XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ 238U, 232Th VÀ 40K TRONG CÁC MẪU PHÂN BÓN BẰNG HỆ PHỔ KẾ GAMMA HPGe

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn đến cha mẹ và mọi người trong gia đình luôn tạo điều
kiện, động viên và giúp đỡ em.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Lê Công Hảo, người đã tận
tình giảng dạy và hướng dẫn em suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS. Châu Văn Tạo đã có những nhận xét và
góp ý quý giá giúp khóa luận của em được hoàn thiện.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô và các anh chị cán bộ trẻ bộ môn
Vật lý Hạt nhân – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM, đã giúp đỡ và tạo
điều kiện để em thực hiện khóa luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy phản biện ThS. Huỳnh Đình Chương đã dành
thời gian đọc và đóng góp ý kiến cho khóa luận này được hoàn chỉnh.
Cảm ơn tất cả các bạn của lớp 10VLHN đã luôn bên cạnh tôi những lúc khó
khăn, cùng tôi chia sẻ, trao đổi kiến thức trong suốt quá trình làm khóa luận.

TP.Hồ Chí Minh-2014
Đạo Văn Dũng






- 1 -
TỔNG QUAN
1. Đặt vấn đề
Thế giới chúng ta đang sống có chứa rất nhiều đồng vị phóng xạ, các đồng vị
phóng xạ này đã tồn tại ngay từ khi Trái đất hình thành. Phông phóng xạ tự nhiên
được sinh ra bởi các đồng vị phóng xạ chứa trong đất, nước, không khí, thực
phẩm…và ở ngay trong cơ thể của chúng ta.

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh m của ngành kỹ thuật hạt nhân đã
mang lại nhiều ứng dụng vô cùng thiết thực phục vụ cho đời sống con người. Tuy
nhiên bên cạnh những đóng góp đó, những ứng dụng này đã thải vào môi trường
sống của chúng ta một lượng chất phóng xạ đáng kể làm tăng phông nền phóng xạ
trong tự nhiên. Đó chính là các nguồn phóng xạ nhân tạo. Từ các vụ nổ nhà máy
điện hạt nhân đến hàng loạt các vụ thử nghiệm vũ khí nguyên tử đã để lại nhiều
vùng đất chết trên Trái đất. Ở những nơi này hàm lượng đồng vị phóng xạ rất lớn
ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và sức khỏe của con người.
Hiện nay có trên 60 đồng vị phóng xạ được tìm thấy trong tự nhiên cùng một
số đồng vị phóng xạ nhân tạo từ các vụ nổ hạt nhân, nhà máy điện hạt nhân. Mc dù
lượng phóng xạ này phân bố khác nhau ở nhiều nơi trên Trái Đất, nhưng nó cũng
ảnh hưởng ít nhiều tới môi trường xung quanh đc biệt là sức khỏe của con người.
Do đó, vấn đề nghiên cứu và đánh giá mức độ ảnh hưởng của chất phóng xạ trong
tự nhiên là hết sức cần thiết.
Trong tự nhiên, phổ biến nhất là đồng vị phóng xạ kali (
40
K), sự hiện diện
của nó có nhiều trong: rau, hoa quả và cơ thể con người. Bên cạnh đó cũng có một
số hạt nhân phóng xạ tự nhiên khác ảnh hưởng tới sức khỏe của chúng ta nằm trong
thực phẩm và một số sản phẩm khác mà chúng ta tiếp xúc. Trong đó, sự tiếp xúc với
phóng xạ trong việc sử dụng phân bón hóa học cũng là một vấn đề cần quan tâm.
Nông nghiệp là ngành kinh tế lâu đời, một số sản phẩm của ngành này là
nguồn lương thực, thực phẩm chính của chúng ta. Để đảm bảo đáp ứng nhu cầu về
lương thực, thực phẩm cho sự tồn tại, việc sử dụng phân bón hóa học là điều tất yếu
để cải thiện đất đai, tăng năng suất. Khi khai thác và sử dụng phân bón các hạt nhân
- 2 -
phóng xạ tồn tại bên trong s được phát tán trong tự nhiên và trở thành nguồn phóng
xạ. Hiện tượng này có thể dẫn đến khả năng nhiễm phóng xạ do tiếp xúc bên ngoài
trong thời gian cư trú tại các trang trại và tiếp xúc bên trong thông qua tiêu hóa phải
thực phẩm trồng trên đất và do hít phải trực tiếp các bụi lơ lửng từ máy móc nông

nghiệp và gió [10], [15].
Quá trình khai thác qung phốt phát và sản xuất các loại phân bón có chứa
uranium là cách thức mà các công nhân, cộng đồng và môi trường tiếp xúc với liều
lượng nâng cao của bức xạ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, các ảnh hưởng
này thông qua việc tiêu hóa thức ăn thực phẩm cây trồng và do tiếp xúc trực tiếp, hít
phải các bụi khí lơ lửng trong phân bón. Trong quá trình xử lý, đóng gói và vận
chuyển phân bón, một số công nhân có thể nhận được do tiếp xúc với bên ngoài ở
mức liều lượng lên đến 0,8 (µGy/h) [14]. Do đó, khi sản xuất và sử dụng phân bón
lâu dài thì hàm lượng phóng xạ tăng nên chúng ta cần phải đánh giá mức ảnh hưởng
tới sức khỏe con người.
Từ những khảo sát trên, đề tài “ Xác định hoạt độ
238
U,
232
Th và
40
K trong
các mẫu phân bón bằng hệ phổ kế gamma HPGe ”, được thực hiện nhằm mục
đích xác định hoạt độ phóng xạ của các đồng vị
238
U,
232
Th,
40
K trong một số mẫu
phân bón ở Việt Nam, xác định suất liều hấp thụ, hoạt độ radium tương đương, liều
hiệu dụng và chỉ số nguy hiểm bức xạ ngoài. Góp phần cung cấp một bộ dữ liệu
hoạt độ phóng xạ
238
U,

