Đo liều bức xạ môi trường bằng detector nhiệt huỳnh quang LiF(Mg, Cu, P)

Đ IăH CăQU CăGIAăHÀăN I
TR

NGăĐ IăH CăKHOAăH CăT ăNHIểN
-------------o0o-------------

NGUY NăTH ăVI N

ĐOăLI UăB CăX ăMỌIăTR

NGăB NGă

DETECTORăNHI TăHUǵNHăQUANGăLiF(Mg,ăCu,ăP)

LU NăVĔNăTH CăSĨăKHOAăH C

HÀăN Iăậ 2012


Đ IăH CăQU CăGIAăHÀăN I
TR

NGăĐ IăH CăKHOAăH CăT ăNHIểN
-------------o0o-------------

NGUY NăTH ăVI N

ĐOăLI UăB CăX ăMỌIăTR

NGăB NGă

DETECTORăNHI TăHUǵNHăQUANGăLiF(Mg,ăCu,ăP)
ChuyênăngƠnh:ăV tălỦănguyênătửăh tănhơnăvƠănĕngăl

ngăcao

Mưăs :ă60ă44ă05

LU NăVĔNăTH CăSĨăKHOAăH C

NG

IăH

NGăD NăKHOAăH C:ăPGS.ăTS.ăNGUY NăQUANGăMIểN

HÀăN Iăậ 2012


L IăC Mă N
L i đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành
đến bậc sinh thành, những ngư i đã nuôi dưỡng và t o mọi
điều kiện để tôi ăn học thành ngư i, ngư i b n đ i và những
ngư i thân trong gia đình đã

bên và động viên tôi trong suốt

quá trình tôi nghiên c u và học tập. Tôi cũng xin c m ơn các
thầy cô giáo khoa Vật lý trư ng Đ i học khoa học tự nhiên Hà
Nội. Đặc biệt tôi xin gửi l i c m ơn chân thành tới PGS.TS
Nguyễn Quang Miên ngư i thầy đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ

và chỉ b o cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi sẽ cố gắng vận dụng các kiến th c mà mình đã được
trang bị để phục vụ tốt nhiệm vụ trong công tác c a mình.


M CăL C
Trang
Trangăph ăb n
L iăc mă n
M căl c
DANHăM CăCỄCăB NG..............................................................................................1
DANHăM CăCỄCăHỊNHăV ăVÀăĐ ăTH ă.................................................................2
M ăĐ Uă.........................................................................................................................4
CH
NGă1:ăC ăS ăKHOAăH CăC AăPH
NGăPHỄPă......................................5
1.1
Phân bố các nguyên tố phong x trong môi trư ng ..............................................5

1.2

1.1.1 Phân bố phong x trong tự nhiên ...............................................................5
1.1.2 Tương tác c a các tia phóng x với vật chất ..............................................7
Liều b c x môi trư ng .........................................................................................8
1.2.1 Tác dụng c a tia b c x đối với s c khỏe con ngư i .................................8
1.2.2 Một số kết qu đo liều trên thế giới .........................................................10
1.2.3 Các đơn vị đo liều b c x môi trư ng .....................................................11
1.2.3.1 Liều chiếu và suất liều chiếu ...................................................................11
1.2.3.2 Liều hấp thụ và suất liều hấp thụ ............................................................1β

1.3

1.4

1.2.3.3 Liều tương đương và hệ số phẩm chất ....................................................1β
Hiện tượng nhiệt huỳnh quang ............................................................................13
1.3.1 Lịch sử phát triển .....................................................................................1γ
1.3.2 Cơ chế ho t động nhiệt huỳnh quang .......................................................14
Liều kế nhiệt huỳnh quang LiF (Mg, Cu, P) .......................................................16
1.4.1 Đặc trưng nhiệt huỳnh quang c a LiF (Mg, Cu, P) .................................16
1.4.1.1 Nhóm vật liệu gốc Lithium Florua .........................................................16
1.4.1.2 Phổ phát x nhiệt huỳnh quang ..............................................................17
1.4.1.3 Đáp ng liều ...........................................................................................17
1.4.2 Xử lý nhiệt cho vật liệu nhiệt huỳnh quang .............................................18
1.4.3 Một số đặc trưng cơ b n c a vật liệu nhiệt huyngf quang .......................19
1.4.4 Nguyên lý chung về đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang ................................β1


1.5

Tình hình nghiên c u và vấn đề quan tâm c a Luận văn ...................................21
1.5.1 Tình hình nghiên c u ngoài nước ............................................................β1
1.5.2 Tình hình nghiên c u trong nước ............................................................βγ
1.5.3 Những vấn đề quan tâm c a Luận văn ....................................................βγ

CH

NGă2:ăTH CăNGHI MăĐOăLI UăB CăX ăMỌIăTR

NGăB NGăLI Uă

K ăNHI TăHUǵNHăQUANGăLiFă(Mg,ăCu,ăP)ă.......................................................25
2.1
Gia công chế t o mẫu đo ....................................................................................25
2.1.1 Chuẩn bị bột mẫu LiF (Mg, Cu, P) .........................................................β5
2.1.2 T o capsule đựng bột LiF (Mg, Cu, P) ....................................................β6
2.1.3 Xử lý nhiệt độ và chuẩn liều chiếu x ......................................................β6
2.1.4 Xây dựng đư ng chuẩn liều .....................................................................β7
2.1.5 Đặt liều kế nhiệt huỳnh quang đo liều b c x môi trư ng .......................28
2.2

Xây dựng cấu hình phép đo nhiệt huỳnh quang ..................................................β9
2.2.1 Giới thiệu hệ đo nhiệt huỳnh quang RGD – 3A ......................................29
2.2.2 Các đặc trưng kỹ thuật cơ b n c a hệ đo RGD – 3A ..............................30
2.2.3 Phần mềm điều khiển và xử lý tín hiệu đo ...............................................γ1

2.3

2.2.4 Xây dựng cấu hình phép đo trên hệ đo RGD – 3A ..................................33
Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD – 3A .........................................34

2.4
2.5

D ng phổ c a nhiệt huỳnh quang từ liều kế chuẩn .............................................γ5
Phổ nhiệt huỳnh quang c a các liều kế đo b c x môi trư ng ...........................γ9

