Investigation of the radon concentration in air and water at some residential areas of ho chi minh city

MỤC LỤC
TÓM TẮT ..........................................................................................................................3
ABSTRACT .......................................................................................................................4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................7
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................8
BÁO CÁO TĨM TẮT .......................................................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................14
1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ...........................................................14
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...................................................................14
1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ..................................................................15
1.2. Phóng xạ mơi trường và đóng góp liều bức xạ cho con người .............................16
1.2.1. Phóng xạ tự nhiên .............................................................................................16
1.2.2. Phóng xạ nhân tạo ............................................................................................20
1.3. Tổng quan về radium, radon và nguồn gốc hình thành ........................................21
1.3.1. Tính chất hóa lý của radium .............................................................................21
1.3.2. Radon và các đồng vị con cháu ........................................................................21
1.3.3. Cân bằng phóng xạ thế kỷ giữa 226Ra và 222Rn ................................................22
1.3.4. Radon trong các tịa nhà ...................................................................................23
1.3.5. Q trình khuếch tán radon trong đất ...............................................................25
1.3.6. Cơ chế hình thành radium, radon trong nước ngầm.........................................27
1.3.7. Ảnh hưởng của radium, radon lên sức khỏe con người ...................................28
1.3.8. Liều hiệu dụng hằng năm do uống nước chứa radium, radon ..........................30
1.3.9. Liều hiệu dụng hằng năm do hít khí radon thốt ra từ nước ............................30
1.3.10.Một số tiêu chuẩn về an toàn bức xạ đối với radon trong khơng khí ...............31
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐO RADON RAD7, RAD – H2O ............33
2.1. Thiết bị đo khí phóng xạ RAD7 ...........................................................................33
2.1.1. Giới thiệu ..........................................................................................................33
2.1.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................34
2.1.3. Phổ năng lượng alpha của RAD7 .....................................................................35

2.1.4. Các phím chức năng .........................................................................................37
2.1.5. Các giao thức đo của RAD7 .............................................................................37
2.1.6. Tính ưu việt của RAD7 so với một số máy khác .............................................39
2.2. Bộ phụ kiện hỗ trợ đo radon trong nước (RAD – H2O) .......................................40
2.2.1. Thiết bị và phụ kiện ..........................................................................................40
2.2.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................40
CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT NỒNG RADON TRONG KHƠNG KHÍ TẠI MỘT SỐ
NHÀ DÂN THUỘC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ......................................................42
3.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................42
3.2. Quy trình xác định nồng độ 222Rn trong khơng khí bằng thiết bị RAD7 .............44
3.2.1. Chuẩn bị máy và thiết bị...................................................................................44
1


3.2.2. Làm sạch và làm khô buồng đo của máy trước khi đo.....................................44
3.2.3. Đo mẫu khơng khí ............................................................................................46
3.2.4. Kết thúc quy trình .............................................................................................47
3.2.5. Lấy số liệu ........................................................................................................47
3.3. Kết quả ..................................................................................................................47
CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NỒNG RADON TRONG NƯỚC SINH HOẠT TẠI MỘT
SỐ KHU DÂN CƯ THUỘC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .........................................51
4.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................51
4.1.1. Nước máy thủy cục ..........................................................................................51
4.1.2. Nước giếng khoan ............................................................................................52
4.1.3. Nước uống công cộng ......................................................................................52
4.2. Đo nồng độ radon trong nước bằng thiết bị RAD7, RAD– H2O ..........................52
4.2.1. Lấy mẫu nước ...................................................................................................52
4.2.2. Chuẩn bị máy và thiết bị...................................................................................53
4.2.3. Làm sạch và làm khô buồng đo của máy trước khi đo.....................................54
4.2.4. Lựa chọn phụ kiện và cài đặt chế độ đo cho máy ............................................54

4.2.5. Đo mẫu nước ....................................................................................................55
4.2.6. Kết thúc quy trình .............................................................................................55
4.2.7. Lấy số liệu ........................................................................................................55
4.3. Hiệu chỉnh nồng độ 222Rn .....................................................................................55
4.3.1. Hiệu chỉnh phông .............................................................................................55
4.3.2. Hiệu chỉnh thời gian phân rã ............................................................................56
4.3.3. Tính nồng độ trung bình ...................................................................................56
4.4. Kết quả ..................................................................................................................57
4.4.1. Nồng độ 222Rn trong nước uống và liều hiệu dụng ..........................................57
4.4.2. Nồng độ 222Rn trong nước máy và liều hiệu dụng ...........................................58
4.4.3. Nồng độ 222Rn trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng ..............................60
4.5. Nhận xét - Thảo luận ............................................................................................62
CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ PHÓNG XẠ 226RA TRONG NƯỚC SINH
HOẠT KHU VỰC THỦ ĐỨC, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .....................................64
5.1. Phương pháp xác định nồng độ 226Ra trong nước ................................................64
5.2. Hiệu chỉnh sự thất thoát 222Rn do nhốt mẫu .........................................................64
5.3. Kết quả - Thảo luận ..............................................................................................66
5.3.1. Nồng độ 226Ra trong nước uống và liều hiệu dụng ..........................................66
5.3.2. Nồng độ 226Ra trong nước máy và liều hiệu dụng............................................67
5.3.3. Nồng độ 226Ra trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng ...............................69
KếT LUậN .......................................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................75
PHỤ LỤC.........................................................................................................................77

2


TĨM TẮT
Đề tài thực hiện hai nội dung chính:
Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng nồng độ radon trong nhà ở tại một số khu vực dân cư thuộc

thành phố Hồ Chí Minh. Tổng cộng có năm mươi nhà dân được khảo sát. Kết quả cho thấy
nồng độ trong các nhà ở này dao động từ dưới 4 đến (22,72,40) Bq/m3. Nồng độ radon cao
nhất được tìm thấy trong một nhà ở khá hẹp, khơng có cửa sổ. Ngược lại, nồng độ thấp nhất
thuộc về một nhà ở thuộc tầng một, với kích thước phịng khá rộng và có cửa thơng thống.
Dựa vào nồng độ, đề tài cũng đưa ra đánh giá mức độ ảnh hưởng của radon trong nhà ở đối với
sức khỏe con người.
Nội dung 2: Khảo sát hiện trạng nồng độ radon trong nước sinh hoạt tại một số khu vực
trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.
Nhóm tác giả thực hiện khảo sát nồng độ radon trong các nguồn nước được người dân sử
dụng hằng ngày ở một số khu vực thuộc thành phố Hồ Chí Minh. Có ba dạng nước sinh hoạt
được khảo sát:
- Mười bốn mẫu nước uống từ các hệ thống lọc nước của một số trường đại học, cao
đẳng. Kết quả cho thấy nồng độ radon dao động từ 0,060,03 đến (0,360,06) Bq/m3.
Nồng độ trung bình (0,110,01) Bq/m3.
- Năm mươi mốt mẫu nước sinh hoạt có nguồn gốc từ nhà máy nước. Nồng độ radon
dao động từ 0,030,03 đến (0,300,05) Bq/m3. Nồng độ trung bình (0,090,01)
Bq/m3.
- Ba mươi tám mẫu nước sinh hoạt có nguồn gốc từ giếng khoan. Nồng độ radon dao
động từ 0,090,04 đến (4,160,20) Bq/m3. Nồng độ trung bình (0,780,01) Bq/m3.
Ngoài ra, để đánh giá toàn diện hơn, đề tài cũng khảo sát nồng độ radium trong các mẫu
nước sinh hoạt này. Tuy nhiên, do thời gian và kinh phí đề tài khơng cho phép, chúng tơi chỉ
khảo sát nồng độ radium trong mười bốn mẫu nước uống, mười lăm mẫu nước máy và hai
mươi mẫu nước giếng khoan tại khu vực Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Trong đó, nồng
độ radium trong mười mẫu nước giếng khoan vượt qua giới hạn của cơ quan bảo vệ môi
trường Mỹ (USEPA). Các đánh giá an toàn bức xạ khi sử dụng loại nước trên cũng được
đưa ra.

3

ABSTRACT
The study includes two contents:
Content 1: Investigation of radon concentrations in air at some residential areas of Ho
Chi Minh city.
Indoor radon levels have been measured in 50 rooms at several districts in Ho Chi Minh
city by using RAD7. The results show that the radon concentrations are within the range of
< 4 to (22.702.40) Bq/m3. It was found out that a small volume room without any window
possesses the highest radon concentration. Meanwhile, a large volume room on the second
floor with some windows possesses the lowest. Basing on the radon concentrations, the
radiation dose due to radon from inhalation are calculated.
Content 2: Study on radon concentrations in water at some residential areas of Ho Chi
Minh city.
The radon concentrations are measured in three types of water:
- 14 public drinking water samples from 14 universities in Ho Chi Minh city. The radon
concentrations are within the range of 0.060.03 to (0.360.06) to Bq.m-3. The mean
value is (0.110.01) Bq/m3.
- 51 tap water samples collected at 51 houses in Ho Chi Minh city. The range of radon
concentrations is between 0.030.03 and (0,300,05) Bq/m3. The average of the
concentrations is (0,090,01) Bq/m3.
- 38 drilled well water samples collected at 38 houses. The radon concentrations are in
the range of the values of 0.090.04 to (4.160.20) Bq/m3. The mean value is
(0.780.01) Bq/m3.
Besides, radium concentrations in some of the samples are also determinated. Radium
concentrations are measured for 14 public drinking, 15 tap water and 20 drilled well water
samples. Review the results of 226Ra concentrations, 10 sites have 226Ra concentration above
the limit level of United States Enviromental Protection Agency. The radiation dose due to
radium are calculated.

