Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel ứng dụng để xử lý chống nhiễm xạ các bề mặt công trình xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trần Hoàng Nam

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO
CHẤT TẨY XẠ DẠNG GEL ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ
CHỐNG NHIỄM XẠ CÁC BỀ MẶT CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Trần Hoàng Nam

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO
CHẤT TẨY XẠ DẠNG GEL ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ
CHỐNG NHIỄM XẠ CÁC BỀ MẶT CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Phạm Thị Việt Anh
TS. Vũ Ngọc Toán

Hà Nội - 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc
lập của tôi. Các nội dung nghiên cứu và kết quả, các số liệu nêu trong luận văn là
trung thực có nguồn gốc rõ ràng và đáng tin cậy. Trong luận văn có sử dụng một
phần kết quả của đề tài: “Nghiên cứu, xây dựng quy trình công nghệ chế tạo

chất tẩy xạ theo nguyên lý tạo màng hấp thụ, phỏng theo mẫu Decon gel 1108
dùng cho các công trình xây dựng sau các vụ nổ và sự cố hạt nhân” và đã
được chủ nhiệm đề tài đồng ý.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
trước Hội đồng cũng như kết quả luận văn của mình.
Tác giả

Trần Hoàng Nam


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này đã được hoàn thành với sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của
TS. Phạm Thị Việt Anh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội và TS. Vũ Ngọc Toán, Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ
quân sự, Bộ Quốc phòng. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự quan
tâm, động viên và hướng dẫn nhiệt tình của Thầy và Cô trong suốt thời gian tôi thực
hiện luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến Quý thầy cô giáo trong

Khoa Môi Trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
đã truyền cho tôi kiến thức và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại Khoa.
Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, anh, chị, em, bạn bè đã động viên, giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập và hoàn thành khóa học.
Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2019
Học viên

Trần Hoàng Nam


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ và đặc điểm của bụi phóng xạ ............ 3
1.1.1. Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ........................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm của bụi phóng xạ ...................................................................... 6
1.2. Tác hại của bụi phóng xạ đối với các công trình và sức khỏe con người . 9
1.3. Nguy cơ lây nhiễm bụi phóng xạ ở nƣớc ta hiện nay ................................ 13
1.4. Các nghiên cứu tẩy xạ trên thế giới và ở Việt Nam ................................... 18
1.4.1. Một số công nghệ tẩy xạ cho bề mặt công trình bị nhiễm xạ................ 18
1.4.3. Công nghệ chế tạo và kĩ thuật sử dụng chất tẩy xạ dạng gel ............. 24
1.5. Sơ lƣợc về một số chất tẩy xạ dạng gel ....................................................... 25
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 27
2.1. Vật liệu và thiết bị ......................................................................................... 27
2.1.1. Vật liệu ..................................................................................................... 27
2.1.2. Thiết bị trong phòng thí nghiệm ............................................................. 27
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng .......................................... 28
2.2.1. Phương pháp chế tạo chất tẩy xạ dạng gel ............................................ 28
2.2.2. Phương pháp và kỹ thuật phân tích ....................................................... 29
2.2.3. Phương pháp đánh giá tính năng kỹ thuật của gel tẩy xạ .................... 31

2.2.4. Phương pháp kiểm tra khả năng tẩy xạ ................................................. 32
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 35
3.1. Chế tạo chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 .......................................................... 35
3.1.1. Lựa chọn hợp chất phức có khả năng tạo liên kết bền với ion đồng vị
phóng xạ trong dung dịch. ................................................................................ 35
3.1.2. Xác định hằng số bền của axit citric trong dung dịch APG .................. 41
3.1.3. Sự tạo phức của các ion kim loại với axit citric trong dung dịch APG 42
3.2. Chế tạo chất tẩy xạ dạng gel trên cơ sở các hợp chất đƣợc lựa chọn ...... 44
3.3. Đánh giá chất lƣợng và hiệu quả tẩy xạ của gel MRD-1........................... 56


3.3.1. Đánh giá chất lượng của gel MRD-1 ..................................................... 56
3.3.2. Đánh giá hiệu quả tẩy xạ cho các bề mặt vật liệu ................................. 59
3.4. Hoàn thiện quy trình chế tạo và đề xuất biện pháp ứng dụng chất tẩy xạ
dạng gel trong thực tế để xử lý ô nhiễm phóng xạ cho bề mặt công trình xây
dựng....................................................................................................................... 62
3.4.1. Hoàn thiện quy trình chế tạo ................................................................. 62
3.4.2. Quy cách đóng gói sản phẩm .................................................................. 63
3.4.3. Quy cách về an toàn khi sử dụng sản phẩm .......................................... 63
3.4.4 Quy cách an toàn khi bảo quản sản phẩm .............................................. 64
3.4.5. Quy cách an toàn khi vận chuyển sản phẩm ......................................... 64
3.4.6. Các quy định về thao tác sử dụng ........................................................... 64
3.5.7. Bảo quản sản phẩm ................................................................................. 65
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 68


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Chia bụi phóng xạ theo kích thước và thời gian rơi xuống mặt đất ...........8
Bảng 1.2. Khả năng tích tụ các đồng vị phóng xạ trong cơ thể [4] ..........................11

Bảng 3.1. Kết quả tính hằng số bền của axit citric trong môi trường nước ..............35
Bảng 3.2. Hằng số bền tạo phức giữa axit citric và Sr2+ trong dung dịch.................37
Bảng 3.3. Hằng số bền tạo phức của axit citric và Co2+ trong dung dịch .................40
Bảng 3.4. Hằng số bền của axit citric trong dung dịch chất APG 10 .......................41
Bảng 3.5. Hằng số bền của các phức giữa ion Ni2+ và axit citric .............................43
Bảng 3.6. Hệ chất tạo màng và chất HĐBM .............................................................45
Bảng 3.7. Kết quả phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật của MRD-1.................................56
Bảng 3.8. Hiệu quả tẩy xạ của gel MRD-1 và Decon gel 1108 ................................59
Bảng 3.9. Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) ........................................................................60
Bảng 3.10. Hoạt độ sau tẩy xạ một lần (30 giờ - cps) ...............................................61
Bảng 3.11. Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) ......................................................................61
Bảng 3.12. Hoạt độ sau tẩy xạ một lần (30 giờ - cps) ...............................................62


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh sự cố và tác hại của hạt nhân, phóng xạ

4

Hình 1.2. Cơ chế ô nhiễm chất phóng xạ trên bề mặt kim loại

10

Hình 2.1. Đường chuẩn định lượng Cs và Sr bằng ICP-MS

29

Hình 2.2. Phổ UV-VIS và đường chuẩn định lượng Ni2+ trong dung dịch

30

Hình 2.3. Phổ UV-VIS và đường chuẩn định lượng Co2+ trong dung dịch

30

Hình 3.1. Phân bố hàm lượng các cấu tử của axit xitric trong dung dịch

35

Hình 3.2. Đường cong chuẩn độ tạo phức của axit citric và Ni2+

36

Hình 3.3. Đồ thị phân bố các phức của Sr2+ với axit citric trong dung dịch theo pH
môi trường ở các tỷ lệ mol Sr2+: Cit ban đầu khác nhau