CH
3.1
3.2

3.3
3.4

NGă3:ăK TăQU ăVÀăTH OăLU Nă..............................................................43
Xác định độ nh y nhiệt huỳnh quang c a phép đo .............................................4γ
Xác định tổng liều chiếu x lên mẫu môi trư ng ................................................4γ
Xác định suất liều môi trư ng .............................................................................44
Một số nhận xét rút ra từ thực nghiệm ................................................................45

K TăLU Nă...................................................................................................................47
TÀIăLI UăTHAMăKH Oă...........................................................................................49
PH ăL Că......................................................................................................................51


DANH M CăCỄCăB NGă
B ng 1.1: Sơ đồ chuỗi phóng x tự nhiên Thorium và Uranium ................................6
B ng 1.β: Tổng liều chiếu hàng năm c a phông b c x tự nhiên

Mỹ ...................10

B ng 1.3: Kết qu điều tra suất liều hiệu dụng c a phông b c x tự nhiên trung bình
hàng năm lên cộng đồng

một số nước bắc Âu .......................................................11

B ng 1.4: Hệ số phẩm chất c a các lo i b c x ........................................................13
B ng 1.5: Các đặc trưng c a một số vật liệu nhiệt huỳnh quang ..............................19
B ng β.1: Danh sách các liều kế làm mẫu chuẩn với các m c liều chiếu khác nhau
...................................................................................................................................28
B ng β.β: Danh sách các liều kế nhiệt huỳnh quang được bố trí để đo liều b c x

môi trư ng .................................................................................................................29
B ng β.γ: Số đếm ghi nhận được c a chuẩn liều LiF(Mg, Cu, P) ............................38
B ng β.4: Tín hiệu nhiệt huỳnh quang c a các liều kế môi trư ng ..........................42
B ng β.5:Kết qu đo mẫu môi trư ng .......................................................................42
B ng γ.1: Kết qu giá trị tổng liều môi trư ng đã chiếu lên các liều kế nhiệt huỳnh
quang LiF(Mg,Cu,P) .................................................................................................44
B ng γ.β:Giá trị suất liều môi trư ng t i các vị trí đặt liều kế nhiệt huỳnh quang
LiF(Mg, Cu, P) ..........................................................................................................45

1


DANHăM CăCỄCăHỊNHăV ăVÀăĐ ăTH
Hình 1.1: Mô hình năng lượng thể hiện những vị trí c a điện tử trong vật liệu nhiệt
huỳnh quang ..............................................................................................................15
Hình 1.β: Sơ đồ nguyên lý chung c a một hệ thống đo nhiệt huỳnh quang .............21
Hình 2.1: Mô hình capsule đựng bột mẫu LiF(Mg, Cu, P)………………………...β6
Hình β.β: Lò nung rửa nhiệt TLD-2000....................................................................27
Hình 2.3: Sơ đồ khối c a hệ đo RGD – 3A……………………………………… .γ0
Hình 2.4: Hệ đo RGD-γA t i phòng thí nghiệm – Viện kh o cổ học Việt Nam ......31
Hình 2.5: Màn hình điều khiển hệ đo nhiệt huỳnh quang RGD-3A .........................32
Hình 2.6: Menu chính c a chương trình khi kh i động ............................................32
Hình 2.7: Dụng cụ dùng để định lượng mẫu cho mỗi phép đo .................................34
Hình 2.8: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế M1 với liều chiếu chuẩn 5mGy, đo
trên hệ đo RGD-3A với tốc độ gia nhiệt 60C/s ........................................................35
Hình 2.9: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế M2 với liều chiếu chuẩn 10mGy, đo
trên hệ đo RGD-3A với tốc độ gia nhiệt 60C/s ........................................................36
Hình 2.10: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế M3 với liều chiếu chuẩn 15mGy, đo
trên hệ đo RGD-3A với tốc độ gia nhiệt 60C/s ........................................................37
Hình 2.11: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế M4 với liều chiếu chuẩn 25mGy, đo

trên hệ đo RGD-3A với tốc độ gia nhiệt 60C/s ........................................................37
Hình 2.12: Biểu diễn mối quan hệ giữa tín hiệu nhiệt huỳnh quang và liều chiếu c a
mẫu chuẩn LiF(Mg, Cu, P)

tốc độ quét nhiệt 60C/s……………………………...γ8

Hình 2.13: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế MT-1 đo trên hệ đo RGD-3A với tốc
độ gia nhiệt 60C/s…………………………………………………………………..γ9
Hình 2.14: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế MT-2 đo trên hệ đo RGD-3A với tốc
độ gia nhiệt 60C/s…………………………………………………………………..40
Hình 2.15: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế MT-3 đo trên hệ đo RGD-3A với tốc
độ gia nhiệt 60C/s…………………………………………………………………..40
Hình 2.16: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế MT-4 đo trên hệ đo RGD-3A với tốc
độ gia nhiệt 60C/s…………………………………………………………………..41
2


Hình 2.17: Phổ nhiệt huỳnh quang c a liều kế MT-5 đo trên hệ đo RGD-3A với tốc
độ gia nhiệt 60C/s…………………………………………………………………..41

3


M ăĐ U
Tác h i c a b c x môi trư ng đến s c khoẻ con ngư i là hết s c nguy hiểm.
Các b c x có thể làm cho nhiều men sống quan trọng, nhiều tuyến trong cơ thể và
các tế bào bị huỷ ho i. Để biết được những tác động có h i c a b c x lên cơ thể
ngư i ta căn c vào các yếu tố như vị trí tác động, liều lượng tác động, tr ng thái.
Các nhà khoa học c nh báo điều cần thiết và cấp bách là ph i điều tra, đánh giá
phông b c x tự nhiên môi trư ng nhằm xác định giá trị tổng liều tương đương

trung bình năm c a b c x tự nhiên lên cộng đồng dân cư. Với ý nghĩa thiết thực
đó, đề tài này tập trung vào việc xác định liều b c x môi trư ng dựa vào Detector
nhiệt huỳnh quang. Thông qua việc xác định này, sẽ đưa ra các đánh giá cụ thể và
một số nhận xét về kết qu với mục đích làm chính xác hóa liều b c x môi trư ng
hằng năm làm tiền đề cho các nghiên c u chính xác hơn trong tương lai.
Hiện tượng nhiệt huỳnh quang – TL (Thermoluminescence), hay còn gọi là
quá trình phát quang cưỡng b c nhiệt, là hiện tượng đã và đang thu được nhiều
thành công trong các lĩnh vực như (xác định tuổi, kiểm soát liều b c x môi trư ng,
đo liều cá nhân, nghiên c u cấu trúc vật liệu ...)
Có nhiều vật liệu được sử dụng đo liều b c x như các hợp chất liti florua
(LiF), liti borat (Li2B2O7), canxi florua (CaF2)….Trong đề tài nghiên c u về đo liều
b c x môi trư ng này tôi lựa chọn liều kế nhiệt huỳnh quang LiF(Mg,Cu,P) để đo.
Việc nghiên c u các đặc tính c a vật liệu này cũng sẽ mang l i nhiều điều bổ ích và
thiết thực đóng góp vào việc nghiên c u thực nghiệm c a các công trình sau này.