4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

TP.HCM

Thành Phố Hồ Chí Minh

KHTN

Đại học Khoa học tự nhiên

KHXH&NV

Đại học Khoa học xã hội và nhân
văn

QT

Đại học Quốc tế

BK

Đại học Bách khoa

CNTT

Đại học Công nghệ thông tin

TDTT

Đại học Thể dục thể thao

ANND

Đại học An ninh nhân dân

NL

Đại học Nông lâm

NH

Đại học Ngân hàng

SPKT

Đại học Sư phạm kỹ thuật

KTL

Đại học Kinh tế luật

CNTĐ

Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức

XD II

Cao đẳng Xây dựng số II

KTX

Ký túc xá Đại học quốc gia

HPGe

High Purity Germanium

Germanium siêu tinh khiết

RAD7

Radon Detector-7

Đầu dò đo radon-7

USEPA

United States Environmental
Protection Agency

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ

UNSCEAR

United Nations Scientific
Committee on the Effects of
Atomic Radiation

Ủy ban khoa học Liên Hiệp
Quốc về những ảnh hưởng của
bức xạ nguyên tử

ICRP

International Commission on
Radiological Protection

Ủy ban an tồn phóng xạ quốc tế

LCD

Liquid Crystal Display

Màn hình tinh thể lỏng

LED

Light Emitting Diode

Điốt phát quang

RS

Recommended Standard

Tiêu chuẩn được đề nghị

NIST

National Institute of Standards
and Technology

Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật
quốc gia Hoa Kỳ

EC

European Commission

Ủy ban châu Âu

WHO

World Health Organization

Tổ chức sức khỏe thế giới

5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Nồng độ

222

Rn trong một số mẫu nước vùng Tây – Bắc Romania .............14

Bảng 1.2: Nồng độ trung bình một số ngun tố phóng xạ trong đất .........................19
Bảng 1.3: Hệ số khuếch tán radon đối với một số vật chất .........................................27
Bảng 1.4: Trọng số mô một số cơ quan trong cơ thể người theo ICRP (2007) ..........29
Bảng 1.5: Các mức nồng độ khí radon theo Tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam .............31
Bảng 1.6: Mức khuyến cáo chung về nồng độ radon của quốc tế .............................32
Bảng 2.1: Một số giao thức đo mặc định trong RAD7 ................................................37
Bảng 3.1: Chế độ cài đặt đo nồng độ radon trong khơng khí ......................................46
Bảng 3.2: Nồng độ radon trong một số nhà ở và liều hiệu dụng hằng năm ................47
Bảng 4.1. Lượng 222Rn thất thoát ứng với các tốc độ nước chảy khác nhau...............53
Bảng 4.2: Chế độ chọn đo nồng độ 222Rn trong nước .................................................55
Bảng 4.3: Kết quả đo phông của máy RAD7 ..............................................................56
Bảng 4.4: Hệ số hiệu chỉnh thời gian phân rã của 222Rn .............................................56
Bảng 4.5: Nồng độ 222Rn trong nước uống và liều hiệu dụng hằng năm ....................57
Bảng 4.6: Nồng độ 222Rn trong nước máy và liều hiệu dụng hằng năm .....................58
Bảng 4.7: Nồng độ 222Rn trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng hằng năm ........60
Bảng 5.1: Thành phần trong nguồn chuẩn 226Ra .........................................................64
Bảng 5.2: Kết quả khảo sát hệ số thất thoát 222Rn do nhốt mẫu ..................................66
Bảng 5.3: Nồng độ 226Ra trong nước uống và liều hiệu dụng hằng năm ....................67
Bảng 5.4: Nồng độ 226Ra trong nước máy và liều hiệu dụng hằng năm .....................68
Bảng 5.5: Nồng độ 226Ra trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng hằng năm.........69

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Đóng góp liều bức xạ cho con người ..........................................................16
6


Hình 1.2: Chuỗi phân rã phóng xạ 238U .......................................................................17

Hình 1.3: Chuỗi phân rã phóng xạ 235U .......................................................................19
Hình 1.4: Chuỗi phân rã phóng xạ 232Th .....................................................................20
Hình 1.5: Cân bằng phóng xạ giữa 226Ra và 222Rn ......................................................22
Hình 1.6: Các nguồn radon điển hình và các lối vào đối với một tịa nhà ..................24
Hình 1.7: Hệ số khuếch tán radon trong đá theo độ xốp của đá ..................................26
Hình 1.8: Ví dụ về sự thay đổi nồng độ radon theo khoảng cách trong đá .................26
Hình 1.9: Sự hình thành nước ngầm khi có đứt gãy địa hình......................................28
Hình 2.1: Các bộ phận bên ngồi của máy RAD7 ......................................................33
Hình 2.2: Phổ alpha lấy từ RAD7 ...............................................................................35
Hình 2.3: Kết quả đo hiển thị trong phần mềm CAPTURE ........................................37
Hình 2.4: RAD7 và các phụ kiện để đo nồng độ 222Rn, 220Rn trong nước .................40
Hình 2.5: Sơ đồ lấy khí radon trong mẫu nước và đo đạc ...........................................41
Hình 3.1: Các vị trí xác định nồng độ radon trong khơng khí .....................................43
Hình 3.2: Sơ đồ làm sạch buồng đo và xác định nồng độ radon bằng RAD7.............45
Hình 3.3: Làm khơ máy RAD7 ...................................................................................45
Hình 3.4: Nồng độ radon trong một số nhà ở khảo sát................................................49
Hình 4.1: Các vị trí lấy mẫu nước ...............................................................................51
Hình 4.2: Dụng cụ lấy mẫu nước xuất lộ từ vịi ..........................................................53
Hình 4.3: RAD7 và các phụ kiện để đo nồng độ 222Rn, 220Rn trong nước ..................54
Hình 4.4: Đo trực tiếp nồng độ radon trong mẫu nước ...............................................55
Hình 4.5: Đồ thị so sánh nồng độ 222Rn trung bình trong hai loại nước khảo sát .......62
Hình 5.1: Kích thước ống polyetylen nhốt dung dịch 226Ra........................................65
Hình 5.2: Nguồn 226Ra nhốt trong lọ 250 mL .............................................................65
Hình 5.3: Đồ thị so sánh nồng độ 222Rn, 226Ra trong các mẫu nước uống ..................66
Hình 5.4: Đồ thị so sánh nồng độ 222Rn, 226Ra trong các mẫu nước máy ...................68
Hình 5.5: Đồ thị so sánh nồng độ 222Rn, 226Ra trong các mẫu nước giếng khoan ......69
Hình 5.6: Đồ thị so sánh nồng độ 226Ra trung bình trong ba loại nước khảo sát ........70
Hình 5.7: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước uống......................................71
Hình 5.8: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước máy.......................................71
Hình 5.9: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước giếng khoan ..........................72

LỜI CẢM ƠN
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Hạt nhân, trường Đại học Khoa học
Tự nhiên, TP.HCM.
7


Để hồn thành đề tài, chúng tơi đã nhận được nhiều sự động viên, giúp đỡ của các cá
nhân và tập thể.
Trước hết, chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Đại học Quốc gia TP.HCM đã
cung cấp kinh phí, hỗ trợ và tạo điều kiện cho chúng tôi thực hiện đề tài.
Chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu trường Đại học Khoa
học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi từ khi đề tài được thực hiện đến khi
nghiệm thu.
Xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy Cô bộ môn Vật lý Hạt nhân, Khoa
Vật lý – Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đã đưa ra những góp ý vơ
cùng có ích trong thời gian thực hiện đề tài.
Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Hội đồng đã đọc và đưa ra những đánh
giá, góp ý cần thiết để báo cáo được hồn thiện hơn.
Cuối cùng, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các hộ gia đình đã tạo điều
kiện cho chúng tôi thực hiện việc lấy mẫu và đo đạc một cách thuận lợi.
Chủ nhiệm đề tài
Lê Công Hảo

