ số tự hấp thụ mẫu, sai lệch hình học đo mẫu phân tích mẫu chuẩn 3.2 Với việc sử dụng đường cong hiệu suất ghi tương đối kết hợp với việc xác đ nh hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh 1460,8 keV 40K ứng với khối lượng mẫu, cho phép giảm sai số sai số sự thay đ i thành phần chất mật độ mẫu phân tích 3.3 Đã tiến hành xây dựng phương pháp tiến hành đánh giá trạng thái cân phóng xạ 226 Ra 238U mẫu đất, mẫu đ a chất không cần mẫu chuẩn Kết ch với độ tin cậy 95 %, 10 mẫu đất lấy t nh miền Trung Lào 226Ra 238U trạng thái cân Với mẫu đ a chất kết phân tích phù hợp với giá tr khuyến cáo kết phân tích hóa Đã tiến hành phân tích 210 mẫu đất lấy 202 điểm 30 huyện thuộc t nh miền trung nước Cộng h a Nhân dân Dân chủ Lào Tiến hành xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra, 232 Th 40K theo phương pháp ph gamma detector bán dẫn HPGe detector nhấp nháy NaI(Tl) Kết thu được: Hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra biến thiên khoảng từ 5,96 0,56 đến 90,8 12,8 (Bq kg).Giá tr trung bình hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra là32,8 4,1 (Bq kg), nhỏ giá tr trung bình giới 35 (Bq kg) Hoạt độ phóng xạ riêng 232Th mẫu đất biến thiêntrong khoảng từ 3,83 1,12 đến 113,80 13,26 (Bq kg) Giá tr trung bình hoạt độ phóng xạ riêng 232Th 43,74 3,87 (Bq kg) cao giá tr trung bình khuyền cáo thể giới 30 (Bq/kg) Hoạt độ phóng xạ riêng 40K biến thiên khoảng từ 13,66 2,11 đến 998,46 16,25 (Bq kg) Giá tr trung bình hoạt độ phóng xạ riêng 40K 325,76 16,49 (Bq kg) nhỏ giá tr trung bình 40K mẫu đất thể giới 400 (Bq/kg) Đánh giá tính chất phóng xạ hệ số nguy hiểm phóng xạ Từ hoạt độ phóng xạ riêng 226Ra,232Th 40K mẫu đất đánh giá tính chất phóng xạ mơi trường miền trung nước CHDCND Lào, tính liều hoạt độ radi tương đương(Raeq), liều hấp thụ khơng khí bề m t đất cao m (Dair), liều hiệu dụng hàng năm bên (AEDO), 22 ch số nguy hiểm chiều ch số nguy hiểm chiếu ngoài(Hin Hex).Các giá tr thu nhỏ giá tr cho phép UNSCEAR năm 2000 (Ủy ban Khoa học Liên hiệp Quốc tế tác động xạ Nguyên tử) thống kê tính phóng xạ số nước Đã tiến hành vẽ đồ phóng xạ gồm Bản đồ hoạt độ radi tương đương, Bản đồ để đánh giá ch số nguy hiểm chiếu Bản đồ để đánh giá ch số nguy hiểm chiếu phóng xạ từ đất t nh miền trung nước Lào gây Cả Bản đồ thấy xuất khu vực ứng với màu đỏ, tương ứng với huyện có mỏ Vàng, huyện miền núi t nh Tuy nhiên vùng ch số nguy hiểm chiếu trong, chiếu hoạt độ Radi tương đương nhỏ ngưỡng cho phép Một số k ến n ị ớn n n ứu tớ (1) Triển khai phương pháp kết hợp đường cong chuẩn nội hiệu suất ghi hiệu suất ghi tuyệt đối đ nh 1460,8 keV để xác đ nh hoạt độ phóng xạ riêng đồng v phóng xạ mẫu mơi trường nói chung mẫu đất đá nói riêng với độ xác cao (2) Ngoài mẫu đất tiến hành đo hoạt độ phóng xạ riêng đồng v phóng xạ tự nhiên nhân tạo mẫu thực vật t nh miền trung Lào 23 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN [1] Bui Van Loat, Somsavath Leuangtakoun, Khong Nam Khang (2017), “Intrinsic Efficiency Calibration for Uranium Isotopic Analysis in Soil Samples”, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics 33(1 ), 50-54 [2] S.leuangtakoun, Bui Van Loat et al,(2017), “Natural Radioactivity and External Dose Assessment of Surface Soils in Bolikhamxay Province, Laos”, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics 33(4), tr 10-16 [3] S.Leuangtakoun, Bui Van Loat et al, (2018), “Determination of Natural Radioactivity in Soil Samples around Gold Mining Area in Khamkeut District, Bolikhamxay Province, Laos Using Gamma Ray Spectrometer with NaI (Tl) detector”, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics 34(3 ), tr 11-21 [4] S.Leuangtakoun, Bui Van Loat et al, (2019), “Assessment of Natural Radioactivity and Associated Radiation Hazards in Soils samples from Khammuan Province Laos”, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics 35(2), tr 1-11 [5] Bui Van Loat, Somsavath Leuangtakoun, Hoai-Nam Tran, “Natural radioactivity and radiological hazards in soil samples in Savannakhet province, Laos”, publication in JRNC (https://doi.org/10.1007/s10967-019-06965-0) 24 ... Các kết Luận án tóm tắt sau: Đã t ng quan t ng tính chất phóng xạ tự nhiên đất t ng quan tình hình nghiên cứu tính phóng xạ mẫu đất giới nước Tính chất phóng xạ đất chủ yếu hạt nhân phóng xạ ngun... dụng để đánh giá tính chất phóng xạ đất khu vực nghiên Luận n t àn n Chương 1: Trình bày t ng quan tượng phóng xạ tính chất phóng xạ vỏ Trái đất Chương 2: Đối tượng nghiên cứu, phương pháp thiết... đất 1m trung bình 71,72 24,72 nGy/h Các ng iên cứu tín c t p óng xạ đ t L o Tính hình nghiên cứu tính chất phóng xạ đất nói riêng phơng phóng xạ mơi trường Lào Số liệu tính phóng xạ mẫu đất Lào