Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên phục vụ điều tra đánh giá môi trường và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam

1




BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN




LA THANH LONG






NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
PHỤC VỤ ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG VÀ DỰ BÁO
TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ
VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM




LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Chuyên ngành : Địa chất học
Mã số chuyên ngành : 62.44.02.01
Khóa học năm : 2011-2015
Hướng dẫn khoa học : GS.VS.TSKH Phạm Khoản
TS. Nguyễn Quang Hưng






HÀ NỘI – 2015
2



MỤC LỤC

Trang
Lời cam đoan
1
Danh mục bảng biểu trong luận án
2
Danh mục hình vẽ trong luận án
3
MỞ ĐẦU
4
Chương I: TỔNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ NGHIÊN CỨU TRƯỜNG
PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
10

I.1. Trường phóng xạ tự nhiên
10
I.2. Hệ phương pháp xác định các thành phần trường phóng xạ tự nhiên
12
I.3. Vai trò của trường phóng xạ tự nhiên trong nghiên cứu môi trường
và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ và tồn tại
14
Chương II: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT VÙNG TÂY
BẮC VIỆT NAM
34
II.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
34
II.2. Đặc điểm địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam
40
II.3. Đặc điểm địa chất, khoáng hóa phóng xạ trên một số điểm mỏ chứa
phóng xạ
47
Chương III: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ
NHIÊN VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM
54
III.1. Cơ sở tài liệu
54
III.2. Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam
55
III.3. Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên trên một số mỏ,
điểm khoáng hóa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam
65
III.4. Phông phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam
79
Chương IV: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG PHÓNG

XẠ TỰ NHIÊN VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ
VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM
94
IV.1. Đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên
94
IV.2. Dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam
106
KẾT LUẬN
128
TÀI LIỆU THAM KHẢO
131

1






LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.

Hà Nội, ngày 22 tháng 7 năm 2015

La Thanh Long

2



DANH MỤC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN ÁN

Bảng I.1. Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất
Bảng III.1. Cường độ phóng xạ gamma các loại đá vùng Nậm Xe
Bảng III.2. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Nậm Xe
Bảng III.3. Cường độ phóng xạ gamma các loại đá vùng Đông Pao
Bảng III.4. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Đông Pao
Bảng III.5. Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Thèn Sin
Bảng III.6. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Thèn Sin
Bảng III.7. Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Mường Hum
Bảng III.8. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Mường Hum
Bảng III.9. Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Yên Phú
Bảng III.10. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Yên Phú
Bảng III.11. Cường độ phóng xạ các loại đá vùng Thanh Sơn
Bảng III.12. Hàm lượng K, U(Ra), Th trong các loại đất đá vùng Thanh Sơn
Bảng III.13. Giá trị đặc trưng cường độ gamma và nồng độ radon theo các phân vị
địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam
Bảng III.14. Giá trị đặc trưng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong, tổng liều chiếu và
diện tích của các phân vị địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam
Bảng III.15. Giá trị đặc trưng cường độ gamma và nồng độ radon theo các phân vị địa
chất vùng Nậm Xe
Bảng III.16. Giá trị đặc trưng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong, tổng liều chiếu và
diện tích của các phân vị địa chất vùng Nậm Xe
Bảng III.17. So sánh phông phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam, Nậm Xe và

phông phóng xạ tự nhiên của Ba Lan
Bảng IV.1. Tiêu chí khoanh định mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên
Bảng IV.2. Tiêu chí dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ - đất hiếm vùng Tây
Bắc Việt Nam.
3



DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG LUẬN ÁN

Hình I.1. Nguồn trường phóng xạ tự nhiên
Hình II.1. Các thành tạo địa chất chính vùng Tây Bắc Việt Nam
Hình III.1. Sơ đồ đẳng trị nồng độ radon vùng Tây Bắc Việt Nam
Hình III.2. Trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam.
Hình III.3. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Nậm Xe
Hình III.4. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Đông Pao
Hình III.5. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Thèn Sin
Hình III.6. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Mường Hum
Hình III.7. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Yên Phú
Hình III.8. Đồ thị hàm lượng K, U, Th của các đá chính vùng Thanh Sơn
Hình III.9. Menu chương trình “Môi trường phóng xạ”
Hình III.10. Giao diện cửa sổ tính liều chiếu ngoài của phóng xạ gamma
Hình III.11. Giao diện cửa sổ tính liều chiếu trong qua đường hô hấp
Hình IV.1. Sơ đồ mức độ ảnh hưởng của phông phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc
Việt Nam
Hình IV.2. Đặc điểm trường dị thường trọng lực g
B
vùng Tây Bắc Việt Nam
Hình IV.3. Đặc điểm trường dị thường từ T
a

vùng Tây Bắc Việt Nam
Hình IV.4. Trường phóng xạ gamma tự nhiên và dị thường phóng xạ vùng Tây Bắc
Việt Nam
Hình IV.5. Các vùng triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.

4



MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài luận án
Môi trường phóng xạ tự nhiên là một phần môi trường sống mà tại đó có tác
động của các bức xạ phóng xạ có nguồn gốc từ tự nhiên, tác động liên tục đến các
sinh vật tồn tại trong môi trường đó, trong đó có con người. Nghiên cứu trường
phóng xạ tự nhiên nhằm thu thập các thông tin về môi trường phóng xạ, từ đó xác
định cụ thể các khu vực an toàn, không an toàn để hoạch định các chiến lược phát
triển kinh tế xã hội lâu dài các khu vực kinh tế trọng điểm cũng như phạm vi toàn
quốc. Xây dựng các chiến lược bảo vệ bền vững môi trường trong bối cảnh phát
triển kinh tế có tính cộng tác, hòa nhập quốc tế mạnh mẽ hiện nay cũng đòi hỏi các
thông tin đầy đủ về môi trường phóng xạ.
Khoáng sản phóng xạ là loại khoáng sản có tính chiến lược, đó là nguồn
nguyên liệu cho năng lượng và chế tạo vũ khí hạt nhân. Sự tồn tại của các điểm
khoáng hóa, mỏ phóng xạ là nguồn gây ra trường phóng xạ địa phương. Chúng cần
được phát hiện, đánh giá đồng thời về các mặt giá trị kinh tế, cũng như ảnh hưởng
tiềm tàng đến môi trường tự nhiên.
Giữa trường phóng xạ tự nhiên với cấu trúc địa chất tại những địa điểm quan sát
có mối quan hệ gắn bó nhân quả với nhau. Các nguyên tố phóng xạ chứa trong đất đá
là nguyên nhân chính gây ra trường phóng xạ và trường này là nhân tố chỉ thị để phát
hiện và nghiên cứu địa chất, khoáng sản. Sự biến động về phân bố của các đất đá trong
quá trình tồn tại, đặc biệt dưới tác động của các hoạt động của con người như khai thác