38

Hình 3.4. Đường cong chuẩn độ tạo phức của axit citric và Cs+

39

Hình 3.5. Đường cong chuẩn độ tạo phức của axit citric và Co2+

39

Hình 3.6: Đồ thị phân bố các phức của Co2+ với axit citric trong dung dịch theo pH
môi trường ở các tỷ lệ mol Co2+: Cit ban đầu khác nhau

41

Hình 3.7 Minh họa quá trình phối trộn thành 1 và thành phần 2

64


DANH MỤC VIẾT TẮT
APG

Ankyl polyglucosit

Bq

Đơn vị đo hoạt động phóng xạ Beccơren
( phân rã/giây)

CNCT

Công nghệ chế tạo

CMC

Cacboxymetyl xenlulo

Cps

Độ nhớt động lực (Dynamic Viscosity )

ĐKKT

Điều kiện kỹ thuật

HĐBM

Hoạt động bề mặt

HPLC

Sắc ký lỏng cao áp (High-performance
liquid chromatography

KTTT

Khí tài tiêu tẩy

LC-MS

Sắc

ký

lỏng

khối

phổ

(Liquid

chromatography–mass spectrometry)

PVA

Poly vinyl ancol

QTCN

Quy trình công nghệ

SDS

Natri dodecyl sunfat

ICP-MS

Plasma khối khổ

IR

Quang phổ hồng ngoại
( Infrared radiation )

UV-Vis

Quang phổ tử ngoại (Ultra violet –
Visible)

TX

Tẩy xạ

PX

Phóng xạ


MỞ ĐẦU
Bên cạnh các ưu điểm không thể thay thế trong lĩnh vực điện hạt nhân, bức
xạ hạt nhân, y học hạt nhân, sinh học hạt nhân, vũ khí,… cũng tồn tại nguy cơ tiềm
tàng, khó có thể lường trước về tác hại của hạt nhân- phóng xạ phát tán có chủ đích
hoặc không có chủ đích ra môi trường. Nhân loại cũng đã chứng kiến nhiều sự cố
hạt nhân- phóng xạ với mức độ tàn phá và ảnh hưởng chưa từng thấy trong lịch sử
đối với con người, sinh vật và môi trường. Một thực tế rõ ràng rằng, dù hiện tại
chúng ta chưa có điện hạt nhân, song sự cố hạt nhân và ô nhiễm phóng xạ cho bề
mặt các công trình, trang thiết bị kỹ thuật luôn là nguy cơ tiềm tàng đối với nước ta,
nhất là khi mà Trung Quốc đã và đang triển khai xây dựng, vận hành 03 nhà máy
điện hạt nhân cách biên giới nước ta không xa. Trong biên chế của quân đội và lực
lượng cứu hộ cứu nạn các nước hiện nay đều trang bị nhiều loại khí tài, thiết bị,
dung dịch, chất tẩy xạ cho các đối tượng với quy mô khác nhau. Với ưu điểm về độ
thuận tiện khi sử dụng, hiệu quả tẩy xạ cao, phổ áp dụng rộng, nhiều loại chất tẩy xạ
dạng gel đã và đang được quan tâm nghiên cứu nhằm đưa vào trang bị để xử lý các
sự cố hoặc tấn công hạt nhân, bom bẩn, như: Decon gel 1108, decon gel 1120,
Argonne supergel, Alara 1146, Pentek 604. Tiêu biểu trong họ sản phẩm này phải
kể đến decon gel 1108, decon gel 1101, decon gel 1102 do công ty CBI poymers và
Firstlinetech - Mỹ sản xuất theo ISO 9001. Nguyên tắc làm việc của họ sản phẩm
này là dựa trên cơ sở phản ứng tạo phức vòng càng bền vững giữa hợp chất có khả
năng tạo phức chất trong gel tẩy xạ với ion đồng vị phóng xạ. Phức vòng càng lôi
kéo ion phóng xạ ra và lưu giữ chúng trong hợp phần chất tạo màng của gel. Bên
cạnh đó, trong thành phần chất tẩy xạ này còn có hợp phần chất hoạt động bề mặt,
chất chống tái bám, chất an định, chất ức chế ăn mòn và một số phụ gia khác. Khi
sử dụng, chất tẩy xạ dạng gel tự khô ở điều kiện thường và dễ dàng bóc lột ra khỏi

bề mặt bị nhiễm xạ. Lớp màng nhiễm xạ sau khi bóc lột bỏ được thu gom và xử lý
theo quy định hiện hành. Các sản phẩm này đã được EPA khuyến nghị sử dụng để
tẩy các đồng vị phóng xạ ở dạng hạt, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ tan hoặc không
tan trong nước, thậm chí cả hợp chất của triti khi chúng bám nhiễm trên bề mặt nằm

1


ngang, thẳng đứng hoặc vòm của hầu hết các vật liệu như: bê tông được sơn, bê tông
không sơn, nhôm, thép, chì, cao su, thủy tinh, gỗ, sứ, vữa, gạch men, gỗ.
Trong nước, nhóm tác giả Phạm Quỳnh Lương bước đầu đã nghiên cứu chế
tạo và đánh giá được hiệu quả tẩy xạ trên bề mặt thép, gạch men, nhựa và thủy tinh
của hệ gel trên cơ sở PVA, axit citric, glycerin cho kết quả khả quan. Gần đây, năm
2017-2018, nhóm nghiên cứu của TS. Vũ Ngọc Toán- Viện Hóa học- Vật liệu cũng
đã và đang triển khai xây dựng nhiều thành phần đơn chế tạo chất tẩy xạ dạng gel
trên cơ sở polyvinyl ancol, polyvinyl axetat, cacboxyl metyl xenlulo, EDTA, citric,
citrat, dimetyl succinic acid, polypyrrol, glycerin,… Nhóm nghiên cứu này cũng
tiến hành đánh giá hiệu quả tẩy xạ của sản phẩm trên mẫu vật liệu xây dựng như gỗ,
gạch men, kính với các ion mô phỏng phóng xạ, kết quả thu được khá khả quan.
Nhằm đóng góp thêm vào việc đa dạng hóa các sản phẩm chất tẩy xạ dạng
gel hiệu năng cao, phổ sử dụng rộng, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel ứng dụng để xử lý chống nhiễm xạ
các bề mặt công trình xây dựng” bằng các trang thiết bị, vật tư sẵn có trong nước
như: PVA, axit citric, muối citrat, EDTA, polypyrol, glycerin, CMC, SDS, APG và
một số phụ gia khác. Hiệu quả tẩy xạ của sản phẩm được đánh giá đối với muối
phóng xạ của U238, Cs137, Sr90, I131 trong khoảng 100-200 Bq/cm2 trên bề mặt một số
loại vật liệu xây dựng gồm: gỗ, màng sơn ankyd, cao su cán tráng, thép CT-3, bê tông.
Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng được quy trình chế tạo và đánh giá chất lượng, hiệu quả tẩy xạ của
chất tẩy xạ dạng gel trên bề mặt một số vật liệu sử dụng phổ biến trong xây dựng

như gỗ, bê tông, thép, sơn trên nền thép, sơn trên bê tông.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Nội dung 1: Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel.
- Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá chất lượng và hiệu quả tẩy xạ của sản
phẩm chế tạo đối với một số loại vật liệu xây dựng.
- Nội dung 3: Hoàn thiện quy trình chế tạo và đề xuất biện pháp ứng dụng
chất tẩy xạ dạng gel trong thực tế để xử lý ô nhiễm phóng xạ cho bề mặt công trình
xây dựng.

