Tiến hành xử lý các hình ảnh thu được từ hê ̣ kính hiển vi NHV-CAM bằng hai phương pháp là phương pháp phân tích bằng phần mềm Image J và phương pháp đếm vết thủ công theo cách truyển thống, ta thu được số đếm của mỗi mẫu (tổng số đếm của 28 vùng). Số đếm mỗi mẫu đo là số đếm trung bình của 3 lần đếm (như bảng 3.1).
Bảng 3.1. Số vết alpha ghi được ứ ng với các thời gian chiếu khác nhau bằng phương pháp dùng phần mềm và đếm thủ công
Thời gian chiếu [s]
Số vết ghi nhâ ̣n bằng Image J
[vết]
Mâ ̣t đô ̣ vết ghi nhâ ̣n bằng
Image J [vết/m3]
Số vết ghi nhâ ̣n bằng đếm thủ công
[vết] 30 5787 58 6,8.1010 6592 81 45 6687 67 7,9.1010 7921 123 60 9494 95 11,2.1010 10287 79 80 8315 83 9,8.1010 9506 75 105 6007 60 7,1.1010 6489 48 120 6483 65 7,6.1010 7999 152 135 6082 61 7,2.1010 6816 73 150 9500 95 11,2.1010 11173 167
Bảng 3.1 trình bày các kết quả ghi nhâ ̣n số vết alpha ứng với các thời gian chiếu khác nhau bằng phần mềm Image J và bằng phương pháp đếm thủ công. Dựa vào bảng số liê ̣u ta thấy có sự chênh lê ̣ch nhe ̣ giữa số đếm thu được bằng phần mềm và số đếm thu được bằng đếm thủ công. Sự khác nhau về số đếm thu được từ hai phương pháp này là do phần mềm Image J chỉ có thể nhâ ̣n diê ̣n được các vết có da ̣ng tròn. Vì thế phần mềm sẽ bỏ sót các vết có da ̣ng gần tròn, trong khi phương pháp đếm thủ
32
công la ̣i có thể đếm các vết này. Để thấy được quy luâ ̣t của sự chênh lê ̣ch trên, ta biểu diễn các số liê ̣u trên lên đồ thi ̣ như hình 3.2.
Hình 3.2. Đồ thi ̣ biểu diễn sự so sánh số vết đếm của mẫu mica chiếu bởi 226Ra bằng phần mềm Image J và đếm thủ công
Đồ thi ̣ hình 3.2 cho thấy mối quan hê ̣ tuyến tính giữa số vết đếm được bằng phương pháp thủ công và bằng phần mềm theo hàm (3.1) với hê ̣ số tương quan lên đến 95,5%.
y = ax (3.1)
Hơn nữa, viê ̣c sử du ̣ng phần mềm sẽ rút ngắn thời gian đếm vết từ khoảng 2 giờ mỗi mẫu xuống còn khoảng 20 phút cho mỗi mẫu. Thêm vào đó, kết quả thu được từ phần mềm rất ổn đi ̣nh với sai số giữa các lần đếm là 1%. Trong khi đó, số vết đếm được trên mỗi đầu dò bằng phương pháp đếm thủ công truyền thống phu ̣ thuô ̣c rất nhiều vào sự chủ quan của người đếm.
y = 1,1432x R² = 0,955 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Thủ công [ vế t] Image J [vết]
33
3.3. Đo nồng độ radon trong bình kín bằng mica
Tiến hành ghi nhâ ̣n vết alpha của khí 222Rn theo bố trí đã nêu ở chương 2, ta thu được kết quả ghi ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Số vết alpha ghi được ứng với các khoảng cách khác nhau so với nguồn
Khoảng cách tới nguồn phát 222Rn
[m]
Số vết ghi nhâ ̣n bằng
Image J [vết]
Mâ ̣t đô ̣ vết thực nghiê ̣m [vết/m3] Mâ ̣t đô ̣ ha ̣t lý thuyết [hạt/m3] 0,13 5389 54 2,9.108 3,6.1012 0,15 4966 50 2,3.108 3,2.1012 0,18 4315 43 1,7.108 2,7.1012 0,21 3515 35 1,2.108 2,3.1012
Mâ ̣t đô ̣ ha ̣t lý thuyết được tính bằng biểu thức (3.2).
