Xác định liều hiệu dụng gây bởi phóng xạ gamma chiếu ngoài từ vật liệu xây dựng

Bài viết Xác định liều hiệu dụng gây bởi phóng xạ gamma chiếu ngoài từ vật liệu xây dựng trình bày việc đánh giá liều hiệu dụng chiếu ngoài gây bởi phóng xạ trong vật liệu xây dựng (cát, gạch, xi măng, đá) dựa trên phương pháp bán thực nghiệm và phần mềm ResRad-Build.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định liều hiệu dụng gây bởi phóng xạ gamma chiếu ngoài từ vật liệu xây dựng XÁC ĐỊNH LIỀU HIỆU DỤNG GÂY BỞI PHÓNG XẠ GAMMA CHIẾU NGOÀI TỪ VẬT LIỆU XÂY DỰNG Nguyễn Thị Thanh Nga1, Lê Như Siêu2, Nguyễn Văn Phú2, Trần Đình Khoa2, Nguyễn Kim Thành2, Nguyễn Tống Thanh Hồng2 Tóm tắt: Vật liệu bức xạ tự nhiên là một trong những nguồn chính gây phơi chiếubức xạ đến môi trường và con người. Việc đánh giá liều hiệu dụng chiếu ngoài hàngnăm từ vật liệu xây dựng đến con người đã được thực hiện tại Đồng Nai. Nghiên cứunày trình bày việc đánh giá liều hiệu dụng chiếu ngoài gây bởi phóng xạ trong vật liệuxây dựng (cát, gạch, xi măng, đá) dựa trên phương pháp bán thực nghiệm và phần mềmResRad-Build. Chúng tôi đã thu góp 28 mẫu thuộc 11 quận/huyện trong Đồng Nai vàmẫu này được đo trên hệ phổ kế gamma phông thấp sử dụng đầu dò Germanium siêutinh khiết (HPGe). Hoạt độ phóng xạ của 226Ra, 232Th và 40K được tính với các giá trị lầnlượt là từ 9,2 ± 0,9 đến 100,7 ± 8,5 Bq/kg, từ 10,6 ± 1,3 đến 95,0 ± 4,8 Bq/kg và từ 187± 12 đến 1166 ± 45 Bq/kg. Liều hiệu dụng chiếu ngoài được tính theo phương pháp bánthực nghiệm có giá trị từ 0,66 đến 6,98 mSv/năm, với giá trị trung bình là 2,68 mSv/năm.Bằng phần mềm Resrad-Build, liều hiệu dụng chiếu ngoài gây bởi phóng xạ có trong vậtliệu xây dựng được tính có giá trị trung bình là 2,28 mSv/năm. Kết quả trên chỉ ra rằngcó sự tương quan mạnh mẽ giữa hai phương pháp đánh giá liều hiệu dụng chiếu ngoàigây bởi phóng xạ có trong vật liệu xây dựng và liều hiệu dụng chiếu ngoài tính từ phầnmềm Resrad-Build có giá trị thấp hơn 1,2 lần (xấp xỉ 15%) so với giá trị tính từ phươngpháp bán thực nghiệm. Các giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép của ICRP (3–10mSv/năm). Từ khóa: Liều hiệu dụng chiếu ngoài; Resrad-Build; Vật liệu xây dựng. 1. Mở đầu Con người sống trên mặt đất luôn bị chiếu xạ (bao gồm chiếu xạ ngoài và chiếuxạ trong) bởi các nguồn phóng xạ tự nhiền và nhân tạo với liều trung bình khoảng 2,96mSv/năm; trong đó có đến 2,42 mSv/năm (khoảng 82%) gây ra do các đồng vị phóng xạtự nhiên [1]. Vật liệu xây dựng là một trong những nguồn phơi nhiễm phóng xạ cho cưdân. Vật liệu xây dựng cũng đóng vai trò là chất làm giảm bức xạ từ bức xạ ngoài trời,nhưng chúng lại có thể gây ra liều gamma, liều Radon đáng kể trong nhà, và góp phầnvào liều bức xạ cho cư dân, nếu vật liệu xây dựng được sử dụng có chứa nồng độ phóngxạ tự nhiên cao [2]. Đánh giá độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng, đánh giá liềuhiệu dụng chiếu ngoài đối với con người nhằm giảm thiểu liều hiệu dụng chiếu ngoài,bảo vệ sức khỏe cộng đồng là một vấn đề đã và đang được thế giới quan tâm nghiên cứu.1. ThS., Viện nghiên cứu hạt nhân2. Viện nghiên cứu hạt nhân 55XÁC ĐỊNH LIỀU HIỆU DỤNG GÂY BỞI PHÓNG XẠ GAMMA ... Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu báo cáo quốc tế liên quan đến hàm lượng hạtnhân phóng xạ tự nhiên của vật liệu xây dựng. Các nghiên cứu được thực hiện bởi cácnhà khoa học cho thấy tỷ lệ liều hiệu dụng trong nhà sẽ tăng theo nồng độ phóng xạ tựnhiên trong vật liệu xây dựng [2-5]. Điều khoản 75 của chỉ thị châu Âu 2013/59/euratom [6] đặt ra mức tham chiếu 1mSv/năm cho tiếp xúc chiếu xạ ngoài trong nhà do vật liệu xây dựng, trong đó yêu cầucác quốc gia thành viên sử dụng chỉ số hoạt độ bức xạ (I) để xác định sự phơi nhiễm bứcxạ do vật liệu xây dựng vượt quá mức giới hạn. Chỉ số I này được định nghĩa là tổngtrọng số hoạt độ của 232Th, 226Ra và 40K. Với các lý do trên, bài báo được đưa ra nhằm tính toán hoạt độ riêng của các đồngvị phóng xạ, suất xả Radon từ vật liệu xây dựng. Từ đó xác định liều hiệu dụng chiếungoài gây bởi phóng xạ gamma từ vật liệu xây dựng qua phương pháp bán thực nghiệmvà phương pháp mô hình. 2. Nội dung 2.1. Thu góp và xử lý mẫu Tiến hành thu góp 28 mẫu vật liệu xây dựng các loại. Mẫu được thu góp tại các mỏcát, đá và mua tại các cửa hàng bán vật liệu xây dựng và trang trí nội thất trên địa bàn tỉnhĐồng Nai. Mẫu sau khi thu góp được đóng gói theo quy chuẩn và vận chuyển về phòngthí nghiệm để tiến hành các công việc tiếp theo. Lấy khoảng 3,5 kg/mẫu vật liệu xây dựng, đem nghiền mịn trên máy nghiềnPulverisette 6 đến kích thước hạt < 20 µm (trừ các mẫu cát, xi măng, vôi bột và thạchcao). Sau đó, lấy ra khoảng > 200 g mẫu đã nghiền mịn; đóng vào hộp đo nhựa, hình trụ(đường kính: 60 mm) đến độ cao 40mm; sau đó nhốt kín mẫu dùng paraphin và chờ đotrên hệ phổ kế gamma phông thấp theo phương pháp nhốt mẫu dùng paraphin. 2.2. Phần mềm ResRad-Build ResRad-Build là một phần mềm được phát triển bởi Phòng thí nghiệm quốc giaArgone Hoa Kỳ để đánh giá liều phóng xạ từ các tòa nhà do sự lưu trú của chất phóng xạvà đánh giá liều phát sinh của một cá nhân làm việc hoặc sống trong tòa nhà bị ô nhiễmphóng xạ. Mã nguồn này có thể cho phép ...