2


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ và đặc điểm của bụi phóng xạ
1.1.1. Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ
* Vũ khí hạt nhân
Cùng với vũ khí hóa học, vũ khí sinh học, vũ khí hạt nhân (VKHN) là một
trong ba loại vũ khí huỷ diệt lớn (VKHDL) sử dụng năng lượng giải phóng từ các
phản ứng phân hạch và tổng hợp hạt nhân để tiêu diệt mục tiêu.
* Sự cố hạt nhân
Dưới tác động chủ quan (do tấn công, phá hoại) hoặc không chủ quan (do mất
cắp, trục trặc kỹ thuật, động đất, sóng thần, thiên tai,…) mà một số nơi, vị trí có
chứa nguồn phóng xạ ở mức độ lớn, không được duy trì ở trạng thái hoạt động bình
thường, tán phát phóng xạ ra môi trường xung quanh được xem là sự cố hạt nhân.
Tùy thuộc vào tính chất, mức độ, bản chất của từng sự cố mà mức độ rò rỉ, tác hại
của chúng đối với con người và môi trường sẽ khác nhau. Cơ quan năng lượng
nguyên tử thế giới đã đưa ra 04 mức cảnh báo cho sự cố hạt nhân (4-8) [23].
Hiện nay, với mục đích hòa bình là sản xuất năng lượng điện để phục vụ cuộc
sống, năng lượng điện hạt nhân đóng góp một phần không nhỏ trong ngành năng
lượng, ví dụ: Mỹ- với 104 lò phản ứng hạt nhân, cung cấp 836,63 triệu kW.h/năm;

Pháp- với 439,74 triệu kW.h/năm; Nhật Bản- với 263,83 triệu kW.h/năm; Nga- với
177,39 triệu kW.h/năm; Hàn Quốc- với 142,94 triệu kW.h/năm; Đức- với 140,53
triệu kW.h/năm,…. Hiện có khoảng 430 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động trên
toàn thế giới, cung cấp khoảng 5,7% sản lượng năng lượng trên thế giới và 13%
sản lượng điện toàn cầu. Bên cạnh mặt tích cực này thì số lượng lớn các nhà máy
điện hạt nhân, cùng với vô số vũ khí hạt nhân, nguồn phóng xa trên toàn thế giới
cũng là những nguy cơ tiềm ẩn về sự cố hạt nhân có thể xảy ra bất kể lúc nào.
Thế giới đã từng chứng kiến nhiều sự cố hạt nhân, như: ngày 10/10/1957 sự cố
hạt nhân xảy ra tại Windscale fire- Anh (cấp độ 5); ngày 28/3/1979 tại Three Mile
Island- Pennsylvania- Mỹ xảy ra sự cố tại hai lò phản ứng hạt nhân, rò rỉ 1,58
petabecqueral ra môi trường (cấp độ 5); ngày 26/4/1986 sự cố xảy ra tại nhà máy
điện hạt nhân Chernobyl- Nga (cấp độ 7); Đây là nhà máy điện hạt nhân lớn nhất

3


Châu Âu với công suất 5.700 MW nằm bên bờ hồ trữ nước Kakhovka trên sông
Dnieper cách Donetsk 300 km về phía Tây. Tùy thuộc vào từng tai nạn mà phóng
xạ sẽ rò rỉ vào khí quyển ở các mức độ khác nhau. Trường hợp xảy ra các vụ nổ thì
lõi hạt nhân có thể sản sinh ra những đám mây phóng xạ (chứa nhiều

131

I,

137

Cs)

trong không khí tồn tại hàng chục năm- không phân rã. Những ion phóng xạ này sẽ

tự keo tụ lại và bị mưa hoặc gió vận chuyển xuống mặt đất- nhiễm xạ vào các công
trình, công sự, hầm hào, động thực vật và nước mặt, sau đó hoặc trực tiếp hoặc gián
tiếp sẽ ảnh hưởng tới con người. Một số hình ảnh về sự cố hạt nhân được diễn tả
trong hình 1.1.

Hình 1.1. Hình ảnh sự cố và tác hại của hạt nhân, phóng xạ
Về cơ bản, đối với các công trình xây dựng khi có tấn công hoặc sự cố hạt
nhân xảy ra thì bụi phóng xạ là tác nhân gây hại chủ yếu kế sau sóng xung kích,
nhiệt, bức xạ. Chúng là những hạt nhỏ, có kích thước khác nhau, mức độ nhiễm xạ
khác nhau sẽ xen bám trên bề mặt các công trình, công sự, hầm hào… và phát ra
môi trường xung quanh tia phóng xạ [31].
* Các chất phóng xạ tạo ra trong vụ nổ - sự cố hạt nhân:
Có thể nói, phân hạch hạt nhân là một trong các phương thức chính tạo ra hạt
nhân phóng xạ, phát tán trong không khí, di chuyển, rơi lắng khắp nơi. Các sản
phẩm của vụ nổ hoặc sự cố hạt nhân gồm:

4


+ Các sản phẩm phân hạch:
Phân hạch hạt nhân là một trong các phương thức chính tạo ra hạt nhân
phóng xạ rơi lắng khắp nơi. Sản phẩm phân hạch có suất lượng đặc trưng phụ thuộc
vào hạt nhân phân hạch và năng lượng nơtron bắn vào. Suất lượng cao nhất khi
phân hạch

235

U xảy ra với các số khối trên hai điểm cực đại phân biệt giữa số khối

85-104 và các số khối 130-149.