4


CH

NGă1: C ăS ăKHOAăH CăC AăPH

NGăPHỄP

1.1. Phơnăb ăcácănguyênăt ăphóngăx ătrongămôiătr

ng

1.1.1.ăPhơnăb ăăphóngăx ătrongăt ănhiên
Như đã biết, sau sự kiện Big Bang là quá trình hình thành mặt tr i và hệ

thống hành tinh c a chúng ta. Trong đám tro bụi đó một lượng lớn các chất phóng
x có mặt trên Trái Đất. Theo th i gian, đa số các nguyên tố phóng x này phân rã
và tr thành những nguyên tố bền vững là thành phần vật liệu chính c a hệ thống
hành tinh chúng ta hiện nay. Tuy nhiên, trong vỏ Trái Đất vẫn còn những nguyên tố
Uranium, Thorium, con cháu c a chúng và một số các nguyên tố khác. Chuỗi các
nguyên tố này t o thành những họ phóng x tự nhiên, đó là họ Uranium, họ
Thorium và họ Actinium. Tất c các thành viên c a các họ phóng x này trừ nguyên
tố cuối cùng đều có tính phóng x .
Uranium gồm các đồng vị: Uranium-βγ8 chiếm 99,γ% Uranium thiên nhiên,
kho ng 0,7% là Uranium-βγ5 và kho ng 0.005% là Uranium-234. U-238 và U-234
là các đồng vị phóng x thuộc họ Uranium, còn U-βγ5 là đồng vị phóng x thuộc họ
Actinium.
Các họ phóng x tự nhiên có các đặc điểm:
-

Đồng vị đầu tiên c a họ có chu kỳ bán rã lớn

-

Các họ này đều có một đồng vị tồn t i dưới d ng khí, các chất khí phóng
x này là các đồng vị c a radon.

-

S n phẩm cuối cùng trong các họ phóng x là Chì.

Ngoài các đồng vị trong các họ phóng x tự nhiên nêu trên, trong tự nhiên
còn có một số đồng vị phóng x rất phổ biến khác như : 40K,

14

C...Những đồng vị

này có thể được thấy trong thực vật, động vật và c trong môi trư ng. Đồng vị
phóng x

14

C là đồng vị được hình thành do sự tương tác c a b c x nơtron (có

trong tia vũ trụ) với h t nhân nguyên tử 14N.
Nguyên tố phóng x có

khắp mọi nơi trên Trái Đất, trong đất, trong nước

và trong không khí. Theo nguồn gốc, các nguyên tố phóng x có thể được chia
thành γ lo i: lo i được hình thành từ trước khi trái đất hình thành; lo i được t o
5


thành do tương tác c a tia vũ trụ với vật chất; lo i được t o thành do ho t động c a
con ngư i.
Các h t nhân phóng x được t o thành và tồn t i một cách tự nhiên trong đất,
nước và trong không khí, thậm chí trong chính cơ thể chúng ta. Theo Cơ quan Năng
lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA), trong 1 kg đất có thể ch a γ đồng vị phóng x tự
nhiên với hàm lượng trung bình như sau:
370 Bq 40K (100 – 700 Bq)
25 Bq 226Ra (10 – 50 Bq)
25 Bq 238U (10 – 50 Bq)
25 Bq 232Th (7 – 50 Bq)

Các đồng vị phóng x tự nhiên ch yếu thuộc γ chuỗi phóng x , đó là chuỗi
232

Th, chuỗi 238U và chuỗi 235U. Chúng có kh năng phân rã anpha và bêta m nh và

có thể tóm lược như trong B ng 1.1.
B ngă1.1:ăS ăđ ăchu iăphóngăx ăt ănhiênăThoriumăvƠăUranium
Chu iăTh-232
H t nhân

Th i

Chu iăU-238
gian H t nhân

bán rã
Th-232

14 x 109năm

↓ 1α
Ra-228

6,7 năm

↓ 1α

Th i gian
bán rã

4,47x109nă

U-235

0,704x109n

↓ 1α,2

m

↓ 1α,1

ăm

U-234

↓ 1α
3,6 ngày

gian H t nhân

U-238

Th-230

Ra-224

Th i
bán rã

↓ 1α

↓ 1α,β

Chu iăU-235

Ra-226

Pa-231
245x103nă

32,8x103

m

năm

3

75x10 năm

↓ 1α

↓ βα,1
Ra-223
↓ 1α

6

Rn-220

55 giây

↓ 1α

Rn-222

1600 năm

↓ 3α,2

Po-216

0,16 giây

Pb-210

Rn-219

11,4 ngày

↓ 1α
3,82 ngày

Po-215

4 giây

↓2

Po-210
↓ βα,β
Pb-208

↓ 1α
Bền

Pb-206

1,8x10-3

ββ năm
↓ βα,β
138 ngày

giây

Pb-207

Bền
Bền

Trong tự nhiên, ngoài ba dãy phóng x trên còn một số các nguyên tố phóng x tự
nhiên khác không t o thành dãy phóng x như K40 . Ngoài ra còn có các đồng vị C14, H3,
Cs137.... Đây là lo i đồng vị được hình thành do sự tương tác giữa tia vũ trụ với những
nguyên tố trong khí quyển.
1.1.2.ăT

ngătácăc aătiaăphóngăx ăv iăv tăch t

Tia phóng x theo nghĩa gốc là các dòng h t chuyển động nhanh phóng ra từ
các chất phóng x (các chất chứa các hạt nhân nguyên tử không ở trạng thái cân
bằng bền). Các h t phóng ra có thể chuyển động thành dòng định hướng. Các tia
phóng x có b n chất giống như ánh sáng thư ng nhưng không thể nhìn thấy và có
m c năng lượng cao hơn m c năng lượng c a ánh sáng thư ng.
Các tia phóng x có kh năng đi xuyên qua vật chất và có kh năng gi i
phóng điện tử ra khỏi nguyên tử vật chất để tr thành điện tử tự do làm thay đổi tính
chất c a vật tr thành dẫn điện. Đó còn được gọi là kh năng ion hóa c a các tia
phóng x .