LT = 333000Bq.10800s
7,5.10-3m2 .d[m]1 [ha ̣t/m3] (3.2)
Với: d: khoảng cách từ nơi khảo sát tới nguồn phát [m] Mâ ̣t đô ̣ vết tính được từ thực nghiê ̣m theo biểu thức (3.3).
TN = N
7,5.10-3m2. 1
d[m] [vết/m3] (3.3) Với: d : khoảng cách từ nơi khảo sát tới nguốn phát [m]
N: số vết ghi nhâ ̣n được trên đầu dò [vết]
Kết quả ban đầu của viê ̣c sử du ̣ng mica để xác đi ̣nh nồng đô ̣ 222Rn trong bình kín cho thấy mâ ̣t đô ̣ vết mà đầu dò ghi nhâ ̣n được bằng khoảng 10-4 lần mật đô ̣ ha ̣t có trong bình ở những khoảng cách khác nhau của mica đối với nguồn phát 222Rn. Do đó để xác đi ̣nh chính xác nồng đô ̣ trung bình của khí radon trong bình kín cần có những hiê ̣u chỉnh thích hợp.
34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣
KẾT LUẬN
Dựa trên đă ̣c điểm để la ̣i vết của ha ̣t alpha khi tương tác với môi trường vâ ̣t chất của vâ ̣t liê ̣u polycarbonate, khóa luâ ̣n đã đa ̣t được mô ̣t số kết quả quan tro ̣ng sau:
1. Tìm được mô ̣t loa ̣i vâ ̣t liê ̣u – mica, khá phổ biến ta ̣i Viê ̣t Nam, nhưng la ̣i có khả năng ghi nhâ ̣n vết của alpha. Do đó, loa ̣i vâ ̣t liê ̣u này có tiềm năng ứng du ̣ng rô ̣ng rãi để đo khí radon trong các căn nhà ở Viê ̣t Nam.
2. Cho thấy mô ̣t phương pháp khác với phương pháp đếm vết thủ công đó là phương pháp sử du ̣ng phần mểm Image J để đếm vết của ha ̣t alpha trên mica, giúp tiết kiê ̣m thời gian và công sức của người làm thí nghiê ̣m. 3. Bước đầu xác đi ̣nh nồng đô ̣ radon trong bình kín bằng loa ̣i vâ ̣t liê ̣u đề xuất
là mica.
Tuy nhiên do thờ i gian có ha ̣n và phải nghiên cứu tính khả thi của vâ ̣t liê ̣u cũng như đếm vết nên khóa luâ ̣n vẫn còn tồn ta ̣i mô ̣t số vấn đề như sau:
Chưa xây dựng được mối liên hê ̣ giữa số vết alpha và hoa ̣t đô ̣ nguồn 226Ra.
Chưa xác đi ̣nh được chính xác nồng đô ̣ radon trong bình kín.
Nhìn chung, các kết quả đa ̣t được trong khóa luâ ̣n này đã cho thấy tính khả thi của mica – mô ̣t loa ̣i vâ ̣t liê ̣u khá phổ biến ta ̣i Viê ̣t Nam, trong viê ̣c ghi nhâ ̣n vết của ha ̣t alpha phát ra từ nguồn chuẩn 226Ra và khí radon trong bình kín.
35
KIẾN NGHI ̣ VỀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Khóa luâ ̣n đã nghiên cứu tính khả thi trong viê ̣c sử du ̣ng mica để ghi nhâ ̣n vết của ha ̣t alpha. Do đó trong tương lai sẽ thực hiê ̣n tiếp các nghiên cứu sau:
1. Xây dựng các hê ̣ số hiê ̣u chỉnh thích hợp để có thể xác đi ̣nh chính xác nồng đô ̣ khí radon trong bình kín
2. Sử du ̣ng mica để đo khí radon trong các ngôi nhà ở Viê ̣t Nam.
36
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1] Nguyễn Thảo Nguyên, 2013. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quy trình xác đi ̣nh nồng độ khí radon tron nhà bằng detector CR-39. Luâ ̣n văn tha ̣c sĩ Quản lý môi trường, Đa ̣i ho ̣c Khoa Ho ̣c Tự nhiên – Đa ̣i ho ̣c quốc gia, TP. Hồ Chí Minh, Viê ̣t Nam. [2] Lê Minh Trườ ng Hâ ̣u, 2013. Xác đi ̣nh nồng độ radon trong nhà bằng phương pháp sử dụng CR-39 và máy RAD7. Luận văn tha ̣c sĩ Quản lý môi trường, Đa ̣i ho ̣c Khoa Ho ̣c Tự nhiên – Đa ̣i ho ̣c quốc gia, TP. Hồ Chí Minh, Viê ̣t Nam.