Các hạt nhân có khả năng phân hạch khác như 239Pu cũng có đường tương tự
về suất lượng phân hạch. Suất lượng của các sản phẩm 90Sr và

137

Cs là cao. Do đó

hai sản phẩm phân hạch này thường được sử dụng để đánh giá khoảng và sự lan
rộng của sự rơi lắng phóng xạ. Tổng cộng có hơn 200 sản phẩm phân hạch khác
nhau được phát ra trong một vụ nổ hạt nhân với chu kỳ bán rã nằm trong khoảng từ
phần của giây cho tới 17 triệu năm [30]. Trong số hơn 200 sản phẩm phân hạch phát
ra trong vụ nổ hạt nhân, chỉ có một vài sản phẩm có những tác động đến môi trường
và thời gian sống đủ lâu để trở thành vấn đề môi trường và sinh thái.
+ Chất nổ hạt nhân không tham gia phản ứng:
Phần không bị phân chia của hạt nhân nguyên tử là các hạt nhân không tham
gia vào phản ứng hạt nhân dây chuyền còn lại sau vụ nổ. Các vụ nổ hạt nhân không
diễn tiến tới hoàn toàn, vì vậy phần còn lại của nhiên liệu hạt nhân (235U,
239

238

U,

Pu,...) sau khi nổ có thể được phân tán hoặc vào môi trường khu vực nổ hoặc rơi

lắng rộng khắp. Tốc độ lớn của phản ứng phân chia và sự tăng nhanh áp suất trong
vùng của phản ứng dẫn đến việc phân tán chất phản ứng đi xa. So sánh với các hoạt
độ phóng xạ của các sản phẩm phân chia, hoạt độ phóng xạ của phần không bị phân
chia là không đáng kể.
+ Chất phóng xạ cảm ứng:

Nguồn đồng vị phóng xạ quan trọng khác các sản phẩm phân hạch và nguồn
bức xạ alpha đó là hoạt độ phóng xạ cảm ứng. Chất phóng xạ cảm ứng tạo ra do sự
bắn phá các chất không phóng xạ bởi các nơtron mà được phát ra trong quá trình
phân hạch và phản ứng phân hạch. Tính phóng xạ được cảm ứng trong các chất
không phóng xạ mà được sử dụng trong vũ khí hạt nhân cũng như các chất không
phóng xạ trong môi trường xung quanh. Vì vậy, khác với thành phần của sản phẩm

5


phân hạch, thành phần của chất phóng xạ cảm ứng phụ thuộc vào vị trí thử nghiệm
hoặc vị trí xảy ra sự cố hạt nhân [25].
Hạt nhân phóng xạ quan trọng nhất sinh ra trong vụ nổ trên không là 14C, với
chu kỳ bán hủy là 5730 năm. 14C sinh ra từ phản ứng hạt nhân bắt nơtron của 14N và
phát xạ một proton:
(1.1)
Phản ứng này tạo ra lượng lớn 14C phóng xạ cảm ứng trong không khí vì trong
khí quyển rất giàu nitơ (14C phát tia beta). Một lượng nhỏ

14

C cũng được tạo ra

trong vụ nổ dưới mặt đất, mặc dù nó ít quan trọng hơn so với vụ thử trên không.
Một đồng vị phóng xạ quan trọng khác được tạo ra do bắt nơtron là 24Na. Phản
ứng này quan trọng trong trường hợp thử nghiệm vũ khí hạt nhân ở biển.

23

Na là

đồng vị Na tự nhiên trong muối biển, nó chuyển thành đồng vị phóng xạ 24Na bởi sự
hấp thụ một nơtron.
(1.2)
24

Na có chu kỳ bán rã là 15 giờ, phát xạ beta năng lượng cao (4 MeV) có thể

đâm xuyên da và liên quan đến ung thư hệ bạch huyết. Một số vụ thử cũng có thể
gây ra suất liều cao bởi 24Na.
Sự bắn phá nitơ bởi nơtron nhanh cũng sinh ra tritium (đồng vị phóng xạ của
hydro) và 12C không phóng xạ.
(1.3)
Những tro bụi phóng xạ này được tung lên khí quyển trong các vụ nổ sẽ rơi
xuống dưới dạng hạt nhỏ. Thời gian tro bụi phóng xạ lưu lại trong khí quyển có thể
kéo dài hàng chục năm tùy thuộc vào các vụ nổ, vị trí nổ và các điều kiện phức tạp
của khí tượng. Đối với trường hợp sự cố hạt nhân, khi xảy ra đối với các nhà máy
điện hạt nhân, các đồng vị phóng xạ quan trọng giải phóng ra môi trường xung
quanh cũng giống như ở trên.
Trên đây là các nguồn phát sinh và đặc điểm của bụi phóng xạ.
1.1.2. Đặc điểm của bụi phóng xạ
Các chất phóng xạ được tạo thành ngay lập tức sau khi nổ và chúng nằm trong
vùng cháy sáng. Ngoài ra, nếu như vùng cháy sáng tiếp xúc với bề mặt quả đất thì

6


tại điểm tiếp xúc chúng còn tạo thành lớp vỏ các xỉ phóng xạ nóng chảy. Vùng sáng
dâng lên kéo theo bụi và các khối đất đá nát vụn do nổ hạt nhân và tạo thành một
cột bụi khổng lồ. Bụi và các hạt đất đá khi rơi vào vùng cháy sáng bay hơi một

phần, nóng chảy và trộn lẫn với các sản phẩm phóng xạ do nổ hạt nhân. Theo mức
độ dâng lên của vùng cháy sáng, khi nhiệt độ giảm dần, các chất phóng xạ ngưng tụ
lại trên các hạt đất rắn và nóng chảy tạo thành các loại bụi phóng xạ. Khi nguội các
bụi phóng xạ có dạng hình cầu; mật độ bụi phóng xạ bằng 1,7 2,2 g/cm3, kích
thước của các hạt nằm trong khoảng từ hàng chục đến hàng nghìn m. Phần cơ bản
của hoạt tính phóng xạ là các hạt có kích thước 100  600 m. Do tác dụng của lực
trọng trường, các hạt bụi phóng xạ bắt đầu rơi lên mặt đất: các hạt nặng nhất rơi
trước tiên, sau đó đến các hạt nhỏ hơn. Trong quá trình lan truyền của mây phóng
xạ dưới tác dụng của gió tạo thành không gian bị nhiễm phóng xạ hay các vạt mây.
Chất phóng xạ trong vạt mây phóng xạ tồn tại dưới các dạng sau đây [4-6]:
- Khí phóng xạ: Khí phóng xạ là các đồng vị phóng xạ ở dạng khí. Có 3 nguồn
gốc sau:
+ Sản phẩm trực tiếp của phản ứng phân hạch như kripton, xenon.
235
92U

+ 0n1

142
56Ba

+ 36Kr92 + 20n1

92
36Kr

phân rã β với T1/2 = 3,0s

+ Sản phẩm của quá trình phân rã mảnh phân hạch.
35Br

87






 

36Kr

87

+ -

+ Phóng xạ cảm ứng trong không khí 14C sinh ra do phản ứng bắt nơtron của nitơ.
7N

14

+

1

14
6C

0n

+ 1q1

Cacbon 14 (6C14) phân rã β với chu kỳ 5730 năm. Số lượng đồng vị kripton và
xenon khi nổ mặt đất chiếm 30% so với tổng số mảnh phân hạch, ngoài ra lượng
nitơ trong không khí nhiều nên C14 tạo thành cũng nhiều. Như vậy lượng khí phóng
xạ sinh ra khi VKHN nổ khá lớn và chúng sẽ gây nên nhiễm xạ trong thời gian khá
dài (1 giây- hàng năm).
- Bụi phóng xạ: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao khi VKHN nổ, một lượng lớn
chất phóng xạ bốc thành hơi và nung nóng trong cầu lửa. Khi cầu lửa nguội dần các
chất phóng xạ kết hợp với oxy và nitơ trong không khí tạo thành các hợp chất oxit