232
Th và
40
K ban đầu. Từ đó đánh giá mức độ ảnh hưởng chủ
yếu của chúng lên sức khỏe con người và đề xuất các biện pháp về an toàn bức xạ
có liên quan để giảm những tác động có hại của chúng.
Với mục đích trên, nội dung luận văn được trình bày gồm hai phần:
 Phần mở đầu: trình bày mục đích nghiên cứu, đối tượng và phương
pháp nghiên cứu.
 Phần nội dung: gồm ba chương như sau:
Chương 1 - Trình bày tổng quan về vấn đề nghiên cứu: tình hình sử dụng
phân bón hóa học trong và ngoài nước, các nguồn phóng xạ tự nhiên, nhân tạo và sự
- 3 -
phân bố của chúng trong phân bón hóa học, sự ảnh hưởng của chúng tới sức khỏe
con người và môi trường.
Chương 2 - Trình bày về hệ phổ kế HPGe và phương pháp xác định hoạt độ
các đồng vị phóng xạ
238
U,
232
Th và
40
K.
Chương 3 - Thực nghiệm và kết quả.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
 Đối tượng:
Khóa luận này được tiến hành dựa trên việc đo đạc phóng xạ trong một số mẫu
phân bón hóa học ở Việt Nam.
 Phương pháp nghiên cứu:
Lấy mẫu phân bón, đo hoạt độ riêng theo đơn vị Bq/kg. Các nhân

238
U,
232
Th
và
40
K được đo thông qua trung bình hoạt độ riêng của các đồng vị con:
214
Pb,
214
Bi,
214
I (cho
238
U);
212
Pb,
214
Ac (cho
232
Th);
40
K. Từ hoạt độ riêng này tính toán được
liều chiếu ngoài thông qua hoạt độ radium tương đương (Ra
eq
).
Khóa luận này sử dụng hệ phổ kế gamma phông thấp của Bộ môn Vật lý Hạt
nhân, trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh với cách làm như
sau: khảo sát thực tế, lấy mẫu phân bón đem đo đạc, nghiên cứu.

- 4 -
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình sử dụng phân bón hóa học trong và ngoài nước.
Phân bón là "thức ăn" do con người bổ sung cho cây trồng. Trong phân bón
có nhiều chất dinh dưỡng cần thiết giúp cho cây trồng phát triển tốt như: đạm (N),
lân (P) và kali (K). Việc sử dụng phân bón để làm tăng sản lượng, năng suất cây
trồng và cải thiện đất trồng là vấn đề tất yếu của các nước phát triển ngành kinh tế
nông nghiệp trên thế giới.
 Trên thế giới:
Trong các nước tiêu thụ phân bón trên thế giới Trung Quốc là nước tiêu thụ
lớn nhất, tiếp đến là Ấn Độ, Mỹ, Braxin nhóm mười nước này chiếm trên 74% sản
lượng tiêu thụ toàn cầu. (Bảng 1.1)
Bảng 1.1. Nhóm 10 nước tiêu thụ phân bón lớn nhất toàn cầu năm 2010 - 2011 [12]
Nước
N
Nước
P
2
O
5

Nước
K
2
O
Nước
Tổng
Trung

Quốc
34,10
Trung
Quốc
11,70
Trung Quốc
5,30
Trung Quốc
51,10
Ấn Độ
16,15
Ấn Độ
8,00
Mỹ
4,26
Ấn Độ
27,95
Mỹ
11,93
Mỹ
3,99
Braxin
3,80
Mỹ
20,18
Indonesia
3,35
Braxin
3,30
Ấn Độ

3,80
Braxin
9,80
Pakistan
2,93
Pakistan
0,80
Indonesia
1,05
Indonesia
4,90
Braxin
2,70
Úc
0,74
Malaysia
1,00
Pakistan
3,76
Pháp
2,12
Canada
0,65
Pháp
0,48
Pháp
3,05
Canada
1,94
Thổ Nhĩ

Kỳ
0,54
Đức
0,38
Canada
2,91
Đức
1,70
Nga
0,54
Nga
0,35
Đức
2,33
Nga
1,38
Indonesia
0,50
Canada
0,32
Nga
2,26
Tổng cộng
78,30

30,76

20,73

128,24

Đơn vị: triệu tấn.
Hiện nay trên thế giới, nhu cầu sử dụng phân bón tăng cao dẫn đến việc sản
xuất phân bón cũng tăng theo. Bảng 1.2 nhu cầu sử dụng phân bón ở các nước trên
thế giới qua các giai đoạn.
- 5 -
Bảng 1.2. Lượng phân bón tiêu thụ toàn cầu [17]
Năm
N
P
2
O
5
K
2
O
Tổng
2007/2008
100,8
38,5
29,1
168,4
2008/2009
98,3
33,8
23,1
155,3
2009/2010
102,2
37,6
23,6

163,5
2010/2011
104,3
40,6
27,6
172,6
20011/2012
107,5
41,1
28,2
176,6
Đơn vị: triệu tấn.
 Ở trong nước:
Nước ta là nước phát triển nền kinh tế nông nghiệp lâu năm. Vì vậy, để đảm
bảo vấn đề an ninh lương thực và tăng sản lượng nông nghiệp, chúng ta bắt buộc
phải tăng năng suất bằng cách nâng cao trình độ thâm canh, sử dụng ngày càng
nhiều phân bón hóa học, thuốc BVTV. Việt Nam là nước sử dụng phân bón hóa học
vào hạng cao nhất thế giới dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng.
Nhu cầu phân bón ở Việt Nam hiện nay vào khoảng trên 10 triệu tấn các loại.
Trong đó, urê khoảng 2 triệu tấn, DAP khoảng 900.000 tấn, SA 850.000 tấn, kali
950.000 tấn, phân lân trên 1,8 triệu tấn, phân NPK khoảng 3,8 triệu tấn, ngoài ra
còn có nhu cầu khoảng 400.000 – 500.000 tấn phân bón các loại là vi sinh, phân
bón lá.[18]
Hiện nay, ngành sản xuất phân bón hóa học nước ta mới đáp ứng được
khoảng 45% nhu cầu của nông nghiệp, còn lại phải nhập khẩu gần như toàn bộ phân
đạm urê, kali và phân phức hợp DAP, một lượng khá lớn phân hỗn hợp NPK với
tổng số trên 3 triệu tấn/năm. Riêng đối với phân khoáng kali, do phải nhập khẩu
hoàn toàn nên tiêu thụ kali ở nước ta bị phụ thuộc thị trường nước ngoài.[19]
1.2. Các nguồn phóng xạ tự nhiên
Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều đồng vị phóng xạ và điều này đã

xảy ra ngay từ khi hình thành nên Trái Đất. Có trên 60 đồng vị phóng xạ được tìm
- 6 -
thấy trong tự nhiên. Nguồn gốc của các nhân phóng xạ này có thể phân thành ba
loại chính sau:
1. Các nhân phóng xạ có từ khi hình thành nên Trái Đất còn gọi là các nhân
phóng xạ nguyên thủy.
2. Các nhân phóng xạ được hình thành do tương tác của các tia vũ trụ với vật
chất của Trái Đất.
3. Các nhân phóng xạ được hình thành do con người tạo ra.
Bảng 1.3. Độ giàu đồng vị của các nhân phóng xạ nguyên thuỷ [4]
Nhân phóng xạ
Thời gian bán huỷ (năm)
Độ giàu đồng vị (%)
40
K
1,26x10
9

