- TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------. - XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ RIÊNG CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ PHÓNG XẠ TRONG. - KHÔNG KHÍ TẠI HÀ NỘI NĂM 2013. - TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ………...…9. - Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG. - Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên……….10. - Các chất ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo………11. - TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM CÓ TRONG KHÔNG KHÍ………12. - Tác hại của các chất ô nhiễm có trong không khí………...…13. - Tác hại của các chất phóng xạ có trong không khí……….14. - TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM.………..………..…18. - Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí trên Thế Giới………....…19. - Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí ở Việt Nam………20. - XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ THEO PHƢƠNG PHÁP PHỔ GAMMA………..……….22. - Xác định hoạt độ phóng xạ theo phƣơng pháp phổ gamma…………24. - Xác định hoạt độ phóng xạ của các chất trên phin lọc……….36. - XÂY DỰNG ĐƢỜNG CONG HIỆU SUẤT GHI VỚI MẪU SOL KHÍ..…42. - KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ RIÊNG CỦA MỘT SỐ CHẤT PHÓNG XẠ TRONG KHÔNG KHÍ TẠI HÀ NỘI NĂM. - Bảng 1.1 Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí. - Bảng 1.2 Mức độ ảnh hƣởng của liều chiếu khác nhau vào các khu vực khác nhau.. - Bảng 1.3 Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong các bộ phận của cơ thể con ngƣời.. - Bảng 1.4 Liều lƣợng phóng xạ vào phổi tính trung bình trong 1 năm từ các nguồn chiếu xạ khác nhau.. - Bảng 1.5 Liều cực đại cho phép đối với một số cơ quan trong cơ thể ngƣời. - 4 Bảng 2.1 Năng lƣợng và hệ số phân nhánh của một số vạch gamma đặc trƣng. - Bảng 2.2 Các đỉnh gamma có cƣờng độ mạnh nhất do các đồng vị phóng xạ tự nhiên phát ra.. - Bảng 3.1 Một số thông số của mẫu khí. - Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và tốc độ đếm của các bức xạ gamma đƣợc chọn để tính hiệu suất ghi của mẫu chuẩn. - Bảng 3.3 Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và tốc độ đếm phông tại các đỉnh bức xạ gamma đặc trƣng. - Bảng 3.4 Kết quả tính toán hiệu suất ghi của đỉnh năng lƣợng của các bức xạ gamma. - Bảng 3.5 Hệ số khớp hàm tƣơng ứng. - Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần, tốc độ đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ trong mẫu MT1.. - Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần, tốc độ đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ trong mẫu MT2. - Bảng 3.8 Hoạt độ riêng của 7 Be trong hai mẫu sol khí MT1 và MT2. - Kết quả hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong 12 mẫu MT1, MT2, MT3, MT4, MT5,MT6, MT7, MT8, MT9, MT10, MT11, MT12. - Phổ gamma của mẫu sol khí MT1 đo trên hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC thuộc Bộ môn Vật lý Hạt nhân Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên. - Phổ gamma của mẫu sol khí MT2 đo trên hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC thuộc Bộ môn Vật lý Hạt nhân Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên. - Bùi Văn Loát – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả tiến hành đo và xử lí các kết quả hoạt độ phóng xạ trong các mẫu mà luận văn đã tiến hành thực hiện. - Cán bộ Viện hóa học môi trƣờng quân sự - Bộ tƣ lệnh quân sự đã giúp đỡ tác giả tiến hành thu thập, xử lý, tạo tiêu bản đo và tiến hành đo một số mẫu. - Các cán bộ giảng viên bộ môn vật lý hạt nhân – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên cũng đã đóng góp nhiều ý kiến để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.. - Tác giả mong muốn nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp, các nhà nghiên cứu và bạn đọc để luận văn ngày càng hoàn thiện hơn và đóng góp đƣợc vào các công tác nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực tác giả nghiên cứu.. - Trong hệ thống sự sống của quần thể sinh vật trên Trái Đất, không khí là nhân tố quan trọng không thể thiếu. - Nhƣng ngày nay, không khí đang ô nhiễm trầm trọng, những tác. - 7 hại của ô nhiễm không khí đang ảnh hƣởng rất lớn