khoáng sản, san lấp mặt bằng, v.v… khiến trường phóng xạ tự nhiên bị biến đổi.
Vùng Tây Bắc Việt Nam là khu vực rộng lớn, có các đặc điểm địa lý tự
nhiên, địa chất phong phú, phức tạp, có triển vọng phát hiện các khoáng hóa phóng
xạ. Phát hiện đầu tiên, từ năm 1956, mỏ có chứa phóng xạ của Việt Nam là mỏ đất
hiếm chứa phóng xạ Nậm Xe. Từ đó đến nay, hàng trăm điểm khoáng hóa phóng
xạ, mỏ phóng xạ và chứa các nguyên tố phóng xạ với hàm lượng khá cao như đất
hiếm đã được phát hiện. Hiện nay Tây Bắc là nơi phát triển kinh tế mạnh mẽ, đặc
biệt là các hoạt động khai thác khoáng sản, xây dựng công trình công nghiệp và các
khu dân sinh trên quy mô rộng lớn. Đây cũng là khu đầu nguồn cung cấp nước chủ
yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ, trong đó có thủ đô Hà Nội.
5



Do vậy, nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên phục vụ điều tra
đánh giá môi trường và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt
Nam nhằm phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường bền vững
có tính cấp thiết cao.
Mục tiêu của luận án
Phân tích tổng hợp, làm sáng tỏ đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, nghiên
cứu đặc điểm cấu trúc địa chất để đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự
nhiên đối với sức khỏe con người và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng
Tây Bắc Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu của luận án
- Thu thập, tổng hợp, đánh giá và xác lập các yếu tố địa lý tự nhiên, địa chất
có mối quan hệ, ảnh hưởng tới các trường phóng xạ tự nhiên và trường địa vật lý
khác vùng Tây Bắc Việt Nam.
- Nghiên cứu các đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên nói chung và đặc điểm
trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam.
- Nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí tổng hợp về phóng xạ tự nhiên (kể cả

trên các mỏ phóng xạ hoặc có chứa chất phóng xạ, điều kiện địa chất, địa chất thủy
văn, công trình, địa hình, địa mạo, v.v ) phục vụ điều tra, đánh giá ảnh hưởng của
môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam.
- Nghiên cứu xây dựng các tiêu chí của đặc điểm trường dị thường phóng xạ
tự nhiên, các trường địa vật lý khu vực, cấu trúc địa chất để dự báo triển vọng
khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm cấu trúc địa chất,
môi trường phóng xạ và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ: urani, thôri và đất
hiếm chứa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
Phạm vi nghiên cứu: Vùng nghiên cứu thuộc Tây Bắc Việt Nam, được giới
hạn bởi đới khâu Sông Hồng ở phía bắc, đới khâu Sông Mã ở phía nam và nằm trọn
trong bốn đới kiến tạo: Sông Hồng, Fansipan, Sông Đà và Tú Lệ.
6



Cơ sở tài liệu của luận án
* Luận án được xây dựng chủ yếu từ kết quả của các đề tài nghiên cứu, đề án
sản xuất mà nghiên cứu sinh (NCS) là chủ nhiệm hoặc tham gia thi công:
- Báo cáo Biên tập bản đồ phóng xạ Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 thực hiện
năm 2006 ÷ 2008.
- Thành lập bản đồ phông phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000
(đang lập báo cáo tổng kết), NCS là chủ nhiệm trong giai đoạn 2008-2010.
- Kết quả đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ “Nghiên cứu
nâng cao chất lượng xử lý hiển thị các kết quả điều tra chi tiết môi trường phóng
xạ” (2009 ÷ 2010).
- Kết quả đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định khu vực có mức
chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con người để tiến hành khảo sát, đánh giá
chi tiết” (2010 ÷ 2012).

- Kết quả báo cáo “Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ, khả năng ảnh
hưởng và biện pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ, mỏ có chứa phóng xạ
vùng Lai Châu, Cao Bằng và Quảng Nam” (2002-2003).
- Kết quả báo cáo "Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ
Đông Pao, Thèn Sin - Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên
Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh - Sườn Giữa tỉnh
Quảng Nam" (2004-2006).
* Tài liệu từ Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất
- Các bản đồ trường từ, trọng lực lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, biên tập
ở tỷ lệ 1:1.000.000.
- Tài liệu địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 ÷ 1:10.000.
- Các tài liệu về sinh khoáng phóng xạ do Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm,
Liên đoàn Vật lý Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam thực hiện.
- Các tài liệu trong các đề án điều tra đánh giá môi trường phóng xạ thực
hiện trong thời gian qua.
* Các tài liệu trong và ngoài nước khác liên quan đến điều tra đánh giá môi
trường phóng xạ và dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ.

7



Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ bản: trường phóng xạ tự nhiên, môi trường phóng xạ, địa
chất, địa hóa phóng xạ, hệ phương pháp phân tích xử lý tài liệu, v.v…
- Nghiên cứu đặc trưng: lựa chọn các đối tượng, mô hình đại diện (đặc
trưng), phân tích, đánh giá các đại lượng đặc trưng của chúng làm cơ sở cho các
nghiên cứu, kết luận cho các vùng, đối tượng rộng lớn. Trong luận án, các mô hình,
đối tượng nghiên cứu là các điểm mỏ, điểm khoáng hóa phóng xạ đã phát hiện.
- Phân tích, xử lý, tổng hợp các tài liệu địa chất, khoáng sản, môi trường

phóng xạ trên cơ sở tập hợp các thông tin có tính đặc trưng, liên kết các kết quả, từ
đó xây dựng bộ tiêu chí tổng hợp để đánh giá mức độ ảnh hưởng của môi trường
phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con người và dự báo triển vọng khoáng sản
phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam
Những kết quả đạt được và đóng góp của luận án
1) Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên
đối với sức khỏe con người vùng Tây Bắc Việt Nam.
2) Xác lập tiêu chuẩn, dấu hiệu địa vật lý - địa chất phục vụ dự báo triển
vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
3) Thành lập sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối
với sức khỏe con người tỷ lệ 1:250.000 và sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng
xạ vùng Tây Bắc Việt Nam tỷ lệ 1:250.000.
4) Kết quả của luận án sẽ được áp dụng trong thành lập bản đồ phông phóng xạ
tự nhiên, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe con
người; dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ.
Những điểm mới của luận án
1) Xác lập phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên theo liều chiếu
hiệu dụng hàng năm bằng phương pháp tần suất thống kê theo các phân vị địa chất
và phần mềm xử lý, tính toán phông phóng xạ tự nhiên.
2) Làm rõ bản chất dị thường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam và
mối quan hệ mật thiết giữa dị thường phóng xạ tự nhiên với cấu trúc địa chất, biểu
hiện khoáng hóa phóng xạ trong vùng.
8