0,0117
87
Rb
4,8x10
9

27,83
232
Th
1,4x10
10

100
235
U
7,1x10
8

0,72
238
U
4,5x10
9

99,274
Các nhân phóng xạ được hình thành do hai nguồn gốc đầu được gọi là các
nhân phóng xạ tự nhiên còn các nhân phóng xạ do con người tạo ra được gọi là các
nhân phóng xạ nhân tạo. So với lượng phóng xạ tự nhiên thì lượng phóng xạ do con
người tạo ra là rất nhỏ. Tuy nhiên, một phần lượng phóng xạ này đã bị phát tán vào
trong môi trường của thế giới chúng ta. Vì vậy chúng ta có thể phát hiện thấy các
nhân phóng xạ tự nhiên và nhân tạo có mt ở khắp mọi nơi trong các môi trường
sống như đất, nước và không khí.
Các nhân phóng xạ nguyên thủy phổ biến nhất là
238
U,
232
Th,
235
U và các sản
phẩm phân rã của chúng,
40
K và

87
Rb.
Còn có một số các nhân phóng xạ khác ít phổ biến hơn và thường có thời
gian sống dài hơn nhiều gồm:
50
V,
113
Cd,
115
In,
123
Tc,
138
La,
142
Ce,
144
Nd,
147
Sm,
152
Gd,
174
Hf,
176
Lu,
187
Re,
190
Pt,

209
Bi.
1.2.1. Phóng xạ tự nhiên trong vỏ trái đất
Phóng xạ trên trái đất bao gồm các nhân phóng xạ tồn tại từ khi hình thành
Trái Đất, đa số các nhân phóng xạ này có chu kỳ bán rã rất lớn, khoảng hàng triệu
năm, so sánh được với tuổi của trái đất thì vẫn tồn tại như
238
U,
235
U,
232
Th,
40
K.
- 7 -
Ngoại trừ
40
K các nhân phóng xạ này là các nhân bắt đầu của một chuỗi (họ):
Uranium
238
U (4n+2); Actinium
235
U (4n+3); Thorium
232
Th (4n). Tất cả các đồng
vị của các chuỗi này, trừ đồng vị cuối cùng đều là các đồng vị phóng xạ.
Bảng 1.4. Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong võ trái đất [4]
Nhân
Chu kỳ bán rã
Hoạt độ tự nhiên

235
U
7,04×10
8
năm
0,72% uranium tự nhiên
238
U
4,47×10
9
năm
99,2745% uranium tự nhiên
0,5 - 4,7 ppm uranium trong đá
232
Th
1,41×10
11
năm
1,6 - 20 ppm trong đá thông thường.
Trung bình 10,7 ppm lượng đá trên bề mt trái đất.
226
Ra
1,60×10
3
năm
16 Bq/kg có trong đá vôi và 48 Bq/kg trong đá
magna.
222
Rn
3,82 ngày

0,6 - 28 Bq/m
3
trong không khí.
40
K
1,28×10
9
năm
37 - 1100 Bq/kg có trong đất.
Uranium là nguyên tố hóa học kim loại màu xám bạc, bị ăn mòn trong không
khí tạo lớp vỏ oxit màu đen, có số nguyên tử là 92 trong bảng tuần hoàn, kí hiệu là
U. Trong tự nhiên, urani được tìm thấy ở ba dạng là
238
U (99,38%),
235
U (0,72%) và
một lượng rất nhỏ
234
U (0,0057%).
238
U và
234
U thuộc cùng một nhóm họ gọi là họ
Uranium (
238
U gồm 18 đồng vị con), còn
235
U là thành viên đầu tiên của một họ
khác là họ Actinium (
235

U gồm 14 đồng vị con). Uranium phân tán rộng khắp trong
tự nhiên, có nhiều trong đất đá, hòa tan vào nước biển và hấp thụ cùng với các
khoáng vật. Ước tính trên trái đất hàm lượng uranium tồn tại cỡ trên 10
5
tấn, trong
biển khoảng 10
-6
(g/l) và hàm lượng trung bình trong vỏ trái đất khoảng 4×10
-4
%.
Thorium phân tán rộng trên vỏ Trái Đất, hàm lượng trung bình của thorium
trong lớp trên cùng khoảng 1,2×10
-5
%, độ giàu tương đương với chì 1,6×10
-5
%
trong Trái Đất, do đó thorium không được xem là nguyên tố hiếm. Thorium có 6
đồng vị trong tự nhiên
227
Th,
228
Th,
230
Th,
231
Th,
232
Th,
234
Th trong đó

232
Th thuộc
họ thorium (4n) phân tán rộng hơn cả. Hàm lượng thorium có xu hướng tăng dần
trong các lớp bề mt. Đó là do các khoáng chất chứa thorium có độ hòa tan cực kỳ
- 8 -
thấp. Do đó, kết quả theo sau các quá trình phong hóa là các thành phần khác nhau
của đất bị phân hủy ở mức độ rất lớn, trong khi các khoáng chất thorium phân hủy ở
mức độ thấp hơn, vì vậy mà thorium ở các lớp bề mt được làm giàu.
Các họ phóng xạ trong tự nhiên có chung những đc điểm như sau:
- Các đồng vị trong chuỗi liên hệ với nhau bằng phân rã alpha hoc beta.
- Sau mỗi phân rã alpha hay beta, các đồng vị con đều phát ra các tia
gamma để giải phóng năng lượng dư sau mỗi phản ứng. Các tia gamma
này đều mang năng lượng đc trưng cho đồng vị con đó.
- Mỗi họ có một đồng vị sống lâu (chu kỳ bán rã lớn) đứng đầu và một
đồng vị bền nằm ở vị trí cuối cùng.
Trong tự nhiên ngoài các đồng vị trong ba chuỗi phóng xạ
238
U,
235
U,
232
Th
thì vẫn tồn tại một số đồng vị khác với số nguyên tử thấp. Các đồng vị phóng xạ này
được biểu diễn trong bảng 1.5.
Bảng 1.5. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên với số nguyên tử thấp [7]
Hạt
nhân
Độ giàu
đồng vị
(%)

