Mục này gồm các thư viện về hệ sổ vận chuyển, hệ số chuyển đổi liều, các thông số suy giảm nguy cơ và các hệ số liều của radon. Ứng với mỗi thư viện là bộ số liệu về các hệ số cho từng đồng vị phóng xạ, các giá trị này có thể được thay đổi tùy theo các trường hợp cụ thể mà người sử dụng cần đến. Chúng được dùng trong việc tính tốn liều do hạt nhân nhiễm xạ trong đất tới liều đóng góp từ các con đường thâm nhập vào cơ thể con người.
Trước khi cho chạy chương trình, chúng ta phải kiểm tra lại lựa chọn thư viện sử dụng hoặc tùy chỉnh lại các hệ số ứng với các đồng vị tồn tại trong khu vực nhiễm bẩn.
3.1.4. Kết quả đầu ra của ResRad:
Đầu ra của phần mềm ResRad gồm có 2 dạng: dạng biểu diễn chữ (text) và dạng đồ thị (graphic). Dạng text bao gồm 5 phần:
-Summary report: báo cáo về đầu vào, các thông tin hướng dẫn và các giá trị liều tính được.
-Detailed Report: báo cáo về các hệ số sử dụng, các con đường nhiễm xạ. -Concentration Report: báo cáo về nồng độ nhiễm xạ của các thành phần môi trường trong khu vực khảo sát.
-Risk Report: các báo cáo về nguy cơ rủi ro cho con người sống tại khu vực đó.
-Progeny (Daughter) Report: báo cáo về liều đóng góp của các con cháu từ đồng vị phóng xạ ban đầu.
3.2. Cấu trúc dữ liệu đầu vào của phần mềm ResRad 6
Sau khi lựa chọn sử dụng các thư viện khuyến cáo, xem xét các con đường xâm nhập, ta cần phải thu thập đủ bộ số liệu về nhiễm xạ, các tính chất của khu vực đang nghiên cứu. Bộ số liệu được nhập vào phần mềm qua mục Modify Data gồm 12 loại dữ liệu sau đây.
3.2.1. Soil Concentrations (source)
Nhóm số liệu về nồng độ phóng xạ của các đồng vị gây nhiễm bẩn môi trường đất tồn tại trong khu vực nghiên cứu.
Phần Radiological Units giúp lựa chọn đơn vị cho các giá trị liều và hoạt độ phóng xạ của chương trình.
Hình 3.5 Cửa số xác định các đồng vị phóng xạ có trong khu vực và nồng độ - Basic radiation dose limit (mrem/yr): liều giới hạn an toàn cơ bản (theo U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC) là 25mrem/năm).
- Nuclide Concentration : nồng độ hoạt tính của các hạt nhân phóng xạ tồn tại trong vùng nhiễm bẩn.
- Soil Concentrations – Transport: các số liệu về hệ số vận chuyển của mỗi loại đồng vị.
Hình 3.6 Cửa số về các hệ số vận chuyển của đồng vị phóng xạ
Distribution coefficients : hệ số phân bố cho các đồng vị phóng xạ ở các lớp đất, gồm:
-Contaminated zone (cm3/g): lớp đất bị nhiễm bẩn.
-Unsaturated zone (cm3/g): lớp đất dưới lớp nhiễm bẩn và trên lớp đất bão hòa nước.
-Saturated zone(cm3/g): lớp đất bão hòa nước, trong mạch nước ngầm.
-Time since placement of material (yr): khoảng thời gian giữa thời điểm các vật liệu phóng xạ bị đưa tới vùng đang xét với thời điểm thu thập số liệu.
-Leach rate (/yr): là tốc độ hòa tan các đồng vị trong đất vào nước. -Solubility limit: độ tan của đồng vị trong nước.
3.2.2. Calculation Times
Hình 3.7 Cửa số xác định các mốc thời gian đánh giá
Định các mốc thời điểm để đánh giá nhiễm xạ và nguy cơ rủi ro cho kết quả đầu ra.
3.2.3. Contaminated Zone
Số liệu về hình học cơ bản của khu vực nhiễm bẩn phóng xạ.
- Area of contaminated zone (m2): diện tích nhiễm bẩn phóng xạ với nồng độ nhiễm bẩn của tất cả các mẫu đất trong đó đã được xác định.
- Thickness of contaminated zone (m): độ dày của lớp đất bị nhiễm bẩn phóng xạ.
- Length parallel to aquifer flow (m): là khoảng cách giữa hai đường song song cùng vng góc với hướng dịng chảy tầng chứa nước ở hai rìa của vùng nhiễm bẩn.
3.2.4. Cover and Hydrological Data
Nhóm số liệu về lớp phủ bề mặt và các số liệu thủy văn khu vực.