3) Đã xây dựng được bộ tiêu chí tổng hợp để đánh giá mức độ ảnh hưởng
của môi trường phóng xạ tự nhiên và bộ tiêu chuẩn, dấu hiệu địa vật lý - địa chất
phục vụ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
4) Đã thành lập được sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên

đối với sức khỏe con người và sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ tỷ lệ
1:250.000 vùng Tây Bắc Việt Nam.
Các luận điểm bảo vệ
1) Luận điểm 1:
Đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam có mối quan hệ
mật thiết với cấu trúc địa chất, kiến tạo khống chế khoáng hóa phóng xạ và được
phân chia thành 4 vùng: Mường Tè - Điện Biên, Sơn La - Thanh Hóa, Phong Thổ -
Đà Bắc và Tú Lệ, bản chất dị thường phóng xạ tự nhiên liên quan trước hết đến
thôri, sau đó là urani và đất hiếm chứa phóng xạ.
2) Luận điểm 2:
Kết quả nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên và cấu trúc địa chất
khống chế khoáng hóa phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam đã phân chia 26 diện tích
có mức chiếu xạ cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và dự báo 17 diện tích
có triển vọng khoáng sản phóng xạ thôri, urani và đất hiếm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1) Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu các đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên, mối liên hệ
tương tác giữa chúng với các trường địa vật lý, đặc điểm địa chất, điều kiện địa lý tự
nhiên và kinh tế nhân văn vùng Tây Bắc Việt Nam đã:
- Cho phép đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên, khoanh định
các diện tích có mức chiếu xạ cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người vùng Tây
Bắc Việt Nam.
- Cho phép dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
2) Ý nghĩa thực tiễn
- Sơ đồ mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sức khỏe
con người đã khoanh định 26 diện tích có mức chiếu xạ tự nhiên cao gây ảnh hưởng
đến sức khỏe con người; trong đó 17 diện tích cần có các biện pháp kiểm soát, can
thiệp; 9 diện tích cần điều tra đánh giá chi tiết, phản ánh hiện trạng về môi trường
9

phóng xạ và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người, đây là cơ sở để quy hoạch
công tác nghiên cứu, điều tra chi tiết môi trường phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
- Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ đã khoanh định được 17 diện
tích có triển vọng khoáng sản phóng xạ - đất hiếm, trong đó có 9 vùng triển vọng
cấp A, 3 vùng cấp B, 5 vùng cấp C. Khoáng sản dự báo REE, U, Th có ý nghĩa định
hướng cho quy hoạch công tác điều tra, đánh giá chi tiết khoáng sản phóng xạ ở các
giai đoạn tiếp theo. Là cơ sở để xây dựng chiến lược khai thác sử dụng khoáng sản
phóng xạ lâu dài và bảo vệ môi trường bền vững của vùng Tây Bắc Việt Nam.
Bố cục của luận án
Luận án được trình bày trong 136 trang A4, 20 bảng, 18 hình vẽ minh họa,
76 văn liệu tham khảo.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận án gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về mức độ nghiên cứu trường phóng xạ tự nhiên và phương
pháp nghiên cứu
Chương II: Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất vùng Tây Bắc Việt Nam;
Chương III: Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam;
Chương IV: Đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên và dự báo triển vọng
khoáng sản phóng xạ vùng Tây Bắc Việt Nam.
Lời cảm ơn
Luận án được hoàn thành tại Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, dưới
sự hướng dẫn khoa học của GS.VS.TSKH Phạm Khoản và TS Nguyễn Quang
Hưng. Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng cám ơn sâu sắc đến GS.VS.TSKH Phạm
Khoản, TS. Nguyễn Quang Hưng đã tận tình hướng dẫn khoa học để NCS hoàn thành
luận án của mình. Ngoài ra, NCS còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Viện Khoa
học Địa chất và Khoáng sản, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Vụ Địa
chất, Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm các nhà khoa học: TS.
Nguyễn Tuấn Phong, TS. Mai Trọng Tú, TS. Trần Văn Miến, TS. Nguyễn Văn Nam.
Việc tính toán, thành lập các bản vẽ được sự giúp đỡ của TS. Nguyễn Thế Hùng, CN.

Lê Tuấn Anh, CN. Hoàng Đại Lâm, KS. Trần Anh Tuấn
Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng cám ơn chân thành nhất đối với sự
giúp đỡ chân thành và hiệu quả đó.
10



Chương I
TỔNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ NGHIÊN CỨU TRƯỜNG PHÓNG XẠ
TỰ NHIÊN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I.1. TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
I.1.1. Khái quát về trường phóng xạ tự nhiên
Trường phóng xạ tự nhiên được hiểu là trường bức xạ ion hóa, gây ra bởi
bức xạ vũ trụ, các nuclit phóng xạ nguồn gốc vũ trụ và trái đất.
Nguồn phóng xạ được chia thành hai loại, gồm: nguồn phóng xạ tự nhiên
(Natural radioactive source) và nguồn phóng xạ nhân tạo (Artificial radioactive
source). Nguồn phóng xạ tự nhiên bao gồm các đồng vị phóng xạ có mặt trong đất
đá, trong nước và trong bầu khí quyển. Nguồn phóng xạ nhân tạo gồm sự rơi lấy
trên phạm vi toàn cầu của các nuclit phóng xạ nhân tạo, các nuclit nguồn gốc kỹ
thuật liên quan với khai thác, chế biến khoáng sản, nguyên liệu khoáng.
I.1.2. Các thành phần của trường phóng xạ tự nhiên
Trường phóng xạ được hình thành từ các nguồn bức xạ khác nhau và tồn tại
trong điều kiện tự nhiên luôn biến đổi. Sự biến đổi của trường phóng xạ tự nhiên là
phụ thuộc vào hàm lượng các chất phóng xạ, loại chất phóng xạ và môi trường mà
các nguồn phóng xạ tồn tại. Trường phóng xạ tự nhiên là trường của các bức xạ mà
ở đó các nhân phóng xạ phát ra các bức xạ ion hóa. Căn cứ vào cường độ trường,
loại bức xạ phát ra của nguồn mà có thể xác định nguồn gây ra trường cũng như khả
năng, mức độ ảnh hưởng của trường phóng xạ đến môi sinh, môi trường. Từ đó,
phục vụ công tác tìm kiếm, đánh giá triển vọng khoáng sản liên quan và xác định
khả năng và mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ.

