Đánh giá liều phóng xạ tích luỹ tại động Phong Nha và động Thiên Đường thuộc tỉnh Quảng Bình

Bài viết Đánh giá liều phóng xạ tích luỹ tại động Phong Nha và động Thiên Đường thuộc tỉnh Quảng Bình trình bày quy trình chế tạo liều kế CaSO4:Tm và các kết quả đánh giá liều phóng xạ tích lũy môi trường lòng đất trong một số hang động vùng Phong Nha - Kẻ Bàng bằng liều kế này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá liều phóng xạ tích luỹ tại động Phong Nha và động Thiên Đường thuộc tỉnh Quảng Bình Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 ĐÁNH GIÁ LIỀU PHÓNG XẠ TÍCH LUỸ TẠI ĐỘNG PHONG NHA VÀ ĐỘNG THIÊN ĐƯỜNG THUỘC TỈNH QUẢNG BÌNH Phan Văn Độ Trường Đại học Thủy lợi, email: dupt@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG chế tạo gồm 3 bước: (1) tái kết tinh được thực hiện ở 280 oC; (2) nung thiêu kết để có được sản Trong tự nhiên luôn tồn tại các bức xạ phẩm bột ở 700 oC; (3) ủ để ổn định cấu trúc ở (đến từ vũ trụ, từ không khí, hoặc từ các 400 oC. Các phép đo nhiệt phát quang (TL) khoáng vật trong lòng đất) gây hại cho con được thực hiện trên hệ máy Harshaw D3500. người. Trung bình hàng năm, mỗi người nhận liều phóng xạ tổng cộng khoảng 2,4 mSv từ 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU bức xạ tự nhiên [1,2]. Liều tích lũy này trong giới hạn cho phép và không ảnh hưởng đến 3.1. Kết quả chế tạo mẫu sức khỏe con người. Tuy nhiên, nếu liều tích Sử dụng quy trình như đã trình bày trong lũy vượt quá ngưỡng cho phép, sức khỏe con mục 2, chúng tôi thu được sản phẩm là các người sẽ bị ảnh hưởng. Tại Việt Nam, hệ mẫu bột màu trắng. Các mẫu được ép thành thống hang động vùng Phong Nha - Kẻ Bàng các viên hình trụ có bề dày khoảng 1 mm, chủ yếu là địa hình Karst với các đới đứt gãy đường kính trong khoảng 2 đến 10 mm (xem địa chất bị xâm thực hàng triệu năm. Thông góc phải của Hình 1). qua các đới đứt gãy này, các bức xạ ion hóa được phát ra từ các chất phóng xạ (tồn tại trong trầm tích hoặc trong đá) có có thể thoát ra ngoài. Hệ thống hang động này là địa điểm du lịch nổi tiếng. Hàng năm có hàng trăm ngàn lượt khách tham quan các hang động vùng Phong Nha - Kẻ Bàng. Như vậy, việc xác định liều phóng xạ từ đất là một trong những nội dung quan trọng góp phần xây dựng ngành du lịch xanh - sạch tại đây. Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của CaSO4 :Tm Trong bài báo này chúng tôi trình bày quy trình chế tạo liều kế CaSO4:Tm và các kết Sau khi chế tạo, mẫu đã được kiểm tra cấu quả đánh giá liều phóng xạ tích lũy môi trúc bằng phép đo nhiễu xạ tia X. Kết quả trường lòng đất trong một số hang động vùng nhiễu xạ ở Hình 1 cho thấy sản phẩm thu Phong Nha - Kẻ Bàng bằng liều kế này. được là đơn pha, sạch, không lẫn các tạp lạ, đây là điều kiện đảm bảo tính ổn định của 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU liều kế khi sử dụng Phương pháp thực nghiệm được sử dụng để 3.2. Đường nhiệt phát quang tích phân thực hiện các nội dụng nghiên cứu, trong đó liều kế CaSO4:Tm được chế tạo từ các tiền chất Đường cong nhiệt phát quang (TL) tích CaSO4, H2SO4, Tm2O3 và nước cất. Quy trình phân của CaSO4:Tm được đo trong vùng 235 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 nhiệt độ từ 50 đến 400 oC, trước khi đo mẫu được chiếu bởi bức xạ gamma. Kết quả đo được trình bày trên Hình 2. Hình 3. Kết quả kiểm tra độ chính xác riêng qua 10 lần đọc TL trên một lô mẫu 3.4. Đánh giá độ suy giảm tín hiệu TL Hình 2. Đường TL tích phân của CaSO4:Tm Đường TL tích phân của CaSO4:Tm có cấu trúc đơn giản với một đỉnh mạnh tại 210 oC và hai đỉnh nhỏ tại 75 oC và 105 oC có phần chân chồng lấn nhau. Đỉnh TL tại 210 oC suy giảm chậm nên rất thuận lợi cho ứng dụng đo liều phóng xạ, các đỉnh tại nhiệt độ thấp thường bị suy giảm rất nhanh [3]. 3.3. Đánh giá độ chính xác riêng Hình 4. Sự suy giảm tín hiệu TL theo thời Thông số quan trọng ảnh hưởng rất lớn gian lưu giữ mẫu ở nhiệt độ phòng đến độ tin cậy của kết quả nghiên cứu là độ Độ ổn định lưu giữ tín hiệu theo thời gian chính xác riêng (hay độ đồng nhất) của các là một thông số không thể thiếu và mang tính liều kế [3]. Để đánh giá đúng độ chính xác quyết định đến độ chính xác trong các phép riêng thì các mẫu xác định cần được lấy ngẫu đọc liều. Vì vậy tiêu chuẩn để có một liều kế nhiên trong một lô sản phẩm, sau đó chiếu tốt phải có độ suy hao của tín hiệu TL theo cùng một liều và điều kiện đọc liều hoàn toàn thời gian cất giữ mẫu sau khi đã chiếu xạ giống nhau. Độ đồng nhất thường được thực phải nhỏ và có quy luật rõ rệt. Trong thực hiện bằng 10 phép đọc liều của 10 mẫu ngẫu nghiệm này, các mẫu được chiếu xạ với cùng nhiên trong cùng một lô sản phẩm, nếu độ một liều và được bảo quản với cùng điều lệch chuẩn của 10 phép đo này trong khoảng kiện. Sau mỗi tháng, chúng tôi thực hiện 2 % trở xuống thì cả liều kế và hệ thống đọc phép đo TL cho một mẫu. Kết quả đo được liều được chấp nhận trong ứng dụng [1]. trình bày trong Hình 4. Có thể thấy rằng độ Trong trường hợp của chúng tôi, kết quả suy hao tín hiệu xảy ra khá lớn ở 2 tháng đầu của 10 phép đo xác định độ đồng nhất của lô 4,5% còn các tháng sau đó chỉ cỡ 2,0% và mẫu này thể hiện trên Hình 3. Trên cơ sở đó tuyến tính theo thời gian. Quy luật suy giảm ta xác định được độ lệch chuẩn trung bình tín hiệu TL theo thời gian sẽ là một thông số vào cỡ 1,95 % (liều kế thương mai TLD-900 để hiệu chỉnh chính xác kết quả đo liều. Do do hãng HARSHAW chế tạo có độ lệch thời gian khảo sát còn ngắn, các đ ...