Các Thông Số Thống Kê Chính Về Đồng Vị Phóng Xạ Tại Vị Trí A


Mặc dù có sự thăng giáng ít nhiều theo không gian của 226Ra và 232Th, tỷ số 226Ra/232Th tại 15 điểm khảo sát hầu như không đổi (nằm trong phạm vi sai số phân tích với mức tin cậy 99,74%). Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th tại vị trí A là 0,639 0,010.

Bảng 3.11. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí A

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

232Th

226Ra/232Th

Trung bình, x

24,5

22,4

34,9

35,0

35,0

0,639

Sai số chuẩn của trung bình, SE

6,5

0,6

1,0

0,8

0,6

0,021

Độ lệch chuẩn, s

3,1

1,1

1,4

1,2

1,2

0,013

s/ n

0,8

0,3

0,4

0,3

0,3

0,003

Khoảng biến thiên

9,9

3,6

4,4

4,0

4,2

0,039

Cực tiểu

18,7

20,9

32,7

33,1

32,9

0,621

Cực đại

28,6

24,5

37,1

37,1

37,1

0,660

Số lượng mẫu n

15

15

15

15

15

15

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

2,4

0,9

1,1

0,9

1,0

0,010

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

100

93,3

100

100

80,0

100

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 194 trang tài liệu này.

Nghiên cứu tương quan tỷ số các đồng vị phóng xạ môi trường và ứng dụng trong bài toán đánh giá nguồn gốc trầm tích - 12

Tương quan giữa các đồng vị:

Quan hệ giữa các cặp đồng vị 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th được biểu diễn trên Hình 3.21 cùng với hệ số tương quan r. Đường thẳng đi qua các điểm thực nghiệm là đường hồi quy tuyến tính. Kết quả nhận được cho thấy gần như 238U không có sự tương quan với 232Th theo vị trí mẫu (hệ số tương quan r = 0,11). Trong khi đó, tương quan giữa 226Ra và 232Th theo vị trí mẫu khá tốt (r = 0,95). Điều này giải thích cho sự ổn định của tỷ số 226Ra/232Th theo vị trí mẫu như đã đề

cập ở trên, mặc dù hàm lượng 226Ra và 232Th thay đổi ít nhiều theo vị trí mẫu. Hai

đồng vị 228Ra và 228Th cân bằng phóng xạ với nhau khá tốt, hệ số tương quan giữa chúng r = 0,94. Sự cân bằng phóng xạ giữa 228Ra và 228Th trong đất bề mặt cũng đã được xác nhận bởi các công trình [71,72].



r = 0,94


Đường cân bằng


r = 0,95

Đất bề mặt (vị trí A)

38

37

36

35

34

33

32

r = 0,11

0

10 20 30


U-238, Bq/kg

40

Đất bề mặt (vị trí A)

30


25


20


15


10

25

30

35

40

Th-232, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí A)

40

38

36

34

32

30

28

28 30 32 34 36 38 40

Ra-228, Bq/kg

Th-232, Bq/kg

Ra-226, Bq/kg

Th-228, Bq/kg

Hình 3.21. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th theo vị trí mẫu

Vị trí B:

Hàm lượng các đồng vị phóng xạ trong đất bề mặt tại 15 điểm lấy mẫu tại vùng B được đưa ra trong Phụ lục C (Bảng C2). Các thông số thống kê chính của bộ số liệu hàm lượng các đồng vị phóng xạ tại vị trí B được đưa ra trong Bảng 3.12.

Kết quả cho thấy tại vị trí B, ngoại trừ một số điểm lấy mẫu có hàm lượng 226Ra và 232Th nằm ngoài phạm vi x 3SE (6,7% số mẫu đối với 226Ra và 13,3% số mẫu đối với 232Th) các đồng vị phóng xạ khác đều có hàm lượng nằm trong phạm vi sai số phân tích (mức tin cậy 99,74%). Tương tự như tại A, sự dịch chuyển các đồng vị trong đất bề mặt tại vị trí B rất ít, ngoại trừ 226Ra và 232Th có sự dịch chuyển chậm.

Tỷ số 226Ra/232Th tại 15 điểm lấy mẫu tại B đều nằm trong phạm vi sai số phân tích (mức tin cậy 99,74%). Có thể nói rằng, tỷ số 226Ra/232Th là không thay đổi theo vị trí không gian tại vùng này. Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th tại vị trí B là 0,500 0,007.

Bảng 3.12. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí B

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

232Th

226Ra/232Th

Trung bình, x

26,6

22,7

45,7

45,2

45,4

0,500

Sai số chuẩn của trung bình, SE

7,0

0,7

1,1

0,9

0,7

0,016

Độ lệch chuẩn, s

3,3

1,0

1,5

1,4

1,4

0,009

s/ n

0,8

0,2

0,4

0,4

0,4

0,002

Khoảng biến thiên

14,2

3,4

5,2

5,2

5,1

0,032

Cực tiểu

19,9

20,6

42,7

42,7

42,7

0,483

Cực đại

34,1

24,0

47,9

47,9

47,8

0,515

Số lượng mẫu n

15

15

15

15

15

15

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

2,5

0,7

1,1

1,1

1,1

0,007

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

100

93,3

100

100

86,7

100


Tương quan giữa các đồng vị:


r = 0,27


r = 0,92


r = 0,94


Đường cân bằng

Đất bề mặt (vị trí B)

50


45


40


35

0 10 20 30 40 50

U-238, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí B)

30


25


20


15

25 30 35 40 45 50 55

Th-232, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí B)

60


50


40


30

30

40

50

60

Ra-228, Bq/kg

Th-232, Bq/kg

Ra-226, Bq/kg

Th-228, Bq/kg

Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th được biểu diễn trên Hình 3.22 cùng với hệ số tương quan r. Đường thẳng đi qua các điểm thực nghiệm là đường hồi quy tuyến tính.


