CHƢƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.4.Phương pháp kiểm tra khả năng tẩy xạ
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng
2.2.4.Phương pháp kiểm tra khả năng tẩy xạ
* Chuẩn bị mẫu và thiết bị
- Tiêu bản mẫu vật liệu dùng để nghiên cứu hiệu quả tẩy xạ của gel tẩy xạ gồm: thép CT-3; sơn ankyd trên nền thép CT-3; gỗ thông; bê tông; cao su cán tráng được được tham khảo chuẩn bị theo TCVN 6854:2001- an toàn bức xạ- tẩy xạ cho các bề mặt bị nhiễm xạ- phương pháp thử nghiệm và đánh giá tính dễ tẩy xạ;
- Số lượng tiêu bản mẫu vật liệu thử nghiệm: 03 mẫu thử nghiệm nhiễm xạ/loại mẫu/loại nguồn;
- Nguồn phóng xạ sử dụng: U238, Sr90 trong khoảng 100-200 Bq/cm2; Cs137 trong khoảng 15.000-20.000 Bq/cm2.
- Thiết bị đo: Máy đo hoạt độ phóng xạ, như: Radiagem-2000 với đầu đo SAB-100; Hệ phổ kế Gammar Ortac HPGe GC1520 hoặc các thiết bị có tính năng tương tự đã được kiểm chuẩn. Trước khi đo hoạt độ phóng xạ của các mẫu nghiên cứu, tiến hành đo phông, hiệu chỉnh chuẩn năng lượng và hiệu chỉnh chuẩn hiệu suất ghi với nguồn chuẩn đơn như: Am241, Na20, Mn54, Cd109, I131, Co60, Co57, Cs137 và K40 hoặc nguồn chuẩn đa năng như Ra226, U238, Th232, Cs137 và K40 theo quy định đối với từng thiết bị.
* Tiến hành
Trình tự các bước gây nhiễm xạ mẫu nghiên cứu như sau: - Bước 1: Đánh số hoặc ký hiệu tiêu bản mẫu;
- Bước 2: Đặt lần lượt các tiêu bản mẫu vật liệu cần thử nghiệm lên gá đựng mẫu. Gá đựng mẫu được đặt sẵn trên khay thu gom nước thải, rác thải phóng xạ;
- Bước 3: Dùng xilanh sạch lấy lần lượt từng nguồn một (mỗi nguồn đã hịa vào dung mơi etanol), phun đều lên bề mặt các tiêu bản mẫu vật liệu thử nghiệm đã đánh số. Mỗi lần thí nghiệm chỉ tiến hành với một nguồn phóng xạ. Yêu cầu: phun gây nhiễm đều mẫu trên bề mặt tiêu bản mẫu vật liệu, phun nhẹ nhàng tránh làm bắn nguồn ra nền nhà hoặc nền tủ hút.
- Bước 4: Để bay hơi bớt dung mơi etanol ở nhiệt độ phịng, sau đó đưa mẫu vào trong tủ sấy, sấy mẫu ở nhiệt độ 40 ± 5 oC trong thời gian 30 - 40 phút.
- Bước 5: Lấy tiêu bản mẫu ra và để mẫu ổn định về nhiệt độ phòng.
- Bước 6: Xác định hoạt độ của các tiêu bản mẫu vật liệu thí nghiệm trước khi tẩy xạ bằng thiết bị đo hoạt độ phóng xạ như đã nêu ở trên và ghi lại các số liệu.
Phương pháp tẩy xạ và đo hoạt độ mẫu sau tẩy xạ
- Bước 1: Giá mẫu đã gây nhiễm lên giá đỡ đã đặt sẵn trong tủ hút.
- Bước 2: Mở chai đựng gel tẩy xạ và giót gel ra cốc nhựa sạch, miệng rộng. - Bước 3: Dùng chổi sơn lấy và phủ đều gel tẩy xạ lên toàn bộ bề mặt tiêu bản mẫu vật liệu thử nghiệm nhiễm xạ (với lượng tiêu hao 1,0 - 1,2 L/m2) theo thứ tự từ trái qua phải, từ trên xuống dưới.
- Bước 4: Để yên mẫu tự khô trong thời gian 24-48 giờ ở nhiệt độ 20-25oC. - Bước 5: Dùng banh kẹp tiến hành bóc lột bỏ lớp màng đã khô trên bề mặt mẫu thử nghiệm, thu gom lớp màng này vào thùng chứa chất thải phóng xạ chuyên dụng.
- Bước 6: Xác định hoạt độ của các tiêu bản mẫu vật liệu thí nghiệm sau khi tẩy xạ bằng thiết bị đo hoạt độ phóng xạ như đã nêu ở trên và ghi chép lại các số liệu.
Xác định hiệu quả tẩy xạ
- Hoạt độ phóng xạ của mẫu trước tẩy xạ (Ao) và sau tẩy xạ (Af) được xác định theo các biểu thức:
Af = (Nmf − Np)/(. I),
trong đó:
+ Nmo, Nmf và Np lần lượt là tốc độ đếm mẫu trước, sau tẩy xạ và phông nền (là thương số của diện tích đỉnh năng lượng và thời gian đo tương ứng);
+ - hiệu suất ghi tại đỉnh năng lượng cần xác định hoạt độ;
+ I - cường độ phát bức xạ tại đỉnh năng lượng cần xác định hoạt độ. - Hiệu suất tẩy xạ (H) được xác định theo biểu thức [29,34]:
H = (1 −Af
Ao) × 100,
trong đó:
+ H - hiệu suất tẩy xạ (%);
+ Af - hoạt độ phóng xạ của bề mặt mẫu sau khi tẩy xạ (Bq); + Ao - hoạt độ phóng xạ trên bề mặt mẫu trước khi tẩy xạ (Bq).
Hiệu quả tẩy xạ của gel MRD-1 được tiến hành tại Viện Hóa học Mơi trường quân sự/Binh chủng Hóa học và Viện Y học phóng xạ - U bướu Quân đội trên các mẫu gỗ thông, thép CT-3, màng sơn alkyd, bê tông với các nguồn U238 và Cs137. Chất lượng của gel MRD-1 được đánh giá tại Viện Công nghệ mới và Viện Hóa học- Vật liệu/Viện KH-CN quân sự; Viện Khoa học Vật liệu/Viện Hàn lâm KH-CN Việt Nam.