7


1.2.ăăLi uăb căx ămôiătr

ng.

1.2.1ăTácăd ngăc aăcácătiaăb căx ăđ iăv iăs căkho ăconăng

i.

Tác dụng sinh học c a b c x h t nhân có nhiều hình th c khác nhau, đối với
s c khỏe con ngư i thì quan trọng nhất là các d ng có thể xuyên qua cơ thể và gây
ra hiệu ng ion hoá . Nếu b c x ion hoá thấm vào các mô sống, các iôn được t o ra
đôi khi nh hư ng đến quá trình sinh học bình thư ng. Tiếp xúc với bất kỳ lo i nào
trong số các lo i b c x ion hoá, b c x alpha, beta, các tia gamma, tia X và nơtron,
đều có thể nh hư ng tới s c khoẻ.
Bức xạ Alpha: H t alpha do những đồng vị phóng x nhất định phát ra khi
chúng phân huỷ thành một nguyên tố bền. Nó gồm hai proton và hai notron, nó
mang điện dương . Trong không gian, b c x alpha không có kh năng truyền xa và

dễ dàng bị c n l i toàn bộ chỉ b i một t giấy hoặc b i lớp màng ngoài c a da. Tuy
nhiên, nếu một chất phát tia Alpha được đưa vào trong cơ thể, nó sẽ phát ra năng
lượng tới các tế bào xung quanh. Ví dụ, nếu con ngư i hít ph i một lượng khí radon
vào trong phổi thì chúng có thể sẽ t o ra sự chiếu x với các mô nh y c m, mà các
mô này thì không có lớp b o vệ bên ngoài giống như da.
Bức xạ Beta: Bao gồm các electron nhỏ hơn rất nhiều so với các h t alpha
và nó có thể thấm sâu hơn. B c x bêta có thể bị c n l i b i tấm kim lo i, tấm kính
hay chỉ b i lớp quần áo bình thư ng. Nó cũng có thể xuyên qua được lớp ngoài c a
da và khi đó nó sẽ làm tổn thương lớp da b o vệ. Trong vụ tai n n

nhà máy điện

h t nhân Chernobyl năm 1986, các tia bêta m nh đã làm cháy da những ngư i c u
ho . Nếu các b c x bêta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu x trong các mô trong
đó.
Bức xạ Gamma: B c x gamma là năng lượng sóng điện từ. Nó đi được
kho ng cách lớn trong không khí và có độ xuyên m nh. Khi tia gamma bắt đầu đi
vào vật chất, cư ng độ c a nó cũng bắt đầu gi m. Trong quá trình xuyên vào vật
chất, tia gamma va ch m với các nguyên tử. Các va ch m đó với tế bào c a cơ thể
sẽ làm tổn h i cho da và các mô

bên trong. Các vật liệu đặc như chì, bê tông là

tấm chắn lý tư ng đối với tia gamma.
8


Bức xạ tia X: B c x tia X tương tự như b c x gamma, nhưng b c x
gamma được phát ra b i h t nhân nguyên tử, còn tia X do con ngư i t o ra trong
một ống tia X mà b n thân nó không có tính phóng x . Vì ống tia X ho t động bằng

điện, nên việc phát tia X có thể bật, tắt bằng công tắc.
Bức xạ Nơtron: B c x nơtron được t o ra trong quá trình phát điện h t
nhân, b n thân nó không ph i là b c x ion hoá, nhưng nếu va ch m với các h t
nhân khác, nó có thể kích ho t các h t nhân hoặc gây ra tia gamma hay các h t điện
tích th cấp gián tiếp gây ra b c x ion hoá. Nơtron có s c xuyên m nh hơn tia
gamma và chỉ có thể bị ngăn chặn l i b i tư ng bê tông dày, b i nước hoặc tấm
chắn paraphin.
Các b c x ion hóa góp phần vào việc ion hóa các phần tử trong cơ thể sống,
tùy theo liều lượng nhận được và lo i b c x , hiệu ng c a chúng có thể gây h i ít
nhiều cho cơ thể. Có hai cơ chế tác động b c x lên cơ thể con ngư i:
Cơ chế trực tiếp: b c x trực tiếp gây iôn hóa các phân tử trong tế bào làm
đ t gãy liên kết trong các gen, các nhiễm sắc thể, làm sai lệch cấu trúc và tổn
thương đến ch c năng c a tế bào. Cơ chế gián tiếp: Khi phân tử nước trong cơ thể
bị ion hóa sẽ t o ra các gốc tự do, các gốc này có ho t tính hóa học m nh sẽ h y
ho i các thành phần hữu cơ trong tế bào, như các enzyme, protein, lipid trong tế bào
và phân tử ADN, làm tê liệt các ch c năng c a các tế bào lành khác. Khi số tế bào
bị h i, bị chết vượt quá kh năng phục hồi c a mô hay cơ quan thì ch c năng c a
mô hay cơ quan sẽ bị rối lo n hoặc tê liệt, gây nh hư ng đến s c khỏe.
Hiệu ứng tức thời: Khi cơ thể nhận được một sự chiếu x m nh b i các
b c x ion hóa, và trong một th i gian ngắn sẽ gây ra hiệu ng t c th i lên cơ thể
sống. Làm nh hư ng trực tiếp đến hệ m ch máu, hệ tiêu hóa, hệ thần kinh trung
ương. Các nh hư ng trên đều có chung một số triệu ch ng như: buồn nôn, ói mửa,
mệt mỏi, sốt, thay đổi về máu và những thay đổi khác. Đối với da, liều cao c a tia X
gây ra ban đỏ, rụng tóc, bỏng, ho i tử, loét, đối với tuyến sinh dục gây vô sinh t m
th i .
Hiệu ứng lâu dài: Chiếu x bằng các b c x ion hóa với liều lượng cao
hay thấp đều có thể gây nên các hiệu ng lâu dài dưới d ng các bệnh ung thư, bệnh
9

máu trắng, ung thư xương, ung thư phổi, đục th y tinh thể, gi m thọ, rối lo n di
truyền... B c x từ tia α khi đi vào cơ thể mô sống, chúng sẽ bị hãm l i một cách
nhanh chóng và truyền năng lượng c a chúng ngay t i chỗ. Vì vậy với cùng một
liều lượng như nhau, nhưng tia α nguy hiểm hơn so với các tia , là các b c x đi
sâu vào sâu bên trong cơ thể và truyền từng phần năng lượng trên đư ng đi.
1.2.2.ăM tăs ăk tăqu ăđoăli uămôiătr

ng trênăth ăgi i

nh hư ng c a b c x tự nhiên đối với s c khoẻ con ngư i giữ vai trò rất
lớn không thể bỏ qua được. Việc biết và kiểm soát nh hư ng c a nó đến chất
lượng cuộc sống là cần thiết.