Trong thực tế hiện nay lợi dụng tính chất phát các bức xạ alpha, beta, gamma
người ta đã chế tạo ra các thiết bị tương ứng để đo ghi cường độ hoặc các phổ đặc
trưng của nguồn phát bức xạ phục vụ cho việc lập bản đồ địa chất, tìm kiếm, đánh
giá triển vọng khoáng sản và xác định mức độ ô nhiễm môi trường trong công tác
điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ tự nhiên. Các nguồn chính tạo nên trường
phóng xạ tự nhiên thể hiện ở hình I.1 dưới đây.
11



Trường phóng xạ tự nhiên gồm chủ yếu các bức xạ gamma, beta và
alpha. Nguồn gây trường phóng xạ tự nhiên chính là dãy
238
U,
232
Th,
235
U.
Xét về trạng thái vật lý tồn tại nguồn gây trường phóng xạ tự nhiên, có
nhóm các nguyên tố rắn và nhóm các nguyên tố khí phóng xạ. Cả hai nhóm
nguyên tố này cùng tồn tại trong môi trường tự nhiên mà chủ yếu là đất đá,
nước và không khí.

Hình I.1. Nguồn trường phóng xạ tự nhiên
Trong hình I.1, môi trường phóng xạ tự nhiên được đánh giá thông qua liều
tương đương bức xạ do các tia bức xạ alpha, beta, gamma phát ra từ các nhân phóng xạ
có trong các môi trường khác nhau, trong các cây lương thực, thực phẩm, nước uống.
Khi nghiên cứu, đánh giá triển vọng khoáng sản người ta dùng các phương
pháp phóng xạ đo cường độ bức xạ tổng hoặc đo phổ năng lượng gamma của các
nhân phóng xạ trong các thành tạo địa chất, từ đó xác định được quy mô, mức độ và
các mối liên quan với khoáng sản phóng xạ và khoáng sản đi kèm
Đất, đá
(U, Th, K,
Cs…)
Không khí
(Rn, Tn,
An…), Bụi
Nước
(U, Ra, Th, K,
Cs…)
Sinh vật
(U, Th, K…)
Tia bức xạ
vũ trụ

MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ

TỰ NHIÊN
Bức xạ : , , 

TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN

TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN
12



I.2. HỆ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN TRƯỜNG
PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
Nghiên cứu đặc điểm trường phóng xạ tự nhiên chủ yếu tập trung vào nghiên
cứu xác định cường độ trường phóng xạ gamma tự nhiên, nồng độ radon, hàm lượng
các chất phóng xạ trong đất, đá, quặng cũng như sự phân bố trong không gian và sự
thay đổi của chúng theo thời gian. Đồng thời sử dụng một số phương pháp định
lượng như đo phổ gamma tại thế nằm tự nhiên của đối tượng địa chất hoặc phân tích
trong phòng các mẫu đại diện của chúng. Một số phương pháp cụ thể sau thường
được áp dụng để xác định các thành phần trường phóng xạ tự nhiên:
I.2.1. Phương pháp đo cường độ gamma, suất liều tương đương bức xạ gamma
Mục đích của phương pháp
Trong điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản, dùng để xác định cường độ
gamma (hay còn gọi là suất liều bức xạ gamma), còn trong nghiên cứu môi trường
phóng xạ phương pháp này đo suất liều tương đương phóng xạ ở độ cao 1m để xác
định thành phần liều chiếu ngoài.
Máy móc thiết bị
Ở nước ta hiện nay thường dùng máy DKS - 96 do Cộng hòa Liên bang Nga
chế tạo và Inspector do Mỹ chế tạo để đo suất liều tương đương phóng xạ (μSv/h).
Bên cạnh đó, có thể dùng các máy thăm dò phóng xạ nhấp nháy CPП-68-01 và
CPП-88H (do Nga chế tạo dùng trong điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản) để đo

suất liều bức xạ gamma (μR/h). Từ giá trị đo suất liều gamma có thể chuyển đổi
sang suất liều tương đương bằng các công thức phù hợp.
I.2.2. Phương pháp đo nồng độ radon trong khí đất, không khí
Mục đích phương pháp
Trong nghiên cứu địa chất, đo nồng độ radon trong đất đá nhằm phát hiện
các vành phân tán quặng phóng xạ, các đới phá hủy, đứt gãy; còn trong nghiên cứu
môi trường phóng xạ đo nồng độ radon trong không khí ở độ cao 1m nhằm xác định
liều chiếu trong qua đường hô hấp.
Phương pháp, thiết bị đo nồng độ radon trong không khí
13



Nồng độ radon trong không khí dao động trong khoảng rộng, từ vài Bq/m
3
đến
hàng trăm Bq/m
3
và lớn hơn.

Vì vậy, phải chọn các phương pháp và thiết bị đo có độ
nhạy cao (ở mức Bq/m
3
), độ tin cậy cao, giới hạn phát hiện lớn. Các phương pháp và
thiết bị phổ dụng hiện nay để đo nồng độ radon trong không khí phục vụ điều tra môi
trường phóng xạ ở Việt Nam gồm: phương pháp tấm lọc dùng máy radon RDA-200,
máy AB-5 của Canada; phương pháp phổ alpha dùng máy RAD-7 của Mỹ và phương
pháp detector vết alpha tích lũy trong thời gian dài.
I.2.3. Phương pháp đo phổ gamma mặt đất
Phương pháp này dùng chủ yếu trong nghiên cứu địa chất với mục đích xác

định bản chất phóng xạ của trường phóng xạ tự nhiên, qua đó luận giải về bản chất
địa chất của đối tượng gây dị thường phóng xạ. Trong nghiên cứu môi trường,
phương pháp này được áp dụng với khối lượng hạn chế trong trường hợp cần đánh
giá nguồn gốc của dị thường phóng xạ môi trường, đặc biệt là những dị thường thứ
sinh, nhân sinh.
Máy sử dụng hiện nay là GAD-6, GA-12, Surveyor.
I.2.4. Phương pháp thu thập và phân tích mẫu
Mục đích phương pháp thu thập và phân tích mẫu nhằm xác định hàm lượng
các nuclit phóng xạ trong các đối tượng. Trong nghiên cứu địa chất chủ yếu phân tích
các mẫu đá, quặng; trong nghiên cứu môi trường, ngoài mẫu đá còn thu thập và phân
tích mẫu nước, các mẫu lương thực, thực phẩm để so sánh với các mức nồng độ giới
hạn của từng nhân phóng xạ và tính thành phần liều chiếu trong do các chất phóng xạ
xâm nhập qua đường tiêu hóa.
Phân tích hàm lượng các nguyên tố phóng xạ (Ra, U, Th, K) trong mẫu
Hàm lượng các chất phóng xạ trong mẫu nước và mẫu thực vật thường rất
thấp. Bởi vậy phải lựa chọn các phương pháp, thiết bị có độ nhạy, độ tin cậy cao để
xác định hàm lượng các chất phóng xạ trong chúng. Phương pháp phân tích tốt nhất
hiện nay là trên máy phổ gamma phông thấp, tinh thể bán dẫn siêu tinh khiết (như
hệ ORTEC GEM-30).
14