tới sức khỏe của toàn bộ hệ sinh thái, trong đó có loài ngƣời chúng ta.. - Công tác bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ nguồn không khí đã và đang đƣợc cấp bách triển khai hơn bao giờ hết. - Mặc dù vậy, môi trƣờng không khí ở nƣớc ta vẫn đang tồn tại dấu hiệu đáng lo ngại. - Ngày nay, rất nhiều các hoạt động gây ô nhiễm diễn ra và thải vào môi trƣờng một lƣợng lớn bụi khí, trong đó có cả bụi phóng xạ.. - Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra [2,3,9] trong nƣớc, không khí, thƣ̣c vâ ̣t, đô ̣ng vâ ̣t và cơ thể con ngƣời đều chứa các đồng v ị phóng xạ . - Khi nghiên cƣ́u đánh giá liều chiếu hàng năm đến con ngƣời , không khí đóng vai trò không hề nhỏ. - Không khí là một trong những điều kiện quyết định sự tồn tại của động thực vật trên trái đất trong đó có con ngƣời vì vậy việc không khí có chứa các chất phóng xạ có sự ảnh hƣởng vô cùng lớn đến đời sống của con ngƣời. - Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên cũng nhƣ các nguyên tố phóng xạ nhân tạo có trong không khí là nguyên nhân quan trọng gây ra chiếu xa ̣ trong cũng nhƣ chiếu xa ̣ ngoài cho con ngƣời.. - Vì vậy Hoạt độ Radon trong môi trƣờng rất đƣợc quan tâm. - Cùng với các đồng vị phóng xạ trong không khí Radon và sản phẩm con cháu của nó là nguồn gốc chủ yếu gây ra bức xạ chiếu trong theo con đƣờng hô hấp, ăn uống.. - Nguyên tố phóng xạ tự nhiên có rất sớm, có thể cùng tuổi với vũ trụ. - Các chất phóng xạ tự nhiên này gồm các hạt nhân trong các chuỗi uranium (U), thorium (Th) kali (K) và các hạt nhân beli (Be. - Vì thế mà trong không khí cũng chứa một lƣợng phóng xạ tự nhiên nhất định. - Ngày này nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật mà đời sống của con ngƣời ngày càng đƣợc nâng cao nhƣng kèm theo đó là sự ô nhiễm môi trƣờng ngày càng lớn, đặc biệt là sự ô nhiễm phóng xạ trong không khí.. - Hiện nay ngày càng có nhiều nguồn phóng xạ thải ra không khí đặc biệt là các nguồn phóng xạ nhân tạo. - các hoạt động khai thác quặng hay sự phát triển của ngành năng lƣợng hạt nhân mà nguy cơ ô nhiễm phóng xạ trở nên cấp thiết và nguy hiểm, đặc biệt các sự cố hạt nhân xảy ra tại nhật bản đã khiến cho tất cả các nƣớc phải quan tâm hơn nữa đến ô nhiễm phóng xạ đặc biệt là ô nhiễm phóng xạ trong không khí.. - 8 Nghiên cƣ́u các nhân phóng xa ̣ có trong môi trƣờng không khí không nhƣ̃ng thu thâ ̣p các số liệu để đánh giá ảnh hƣởng của chúng đến sức khỏe con ngƣời mà còn có thể sử dụng chúng nhƣ những chất đánh dấu tự nhiên để nghiên cứu quá trình bi ến đổi của môi trƣờng . - Do đă ̣c điểm phổ bƣ́c xa ̣ gam ma của các đồng vị phóng xạ phát ra là gián đoạn , có năng lƣơ ̣ng hoàn toàn đă ̣c trƣng cho đồng vi ̣ phóng xa ̣ đo. - Đồng thời bức xạ gamma có khả năng đâm xuyên lớn nên trong đi ̣a chất cũng nhƣ trong đi ̣a vâ ̣t lý môi trƣờng khi nghiên cƣ́u đánh giá các nguyên tố phóng xạ trong không khí thƣờng dùng phƣơng pháp phổ gamma . - có mẫu không khí. - Độ chính xác c ủa các phép đo hoạt độ phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ quá trình lấy mẫu và sử lý mẫu , quá trình đo phổ gamma mẫu phân tích xác định diện tích đỉnh hấp thu ̣ toàn phần, đo mẫu chuẩn và xây dƣ̣ng đƣờng cong hiê ̣u suất ghi . - Sol khí – một dạng bụi khí lơ lửng là một trong những chất gây ô nhiễm ảnh hƣởng rất lớn tới sức khỏe con ngƣời. - Trong hƣớng nghiên cứu nhiễm bẩn phóng xạ môi trƣờng, hƣớng nghiên cứu hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ trong không khí cũng đƣợc quan tâm thích đáng.. - Đặc biệt ở Trung tâm Công nghệ Môi trƣờng, Viện Hóa học Quân sự có trạm nghiên cứu độ phóng xạ trong không khí nhằm phát hiện các sự cố hạt nhân. - Về mă ̣t lý thuyết , bản Luận văn có nhiệm vụ đánh giá phân tích t ổng quan quá trình gây ô nhiễm, trong đó có ô nhiễm phóng xạ trong không khí, tìm hiểu cơ cở vật lý , phƣơng pháp và kỹ thuật thực nghiệm xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số đồng vị phóng xạ trong không khí, cụ thể là các đồng vị phóng xạ tự nhiên nhƣ U, Rn, Th, K....và một vài. - Về thƣ̣c nghiê ̣m tiến hành xây dƣ̣ng đƣờng cong hiê ̣u suất ghi ƣ́ng với đỉnh hấp thu ̣ toàn phần tƣơng ứng với mẫu khí và tiến hành phân tích hoạt độ phóng xạ riêng của mô ̣t số