Chu kỳ
bán rã
(năm)
Hoạt độ
riêng
(Bq/kg)
Năng lượng bức xạ chính
(MeV)
Alpha
Beta
Gamma
40
K
0,0118
1,3×10
9

31635
-
1,33
1,46
50
V
0,25
6,0×10
5

0,11
-
0,78

1,55
87
Rb
27,9
4,8×10
10

8,88×10
5

-
0,28
-
187
Re
62,9
4,3×10
10

8,88×10
-3

-
0,003
-
115
In
95,8
6,0×10
14

184,26
-
0,048
-
190
Pt
0,013
6,9×10
11

13,32
3,18
-
-
138
La
0,089
1,12×10
11

756,9
-
0,28
0,81
144
Nd
23,9
2,4×10
5

9,25
1.88
-
-
148
Sm
11,27
>10
4

4,07
4,01
-
-
176
Hf
2,6
2,2×10
10

8,88×10
-2

0,043
0,043
0,31
Trong đó, đồng vị phóng xạ tự nhiên với số nguyên tử thấp tồn tại phổ biến
nhất trong môi trường là
40

K là kim loại kiềm, trên bề mt vỏ trái đất, kali thường có
- 9 -
hàm lượng cao trong đá magna, đất sét và đá phiến, có tính phóng xạ với độ phổ cập
là 0,0117% chu kỳ bán rã là T
1/2
=1,28×10
9
năm, chúng phát ra tia gamma với năng
lượng 1,46 MeV.
40
K phân rã thành hai hạt nhân con
40
Ar và
40
Ca, hai hạt nhân con
này không có tính phóng xạ.
40
K và
40
Ar cùng tồn tại trong khoáng vật, tỉ số
40
Ar/
40
K bằng 1,4 là không đổi, nên đây là cơ sở xác định niên đại địa chất.
1.2.2. Phóng xạ tự nhiên trong nước
Toàn bộ nước và nước biển tồn tại trên trái đất đều chứa các hạt nhân phóng
xạ, do nước tham gia vào quá trình vận chuyển các sản phẩm của đất đá sau khi bị
phong hóa.
Độ phóng xạ cao trong nước chủ yếu là do
40

K quyết định, do hoạt độ phóng
xạ của
40
K cao hơn nhiều so với các đồng vị khác.
Bảng 1.6. Hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong nước biển của các đại dương [3]

Hạt nhân
Hoạt độ sử
dụng để tính
toán
Hoạt độ trong các đại dương
Thái Bình
Dương

Đại Tây
Dương

Toàn bộ các đại
dương

238
U
33 (mBq/l)
22×10
18
Bq
11×10
18
Bq
41×10

18
Bq
40
K
11 (mBq/l)
7400×10
18
Bq
3300×10
18
Bq
14000×10
18
Bq
3
T
0,6 (mBq/l)
370×10
18
Bq
190×10
18
Bq
740×10
18
Bq
12
C
5 (mBq/l)
3,10×10

18
Bq
1,5×10
18
Bq
6,7×10
18
Bq
87
Rb
1,1 (mBq/l)
700×10
18
Bq
330×10
18
Bq
1300×10
18
Bq
1.2.3. Phóng xạ tự nhiên trong không khí
Trong không khí tồn tại phóng xạ tự nhiên chủ yếu từ tro bụi phóng xạ. Sự
có mt của radon là nguyên nhân chính gây nên phóng xạ tự nhiên trong không khí.
Radon có chu kỳ bán rã lớn hơn nhiều so với chu kỳ bán rã của thoron và actinon.
Khí radon được khuếch tán chủ yếu từ đất, đá vào không khí, trong điều kiện thông
thường các con cháu của radon thường ở dạng rắn và bám vào các hạt bụi khí
- 10 -
quyển. Hàm lượng radon trong không khí tùy thuộc vào điều kiện môi trường tự
nhiên và phụ thuộc nhiều vào hàm lượng uranium trong đất, vì vậy ở những vùng có
mỏ qung uranium cần phải chú ý quan tâm đến ảnh hưởng của bụi khí lên sức khỏe

con người.

Hình 1.1. Đóng góp của các thành phần phóng xạ có trong tự nhiên vào liều
chiếu bức xạ đối với con người [15]
Từ biểu đồ trên ta thấy sự đóng góp của:
 Bức xạ gamma của Trái Đất là 20%.
 Các nhân phóng xạ trong nước và lương thực, thực phẩm là 12%.
 Tia vũ trụ là 18%.
 Khí radon trong không khí là 50%.
Ngoài ra, hàm lượng radon trong nhà cao hơn nhiều so với ngoài trời do khí
radon tồn tại trong các vật liệu xây dựng, nền móng cấu trúc,…do đó cần kiểm tra
liều lượng bức xạ trong nhà do radon gây ra. Hội đồng khoa học liên hiệp quốc về
ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử UNSCEAR 2000 đã thống kê và cho thấy sự đóng
góp của radon vào liều chiếu trong hàng năm cho con người gây bởi liều bức xạ tự
nhiên lên đến 50%, trong đó đóng góp lớn nhất vào liều chiếu radon là nồng độ
radon trong nhà ở chiếm đến 95% [15].
Liều chiếu ngoài của radon không gây hại bằng liều chiếu trong cơ thể khi
con người hít thở bụi có hạt nhân phóng xạ này bám vào. Đối với phóng xạ tự nhiên
trong không khí radon được xem là nguồn phóng xạ chính có ảnh hưởng lớn nhất
đối với con người.