7


và nitơrit. Các hợp chất này ngưng tụ với bụi đất sẵn có trong không khí và bụi đất
từ mặt đất bốc lên trong thân nấm, thành các hạt bụi bị nhiễm phóng xạ dạng cầu
đường kính từ vài μm đến vài mm, gọi là bụi phóng xạ. Các yếu tố như kích thước
của hạt bụi, độ bốc cao của bụi, điều kiện khí tượng (mưa, gió,),... bụi phóng xạ rơi
dần xuống mặt đất với thời gian khác nhau, điểm chạm ở mặt đất khác nhau, gây nên
nhiễm xạ mặt đất (nhiễm xạ địa hình). Như vậy, mặt đất ở xung quanh điểm chiếu tâm nổ
sẽ bị nhiễm phóng xạ chủ yếu do những hạt bụi có kích thước lớn. Tuỳ theo đường kính
của hạt bụi, thời gian rơi xuống của chúng được thể hiện trong Bảng 1.1
Bảng 1.1. Chia bụi phóng xạ theo kích thước và thời gian rơi xuống mặt đất
Loại bụi

Đƣờng kính bụi (m)

Thời gian rơi

Rất nhỏ

<5

> 30 ngày

Nhỏ

5 - 10

28 ngày

Vừa

< 50

1,7 - 7 ngày

Lớn

50 - 200

7,9 giờ

Rất lớn

> 250

22 phút

Tuỳ theo kích thước của hạt bụi, độ bốc cao của bụi, điều kiện khí tượng (mưa,

gió,),... bụi phóng xạ rơi dần xuống mặt đất với thời gian khác nhau, điểm chạm ở mặt
đất khác nhau, gây nên nhiễm xạ mặt đất (nhiễm xạ địa hình). Như vậy, mặt đất ở xung
quanh điểm chiếu tâm nổ sẽ bị nhiễm phóng xạ chủ yếu do những hạt bụi có kích thước lớn.
- Xỉ phóng xạ: Khi VKHN nổ mặt đất và dưới đất, do cầu lửa tiếp xúc với mặt
đất, nên đất đá bị nóng chảy, sau nguội dần thành xỉ, đất đá,... Xỉ này có lẫn chất phóng
xạ (chất phóng xạ cảm ứng trong đất và bụi phóng xạ) nên gọi là xỉ phóng xạ, và cũng
chỉ tồn tại ở xung quanh vùng điểm chiếu tâm nổ.
Theo đường di chuyển của mây, các bụi phóng xạ rơi lên bề mặt quả đất tạo
thành các vệt phóng xạ. Các vệt phóng xạ là các dải mặt đất nằm cách tâm nổ theo
hướng gió trung bình mà ở đó các hạt bụi phóng xạ rơi xuống. Bụi phóng xạ - rơi
lắng phóng xạ trên bề mặt các công trình xây dựng, công trình quân sự chủ yếu liên
quan đến hai nguồn gốc: sự cố hạt nhân và vụ nổ hạt nhân (thử vũ khí hạt nhân).

8


1.2. Tác hại của bụi phóng xạ đối với các công trình và sức khỏe con người
* Tác hại đối với công trình
Trong quá trình đám mây phóng xạ di chuyển, các bụi phóng xạ rơi lắng
xuống đất gây nhiễm xạ khu vực đó. Nếu các công trình quân sự nằm trong vùng
này sẽ bị nhiễm xạ. Sự nhiễm xạ này ảnh hưởng đến sức khỏe cán bộ chiến sĩ đóng
quân tại khu vực này và cũng như gây nhiễm xạ cho các vũ khí trang bị tại đó.
Bụi phóng xạ không gây tác hại đối với công trình quân sự, vũ khí trang bị,
nguồn nước, lương thực thực phẩm Tuy nhiên nếu các đối tượng này bị nhiễm xạ sẽ
gây tác hại gián tiếp cho người sử dụng. Sau khi sa lắng xuống bề mặt các công
trình, các đồng vị phóng xạ trong bụi sẽ phân hạch và gây hại tới môi trường. Ví dụ:
Sản phẩm phân hạch

235

U: các mảnh phân hạch có số khối 72- 161, trong đó, hai

nhóm có số khối 80-110 và 125-155 chiếm 99%, nhóm có số khối 110 - 125 chỉ
chiếm 1%. Như vậy hạt nhân

235

U bị phân hạch cho hai mảnh vỡ với khối lượng

không bằng nhau, suất ra lớn nhất đối với 2 mảnh vỡ A = 95 và A = 139. Các mảnh
vỡ phân hạch thường có hoạt tính phóng xạ β vì chúng thừa nơtron.
Sự nhiễm xạ trên bề mặt vật liệu chủ yếu diễn ra do quá trình di chuyển vật lý
hoặc hóa học của chất phóng xạ lên bề mặt các vật liệu. Một số chất gây ô nhiễm có
thể bám chặt vào bề mặt hoặc có khả năng thấm sâu vào trong vật liệu, được gọi là
ô nhiễm "cố định", và một số loại dễ bị loại bỏ, gọi là ô nhiễm "lỏng lẻo". Nhìn
chung sự ô nhiễm phóng xạ chủ yếu là sự lắng đọng trên bề mặt như là dạng sol và
nó có ít tương tác với bề mặt, tức là ở dạng “lỏng lẻo”. Độ dính bám có thể được
tăng lên nhờ các màng dầu, dầu mỡ, bụi bẩn, hoặc hơi hóa chất. Các cơ chế chính
mà nhiễm xạ lắng đọng bao gồm [30]:
(1) Hạt rắn lắng đọng trên bề mặt, như trong trường hợp nhiễm bẩn lỏng lẻo.
(2) Lắng đọng trong lớp rào cản ở gần bề mặt.
(3) Vật liệu lắng đọng qua vận chuyển (như lực mao mạch hoặc ăn mòn) vào
trong chất nền. Trong một số trường hợp nhiễm bẩn lỏng có thể xảy ra tương tác
dương /âm tính giữa chất gây ô nhiễm và chất nền, nhưng thường là tương tác đồng
hóa trị, rất yếu. Trường hợp ô nhiễm trở nên trầm trọng trong lớp rào cản, hoặc
được vận chuyển vào trong vật liệu có cơ chế phức tạp hơn nhiều. Một mô hình phổ
biến cho việc gây ô nhiễm kim loại được trình bày trên hình 1.2.

9

Hình 1.2. Cơ chế ô nhiễm chất phóng xạ trên bề mặt kim loại
Hình 1.2 cho thấy có sự tích tụ chất ô nhiễm chủ yếu là trên lớp oxit, không có
sự ô nhiễm thực sự di chuyển vào trong phần kim loại vì kim loại không có cấu trúc
xốp, đây được gọi là lớp "bẩn" kỹ thuật. Việc loại bỏ các ô nhiễm theo cơ chế (1) và
(2) thường dễ loại bỏ bằng cách lau chùi, phun rửa cơ học. Còn việc khử nhiễm loại
ô nhiễm theo cơ chế (3) thường là quá trình tẩy bỏ lớp oxit.
* Tác hại đối với con người
Tương tự như bức xạ xuyên, các chất phóng xạ gây nên tác hại bởi các tia
phóng xạ , ,  được phát ra trong quá trình phân rã có khả năng đâm xuyên qua
cơ thể sống và phá hủy các chức năng của tế bào. Chất phóng xạ gây tác hại đối với
người đối với người theo 3 cách [4 , 26]:
+ Nhiễm xạ từ ngoài: Chất phóng xạ ở trên mặt đất, vũ khí, trang bị, công
sự,... phát ra các tia phóng xạ , ,  chiếu vào cơ thể người. Nếu bị chiếu bởi  với
liều lượng cao sẽ gây nên bệnh phóng xạ cấp tính và bệnh phóng xạ mãn tính.
+ Nhiễm xạ da: Nhiễm xạ da gây nên do bụi phóng xạ rơi trực tiếp từ mây
phóng xạ vào da, hoặc do hoạt động trong vùng nhiễm xạ bị bụi phóng xạ từ cành
cây, trang bị, mặt đất bắn vào người, hay do tiếp xúc với các đối tượng bị nhiễm
phóng xạ. Khi thời tiết khô thì hạt bụi được giữ trên da có kích thước  < 70 m,
giữ trên trang phục có  > 100 m. Tuỳ theo mức độ nhiễm xạ nặng hay nhẹ (bụi
phóng xạ bám vào da nhiều hay ít) mà có thể gây nên các loại bệnh phóng xạ khác
nhau như khi chiếu xạ từ ngoài. Đặc biệt trường hợp này tia  cũng gây tác hại.

10


+ Nhiễm xạ bên trong: Chất phóng xạ xâm nhập vào cơ thể, gây nhiễm xạ bên
trong bằng 3 con đường: hô hấp, tiêu hoá và qua vết thương.
 Hô hấp: Do người hít thở phải không khí có lẫn bụi phóng xạ. Sau khi vào
phổi, chất phóng xạ thấm qua phế nang vào máu. Tuy vậy, tuỳ theo kích thước mà

chất phóng xạ bị lông mũi giữ lại với 1 tỷ lệ nhất định nào đó. Đối với bụi phóng
xạ, thường có đường kính  > 10m. Do đó khả năng bụi xâm nhập vào cơ thể qua
đường hô hấp ít.
 Tiêu hoá: Do người ăn phải lương thực thực phẩm hay uống phải nguồn
nước đã bị nhiễm chất phóng xạ (dưới dạng bụi phóng xạ hay phóng xạ cảm ứng),
chất phóng xạ theo đường tiêu hoá vào dạ dày, vào ruột, tan trong các dung dịch,
thấm vào máu truyền đi. Những chất phóng xạ khó tan thì bị thải ra ngoài theo con
đường đại, tiểu tiện. Chất phóng xạ vào cơ thể theo con đường tiêu hoá thường gây
nên đau bụng, buồn nôn, ỉa chảy gây viêm ruột, viêm dạ dày. Nếu ăn phải nhiều
chất phóng xạ gây nên bệnh phóng xạ mãn tính.
 Vết thương: Bụi phóng xạ bám vào vết thương, sau đó vào máu và di chuyển
khắp cơ thể.
Bảng 1.2. Khả năng tích tụ các đồng vị phóng xạ trong cơ thể [4]
Tên đồng vị

Cơ quan tích tụ

T1/2 (ngày)

Tbt (ngày)

Thd (ngày)

Stronti-90 (Sr90)

Xương

104

1,8 .104

6,4.103

Bari 140 (Ba140)

Xương

12,8

65

10,7

Iôt 130 (I130)

Tuyến giáp

8,0

138

7,6

Xeri 137 (Cs137)

Bắp thịt

1,1. 104

140

138

Lá lách

1,1. 104

8

97

Gan

1,1. 104

90

89

* Tác hại đối với lương thực, thực phẩm, nguồn nước
Lương thực, thực phẩm, nguồn nước bị nhiễm xạ do bụi phóng xạ và phóng xạ
cảm ứng. Trong đó bị nhiễm xạ do chất phóng xạ cảm ứng chỉ xảy ra ở khu vực nổ.
Ví dụ khi đương lượng nổ 30kt, nổ trên không, độ phóng xạ cảm ứng trong bánh mỳ
sau khi nổ 24h là 2,5x10-5 Ci/kg ở cách điểm chiếu tâm nổ 700m, và bằng 4.10-7
Ci/kg ở cách 1.300m. Những đặc điểm nhiễm xạ lương thực thực phẩm và nguồn
nước là:

11

- Nhiễm xạ do bụi phóng xạ chỉ ở trên bề mặt, còn bụi phóng xạ cảm ứng ở
sâu trong lương thực, thực phẩm.
- Nếu đựng trong bao bì thì lương thực, thực phẩm ở phía trong không bị
nhiễm xạ do bụi phóng xạ, nhưng vẫn bị nhiễm xạ do phóng xạ cảm ứng.
- Lương thực, thực phẩm bị nhiễm xạ do bụi phóng xạ có thể tách lớp nhiễm
xạ ra được, nhưng bị nhiễm xạ cảm ứng không thể tách ra được.
* Tác hại đối với địa hình
- Khi phương thức nổ thay đổi dẫn đến sự hình thành các vùng nhiễm xạ thay
đổi, nguồn gốc các chất phóng xạ gây nhiễm xạ cũng thay đổi:
+ Nổ trên không: Chủ yếu là tạo nên khu nhiễm xạ gần, sự nhiễm xạ cơ bản do
đồng vị phóng xạ cảm ứng, bụi phóng xạ ít có thể bỏ qua (chủ yếu gây nhiễm xạ
không khí). Khi nổ trên không thấp, đương lượng nổ lớn có thể tạo vệt mây phóng
xạ, nhiễm xạ do bụi phóng xạ và chất phóng xạ cảm ứng, nhưng mức bức xạ nhỏ
hơn 10 - 15 R/h.
+ Nổ mặt đất: Tạo khu nhiễm xạ gần và vệt mây phóng xạ, sự nhiễm xạ gây
nên do bụi phóng xạ và chất phóng xạ cảm ứng. Diện tích các khu nhiễm xạ rộng và
mức bức xạ cao.
+ Nổ dưới đất: Tạo nên khu nhiễm xạ gần và vệt mây phóng xạ, có mức bức
xạ cao hơn nổ mặt đất.
- Địa hình ảnh hưởng đến sự phân bố bụi phóng xạ. Nếu địa hình bằng phẳng,
bụi phóng xạ rơi đều trên mặt đất. Ngược lại, địa hình mấp mô, nhiều đồi núi, mặt
dốc hướng về tâm nổ, bụi phóng xạ rơi nhiều hơn mặt đối diện.
- Loại đất trên địa hình khác nhau cũng dẫn đến lượng bụi tạo thành khác
nhau, kích thước các hạt bụi khác nhau. Ví dụ nổ trong vùng đất thịt và đất cát thì
vùng đất cát sẽ tạo nên nhiều bụi phóng xạ hơn vùng đất thịt. Ngoài ra, loại đất trên
địa hình khác nhau thì thành phần các đồng vị phóng xạ cảm ứng tạo thành khác
nhau, do tỷ lệ các nguyên tố hoá học trong đất thay đổi.
- Lá thực vật có tác dụng giữ lại một lượng lớn bụi phóng xạ, không cho rơi
xuống mặt đất. Tuỳ theo mật độ lá cây dày hay thưa mà có thể giữ lại nhiều hay ít.
Như vậy thực vật có tác dụng làm giảm mức độ nhiễm xạ trên mặt đất.