8


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CứU TRONG VÀ NGỒI NƯớC

Cho đến nay, đã có hàng loạt các cơng trình trong và ngoài nước đánh giá về nồng độ
của radon trong môi trường nhà ở cũng như các nguồn nước sinh hoạt. Báo cáo xin liệt kê
một số cơng trình tiêu biểu.
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Năm 2010, nhóm tác giả của Đại học Kỹ thuật Tafila ở Jordan đã có bản khảo sát nồng
độ radon trong các khu vực nhà ở thuộc tỉnh Tafila, phía Nam của Jordan, nơi có nhiều suối
nước nóng và quặng photphat lớn. Một số lượng lớn các liều kế và đầu dò được dùng để
khảo sát radon trong môi trường nhà ở trong suốt mùa đơng (thời gian đo chín mươi ngày).
Kết quả thu được cho thấy nồng độ radon trong các khu vực nhà ở được chọn lựa một cách
ngẫu nhiên này là thấp hơn hẳn lượng radon trung bình của tồn bộ nước Jordan 21.
Năm 2012, nhóm nghiên cứu của Đại học Công nghệ Punjab, Cao đẳng Kỹ thuật và
Công nghệ Ferozepur và Học viện Công nghệ quốc gia Ambedkar của Ấn Độ đã trình bày
kết quả khảo sát nồng độ radon trong môi trường nhà ở các quận thuộc phía Bắc Rajasthan.
Kết quả cho thấy, có hơn 3% số nhà ở có nồng độ radon vượt quá mức cho phép theo quy
định đề ra bởi Cục Bảo vệ Môi trường của Mỹ (USEPA) 23.
Bên cạnh các khảo sát nồng độ radon trong khơng khí, nồng độ radon trong nước uống
cũng rất được quan tâm. Điển hình là cơng trình của nhóm tác giả người Serbia vào năm
2012 về khảo sát radon và một số đồng vị phóng xạ khác trong các loại nước uống đóng
chai, nước máy và nước uống công cộng bằng hệ máy đo radon chuyên dụng RAD7 và hệ
phổ kế HPGe. Cơng trình đã chỉ ra được nồng độ radon trong một mẫu nước đóng chai có
nguồn gốc từ nguồn nước ngầm gần khu vực núi lửa lớn gấp 10 lần tiêu chuẩn đề ra của Ủy
ban Châu Âu cũng như khẳng định độ an toàn của các nguồn nước uống cịn lại 19.
Năm 2012, nhóm Năng lượng hạt nhân và bức xạ môi trường của trường đại học
Babes-Bolyai, Romania đã khảo sát nồng độ 222Rn trong nước ở một số vùng thuộc phía
Tây – Bắc Romania. Họ đã khảo sát sáu mươi sáu mẫu nước giếng, nước suối, nước vịi và
mười lăm mẫu nước sơng, hồ. Kết quả cho thấy nồng độ 222Rn trong nước thay đổi từ 0,9 68,9 Bq/L. Kết quả được trình bày trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Nồng độ 222Rn trong một số mẫu nước vùng Tây – Bắc Romania
Mẫu nước

Số mẫu nước đo

Vùng nồng độ (Bq/L)

Nước mặt

15

0,9 – 4,5

Nước vòi

18

1,2 – 4,5

Nước giếng

28

5,6 – 35,2

Nước suối

20

10,2 – 68,9

Có ba mươi sáu mẫu nước chứa nồng độ 222Rn vượt mức giới hạn của USEPA (11,1
Bq/L). Hầu hết các mẫu nước này có nguồn gốc từ nước suối hoặc nước giếng. Tính trung
bình, nước suối có nồng độ 222Rn cao nhất 14.

14


Năm 2012, nhóm tác giả thuộc Đại học Mohaghegh Ardabili – Iran và Đại học kỹ thuật
Trung Đông – Thổ Nhĩ Kỳ đã thực hiện một đề tài hay và mang tính thực tiễn cao: Khảo sát
nồng độ radon trong các dịng suối nước nóng ở thành phố du lịch Sarein và khảo sát một
số phương pháp làm giảm nồng độ radon trong nước. Cơng trình được khảo sát tại tám con
suối (một con suối bình thường, nhiệt độ 170C, và bảy con suối nước nóng, nhiệt độ thay
đổi từ 370C đến 470C). Kết quả cho thấy nồng độ radon thay đổi từ 203 đến 3592 Bq/m3. Số
liệu tính tốn có thể chấp nhận vì thỏa mãn các chuẩn an toàn của các cơ quan lớn trên thế
giới (USEPA, 1991). Các phương pháp hiệu chỉnh sự khuếch tán radon giữa hai mơi trường
nước và khơng khí bên trong các hộp đựng mẫu cũng được tính tốn nhằm đảm bảo tính
chính xác của số liệu. Bên cạnh đó, nhóm tác giả cịn đưa ra ba phương pháp chính để giảm
nồng độ radon trong nước: làm nóng, trộn mẫu bằng từ trường và sục khí. Ba phương pháp
cho thấy hiệu suất làm giảm radon đáng kể: 0,08/0C (phương pháp làm nóng), 0,1/phút
(phương pháp trộn mẫu bằng từ trường), 0,3/phút (phương pháp sục khí) 12.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Trong q trình phát triển kiến thức cũng như trình độ ứng dụng khoa học kỹ thuật,
nước ta cũng có những nhóm nghiên cứu và khảo sát về nồng độ radon. Năm 2005, nhóm
nghiên cứu thuộc Liên đồn Địa chất Xạ hiếm đã tìm hiểu về hệ đo radon chuyên dụng
RAD7, đồng thời sử dụng thiết bị này để tìm kiếm quặng đất hiếm, quặng uranium ở các
khu vực Đông Pao và ven biển miền Trung; khảo sát các đới phá hủy, nứt gãy ở các tỉnh
Điện Biên, Quảng Nam, Yên Bái; khảo sát nồng độ radon và thoron trong khơng khí ở Từ
Liêm – Hà Nội, Đông Pao – Lai Châu, Nông Sơn – Quảng Nam và Thanh Sơn – Phú Thọ;
và khảo sát nồng độ radon trong nước tại một số nơi như Nam Giang, Đại Lộc, Thạnh Mỹ.
Kết quả đo nồng độ radon tại các vùng xa mỏ phóng xạ (Hà Nội) từ 0-20 Bq/m3, trong khi
đó tại các vùng lân cận mỏ phóng xạ là 18,3-128,0 Bq/m3 và tại các mỏ phóng xạ là 24,6172,0 Bq/m3. Với các mẫu nước, nhóm tác giả đã chỉ ra sự khác biệt lớn (chênh lệch 4 lần)
giữa nồng đồ radon tại các khu vực khơng có quặng phóng xạ (nồng độ radon trung bình là
260 Bq/m3) và khu vực có quặng phóng xạ (nồng độ radon trung bình là 1204 Bq/m3) 11.

Năm 2007, nhóm tác giả Liên đồn Vật lý Địa chất và Hội Địa Vật lý Việt Nam đã tiến
hành khảo sát nồng độ radon trong khơng khí trong nhà và ngồi trời ở mười hai đơ thị
thuộc các tỉnh miền Bắc và miền Trung: Hà Nội, Đà Nẵng – Hội An, Điện Biên, Huế, Đồng
Hới, Vinh, Sầm Sơn – Thanh Hóa, Cao Bằng, Thái Nguyên, Hà Giang, Sơn La, Hà Đông.
Trong số bảy trăm sáu mươi mốt điểm được khảo sát, có mười ba điểm có nồng độ vượt
quá giới hạn (148 Bq/m3) 5.
Năm 2009, nhóm tác giả thuộc Trung tâm Hạt nhân TP.HCM đã tiến hành khảo sát
nồng độ radon trong khơng khí trong mười sáu khu vực nhà dân, cũng như ở khu vực tầng
hầm của hai mươi cơng trình ở TP.HCM bằng hệ đo radon chun dụng RAD7. Kết quả
cho thấy nồng độ radon đều dưới chuẩn cho phép (60 Bq/m3, theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 7889:2008 “Nồng độ khí radon tự nhiên trong nhà – Mức quy định và yêu cầu
chung về phương pháp đo” đưa ra) 9.
Không chỉ dừng ở việc sử dụng RAD7 để khảo sát nồng độ radon trong khơng khí, các
nhóm tác giả ở Việt Nam cũng sử dụng RAD7 để khảo sát radon trong các mẫu nước sinh
hoạt.
Năm 2011, tác giả Phan Thị Thanh Tâm đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ “Xác định
nồng độ radon trong một số mẫu nước đóng chai trên thị trường Việt Nam”. Tổng số mười
hai mẫu nước đóng chai được đo và nồng độ radon thu được dao động từ 0,02 đến 0,29
15


Bq/L. Kết quả cho thấy nồng độ radon nằm trong mức cho phép của Cơ quan bảo vệ môi
trường Mỹ (USEPA), Ủy ban Châu Âu (EC), Ủy ban khoa học Liên Hiệp Quốc Tế về
những ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử (UNSCEAR), Tổ chức y tế thế giới (WHO) 8.
Năm 2012, tác giả Đoàn Thị Vân đã khảo sát nồng độ radon trong một số nguồn nước
suối tự nhiên như: suối Đá Hàn – Đồng Nai, suối Giang Điền – Đồng Nai, suối Suối Đá –
Bà Rịa Vũng Tàu, suối Suối Tiên – Bà Rịa Vũng Tàu, suối Dalanta – Lâm Đồng, suối Bình
Châu – Bà Rịa Vũng Tàu. Nồng độ radon ghi nhận được nằm trong khoảng 0,26 đến 1,12
Bq/L, riêng suối nước nóng Bình Châu thì lên đến 7,28 Bq/L. Tuy nhiên, các giá trị này đều
nằm trong giới hạn cho phép là 11,1 Bq/L do quy định của các tổ chức uy tín: Ủy ban khoa

học Liên Hiệp Quốc Tế về những ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử (UNSCEAR), Tổ chức
y tế thế giới (WHO) và Cơ quan bảo vệ mơi trường Mỹ (USEPA) 1.
Nhìn chung, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và nhận biết sớm sự nguy hiểm của
các đồng vị phóng xạ tự nhiên, các nước trên thế giới đã tiến hành hàng loạt các thí nghiệm
khảo sát nồng độ radon trong môi trường bằng nhiều loại thiết bị và phương pháp khác
nhau. Ở nước ta, khảo sát nồng độ radon trong khơng khí và trong nước đang được tiến
hành khá rộng rãi ở các tỉnh miền Bắc và miền Nam. Tuy nhiên, về các cơng trình nghiên
cứu ở miền Nam Việt Nam, vẫn chưa có nhiều cơng trình và các dữ liệu khảo sát về nồng
độ radon phân bố trong các cơng trình lớn, khu chung cư trong địa bàn TP.HCM cũng như
nồng độ radon trong nước máy trên địa bàn TP.HCM vốn được sử dụng rất nhiều trong sinh
hoạt hàng ngày. Do đó, việc nghiên cứu và khảo sát hiện trạng nồng độ radon trong khơng
khí và nước sinh hoạt tại một số khu vực dân cư thuộc TP.HCM là cần thiết.
1.2. PHĨNG Xạ MƠI TRƯờNG VÀ ĐĨNG GĨP LIềU BứC Xạ CHO CON NGƯờI
Phóng xạ mơi trường có nguồn gốc từ phóng xạ tự nhiên và nhân tạo. Phần lớn, liều
phóng xạ con người nhận được là phóng xạ tự nhiên gồm cả bức xạ chiếu ngồi và bức xạ
chiếu trong. Các nguồn bức xạ chiếu ngoài gồm bức xạ vũ trụ, bức xạ từ đất đá,....Các
nguồn bức xạ chiếu trong xuất phát từ việc hít khí và ăn uống nước, lương thực, thực
phẩm,…. Phóng xạ nhân tạo có nguồn gốc từ các lị phản ứng hạt nhân, hoặc do chiếu xạ
trong y tế,...
Radon, 43%
Bức xạ
khác, 1%
Bức xạ từ
nước, thực
phẩm, 8%

Bức xạ
gamma từ
đất, 15%

Bức xạ y tế,
20%

Bức xạ vũ
trụ, 13%

Hình 1.1: Đóng góp liều bức xạ cho con người 25
1.2.1. Phóng xạ tự nhiên
16


1.2.1.1. Phóng xạ từ vũ trụ
Các bức xạ đến Trái đất từ vũ trụ gọi là bức xạ vũ trụ. Bức xạ vũ trụ có nguồn gốc chủ
yếu từ hệ mặt trời. Bức xạ sinh ra dưới nhiều hình thức, từ các chùm hạt photon năng lượng
cao, pion và muon hay chùm hạt nặng mang điện tương tác với các hạt nhân trong tầng cao
của lớp khí quyển Trái đất, tạo ra các đồng vị phóng xạ khác nhau. Các hạt nhân này theo
nước mưa đến bề mặt Trái đất.
Trong số các hạt nhân phóng xạ do bức xạ vũ trụ tạo ra, ba hạt nhân 3H, 14C và 7Be là
phổ biến nhất do có thời gian sống tương đối dài, có hoạt độ đáng kể nên có ý nghĩa với các
nghiên cứu về mơi trường.
1.2.1.2. Phóng xạ từ lớp vỏ Trái đất
Khi Trái đất được hình thành hàng tỷ năm trước đây, có rất nhiều nguyên tố phóng xạ
nằm trong khối hỗn độn đó. Ta thường quan tâm đến hai nguyên tố phóng xạ, uranium và
thorium. Hai nguyên tố này có chu kỳ bán rã đến hàng tỷ năm và đứng đầu trong các dãy
phóng xạ tự nhiên. Chúng thường có mặt với hàm lượng khác nhau ở khắp nơi trên lớp vỏ
Trái đất.
1,2 phút




240 nghìn năm


4,2 tỉ năm


24 ngày



77 nghìn năm

1600 năm


3,8 ngày


20 phút

3,1 phút


5 ngày


160



140 ngày

micro 


27 phút

giây




22 năm

Hình 1.2: Chuỗi phân rã phóng xạ 238U 4
17


Uranium khá phổ biến trong tự nhiên. Uranium có ba đồng vị chính, 238U, 235U và 234U
với độ phổ cập lần lượt 99,27%, 0,72% và 0,0055%. Uranium phân tán rộng khắp trong tự
nhiên, có nhiều trong đá, hịa tan vào nước biển và hấp thụ vào đất cùng với các khống
vật. Người ta ước tính tổng hàm lượng uranium ở lớp trên cùng của vỏ Trái đất khoảng 1015
tấn 3.
Thorium phân tán rộng trên lớp vỏ Trái đất, hàm lượng trung bình trong lớp trên cùng
khoảng 1,2x10-5%. Độ giàu của thorium tương đương với chì (1,6x10-5%), do vậy, thorium
khơng được xem là nguyên tố hiếm. Thorium có sáu đồng vị trong tự nhiên, 227Th, 228Th,
230
Th, 231Th, 232Th, 234Th nhưng 232Th phân tán rộng hơn cả. Hàm lượng thorium có xu
hướng tăng dần trong các lớp bề mặt. Các khoáng chất chứa thorium có độ hịa tan cực kỳ
thấp. Do đó, kết quả theo sau các q trình phong hóa là các thành phần khác nhau của đất

bị phân hủy ở mức độ rất lớn trong khi các khoáng chất thorium phân hủy ở mức độ thấp
hơn 3. Ví dụ về hàm lượng một số nguyên tố trong đất được cho trong bảng 1.2.
Trong q trình phân rã phóng xạ, các nguyên tử của các nguyên tố phóng xạ nói trên
(nguyên tố mẹ) phát ra một hoặc đồng thời ba loại tia phóng xạ: alpha, beta, gamma và tạo
thành nguyên tử của nguyên tố mới. Hạt alpha là hạt nhân của nguyên tử helium, gồm hai
proton và hai neutron. Do đó, một phân rã alpha sẽ làm giảm hai đơn vị số hiệu nguyên tử
và bốn đơn vị số khối nguyên tử. Các nguyên tố sinh ra lại là nguyên tố phóng xạ (con
cháu), phát ra các tia phóng xạ, hình thành nguyên tố khác... Quá trình cứ tiếp diễn cho đến
khi nguyên tố con là nguyên tố bền vững. Đó là dãy phân rã phóng xạ. Dãy phân rã phóng
xạ gồm một dãy các nguyên tố phóng xạ, là sản phẩm phân rã từ một nguyên tố phóng xạ
ban đầu đến nguyên tố bền vững cuối cùng. Trong tự nhiên, có ba chuỗi phân rã phóng xạ
ứng với các nguyên tố nói trên. Ba chuỗi phân rã có đặc điểm chung 4:
- Đồng vị mẹ trong mỗi chuỗi sống rất lâu. Tất cả các đồng vị con có chu kì bán rã nhỏ
hơn nhiều so với đồng vị mẹ, nên chuỗi cân bằng phóng xạ trường kì. Khi đó, hoạt độ
phóng xạ của các đồng vị trong chuỗi bằng nhau và bằng hoạt độ phóng xạ của đồng
vị mẹ.
- Mỗi chuỗi đều có một đồng vị dưới dạng khí phóng xạ, chúng là các đồng vị khác
nhau của khí radon, cụ thể chuỗi 238U có 222Rn, chuỗi 235U có 219Rn, chuỗi 232Th có
220
Rn.
- Kết thúc bằng các đồng vị chì bền.
Chuỗi phân rã 238U là chuỗi phóng xạ dài nhất, trải qua mười bốn phân rã và kết thúc
bằng đồng vị 206Pb bền. Đây là chuỗi có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu địa chất và thủy
văn. Do chu kỳ bán rã 238U xấp xỉ tuổi Trái đất, các đồng vị con cháu 238U cũng tồn tại
nhiều trong lớp vỏ Trái đất. Hầu hết các đồng vị phóng xạ trong chuỗi đều có thời gian
sống ngắn, chỉ có năm đồng vị phóng xạ có thời gian sống dài là 238U, 234U, 234Th, 226Ra và
210
Pb với chu kỳ bán rã trong khoảng từ 22,3 đến 4,5x109 năm. Các đồng vị phóng xạ 222Rn,
210
Bi và 210Po có chu kỳ bán rã trong khoảng từ 3,82 đến 138 ngày. Như vậy, có tám đồng

vị gồm 238U, 234U, 234Th, 226Ra, 222Rn, 218Po, 214Po, 210Po trong chuỗi này phân rã alpha với
năng lượng dao động trong khoảng từ 4,2 đến 7,69 MeV 4. Chuỗi này có thể chia thành
nhiều nhánh con, trong đó, hoạt tính của đồng vị phóng xạ đầu nhánh sẽ chi phối hoạt tính
của các đồng vị khác trong nhánh, điển hình là các nhánh: 238U → 234U, 226Ra → 222Rn,
222
Rn → 210Pb. Nhánh 226Ra → 222Rn chiếm ưu thế trong các nghiên cứu về nước do 226Ra
và 222Rn có độ hịa tan cao và sự thăng giáng mạnh về nồng độ trong các loại nước.

18



700 triệu năm

26 giờ
33 nghìn năm





22 năm 19 ngày


(99%)
22 năm (1%)



22 phút


11 ngày



4 giây

1,8 mili giây



36 phút 2,1 phút



4,8 phút

Hình 1.3: Chuỗi phân rã phóng xạ 235U 4
Hạt nhân 235U trải qua 11 lần phân rã phóng xạ tạo thành đồng vị 207Pb. Dãy này có
219
Rn là đồng vị khí phóng xạ với chu kỳ bán rã rất ngắn. 235U chiếm tỷ lệ rất nhỏ so với
238
U nên dãy này ít được quan tâm trong các khảo sát về môi trường.
Bảng 1.2: Nồng độ trung bình một số nguyên tố phóng xạ trong đất 3
Hoạt độ trung

Tổng khối lượng

bình (pCi/mg)

ngun tố phóng xạ

Tổng hoạt độ trong
tồn bộ thể tích đất (Ci)

Uranium

0,70

2200,0 kg

0,8

Thorium

1,10

12000,0 kg

1,4

Potasium

11,00

2000,0 kg

13,0

Radium

1,30

1,7 g

1,7

Radon

0,17

11,0 µg

0,2

Hạt nhân

19


Chuỗi 232Th qua 10 lần dịch chuyển, trở thành đồng vị 208Pb. Hầu hết các sản phẩm
phân rã hay các đồng vị con cháu của 232Th đều có chu kỳ bán rã ngắn, nên chuỗi phân rã
này rất ít được sử dụng cho việc khảo sát hay định tuổi trong ngành địa chất. Đồng vị có
thời gian sống dài nhất là 228Ra, với chu kỳ bán rã khoảng 5,8 năm. 228Ra phát tia bêta,
trong khi nhiều đồng vị khác phát alpha (phát tia gamma với cường độ khá thấp). Ví dụ,
220
Rn phân rã thành các đồng vị phóng xạ con cháu như 216Po, 212Bi và 212Po, ngoại trừ
212
Bi thì 216Po và 212Po là hai đồng vị phát alpha có thời gian sống ngắn. Như vậy, trong

chuỗi phân rã thorium sẽ có năm đồng vị cùng phát bêta bao gồm 228Ra, 228Ac, 212Pb, 212Bi
và 208Tl. Các đồng vị còn lại phát alpha.
6,1 giờ
14 tỉ năm






1,9 năm


5,8 năm



3,7 ngày



56 giây


148 mili giây

61 phút



(66%)

11 giờ

310 nano giây



61 phút



(34%)

3,1 phút

Hình 1.4: Chuỗi phân rã phóng xạ 232Th 4
1.2.2. Phóng xạ nhân tạo
Các hoạt động của con người cũng tạo ra các chất phóng xạ được tìm thấy trong mơi
trường và cơ thể. Đó là các đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị này có nguồn gốc từ
các vụ thử vũ khí hạt nhân, điện hạt nhân, tai nạn hạt nhân, y học hạt nhân, công nghiệp hạt
nhân,…

20


Phóng xạ trong khơng khí, nước uống, lương thực, thực phẩm hầu như đều có nguồn
gốc từ các đồng vị phóng xạ trong đất đá, khống sản và một phần từ bức xạ vũ trụ và
phóng xạ nhân tạo.
1.3. TổNG QUAN Về RADIUM, RADON VÀ NGUồN GốC HÌNH THÀNH

1.3.1. Tính chất hóa lý của radium
Radium, ký hiệu nguyên tử Ra, số hiệu nguyên tử 88, gồm hai mươi lăm đồng vị.
Trong đó, có bốn đồng vị chính là 228Ra, 226Ra, 224Ra, 223Ra, có chu kỳ bán rã lần lượt 5,75
năm, 1600 năm, 3,631 ngày và 11,43 ngày. 226Ra có chu kì bán rã dài nhất và độ phổ cập
cao nhất (chiếm trên 99%), phát alpha tạo thành khí phóng xạ 222Rn.
Radium có màu bạc, mềm, phóng xạ mạnh và là chất phát quang. Radium là kim loại
kiềm thổ nên trong hợp chất thường thể hiện số oxi hóa +2. Radium bị oxi hóa khi tiếp xúc
với khơng khí do tác dụng với N2 tạo ra muối Ra3N2 có màu đen.
Radium là kim loại kiềm thổ, có tính chất hóa học tương tự barium. Đa số các hợp chất
ít tan của radium tan ít hơn các hợp chất của barium tương ứng, ngoại trừ RaCO3 tan nhiều
hơn so với BaCO3.
Radium tác dụng mạnh với nước tạo ra Ra(OH)2 tan. Radium còn có khả năng liên kết
với nhiều gốc axit và nguyên tố khác, đặc biệt là các nguyên tố thuộc nhóm halogen tạo ra
muối tan như Ra(NO3)2, RaCl2, RaBr2,…. Các muối này tan nhiều trong nước và ít tan khi
tăng nồng độ axit vô cơ tương ứng.
1.3.2. Radon và các đồng vị con cháu
Radon, ký hiệu nguyên tử là Rn, là nguyên tố hóa học thuộc nhóm VIIIA trong bảng hệ
thống tuần hồn. Radon có khối lượng riêng 9,73 kg/m3, tức nặng hơn khơng khí khoảng 8
lần và là một trong những khí nặng nhất ở nhiệt độ phịng. Radon khơng màu, khơng mùi
nên chỉ có thể phát hiện bằng các detector ghi bức xạ do radon phát ra. Radon gồm 36 đồng
vị có số khối dao động từ 193 đến 228, trong đó có 3 đồng vị phổ biến, 222Rn, có chu kỳ
bán rã 3,82 ngày, 220Rn, chu kỳ bán rã 54,5 giây và 219Rn có chu kỳ bán rã 3,96 giây, là các
chất khí phóng xạ có trong tự nhiên. Đây là các đồng vị ở dạng khí trơ, không màu, không
mùi, không vị, không bị ảnh hưởng bởi các liên kết hóa học, dễ phát tán ra khơng khí hoặc
lẫn vào đồ ăn, nước uống thường ngày. Tuy nhiên, 219Rn và 220Rn có chu kỳ bán rã khá
ngắn nên thường được bỏ qua trong các khảo sát.
Vì là khí hiếm nên trong đất đá, radon khơng liên kết với các vật chất chủ của nó và có
thể thốt ra đi vào khơng khí dễ dàng. 222Rn là đồng vị bền nhất và gây nhiều ảnh hưởng
xấu đến cơ thể con người. Radon có thể thâm nhập vào cơ thể người qua đường hơ hấp
hoặc tiêu hóa gây nên chiếu xạ bên trong cơ thể, gọi là chiếu xạ trong. Đối với chiếu xạ

trong, bức xạ alpha vô cùng nguy hiểm, có thể gây ung thư các cơ quan trong cơ thể dẫn
đến tử vong. 222Rn phát alpha năng lượng 5,49 MeV, tạo thành 218Po. 218Po là kim loại, có
xu hướng bám dính vào các chất xung quanh hoặc lơ lửng trong khơng khí 4, 16.
218

Po (radium A) có chu kỳ bán rã ngắn (3,05 phút), sau khoảng 6 phút, khoảng 75%
Po đã bị phân rã. Khi phân rã, 218Po phát alpha có năng lượng 6 MeV, tạo thành 214Pb,
cũng là một đồng vị phóng xạ dạng rắn 16.

218

214

Pb (radium B) có thời gian bán rã 26,8 phút. 214Pb phát bức xạ beta nhiều hơn bức xạ
alpha. Sản phẩm phân rã của 214Pb là 214Bi. 214Bi cũng là một đồng vị phóng xạ dạng rắn và
là nguồn phát bêta. 214Bi có thời gian bán rã 19,8 phút, phân rã cho ra 214Po (radium C’) 16.
21


214

Po có thời gian bán rã chỉ khoảng 164 micro giây và phát alpha năng lượng 7,69
MeV, sản phẩm là 210Pb (radium D), có thời gian bán rã 22,3 năm.
210

Pb phân rã bêta và trở thành 210Bi (radium E), đồng vị này nhanh chóng phân rã bêta
(thời gian bán rã 5 ngày) và trở thành 210Po (radium F). 210Po có thời gian bán rã 138 ngày
và phát alpha năng lượng 5,30 MeV trở thành 206Pb, một đồng vị bền. Hạt alpha 5,3 MeV từ
210
Po tạo thành phông nền không mong muốn cho nhiều hệ đo radon 16.

Như vậy, radon và con cháu sẽ phát ra các tia alpha có mức năng lượng lần lượt (theo
thời gian) là 5,49 MeV; 6,00 MeV và 7,69 MeV 16.
Máy RAD7 dựa vào việc đo năng lượng của các tia alpha và thời gian phát ra các tia đó
của các con cháu để xác định nồng độ radon, thoron. Nguyên tắc này cũng là thuận lợi nổi
bật của RAD7 so với các máy khác trước đó 16.
1.3.3. Cân bằng phóng xạ thế kỷ giữa

226

Ra và

222

Rn

10

Nồng độ 222Rn/nồng độ 226 Ra

Cân bằng giữa 226Ra và 222Rn

Thời gian (ngày)

Hình 1.5: Cân bằng phóng xạ giữa 226Ra và 222Rn
226

Ra phân rã alpha tạo thành 222Rn theo phương trình (1.1).
226
R a  222 R n + α
(1 .1)

226
222
Gọi Ra, Rn lần lượt là hằng số phân rã của Ra và Rn.
Vào thời điểm t, các phương trình xác định số nhân NRa(t) của 226Ra và NRn(t) của 222Rn
được biểu diễn trong (1.2), (1.3).
dNRa (t)
 -λRa NRa (t)
(1 .2 )
dt
dNRn (t)
= λRa NRa (t) - λRn NRn (t)
(1 .3)
dt
Giả sử tại thời điểm ban đầu t = 0, có NRa(0) nhân 226Ra và NRn(0) = 0 nhân 222Rn.
Nghiệm phương trình (1.2) có dạng (1.4).
NRa (t) = NRa (0)e-λRat
(1 .4 )
Và nghiệm của phương trình (1.3) có dạng (1.5)
22




N Rn (t) = N Ra (0) h 1e -λ Ra t +h 2 e -λ Rn t



(1 .5)

Với h1, h2 là các hằng số.

Đưa (1.4) và (1.5) vào (1.3), được (1.6).



N Ra (0) -λ Ra h 1e -λ Ra t - λ Rn h 2 e -λ Rn t

=λ

Ra



λ Ra
-λRa
, h2 =
λ Rn -λ Ra
λRn - λRa
Vậy, nghiệm phương trình (1.3) được thể hiện trong (1.8).
λ Ra
N Rn (t) = N Ra (0)
e -λ Ra t - e-λ Rn t 

λ Rn - λ Ra
Hoạt độ phóng xạ 226Ra và 222Rn được biểu diễn trong (1.9) và (1.11)
ARa (t) = λRa NRa (t) = λRa NRa (0)e-λRa t
λ λ
A Rn (t) = λ Rn N Rn (t) = Ra Rn N Ra (0)  e-λRa t - e-λRn t 
λ Rn - λ Ra
λ Rn
- λ -λ t

A Rn (t) = A Ra (t)
1-e  Rn Ra 
λ Rn - λ Ra
h1 =



Vì λRa



N Ra (0)e -λ Ra t - λ Rn N Ra (0) h 1e -λ Ra t +h 2 e -λ Rn t (1 .6 )



(1 .7 )

(1 .8)

(1 .9 )
(1 .1 0 )
(1 .1 1)

λRn , (1.12) thể hiện mối liên hệ giữa nồng độ 226Ra và nồng độ 222Rn.



A Rn  t  = A Ra  t  1 - e -λ Rn t



226

(1 .1 2 )
222

Ta có cân bằng thế kỷ giữa Ra và Rn. Trạng thái cân bằng thế kỷ là trạng thái hạt
nhân mẹ (226Ra) có hoạt độ phóng xạ bằng hoạt độ phóng xạ của hạt nhân con (222Rn).
Thật ra, trạng thái cân bằng thế kỷ chỉ đạt được một cách tiệm cận, xem hình 1.5.
1.3.4. Radon trong các tòa nhà
Lượng radon ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhiều nhất tồn tại trong nhà ở. Nồng
độ radon trong nhà ở phụ thuộc nhiều vào kiểu nhà, xật liệu xây dựng, cấu trúc nền
móng,…Nguồn sinh radon chính trong các tòa nhà là uranium và radium từ đất và vật liệu
xây dựng, một phần từ nước sinh hoạt trong nhà.
a. Radon từ đất
Các nguyên tố phóng xạ phân bố khắp nơi trong đất, nước, khơng khí,…thường với
hàm lượng khơng cao. Tuy nhiên, ở một số nơi, chúng có thể tập trung tạo thành các mỏ
phóng xạ với trữ lượng khá lớn. Đó là các nguồn chủ yếu sinh khí phóng xạ radon. Đối
với nhà được xây dựng trên mặt đất hoặc dưới lịng đất, nguồn radon đóng góp từ radium
trong đất là chủ yếu. Radium trong đất thường khoảng 10 – 50 Bq/kg, nhưng cũng có
trường hợp nồng độ tăng đến vài trăm Bq/kg, mức trung bình trên thế giới khoảng 40
Bq/kg (UNSCEAR 1993) 17. Nồng độ radon trung bình trong đất khoảng 10000 – 50000
Bq/m3 17. Nồng độ radon ở tầng hầm hoặc tầng trệt phụ thuộc nhiều vào nồng độ radium
trong đất và độ thấm của đất. Ví dụ một vài loại đất như đất chứa đá phèn, đá granit, đá
núi lửa,… có nồng độ radium và độ thấm khá cao. Dịng khí lưu thơng từ đất sang khơng
khí phụ thuộc vào một vài thơng số, quan trọng nhất là sự chênh lệch áp suất giữa đất và
không khí, độ khít bề mặt đất tiếp xúc với khơng khí, tốc độ thốt khí radon,…
b. Vật liệu xây dựng
Vật liệu xây dựng là nguồn đóng góp radon thứ hai trong các tịa nhà. Sự thốt radon từ
vật liệu xây dựng không những phụ thuộc vào nồng độ radium mà còn phụ thuộc vào các

yếu tố như độ xốp của vật liệu, bề mặt các bức tường,…Nồng độ radium chứa trong vật liệu
23


xây dựng thường khoảng 50 Bq/kg hoặc thấp hơn 17. Các vật liệu chứa thạch cao hoặc bê
tông chứa đá phiến có nồng độ uranium, radium khá cao. Nồng độ uranium, radium trong
gạch và bê tơng cũng có thể cao nếu chúng được lấy từ các khu vực có nồng độ phóng xạ tự
nhiên cao.

Hình 1.6: Các nguồn radon điển hình và các lối vào đối với một tịa nhà 17
A: lối vào radon từ đất thông qua:
A1: vết nứt từ nền
A2: vị trí nối trong cấu trúc xây dựng
A3: vết nứt và các lỗ hổng trong các bức tường
A4: các vết nứt trong tường dưới nền
A5: các khe hở của các nền lơ lửng
A6: các khe hở xung quanh các ống phục vụ
B: radon thoát ra từ vật liệu xây dựng
C: lối vào radon thơng qua cửa
D: radon thốt ra từ nước
c. Khơng khí bên ngồi
Khơng khí bên ngồi thường rất lỗng nên có nồng độ radon rất thấp. Tuy nhiên, một
số trường hợp có những căn hộ hoặc tịa nhà làm bằng vật liệu xây dựng có nồng độ radium
cao, như một nguồn radium, chúng có thể phát radon ra khơng khí bên ngồi.
Khơng khí ở khu vực đại dương có nồng độ radon rất thấp (khoảng 0,1 Bq/m3) 17 do
nồng độ radium trong nước biển rất thấp và radon trong nước ở nhiệt độ thấp có độ hịa tan
cao. Vì vậy, nồng độ radon trong khơng khí bên ngồi ở các hịn đảo và các vùng gần bờ
biển thường thấp hơn các nước lục địa. Ví dụ ở Mỹ và Nhật có nồng độ radon trong khơng
khí bên ngoài khoảng 4 Bq/m3 17.
Theo khảo sát của UNSCEAR (1993), nồng độ radon trong khơng khí bên ngồi ở các

nước lục địa khoảng 5 – 10 Bq/m3 17.
24


d. Nước vịi
Trong nước cũng chứa khí phóng xạ radon. Trong các tồ nhà, nguồn nước có thể bị
nhiễm phóng xạ do các nguồn sâu bên trong lòng đất. Nước nhiễm phóng xạ thường bắt
nguồn từ các giếng sâu có mạch nước ngầm bị nhiễm radon hoặc do nhiễm phóng xạ rị rỉ
từ đất qua nền nhà. Nồng độ khí phóng xạ hồ tan phụ thuộc vào nguồn phóng xạ trong
đất đá (môi trường nước chảy qua) và phụ thuộc vào dạng nước tồn tại (nước ngầm hay
nước mặt).
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ hoà tan của radon trong nước. Bình thường, nồng độ
radon dao động từ 50 – 1000 Bq/m3 (nước mặt) 2; khu vực có nguồn phóng xạ hoặc nước
nóng có thể dao động từ 1000 – 4000 Bq/m3 2. Đặc biệt có nơi lên đến hàng trăm nghìn
Bq/m3 2. Các bể trữ nước mặt cũng có thể nhiễm phóng xạ radon. Các tầng nước sâu có sự
biến động radon rất lớn, nhất là đối với tầng nước do đá granite tạo thành. Các tầng nước
mặt, nồng độ radon thường thấp hơn nhiều lần do có diện tích mặt dễ thốt khí.
Các nguồn radon đóng góp vào nồng độ radon trong nhà ở được thể hiện trong hình
1.6.
1.3.5. Quá trình khuếch tán radon trong đất
Nhiều nghiên cứu cho thấy, đá được hình thành bởi một hay nhiều loại khống chất,
trong đó, uranium là thành phần chiếm tỉ lệ khá lớn, uranium thường tồn tại dưới dạng hợp
chất là uraninite (UO2) và pitchblende (U2O5.UO3). Radon được hình thành do sự phân rã
của hạt nhân radium mà radium lại là con cháu của uranium và sự phân rã đó diễn ra liên
tục trong lớp vỏ Trái đất. Vì thế, mối liên hệ giữa radon, radium và uranium rất mật thiết,
nơi nào có chứa nhiều uranium thì nơi đó có khả năng nồng độ radium, radon sẽ cao 8.
Trong đất, radon chuyển động như một chất khí thơng thường và tuân theo phương
trình khuếch tán. Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào các đặc trưng của đất đá, khoáng sản và
nhiệt độ môi trường.
Hệ số khuếch tán radon trong các tinh thể khoáng sản là rất nhỏ. Do vậy, mặc dù các

nguyên tử radon luôn di chuyển trong các tinh thể khoảng sản, nhưng khoảng cách di
chuyển riêng của mỗi ngun tử nhỏ so với kích thước các hạt khống sản. Hiển nhiên, xác
suất trốn thoát của mỗi nguyên tử radon khỏi một lỗ rỗng cũng rất thấp. Do có sự vận động
của lớp vỏ Trái đất, trong lòng đất ln tồn tại các dịng khơng khí lưu chuyển trong đất đá
với tốc độ chậm, đi từ dưới lên trên mặt đất. Q trình khai thác khống sản, các dịng
nước ngầm, đới đập vỡ, đứt gãy,.. là các yếu tố rất thuận lợi làm cho radon khuếch tán,
phân tán vào mơi trường khơng khí một lượng đáng kể 33.
Sự di trú của radon qua các chỗ rỗng hoặc rạn nứt tuân theo định luật Fick 33
 

x
C  C 1  e D 
(1.13)




Trong đó,
C là nồng độ radon trong các lỗ rỗng đá tại độ sâu x (pCi/m3).
C là nồng độ radon tại khoảng cách vô cùng trong đá (pCi/m3).
x là khoảng cách trong đất đá tính từ bề mặt (m).
 là hằng số phân rã của radon (  2,1 x 10-6 1/s).
 là độ xốp của đá (%).
D là hệ số khuếch tán radon trong đá (m2/s).
Sự phát xạ tại bề mặt có thể được đo trực tiếp hoặc tính theo cơng thức (1.14).
(1.14)
J  C  D (pCi/(m2.s)
25

Nồng độ radon lớn nhất trong đá, C được tính theo cơng thức (1.15).
B
C 
(pCi/m3)

(1.15)

Kết hợp phương trình (1.14) và (1.15), ta được (1.16).
D
J B

(1.16)





Trong đó,
B là tốc độ phát radon từ một đơn vị thể tích đá (pCi/(m3.s) (thỉnh thoảng cũng được
gọi là cơng suất phát xạ) và có thể được đo từ các mẫu đá. Các giá trị B và J sẽ thay đổi đối
với các loại đá khác nhau 33.

Hình 1.7: Hệ số khuếch tán radon trong đá theo độ xốp của đá 3

Hình 1.8: Ví dụ về sự thay đổi nồng độ radon theo khoảng cách trong đá
26


Bảng 1.3: Hệ số khuếch tán radon đối với một số vật chất 33
Vật chất

Hệ số khuếch tán (m2/s)

Đá đặc

0,05 x 10-6

Đá độ xốp 6,2%

0,2 x 10-6

Đá độ xốp 7,4%

0,27 x 10-6

Đá độ xốp 12,5%

0,5 x 10-6

Đá độ xốp 25%

3 x 10-6

Khơng khí

10 – 12 x 10-6

Nước

0,0113 x10-6

Đất phù sa

3,6 – 4,5 x10-6

Bê tơng

0,0017 – 0,003 x 10-6

Hình 1.7 minh họa hệ số khuếch tán của radon thay đổi theo độ xốp của đất đá. Hình
1.8 minh họa sự thay đổi nồng độ radon theo khoảng cách trong đất đá của bốn loại đá có
độ xốp và hệ số khuếch tán khác nhau, ứng với B = 2 pCi.(m-3.s). Các trường hợp hệ số
khuếch tán lớn nhất có thể xem là các trường hợp đá bị vỡ. Sự thay đổi nồng độ radon theo
khoảng cách không cao bằng sự thay đổi theo độ xốp của đất 33. Một số hệ số khuếch tán
ứng với các loại đất có độ xốp khác nhau được cho trong bảng 1.3.
Nguồn cung cấp khí phóng xạ trong khơng khí chủ yếu là do khí phóng xạ trong đất đá
thơng qua con đường khuếch tán và đối lưu. Trong khơng khí, sự phân tán radon phụ thuộc
vào tốc độ và hướng gió. Nồng độ khí phóng xạ cũng thấp hơn rất nhiều so với trong đất,
trung bình từ 10 đến 50 Bq/m3 2. Tuy nhiên, đối với các khu vực có nguồn sinh khí radon
do có quặng phóng xạ, nồng độ khí phóng xạ có thể lên đến vài trăm Bq/m3.
1.3.6. Cơ chế hình thành radium, radon trong nước ngầm
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời
như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt Trái đất, có thể khai
thác cho các hoạt động sống của con người.
Nước ngầm được hình thành do nước trên bề mặt ngấm xuống. Vì khơng thể ngấm qua
tầng đá mẹ, nước sẽ tập trung trên bề mặt. Tùy từng kiến tạo địa chất, nước có thể hình
thành nên các hình dạng khác nhau. Nước tập trung nhiều sẽ bắt đầu di chuyển và liên kết
với các khoang, túi nước khác, dần dần hình thành mạch nước ngầm lớn nhỏ. Tuy nhiên,
sự hình thành nước ngầm còn phụ thuộc vào lượng nước ngấm xuống, lượng mưa và khả
năng trữ nước của đất.

Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng mặt và nước ngầm
tầng sâu. Ðặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất
xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nước ngầm tầng mặt thường khơng có lớp
ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc
vào trạng thái của nước. Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu

27


thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp khơng
thấm nước.
230

Th hoặc 226Ra

226

Ra hoặc 222Rn
alpha
Dịng chảy khi
có đứt gãy

Hình 1.9: Cơ chế hình thành 226Ra, 222Rn trong nước ngầm 8
238

U và các con cháu luôn tồn tại với hàm lượng khác nhau trong đất đá. Khi xảy ra các
cuộc kiến tạo địa chấn hoặc khai thác khoáng sản, cấu trúc bên trong lòng đất bị thay đổi
và tạo nên các vị trí đứt gãy. Dịng chảy của nước ngầm thường được hình thành tại các vị
trí đứt gãy đó. Dịng nước chảy xuyên qua các vị trí đứt gãy tiếp xúc với đá chứa nhiều
238

U và các con cháu.
Cơ chế hình thành 226Ra, 222Rn được minh họa trong hình 1.9. Trong quá trình phân rã
của 230Th (226Ra), 226Ra (222Rn) sinh ra bay về một hướng và hạt alpha giật lùi theo hướng
ngược lại. Tùy thuộc vào vị trí và hướng được sinh ra, 226Ra (222Rn) hoặc có thể rơi vào vị
trí bị đứt gãy có dịng nước chảy qua, hoặc bị chôn sâu trong đất đá. Sau khi 226Ra (222Rn)
được sinh ra và rơi vào vị trí đứt gãy, các quá trình phân tán hoặc khuếch tán bắt đầu xảy
ra. 226Ra (222Rn) được vận chuyển khắp nơi trong dòng nước. 226Ra là chất rắn nên khả
năng khuếch tán vào nước và khơng khí sẽ kém hơn rất nhiều so với 222Rn.
Nồng độ phóng xạ hịa tan trong nước phụ thuộc vào nguồn phóng xạ trong đất đá (tức
mơi trường nước chảy qua) và dạng tồn tại (nước ngầm hay bề mặt). Nhiệt độ cũng có ảnh
hưởng nhiều đến sự hịa tan đồng vị phóng xạ trong nước. Bình thường, nồng độ 222Rn
trong nước dao động rất mạnh, từ 50 đến 1000 Bq/m3 đối với nước trên mặt; ở khu vực có
nguồn phóng xạ hoặc nước nóng, có thể từ 1000 đến 4000 Bq/m3, một số trường hợp lên
đến hàng trăm nghìn Bq/m3.
Điều kiện cần thiết cho 238U, 226Ra và 222Rn vận chuyển trong nước ngầm phụ thuộc
vào sự hiện diện của vị trí đứt gãy và mức độ kết nối cấu trúc địa tầng nơi đứt gãy. Nước
ngầm thường di chuyển chậm trong vị trí đứt gãy. 238U, 226Ra và 222Rn được vận chuyển
bằng nhiều cơ chế khác nhau trong nước ngầm. Ngồi ra, sự vận chuyển này cịn phụ
thuộc vào một số yếu tố như độ xốp, tính thấm của đất đá,…
1.3.7. Ảnh hưởng của radium, radon lên sức khỏe con người
Cơ thể con người được cấu tạo từ nhiều cơ quan. Các cơ quan cấu tạo từ các mô như
mô da, mô mỡ, mô xương,…và các mô được cấu tạo từ các tế bào. Có thể nói, tế bào là
đơn vị sống cơ bản của cơ thể.
Khi bức xạ xâm nhập vào cơ thể, bức xạ có thể tương tác với electron hay hạt nhân
nguyên tử của các tế bào. Qua đó, năng lượng bức xạ truyền cho nguyên tử, làm ngun tử
bị kích thích hoặc ion hóa. Sự ion hóa hay kích thích sẽ gây ra các tổn thương cho tế bào,
28


chẳng hạn, làm sai hỏng nhiễm sắc thể, phá hỏng ADN hoặc ảnh hưởng đến quá trình phân

chia tế bào,….
Tác hại của bức xạ đối với cơ thể sống phụ thuộc vào các yếu tố như loại bức xạ, năng
lượng, hoạt độ phóng xạ, sự vận chuyển nguyên tố phóng xạ trong cơ thể, chu kỳ bán hủy
của đồng vị phóng xạ, loại mơ,.... Đại lượng đầu tiên để định mức liều bức xạ là liều hấp
thụ. Liều hấp thụ, DT, là năng lượng được hấp thụ trên một đơn vị khối lượng của đối
tượng bị chiếu xạ 22.
ΔE
DT =
Δm
(1 .1 7 )
Trong đó, ∆E (J) là năng lượng của bức xạ mất đi do sự ion hóa trong đối tượng bị
chiếu xạ, ∆m (kg) là khối lượng của đối tượng bị chiếu xạ.
Liều hấp thụ có đơn vị J/kg hoặc Gy.
Liều tương đương, HT, được định nghĩa là liều hấp thụ trung bình trong thể tích của
một cơ quan hoặc mô đặc biệt do loại bức xạ R gây ra 22.
HT =  w R DT,R
R

(1 .1 8)

Ở đây, wR là trọng số phóng xạ. Hệ số này thay đổi theo loại bức xạ, đối với photon và
bêta, wR = 1, đối với alpha, wR = 20.
Đơn vị của liều tương đương là Sievert (Sv).
Liều hiệu dụng, E, là tổng liều tương đương của các mô hay cơ quan 26.
E=  w T HT
T

(1 .1 9 )

wT là trọng số mô (xem bảng 1.4).

Đơn vị của liều hiệu dụng là Sv.
Bảng 1.4: Trọng số mô một số cơ quan trong cơ thể người theo ICRP (2007) 22
Mô, cơ quan

Trọng số mô, wT

Tủy xương, đại tràng, phổi, dạ dày, ngực

0,12

Tuyến sinh dục

0,08

Bàng quang, thực quản, gan, tuyến giáp

0,04

Bề mặt xương, não, tuyến nước bọt, da

0,01

1.3.7.1. Ảnh hưởng của radium lên sức khỏe con người
226

Ra có tính phóng xạ rất cao. 226Ra có thể đi vào cơ thể người qua đường ăn uống và
hít thở khơng khí. Hạt alpha phát ra trong phân rã 226Ra có thể gây phá hủy tế bào, làm
tăng khả năng mắc bệnh ung thư. Nếu một người ăn hoặc uống một lượng khoảng 0,0025
g 226Ra sẽ chịu một liều chiếu khoảng 25 Sv. Trong khi, xác suất mắc bệnh ung thư và dẫn
đến tử vong đối với người chịu liều 1 Sv là 4% 6. Vì vậy, khi tiếp xúc với 226Ra cần phải

đeo mặt nạ và các dụng cụ bảo hộ cần thiết để bảo đảm an tồn.
Đặc biệt, 226Ra có đặc điểm hóa học tương tự calcium nên có đến hơn 70% lượng
radium đến xương khi đi vào cơ thể. Nếu lượng radium vượt mức an toàn, sẽ gây các tổn
hại lớn cho xương, răng như ung thư xương, thối hóa xương, răng,…
29


1.3.7.2. Ảnh hưởng của radon lên sức khỏe con người
222

Rn có thể thâm nhập vào cơ thể người thơng qua đường uống và hít thở. Uống nước
chứa nhiều 222Rn có thể gây ung thư, đặc biệt là ung thư dạ dày.
Quá trình ảnh hưởng của 222Rn và các con cháu lên dạ dày: Nước được uống vào, trước
tiên sẽ đi đến dạ dày. Một số nguyên tử 222Rn hòa tan có thể khuếch tán vào trong và
xuyên qua thành dạ dày. Trong suốt q trình đó, 222Rn tác động lên các tế bào, tế bào có
thể nhận một liều phóng xạ do các hạt alpha phát ra từ 222Rn và các con cháu (218Po, 214Pb,
214
Bi, 214Po chiếm khoảng 3%) 22. Các hạt alpha có năng lượng rất cao, bắn phá hạt nhân
tế bào dạ dày, gây ra các sai hỏng nhiễm sắc thể, tác động tiêu cực đến cơ chế phân chia
tế bào. Sau khi 222Rn và các con cháu xuyên qua dạ dày, sẽ được hấp thụ vào máu, vận
chuyển đến khắp cơ thể, tác động đến một số cơ quan lân cận khác.
Ngoài ra, 222Rn trong nước thường khuếch tán vào khơng khí. Do đó, trong khơng khí
có chứa lượng 222Rn thoát ra từ nước đáng kể. Đặc biệt khi nguồn nước được đặt trong
nhà.
Người hít thở phải khơng khí chứa nhiều 222Rn có nguy cơ bị ung thư phổi.
222
Rn là khí hiếm nên khi được hít vào, cơ thể người có thể thải ra ngồi (trong 30 phút có
thể thải được một nửa lượng khí 222Rn), chỉ cịn một phần đi qua máu. Tuy nhiên, 222Rn có
thể nhanh chóng phân rã cho ra các đồng vị con cháu, 218Po, 214Pb 214Bi, 214Po. Đây là các
đồng vị phóng xạ dạng rắn, phát alpha, beta năng lượng cao, có khả năng xuyên thấu tốt.

Đầu tiên, 218Po hình thành dưới dạng đám mây ngun tử có kích thước khoảng 0,01 m
trong ít hơn 1 giây. Đặc biệt, 218Po có đường kính rất nhỏ, dễ dàng được hút qua một thể
tích phổi rất lớn, kéo theo số lượng tế bào phế nang bị bắn phá lớn. Tiếp theo là các đồng
vị 214Pb, 214Bi, có chu kỳ bán rã dài hơn, có thêm thời gian để phản ứng với các hạt khác
trong khơng khí. Do đó, chúng hình thành các hạt có kích thước lớn hơn (0,1- 2,5 m).
Mặt khác, phổi là vùng nhạy cảm với bức xạ, xác suất ung thư rất cao. Nguyên nhân gây
ung thư phổi phần lớn là do alpha từ các đồng vị con cháu 222Rn 22.
1.3.8. Liều hiệu dụng hằng năm do uống nước chứa radium, radon
Liều hiệu dụng hằng năm, Ew (Sv), đóng góp cho một người uống nước chứa 222Rn,
226
Ra được xác định theo cơng thức (1.16).
Ew = ε.Vw.Cw
(1 .2 0 )
Trong đó,
 là hệ số chuyển đổi liều hiệu dụng trên một đơn vị nồng độ phóng xạ, đối với 222Rn,
 = 10-8 Sv/Bq 19, đối với 226Ra,  = 2,8 x 10-7 Sv/Bq 22.
Cw (Bq/L) là nồng độ tuyệt đối 226Ra hoặc 222Rn.
Vw là thể tích nước mỗi người uống hằng năm (Vw = 2x365 = 730 lít/năm).
Cơ quan bảo vệ mơi trường Hoa Kì, USEPA, đã đưa ra mức giới hạn nồng độ 222Rn và
226
Ra trong nước lần lượt là 11,1 Bq/L 13 và 0,185 Bq/L 24.
Tuy nhiên, liều hiệu dụng trung bình tồn cầu do uống nước chứa 222Rn khá thấp,
khoảng 2 Sv/năm (UNSCEAR 2000) 32. Liều hiệu dụng trung bình do uống nước chứa
226
Ra trên thế giới khoảng 8 Sv (UNSCEAR 2000) 22.
1.3.9. Liều hiệu dụng hằng năm do hít khí radon thốt ra từ nước
Giả sử nguồn nước được đặt trong nhà, thể tích khí cần cho một người mỗi ngày,
V=20m3, tốc độ nước được xả ra, W=0,01 m3/h. Liều hiệu dụng hằng năm do hít 222Rn
thốt ra từ nước được tính theo cơng thức (1.21) 13.
D a = f.C  ε r +ε p .F 

(1 .2 1)

30