- 11 -
1.2.4. Phóng xạ tự nhiên trong cơ thể người
Cơ thể con người được cấu tạo nên từ các nguyên tố hóa học, vì vậy trong cơ
thể người tồn tại các nhân phóng xạ. Một số các nhân phóng xạ đi vào cơ thể thông
qua tiêu hóa thức ăn thực phẩm cây trồng, nước uống và cũng như do hít thở hằng
ngày.
Bảng 1.7. Một số đồng vị phóng xạ tự nhiên trong cơ thể người lớn nng 70 kg [2]
Nhân
Lượng nhân phóng xạ

tìm thấy trong cơ thể

Hoạt độ
(Bq)
Lượng nhân phóng
xạ hấp thụ hằng
ngày
Uranium
90 (μg)
1,10
1,90 (μg)
232
Th
30 (μg)
0,11
3,00 (μg)
40
K
17 (mg)
4400
0,39 (mg)
226
Ra
31 (pg)
1,10
2,30 (pg)
14
C
95 (μg)
15000

1,80 (μg)
3
H
0,06 (pg)
23
0,003 (pg)
210
Po
0,20 (pg)
37
0,60 (pg)
1.3. Các nguồn phóng xạ nhân tạo
Phóng xạ nhân tạo được quan tâm nghiên cứu từ rất lâu và được con người đc
biệt quan tâm đến nhờ ứng dụng của nó phục vụ trong nhiều lĩnh vực như: nông
nghiệp, công nghiệp, y học, quân sự…qua đó bổ sung vào nguồn phóng xạ tự nhiên.
Đây chỉ là một lượng rất nhỏ nhưng cũng làm tăng thêm lượng phóng xạ tự nhiên
trên Trái Đất.
Tuy nhiên, phóng xạ nhân tạo thường kiểm soát được dễ dàng trong quá trình
tạo ra và sử dụng có mục đích nên mức ảnh hưởng của nó không đáng kể. Bên cạnh
đó các tai nạn hạt nhân vẫn là nguồn phóng xạ nhân tạo chưa kiểm soát được.
Một số đồng vị phóng xạ nhân tạo chính được trình bày ở bảng 1.8.

- 12 -
Bảng 1.8. Một số đồng vị phóng xạ nhân tạo chủ yếu [7]
Nhân
Chu kỳ bán rã
Nguồn
3
H
12,3 năm

Thử vũ khí hạt nhân và các lò phản ứng phân
hạch, các cơ sở tái chế và sản xuất vũ khí hạt nhân
131
I
8,04 ngày
Thử bom hạt nhân và lò phản ứng, điều trị tuyến giáp
129
I
1,57.10
7
năm
Thử bom hạt nhân và lò phản ứng
137
Cs
30,17 năm
Thử bom hạt nhân và lò phản ứng
90
Sr
28,78 năm
Thử bom hạt nhân và lò phản ứng
99
Tc
2,11. 10
5
năm
Phân rã tạo
99
Mo dùng trong chẩn đoán y học
239
Pu

2,41. 10
4
năm
Tạo ra bởi sự bắn phá neutron vào
238
U:
238
U + n


239
U


239
Np + β


239
Pu +β
1.4. Các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ
Bức xạ vũ trụ đi vào khí quyển của Trái Đất s tương tác với các nguyên tử
trong bầu khí quyển đồng thời sinh ra các hạt proton, nơtron, electron … đóng góp
một phần vào tổng liều hấp thụ của con người. Bức xạ vụ trũ gồm bức xạ sơ cấp và
bức xạ thứ cấp.
Bức xạ vũ trụ sơ cấp được hình thành bởi các hạt có năng lượng lớn có thể
lên đến 10
8
eV, đa số là các hạt proton cùng với một số hạt nng khác. Phần lớn bức
xạ vũ trụ sơ cấp đến từ bên ngoài hệ Mt Trời và cũng được tìm thấy trong không

gian vũ trụ. Một số bắt nguồn từ Mt Trời do quá trình cháy sáng của hệ mt trời.
Bức xạ vũ trụ thứ cấp là bức xạ tạo ra khi tia sơ cấp tương tác với các nguyên
tử của bầu khí quyển đồng thời sinh ra các bức xạ có năng lượng thấp, ánh sáng
nhìn thấy, electron, nơtron.
Khí quyển và từ trường của trái đất là tấm chắn đối với các tia vũ trụ, làm
giảm lượng bức xạ của chúng đến bề mt Trái Đất.
Các nhân phóng xạ thường được tạo ra từ tia vũ trụ được thể hiện trong bảng
1.9.
- 13 -
Bảng 1.9. Các đồng vị phóng xạ được hình thành từ tia vũ trụ [7]
Nhân phóng xạ
Chu kỳ bán rã
Tỷ lệ hình thành trong khí
quyển (nguyên tử/cm
2
.s)
10
Be
2,7×10
6
năm
4,5 ×10
-2

36
Cl
3,1×10
5
năm
1,1× 10

-3

14
C
5568 năm
1,8
32
Si
500 năm
1,6×10
-4

3
H
12,3 năm
0,25
22
Na
2,6 năm
5,6× 10
-5

35
S
88 ngày
1,4×10
-3

7
Be

53 ngày
8,1× 10
-2

33
P
25 ngày
6,8× 10
-4

32
P
14,3 ngày
8,1×10
-4

27
Na
15,1 giờ
-
38
S
2,9 giờ
-
39
Cl
55 phút
1,6× 10
-3

38
Cl
37 phút
1,6× 10
-3

Trong các đồng vị phóng xạ trên chỉ có
3
H,
14
C,
7
Be có thời gian sống khá lâu
và có ý nghĩa đối với nghiên cứu về phóng xạ môi trường. Các đồng vị trên được
tạo ra bởi tương tác của tia vũ trụ với hạt nhân của nguyên tử khí trên bầu khí
quyển. Sau khi hình thành chúng được phát tán trên bề mt Trái Đất và gắn kết vào
hệ sinh học, các vật liệu địa chất.
1.5. Nguồn gốc, sự phân bố của phóng xạ trong phân bón và tác hại của chúng
Từ những năm 1950, việc sử dụng các chất dinh dưỡng thực vật bao gồm cả
phân lân, tăng lên đáng kể. Hơn 30 triệu tấn phân lân được tiêu thụ trên toàn thế
giới hằng năm nhằm tăng sản lượng cây trồng và cải tạo đất. Ngày nay, phân bón
hóa học là một thành phần thiết yếu của các hoạt động nông nghiệp giúp tăng sản
lượng cây trồng và cải thiện các tính chất của các vùng đất thiếu chất dinh dưỡng.
Tuy nhiên, tác động tiêu cực có thể có của chúng là làm ô nhiễm đất trồng và ảnh
hưởng tới sức khỏe con người bởi các kim loại vi lượng và một số chất phóng xạ tự
nhiên.
- 14 -
Các loại phân bón dạng hạt được dùng trực tiếp vào đất, chúng hòa tan chậm
trong nước tưới. Các loại phân bón lá (dạng bột) được hòa tan trong nước rồi phun
lên lá cây. Đá phốt phát là nguyên liệu ban đầu cho tất cả các sản phẩm phốt phát

