Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (938.61 KB, 13 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>KHÍ</b>………..9
<b>1.1. Các chất ơ nhiễm có nguồn gốc tự nhiên</b>……….10
<b>1.2. Các chất ơ nhiễm có nguồn gốc nhân tạo</b>………11
<b>1.2.TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ơ NHIỄM CĨ TRONG KHƠNG KHÍ</b>………12
<b>1.2.1. Tác hại của các chất ơ nhiễm có trong khơng khí</b>………...…13
<b>1.2.2. Tác hại của các chất phóng xạ có trong khơng khí</b>……….14
<b>1.3.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TRÊN THẾ GIỚI </b>
<b>VÀ Ở VIỆT NAM.</b>………..………..…18
<b>1.3.1. Tình hình nghiên cứu ơ nhiễm khơng khí trên Thế Giới</b>………....…19
<b>1.3.2. Tình hình nghiên cứu ơ nhiễm khơng khí ở Việt Nam</b>………20
<b>CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM</b>………21
<b>2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU </b>……….21
<b>2.2. XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ THEO PHƢƠNG PHÁP PHỔ </b>
<b>GAMMA</b>………..……….22
<b> 2.2.1. Dịch chuyển gamma-Hệ số phân nhánh</b>………....…22
<b> 2.2.2. Xác định hoạt độ phóng xạ theo phƣơng pháp phổ gamma</b>…………24
<b>2.3. HỆ PHỔ KẾ GAMMA BÁN DẪN ORTEC</b>………..30
<b>2.3.1. Sơ đồ khối của hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC</b>………30
<b>2.3.2. Phần mêm ghi nhận và xử lý phổ MAESTRO 2.2</b>………..32
<b>2.3.3. Detector và hệ che chắn làm lạnh</b>……….33
<b>2.4. PHƢƠNG PHÁP LẤY VÀ TẠO MẪU ĐO</b>……….…34
<b>2.4.1. Cách lấy mẫu</b>………34
<b>2.4.2. Xác định hoạt độ phóng xạ của các chất trên phin lọc</b>……….36
<b>CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊM, THẢO LUẬN</b>………...……40
<b>3.1. LẤY MẪU KHÍ TẠO TIÊU BẢN ĐO</b>………..……40
<b>2013</b>……….48
<b>KẾT LUẬN</b>………58
Thứ tự Nội dung
Bảng 1.1 Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong khơng khí
Bảng 1.2 Mức độ ảnh hƣởng của liều chiếu khác nhau vào các khu vực khác
nhau.
Bảng 1.3 Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong các bộ phận của cơ
thể con ngƣời.
Bảng 1.4 Liều lƣợng phóng xạ vào phổi tính trung bình trong 1 năm từ các
nguồn chiếu xạ khác nhau.
của một số nguyên tố dùng trong luận văn
Bảng 2.2 Các đỉnh gamma có cƣờng độ mạnh nhất do các đồng vị phóng xạ tự
nhiên phát ra.
Bảng 3.1 Một số thơng số của mẫu khí
Bảng 3.2
Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ tồn phần và tốc
độ đếm của các bức xạ gamma đƣợc chọn để tính hiệu suất ghi của
mẫu chuẩn
Bảng 3.3 Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ tồn phần và tốc
độ đếm phơng tại các đỉnh bức xạ gamma đặc trƣng
Bảng 3.4 Kết quả tính tốn hiệu suất ghi của đỉnh năng lƣợng của các bức xạ
Bảng 3.5 Hệ số khớp hàm tƣơng ứng
Bảng 3.6
Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ tồn phần, tốc độ
đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ
trong mẫu MT1.
Bảng 3.7
Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ tồn phần, tốc độ
đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ
trong mẫu MT2
Bảng 3.8 Hoạt độ riêng của 7Be trong hai mẫu sol khí MT1 và MT2
Bảng 3.9
Thứ tự Nội dung
Hình 2.1 Sơ đồ hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC
Hình 2.2 Buồng chì ORTEC trong hệ phổ kế gamma phơng thấp ORTEC
Hình 2.3 Máy hút khí Taifu
Hình 2.4 Phễu đặt giấy lọc sol khí
Hình 3.1 Phổ gamma của mẫu chuẩn RGU-1 khối lƣợng 11,3g đo trên hệ phổ
kế gamma bán dẫn ORTEC trong thời gian 85157,14 s.
Hình 3.2 Phổ gamma đo phông trên hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC trong
thời gian 104116,04 s.
Hình 3.3 Đồ thị đƣờng cong hiệu suất ghi với cấu hình đo mẫu sol khí
Hình 3.4
Phổ gamma của mẫu sol khí MT1 đo trên hệ phổ kế gamma bán dẫn
ORTEC thuộc Bộ môn Vật lý Hạt nhân Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên
Hình 3.5
Tác giả bày tỏ lời cảm ơn tới PGS.TS. Nguyễn Quang Miên – Viện Khảo cổ học đã đóng
góp rất nhiều ý kiến quý báu để tác giả hoàn thành tốt các nội dung của luận văn; PGS.TS.
Bùi Văn Loát – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả
tiến hành đo và xử lí các kết quả hoạt độ phóng xạ trong các mẫu mà luận văn đã tiến hành
thực hiện; Cán bộ Viện hóa học mơi trƣờng qn sự - Bộ tƣ lệnh quân sự đã giúp đỡ tác giả
tiến hành thu thập, xử lý, tạo tiêu bản đo và tiến hành đo một số mẫu. Các cán bộ giảng viên
bộ môn vật lý hạt nhân – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên cũng đã đóng góp nhiều ý
kiến để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Tác giả mong muốn nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp, các nhà
nghiên cứu và bạn đọc để luận văn ngày càng hồn thiện hơn và đóng góp đƣợc vào các
cơng tác nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực tác giả nghiên cứu.
Hà Nội, Ngày 20 tháng 8 năm 2014
<b>Tác giả </b>
Công tác bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ nguồn không khí đã và đang đƣợc cấp bách triển
khai hơn bao giờ hết. Nƣớc ta cũng đã và đang đẩy mạnh cơng tác chống ơ nhiễm và suy
thối mơi trƣờng. Mặc dù vậy, mơi trƣờng khơng khí ở nƣớc ta vẫn đang tồn tại dấu hiệu
đáng lo ngại. Ngày nay, rất nhiều các hoạt động gây ô nhiễm diễn ra và thải vào môi trƣờng
một lƣợng lớn bụi khí, trong đó có cả bụi phóng xạ.
Các cơng trình nghiên cứu đã chỉ ra [2,3,9] trong nƣớc, không khí, thƣ̣c vâ ̣t, đô ̣ng vâ ̣t
và cơ thể con ngƣời đều chứa các đồng v ị phóng xạ . Khi nghiên cƣ́u đánh giá liều chiếu
hàng năm đến con ngƣời , không khí đóng vai trị khơng hề nhỏ. Khơng khí là một trong
những điều kiện quyết định sự tồn tại của động thực vật trên trái đất trong đó có con ngƣời
vì vậy việc khơng khí có chứa các chất phóng xạ có sự ảnh hƣởng vơ cùng lớn đến đời sống
của con ngƣời. Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên cũng nhƣ các nguyên tố phóng xạ nhân tạo
có trong khơng khí là nguyên nhân quan trọng gây ra chiếu xa ̣ trong cũng nhƣ chiếu xa ̣
ngoài cho con ngƣời.
Theo các tài liệu về an tồn bức xạ hạt nhân thì liều chiếu tổng cộng hàng năm do
Rn222 và dòng con cháu của nó đóng góp cỡ 45 – 50%. Vì vậy Hoạt độ Radon trong môi
Ngun tố phóng xạ tự nhiên có rất sớm, có thể cùng tuổi với vũ trụ. Các chất phóng
xạ tự nhiên này gồm các hạt nhân trong các chuỗi uranium (U), thorium (Th) kali (K) và các
hạt nhân beli (Be) . Vì thế mà trong khơng khí cũng chứa một lƣợng phóng xạ tự nhiên nhất
định. Ngày này nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật mà đời sống của con ngƣời
ngày càng đƣợc nâng cao nhƣng kèm theo đó là sự ô nhiễm môi trƣờng ngày càng lớn, đặc
biệt là sự ơ nhiễm phóng xạ trong khơng khí.
Sol khí – một dạng bụi khí lơ lửng là một trong những chất gây ơ nhiễm ảnh hƣởng
rất lớn tới sức khỏe con ngƣời. Những hạt bụi có kích thƣớc rất nhỏ dƣới 10µm và đặc biệt
dƣới 2,5µm xâm nhập trực tiếp qua hệ hơ hấp.
Trong hƣớng nghiên cứu nhiễm bẩn phóng xạ mơi trƣờng, hƣớng nghiên cứu hoạt
độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ trong khơng khí cũng đƣợc quan tâm thích
đáng.
Đặc biệt ở Trung tâm Cơng nghệ Mơi trƣờng, Viện Hóa học Qn sự có trạm nghiên
cứu độ phóng xạ trong khơng khí nhằm phát hiện các sự cố hạt nhân. Các đối tƣợng quan
tâm là 131
I, 137Cs, các sản phẩm của sự cố hạt nhân.
Bản Luận văn với tên gọi “<i><b>Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố </b></i>
<i><b>phóng xạ trong khơng khí tại Hà Nội năm 2013 </b></i>” dài 59 trang gồm 9 hình vẽ , 16 bảng
biểu và 16 tài liệu tham khảo.
Ngoài phần mở đầu và kết luận bản Luận văn chia thành ba chƣơng:
<b>CHƢƠNG 1. Tổng quan về ơ nhiễm khơng khí. </b>
<b>CHƢƠNG 2. Thiết bị và phƣơng pháp thực nghiệm </b>
<b>CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHƠNG KHÍ. </b>
<b>1.1.Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ </b>
Cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật, tốc độ đô thị hóa ngày càng
nhanh kéo theo sự ơ nhiễm môi trƣờng ngày càng trở nên cấp thiết và vƣợt quá giới hạn của
quá trình tự làm sạch trong tự nhiên.
Trong khơng khí lúc này xuất hiện chất lạ, tỏa mùi hoặc sự biến đổi quan trọng trong
thành phần khơng khí, có mặt của các chất độc hại trong khơng khí ảnh hƣởng cho sức khỏe
của con ngƣời. Các chất ơ nhiễm này có thể tồn tại ở dạng khí, dạng hơi hoặc dạng sol khí
và có mặt ở khắp mọi nơi.
<b>1.1.1. </b><i><b>Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên</b></i>
Núi lửa hoạt động phun ra một lƣợng nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu sunfua,
metan…Khơng khí chứa bụi lan tỏa đi rất xa để lại ô nhiễm trong môi trƣờng gây hậu quả
nặng nề và lâu dài.
Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra lan truyền đi những bụi
khí, khói, các hidrocacbon khơng cháy, khí SO₂ , CO…
Bão bụi gây nên gió mạnh và bão, nƣớc biển bốc hơi cuốn bụi hay những bụi muối lan
truyền vào khơng khí.
Các quá trình phân hủy, thối rữa xác động, thực vật gây những phản ứng hóa học hình
thành khí sunfua, nitrit…
Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhƣng chủ yếu là từ các chất thải của các hoạt
động cơng nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hoạt động của các phƣơng tiện giao thông,
nguồn ô nhiễm do:
Q trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc đi qua các ống khói của các nhà máy
vào khơng khí.
Do bốc hơi, rị rỉ, thất thốt trên dây chuyền sản xuất sản phẩm và trên các đƣờng ống
dẫn tải. Nguồn thải của quá trình sản xuất này cũng có thể đƣợc hút và thổi ra ngồi bằng hệ
thống thơng gió.
Các ngành cơng nghiệp chủ yếu gây ơ nhiễm khơng khí bao gồm: Nhiệt điện, Vật liệu
xây dựng; Hoá chất và phân bón, Dệt và giấy, Luyện kim, Thực phẩm, Các xí nghiệp cơ
khí, Các nhà máy thuộc ngành cơng nghiệp nhẹ, Giao thơng vận tải, bên cạnh đó phải kể
đến sinh hoạt của con ngƣời.
Có thể tóm tắt nguồn gốc và các chất ơ nhiễm khơng khí trong bảng dƣới đây
<i><b>Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất gây ơ nhiễm trong khơng khí </b></i>
Nhƣ vậy, một lƣợng lớn chất phóng xạ từ các bụi đất, từ cơng nghệ hạt nhân đã đi vào
khơng khí gây ra nhiễm bẩn phóng xạ trong khơng khí.
Nguồn gốc Các chất ô nhiễm
Nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu hóa thạch
Cơng nghiệp hóa chất, dầu mỏ, chế biến than
Phƣơng tiện giao thông, bột màu
Đốt rác và sinh khối
Sol khí từ biển
Cơng nghiệp luyện kim
Bụi đất
Sol khí thứ cấp
Cơng nghiệp hạt nhân
As, Se, S, Ni, SO₂ và các
nguyên tố đất hiếm
Ni, Be, V, Hg, As, B
Br, Pb, Zn, V, Co, NOx
Zn, Sb, Cd, Pb, K, BC
Na, Cl, Mg
Ni, As, Cd, Se
, U235, Th232 có trong đất đá và vật liệu xây dựng. Khi
đƣợc tạo thành chúng có thể ở trạng thái tự do bay vào khơng khí gây ra tính phóng xạ bụi
khơng khí.
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO </b>
[1]. TS.Trịnh Văn Giáp (2011), “Điều tra khảo sát để xây dựng cơ sở dữ liệu phơng phóng
xạ môi trƣờng trên lãnh thổ đất liền giai đoạn 2009-2011” – Báo cáo kết quả nhiệm vụ
<i>khoa học công nghê cấp bộ năm 2009-2011.</i>
[2]. Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở Vật lý hạt nhân, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà
[3]. Ngô Quang Huy (2007), Phóng xạ tự nhiên, Trung tâm Hạt nhân Tp. Hồ Chí Minh.
[4]. Bùi Văn Lốt (2009), Xử lí số liệu thực nghiệm hạt nhân, Nhà xuất bản Đại Học Quốc
Gia Tp. Hồ Chí Minh.
[5]. Bùi Văn Lốt (2009), Địa vật lý hạt nhân, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
[6]. Nguyễn Hào Quang (2009), <i>Luận án tiến sĩ Vật lý, Viện Năng lƣợng nguyên tử Việt </i>
Nam.
[7]. PGS.TS. Đặng Huy Uyên (2004), <i>Vật lý hạt nhận đại cương, Nhà xuất bản Đại học </i>
Quốc Gia Hà Nội.
[8]. Audi, G. (2003), Nuclear Physics, A729 p. 337-676
[9]. Huda Abdulrahman Al-Sulaiti (2011), “Determination of Natural Radioactivity Levels
in the State of Qatar Using HighResolution Gamma-ray Spectrometry”,<i>A thesis </i>
<i>submitted for the Degree of Doctor of Philosophy; University of Surrey </i>
[10]. ANL (2005), Natural Decay Series, Uranium, Radium, and Thorium, in human health
fact sheet, Argonne National Laboratory.
soil sample. Radiation Measurements, 200. 32:p. 27-34.
[13]. Lourens, W., (1967), <i>Thesis: A Double Focusing Beta-Ray Spectrometer Applied in </i>
[14]. Nelson, G., Reilly, D. Gamma-Ray Interactions with Matter (cited 2009 25/May), Available
from: <i> />
[15]. ORTEC-MAESTRO-32, ORTEC Part No.777800