I.3. VAI TRÒ CỦA TRƯỜNG PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG NGHIÊN CỨU
MÔI TRƯỜNG VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN PHÓNG XẠ
I.3.1. Trên thế giới
I.3.1.1. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ
Ngay từ những ngày đầu tiên nghiên cứu về tia X và các chất phóng xạ,
người ta đã ghi nhận được rằng chiếu xạ liều cao có thể gây tổn thương mang tính
bệnh lý đối với các tế bào cơ thể người. Thêm vào đó, các nghiên cứu dài hạn về

bệnh lý đối với cư dân bị chiếu xạ, đặc biệt là những người còn sống sót sau hai vụ
ném bom nguyên tử tại Hirsoshima và Nagasaki ở Nhật Bản năm 1945 đã cho thấy:
chiếu xạ còn có khả năng tiềm tàng gây ra các triệu chứng ác tính về sau. Chính vì
vậy, các hoạt động liên quan đến bức xạ như sản xuất và sử dụng các nguồn bức xạ
phải tuân theo các tiêu chuẩn nhất định về an toàn để bảo vệ con người khỏi bị
chiếu xạ [18].
Bức xạ và các chất phóng xạ là đặc tính vốn có và vĩnh cửu của môi trường,
vì vậy những rủi ro liên quan đến chúng chỉ có thể được hạn chế chứ không thể loại
bỏ hoàn toàn. Thêm vào đó, việc sử dụng các chất phóng xạ đang được phát triển
rộng rãi. Các nguồn phóng xạ cũng rất quan trọng đối với nhiều ngành kinh tế. Việc
sử dụng năng lượng hạt nhân và ứng dụng sản phẩm phụ của bức xạ và các chất
phóng xạ đang tiếp tục tăng nhanh trên phạm vi toàn cầu [18], [52]. Sự chấp nhận
của cộng đồng đối với những rủi ro liên quan đến bức xạ cần phải được cân bằng
với các nguồn lợi thu được từ việc sử dụng bức xạ. Bởi vậy, các rủi ro cần phải
được hạn chế và bảo vệ bằng việc áp dụng các tiêu chuẩn an toàn bức xạ.
Các nhân phóng xạ có mặt ở mọi nơi (trong đất, nước, không khí, thức ăn,
nước uống, vật liệu xây dựng…) trong môi trường sống của con người.
Ở mọi lúc, mọi nơi trong cuộc sống, con người đều nhận được một liều chiếu
từ các tia bức xạ, mức liều phụ thuộc vào nơi chúng ta đang sống, vị trí chúng ta
đang đứng. Ở những vị trí, những vùng, miền khác nhau, liều chiếu xạ là khác nhau.
Ngày nay, đã phát hiện được rất nhiều các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên, trong
15



đó các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất được
đưa ra trong bảng I.2 dưới đây:
Bảng I.1. Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ trái đất [18],[64].
Nhân
phóng xạ

Hoạt độ tự nhiên
U
235

Chiếm khoảng 0,72% tổng số khối lượng uran tự nhiên
U
238

Chiếm 99,2745% tổng số uran tự nhiên. Uranium tự nhiên có từ 0,5
đến 4,7 ppm trong đất đá (ppm=g/tấn)
Th
232

Có 1,6 đến 20 ppm trong các loại đá.
Ra
226

16 Bq/kg trong các loại đá vôi và 48 Bq/kg trong các đá magma.
Rn
222

Nồng độ trung bình hàng năm ở Mỹ từ 0,6 Bq/m
3
đến 28 Bq/m
3

K
40

Có 37 đến 1100 Bq/kg trong đất.

Nguồn: An toàn bức xạ ion hóa - nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2004, tr75.
Cơ thể người là đối tượng quan trọng nhất khi nghiên cứu các hiệu ứng sinh
học của bức xạ. Có 2 cách chiếu xạ lên cơ thể người, đó là chiếu xạ ngoài (external
exposure) và chiếu xạ trong (internal exposure).
+ Chiếu xạ ngoài là sự chiếu xạ do nguồn bức xạ bên ngoài lên cơ thể.
+ Chiếu xạ trong là sự chiếu xạ do nguồn phóng xạ hở xâm nhập vào trong
cơ thể.
Trong cơ thể con người gồm nhiều cơ quan khác nhau. Các tế bào tạo nên
các mô và các cơ quan hoạt động một cách có hệ thống. Nếu tế bào mất khả năng
nhân đôi hoặc các chức năng của tế bào bị hạn chế thì các mô và các cơ quan cũng
bị thay đổi, gây ra các bệnh như đục thủy tinh thể, giảm số lượng bạch cầu, ban sốt
đỏ…. Khi đó chức năng chung của cơ thể cũng bị thay đổi, xuất hiện các triệu
chứng như nôn mửa, chảy máu hay co giật, nhiều năm sau đó có thể xuất hiện bệnh
ung thư
Do ảnh hưởng tiêu cực của các tia bức xạ đối với môi trường sống mà việc
nghiên cứu, kiểm soát, khoanh định những khu vực có mức chiếu xạ cao cùng với
xây dựng các luật định về an toàn phóng xạ đã được nhiều tổ chức trên thế giới tiến
hành nghiên cứu, xây dựng nhằm xác định những điều kiện an toàn cần thiết cho
16



con người sống và làm việc trong điều kiện bị chiếu xạ bởi các bức xạ ion hóa. Có
thể điểm qua một số công trình nghiên cứu cơ bản như sau:
Năm 1928, Ủy ban Quốc tế về an toàn bức xạ (ICRP) đã được thành lập
nhằm mục đích xây dựng các nguyên tắc cơ bản và đưa ra các khuyến cáo về các
vấn đề bảo vệ an toàn bức xạ.
Từ những năm 60 - 70 của thế kỷ trước, ở Liên Xô, các nước châu Âu, Mỹ,
Nhật Bản … bằng các phương pháp đo ghi, phân tích đặc điểm trường phóng xạ tự
nhiên, người ta đã thành lập các bản đồ đánh giá mức độ “nhiễm bẩn” môi trường