12


- Các điều kiện khí tượng có ảnh hưởng đến sự nhiễm xạ địa hình, đặc biệt là
các điều kiện gió và mưa.
+ Gió: Gió có tác dụng làm rung cây cối, do đó bụi phóng xạ bám trên là cây
lại rơi xuống đất, làm nhiễm xạ mặt đất nặng lên. Ngoài ra, gió cũng ảnh hưởng đến
sự rơi của bụi phóng xạ. Các hạt bụi có cùng kích thước và ở độ cao khác nhau,
nhưng vận tốc gió lớn sẽ rơi xuống đất ở khoảng cách xa hơn so với vận tốc gió
nhỏ. Như vậy khi vận tốc gió lớn thì diện tích vùng nhiễm xạ sẽ tăng lên, nhưng
mức độ nhiễm xạ có thể lại giảm xuống. Hướng gió thay đổi sẽ làm thay đổi hướng
lan truyền của mây phóng xạ. Do đó hình dạng vệt mây phóng xạ cũng thay đổi.
+ Mưa: Khi trời mưa, các hạt nước mưa sẽ là những tâm ngưng bụi các hạt
bụi phóng xạ, lôi kéo các hạt bụi nhanh xuống mặt đất. Do đó khi mây phóng xạ đi
qua vùng nào đó có mưa, thì địa hình ở vùng này sẽ nhiễm xạ nặng. Ngoài ra, nếu
trước khi mưa, mà địa hình đã nhiễm xạ, thì những trận mưa sau đó sẽ làm phân bố
lại bụi phóng xạ trên mặt đất. Ví dụ, nước mưa làm chất phóng xạ ngấm sâu vào
đất, nên mức nhiễm xạ bề mặt giảm; hoặc nước mưa làm trôi bụi phóng xạ trên lá
cây và các đối tượng khác xuống đất, làm trôi chất phóng xạ từ vùng cao xuống
vùng thấp... Do vậy ao hồ, giếng nước sau khi mưa sẽ bị nhiễm phóng xạ nặng lên.
* Đối với hệ sinh thái
Khi đất bị ô nhiễm bởi các chất phóng xạ, các chất độc hại được chuyển vào
các cây đang phát triển trên đó dẫn đến đột biến di truyền và ảnh hưởng đến chức
năng bình thường của thực vật. Một số cây có thể chết sau khi phơi nhiễm, trong khi
một số khác có thể phát triển hạt giống yếu. Ăn bất kỳ phần nào của cây bị ô nhiễm
đều gây nguy hiểm sức khoẻ nghiêm trọng. Vì cây trồng là cơ sở của tất cả các
chuỗi thức ăn, sự nhiễm xạ đối với chúng có thể dẫn đến sự lắng đọng phóng xạ dọc
theo chuỗi thức ăn. Tương tự như vậy, khi chất thải phóng xạ bị rửa trôi trong
nguồn nước, nó có thể ảnh hưởng đến toàn bộ mạng lưới thức ăn thủy sản.

1.3. Nguy cơ lây nhiễm bụi phóng xạ ở nƣớc ta hiện nay
Việt Nam là quốc gia chưa có nhà máy điện hạt nhân nhưng là quốc gia ứng
dụng rộng rãi năng lượng bức xạ trong công, nông nghiệp và y tế. Trong quá trình
quản lý, sử dụng mặc dù có sự cố nhưng chủ yếu ở quy mô nhỏ.

13


- Sự cố trên máy Microtron ở Hà Nội: Tai nạn xảy ra vào ngày 17/11/1992,
trên máy Microtron MT-17, nạn nhân bị chiếu xạ vào hai bàn tay trong khi chỉnh
mẫu nghiên cứu cần chiếu xạ; sau khoảng 6-8 giờ, nạn nhân cảm thấy tức ở các
ngón tay và hơi bị mất cảm giác. Kết quả, sau một thời gian dài các vết bỏng trên
tay dần dần trở thành các vết loét và một ngón tay bị tổn thương nặng có dấu hiệu
hoại tử sau bốn tháng kể từ ngày bị chiếu xạ. Sau khi chuyên gia từ IAEA sang và
theo khuyến cáo của họ thì ngón tay bị hoại tử cần cắt bỏ.
- Sự cố mất nguồn phóng xạ

152

Eu tại Viện Công nghệ xạ hiếm: Vào 10 giờ

sáng ngày 31/5/2006, Cục Kiểm soát và An toàn bức xạ, hạt nhân phối hợp với
Thanh tra Bộ KHCN tổ chức thanh tra an toàn bức xạ đột xuất tại Viện Công nghệ
xạ hiếm. Trong quá trình thanh tra, Đoàn được Viện trưởng Viện CNXH báo cáo về
việc mất nguồn phóng xạ 152Eu với hoạt độ tại thời điểm tháng 10/1995 là 25 mCi.
Tính đến thời điểm bị mất, hoạt độ của nguồn vào khoảng 14 mCi. Đoàn Thanh tra
đã được thông báo đã xác định được địa điểm có khả năng lưu giữ nguồn phóng xạ
nêu trên tại 628 đường Bạch Đằng (nơi thu gom phế liệu), quận Hai Bà Trưng, Hà
Nội. Viện Công nghệ xạ hiếm cùng cán bộ Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân, cán
bộ Cục KS&ATBXHN và Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã thực hiện công

tác tẩy xạ ngôi nhà 628 đường Bạch Đằng từ ngày 31/5 đến 05/6/2006 ngay sau khi
phát hiện điểm phát tán. Thu gom vật liệu, đồ đạc đã bị nhiễm xạ, hộp chì đã dùng
để chứa vật liệu phóng xạ, bóc đất nền nhà, đất đã bị nhiễm phóng xạ phía trước cửa
của ngôi nhà 628. Vật liệu thu gom này được chuyển về cơ sở thải xạ của Viện
CNXH tại Phùng để xử lý tiếp. Sau khi tẩy xạ đã trả lại trạng thái với mức phóng xạ
cho phép, an toàn cho sinh hoạt bình thường, các cá nhân tiếp xúc với nguồn đã
được kiểm tra và chăm sóc y tế kịp thời.
Chiều 28/3/2011, trạm quan trắc của Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân
thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã phát hiện đồng vị phóng xạ

