Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường

Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường sau đây gồm có 3 chương. Cụ thể, chương 1 - Giới thiệu tổng quan về các vấn đề liên quan đến đề tài; chương 2 - Trình bày về Hệ thống thông tin địa lý (GIS); chương 3 - Trình bày ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phóng xạ, phân tích kết quả bản đồ suất liều do đề tài thực hiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ  BÙI MINH LỘC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Vật lý hạt nhân Người hướng dẫn khoa học: TS. THÁI KHẮC ĐỊNH ThS. TRẦN TUẤN TÚ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2009 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em đã nhận được nhiều sự quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ của bố mẹ, thầy cô và các bạn. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến: Thầy Thái Khắc Định và thầy Trần Tuấn Tú đã hướng dẫn chuyên môn, động viên và cung cấp các thiết bị cần thiết giúp em thực hiện luận văn này. Quý thầy, cô khoa Vật lý, trường Đại học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức trong suốt những năm qua để em tự tin khi thực hiện đề tài. Anh Phạm Đặng Mạnh Hồng Luân đã hướng dẫn cách sử dụng các phần mềm dùng trong luận văn. Cảm ơn gia đình đã luôn động viên và ủng hộ con hoàn thành luận văn này trong điều kiện tốt nhất. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài, mục tiêu đề tài Các hoạt động của con người (Công nghiệp hóa, đô thị hóa, thăm dò, khai thác, chế biến tài nguyên thiên nhiên...) ngày càng tác động mạnh mẽ đến môi trường. Vì thế mối quan tâm của Khoa học và Công nghệ trong nghiên cứu và kiểm soát chất lượng môi trường ngày càng lớn. Phóng xạ môi trường là một trong những chỉ số chất lượng môi trường quan trọng, được xã hội đặc biệt quan tâm vì những tác động của tia phóng xạ lên cơ thể tuy không nhận biết được bằng các giác quan nhưng rất phức tạp, để lại những hậu quả tức thời và lâu dài. Nghiên cứu, kiểm soát phóng xạ môi trường bắt đầu bằng việc xác định hoạt độ của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên và nhân tạo trên một vùng quan tâm. Dựa trên các số liệu đo đạc, chúng ta có thể xây dựng một bản đồ thể hiện phông phóng xạ của vùng. Việc thu nhận, lưu trữ, phân tích khối dữ liệu lớn liên quan đến vấn đề này (bao gồm thông tin địa lý và thông tin về phóng xạ) đòi hỏi một công nghệ tiên tiến để giúp con người tiết kiệm công sức, thời gian, kinh phí. Ngày nay thông tin địa lý được số hóa nhờ khoa học máy tính làm cho hiệu quả thông tin đạt một tầm cao mới và công nghệ GIS trở thành một công cụ hữu ích phục vụ cho vấn đề xây dựng bản đồ phông phóng xạ. Đề tài “Ứng dụng kỹ thuật GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường” mô tả các bước vẽ bản đồ phóng xạ bằng phần mềm MAPINFO 9.0 kết hợp với Surfer 8.0 thông qua việc vẽ bản đồ thể hiện số đo suất liều tại thành phố Biên Hòa. Sau khi có bản đồ, đề tài sẽ đánh giá việc lấy mẫu và phân tích vấn đề vẽ bản đồ phóng xạ. Đề tài gồm ba chương: Chương I : Giới thiệu tổng quan về các vấn đề liên quan đến đề tài. Chương II : Trình bày về Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Chương III : Trình bày ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phóng xạ, phân tích kết quả bản đồ suất liều do đề tài thực hiện. Và kết luận, đề xuất giải pháp, khuyến nghị. 2. Mục đích nghiên cứu Vấn đề vẽ bản đồ phông phóng xạ môi trường rất rộng lớn và chuyên sâu, bao gồm nhiều qui trình. Công việc cuối cùng là truyền đạt thông tin đến người sử dụng qua bản đồ mô tả phông phóng xạ một cách trực quan. Vì vậy mục đích nghiên cứu chính của đề tài là tiếp cận công nghệ GIS nhằm sử dụng để xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường, mô tả trực quan phông phóng xạ trong khu vực. Bản đồ được xây dựng với GIS sẽ có những ưu điểm vượt trội so với bản đồ giấy thông thường. Trong quá trình thực hiện, đề tài thu thập số đo suất liều tại thành phố Biên Hòa và vẽ bản đồ suất liều của thành phố này. Qua đó sẽ tìm các điểm có phóng xạ cao bất thường trên địa bàn thành phố. Việc xây dựng bản đồ suất liều giúp minh họa việc vẽ bản đồ phông phóng xạ môi trường. 3. Giới hạn nghiên cứu Việc xây dựng bản đồ phóng xạ đòi hỏi yêu cầu cao về thời gian, kinh phí, thiết bị và nhân lực nên đề tài này chỉ vẽ bản đồ thể hiện số đo suất liều phóng xạ, gọi tắt là bản đồ suất liều phóng xạ, tập trung tại trung tâm thành phố Biên Hòa, nơi có hệ thống giao thông phát triển và mật độ dân cư đông. Bản đồ suất liều có thể được xem là một phần đơn giản của bản đồ phông phóng xạ. Đặc điểm của bản đồ suất liều là đơn giản trong việc lấy mẫu và có thể được dùng để khảo sát sơ bộ mức phông thiên nhiên tại vùng nghiên cứu. 4. Phương pháp nghiên cứu Số đo suất liều phóng xạ tại thành phố Biên Hòa được dùng làm số liệu vẽ bản đồ suất liều, qua đó sẽ minh họa việc vẽ bản đồ phông phóng xạ môi trường. Việc đo suất liều được tiến hành bằng máy đo liều cầm tay Inspector và dùng máy định vị toàn cầu (GPS) Garmin để xác định tọa độ của điểm cần đo. Vị trí lấy mẫu được chọn một cách ngẫu nhiên sao cho phân bố tương đối đồng đều tại trung tâm thành phố. Các số liệu thu thập được đưa vào phần mềm máy tính. Sau đó sử dụng phần mềm Surfer 8.0 để nội suy và phần mềm Mapinfo 9.0 vẽ bản đồ suất liều. Một số chỉnh sửa sẽ được thực hiện trên các phần mềm bổ sung khác. Việc đánh giá mức phông phóng xạ dựa trên các tiêu chuẩn của Việt Nam và cũng là tiêu chuẩn của Cơ quan Năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA). CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ PHÓNG XẠ I.1. Các đơn vị đo lường thường dùng trong An toàn bức xạ Thực nghiệm cho thấy tác dụng sinh học của tia phóng xạ phụ thuộc chủ yếu vào lượng năng lượng tia phóng xạ truyền cho vật chất. Lượng năng lượng này phụ thuộc năng lượng và loại tia phóng xạ, thời gian chiếu và tính chất của vật bị chiếu xạ. Trong thực tế, để đo tác dụng của bức xạ ion hóa người ta phân biệt liều chiếu và liều hấp thụ. Liều chiếu (Exposure dose), kí hiệu X, là tỉ số giữa giá trị tu ...