các nước có nền kinh tế phát triển như Hoa Kỳ, Liên

Xô (cũ), Anh,....đã nghiên c u xác định phông b c x tự nhiên, cũng như xác định
tổng liều hàng năm đã được tiến hành từ những năm 80 c a thế kỷ 20.
Năm 1981, Mỹ đã công bố tài liệu đánh giá tổng liều chiếu hàng năm c a
phông b c x tự nhiên lên cơ thể con ngư i trên toàn quốc (B ng 1.β)
B ngă1.2.ăTổngăli uăchi uăhƠngănĕmăc aăphôngăb căx ăt ănhiênă ăMỹă[13]ă
Nguồn b c x

Suất liều chiếu (mSv/ngư i)

- B c x tia vũ trụ

0,45

- B c x trên mặt đất
+ Chiếu ngoài

0,60

+ Chiếu trong

0,25

Tổng cộng

1,30

Từ năm 199γ, các nước Bắc Âu gồm Đan M ch, Phần Lan, Na Uy, Ireland
và Thụy Điển đã công bố kết qu điều tra suất liều hiệu dụng c a phông b c x tự
nhiên trung bình hàng năm lên cộng đồng (B ng 1.γ)

10


B ngă 1.3.ă K tă qu ă đi uă traă su tă li uă hi uă d ngă c aă phôngă b că x ă t ă nhiênă
trungăbìnhăhƠngănĕmălênăc ngăđ ngă ăm tăs ăn
Lo iăngu n

căB căỂu .

Ph nă

Th yă

Đană

Lan

Đi n

M ch

0,5

Na Uy

Ireland

0,3

0,5

0,2

1,9

1,0

1,7

0,2

0,3

0,3

0,30

0,35

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

3,1

3,0

1,9

2,85

1,0

- B c x gamma từ đất, vật 0,5
liệu xây dựng (mSv)
- Hàm lượng radon trong nhà 2,0
và nơi làm việc (mSv)

- Các nguyên tố phóng x
trong cơ thể (mSv)
- B c x vũ trụ (mSv)
Tổng cộng (mSv)

1.2.3.ăCácăđ năv ăđoăli uăb căx ămôiătr

ng

Trong quá trình phân rã nguyên tố phóng x sẽ phát ra các tia phóng x ,
dưới d ng b c x anpha, b c x bêta, b c x gamma, b c x nơtron hay các m nh
phân chia… Khi tác dụng với môi trư ng vật chất, các b c x này có những kh
năng gây ra sự ion hóa khác nhau. Và, để đánh giá m c độ nh hư ng c a các lo i
tia b c x này, các nhà khoa học h t nhân đã đưa ra khái niệm liều b c x h t nhân.
Bao gồm:
1.2.3.1.ăLi uăchi uăvƠăsu tăli uăchi u
+) Liều chiếu (tia X và tia gamma) là tổng số điện tích cùng dấu được sinh ra
khi tất c các h t mang điện (electron và ion dương) được gi i phóng b i photon
trong một thể tích không khí chia cho khối lượng c a không khí trong thể tích đó.
Dch 

dQ
dm

trong đó :
 dQ là tổng điện tích cùng dấu sinh ra trong thể tích không khí.
 dm là khối lượng c a thể tích không khí đó.
11

(1.1)

+) Suất liều chiếu là liều chiếu tính cho một đơn vị th i gian.
Đơn vị thư ng dùng : liều chiếu (R), suất liều chiếu (R/s)
1.2.3.2.ăLi uăh păth ăvƠăsu tăli uăh păth
+) Liều hấp thụ là năng lượng b c x bị hấp thụ trên đơn vị khối lượng c a
đối tượng bị chiếu x .
Dht 

dE
dm

(1.2)

trong đó: dE là năng lượng truyền trung bình c a b c x ion hóa cho vật chất có
khối lượng dm.
+) Suất liều hấp thụ là liều hấp thụ trong một đơn vị th i gian.
Đơn vị thư ng dùng: Gray, kí hiệu Gy
1Gy = 1J/kg = 100rad
1rad = 100 erg/g ( 1rad là một lượng b c x đi qua vật chất truyền năng
lượng 100erg cho 1 g vật chất)
1.2.3.3. Li uăt

ngăđ

ngăvƠăh ăs ăph măch t

+) Liều tương đương bằng liều hấp thụ nhân với hệ số phẩm chất
+) Hệ số phẩm chất: mỗi lo i b c x có kh năng ion hóa khác nhau và được
đặc trưng b i một đ i lượng gọi là hệ số phẩm chất, kí hiệu Q.

Đơn vị : rem (Roentgen Equivalent Man)
1rem = 1rad. Q
Trong hệ SI : liều tương đương sinh học có đơn vị là Sievert (Sv)
1Sv = 1Gy*Q = 100rem

12


B ngă1.4:ăH ăs ăph măch tăc aăcác lo iăb căx ă
Lo i b c x và năng lượng c a nó

Hệ số phẩm chất

Photon với tất c năng lượng

1

Electron và muon, tất c năng lượng

1

Neutron :
-

< 10keV

5

-

10keV tới 100keV

10

-

100keV tới βMeV

20

-

βMeV tới β0MeV

10

-

20MeV

5

Proton giật lùi, năng lượng > βMeV

5

H t anpha, m nh phân h ch, h t nhân nặng 20

1.3.ăHi năt

ngănhi tăhuǶnhăquang.

1.3.1.ăL chăsửăphátătri n :
Nhiệt phát quang là một hiện tượng thư ng khá phổ biến đối với các chất
điện môi và bán dẫn tuy nhiên tuỳ theo từng chất và cấu trúc c a từng lo i vật liệu
mà quá trình phát quang là khác nhau. Do đó, mà các nhà khoa học đã đi sâu,
nghiên c u lý thuyết chung cho hiện tượng này.
Năm 19γ0 Urbanh đã trình bày những khám phá đầu tiên c a mình về hiện
tượng nhiệt phát quang. Tuy nhiên, chỉ cho đến năm 1945, khi nhóm các nhà khoa
học thuộc trư ng đ i học tổng hợp Birmingham (Anh) là Randall và Wilkins,
Galick và Gibson (1948) trình bày hệ thống về những kết qu nghiên c u nhiệt phát
quang thì đó mới thực sự có ý nghĩa và đã tr thành lý thuyết chung m đư ng cho
lĩnh vực nghiên c u nhiệt phát quang.
13


Cũng nói thêm rằng, như đã biết bất kỳ vật nào có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ
c a môi trư ng xung quanh thì đều có kh năng phát ra b c x điện từ. Nhiệt độ
c a vật nhỏ, b c x do nó phát ra nằm trong vùng hồng ngo i, có tần số thấp. Nhiệt
độ c a vật càng cao, b c x điện từ do nó phát ra có tần số càng cao. Khi nhiệt độ
c a vật đ lớn phổ do vật b c x ra sẽ bao gồm c ánh sáng nhìn thấy. Hiện tượng
vật b c x ra sóng điện từ khi được nung nóng như thế được gọi là hiện tượng b c
x nhiệt, phổ nhiệt độ phát ra chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ c a vật. Song, đây không
ph i là hiện tượng nhiệt phát quang mà luận văn đang giới thiệu
Cùng với mục đích ng dụng đo liều b c x ion hóa, kiểm soát môi trư ng
phóng x , xác định tuổi c a cổ vật…Phương pháp nhiệt phát quang hiện nay đã bắt
đầu tr thành phương pháp phổ biến thông dụng để nghiên c u cấu trúc vật liệu hay
sự phân bố c a các bẫy bắt điện tử trong vật liệu nh các kỹ thuật tương đối đơn
gi n.
1.3.2.ăC ăch ăho tăđ ngănhi tăhuǶnhăquang

Nhiệt huỳnh quang là hiện tượng các chất cách điện (điện môi) hoặc chất
bán dẫn điện phát ra ánh sáng khi bị nung nóng nếu như trước đó các vật liệu này
đã được chiếu x b i các b c x ion hóa như: tia X, tia anpha, tia beta, tia
gamma...
Như vậy, đối với vật liệu nhiệt phát quang ta cần lưu ý những điều sau:
- Vật liệu ph i là chất điện môi hay bán dẫn.
- Vật liệu đã có kho ng th i gian hấp thụ năng lượng trong quá trình được
phơi chiếu b i b c x ion hóa.
- Nhiệt chỉ đóng vai trò kích thích ch không ph i là nguyên nhân chính gây
sự phát quang.
- Các vật liệu này sau khi đã được kích thích nhiệt để phát quang thì khi nâng
nhiệt một lần nữa cũng sẽ không phát quang, do electron đã thoát ra khỏi bẫy. Nếu
muốn phát quang thì vật liệu cần chiếu x lần nữa.
Mô hình cấu trúc các vùng ho t động năng lượng c a hiện tượng nhiệt huỳnh
quang được chỉ trong Hình 1.1. Đây là cấu trúc vùng năng lượng đơn gi n nhất mô
t hiện tượng nhiệt huỳnh quang, còn được gọi là mô hình động học bậc 1- mô hình
Randall Wikins
14


Vùng dẫn
: Điện tử

E

b

d

: Lỗ trống

De
a

Ef
hv’
e

Dh

Vùng hoá trị

hv

Hìnhă1.1:ă Môă hìnhănĕngăl

ngăth ă hi nănh ngă v ă tríă c aă đi nă tửă trongă

v tăli uănhi tăphátăquangă(theo Aitken M.J.1985)
Theo mô hình này, chúng ta thấy rằng, m c năng lượng T là m c bẫy
electron và nằm trên m c năng lượng Fermi EF. Trước khi vật liệu được chiếu x ,
m c này trống không ch a các điện tử tự do. Một m c khác (m c R) là một thế bẫy
lỗ trống và có ch c năng như một tâm tái hợp, m c này nằm bên dưới m c năng
lượng Fermi.
Khi chiếu x vật liệu bằng các tia X, tia anpha, tia beta hay tia gamma,
nguyên tử sẽ bị ion hóa, các electron sẽ nhận năng lượng b c x này để nh y lên
vùng dẫn và chuyển động tự do trong vùng này, đồng th i t o ra các lỗ trống trong
vùng hóa trị (quá trình a). Các h t này có thể tái hợp với nhau và gi i phóng năng
lượng dưới d ng ánh sáng hoặc có thể bị bắt l i t i các bẫy. Đối với những chất
cách điện hoặc bán dẫn, số lượng các h t bị bẫy là rất thấp vào kho ng một vài

trăm, trong đó electron bị bẫy

m c T và lỗ trống

m c R ( quá trình b, e). Các

electron sẽ nằm t i bẫy trong tr ng thái gi bền và khi chúng nhận đ năng lượng
chúng sẽ thoát khỏi bẫy lên vùng dẫn (quá trình c), sau đó tái hợp với lỗ trống t i
tâm tái hợp đồng th i phát ra ánh sang (quá trình d).

15


Như vậy, quá trình phát huỳnh quang sẽ có th i gian trì hoãn bằng th i gian
c a các electron trong bẫy với phương trình
P = τ-1 = se-E/kT
đây:
p là xác suất gi i phóng electron khỏi bẫy do tác động nhiệt
s là hệ số tần số thoát có th nguyên là giây-1 .
Ý nghĩa vật lý c a hệ số này là bẫy điện tử đã được xem như một hố thế và
được đặc trưng b i hệ số thoát s (s là tích c a tần số va ch m điện tử với vách hố
thế và hệ số ph n x ). Do vậy, có thể xem s có độ lớn bằng tần số dao động c a
m ng tinh thể.
Hiện tượng phát quang x y ra là do chúng ta đã cung cấp năng lượng cho các
electron dưới d ng nhiệt làm cho các điện tử này thoát khỏi hố bẫy và chuyển dịch
về m c cơ b n cùng với đó là phát ra những phôtôn ánh sáng trong miền kh kiến.
1.4.ăLi uăk ănhi tăhuǶnhăquangăLiF(Mg,ăCu,ăP)
1.4.1.ăĐặcătr ngănhi tăhuǶnhăquangăc aăLiF(Mg,Cu,P)
1.4.1.1.ăNhómăv tăli uăg călithiumăflorua
Nhóm vật liệu gốc lithium florua (LiF) bao gồm có hai họ vật liệu phổ biến

là LiF:Mg,Ti (ký hiệu thương phẩm là TLD-100) và LiF:(Mg,Cu,P). Tuy nhiên, b c
x nhiệt huỳnh quang c a nhóm vật liệu LiF: Mg,Ti có tới 10 đỉnh từ nhiệt độ
phòng đến 4000C; các đỉnh

nhiệt độ cao chỉ có thể thấy rõ khi chiếu x

liều cao.

Vật liệu này nhìn chung có độ nh y không cao và ít ổn định.
Đối với vật liệu LiF:(Mg,Cu,P) thì chỉ có 6 đỉnh trong cùng kho ng nhiệt độ
trên. Ngoài ra, còn có một đỉnh nhỏ

nhiệt độ kho ng 4800C. Tuy nhiên chỉ sau khi

chiếu liều rất cao, đỉnh này mới xuất hiện.
Tương tự như các lo i vật liệu nhiệt huỳnh quang khác, d ng đư ng cong c a
LiF:Mg,Cu,P thay đổi tùy theo nồng độ c a chất t o khuyết tật và phương pháp gia
công xử lý nhiệt độ mẫu. Chẳng h n, chiều cao c a đỉnh chính thay đổi đáng kể
theo nồng độ c a nguyên tố. Ngoài ra đư ng cong nhiệt huỳnh quang c a LiF :
(Mg,Cu,P) cũng có thể bị thay đổi b i cách xử lý nhiệt khác nhau. Ch ng h n khi
16


nung

nhiệt độ thấp, cấu trúc c a đư ng cong nhiệt huỳnh quang hơi khác với cấu

trúc nhiệt huỳnh quang khi nung
Khi vật liệu được nung

chế độ được đề nghị cao hơn.
nhiệt độ cao hơn β400C sẽ gây ra một vài thay đổi

về hình d ng c a đư ng cong nhiệt huỳnh quang. Với sự nỗ lực rất lớn để làm ổn
đỉnh cấu trúc đư ng cong nhiệt huỳnh quang, ngư i ta đã thu được độ lặp l i tốt hơn
bằng cách c i thiện quá trình chuẩn bị mẫu. Nói cách khác, các nhà nghiên c u cố
gắng xây dựng một chương trình gia công xử lý nhiệt thích hợp để nhằm làm gi m
độ cao c a các đỉnh nhiệt độ cao hơn mặc dù các đỉnh này là đáng tin cậy cho tín
hiệu còn dư và cho việc tái s n xuất.
Ngoài ra khi được chiếu b i nguồn nơ-tron nhiệt, d ng c a đư ng cong
LiF:(Mg,Cu,P) không có sự thay đổi rõ ràng. Điều này khác với TLD-100

đó các

đỉnh nhiệt độ cao hơn tăng theo sự chiếu x nơ-tron nhiệt.
1.4.1.2.ăPhổăphátăx ănhi tăhuǶnhăquang
Bước sóng phát ra c a LiF :Mg,Cu,P ngắn hơn so với bước sóng phát ra c a
vật liệu TLD-100. Tâm c a vùng phát x nằm trong kho ng bước sóng 4β0nm còn
đối với LiF:Mg,Cu,P tâm nằm trong kho ng γ50-γ70nm. Trong hầu hết các hệ đo
nhiệt huỳnh quang hiện nay nhà thiết kế đếu có bố trí một bộ lọc quang học trong hệ
thống dẫn quang c a máy đo. Phổ phát x c a tâm lọc thông thư ng t i 450 –
500nm và đối với TLD-100 thì khá thích hợp. Song, đối với LiF:Mg,Cu,P tâm phát
x cần được chuyển dịch về phía vùng tử ngo i kho ng 50nm. Với việc lựa chọn bộ
lọc phù hợp, có thể sẽ làm tăng độ nh y c a LiF:Mg,Cu,P lên kho ng 10 - 30%.
Với nồng độ khác nhau, độ nh y nhiệt huỳnh quang và d ng c a đư ng cong
thay đổi nhiều trong khi đó phổ phát x thay đổi ít. Tương tự như trư ng hợp này,
các kết qu thực nghiệm cũng đã ch ng minh rằng với cách xử lí nhiệt khác nhau,
phổ phát x c a LiF:(Mg,Cu,P) thay đổi chút ít nhưng d ng c a các đư ng cong
thay đổi nhiều.
1.4.1.3.ăĐápă ngăli u

Một trong những đòi hỏi nghiêm ngặt đối với vật liệu nhiệt huỳnh quang
dùng trong đo liều phóng x là ph i có độ tuyến tính tốt trong vùng liều đo. Nghĩa
là mối tương quan giữa lượng tín hiệu nhiệt huỳnh quang phát ra từ mẫu ph i tỷ lệ
17


thuận với lượng liều b c x ion hóa chiếu lên mẫu. Khái niệm này còn được hiểu là
đáp ng liều c a vật liệu nhiệt huỳnh quang.
Chúng ta biết rằng có sự tuyến tính khá tốt trong đáp ng liều c a lo i vật
liệu nhiệt huỳnh quang TLD-100, nhưng đối với lo i vật liệu LiF:Mg,Cu,P mặc dù
với cùng chất nền là tinh thể LiF nhưng sự tương ng liều c a nó vẫn ít tuyến tính.
Điều này có nghĩa là sự tương ng liều phụ thuộc m nh vào các chất pha t p
(dopants).
Các kết qu thí nghiệm đã chỉ ra rằng đối với tinh thể LiF chỉ có chất pha t p
là Mg, đáp ng liều là tuyến tính, nhưng khi pha thêm chất pha t p th hai chẳng
h n đồng (Cu) đáp ng liều tr nên ít tuyến tính hơn.
Vùng tuyến tính c a LiF:Mg,Cu,P có thể lên đến 10 – 15Gy. Thông thư ng
khi với m c liều chiếu cao hơn, đáp ng liều c a vật liệu nhiệt huỳnh quang sẽ suy
gi m, t c là lượng tín hiệu nhiệt huỳnh quang phát ra sẽ có xu hướng tiến về m c
bão hòa nào đó mà không còn tăng tương ng với giá trị liều chiếu, độ tuyến tính sẽ
suy gi m. Đối với vật liệu LiF(Mg,Cu,P) s n xuất t i Bắc Kinh (Trung Quốc), sự h
tuyến tính bắt đầu xuất hiện khi giá trị liều đ t đến 1βGy. Nhìn chung, đó là m c
liều cực đ i cho phổ biến các vật liệu dùng trong đo liều nhiệt huỳnh quang. Tuy
nhiên, các nhà khoa học Italia khi đo đáp ng liều c a lo i vật liệu GR-β00 đã cho
thấy vùng tuyến tính lên đến 18Gy. Với chùm electron năng lượng 15MeV thì vùng
tuyến tính chỉ lên đến 10Gy.
1.4.2ăXửălíănhi tăchoăv tăli uănhi tăhuǶnhăquang
Một trong những ưu điểm nổi bật khi ng dụng vật liệu nhiệt huỳnh quang
để đo liều b c x ion hóa và kh năng tái sử dụng chúng. Tuy nhiên, một trong
những yêu cầu bắt buộc để có thể tái sử dụng lo i vật liệu này là cần có quy trình xử

lí nhiệt hết s c chính xác và chặt chẽ.
Như đã nêu trên LiF(Mg,Cu,P) rất nh y với xử lí nhiệt. Việc nung nóng cao
hơn β450C trước khi chiếu x sẽ có thể làm thay đổi cấu trúc vật liệu và làm suy
gi m độ nh y nhiệt huỳnh quang c a nó. Đã có một số công trình nghiên c u cho
rằng đư ng cong phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nung (Aitken 1985). Thông thư ng
các cơ s s n xuất sẽ khuyến cáo nhiệt độ nung tối ưu cho mỗi lo i vật liệu. Tuy
18


nhiên, ngay c khi chúng ta nung

nhiệt độ này một th i gian dài cũng sẽ gây ra sự

suy gi m độ nh y nhiệt huỳnh quang c a nó. Trong trư ng hợp tín hiệu dư là không
đáng kể thì điều này cũng có thể chấp nhận được. Th i gian nung mẫu nên càng
ngắn càng tốt. Với nguyên lí này, sử dụng liều kế trong trư ng hợp đo liều thấp thì
không cần thiết ph i nung, chúng ta vẫn có được một liều kế tái sử dụng cho kết qu
tốt. Các nhà khoa học Italia và Israel đã chỉ định gi i pháp nung liều kế
LiF(Mg,Cu,P) lên đến β600C hoặc β700C trong kho ng 10 giây và sau 50 lần tái sử
dụng không nung, độ nh y nhiệt huỳnh quang c a chúng cũng chỉ mất kho ng 5%.
Nhưng trong trư ng hợp làm việc với các m c liều chiếu cao, thì nên nung mẫu với
chế độ nhiệt thích hợp để lo i bỏ lượng tín hiệu nhiệt huỳnh quang dư trước đó.
1.4.3.ăM tăs ăđặc tr ngăc ăb năc aăv tăli uănhi tăhuǶnhăquang
Lúc đầu, vật liệu LiF:Mg,Cu,P rất dễ bị nh hư ng b i không khí ẩm. Tuy
nhiên, hiện nay sau nhiều c i tiến, liều kế lo i này không còn bị nh hư ng b i
không khí ẩm nữa. Tốc độ làm l nh cũng cần ph i được chú ý trong việc xử lí nhiệt.
Nó nh hư ng đến d ng đư ng cong nhiệt huỳnh quang cũng như độ nh y nhiệt
huỳnh quang c a mẫu. Việc làm l nh sau khi nung nên tiến hành càng nhanh càng
tốt để tránh làm gi m độ nh y nhiệt huỳnh quang. Trong ng dụng thực tế, cần đặc
biệt chú ý đối với vấn đề xử lí nhiệt, thư ng không quá β400C và không thực hiện

trong th i gian dài. Đặc trung ch yếu c a một số vật liệu nhiệt huỳnh quang được
chỉ trong B ng 1.γ.
B ngă1.ă5:ăCácăđặcătr ngăc aăm tăs ăv tăli uănhi tăhuǶnh quang
Vật

liệu

nhiệt LiF:Mg,Ti

huỳnh quang
Độ

nh y

huỳnh

CaSO4:Dy

(TLD-100)
nhiệt
quang 1

30

tương đối
Bước sóng cực đ i 425nm

480, 570nm

19

LiF:Mg,Cu,P
(Bắc Kinh)
γ0 (vùng tích hợp)
40 (chiều cao đỉnh)
380nm


phát ra
Ngưỡng

dò

với

nhiệt độ qui ước
Đáp

ng

năng

1mGy

50nGy

30Gy

–

0,1mGy – 12Gy

1,3 keV

10 -12 keV

0,8keV

Vùng tuyến tính

50mGy – 3mGy

10 – 20

0,8keV

Đỉnh cong

210

220

210

Tiền chiếu x

4000C --1h

4000C --1h

2400C – 10 phút

Xử lí nhiệt

800C – 24h

lượng

Nói chung, trong các lo i vật liệu nhiệt huỳnh quang đang được sử dụng phổ
biến, có thể phân chia thành β lo i: một lo i có sự tương đương mô tốt nhưng độ
nh y nhiệt huỳnh quang tương đối thấp chẳng h n LiF:Mg,Ti (TLD-100), BeO và
lo i còn l i là có độ nh y nhiệt huỳnh quang cao phụ thuộc năng lượng thấp như
CaSO4 và CaFβ. LiF:Mg,Cu,P là lo i vật liệu kết hợp được hai ưu điểm c a hai lo i
vật liệu trên, nó có độ nh y nhiệt huỳnh quang cao và phụ thuộc năng lượng tốt.
Điều này rất có ý nghĩa trong việc ng dụng vào lĩnh vực đo liều lượng b c x
trong y tế và môi trư ng.
Điều cần ph i chú ý đặc biệt khi sử dụng các lo i vật liệu này là quá trình xử lí
nhiệt. Các công trình nghiên c u trước đây về chúng đều đã ch ng minh rằng việc
rửa nhiệt với nhiệt độ trên β400C sẽ làm gi m độ nh y nhiệt huỳnh quang c a nó.
Ngày nay, khi quá trình xử lí nhiệt đều được điều khiển bằng các máy tính nên việc
ho t động này sẽ rất chính xác. Nhóm Horowitz đã cho biết kết qu kiểm tra c a họ
với lo i vật liệu GR-β00A (vật liệu LiF:Mg,Cu,P) sau 60 lần tái sử dụng, độ nh y
nhiệt huỳnh quang gi m mất γ% và thực tế có thể coi đây là kết qu khá tốt.

20