- Cover depth (m): lớp phủ bề mặt là độ sâu lớp đất mặt, tính từ mặt đất đến vị trí mẫu nhiễm bẩn trên cùng.
- Density of cover material (g/cm3): mật độ của lớp phủ bề mặt.
- Cover depth erosion rate (m/yr): tốc độ xói mịn hàng năm của lớp phủ bề mặt.
- Density of contaminated zone (g/cm3): mật độ của lớp đất nhiễm bẩn. - Contaminated zone erosion rate (m/yr): tốc độ xói mịn hàng năm của lớp đất nhiễm bẩn.
- Contaminated zone total porosity: độ xốp của lớp đất nhiễm bẩn, là tỷ lệ giữa tổng thể tích rỗng trên tổng thể tích tồn phần.
- Contaminated zone field capacity: là độ xốp hiệu dụng hay là tỷ lệ giữa tổng thể tích lỗ rỗng mà nước và hơi nước có thể di chuyển trên tổng thể tích lớp đất.
- Contaminated zone hydraulic conductivity (m/yr): giá trị phản ánh tốc độ di chuyển của nước ngầm trong lòng đất.
- Contaminated zone b parameter: một tham số phụ thuộc vào loại đất. - Average annual wind speed (m/sec): tốc độ gió trung bình trong năm, đo tại gần bề mặt đất.
- Humidity in air (g/cm3): độ ẩm trong khơng khí, chỉ cần xác định khi quan tâm đến đồng vị tritium có trong khơng khí.
- Evapotranspiration coefficient: hệ số bốc hơi, thể hiện lượng nước từ thể lỏng hoặc rắn hóa hơi ở gần bề mặt đất trong một đơn vị thời gian.
- Precipitation (m/yr): lượng mưa hàng năm, tính cả tuyết rơi, mưa đá trong một đơn vị diện tích.
- Irrigation (m/yr): lượng nước hàng năm được cung cấp thêm cho khu vực, như nước do hệ thống thủy lợi cung cấp cho nông nghiệp.
- Irrigation mode: Overhead hay Ditch là dạng cung cấp thủy lợi chảy tràn trên bề mặt hay chảy theo các kênh rạch.
- Runoff coefficient: hệ số lượng nước hàng năm không xâm nhập vào đất mà chảy tràn ra khỏi khu vực khảo sát.
- Watershed area for nearby stream or pond (m2): là vùng giới hạn bởi đường nối liền các rặng núi hay vùng đất cao, vùng mà lượng nước cùng chảy về sông hoặc ao hồ.
- Accuracy for water/soil computations: độ chính xác của các số liệu đất/nước trên.
3.2.5. Saturated Zone Hydrological Data
Nhóm số liệu thủy văn của lớp đất bão hòa nước.
- Density of saturated zone (g/cm3): mật độ đất của vùng bão hòa nước. - Saturated zone total porosity: tổng độ xốp của vùng bão hòa nước. - Saturated zone effective porosity: độ xốp hiệu dụng.
- Saturated zone field capacity: thể hiện độ ẩm của lớp đất, là lượng hơi ẩm, nước được giữ lại trong một cột đất của vùng bão hòa nước.
- Saturated zone hydraulic conductivity (m/yr): khả năng vận chuyển nước của lớp đất theo hướng thủy lực tác động.
- Saturated zone hydraulic gradient: sự thay đổi hướng vận chuyển của nước theo mỗi đơn vị khoảng cách.
- Saturated zone b parameter: tham số riêng của mỗi loại đất.
- Water table drop rate (m/yr): tốc độ hạ độ sâu của lớp nước ngầm mỗi năm.
- Well pump intake depth (m)(below water table): độ sâu của đáy giếng so với độ sâu lớp nước ngầm.
- Model: Nondispersion (ND) or Mass-Balance (MB): mơ hình cho thơng số vận chuyển nước dạng không phát tán, phụ thuộc vào các đặc tính hình học phức tạp của lớp đất (ND) hay mơ hình cân bằng khối lượng, lượng nước nhiễm xạ tập trung đưa lên thông qua giếng nước.
- Well pumping rate (m3/yr): tổng lượng nước hàng năm được bơm lên từ giếng phục vụ sinh hoạt con người và chăn nuôi.
3.2.6. Unsaturated Zone Data
Nhóm số liệu của các lớp đất khơng bão hịa, lớp đất phía trên lớp đất bão hịa nước và ngay dưới lớp đất nhiễm bẩn.