phóng xạ với giải pháp và nội dung rất đa dạng.
Đến những năm 80 của thế kỷ trước, các nước như Nga, Mỹ, Nhật Bản, Thụy
Điển, Phần Lan, Cộng hòa Séc.v.v đã nghiên cứu và công bố các tiêu chuẩn về
các mức chiếu xạ tự nhiên và an toàn cho con người. Trên cơ sở đo đạc các yếu tố
của trường phóng xạ tự nhiên người ta đã thành lập bản đồ mức chiếu xạ tự nhiên
(cỡ tỷ lệ thường là 1:50.000). Trong quá trình xây dựng các bản đồ này, người ta đã
sử dụng tài liệu đo phóng xạ và bay đo phổ gamma trong đo vẽ địa chất và tìm kiếm
khoáng sản. Đến nay, Ủy ban bảo vệ phóng xạ các nước Bắc Âu, các quốc gia Tây
Âu, Nhật Bản, Ấn Độ, v.v đã lần lượt công bố mức chiếu xạ tự nhiên và các bản
đồ phân vùng theo các mức chiếu xạ tự nhiên [65, 66, 67, 68, 69, 71, 73].
Năm 1996, dưới sự đồng bảo trợ của FAO, IAEA, ILO, OECD/NEA, Tổ
chức Y tế Liên Mỹ (PAHO), WHO, cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế xuất
bản bộ “Tiêu chuẩn Quốc tế cơ bản về bảo vệ bức xạ ion hóa và an toàn đối với
nguồn bức xạ” nhằm đạt được sự thống nhất quốc tế về các tiêu chuẩn bảo vệ bức
xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ.
Các nước Mỹ, Pháp, CHLB Nga, Trung Quốc đều quy định các tiêu chuẩn an
toàn phóng xạ, nghiên cứu các phương pháp và thiết bị điều tra đánh giá mức độ ô
nhiễm phóng xạ. Bộ Y tế CHLB Nga đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn an toàn bức xạ”
HPБ- 76/87 (năm 1988), HPБ - 96 (năm 1996), HPБ - 99 và “Các nguyên tắc vệ sinh
chủ yếu làm việc với các chất phóng xạ và với các nguồn bức xạ ion hóa” OCIT-72/87
(năm 1988). Bộ Công nghiệp Trung Quốc đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn bảo vệ an toàn
17



phóng xạ các sản phẩm vật liệu khoáng chất thiên nhiên” JC518-93 (năm 1993).
Bản đồ phông bức xạ tự nhiên được các nước Nga, Đức, Mỹ, Thụy Điển, cơ
bản đã thành lập xuất bản ở tỷ lệ 1:50.000 toàn quốc (liên bang) và một số khu vực
trọng điểm thành lập ở tỷ lệ 1:25.000 đến 1:2.000 (khu vực có chứa các mỏ phóng
xạ - đất hiếm, khu vực chứa các dị thường phóng xạ, đá chứa các kim loại phóng xạ

hàm lượng cao).
Về cơ bản, nghiên cứu đánh giá môi trường phóng xạ thường tập trung vào
các khu vực kinh tế - xã hội như : khu khai thác mỏ, đặc biệt là mỏ phóng xạ hoặc
có chứa chất phóng xạ; các khu đô thị, dân cư, khu kinh tế, khu công nghiệp gần
khu vực mỏ Đối tượng nghiên cứu môi trường phóng xạ thường bao gồm: bức xạ
gamma tự nhiên; các loại khí phóng xạ (radon, thoron); bụi phóng xạ trong không
khí; hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong đất đá, nguồn nước, thực phẩm; cơ chế
phát tán các nguyên tố phóng xạ trong đất; các yếu tố ảnh hưởng tới sự phân bố và
biến đổi trường phóng xạ tự nhiên như: điều kiện địa hình, địa mạo, khí tượng thuỷ
văn, thảm thực vật, các hoạt động kinh tế trên bề mặt, v.v Hệ phương pháp đo đạc,
ngoài đo ghi trường bức xạ gamma, nồng độ khí phóng xạ (Rn, Tn) trên bề mặt, ở độ
cao 1m còn tiến hành: đo bụi phóng xạ, khí radon trong nước, lấy và phân tích các
mẫu đất đá, nước, lương thực, thực phẩm, v.v
Các kết quả nghiên cứu, kinh nghiệm, phương pháp thi công và các tiêu chuẩn
an toàn phóng xạ cũng như kinh nghiệm của các nước tiên tiến trên thế giới là những
tài liệu quý giá, đã được Việt Nam tiếp thu, kế thừa để nghiên cứu áp dụng và phát
triển thêm trong điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ ở Việt Nam.
I.3.1.2. Dự báo triển vọng khoáng sản phóng xạ
Từ lâu, quặng phóng xạ trở thành một trong những khoáng sản chiến lược quan
trọng đối với ngành năng lượng và quốc phòng. Bởi vậy, từ những năm 20 của thế kỷ
trước, nhiều nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Mỹ, Đức, đã bắt đầu công cuộc tìm
kiếm thăm dò quặng phóng xạ. Các phương pháp đo trường bức xạ gamma, đo eman
xuất hiện đầu tiên ở Liên Xô (cũ), Đức và sau đó (7 ÷ 8 năm) ở Mỹ.
18



Hiện nay, việc nghiên cứu thăm dò khoáng sản phóng xạ trên thế giới luôn
được tiến hành bằng tổ hợp các phương pháp đo vẽ địa chất, địa vật lý, địa hóa kết
hợp với một số phương pháp khác. Nhưng do đặc điểm phóng xạ của urani, nên các

phương pháp đo phóng xạ vẫn đóng vai trò rất quan trọng, trong nhiều trường hợp là
chủ đạo khi tìm kiếm thăm dò các mỏ urani và kim loại phóng xạ khác. Theo tổng kết
của Phạm Khoản và Nguyễn Tuấn Phong (2006) thì hiệu quả tìm kiếm mỏ urani biến
động theo thời gian như sau: đến năm 1960, 90% mỏ urani được phát hiện bằng xạ
hàng không và mặt đất; giai đoạn 1960 đến 1970 và 1971 đến 1990, 80% và 90%
bằng khoan theo dự đoán địa chất; 20% và 10% bằng xạ hàng không và mặt đất [50].
Từ sau năm 1950, tiêu thụ nguyên liệu phóng xạ trên thế giới ngày một gia
tăng. Theo dự báo, nhu cầu urani kim loại hiện nay của thế giới có thể tăng tới trên
120 nghìn tấn/năm. Trong đó, riêng nhu cầu cho điện hạt nhân là khoảng 80.000 tấn.
Theo nhiều chuyên gia, với nhu cầu ngày càng tăng thì nguồn nguyên liệu urani hiện
có sẽ thiếu hụt kể từ năm 2050 [74]. Trước tình hình đó, nhiều nước (Mỹ, Liên bang
Nga, Pháp, Úc, Canada, Ấn Độ ) đã đầu tư mạnh mẽ cho công tác tìm kiếm và
thăm dò urani.
Những kết quả thu được đã làm rõ quy luật phân bố, nguồn gốc, các kiểu mỏ
urani phổ biến trên thế giới. Theo tổng kết của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc
tế (IAEA, 1988-1989) [72], tất cả các mỏ uran đã biết hiện nay được chia ra 15 kiểu:
kiểu cát kết (khoáng hóa uran trong cát kết); kiểu “bất chỉnh hợp” (quặng hóa trong đới
bất chỉnh hợp về cấu trúc - địa tầng giữa các đá trầm tích cổ tuổi AR- PR); kiểu dăm
kết (liên quan các dăm kết của đá phun trào và xâm nhập giàu uran); kiểu dạng mạch;
kiểu photphorit; kiểu phun trào; v.v Ngoài cách phân loại trên, các nhà khoa học Liên
Xô trước kia và Nga hiện nay lại phân chia các mỏ urani theo nguồn gốc và phân ra 2
nhóm mỏ chính: nội sinh và ngoại sinh.
Liên quan tới các mỏ nguồn gốc nội sinh, năm 1964 các nhà địa chất Liên
Xô đã nghiên cứu về đặc điểm chứa quặng urani của đá granit và cho rằng quan hệ
tương quan giữa U, Th và các nguyên tố hiếm trong các phức hệ đá granit là “tiêu
chuẩn” quan trọng cho đánh giá triển vọng urani.
19

Năm 1981, trong một báo cáo của IAEA công bố tại Viên (Áo) đã cho rằng
loại granit quan trọng nhất mà urani có liên quan với chúng là granit 2 mica chứa Sn
và W, và khả năng cung cấp urani cho mỏ kiểu cát kết là granit và tuff. Điều này
sau đó được hai nhà địa chất người Anh là P.R. Simpson và J. Hurdley khẳng định
lại tại một Hội nghị thường kỳ của IAEA ở London năm 1985 khi cho rằng, granit
là vật chất chỉ thị cho các “tỉnh urani”.
I.3.2. Ở Việt Nam
I.3.2.1. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ
Trước những năm 1980, các đề tài điều tra khảo sát nghiên cứu về môi trường
phóng xạ chưa được chú trọng một cách hệ thống. Sau năm 1980, chúng ta đã tập
trung nghiên cứu những vấn đề sau: "Cơ sở khoa học của việc sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường". Trong đó các nội dung về môi trường
phóng xạ thuộc chuyên đề 52.02-06, gồm 4 đề tài cấp nhà nước: Nghiên cứu mức độ
ô nhiễm môi trường không khí tại Việt Nam; Nghiên cứu ảnh hưởng của phóng xạ
đối với sức khoẻ con người nhằm đề ra phương pháp điều trị; Nghiên cứu xác lập các
vùng nhiễm xạ và mức nhiễm xạ; Nghiên cứu độ nhiễm xạ đất, nước, thực vật các
khu công nghiệp và các thành phố đông dân [9].
Có thể nói đây là những công trình đầu tiên đặt nền móng cho lĩnh vực
nghiên cứu, đánh giá môi trường phóng xạ ở Việt Nam. Chúng được các tác giả đi
sau, kể cả các nghiên cứu sinh kế thừa, tham khảo, đồng thời tiếp tục phát triển
phương pháp luận cơ bản của những vấn đề này.
Việc tìm kiếm thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng các loại khoáng sản và
vật liệu có chứa chất phóng xạ và ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân, đồng thời với
những lợi ích kinh tế xã hội to lớn không thể phủ nhận, còn gây ra nguy cơ ô nhiễm
phóng xạ. Vì vậy, Đảng và Nhà nước rất quan tâm đến công tác bảo vệ môi trường
nói chung, và vấn đề an toàn phóng xạ nói riêng. Hơn mười năm trở lại đây các
ngành, các địa phương trong cả nước với sự tham gia nỗ lực của các cơ quan: Viện
Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Viện Vật lý - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam),
20

Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Trường Đại học Mỏ Địa chất, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên đã tiến hành điều tra môi trường phóng xạ, dưới sự
quản lý chặt chẽ của Bộ Khoa học Công Nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học
Công nghệ và Bộ Tài nguyên và Môi trường). Đồng thời Quốc hội, Chính phủ cũng
đã ban hành các văn bản quy phạm pháp luật nhằm thống nhất các tiêu chuẩn bảo vệ
bức xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ, gồm: “Pháp lệnh an toàn và kiểm soát
bức xạ” (1996); Nghị định số 50/1998/NĐ-CP “Quy định chi tiết việc thi hành Pháp
lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ” (1998); Luật Năng lượng Nguyên tử số
18/2008/QH12 (2008); Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN quy định về kiểm soát và
bảo đảm an toàn bức xạ trong chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ công chúng (2012).
Từ năm 1990 đến 2002, trong “Chương trình điều tra địa chất đô thị Việt Nam,
tỷ lệ 1:50.000, 1:25.000” [54] đã triển khai chuyên đề “Đặc điểm địa vật lý môi
trường”. Trong chương trình này, hầu hết các đô thị lớn của Việt Nam đã được điều tra
đánh giá về môi trường phóng xạ.
Từ năm 2005 đến nay, để nâng cao chất lượng nghiên cứu điều tra đánh giá
môi trường phóng xạ ở Việt Nam, nhiều đề tài nghiên cứu khoa học và đề án điều
tra đánh giá môi trường phóng xạ theo hướng chuyên sâu và áp dụng thực tiễn đã
được triển khai ở nhiều vùng miền trên cả nước, do nhiều tác giả thuộc nhiều đơn vị
thực hiện. Các kết quả đã đạt được cụ thể như sau:
* Về nghiên cứu các phương pháp xử lý, hiển thị kết quả, xác định mức độ
ảnh hưởng của phóng xạ đối với sức khỏe con người [12, 13, 39, 40, 56].
- Đã thu thập các tài liệu của Ủy ban Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA),
của các tổ chức ICRP, UNSCEAR, ICRU, WHO để lựa chọn, sử dụng các công
thức tính các đại lượng của trường phóng xạ do các tổ chức Quốc tế và trong nước
công bố và thống nhất lựa chọn sử dụng các đại lượng đặc trưng như: liều giới hạn,
liều hấp thụ, liều tương đương, liều hiệu dụng…
- Bước đầu lựa chọn và đưa ra phương pháp cũng như công thức tính các đại

lượng: suất liều chiếu ngoài do phóng xạ gamma mặt đất gây ra; liều chiếu ngoài
đối với phóng xạ γ vũ trụ; suất liều chiếu trong qua đường hô hấp, qua đường tiêu
21



hoá. Nghiên cứu phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên; lựa chọn các tiêu
chí và phương pháp xác định dị thường. Đồng thời nghiên cứu lựa chọn phương
pháp biểu diễn các đại lượng đặc trưng.
- Nghiên cứu xác lập vai trò của từng thành phần môi trường phóng xạ tự
nhiên để lựa chọn các tham số môi trường (gamma, radon) đóng vai trò chủ đạo gây
ra mức liều tương đương phóng xạ.
- Đề xuất mức chiếu ngoài, mức nồng độ radon tiềm ẩn khả năng gây hại đối
với dân chúng sống trên vùng có mức phóng xạ cao cần "can thiệp". Từ đó thành
lập bản đồ dự báo các vùng có nguy cơ cao về mức liều chiếu xạ tự nhiên.
- Đã thiết lập và làm sáng tỏ vai trò đóng góp liều chiếu xạ của các thành
phần môi trường phóng xạ và đưa ra phương pháp đánh giá từng thành phần liều cụ
thể, làm cơ sở chung để đánh giá mức liều chiếu xạ tự nhiên ở Việt Nam.
- Đã xác lập được mức liều trung bình của phóng xạ vũ trụ và mức liều từ ăn
uống hít thở các chất phóng xạ, để từ đó đưa ra 2 đại lượng tạo nên sự gia tăng và
thay đổi lớn của liều chiếu xạ tự nhiên là thành phần suất liều gamma và nồng độ
khí phóng xạ môi trường.
- Đề xuất phương pháp xác định phông phóng xạ tự nhiên: phương pháp tần
suất thống kê và phương pháp trung bình cộng theo cửa sổ. Từ đó xây dựng “Quy
định kỹ thuật xác định địa điểm có mức chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho
con người”, đồng thời xây dựng Dự thảo kế hoạch khảo sát, đánh giá chi tiết cho
các địa điểm đã khoanh định nói trên.
* Về điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ, khả năng ảnh hưởng và biện
pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ, mỏ có chứa phóng xạ [13, 19, 58, 59, 61].
Sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu: lộ trình quan sát địa chất môi