[3] Trần Thi ̣ Hoàng Oanh, 2010. Đánh giá ảnh hưởng của khí radon trong nhà đối với sức khỏe cộng đồng khu vực thi ̣ xã Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương. Luận văn tha ̣c sĩ Quản lý môi trường, Đa ̣i ho ̣c Khoa Ho ̣c Tự nhiên – Đa ̣i ho ̣c quốc gia, TP. Hồ Chí Minh, Viê ̣t Nam.
[4] Lê Công Hảo, 2015. Bài giảng “Sự tương tác của bức xạ với vật chất”. Trường Đa ̣i ho ̣c Khoa ho ̣c Tự nhiên – Đa ̣i ho ̣c Quốc gia, TP. Hồ Chí Minh (lưu hành nô ̣i bô ̣). [5] Hoàng Đức Tâm, 2015. Bài giảng “Phương pháp ghi đo bức xạ”. Trường Đa ̣i ho ̣c Sư pha ̣m thành phố Hồ Chí Minh (lưu hành nô ̣i bô ̣).
TIẾNG ANH
[6] Hussain A. Al-Jobouri, Laith Ahmed Najam, Mustafa Y. Rajab, 2016. Image Analysis of Cr-39 and Cn-85 Detector Irradiated by Thermal Neutron. International Journal of Recent Research and Review, 9 (1), 8-12.
[7] M. Alssabbagh, B. Z. Shakhreet, 2016. Developing a Fast Affordable Automatic Counting System of CR-39 Soil State Nuclear Track Detectors. Physical Science International Journal, 9 (2), 1-9.
[8] S. G. Fenell, G. M. Mackin, A. T. Mc Garry, D. Pollard, 2002. Radon exposure in Ireland. Interation congress series 1225, 71-77.
37
[9] T. A. Gruhn, T. A., W. K. Li, E. W. Benton, R. M. Lasson, and C. S. Johnson, 1979. Etching mechamnism and behaviour of polycarbonates in hydroxide solution: Lexan and CR-39. In Solid State Nuclear Track Detectors (eds. H. Francois, N. Kurtz,). 1st ed. Oxford: Pergamon Press Ltd, pp.291-506.
[10] Fischer, B.E., and Spohr, R., 1983. Production and Use of Nuclear Tracks: Imprinting Structure on Solids. Review of Modern Physics, 55 (4), 907-948.
[11] V V Avrorin, R N Krasikova, V D Nefedov and M A Toropova, 1982. The Chemistry of Radon. Russian Chemical Review, 51 (1), 12-20.
[12] K. N. Yu, F. M. F. Ng, D. Nikezic, 2005. Measuring deapths of sub-micron tracks in a CR-39 detector from replicas using Atomic Force Microscopy. Radiation Measurements 40, pp.380-383.
[13] Gil Hoon Ahn, Jai-Ki Lee, 2005. Construction of an environmental radon monitoring system using CR-39 nuclear track detector. Nuclear Engineering and Technology, 37 (4), 395-400.
[14] G. Bátor, A. Csordás, D. Horváth, J. Somlai, T. Kovács, 2015. A comparison of a track shape analysis-based automated slide scanner system with traditional methods. Journal of Radiation Nuclear Chemistry, 306, 333-339
[15] A. M. Bhagwat, 1993. Soil State Nuclear Track Detection: Theory and application. Indian Society for Radiation Physics, Kalpakkam.
[16] Radomir Ilić and Saed A. Durrani, 1997. Chapter 3: SOLID STATE Nuclear Track Detectors, HANDBOOK OF RADIOACTIVITY ANALYSIS (Ed. Michael F. L'Annunziata). ACADAMIC PRESS, San Diego, California, pp.182-189.
[17] World Health Organization, 2009. WHO Handbook on Indoor Radon: A Public Health Perspective.
TRANG WEB