II. Nội dung và kết quả nghiên cứu
2. Kết quả nghiên cứu, đánh giá tính chất của xỉ thép
2.5 Đánh giá tác động môi trường của xỉ thép
2.5.2 Hoạt độ phóng xạ
Để đánh giá ảnh hưởng của xỉ thép đến môi trường và sức khỏe con người, ngoài việc xác định thành phần và ảnh hưởng của các nguyên tố kim loại nặng, cần thiết phải đánh giá khả năng phát tán tia phóng xạ của các nguyên tố có trong xỉ thép.
Các vật chất trong tự nhiên đều tồn tại các nguyên tố phóng xạ tự nhiên, các hoạt động của con người làm thay đổi sự phân bố phóng xạ trong tự nhiên, đồng thời cũng thay đổi sự hấp thụ của con người đối với phóng xạ tự nhiên. Do nguồn gốc địa chất, các loại vật liệu xây dựng do con người tạo ra đều có chứa các ngun tố phóng xạ, tính phóng xạ tự nhiên cịn phụ thuộc vào sự tích hợp các vật liệu trong quá trình sản xuất, vì thế nồng độ các nguyên tố phóng xạ có thể gia tăng bởi q trình sản xuất.
Các hạt nhân phóng xạ trong vật liệu xây dựng chủ yếu gồm các hạt nhân phóng xạ của Ra-226, Th-232, K-40. Để so sánh mức phóng xạ của các mẫu khác nhau, cần sử dụng một chỉ số chung phản ánh được các hoạt tính phóng xạ tổng hợp của chúng. Phương pháp chung được áp dụng là tính tổng của cả 3 loại hoạt tính phóng xạ, mỗi hoạt tính được biểu thị bằng một hệ số tương ứng với hằng số biểu thị tỷ lệ khả năng bị phát tán.
Năm 1999, Ủy ban Châu Âu đã đưa ra nguyên tắc bảo vệ đối với phóng xạ tự nhiên từ vật liệu xây dựng. Theo đó, tiêu chí đánh giá hoạt tính phóng xạ được tính theo cơng thức sau:
I = ARa/300 + ATh/200 + AK/3000 Trong đó: I là hoạt tính phóng xạ tương đương
Nguyên tắc bảo vệ đối với phóng xạ tự nhiên đối với vật liệu xây dựng theo kiến nghị của Ủy ban Châu Âu như Bảng 11.
Bảng 19: Mức giới hạn phóng xạ trong VLXD của Châu Âu
Cách sử dụng
Trong tồn khối (ví dụ: bê tơng, ...)
Ở bề mặt hoặc khi sử dụng hạn chế (ví dụ: tấm lợp, pano, ...)
Căn cứ vào quy định trên, tiêu chuẩn nhiều nước trên thế giới đã quy định chỉ số hoạt độ phóng xạ an tồn (I) cho vật liệu xây dựng và thường lấy theo mức quy định liều lượng giới hạn khơng q 1 mSv/năm. Do đó chỉ số (I) đối với vật liệu sử dụng khối lượng lớn sẽ không quá 1 và vật liệu sử dụng khối lượng nhỏ không quá 6. Tiêu chuẩn TCXDVN 397:2007 của Việt Nam cũng dựa trên quy định nên trên. Trong tiêu chuẩn này đối với vật liệu xây dựng sử dụng cho san lấp nền nhà và gần nền nhà thì cần đáp ứng chỉ số I1 1 và với vật liệu cho san lấp, cơng trình giao thơng (ngồi nhà) thì cần đáp ứng chỉ số I2 1. Cơng thức tính (I1) và (I2) như sau :
I1 = CRa/300 + CTh/200 + CK/3000 I2 = CRa/700 + CTh/500 + CK/8000
UNSCEAR (Ủy ban khoa học của Liên hợp quốc về phóng xạ hạt nhân) đã đưa ra giá trị chấp nhận được với đối với hoạt tính phóng xạ tương đương của Radi (Ra eq) là 370 Bq/kg, mức này tương đương với một liều chiếu phóng xạ trung bình mà con người nhận được là 1,5 mSv/năm. Mức phóng xạ tương đương của mặt đất có giá trị trung bình là 89 Bq/kg, do đặc tính địa chất của mỗi địa phương, giá trị thực tế có thể vượt xa giá trị trung bình nói trên.
Tiêu chuẩn TCVN 10302:2014 quy định hoạt độ phóng xạ hiệu dụng của tro bay tính theo cơng thức dưới đây khơng được vượt q 370 Bq/kg, cơng thức tính như sau:
Raeq = ARa + ATh x 1,43 + AK x 0,077 Trong đó: Raeq là hoạt tính phóng xạ tương đương của Radi
ARa, ATh, AK là hoạt độ phóng xạ của Ra, Th, K, tính bằng Bq/kg Kết quả xác định hoạt độ phóng xạ của xỉ thép thơng qua xác các hạt nhân phóng xạ Ra-226, th-232 và K-40 được thể hiện trong Bảng 12.
Bảng 20: Kết quả xác định hoạt độ phóng xạ tự nhiên xỉ thép
Loại mẫu FM1 HP VY VN DU MN VK
TĐ
I1 = CRa/300 + CTh/200 + CK/3000 I2 = CRa/700 + CTh/500 + CK/8000 24
Căn cứ kết quả thể trong Bảng 11 ở trên, xỉ thép của các nhà máy có hoạt độ phóng xạ ở mức thấp hơn khá nhiều so với mức quy định (mức an toàn) với liều lượng con người nhận được là 1 mSv/năm và thấp hơn cả ở mức 0.5 mSv/năm như quy định của Ủy ban Châu Âu.