trường; đo gamma môi trường; đo eman môi trường; đo phổ gamma; lấy và phân
tích mẫu và điều tra xã hội học, từ đó đề xuất:
- Phương pháp phân tích tương quan xác định hàm hồi quy để chuyển đổi các
số đo phóng xạ thăm dò sang số đo trong phóng xạ môi trường;
- Công thức tính các đại lượng suất liều chiếu ngoài và suất liều chiếu trong
theo kết quả đo đạc;
22



- Phương pháp phân tích tần suất thống kê để xác định phông phóng xạ tự
nhiên cho từng khu vực mỏ, từ đó thành lập bản đồ hiện trạng và phân vùng môi
trường phóng xạ. Các kết quả đạt được cụ thể như sau:
+ Đã xác định được các thành phần của môi trường phóng xạ trên các vùng
mỏ phóng xạ và khu vực lân cận; khoanh định được các khu vực cần kiểm soát môi
trường phóng xạ.
+ Vùng Dấu Cỏ, Thanh Sơn, Phú Thọ đã nêu được đặc trưng thống kê các
thành phần gây nên liều chiếu, hiện trạng môi trường phóng xạ và phân chia các
diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ bậc I, II, III.
* Về nghiên cứu xác định hàm lượng các chất phóng xạ, mức độ ô nhiễm của
chúng đối với môi trường, sức khỏe cộng đồng, đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm
nhẹ thiệt hại ở một số khu vực dân cư và khai thác mỏ [8, 9, 17, 19, 40, 58, 59, 60, 61].
- Đã hoàn thiện được phương pháp hệ điều tra môi trường phóng xạ. Đánh
giá được mức độ ô nhiễm phóng xạ tại ba vùng trọng điểm có các mỏ quặng phóng
xạ đang tiến hành thăm dò là Phong Thổ, Nông Sơn, Hàm Tân và đề xuất các giải
pháp phòng ngừa.
- Đã chỉ rõ mức độ ô nhiễm phóng xạ có liên quan chặt chẽ với hoạt động
khai thác, tuyển làm giàu quặng đồng và chất thải sau tuyển.
* Về nghiên cứu đặc điểm dị thường khí phóng xạ (radon, thoron) phục vụ
điều tra địa chất khoáng sản và môi trường [14, 20].

- Đã xây dựng các mô hình thân quặng đất hiếm chứa phóng xạ vùng Lai Châu,
Lào Cai, Yên Bái. Mô hình các mỏ, điểm quặng dạng túi, ổ, mạch hoặc thấu kính.
- Bằng lý thuyết và thực nghiệm có thể xác định được nồng độ radon trong không
khí sát mặt đất hàng nghìn lần nhỏ hơn giá trị N
∞
của nó trong môi trường đất đá.
- Xác định mức độ biến thiên hàm lượng radon theo thời gian, xác định được
hệ số suy giảm của radon từ mặt đất ra không khí theo mùa và thời điểm khác nhau,
hệ số khuếch tán, khả năng thoát khí radon ở độ sâu 0,6m lên mặt đất tại các đối
tượng địa chất khác nhau.
23



Mức độ nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ vùng Tây
Bắc Việt Nam
Tây Bắc Việt Nam là một trong những vùng tập trung nhiều mỏ phóng xạ,
đất hiếm ở Việt Nam. Đây cũng là nơi có nhiều công trình nghiên cứu, đánh giá môi
trường phóng xạ [8, 13, 17, 19, 58, 59, 61].
- Đã xác định được liều chiếu xạ trên vùng mỏ Nậm Xe, Đông Pao, Thèn
Sin, Mường Hum, Yên Phú và khu vực lân cận; khoanh định được các khu vực cần
kiểm soát môi trường phóng xạ theo các thành phần của môi trường phóng xạ; đề
xuất những khuyến cáo về định canh, định cư, khai thác khoáng sản nhằm giảm
thiểu những ảnh hưởng của môi trường phóng xạ đối với dân sinh trong khu vực
được điều tra đánh giá.
- Đã nêu được đặc trưng thống kê các thành phần của trường phóng xạ, hiện
trạng môi trường phóng xạ và phân chia 45 vùng không an toàn phóng xạ với tổng
diện tích 189,63 km
2
, bao trùm 2.973 hộ gia đình với 16.883 nhân khẩu. Liều tương

đương bức xạ trong giới hạn từ 3,14  7,25mSv/năm. Sản phẩm quặng phong hóa
với sự tác động của thiên nhiên và con người làm cho mức độ phát tán các nguyên
tố phóng xạ theo không gian và thời gian trong môi trường đất, nước, không khí và
xâm nhập vào cây lương thực, thực phẩm trong vùng xảy ra mạnh mẽ.
- Mức độ ô nhiễm môi trường phóng xạ do tác động của các hoạt động thăm
dò, khai thác quặng có chứa phóng xạ tại mỏ đồng Sin Quyền, tỉnh Lào Cai; mỏ đất
hiếm Nậm Xe, Phong Thổ, Lai Châu.
- Kết quả điều tra môi trường phóng xạ đã phân chia trong diện tích 2km
2
thuộc bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ thành 3 diện tích
ô nhiễm môi trường phóng xạ bậc: I, II, III. Trong đó, diện tích ô nhiễm bậc III
không phù hợp cho dân cư sinh sống lâu dài. Do dị thường phóng xạ lộ ngay trên
mặt đất, nhiều nhà làm trên thân pegmatit, nguồn nước chủ yếu lấy từ các mạch
nước ngầm ngấm ra trong đồi cao chứa dị thường phóng xạ chứa hàm lượng radi
cao từ 1,25 đến 2,8 lần tiêu chuẩn cho phép. Cả 3 yếu tố: Liều chiếu ngoài, liều
chiếu trong và hoạt độ các chất phóng xạ trong nước đều vượt tiêu chuẩn an toàn