Đánh giá liều chiếu dân chúng do phóng xạ tự nhiên tại khu vực Hà Nội mở rộng

Phơi nhiễm do chiếu ngoài từ phóng xạ tự nhiên trong đất đá (2, 3) Các bức xạ ion hóa từ những nhân phóng xạ trong lớp đất bề mặt tạo

Tia alpha từ các nhân phóng xạ trong đất đá hầu như không đóng góp gì vào phông phóng xạ trên mặt đất, chúng chỉ gây tác dụng khi thâm nhập vào cơ thể qua con đường hô hấp và tiêu hóa. Thí dụ ở Việt Nam, hai tỉnh Tuyên Quang và Yên Bái có hàm lượng radium cao gấp ba lần mức trung bình (42,77 Bq/kg), trong khi đó vùng đất xám miền Đông Nam Bộ như Bình Phước, Tây Ninh.

Phơi nhiễm do chiếu ngoài từ tia vũ trụ (2, 3)

Các bức xạ ion hóa gamma và beta trực tiếp chiếu lên con người từ mặt đất khi ở ngoài trời và từ những vật liệu xây dựng khi ở trong nhà. Theo các kết quả nghiên cứu từ nhiều nước trên thế giới, phông gamma bên trong nhà thường cao hơn ngoài trời đến 20%.

Phơi nhiễm do chiếu trong từ các nguồn phóng xạ tự nhiên (2, 3)

222Rn phân rã α với chu kỳ bán phân rã 3,82 ngày, nhưng vì radon là khí trơ nên bản thân radon lại theo hơi thở ra ngoài và chỉ gây ra rất ít hậu quả cho cơ thể. Khi radon thoát vào môi trường không khí, radon phân rã thành các sản phẩm sống ngắn gắn kết với sol khí có kích thước micron, từ đó xâm nhập sâu vào phổi theo đường hô hấp và gây ra liều chiếu trong.

Liều hấp thụ (4)

Liều tương đương (4)

Phông bức xạ tự nhiên: Là giá trị liều tương đương bức xạ do các bức xạ vũ trụ và bức xạ của các nhân phóng xạ phân bố một cách tự nhiên trong các lớp đất đá bề mật trái đất, trong khí quyển, thức ăn, nước uống và trong cơ thể con người tạo ra. Định nghĩa liều hiệu dụng: khi bức xạ loại R chiếu vào một số mô trong cơ thể thì liều hiệu dụng (kí hiệu là E), là tổng các tích số liều tương đương đối với từng loại mô với trọng số mô tương ứng.

Hiệu ứng quang diện (5, 6)

Hiệu ứng quang điện không thể xảy ra trên electron tự do vì để thoả mãn định luật bảo toàn xung lượng thì ngoài lượng tử γ và electron ra còn cần thiết phải có mặt một hạt thứ ba. Nó giải thích vì sao tiết diện hiệu ứng quang điện đối với các electron vỏ K luôn luôn lớn hơn so với tiết diện hiệu ứng này đối với các electron ở những vỏ cao hơn.

Hiệu ứng Compton (5, 6)

Lượng tử γ bị tán xạ với năng lượng hv bay ra dưới góc tán xạ θ so với phương chuyển động ban đầu của lượng tử tới, còn electron giật lùi thì bay ra dưới góc giật lùi φ và năng lượng T. Từ các định luật bảo toàn năng lượng và xung lượng suy ra rằng, với hv0 cho trước thì giữa các góc θ và φ có mối liên hệ đơn trị, còn năng lượng của lượng tử bị tán xạ E’γ= hv và năng lượng của electron giạt lùi T thì hoàn toàn được xác định bằng các đại lượng θ, φ, hv0 đã cho.

Kết quả đo gamma hiện trường

Kết quả đo gamma hiện trường sử dụng phương pháp hàm G(E) Phổ gamma hiện trường đo bằng detector nhấp nhỏy NaI(Tl) 3”Φì3”. Lấy tổng suất liều theo các kênh ta thu được giá trị của suất liều tính theo phương pháp hàm G(E) đo tại thị trấn Tây Đằng - huyện Ba Vì là: 71,82 nGy/h. Kết quả chi tiết tại của suất liều tính theo phương pháp hàm G(E) ở tất cả các vị trí trên địa bàn Hà Nội mở rộng được trình bày ở phụ lục 3.

Diện tích quang đỉnh được xác định bằng tổng diện tích của đỉnh phổ trừ đi phần phông bên dưới (hình 3.11). Kết quả chi tiết của từng địa điểm đo trên địa bàn Hà Nội mở rộng được trình bày ở phụ lục 1 và phụ lục 3.

So sánh phương pháp phổ gamma hiện trường và phòng thí nghiệm Tại các vị trí đo phổ gamma hiện trường, các mẫu đất được thu thập và

Hoạt độ phóng xạ của 40K, 238U, 232Th trong mẫu đất được phân tích trong phòng thí nghiệm trên hệ phổ kế gamma phông thấp HPGe. Mặt khác, kết quả trong bảng 3.9 cho thấy hoạt độ phóng xạ trung bình của 238U, 232Th và 40K đo bằng hai phương pháp hiện trường và phòng thí nghiệm khá trùng nhau. Suất liều hấp thụ của bức xạ gamma trong không khí ở độ cao cách mặt đất 1m được tính theo 3 phương pháp: phương pháp hàm G(E), từ hoạt độ các đồng vị phóng xạ 40K, 238U, 232Th đo trực tiếp tại hiện trường theo phương pháp diện tích đỉnh và từ hoạt độ của mẫu đất phân tích trong phòng thí nghiệm trên hệ phổ kế HPGe.

Giá trị trung bình của suất liều tính từ phương pháp diện tích đỉnh nhỏ nhất do chỉ lấy diện tích quang đỉnh của 3 đồng vị phóng xạ 40K, 238U, 232Th, bỏ qua phần tán xạ Compton. Giá trị trung bình suất liều đo được bằng TCS-171 và tính bằng phương pháp hàm G(E) khá trùng nhau vì cả 2 đều dùng 1 phương pháp là hàm G(E) để tính suất liều.

Đánh giá suất liều

TCS-171 cũng được tích hợp hàm G(E) để tính suất và giá trị suất liều tính bằng phương pháp này có bị ảnh hưởng của 222Rn và con cháu của nó ngoài môi trường(1, 2). Trong luận văn tác giả đã trình bày về phương pháp đo phổ gamma hiện trường sử dụng detector NaI(Tl) hỡnh trụ kớch thước 3”Φì3” để xỏc định các đồng vị phóng xạ tự nhiên 40K, 238U, 232Th và suất liều gamma ở độ cao 1 m so với mặt đất, xác định được sự đóng góp của từng nhân phóng xạ tự nhiên vào suất liều. Giải thích được sự khác nhau của giá trị suất liều giữa phương pháp đo gamma hiện trường và phương pháp thu thập mẫu đất phân tích trong phòng thí nghiệm trên hệ phổ kế gamma phông thấp HPGe là do: Mẫu đất được phân tích ở phòng thí nghiệm sau khi đã loại bỏ đá cuội và đá, sự ảnh hưởng của thảm thực vật lên giá trị đo của phổ gamma hiện trường, sự ảnh hưởng của Radon và con cháu trong không khí đến giá trị đo, sự ảnh hưởng của độ ẩm trong lớp đất bề mặt đến giá trị đo phổ gamma hiện trường.

Suất liều gamma ở độ cao 1 m so với mặt đất ở khu vực Hà Nội mở rộng trong luận văn tính theo phương pháp phổ gamma hiện trường và lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm có giá trị thấp hơn so với trung bình của Việt Nam. - Đây là phương pháp đánh giá nhanh chóng, khá chính xác và tiết kiệm để xác định hoạt độ phóng xạ gamma và suất liều bức xạ gamma tại hiện trường mà không cần phải lấy mẫu mang về phòng thí nghiệm phân tích.