131

I

trong không khí tại Việt Nam. Tuy nhiên, hàm lượng này rất nhỏ, không ảnh hưởng
đến sức khỏe con người. Trong khi đó, báo cáo về số liệu phóng xạ môi trường của
Trung tâm dữ liệu quốc gia Việt Nam trong mạng lưới của Tổ chức Cấm thử hạt
nhân toàn diện đặt tại Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam cho thấy theo mô

14


phỏng, đám mây phóng xạ trong ngày 28 và 29/3/2011 chưa vào lãnh thổ nước ta.
Các đám mây có xu hướng tiến gần nước ta theo hướng đông nam và đến hết ngày
29-3, một vài đám mây nhỏ có thể nằm tản mạn sát phía bắc gần đảo Hải Nam
(Trung Quốc) và phía nam gần mũi Cà Mau và đảo Phú Quốc. Tuy nhiên, cho dù
có đến thì cũng rất khó phát hiện ảnh hưởng của mây phóng xạ đến nền phông
phóng xạ hiện tại ở nước ta. Bộ Khoa học và Công nghệ trưa ngày 29/3 cho biết,
nồng độ phóng xạ đo được ở Việt Nam vào ngày 28/3/2011 thấp hơn khoảng
500.000 lần so với giá trị giới hạn trong TCVN 6866:2001.

Ngoài nguy cơ lây nhiễm phóng xạ do sự cố hạt nhân thì quá trình khai thác,
chế biến, sử dụng các sa khoáng có chứa chất phóng xạ như: ilmenit, zircon,
monazite,… dẫn đến sự làm giàu và tăng khả năng xâm nhập của các nguyên tố
phóng xạ vào môi trường xung quanh gây ô nhiễm phóng xạ. Các chất thải chứa
chất phóng xạ chưa qua xử lí được thải trực tiếp ra các con sông, ra biển…
Ô nhiễm phóng xạ từ việc khai thác quặng titan: Vùng ven biển Nam Trung
bộ, ở khu mỏ sa khoáng quặng titan, việc khai thác mỏ sa khoáng titan (còn gọi là
cát đen) đã gây ô nhiễm phóng xạ. Trong quặng ilmenit, zircon có các khoáng vật
chứa các chất phóng xạ, nhất là khoáng vật monazit, có hàm lượng phóng xạ cao,
rất nguy hiểm cho sức khỏe con người. Để khai thác quặng này, người ta phải đào
các cồn cát rồi tuyển và làm giàu quặng bằng nước. Kết quả, hàng năm có hàng
trăm nghìn tấn cát bị đào xới, khối lượng cát thải, chất thải khổng lồ bị san ủi ra môi
trường xung quanh, nước từ quá trình tuyển khoáng cho chảy trực tiếp ra biển, mà
không qua xử lý làm cho nước biển vùng hai cửa sông lân cận khu mỏ có mức
phóng xạ vượt quá tiêu chuẩn an toàn quy định.
Việc khai thác, chế biến đất hiếm có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao hơn
so với khai thác các khoáng sản khác vì chế biến đất hiếm cần sử dụng nhiều hóa
chất ảnh hưởng đến môi trường. Ngoài ra, trong quặng đất hiếm có khoáng chất
mang tính phóng xạ gây ô nhiễm phóng xạ. Phòng kỹ thuật Liên đoàn địa chất-xạ
hiếm cho biết: ở Việt Nam có một số vùng bị nhiễm xạ tự nhiên như xã Tiên An
(huyện Tiên Phước, Quảng Nam), Nậm Xe (Lai Châu), Bình Đường (Cao Bằng),
Đông Nam Bến Giằng (Quảng Nam) và vùng mỏ đất hiếm Mường Hum (huyện Bát
Xát, Lào Cai).

15


Ngoài ra, nghiên cứu của hai nhà khoa học ở Hà Nội là Giáo sư Lê Khánh
Phồn, Trưởng khoa dầu khí, Đại học Mỏ - Địa chất và ông Nguyễn Văn Nam, Phó
phòng kỹ thuật, Liên đoàn Địa chất xạ hiếm, đã chỉ rõ ô nhiễm phóng xạ do khai

thác mỏ sa khoáng titan (còn gọi là cát đen). Việc nghiên cứu đã được thực hiện tại
một địa điểm khai thác mà trong báo cáo chỉ nêu là “khu mỏ sa khoáng quặng titan
X (ven biển Nam Trung bộ)”. Các nhà khoa học đã tiến hành đo mức phóng xạ tại
1.000 điểm thuộc khu vực nói trên. Kết quả đo đạc được kết luận như sau: vùng ô
nhiễm phóng xạ (vượt quá tiêu chuẩn an toàn cho phép đối với dân thường) bao
quanh thân quặng có dạng kéo dài theo hướng Đông Bắc- Tây Nam với bề rộng
200-500 m, chiều dài khoảng 6 km Đặc biệt nghiêm trọng là cát thải, chất thải, nước
thải từ xưởng tuyển quặng bị đưa ra biển, làm cho nước biển vùng hai cửa sông lân
cận khu mỏ có mức phóng xạ vượt quá tiêu chuẩn an toàn cho phép.
Nhằm làm sáng tỏ những khu vực, những mỏ khoáng sản gây liều chiếu xạ tự
nhiên có khả năng gây hại cho con người để khoanh định, cảnh báo, kiểm soát môi
trường phóng xạ, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cho triển khai đề tài khoa học
cấp Bộ: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xác định mức chiếu xạ tự nhiên có
khả năng gây hại cho con người” do Liên đoàn Địa chất xạ hiếm thực hiện. Sau gần
2 năm triển khai điều tra nghiên cứu, báo cáo đề tài đã hoàn thành, mở ra những
định hướng quan trọng trong việc khoanh định và kiểm soát các vùng có nguy cơ
cao ô nhiễm phóng xạ ở Việt Nam.
Các kết quả nghiên cứu đặc điểm các nguồn phóng xạ tự nhiên có nguy cơ
chiếu xạ cao đã xác lập được các nhóm mỏ, các mức trường bức xạ nằm trong tiêu
chí phải kiểm soát, can thiệp đối với các nguồn chiếu xạ tự nhiên của nước ta. Căn
cứ vào các tiêu chí về tần suất chiếu xạ, các nhà khoa học đã khoanh định 10 vùng
cơ bản (trong đó có 38 cụm dị thường) được xem là vùng có nguy cơ chiếu xạ tự
nhiên cao có nguy cơ gây hại con người, gồm: Vùng Hà Giang - Tuyên Quang Yên Bái khoanh định được 4 cụm dị thường phóng xạ có nguy cơ gây hại cho con
người ; Vùng Hoà Bình - Phú Thọ khoanh định được 4 cụm dị thường; Vùng Cao
Bằng - Bắc Kạn - Lạng Sơn khoanh định được 2 cụm dị thường phóng xạ; Vùng
Lai Châu - Lào Cai: khoanh định được 4 cụm dị thường phóng xạ; Vùng Phú Thọ -

16