Hình 3.11 Cửa sổ về các dữ liệu của lớp đất khơng bão hịa
- Số Unsaturated zone : số lớp đất khơng bão hịa có các đặc trưng khác nhau, gồm:
- Thickness (m): độ dày của lớp đất. - Soil density (g/cm ): mật độ đất tại lớp. - Total porosity: tổng độ xốp.
- Effective porosity: độ xốp hiệu dụng. - Field capacity: khả năng giữ ẩm của đất. - b parameter: tham số riêng của loại đất.
- Hydraulic conductivity (m/yr): khả năng vận chuyển nước của lớp đất.
3.2.7. Occupancy, Inhalation, and External Gamma Data
Các số liệu về hoạt động hô hấp của con người, sự phân bổ thời gian sống và các số liệu che chắn khác.
Hình 3.12 Cửa sổ các hệ số hô hấp, che chắn, phân bố thời gian sống - Inhalation rate (m3/yr): thể tích khơng khí hít thở hàng năm của một người sống tại khu vực nhiễm bẩn đang xét.
- Mass loading for inhalation (g/m3): mật độ khối của bụi trong khơng khí, hay cịn được tính là tỷ lệ giữa nồng độ phóng xạ của bụi trong khơng khí (Bq/m3) so với nồng độ phóng xạ trong lớp đất nhiễm bẩn (Bq/g).
- Exposure duration (year): khoảng thời gian mà một người dành để sống tại khu vực nhiễm bẩn đó.
- Shielding factor, inhalation (indoor dust filtration factor): hệ số che chắn đối với hoạt động hít thở, thể hiện tác động của các kiến trúc nhà ở vào mức độ vận chuyển của bức xạ gamma hay lượng bụi nhiễm xạ tồn tại trong nhà ở. Hệ số này cũng phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc.
- Shielding factor, external gamma: hệ số che chắn đối với chiếu xạ gamma ngoài.
- Fraction of time spent indoors (indoor time fraction): hệ số thể hiện phần thời gian mà một người dành để ở trong nhà tại khu vực nhiễm bẩn.
- Fraction of time spent outdoors (outdoor time fraction): hệ số thể hiện phần thời gian mà một người dành để ở bên ngoài nhà tại khu vực nhiễm bẩn.
- Shape of the Contaminated Zone: hình học của vùng nhiễm bẩn, gồm 2 lựa chọn dạng trịn (Circular) và các hình dạng khác (Non- Circular).
Hình 3.13 Cửa sổ xây dựng hình học vùng nhiễm bẩn
Với hình dạng khác trịn, nút Shape đưa ta vào cửa sổ xây dựng hình dạng vùng nhiễm bẩn - External Radiation Area Factors, hình 3.13.
3.2.8. Ingestion pathway-Dietary Data
Nhóm số liệu về con đường thâm nhập ăn uống và số liệu khẩu phần ăn kiêng.
Hình 3.14 Cửa sổ về các thực phẩm phục vụ ăn uống
- Fruits, vegetables and grain consumption (kg/yr): lượng tiêu thụ dạng quả, rau, ngũ cốc trong một năm.
- Leafy vegetable consumption (kg/yr): lượng tiêu thụ rau dạng lá trong một năm.
- Milk consumption (L/yr): lượng tiêu thụ sữa trong một năm.
- Meat and poultry consumption (kg/yr): lượng tiêu thụ thịt và gia cầm trong một năm.
- Other seafood consumption (kg/yr): mức tiêu thụ các loại hải sản hàng năm tính cho một người.
- Soil ingestion rate (g/yr): lượng đất đi vào đường tiêu hóa hàng năm. - Drinking water intake (L/yr): lượng nước tiêu thụ trung bình hàng năm. - Contamination fraction of drinking water: tỷ lệ lượng nước uống lấy tại vùng nhiễm bẩn (nếu nước uống hồn tồn được lấy từ vùng sạch khác thì giá trị này là 0).
- Contamination fraction of household water: tỷ lệ sử dụng nước lấy tại vùng ô nhiễm để phục vụ sinh hoạt người dân.
- Contamination fraction of livestock water: tỷ lệ sử dụng nước lấy tại vùng ô nhiễm để phục vụ chăn nuôi.
- Contamination fraction of irrigation water: tỷ lệ sử dụng nước lấy tại vùng ô nhiễm để phục vụ nông nghiệp.
- Contamination fraction of aquatic food/plant food/meat/milk: tỷ lệ sử dụng hải sản/nơng sản/thịt/sữa để ăn uống (nếu tính đến các con đường nhiễm xạ đó).
3.2.9. Ingestion pathway-Nondietary Data
Nhóm số liệu về mức sử dụng nước và thực phẩm trong chăn ni.
