Chương 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
3.3. Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của mẫu thực vật
3.3.4. Kết quả phân tích hoạt độ phóng xạ riêng của mẫu đất đá
Kết quả thực nghiệm xác định hoạt độ phóng xạ riêng của mẫu đất Hòa Bình cho trong bảng 3.8. Trong bảng 3.8 cũng đưa ra kết quả phân tích phổ, diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và tốc độ đếm đã trừ phông của các vạch gamma được chọn để phân tích hoạt độ.
48
Hình 3.10. Dạng phổ gamma của mẫu đất Hòa Bình 100g đo trong thời gian 19647,04s Bảng 3.8. Kết quả thực nghiệm xác định hoạt độ phóng xạ mẫu đất đá ở khu vực Hòa Bình với khối lượng 100g, thời gian đo là 19647s
Đồng vị
E(keV) (%) N(xung) Tốc độ đếm (xung/s)
Hoạt độ (Bq)
Hoạt độ riêng (Bq/kg)
Pb214 295,224 18,1 576±46 0,0261±0,0015 0,039 3,676±0,213 36,76±2,13 Pb214 351,93 35,1 857±44 0,0392±0,0016 0,035 3,137±0,128 32,37±1,28 Tl208 583,191 34,4 769±40 0,0362±0,0015 0,021 4,958±0,203 49,58±2,03 Bi214 609,31 44,6 717±38 0,0313±0,0014 0,020 3,467±0,152 34,67±1,52 Cs137 661,65 85,1 151±28 0,0077±0,0014 0,019 0,485±0,090 4,85±0,91 K40 1460,82 10,66 463±26 0,0194±0,001 0,012 15,802±0,781 158,02±7,8 Bi214 1764,49 15,1 110±18 0,0056±0,0009 0,011 3,431±0,561 34,31±5,61 Tl208 2614,53 36,64 297±20 0,0117±0,0007 0,007 4,745±0,284 47,45±2,84
Từ bảng kết quả trên bảng 3.8 ta thấy trong giới hạn sai số, hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị trong dãy 238U và 232Th cân bằng nhau. Hoạt độ phóng xạ riêng của 238U và 232Th được xác định dựa vào các vạch gamma đặc trưng của các đồng vị có trong bảng 3.8 theo công thức (3.1). Kết quả hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ như sau:
- Hoạt độ phóng xạ riêng của 238U là 33,93 ± 0,94(Bq/kg) - Hoạt độ phóng xạ riêng của 232Th là 48,86 ± 1,29(Bq/kg) - Hoạt độ phóng xạ riêng của 40K lớn 158,02 ± 7,8(Bq/kg)
- Mẫu cũng phát hiện có đồng vị 137Cs với hoạt độ riêng nhỏ 4.85 ± 0.9(Bq/kg)
49
Bảng 3.9. Hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) của mẫu đất ở một số nước trên thế giới. [14]
Tên nước Hoạt độ phóng xạ riêng của đất (Bq/kg)
238U 232Th 40K
Egypt 17 18 320
United States 40 35 370
China 32 41 440
Hong Kong SAR 59 95 530
India 29 64 400
Japan 33 28 310
Iran 28 22 640
Denmark 17 19 460
Belgium 26 27 380
Luxemburg 35 50 620
Switzerland 40 25 370
Bulgaria 45 30 400
Poland 26 21 410
Romania 32 38 490
Greece 25 21 360
Portugal 44 51 840
Spain 32 33 470
Thailand 48 40 400
Worldwide mean 33 36 474
So sánh kết quả thu được với giá trị hoạt độ phóng xạ trung bình trong mẫu đất ở một số nước trên thế giới được cho trong bảng 3.9 ta có thể thấy hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị 238U và 232Th mà luận văn đo được trong mẫu đất tại xã Tân Thành, huyện Lương Sơn, Hòa Bình nằm ở mức trung bình chung của thế giới.
Tương tự như đối với mẫu đất và chè ở khu vực 1, luận văn cũng đã tiến hành phân tích hoạt độ phóng xạ riêng của đất và chè ở hai khu vực còn lại. Bảng 3.9 đưa ra kết quả phân tích hoạt độ phóng xạ riêng ở ba khu vực lấy mẫu.
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hoạt độ phóng xạ riêng (Bq/kg) của một số mẫu đất đá và chè ở ba khu vực.
Đồng vị
Khu vực 1 Khu vực 2 Khu vực 3
Chè Đất Chè Đất Chè Đất
238U 22,86±0,42 33,93±0,94 34,25±0,50 44,53±1,26 20,25±0,50 29,5±0,5
50
232Th 13,15±0,41 48,86±1,29 19,3±0,7 56,9±2,0 21,1±0,9 60,2±1,5
7Be 82,34±1,91 0 84,34±2,01 0 85,0±2,0 0
40K 171,0±2,1 158,02±7,8 210,0±3,1 186,1±8,5 165,0±2,5 150,0±6,8
137Cs 0,46±0,19 4,85±0,91 0,38±0,19 4,1±1,2 0,40+0,15 4,4±1,2 Nhận xét kết quả
Trong cả 3 khu vực đều phát hiện ra 137Cs với hoạt độ cao hơn so với giá trị hoạt độ của 137Cs trung bình trong mẫu đất ở Hà Nội là 1,12 Bq/kg vào những năm 1997 -2000. Điều này được giải thích 137Cs là đồng vị phóng xạ nhân tạo được hình thành từ các vụ thử hạt nhân chủ yếu trong những năm 1960-1970 [5]. Cho đến nay hoạt độ của nó đi cỡ hơn 2 lần. Ngoài ra trong đất đá 137Cs sẽ di chuyển dần xuống lớp đất đá bên dưới làm cho hoạt độ riêng của 137Cs trong đất đá là nhỏ. Ngược lại, tại 3 địa điểm lấy mẫu đều nằm dưới núi đá rộng và thoải. Nếu không bị nước mưa rửa trôi xuống dưới, lượng 137Cs rơi lắng xuống núi đá hiện nay mới giảm đi 3 lần so với lượng 137Cs rơi lắng xuống vào thời kỳ những năm 1970. Điều này cũng có nghĩa trên các vách đá rất có thể còn tồn tại 137Cs, trong mỗi trận mưa, theo nước mưa 137Cs chảy xuống khu vực đất trồng bên dưới chân núi, làm cho nồng độ 137Cs trong các mẫu đất ở đây cao hơn so với giá trị trung bình.
Trong cả 3 mẫu chè đều phát hiện ra 7Be đây là đồng vị có nguồn gốc từ tia vũ trụ. Điều này có nghĩa trong không khí có chứa 7Be. Tuy nhiên, trong tất cả các mẫu đất đều không phát hiện ra 7Be, trong khi đó trong các mẫu lương thực thực phẩm, cây cối tươi đều phát hiện ra 7Be. Điều này chứng tỏ, 7Be có thể đi vào cây cối theo con đường hấp phụ hoặc có thể theo con đường quang hợp? Việc tìm hiểu nguyên nhân 7Be đi vào cây cối nằm ngoài nội dung và khả năng của luận văn chuyên ngành Vật lý nguyên tử.
So sánh hàm lượng của các đồng vị phóng xạ trong đất và trong chè ở ba khu vực, nhận thấy hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ tự nhiên trong đất cao sẽ kéo theo hoạt độ riêng trong chè cao. Tuy nhiên, để có kết luận chính xác về tương quan này cần phải tiến hành nhiều nghiên cứu tại các khu vực khác nhau hơn nữa.
51