(bao gồm cả phân lân). Đá phốt phát có nguồn gốc trầm tích (qung phốt phát), núi
lửa hoc sinh học. Các nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất phân bón có nguồn
gốc chủ yếu từ qung phốt phát, qung này tồn tại ở dạng canxi phốt phát Ca
3
(PO
4
)
có trong lớp trầm tích biển gắn liền với hóa thạch, lớp này tồn tại gần 85% sản
lượng toàn thế giới. Những nguyên liệu này thường được làm nung chảy bằng cách
đun nóng đến 950
o
C trước khi chuyển đi để phân rã canxi cacbonat và chất hữu cơ.
Loại thứ hai của nguyên liệu phốt phát là apatit, Ca
5
[(PO
4
)
3
(F)], nguyên liệu này
có nguồn gốc từ nham thạch của núi lửa [17]. Đá phốt phát được sử dụng rất rộng
rãi, chủ yếu là nguồn phân bón phốt pho và cho thêm axit photphoric và một số hóa
chất đc biệt khác. Phân bón hóa học chủ yếu gồm đạm (N), lân (P
2
O
5
) và kali (K),
hỗn hợp của ba yếu tố tạo ra phân bón hóa học (NPK), trong đó lượng phốt pho
được lấy từ qung phốt phát nơi có chứa hạt nhân phóng xạ tự nhiên [9], [16].

Hình 1.2. Sơ đồ khai thác qung phốt phát và sản xuất phân bón có chứa
hạt nhân phóng xạ
Qung
Có chứa:
238
U,
232
Th
226
Ra,
228
Ra
Xử lý bằng
axit H
2
SO
4

Lọc
Trung hòa

Bước tinh chế
H
3
PO
4
Hóa chất khác
Sản xuất phân bón
Sản phẩm khác
Có chứa:
232
Th,
226
Ra,
228
Ra
Chất thải
(Gypsum)
Vẫn chứa:
238
U,
232
Th
226
Ra,
228
Ra

Gypsum
- 15 -
Nồng độ các chất phóng xạ được ghi nhận đối với các mỏ phốt phát khác

nhau như sau: với uranium nằm trong khoảng 3 - 400 ppm (37 - 4900 Bq/kg
238
U)
và với
226
Ra nằm trong khoảng 100 - 10000 Bq/kg. Nồng độ của
238
U và các sản
phẩm phân rã của nó có xu hướng tăng lên trong các mỏ phốt phát có nguồn gốc
trầm tích nơi chuỗi
238
U tập trung điển hình khoảng 1500 Bq/kg.
Do đó, việc sử dụng phân bón hóa học lâu dài có thể làm tăng nồng độ phốt
phát và uranium trong đất, dẫn đến tác động trên các hệ thống môi trường tự nhiên,
chẳng hạn như tăng nồng độ trong dinh dưỡng và nồng độ uranium trong nước và
mt đất. Việc khai thác và chế biến qung phốt phát không những phát tán các hạt
nhân phóng xạ và các sản phẩm phân rã con cháu của chúng, mà còn phát tán các
phụ gia và chất thải của ngành công nghiệp chế biến phân bón hóa học.

Hình 1.3. Ảnh hưởng của hạt nhân phóng xạ tự nhiên từ đá phốt phát đến con người
Quặng phốt phát
Đá ẩm
Xử lý chất thải
Photphogypsum
Phân bón phốt phát
Hệ sinh thái môi trường (trên mt đất, dưới nước…)
Chuỗi thức ăn
Con người
Tiếp xúc trong
Tiếp xúc ngoài
Tiêu hóa
Khai thác và tuyển qung
Quản lý và sản xuất phân phốt phát
- 16 -
Vì vậy, việc khai thác, sản xuất và sử dụng sản phẩm của đá phốt phát có tác
động đáng kể đến môi trường và con người do các chất phóng xạ có trong tự nhiên
như:
238
U,
232
Th và
40
K trong một số mỏ phốt phát và sản phẩm của nó gây ra.
- 17 -

CHƯƠNG 2: HỆ PHỔ KẾ GAMMA ĐẦU DÒ HPGe VÀ PHƯƠNG PHÁP
XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ CÁC ĐỒNG VỊ
238
U,
232
Th VÀ
40
K
2.1. Hệ phổ kế Gamma đầu dò HPGe
Các kỹ thuật đo bức xạ đã được phát triển không ngừng kể từ khi người ta
khám phá ra hiện tượng phóng xạ. Đc biệt, cùng với sự ra đời của đầu dò
germanium siêu tinh khiết (HPGe) và silicon (Si) trong suốt thập kỉ 1960 lĩnh vực
đo phổ gamma đã được cách mạng hoá. Trong nhiều lĩnh vực của khoa học hạt nhân
ứng dụng, những tính chất của bức xạ được sử dụng để đo nồng độ phóng xạ, chẳng
hạn như xác định hàm lượng của các hạt nhân phóng xạ phát gamma trong các mẫu
môi trường. Việc sử dụng các đầu dò bán dẫn đã giúp tạo nên các kết quả chính xác
hơn cho việc ghi nhận bức xạ gamma của đầu dò với các năng lượng khác nhau.
Có nhiều loại đầu dò khác nhau về thuộc tính nhưng tất cả đều dựa trên cùng
một nguyên tắc chính đó là chuyển một phần hay toàn bộ năng lượng bức xạ trong
đầu dò thành xung điện. Trong khoá luận này đầu dò HPGe được sử dụng. Dưới đây
trình bày vài nét đc trưng về loại đầu dò này.
2.1.1. Đầu dò germanium siêu tinh khiết HPGe [8]
Đầu dò germanium là loại đầu dò ghi nhận tia gamma có độ phân giải năng
lượng cao nhất hiện nay, chúng được sử dụng rộng rãi cho cả nghiên cứu cơ bản lẫn
vật lý ứng dụng. Năng lượng của tia gamma hoc beta có thể được đo với độ phân
giải lên tới 0,1%. Có hai loại đầu dò bán dẫn germanium là đầu dò germanium “
khuếch tán lithium ” ký hiệu Ge(Li) và đầu dò germanium siêu tinh khiết kí hiệu
HPGe. Cả hai loại đầu dò này đều có độ nhạy và độ phân giải tốt nhưng đầu dò
Ge(Li) có một khuyết điểm là nó không ổn định trong môi trường nhiệt độ phòng
bởi vì lớp lithium được “ khuếch tán ” vào trong vùng nội s rò rỉ ra khỏi đầu dò. Sự