Hình 3.15 Cửa sổ về các dữ liệu nước và thực phẩm chăn nuôi
- Livestock fodder intake for meat (kg/day): tốc độ sử dụng thức ăn của động vật lấy thịt hàng ngày.
- Livestock fodder intake for milk (kg/day): tốc độ sử dụng thức ăn của động vật lấy sữa hàng ngày.
- Livestock water intake for meat (L/day): tốc độ sử dụng nước của động vật lấy thịt hàng ngày.
- Livestock water intake for milk (L/day): tốc độ sử dụng nước của động vật lấy sữa hàng ngày.
- Livestock soil intake (kg/day): lượng đất mà vật nuôi ăn uống phải hàng ngày.
- Mass loading for foliar deposition (g/m3): khối lượng bụi lắng đọng trên lá (thức ăn của vật nuôi).
- Depth of soil mixing layer (m): độ sâu của lớp đất xáo trộn.
- Depth of roots (m): độ sâu trung bình của các rễ cây trong khu vực. - Groundwater Fractional Usage: hệ số sử dụng nước ngầm so với tổng lượng nước sử dụng:
- Drinking water: tỷ lệ sử dụng nước ngầm để uống (giá trị 1 cho việc sử dụng 100% nước ngầm).
- Household water: tỷ lệ sử dụng nước ngầm để phục vụ sinh hoạt. - Livestock water: tỷ lệ sử dụng nước ngầm để phục vụ chăn nuôi. - Irrigation water: tỷ lệ sử dụng nước ngầm cho nông nghiệp. - Plant Factors: các yếu tố cây trồng .
Hình 3.16 Cửa sổ về các hệ số cây trồng
- Wet weight crop yield (kg/m2): năng suất cây trồng mỗi m2 (tính lúc cịn ướt).
- Translocation Factor: tỷ số giữa hạt nhân phóng xạ trên các phần ăn được của cây trồng so với tổng số được cây trồng hấp thu.
- Dry Foliar Interception Fraction: hệ số lưu giữ hạt nhân phóng xạ trên bề mặt lá khô của cây trồng.
- Wet Foliar Interception Fraction: hệ số lưu giữ hạt nhân phóng xạ trên bề mặt lá xanh của cây trồng.
- Weathering Removal Constant : là tỷ số giữa ln(2) trên thời gian mà các yếu tố thời tiết làm giảm một nửa nồng độ phóng xạ của nước trong đất trồng (tính theo năm).
3.2.10. Radon Data
Nhóm số liệu về sự nhiễm xạ của khí Radon.
Các thông số ở đây chỉ dùng khi vùng nhiễm chứa các hạt nhân có chuỗi tạo ra Radon Rn-222 (U-238, U-234, Th-230, hoặc Ra-226) hoăc Rn-220 (Th- 232, Ra-228, Th-228).
- Thickness of building foundation (m): độ dày trung bình của nền cơng trình.
- Density of building foundation (g/cm3): mật độ của vật liệu nền cơng trình.
- Total porosity of the cover material: độ xốp của vật liệu bao ngồi cơng trình.
- Total porosity of the building foundation: độ xốp của vật liệu nền cơng trình.
- Volumetric water content of the cover material: độ ẩm của vật liệu bao ngồi cơng trình.
- Volumetric water content of the foundation: độ ẩm của nền cơng trình. - Diffusion coefficient for radon gas (m/sec): hệ số khuếch tán khí radon trong:
- Cover material: vật liệu bao ngồi cơng trình. - Foundation material: vật liệu nền cơng trình. - Contaminated zone soil: trong lớp đất nhiễm bẩn.
- Radon vertical dimension of mixing (m): chiều cao cách mặt đất mà radon bốc lên được coi như có nồng độ đồng nhất trong khơng khí.
- Average building air exchange rate (1/hr): tốc độ trao đổi khơng khí trong và ngoài nhà trong một giờ đồng hồ.
- Building interior area factor: tỷ lệ diện tích mặt sàn cơng trình nằm trong khu vực nhiễm bẩn.
- Building depth below ground surface (m): độ sâu của nền nhà so với mặt đất.
- Rn-222 emanation coefficient: hệ số tỷ lệ Rn-222 được sinh ra từ phân rã radium trong đất.
- Rn-220 emanation coefficient: hệ số tỷ lệ Rn-220 được sinh ra từ phân rã radium trong đất.
3.2.11. Storage Times before use Data
Dữ liệu về thời gian lưu trữ của thực phẩm và nước trước khi được sử dụng.
Hình 3.18 Cửa sổ dữ liệu về thời gian lưu trữ thực phẩm
Storage times of contaminated foodstuffs (days): thời gian lưu trữ của thực phẩm bị nhiễm bẩn trước khi sử dụng tính theo ngày, gồm có: