NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠT ĐỘ ANPHA TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ, NƯỚC VÀ ĐẤT PHỤC VỤ ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG

Header Page 1 of 16.
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN VẬT LÝ ĐỊA CHẤT

BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠT ĐỘ
ANPHA TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ, NƯỚC VÀ ĐẤT
PHỤC VỤ ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG
Chủ nhiệm : Nguyễn Ngọc Chân

7467
30/7/2009

HÀ NỘI - 2008

Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu

4

Chương I: Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định
định lượng tổng hoạt độ anpha trong môi trường không khí,
nước trên thế giới và ở trong nước

6

I.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định
định lượng tổng hoạt độ anpha trên thế giới

6

I.2. Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định định lượng
tổng hoạt độ anpha trong môi trường không khí, đất, nước ở nước ta

8

Chương II: Nghiên cứu thử nghiệm phương pháp và lựa chọn các
tham số phục vụ cho việc xác định định lượng tổng hoạt độ α

10

II.1. Cơ sở xác định định lượng tổng hoạt độ anpha

10

II.1.1. Phương pháp Modified Kusnetz

10

II.1.2. Phương pháp Roll

11

II.1.3. Phương pháp Modified Tsiroglou

11

II.1.4. Phương pháp xác định định lượng tổng hoạt độ anpha
của con cháu thoron

13

II.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn các tham số đo

14

II.2.1. Kết quả lựa chọn thể tích lấy mẫu khí V và thời gian hút mẫu t

14

II.2.2. Kết quả lựa chọn phương pháp làm giàu mẫu,
lấy mẫu xử lý mẫu trước khi đo

16

II.2.3. Kết quả lựa chọn thời gian phơi mẫu, thời gian đo

17

II.2.4. Kết quả xác định hiệu suất đo của khay nhấp nháy

19

Chương III: Kết quả áp dụng đo thử nghiệm

21

III.1. Kết quả áp dụng đo thử nghiệm trên đối tượng đất đá có chứa phóng xạ

21

III.1.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu

21

III.1.2. Khối lượng, hạng mục công việc đã thực hiện

22

III.1.3. Kết quả đạt được

25

III.2. Kết quả áp dụng đo thử nghiệm trên đối tượng khoáng sản
apatit có chứa phóng xạ

 

26

III.2.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu

26

III.2.2. Khối lượng, hạng mục công việc đã thực hiện

27

III.2.3. Kết quả đạt được

29

Footer Page 2 of 16.

2


Header Page 3 of 16.
III.3. Kết quả áp dụng đo thử nghiệm trên đối tượng cát sa khoáng ven biển

31

III.3.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu

31

III.3.2. Khối lượng, hạng mục công việc đã thực hiện

31

III.3.3. Kết quả đạt được

32

III.4. Kết quả áp dụng đo thử nghiệm trên đối tượng khoáng sản than

36

III.4.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu

36

III.4.2. Khối lượng, hạng mục công việc đã thực hiện

36

III.4.3. Kết quả đạt được

37

III.5. Tổng hợp đối sánh kết quả đo thử nghiệm, đánh giá
hiệu quả của phương pháp

40

Chương IV: Tổ chức thi công và chi phí

45

IV.1. Sản phẩm của đề tài

45

IV.2. Tổng hợp khối lượng thực hiện

45

IV.3. Kinh phí thực hiện đề tài

45

Kết luận

54

Tài liệu tham khảo

55

 

Footer Page 3 of 16.

3


Header Page 4 of 16.
LỜI NÓI ĐẦU
Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều chất phóng xạ và điều này
đã xảy ra từ khi hình thành trái đất. Con người đã phát hiện được 60 hạt nhân
phóng xạ, 60 hạt nhân phóng xạ này không ngừng phân rã và tương tác với
nhau đồng thời phát ra các bức xạ γ, β, α. Một phần các chất phóng xạ trên
đã phát tán vào trong môi trường không khí, nước, đất nơi con người đang
sống và gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe nhân loại.
Trong môi trường sống hiện nay người ta đặc biệt quan tâm đến sự

chiếu xạ của các bức xạ γ, β, α sinh ra trong quá trình phân rã của U238, Th232,
U235, K40 và Rb87.
Trong ba loại bức xạ ion hóa kể trên thì bức xạ α có khả năng gây ảnh
hưởng lớn nhất về mặt sinh học. Mức độ nguy hại của nó đến các tế bào mô
lớn gấp 20 lần so với bức xạ gamma. Do vậy việc đo hoạt độ anpha của
radon và các con cháu của nó sinh ra rất được quan tâm. Để đánh giá mức độ
ô nhiễm phóng xạ do radon và các con cháu sinh ra, phải đo tổng hoạt độ
anpha trong môi trường khí, nước và đất.
Nhiều năm qua Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã triển khai
đo một khối lượng đáng kể xác định tổng hoạt độ anpha trong môi trường
khí, nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường các đô thị, một số đảo và một
số vùng mỏ có cộng sinh phóng xạ.
Để có sự thống nhất chung về phương pháp đo đạc, xử lý số liệu, kết
quả.v.v… cần phải xây dựng một quy trình công nghệ được các cấp có thẩm
quyền ban hành.
Do tính cấp thiết của nhiệm vụ đặt ra, ngày 16/4/2007 Bộ Tài nguyên
và Môi trường đã ký Hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số 04 ĐC
- 07/HĐKHCN giao cho Liên đoàn Vật lý Địa chất thực hiện đề tài “Nghiên
cứu xác định định lượng tổng hoạt độ anpha trong môi trường khí, đất và
nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường”.
Mục tiêu của đề tài là: Hoàn thiện phương pháp đo, xử lý số liệu, xây
dựng quy trình nhằm xác định định lượng tổng hoạt độ anpha trong môi
trường không khí, nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường.
Đề tài được giao cho Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Địa vật lý Liên đoàn Vật lý Địa chất tổ chức thực hiện trong 24 tháng kể từ tháng
1/2007 đến tháng 12/2008.
Tập thể tác giả đã thực hiện các nội dung chủ yếu sau:
- Thu thập tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến phương pháp
xác định định lượng tổng hoạt độ anpha. Xây dựng đề cương và trình duyệt ở
các cấp.
 

Footer Page 4 of 16.

4


Header Page 5 of 16.
- Áp dụng đo thử nghiệm trong phòng, lựa chọn các tham số đặc trưng
phục vụ cho việc đo đạc, tính toán.
- Tiến hành đo thử nghiệm tại 4 vùng: Khu du lịch Sapa, mỏ Apatit
Cam Đường - Lào Cai, khu vực khai thác quặng sa khoáng ven biển Thiên
Cầm - Hà Tĩnh và khu vực mỏ than Mạo Khê - Quảng Ninh.
- Đo kiểm chứng trên một số thiết bị khác như: Máy AB-5 do Mỹ và
Canada sản xuất, máy ALOKA-TCS-222 do Nhật Bản sản xuất.
- Xử lý, tổng hợp, liên kết, đối sánh kết quả.
- Xây dựng quy trình công nghệ xác định định lượng tổng hoạt độ
anpha trong môi trường không khí và nước phục vụ điều tra đánh giá môi
trường.
Tập thể tác giả thực hiện đề tài gồm Nguyễn Ngọc Chân, La Thanh
Long, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thế Minh, Trần Anh Tuấn, Nguyễn Văn
Viện, Hoàng Đại Lâm.v.v…do Nguyễn Ngọc Chân làm chủ nhiệm.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tập thể tác giả đã nhận được nhiều ý
kiến đóng góp quý báu của các chuyên gia hàng đầu về an toàn bức xạ, điều
tra đánh giá môi trường ở Vụ khoa học Công nghệ - Bộ Tài nguyên và Môi
trường, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Trung tâm Công nghệ Xử lý
Môi trường thuộc Bộ Tư lệnh Hóa học, Trung tâm An toàn Bức xạ và Môi
trường thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân.v.v… Tập thể tác giả xin
chân thành cảm ơn mọi sự quan tâm giúp đỡ có hiệu quả trên.

 

Footer Page 5 of 16.

5


Header Page 6 of 16.
Chương I
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠT ĐỘ ANPHA TRONG MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ, NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở TRONG NƯỚC
I.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định định lượng
tổng hoạt độ anpha trên thế giới
Các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả trên thế giới thống nhất:
Radon có 3 đồng vị phóng xạ tự nhiên, đó là: 222Rn (radon), 220Rn (thoron)
và 219Rn (actinon). Ba đồng vị này là sản phẩm trong quá trình phân rã của
các dãy phóng xạ 238U, 232Th và 235U. Do đặc điểm hàm lượng trong tự nhiên
thấp, chu kỳ bán hủy ngắn nên 220Rn và 219Rn ít được quan tâm. Theo quan
điểm môi trường người ta quan tâm đến 222Rn vì nó có khắp nơi trong tự
nhiên và có chu kỳ bán hủy dài 3.825 ngày. 222Rn có 4 sản phẩm trung gian
và chúng đều có chu kỳ bán hủy rất ngắn vì vậy trạng thái cân bằng đạt được
đối với 222Rn chỉ trong một vài giờ.
Sản phẩm phân rã Chu kỳ bán rã

Loại bán rã

218

3,11 phút

Hạt α

214

26,8 phút

Hạt β, γ

214

19,7 phút

Hạt β, γ

214

164 x 10-6giây

Hạt α [9]

Po (RaA)
Pb (RaB)
Bi (RaC)
Po (RaC’)

Năng lượng
6Mev

Trong thực tế các con cháu của radon là các kim loại nặng
(RaA) .v.v…[1].

218

Po

Tiếp ngay sau dãy là 214Po (RaB) có kết hợp với nguyên tố trước nó bằng
việc nhận thêm điện tích. Đáng lưu ý là các sản phẩm của con cháu radon có
thời gian sống ngắn và có sự tăng nhanh hàm lượng của chúng khi radon thoát
vào trong không khí và ngược lại là sự phân rã nhanh khi các nguyên tố con
cháu bị tách khỏi không khí như trong quá trình lấy mẫu khí [5].
Người ta đo tổng hoạt độ anpha bằng đơn vị Working Level (WL),
đây là đơn vị đo hoạt độ các sản phẩm con cháu radon. Một WL là sự kết
hợp (sự hóa hợp) giữa RaA, RaB, RaC và RaC’ trong một lít không khí ở
điều kiện tiêu chuẩn mà kết quả cuối cùng là tổng năng lượng anpha phát ra
của 1 WL là 1,3 x 105 MeV [6].
Đối với radon và thoron trong không khí tự do mối quan hệ này được
xác định gần đúng theo quan hệ sau:
- 1WL tương đương 3.700Bq/m3 với radon và con cháu;
- 1WL tương đương 280Bq/m3 với thoron và con cháu [Environmental
protection guidelines- UNRFNRE-NEW YORK, NY 10017 USA 1987]
 

Footer Page 6 of 16.

6


Header Page 7 of 16.
Có hai phương pháp đo α.
- Phương pháp đo bức xạ α bằng buồng nhấp nháy ZnS(Ag) để xác

định nồng độ radon (hay còn gọi là buồng Lucas).
- Phương pháp đo tổng hoạt độ α của con cháu radon bằng khay nhấp nháy.
Trên thế giới 2 phương pháp này có thể thực hiện riêng biệt và cũng
có thể thực hiện đồng thời.
Năm 1953 E.C.Tsiroglou, H.E.Ager, D.A.Holiday đã nghiên cứu sự
mất cân bằng trong không khí hỗn hợp radon và con cháu bằng cách sử dụng
phương pháp đo hoạt độ α.
Tháng 3 năm 1956 Howord, L. Kusnetz đã tiến hành thử nghiệm
phương pháp đo hoạt độ α ngoài thực địa để xác định hàm lượng con cháu
radon trong không khí mỏ.
Tháng 7 năm 1968 R. Roll đã đề xuất phương pháp kiểm tra nâng cao
độ chính xác xác định hàm lượng radon và con cháu [5].
Từ năm 1976 đến năm 1980, George A.C và Breslin A.J đã nghiên cứu
sự phân bố radon và con cháu trong các loại vật liệu xây nhà ở Newyork Mỹ.
Năm 1986 Ủy ban Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EDA) đã công bố một
số quy ước trong phép đo radon trong nhà và các sản phẩm phân rã radon
mức hành động là: 147 Bq/m3.
Các nước cộng đồng châu Âu quy định mức hành động đối với radon
là: 200 Bq/m3 [2].
Ở Liên Xô cũ người ta quan tâm đến đo radon và hoạt độ anpha của con
cháu từ những năm 1960. Năm 1972 họ đã chế tạo ra những thiết bị đo hoạt độ
anpha PYΠ-1 với đầu đo tinh thể mỏng loại nhấp nháy ZnS(Ag) có diện tích cửa
sổ nhạy: 50 cm2 và sau này là các thế hệ máy Radon, RGA-01, [5].
Thiết bị này được sử dụng để phát hiện những ô nhiễm bề mặt do bức
xạ anpha gây ra.
Năm 1994, tổ hợp thiết bị EDA Toroton Canada đã chế tạo loại thiết
bị đo tổng hoạt độ anpha trong không khí, nước, đất - loại RDA-200. Ở đây
ta sử dụng hệ thống lấy mẫu sol khí qua phin lọc đặc biệt, có diện tích nhạy
4,9cm2. Để làm giàu người ta có thể tăng thể tích mẫu đi qua phin lọc, sau đó
được đưa vào khay nhấp nháy mỏng để đo [6].

Năm 1998 hãng Pylon Canada đã chế tạo thiết bị đo hoạt độ α trong
không khí, nước, đất phục vụ điều tra nghiên cứu môi trường, đó là thiết bị
đo AB-5. Thiết bị có chức năng, tác dụng tương tự như RDA-200 song nó có
độ nhạy và hiệu suất cao hơn.
Năm 2002 hãng điện tử Pylon của Canada đã cải tiến chế tạo ra hệ
thiết bị đo radon, tổng hoạt độ anpha của con cháu, loại AB-5/AB-5R. Loại
 

Footer Page 7 of 16.

7


Header Page 8 of 16.
AB-5R với phin lọc khí có diện tích nhạy 12,5cm2 và với các buồng nhấp
nháy đo radon có diện tích nhạy gấp 1,5 lần so với buồng nhấp nháy trong
máy đo RDA-200 [7].
Năm 2004 Nhật Bản đã chế tạo ra thiết bị đo hoạt độ anpha ALOKA
loại TCS-222 có thể đo tổng hoạt độ anpha trong không khí, nước, đất bằng
phin lọc có diện tích nhạy 60cm2, thiết bị có thể đo được sự ô nhiễm bề mặt
do các chất phóng xạ có phân rã α gây ra như uran, thori, 241Am…[8].
Trong những năm gần đây, công nghệ đo phổ anpha đã được sử dụng
để đo riêng biệt nồng độ radon, thoron và con cháu. Thiết bị loại này đang sử
dụng phổ biến là máy RAD-7 do hãng Durrige (Mỹ) chế tạo [7].
I.2. Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định định lượng
tổng hoạt độ anpha trong môi trường không khí, đất, nước ở nước ta
Ở nước ta việc áp dụng phương pháp xác định định lượng tổng hoạt độ
anpha trong môi trường không khí, đất, nước chậm hơn nhiều so với các
nước tiên tiến trên thế giới.
Vào những năm 1982-1985, Trung tâm An toàn Bức xạ và Môi trường

thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân triển khai các hệ hút mẫu sol khí
qua phin lọc, sau đó phin lọc được đưa vào thiết bị nhiều kênh để xác định
hàm lượng riêng biệt RaA, RaB, RaC và cuối cùng là xác định tổng hoạt độ
anpha của chúng.
Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, từ năm 1996 sử dụng thiết bị
RDA-200 để đo thử nghiệm tổng hoạt độ anpha trên một số đô thị như: Hà
Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên và ở trên một số đảo như: Cô Tô,
Quan Lan, Ngọc Vừng… Kết quả đo được cho thấy tổng hoạt độ anpha trong
không khí dao động từ 1 Bq/m3 đến < 100 Bq/m3. Riêng việc xác định tổng
hoạt độ anpha trong nước, đất chưa tiến hành.
Vào những năm 2000, Trung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường thuộc
Bộ Tư lệnh Hóa học đã triển khai đo tổng hoạt độ anpha trong không khí trên
thiết bị AB-5 do Canada sản xuất. Việc đo đạc được làm thường xuyên nhằm
theo dõi độ thay đổi tổng hoạt độ anpha trong môi trường không khí.
Từ năm 2000 đến nay Liên đoàn Vật lý Địa chất đã phối hợp với Liên
đoàn Địa chất Xạ hiếm đưa phương pháp vào xác định định lượng tổng hoạt
độ anpha trong môi trường không khí, nước trên một số vùng mỏ phóng xạ.
Dưới đây là một số kết quả đo tổng hoạt độ anpha trong môi trường
không khí mỏ:

 

Footer Page 8 of 16.

8


Header Page 9 of 16.
Bảng I.1

TT

Số vị trí
khảo sát

Tên vùng mỏ đã khảo sát

Tổng hoạt độ anpha
(Bq/m3)
Min

Max

Trung
bình

1

Nông Sơn, Tiên An, Tiên
Phước, Khe Cao, Khe Hoa

175

7,3

278,8

60,5

2

Pà Rồng, Pà Lừa

60

12,0

12514,8

412,5

3

Đông Nam Bến Giằng

70

12,6

73398,6 1740,4

4

Cao Bằng Lai Châu

116

4,7

250,2

63,1

Bảng I.2: Một số kết quả phân tích tổng hoạt độ anpha
của các mẫu nước trong môi trường nước mỏ
Bảng I.2

TT

Tên vùng mỏ đã khảo sát

Số mẫu

Tổng hoạt độ anpha
(Bq/m3)
Min

Max

Trung
bình

1

Nông Sơn, Tiên An, Tiên
Phước, Khe Cao, Khe Hoa

80

21,3

74,7

42,3

2

Pà Rồng, Pà Lừa

20

24,3

55,1

40,1

3

Đông Nam Bến Giằng

25

21,3

58,7

51,5

4

Cao Bằng Lai Châu

15

35.2

58,7

36,5

Năm 1993, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã ban hành Tiêu
chuẩn tạm thời về mức giới hạn cho tổng hoạt độ anpha trong không khí là
122,1 Bq/m3.
Ngày 25/6/2002 Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã ban hành
Tiêu chuẩn Việt Nam về mức giới hạn tổng hoạt độ anpha trong nước là
100Bq/m3.

 

Footer Page 9 of 16.

9


Header Page 10 of 16.
Chương II
NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP VÀ LỰA CHỌN
CÁC THAM SỐ ĐO PHỤC VỤ CHO VIỆC XÁC ĐỊNH
ĐỊNH LƯỢNG TỔNG HOẠT ĐỘ ANPHA

II.1. Các phương pháp xác định định lượng tổng hoạt độ anpha
II.1.1. Phương pháp Modified Kusnetz
Đây là phương pháp thực địa đã được Howard L.Kusnetz triển khai gần
30 năm nay để đo trực tiếp Working Level liên tục. Từ đó phương pháp liên
tục được cải tiến hoàn thiện như hiện nay (chú ý phương pháp đo không liên
quan đến độ nhạy của thiết bị).
Các phương thức lấy mẫu, đo đạc, tính toán WL theo phương pháp này
được thực hiện theo trình tự như sau:
a) Lấy mẫu và trình tự đo đạc lấy số liệu.
- Đặt phin lọc vào giá đỡ (mặt có kẻ carô ra ngoài) lắp đầu có giá đỡ
phin lọc vào một đầu van của buồng nhấp nháy, còn đầu van thứ hai của
buồng được nối với bơm hút khí.
- Đặt cả hệ lấy mẫu (bao gồm giá đỡ phin lọc, buồng nhấp nháy, bơm)
vào khu vực cần đo.
- Đặt bơm hút có vận tốc 3 lít/phút, thời gian hút mẫu 10 phút, thời
gian phơi mẫu 50 phút, thời gian đo 5 phút.
- Trong trường hợp xác định tổng hoạt độ anpha trong mẫu nước,
người ta kết tủa mẫu nước, lọc mẫu, sấy khô, nén thành viên sau đó mới đặt
mẫu vào khay nhấp nháy.
- Trường hợp lấy mẫu khí đất, phải qua hệ thống hút khí ở độ sâu
60cm, khí đất được hút qua phin lọc.
- Đặt khay nhấp nháy có mẫu vào buồng đo, đặt chuyển mạch Ra/Am
về Am. Ấn nút “Sample” bắt đầu đo.
- Ghi kết quả đo vào sổ.
- Chuyển khóa nguồn về OFF.
- Tháo khay nhấp nháy khỏi buồng đo, đậy nắp đen lại và vặn chặt
vòng giữ nắp.
b) Xử lý số liệu tính toán tổng hoạt độ anpha của con cháu radon.
- Xác định tốc độ đếm/phút.
- Xác định phông/phút.

- Ghi tốc độ đếm đã trừ phông.
 

Footer Page 10 of 16.

10


Header Page 11 of 16.
- Xác định hệ số Kusnetz (hệ số này liên quan đến việc xác định WL,
được tra trong bảng và căn cứ vào khoảng thời gian từ lúc ngừng lấy mẫu và
đến giữa thời điểm đo).
- Xác định hiệu suất của khay nhấp nháy (sử dụng số liệu khi chuẩn
khay nhấp nháy bằng nguồn 241Am).
- Tính toán tổng hoạt độ anpha (WL) bằng công thức:
Tốc độ đếm trừ phông
3
WL =
× 3,7 × 1000 (Bq/m )
Hệ số hiệu suất nhấp nháy × Thể tích mẫu × Hệ số WL
II.1.2. Phương pháp Roll
Phương pháp Roll về ý tưởng cũng như phương pháp Kusnetz nhưng
nó nhanh hơn nhiều, phương pháp này sử dụng để đo hoạt độ của con cháu
radon (WL)
a) Lấy mẫu, trình tự đo đạc và lấy số liệu:
Phương pháp lấy mẫu không khí, khí đất, trình tự lấy mẫu, đo đạc
được tiến hành tương tự như phương pháp Kusnetz. Ở phương pháp Roll cần
chú ý: Thời gian phơi mẫu 2’38”, thời gian đo 10’, hoặc thời gian phơi mẫu
4’25”, thời gian đo 5’.
Trong trường hợp đo mẫu nước, ta thực hiện theo các bước sau: Lấy

mẫu nước, kết tủa, lọc trực tiếp ngay qua phin lọc, sấy khô, đặt vào khay
nhấp nháy để đo (thời gian thực hiện các bước càng nhanh càng tốt, tránh để
ánh sáng chiếu vào mẫu).
Tính toán tổng hoạt độ anpha:
WL =

R
3
× 3,7 × 1000 (Bq/m )
E ×V × t × F

Trong đó:
R: là số đếm trên 1 phút đã trừ phông.
E: là hiệu suất của khay nhấp nháy theo phần thập phân.
t: là thời gian lấy mẫu.
V: là vận tốc hút mẫu.
F: là hệ số Kusnetz tra trong bảng.
II.1.3. Phương pháp Modified Tsiroglou
Đây là phương pháp được sử dụng để đo hàm lượng riêng biệt của
RaA, RaB, RaC (218Po, 214Pb, 214Bi) cũng như xác định Working Level.
a) Lấy mẫu và trình tự đo đạc lấy số liệu.

 

Footer Page 11 of 16.

11


Header Page 12 of 16.

Phương pháp lấy mẫu không khí, khí đất, trình tự đo đạc và lấy số liệu
được tiến hành theo như phương pháp Kusnetz. Tuy vậy nhưng cần lưu ý:
Thời gian hút mẫu không khí là 20’, thời gian hút mẫu khí trong đất là 10’,
thời gian phơi mẫu và thời gian đo mẫu được thực hiện theo 3 bước:
- Phơi mẫu 2’ đo 3’.
- Phơi tiếp mẫu 1’ đo 14’.
- Phơi mẫu 1’ đo 9’.
b) Phương pháp tính toán.
Hàm RaA, RaB, RaC được tính toán bởi hệ phương trình sau:
C1(RaA) =

1000
1
× (0,16894Ι 2,5 − 0,08200Ι 6, 20 + 0,07753Ι 21,30 ) ×
(Bq/m3)
27
VE

C2(RaB) =

1000
1
× (0,00122Ι 2,5 − 0,02057Ι 6, 20 + 0,04909Ι 21,30 ) ×
(Bq/m3)
27
VE

C3(RaC) =

1000

1
× (−0,002252Ι 2,5 + 0,03318Ι 6, 20 − 0,03771Ι 21,30 ) ×
(Bq/m3)
27
VE

Trong đó:
V: là vận tốc hút khí lít/phút.
E: là hiệu suất đếm của khay theo phần thập phân.
ITa-Tb: là số đếm hạt anpha trong thời điểm từ Ta đến Tb.
Working Level có thể được tính toán từ những phép đo đó theo
phương trình sau:
WL =

1
(0,096Ι 2,5 − 0,0650Ι 6, 20 + 0,1881Ι 21,30 )
1000VE

Các chỉ số trong công thức đã được mô tả ở trên.
Nhận xét ưu nhược điểm, điều kiện áp dụng của các phương pháp
- Trong phương pháp Kusnetz, sử dụng thời gian hút mẫu 10 phút,
thời gian phơi mẫu 50 phút, thời gian đo 5 phút. Như vậy thực chất phương
pháp này xác định định lượng tổng hoạt độ anpha chủ yếu là dựa vào sự phân
rã của RaC’ (nguyên tố con sau của RaC).
- Phương pháp Roll sử dụng thời gian hút mẫu cũng 10 phút, thời gian
phơi mẫu 2’38’’, thời gian đo 10 phút hoặc thời gian phơi mẫu 4’25’’, thời
gian đo 5 phút, thực chất phương pháp này là dựa vào sự phân rã của RaA
(nguyên tố con sau 222Rn).
- Về bản chất hai phương pháp này đều dựa vào sự phân rã của các
nguyên tố con cháu của radon. Độ nhạy và độ chính xác của hai phương

 

Footer Page 12 of 16.

12


Header Page 13 of 16.
pháp này là như nhau (qua tài liệu đo thực nghiệm), song phương pháp Roll
là đo nhanh hơn còn phương pháp Kusnetz là rất chậm (vì thời gian phơi
mẫu 50 phút).
- Vì vậy phương pháp Roll là thuận lợi cho đo đạc ngoài thực địa. Còn
phương pháp Kusnetz chỉ nên sử dụng một khối lượng khoảng <10% để
kiểm tra lại kết quả đo bằng phương pháp Roll.
Hai phương pháp này áp dụng thuận lợi trong việc xác định định
lượng tổng hoạt độ anpha trong môi trường đất, nước và không khí.
- Phương pháp Modified Tsroglou là phương pháp dựa vào thời gian
phân rã của các đồng vị RaA, RaB, RaC để xác định riêng biệt các nguyên tố
RaA, RaB, RaC có hiệu quả trong môi trường không khí đất và nước. Cả ba
phương pháp trên chỉ được tiến hành đo đạc có hiệu quả trong điều kiện môi
trường khô ráo không mưa và không có gió bão.
II.1.4. Phương pháp xác định định lượng tổng hoạt độ anpha của con
cháu thoron.
Theo quan điểm về nguy hại phóng xạ thì con cháu của thoron phụ
thuộc vào phần lớn hàm lượng của nguyên tố 212Pb (thori B). Thori B mặc dù
không phát ra hạt anpha nhưng nó có mặt nhiều hơn bất kỳ các con cháu
khác, bởi vì thời gian bán rã của nó dài 10,6 giờ. Bởi vậy phần lớn các nguồn
năng lượng dư thừa của các nguyên tử qua quá trình phân rã anpha đều trở
thành các nguyên tố thori C và thori C’. Sau 5 giờ thori B nhanh chóng cân
bằng với các sản phẩm con cháu.

Phương pháp xác định tổng hoạt độ anpha của con cháu thoron.
a) Lấy mẫu và trình tự đo đạc lấy số liệu.
Phương pháp lấy mẫu không khí, trình tự đo đạc lấy số liệu tương tự
như các phương pháp đã trình bày ở trên. Cần lưu ý thời gian hút mẫu khí là
60 phút, thời gian phơi mẫu > 300 phút (tính từ lúc dừng lấy mẫu đến giữa
thời gian đo), thời gian đo 5 phút.
b) Phương pháp tính toán.
Hàm lượng Thori được tính toán theo công thức:
CThB =

0,411 × R × e −0, 001086T 1000
×
EVt
27

Trong đó:
CThB: là hàm lượng thori B được tính = Bq/m3.
R: là số đếm trong 1 phút.
 

Footer Page 13 of 16.

13


Header Page 14 of 16.
T: là thời gian từ lức dùng lấy mẫu đến điểm giữa của khoảng
đếm(>300 phút).
E: là hiệu suất của khay nhấp nháy.
e: là logarit tự nhiên 2,7182818.

V: là vận tốc lấy mẫu (l/ph).
t: là thời gian lấy mẫu (ph).
II.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn các tham số đo
II.2.1. Kết quả lựa chọn thể tích lấy mẫu khí và thời gian hút mẫu
Các phương pháp xác định tổng hoạt độ anpha đã trình bày ở trên, tùng
công thức tính toán đều sử dụng tham số thể tích mẫu V và thời gian hút mẫu
khí t. Để có thể xác định tổng hoạt độ anpha được chính xác, ta cần phải chọn
được 2 tham số này sao cho phù hợp. Việc lựa chọn phải đạt 2 yêu cầu sau:
- Độ chính xác.
- Năng suất của phép phân tích.
Để đáp ứng 2 yêu cầu trên tác giả đã tiến hành lựa chon thời gian hút
mẫu là 5’, 10’, 20’, với vận tốc hút mẫu không đổi là 3 lít/phút. Như vậy thể
tích mẫu khí đi qua phin lọc lần lượt là: 3 lít/phút x 5 phút = 15 lít; 3 lít/phút
x 10 phút = 30 lít; 3lít/phút x 20 phút = 60 lít. Kết quả đo xác định tổng hoạt
độ anpha ứng với các thể tích khác nhau (theo phương pháp Roll) được trình
bày trong bảng II.1.
Bảng II.1
TT
1

Vận
Thời gian
tốc
hút mẫu (ph) hút
(l/ph)
5’
3
10’
,,
20’

,,

2
3
4

 

Footer Page 14 of 16.

5’
10’
20’
5’
10’
20’
5’
10’
20’

3
,,
,,
3
,,
,,
3
,,
,,

Thể
tích
mẫu
(V)
15
30
60

Thời
gian
đo
(ph)
5’
,,
,,

Kết
quả
đo
(xg)
22
43
74

Tổng
hoạt độ
anpha
(Bq/m3)
19,3
18,8

16,3

15
30
60
15
30
60
15
30
60

5’
,,
,,
5’
,,
,,
5’
,,
,,

9
18
32
23
42
68
12
17

35

7,8
7,8
7,0
20,0
18,5
14,9
10,4
7,4
7,7

14

Ghi chú
Lấy mẫu
trong
phòng kín
có điều hòa
Phòng mở
cửa thông
thoáng
Phòng kín
có điều hòa
Phòng mở
cửa thông
thoáng


Header Page 15 of 16.

Để chọn thể tích và thời gian hút mẫu khí trong đất phù hợp với tác
giả đã tiến hành đo thử nghiệm trên bờ đê Sông Nhuệ. Mẫu khí được lấy ở
độ sâu 60 cm. Sơ đồ bố trí lấy mẫu được trình bày ở phần trên. Kết quả đo
(theo phương pháp Roll) được trình bày trong bảng II.2.
Bảng II.2
Thời Vận
Thời Tổng số Tổng
Thể tích
gian xung đo hoạt độ
gian
tốc
TT
mẫu
đo
được
anpha
hút
hút
(V)
(ph)
(xg)
(Bq/m3)
(ph) (l/ph)
1

5

3

15

5

42

37,4

2

10

,,

30

10

150

34,2

3

15

,,

45

10

190

30,7

4

20

,,

60

10

284

32,0

5

5

3

15

5

45

40,0

6

10

,,

30

10

145

33,0

7

15

,,

45

10

180

26,7

8

20

,,

60

10

270

30,0

Ghi chú
Hút mẫu trong đất
ở độ sâu 60cm
(đo ngày 21/8)

Đo ngày 22/8

Để phân tích tổng hoạt độ anpha trong nước, cần thiết phải chọn thể
tích mẫu phù hợp để xử lý trước khi phân tích. Nếu chọn thể tích mẫu phù
hợp sẽ đảm bảo được độ chính xác của phép phân tích và giảm giá thành
phân tích, nhằm giải quyết yêu cầu trên tác giả đã lấy 6 mẫu nước có thể tích
là: 0,5 lít và 1 lít để xử lý phân tích. Kết quả được trình bày trong bảng II.3.
Bảng II.3

 

Thời
gian
đo
(ph)

Tổng
Kết
quả hoạt độ Ghi chú
anpha
đo
(xg) (Bq/m3)

TT

Nơi lấy mẫu

Thể
tích
mẫu
(lít)

1

Nước sông Nhuệ

0,5

30’

10

68,9

Roll

2

,,

0,5

20’

7

67,3

Roll

3

,,

1,0

20’

13

62,5

Kusnetz

4

,,

1,0

30’

19

65,3

Kusnetz

5

Nước giếng khoan địa chất

0,5

30’

3

20,6

Kusnetz

6

,,

0,5

20’

2

19,2

Kusnetz

Footer Page 15 of 16.

15


Header Page 16 of 16.
Từ các kết quả trình bày trong bảng II.1, II.2, II.3 tác giả đi đến một số
nhận xét sau:
Lấy mẫu không khí để xác định tổng hoạt độ anpha nên tiến hành hút
với vận tốc 3 lít/phút, thời gian hút 10 phút tương ứng với thể tích không khí
đi qua phin lọc là 30 lít. Riêng phương pháp xác định tổng hoạt độ anpha của
con cháu thoron thời gian hút mẫu là 60 phút (theo chỉ dẫn của nhà sản xuất
máy RDA-200).
Lấy mẫu khí trong đất cũng tiến hành hút khí với vận tốc 3 lít/phút,

thời gian hút có thể là 5 phút hoặc 10 phút tương ứng với thể tích khí trong
đất đi qua phin lọc là 15 lít hoặc 30 lít đều cho kết quả phù hợp.
Lấy mẫu nước để xử lý phân tích tổng hoạt độ anpha nên chọn thể tích
0,5 lít là vừa đủ.
Trên đây là kết quả lựa chọn thời gian hút mẫu trong điều kiện môi
trường bình thường. Trong trường hợp có dị thường radon, thời gian hút mẫu có
thể giảm xuống từ 1 đến 5 phút, kết quả đạt được vẫn đảm bảo độ chính xác.
II.2.2. Kết quả lựa chọn phương pháp làm giàu mẫu, lấy mẫu trước khi đo.
Việc lấy mẫu khí, nước làm giàu để phân tích cần phải tiến hành theo
các yêu cầu sau:
Đối với mẫu không khí: Lấy mẫu ở độ cao 1m tại những nơi khuất gió,
những nơi có dân cư sinh sống và những nơi có nghi vấn bị ô nhiễm do sự có
mặt của các sol khí phóng xạ. Việc làm giàu mẫu không khí, phương pháp
tốt nhất là tăng thể tích khí đi qua phin lọc. Song tùy thể tích nhạy và kích
thước lỗ rỗng của phin lọc mà ta chọn thể tích khí đi qua phin lọc sao cho
phù hợp. Đối với phin lọc đi kèm thiết bị RDA-200, thể tích khí đi qua phin
lọc đã được chọn phù hợp như đã trình bày ở phần II.2.1.
Đối với mẫu nước: Mẫu nước được lấy cách bờ 1m nhằm giảm ảnh
hưởng của ô nhiễm ven bờ do đất đá tại chỗ gây ra, nước được lấy là nước dùng
cho người dân sinh hoạt (ăn uống, tắm rửa). Trường hợp lấy mẫu kiểm tra ô
nhiễm môi trường từ các nguồn thải khác nhau, lấy trực tiếp chất thải ô
nhiễm để lọc phân tích.
Có 2 cách xử lý làm giàu mẫu:
- Lọc trực tiếp: Lấy 0,5 lít nước cần phân tích trộn với 10ml axít
HNO3 50% trộn đều sau 10 phút lọc ngay qua giấy lọc Trung Quốc, loại giấy
lọc dùng để phân tích định lượng. Chú ý nước chỉ được đi qua diện tích giấy
lọc có đường kính 25mm, giấy lọc này có lỗ mắt sàng 0,05mm có khả năng
thu nhận các chất lơ lửng và các chất hòa tan. Thời gian lọc từ 10’đến 20’,
sau đó sấy khô giấy lọc khoảng 10’ ở nhiệt độ 40oC đến 50oC. Sau đó cắt
phần diện tích giấy lọc có nước đi qua đưa vào khay nhấp nháy để đo [2].

 

Footer Page 16 of 16.

16


Header Page 17 of 16.
- Lọc mẫu sau kết tủa: Lấy 0,5 lít nước trộn đều với 10 gam muối
BaCl + 4ml axít H2SO4. Khuấy đều để lắng sau 2÷3 giờ, lọc phần mẫu kết
tủa qua giấy lọc của Trung Quốc. Đen sấy khô chất kết tủa màu trắng trên
giấy lọc ở nhiệt độ 40oC÷50oC. Thời gian sấy mẫu phải ≤ 40 phút, đem chất
bột sấy khô nén thành viên có đường kính 24mm, bề dầy 2÷3 mm (càng
mỏng càng tốt). Thời gian nén mẫu ≤ 10 phút, thời gian sấy mẫu và nén mẫu
thành viên càng nhanh càng tốt, yêu cầu phải ≤ 50 phút. Trong quá trình tiến
hành làm giàu mẫu tránh rọi ánh sáng cường độ lớn vào mẫu. Cần chú ý: Vật
liệu hoá chất sử dụng trong xử lý, làm giàu mẫu phải được phân tích kiểm tra
xác định sạch phóng xạ. Các kết quả đo thử nghiệm được trình bày trong
chuyên đề 8.
II.2.3. Kết quả lựa chọn thời gian phơi mẫu, thời gian đo.
Việc chọn thời gian phơi mẫu và thời gian đo thích hợp sẽ giúp chúng ta
xác định được tổng hoạt độ anpha của các con cháu radon và thoron. Vì vậy đối
với từng phương pháp ta chọn thời gian phơi mẫu và thời gian đo khác nhau.
Thời gian phơi mẫu được tính từ lúc dừng lấy mẫu đến lúc bắt đầu đo.
- Phương pháp Kusnetz.
Nhiệm vụ của phương pháp là xác định tổng hoạt độ anpha của con
cháu radon. Đó là các đồng vị RaA có t1/2=3,05 phút, RaB có t1/2=26,8 phút
và RaC có t1/2=19,7 phút. Các tác giả đã chọn thời gian phơi mẫu là 1’, 10’,
20’, 30’, 40’, 50’ và thời gian đo là 5’, 10’. Các phép đo đã tiến hành trong

nhiều lần và nhiều ngày khác nhau.
Trên cơ sở kết quả thử nghiệm, tác giả nhận xét:
Đối với phương pháp Kusnetz cần tiến hành phơi mẫu 50 phút và đo
mẫu 5 phút là đủ. Các kết quả đo thử nghiệm được trình bày chi tiết trong
báo cáo chuyên đề 9. Sau khi chọn được thời gian phơi mẫu phù hợp chúng
tôi đã tiến hành đo thử trên bờ sông Nhuệ.
Kết quả đo bằng phương pháp Kusnetz
Bảng II.4

 

TT

Vị trí lấy mẫu

Thể
tích
lấy
mẫu
(lít)

1

Trên bờ sông Nhuệ

15

50’

5’

183

28,5

2

,,

30

50’

10’

74

29,6

3

,,

45

50’

10’

101

27,5

4

,,

45

50’

5’

54

28,4

Footer Page 17 of 16.

Thời
gian
phơi
mẫu
(ph)

17

Thời Tổng số Tổng
gian xung đo hoạt độ Ghi
anpha chú

được
đo
(Bq/m3)
(xg)
(ph)


Header Page 18 of 16.
Trong trường hợp phân tích mẫu nước, thời gian phơi mẫu được tính
từ khi sấy mẫu tới khi đo. Thời gian này phải ≤ 50 phút.
- Phương pháp Roll.
Trong phương pháp này Roll đã gợi ý cho những người sử dụng
phương pháp là thời gian phơi mẫu có 2 mức:
+ Phơi mẫu 2’38”, tđo= 10’.
+ Phơi mẫu 4’21”, tđo= 5’.
Tập thể tác giả đã thử nghiệm với thời gian phơi mẫu như trên và thời
gian đo là 5’ và 10’.
Kết quả đo bằng phương pháp Roll
Bảng II.5
Thời
Thời Số
gian
gian xung
phơi
đo
đo
mẫu
(ph) (xg)
(ph)

TT

Vị trí đo

Thể
tích
mẫu
(lít)

1

Liên đoàn Vật lý địa chất

15

2’38”

10’

33

15,2

2

nt

15

2’38”

10’

32

14,4

3

nt

15

4’21”

10’

31

14,4

4

nt

15

4’21”

10’

34

15,6

5

Sân Liên đoàn Vật lý ĐC

30

2’38”

5’

16

7,0

6

nt

30

2’38”

5’

20

8,9

7

nt

30

4’21”

5’

15

6,7

8

nt

30

4’21”

5’

13

5,9

 

 

Tổng
hoạt độ
anpha
(Bq/m3)

Ghi
chú
Phòng
có điều
hòa
đóng
kín
Ngoài
sân
Liên
đoàn
VLĐC

Trên cơ sở kết quả đo thử chúng tôi thấy rằng chọn thời gian phơi mẫu
2’38” và thời gian đo 10’ là hợp lý.
- Phương pháp Tsiroglou.
Mục đích của phương pháp là xác định riêng biệt hàm lượng các
nguyên tố RaA, RaC, RaB và tính WL. Sự phác biệt trong phương pháp này
là thời gian phơi mẫu, thời gian đo đã được Tsiroglou tính toán sẵn.
Chúng tôi đã tiến hành đo thử nghiệm xác định mức độ chính xác của

phương pháp. Phương pháp này yêu cầu mẫu được phơi làm 3 giai đoạn, sau
mỗi giai đoạn phơi mẫu là khoảng thời gian để đo. Có 3 thời khoảng đo để
xác định 3 nguyên tố trên.
Giai đoạn 1: Phơi mẫu 2’ đo từ phút thứ 2 đến phút thứ 5 (đo 3 phút).
Giai đoạn 2: Phơi mấu tiếp 1’ đo từ phút thứ 6 đến phút thứ 20 (đo 14 phút).
 

Footer Page 18 of 16.

18


Header Page 19 of 16.
Giai đoạn 3: Phơi mẫu tiếp 1’ đo từ phút thứ 21 đến phút thứ 30 (đo 9 phút).
Chú ý: Để đo mẫu theo 3 giai đoạn ta cần sử dụng đồng hồ bấm giây
cho chạy liên tục.
- Phương pháp xác định tổng hoạt độ của con cháu thoron.
Mục đích của phương pháp là xác định hàm lượng của nguyên tố thori
B có chu kỳ bán hủy 10,6 giờ. Để phân hủy hết các đồng vị sống ngắn của
radon, thoron. Các tác giả Cole và Towrsen (1980), đã đề xuất thời gian hút
mẫu 60 phút, thời gian phơi mẫu 300 phút, thời gian đo 5 phút. Các kết quả
đo thử nghiệm phương pháp được trình bày trong bảng 8 cho thấy hàm lượng
thori B đòi hỏi hàm lượng của con cháu radon không vượt quá 1/10 hàm
lượng của con cháu thoron [2].
Bảng II.6

TT

Nơi lấy mẫu

Thời
gian
hút
(ph)

Thời
gian
phơi
mẫu
(ph)

Thời
gian
đo
(ph)

Tổng
số
xung
đo
được
(xg)

Tổng
hoạt độ
anpha
(Bq/m3)

1

Trong nhà

60

300

5

6

0,54

2

Ngoài trời

60

300

5

13

0,27

3

Đất nguyên thổ

60

300

5

18

0,72

4

Đất không nguyên thổ

60

300

5

17

1,52

II.2.4. Kết quả xác định hiệu suất đo của khay nhấp nháy.
Ta chọn phương pháp sau để chuẩn khay nhấp nháy loại RDX 111 của
máy RDA-200.
Sử dụng nguồn 241Am có hoạt độ 196,8 Bq hình dạng đồng nhất với
khay nhấp nháy do phòng thí nghiệm đồng vị Califonia sản xuất tháng
1/2001, nguồn có chu kỳ bán hủy 432,17 ± 0,66 năm, nguồn có hình tròn,

đường kính 20mm. Kích thước để vừa diện tích nhạy của khay nhấp nháy,
nguồn chỉ có một mặt có chứa hoạt độ phóng xạ được đánh dấu, mặt ngược
lại là hợp kim. Khi đo để mặt có chứa phóng xạ úp sát vào khay nhấp nháy.
Công thức xác định hiệu suất đo của khay nhấp nháy:
Số xung ghi được trong 1 phút
E=
Số phân rã của nguồn Am241/phút

 

Footer Page 19 of 16.

19


Header Page 20 of 16.
Nguồn có hoạt độ 196,8 Bq ~ 196,8 phân rã/giây = 196,8 × 60 giây =
11808 phân rã/phút.
Kết quả xác định hiệu suất của 3 khay nhấp nháy được trình bày trong
bảng II.7.
Bảng II.7
Số hiệu
TT
khay

Số xung đo trong
2 phút

Số xung
trung

bình

Số
xung
/phút

Hiệu
suất Ghi chú
khay

1

Số 1

6140; 6022; 6258

6140

3070 0,259

Khay
mới

2

Số 2

3160; 3201; 3190

3182

1591

0,13

Khay bị
axít ôxy
hóa

3

Số 3

6150; 6100; 6178

3182

3071

0,26

Khay
mới

Nhận xét: Hiện máy đo RDA-200 có 3 khay nhấp nháy. Sau khi chuẩn
hiệu suất chúng tôi thấy khay số 1 và số 3 có hiệu suất giống như chỉ tiêu kỹ
thuật của nhà máy sản xuất đã thông báo (hiệu suất = 0,26). Khay số 2 bị ngả
mầu vàng do khi đo mẫu kết tủa, axít đã xâm nhập vào tinh thể làm thay đổi
hiệu suất ghi. Khay số 2 theo chúng tôi không nên sử dụng nữa.

 

Footer Page 20 of 16.

20


Header Page 21 of 16.
Chương III

KẾT QUẢ ÁP DỤNG ĐO THỬ NGHIỆM
III.1. Kết quả áp dụng đo thử nghiệm trên đối tượng đất đá có phóng xạ cao
III.1.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu
Vùng chọn thử nghiệm tại thị trấn Sa Pa tỉnh Lào Cai. Công tác thi
công thử nghiệm được tiến hành vào mùa khô (tháng 10 đến tháng 11), tuy
nhiên, vùng nghiên cứu có khí hậu ẩm ướt, mưa nhiều.
Đặc điểm địa chất vùng Sa Pa bao gồm các thành tạo sau:
Giới Proterozoi:
Phụ giới dưới - giữa, hệ tầng Sin Quyền (PR1 - 2 sq)
Các đới hệ tầng Sinh Quyền phân bố thành một dải hẹp dọc theo đứt
gẫy kéo dài theo hướng tây bắc - đông nam. Thành phần thạch học gồm đá
phiến biotit và granitognei có xen các lớp quarzit biotit amphibol. Phần trên
chủ yếu là đá phiến amfibol, đá phiến biotit, quarzit xen amphibolit. Chiều
dày 600m đến 800m.
Phụ giới trên - Hệ tầng Sa Pa (PR3 sp)
Hệ tầng Sa Pa chiếm diện tích nhỏ phía đông, đông bắc thị trấn Sa Pa gồm:
- Phân hệ tầng dưới (PR3 sp1). Đá phiến thạch anh xericit - clorit xen ít
quarzit, cát kết chứa vôi, phần trên có các trầm tích đá hoa dày 300m.
- Phân hệ tầng trên (PR3 sp2). Đá hoa màu xám, đá hoa phân lớp dày
màu xám trắng bị dolomit hoá, đá vôi chứa nhiều silic phân lớp mỏng có xen

ít đá phiến sét vôi màu bạc. Dày 400m đến 600m.
Hệ Cambri - thống dưới
Điệp Cam Đường (Ù1 cđ)
Trong vùng Sa Pa chỉ quan sát được các đá thuộc phụ điệp dưới (Ù1 cđ1)
gồm cuội kết, sạn kết, bột kết xen cát kết vôi, cát kết, thấu kính đá vôi, dày 400 m.
Hệ Devon - thống giữa
Điệp Mó Tôm (D2 mt)
Các đới điệp Mó Tôm phân bố thành dải kéo dài theo hướng tây bắc đông nam gồm các đá: đá vôi màu xám hạt trung bình, dạng khối đôi nơi bị hoa
hoá, tremolit hoá, đá vôi màu xám đen xen sét vôi. Dày 800m đến 1000m.
Các đá magma chiếm diện tích lớn phía nam và tây nam thị trấn Sa Pa
là các đá thuộc phức hệ Phu Sa Phìn (ÙäÛÙä», K2 pp) gồm các đá xâm nhập
á núi lửa liên quan với phun trào trung tính và axit: xericit thạch anh, grano
sienit, granit biotit - amphibol, granit granophia.
 

Footer Page 21 of 16.

21


Header Page 22 of 16.
+ Đặc điểm trường phóng xạ:
- Cường độ gamma vùng thị trấn Sa Pa khá cao, dao động từ 20 đến
26µR/h, đôi chỗ đạt 28µR/h.
III.1.2. Khối lượng, hạng mục công trình đã thực hiện
Để hoàn thành mục tiêu, nhiệm vụ đã được đề ra trong đề cương
nghiên cứu và đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường phê chuẩn, tập thể tác
giả đã tiến hành đo thử nghiệm các phương pháp tại 15 vị trí.
- Phương pháp Modified Kusnetz.
- Phương pháp Roll.

- Phương pháp Modified Tsiroglou.
- Phương pháp đo con cháu thoron (xác định Th B).
- Phương pháp đo radon tích lũy để xác định radi.
- Phương pháp phổ gamma để xác định U, Th, K.
Khối lượng hạng mục công việc thi công tại khu vực du lịch Sa Pa
được trình bày trong bảng III.1.
Bảng III.1

 

TT

Hạng mục công việc

Khối
lượng
(vị trí)

1

Đo tổng hoạt độ anpha trong nhà

5

Áp dung 2 phương pháp
(phương pháp 1 và 2)

2

Đo tổng hoạt độ anpha ngoài nhà

15

Áp dụng 2 phương pháp
như trên

3

Đo tổng hoạt độ anpha trong đất

5

Áp dụng 2 phương pháp

4

Đo con cháu thoron

22

Áp dụng 1 phương pháp
(phương pháp số 4)

5

Xác định hàm lượng RaA,
RaB, RaC

22

Áp dụng 1 phương pháp
(phương pháp số 3)

6

Đo tổng hoạt độ anpha trong
nước

25

Áp dụng 2 phương pháp
(phương pháp 1 và 2)

7

Xác định Radi trong nước

25

Phương pháp đo Radon
tích lũy

8

Xác định U, Th, K

25

Phương pháp phổ Gamma

Footer Page 22 of 16.

22

Ghi chú


Header Page 23 of 16.

Đo tổng hoạt độ anpha trong đất tại thị trấn Sapa tỉnh Lào Cai

Hệ thiết bị lấy mẫu khí đất
 

Footer Page 23 of 16.

23


Header Page 24 of 16.

Xử lý, làm giàu mẫu nước ngoài thực địa

Đo tổng hoạt độ anpha trong nhà

 

Footer Page 24 of 16.

24

Header Page 25 of 16.
III.1.3. Kết quả đạt được
Các số liệu đo đạc tại 15 vị trí đã được xử lý tính toán tổng hợp theo
các phương pháp, các đối tượng điều tra môi trường.
Bảng III.2: Kết quả xác định tổng hoạt độ anpha theo các đối tượng môi trường:
Trong nhà, ngoài nhà, trong đất bằng 2 phương pháp là Kusnetz và Roll.
Bảng III.2
TT

Đối tượng điều tra

Tổng hoạt độ anpha (Bq/m3)
Min

Max

Trung bình

1

Trong nhà

20,5

27,8

22,4

2

Ngoài nhà

13,3

26,8

18,9

3

Trong đất

22,6

27,5

25,2

Ghi chú
Phương
pháp
Roll

Bảng III.3: Kết quả xác định hàm lượng RaA, RaB, RaC
bằng phương pháp Tsiroglou.
Bảng III.3
Đối tượng điều tra
TT

1
2
3
4
5
6

Trong không khí
RaA
RaB
RaC
Trong đất
RaA
RaB
RaC

Hàm lượng RaA, RaB, RaC
(Bq/m3)
Min
Max
Trung bình
14,7
25,8
11,0

59,9
57,5
45,2

25,8

39,9
34,4

58
26,1
7,9

81,1
32,9
13,6

68,3
29,3
11,5

Ghi chú

Sai số
≤13%

Bảng III.4: Kết quả xác định hàm lượng thori B.
Bảng III.4
TT

 

Đối tượng điều tra

Hàm lượng Thori B (Bq/m3)
Min

Max

Trung bình

1

Trong nhà

0,8

1,1

0,96

2

Ngoài nhà

0,8

0,9

0,83

3

Trong đất

0,8

1,1

0,96

Footer Page 25 of 16.

25

Ghi chú

Sai số
≤ ±24%