phát triển của đầu dò có vùng nhạy bằng chất bán dẫn không “ khuếch tán Li ” với
độ tinh khiết cao s giải quyết được vấn đề này.
Các đầu dò germanium về bản chất là các diod bán dẫn có cấu trúc P - I - N ở
đó vùng I là vùng nhạy đối với bức xạ ion hoá, đc biệt đối với tia X và gamma.
- 18 -
Khi phân cực ngược, s xuất hiện một điện trường ngang qua vùng I này (vùng
nghèo). Khi photon tương tác với vùng nghèo này của đầu dò, các điện tích được
tạo ra và được điện trường này quét về hai cực P và N tương ứng. Điện tích này tỉ lệ
với năng lượng tia tới để lại trong đầu dò và được biến đổi thành xung điện bởi tiền
khuếch đại nhạy điện tích. Năng lượng để tạo ra một cp electron - lỗ trống trong
germanium có giá trị trung bình vào khoảng 3 eV. Khi ở nhiệt độ phòng sự nhiễu
loạn từ các cp electron - lỗ trống bị kích thích nhiệt ngẫu nhiên gây nên dòng rò
làm giảm độ phân giải của đầu dò. Để hạn chế những điều này thì tinh thể
germanium phải được làm lạnh thường xuyên ở nhiệt độ 77 K bởi nitơ lỏng từ một
bình chứa (dewar) thông qua máy điều lạnh (cryostat).
Tuy tín hiệu được tạo ra là do sự ion hoá của các electron có động năng,
năng lượng của tia gamma có thể được đo bằng đầu dò germanium bởi vì năng
lượng của một photon có thể chuyển sang các electron. Các tia gamma năng lượng
thấp có thể bị hấp thu hoàn toàn bởi hiệu ứng quang điện tạo ra một electron đơn
với hầu hết năng lượng của photon tới. Đối với các photon có năng lượng từ khoảng
100 keV đến dưới 1 MeV, hiệu ứng Comptom chiếm vai trò chủ đạo, vì vậy để
chuyển toàn bộ năng lượng photon cho các electron đòi hỏi phải có một hay nhiều
hơn các tán xạ Compton và được kết thúc bằng sự hấp thụ quang điện. Sự tạo thành
các cp electron – positron đóng một vai trò quang trọng ở các mức năng lượng trên
1,022 MeV.
2.1.2. Các loại đầu dò germanium
Có 7 loại đầu dò germanium chính, bao gồm:
 Đầu dò germanium năng cực lượng thấp, ký hiệu Ultra – LEGe.
 Đầu dò germanium năng lượng thấp, ký hiệu LEGe.
 Đầu dò germanium đồng trục, ký hiệu Coaxial Ge.

 Đầu dò germanium điện cực ngược, ký hiệu REGe.
 Đầu dò germanium dải rộng, ký hiệu XtRa.
 Đầu dò germanium hình giếng, ký hiệu Well.
 Đầu dò germanium năng lượng mở rộng, ký hiệu BEGe.
- 19 -
Hình 2.1 trình bày các đc trưng về năng lượng của các loại đầu dò Ge khác
nhau. Trong khoá luận này, đầu dò germanium đồng trục được sử dụng để đo đạc và
tính toán.

Hình 2.1. Các đc trưng về năng lượng của các loại đầu dò Ge khác nhau
Đầu dò đồng trục có dạng như hình 2.2 bao gồm khối Ge hình trụ chữ U với
lớp tiếp xúc loại n ở bên ngoài và lớp tiếp xúc loại p ở mt trong. Tinh thể Ge có
mức không tinh khiết toàn phần cỡ 10
10
nguyên tử/cc sao cho việc phân cực ngược
là vừa phải, thể tích toàn bộ giữa các điện cực được giảm xuống, và điện trường mở
rộng ngang qua vùng này. Photon tương tác trong vùng này s tạo các electron và
lỗ trống và chúng được tụ tập về hai điên cực tạo thành xung điện tỉ lệ với năng
lượng để lại trong đầu dò.
Các lớp tiếp xúc n và p, hay còn gọi là các điện cực, là các chất lithium được
khuếch tán vào các chất boron được cấy vào. Lớp lithium khuếch tán loại n phủ bên
ngoài có bề dày 0,5 mm. Lớp tiếp xúc trong có bề dày 0,3 μm. Lớp hàng rào bề mt
có thể được thay thế lớp tiếp xúc cấy ion với kết quả tương đương.
Đầu dò germanium đồng trục của hãng Canberra có thể được vận chuyển và
bảo quản không cần làm lạnh. Tuy nhiên giống như tất cả đầu dò Ge, nó phải được
làm lạnh khi sử dụng để tránh dòng rò phát ra do nhiệt ảnh hưởng đến hiệu suất của
đầu dò.
- 20 -
Đường cong hiệu suất của đầu dò loại này trải trong vùng năng lượng từ 50
keV đến hơn 2 MeV.

Hình 2.2. Mt cắt ngang đầu do Ge đồng trục
2.1.3. Hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe BMVLHN - ĐHKHTN TP.HCM
Hệ phổ kế gamma sử dụng trong khoá luận này thuộc Phòng thí nghiệm
chuyên đề 2, Bộ môn Vật lý Hạt nhân, trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Tp.HCM. Hình 2.3 trình bày hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe này.

Hình 2.3. Hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe GC2018
- 21 -
Hệ gồm có các phần chính như sau: đầu dò HPGe GC2018 với các thiết bị
kèm theo gồm nguồn nuôi cao thế cho đầu dò, tiền khuếch đại, khuếch đại, bộ biến
đổi tương tự thành số và khối phân tích đa kênh, nguồn phóng xạ, buồng chì che
chắn phông bao quanh đầu dò và nguồn. Hình 2.4 trình bày sơ đồ khối của hệ phổ
kế đo gamma dùng đầu dò HPGe.