mẫu không khí tại Hà Nội. - Bản Luận văn với tên gọi “ Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong không khí tại Hà Nội năm 2013 ” dài 59 trang gồm 9 hình ve. - Tổng quan về ô nhiễm không khí.. - CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ.. - Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. - Cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật, tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh kéo theo sự ô nhiễm môi trƣờng ngày càng trở nên cấp thiết và vƣợt quá giới hạn của quá trình tự làm sạch trong tự nhiên.. - Trong không khí lúc này xuất hiện chất lạ, tỏa mùi hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, có mặt của các chất độc hại trong không khí ảnh hƣởng cho sức khỏe của con ngƣời. - Các chất ô nhiễm này có thể tồn tại ở dạng khí, dạng hơi hoặc dạng sol khí và có mặt ở khắp mọi nơi.. - Trong những thập kỷ gần đây, Hà Nội đang phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trƣờng, trong đó có môi trƣờng không khí. - Đó cũng là hệ quả của sự gia tăng dân số, gia tăng đột biến của các phƣơng tiện giao thông (ôtô, xe máy. - Theo các báo cáo hiện trạng môi trƣờng hàng năm cho thấy: Nồng độ của các chất ô nhiễm ở các khu công nghiệp, các trục đƣờng giao thông hầu nhƣ đều vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép (TCCP) nhƣ bụi vƣợt quá từ 2 - 4 lần và các chất ô nhiễm nhƣ CO2, CO, SO2, NOx,… cũng đều vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép. - Do đó việc đƣa ra những định hƣớng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng không khí trong giai đoạn hiện nay là cần thiết. - 10 tình trạng ô nhiễm môi trƣờng không khí do bụi trên địa bàn thành phố Hà Nội đã đƣợc các nhà khoa học cảnh báo là đang ở mức “báo động đỏ”. - Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí ta có thể phân thành 2 loại: Có nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo.. - Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên. - Núi lửa hoạt động phun ra một lƣợng nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu sunfua, metan…Không khí chứa bụi lan tỏa đi rất xa để lại ô nhiễm trong môi trƣờng gây hậu quả nặng nề và lâu dài.. - Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra lan truyền đi những bụi khí, khói, các hidrocacbon không cháy, khí SO₂ , CO…. - Bão bụi gây nên gió mạnh và bão, nƣớc biển bốc hơi cuốn bụi hay những bụi muối lan truyền vào không khí.. - Trong lòng đất có một số khoáng sản mang tính phóng xạ. - Khi các chất phóng xạ này có mặt trong môi trƣờng không khí với cƣờng độ mạnh chúng gây nguy hiểm cho con ngƣời.. - 11 Sự thâm nhập của các hạt vật chất nhỏ bé với kích thƣớc thay đổi chỉ từ vài centimet đến vài micromet của các nguyên tố : Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Cr, Fe, Co, Ni từ các thiên thạch, đám mây cũng là một trong những nguyên nhân góp phần gây ô nhiễm không khí.. - Các chất ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo. - Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhƣng chủ yếu là từ các chất thải của các hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hoạt động của các phƣơng tiện giao thông, nguồn ô nhiễm do:. - Quá trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc đi qua các ống khói của các nhà máy vào không khí.. - Các ngành công nghiệp chủ yếu gây ô nhiễm không khí bao gồm: Nhiệt điện, Vật liệu xây dựng. - Có thể tóm tắt nguồn gốc và các chất ô nhiễm không khí trong bảng dƣới đây Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí. - Nhƣ vậy, một lƣợng lớn chất phóng xạ từ các bụi đất, từ công nghệ hạt nhân đã đi vào không khí gây ra nhiễm bẩn phóng xạ trong không khí.. - Nguồn gốc Các chất ô nhiễm. - Công nghiệp hạt nhân. - 12 Trong các đồng vị phóng xạ trong không khí thì các đồng vị phóng xạ radon đƣợc tạo thành trong các dãy phóng xạ U 238 , U 235 , Th 232 có trong đất đá và vật liệu xây dựng. - Khi đƣợc tạo thành chúng có thể ở trạng thái tự do bay vào không khí gây ra tính phóng xạ bụi không khí.. - TS.Trịnh Văn Giáp (2011), “Điều tra khảo sát để xây dựng cơ sở dữ liệu phông phóng xạ môi trƣờng trên lãnh thổ đất liền giai đoạn 2009-2011. - Ngô Quang Huy (2007), Phóng xạ tự nhiên, Trung tâm Hạt nhân Tp