Hình 2.4. Sơ đồ khối của hệ phổ kế đo gamma dùng đầu dò HPGe
Khi mô hình hoá hệ phổ kế chỉ quan tâm đến cấu hình của đầu dò và buồng
che chắn.
 Đầu dò
Đầu dò đang sử dụng ký hiệu GC2018. Phần chính của đầu dò GC2018 là
tinh thể Ge siêu tinh khiết (độ tạp chất vào khoảng 10
10
nguyên tử/cm
3
) gồm tinh
thể Ge đường kính ngoài 52 mm, chiều cao 49,5 mm. Bên trong tinh thể có một
hốc hình trụ đường kính 7 mm, độ sâu của hốc là 35 mm. Mt ngoài tinh thể là lớp
tiếp xúc loại n (lớp lithium) được khuếch tán có bề dày 0,86 mm nối với điện cực
dương. Mt trong hốc tinh thể là lớp tiếp xúc loại p (lớp boron) được cấy ion bề
dày 3×10

-3
mm nối với điện cực âm. Mt trên cùng của tinh thể có phủ hai lớp vật
liệu bao gồm lớp trên được làm bằng kapton với bề dày 0,1 mm, lớp dưới làm bằng
mylar được kim loại hoá với bề dày 0,85×10
-3
mm.
- 22 -

Hình 2.5. Cấu trúc đầu dò GC2018
Hộp kín bằng nhôm có độ dày 2,7 mm (chỗ dày nhất), 0,76 mm (chỗ mỏng
nhất) để đảm bảo tránh được sự hấp thụ các photon năng lượng thấp. Khoảng chân
không ở giữa mt trên tinh thể Ge với mt dưới của vỏ nhôm là 5mm để tránh va
chạm với bề mt tinh thể Ge khi lắp ráp đầu dò.
 Buồng chì

Hình 2.6. Mt cắt dọc hệ đầu dò - buồng chì
Đầu dò GC2018 được đt trong buồng chì giảm phông từ môi trường. Như ta
đã biết chì là loại vật liệu có Z cao nên nó có thể hấp thụ được tia gamma trong môi
trường và làm giảm phông cho đầu dò.
- 23 -
Tuy nhiên tương tác của tia gamma với chì cũng tạo ra các tia X có năng
lượng trong khoảng 75 - 85 keV. Các tia X này của chì có thể được ghi nhận bởi
đầu dò và làm cho phổ gamma bị nhiễu. Để hạn chế điều này người ta đã lót bên
trong buồng chì các lớp Cu và Sn có bề dày tương ứng là 1,5 mm và 1,0 mm.
2.2. Xây dựng đường chuẩn năng lượng và đường cong hiệu suất
Trước khi tiến hành thí nghiệm ta phải chuẩn bao gồm chuẩn năng lượng và
chuẩn hiệu suất. Mục đích của việc chuẩn năng lượng là tìm mối quan hệ giữa giữa
số kênh và năng lượng tương ứng, công đoạn này thường được thực hiện trước khi
đo số đếm của mẫu. Chuẩn hiệu suất ghi của đầu dò nghĩa là đi tìm mối quan hệ
giữa số đếm mà hệ phổ kế ghi được với tốc độ phát gamma từ nguồn chuẩn theo

hình học và chất liệu nền của mẫu đo thực tế.
2.2.1. Nguồn chuẩn cho việc chuẩn năng lượng
Trong luận văn này, nguồn chuẩn được dùng cho việc chuẩn năng lượng là
nguồn
152
Eu chu kỳ phân rã 13,537 năm (hằng số phân rã 0,0512), hoạt độ 1,05 μCi
được sản xuất ngày 13/02/2012. Một số mức năng năng lượng dùng trong việc
chuẩn đầu dò được trình bày trong bảng 2.1.
Bảng 2.1. Mức năng lượng trong nguồn chuẩn
152
Eu.
Năng lượng (keV)
Cường độ phát (%)
Tốc độ phát xạ (s
-1
)
121,78
28,58
11,103
244,70
7,58
2945
344,28
26,50
10295
411,12
2,23
866
443,97
2,82

1096
778,90
12,94
5027
867,38
4,25
1651
964,08
14,61
5676
1085,87
10,21
3967
1089,74
1,73
672
1112,07
13,64
5299
1212,95
1,42
552
1299,14
1,62
629
1408,01
21,01
8162
- 24 -
Quá trình chuẩn năng lượng là đánh dấu vị trí đỉnh và năng lượng tương ứng

đã biết của nó, sau đó xây dựng hàm biểu diễn sự phụ thuộc năng lượng (keV) và vị
trí kênh tương ứng [13]. Hàm biểu diễn sự phụ thuộc của năng lượng (keV) vào vị
trí kênh tương ứng:
E (keV) = A + B×ch. (2.1)
Với:
 E: năng lượng (keV).
 ch: là kênh.
 A, B là các hệ số có được từ việc làm khớp.
Độ rộng đỉnh được biểu diễn bằng độ rộng ở một nữa chiều cao của đỉnh
(FWHM) là hàm phụ thuộc vào năng lượng. Độ rộng này phụ thuộc vào thăng giáng
thống kê của quá trình tập hợp điện tích và truyền tín hiệu từ đầu dò đến MCA. Xác
định chính xác độ rộng đỉnh đt nền tảng cho việc xác định diện tích đỉnh và quá
trình làm khớp đỉnh.
Mối quan hệ giữa độ rộng FWHM và năng lượng E được biểu diễn:
FWHM = a×E
1/2
+ b×E +c (2.2)

Trong đó: a, b, c là các hằng số thực nghiệm có được từ việc làm khớp.
Trong chương trình Genie-2000 độ rộng đỉnh được xác định bằng công thức:
FWHM = a + b×E
1/2
(2.3)

Quy trình chuẩn độ rộng đỉnh tương tự như chuẩn năng lượng nên hai quy
trình này thường phải được tiến hành đồng thời. Các hệ số chuẩn và hàm chuẩn này
được lưu trong máy tính và có thể dùng cho các phép đo tiếp theo.
2.2.2. Đường cong hiệu suất [5]
Hiệu suất ghi của đầu dò ngoài việc phụ thuộc vào loại đầu dò, năng lượng
tia gamma tới thì còn phụ thuộc vào khoảng cách từ nguồn phát bức xạ đến đầu dò.

Với mỗi khoảng cách khác nhau thì hiệu suất ghi khác nhau.
Xác định hiệu suất của đầu dò là xây dựng đường chuẩn hiệu suất theo năng
lượng tia gamma. Việc này được thực hiện bằng cách xác định trực tiếp hiệu suất
của nó đối với các bức xạ gamma có năng lượng khác nhau của bộ nguồn chuẩn