Hình 3.22. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th theo vị trí mẫu tại B

238U có sự tương quan rất yếu với 232Th theo vị trí mẫu (r = 0,27). Tương quan giữa 226Ra và 232Th theo vị trí mẫu khá mạnh (r = 0,92). Các đồng vị 228Ra và 228Th gần như nằm trên đường cân bằng phóng xạ, hệ số tương quan giữa chúng r = 0,94.

Vị trí C:

Số liệu phân tích các đồng vị phóng xạ trong đất bề mặt tại 15 điểm lấy mẫu trong C được đưa ra trong Phụ lục C (Bảng C3) và các thông số thống kê chính của bộ số liệu này được đưa ra trong Bảng 3.13.

Bảng 3.13. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ trong đất tại vị trí C

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

230Th

232Th

226Ra/

232Th

230Th/

232Th

Trung bình, x

11,6

9,2

17,4

17,3

10,8

17,3

0,529

0,621

Sai số chuẩn của trung bình, SE

2,7

0,4

0,6

0,5

0,6

0,4

0,026

0,036

Độ lệch chuẩn, s

3,1

0,4

0,5

0,5

0,7

0,5

0,014

0,036

s/ n

0,8

0,1

0,1

0,1

0,2

0,1

0,004

0,009

Khoảng biến thiên

10,8

1,5

1,7

2,1

2,2

1,9

0,051

0,121

Cực tiểu

6,2

8,5

16,9

16,4

9,8

16,6

0,498

0,578

Cực đại

17,0

10,1

18,6

18,5

12,0

18,5

0,549

0,700

Số lượng mẫu n

15

15

15

15

15

15

15

15

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

2,4

0,3

0,3

0,4

0,5

0,4

0,011

0,009

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

100

100

100

100

100

93,3

100

100

Đối với vị trí C, ngoại trừ 232Th (6,7% số mẫu có hàm lượng 232Th nằm ngoài phạm vi x 3SE), tất cả các đồng vị phóng xạ khác đều có hàm lượng tại 15 điểm


lấy mẫu nằm trong phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74%. Kết quả này cho thấy sự dịch chuyển các đồng vị phóng xạ dãy urani và thori trong đất bề mặt tại vị trí C rất ít.

Các tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th tại 15 điểm lấy mẫu đều nằm trong phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74%. Như vậy, có thể nói rằng các tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th là không thay đổi theo vị trí mẫu tại C. Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th và tỷ số 230Th/232Th tại vị trí C tương ứng là 0,529 0,011 và 0,621 0,009.

Tương quan giữa các đồng vị:

Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th, 230Th và 232Th được biểu diễn trên Hình 3.23 cùng với hệ số tương quan r. Đường thẳng đi qua các điểm thực nghiệm là đường hồi quy tuyến tính.

Đất bề mặt (vị trí C)

20

18

16

14

12

10

r = 0,07

0 5 10 15 20 25

U-238, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí D)

18

r = 0,96

16


14


12

20

22

24

26

28

30

Th-232, Bq/kg

Th-232, Bq/kg

Ra-226,Bq/kg

Kết quả nhận được cho thấy hầu như 238U không có sự tương quan với 232Th theo vị trí mẫu (r = 0,07); 226Ra tương quan với 232Th theo vị trí mẫu với r = 0,80; 230Th tương quan với 232Th với r = 0,96. Các đồng vị 228Ra và 228Th gần như nằm trên đường cân bằng phóng xạ, hệ số tương quan giữa chúng r = 0,84.


Đất bề mặt (vị trí C)

16


12


8


4


0

r = 0,96

10 15 20 25

Th-232, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí C)

20

18

16

14

12

10

r = 0,84

Đường cân bằng

10 12 14 16 18 20

Ra-228, Bq/kg

Th-230, Bq/kg

Th-228, Bq/kg

Hình 3.23. Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ theo vị trí mẫu tại C



Vị trí D:

Số liệu phân tích các đồng vị phóng xạ trong đất bề mặt tại 15 điểm lấy mẫu trong D được đưa ra trong Phụ lục C (Bảng C4) và các thông số thống kê chính của bộ số liệu này được đưa ra trong Bảng 3.14.

Kết quả cho thấy tại vị trí D, gần như tất cả các đồng vị phóng xạ đều có hàm lượng tại 15 điểm lấy mẫu nằm trong phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74%, ngoại trừ 238U thăng giáng ra ngoài một ít (6,7% số mẫu có hàm lượng 238U nằm ngoài phạm vi x 3SE). Tương tự như đối với vị trí C, sự dịch chuyển các đồng vị phóng xạ dãy urani và thori trong đất bề mặt tại D rất ít và có thể xem hàm lượng của chúng là không thay đổi theo vị trí không gian, ngoại trừ 238U.

Tỷ số 226Ra/232Th tại 15 điểm lấy mẫu đều nằm trong phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74%. Như vậy, có thể nói rằng tỷ số 226Ra/232Th là không thay đổi theo vị trí không gian tại D. Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th tại vị trí D là 0,583 0,011.

Bảng 3.14. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ trong đất tại vị trí D

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

232Th

226Ra/232Th

Trung bình, x

19,3

15,4

26,5

26,5

26,5

0,583

Sai số chuẩn của trung bình, SE

3,1

0,5

0,8

0,6

0,5

0,022

Độ lệch chuẩn, s

5,4

0,7

0,7

0,7

0,7

0,014

s/ n

1,4

0,2

0,2

0,2

0,2

0,004

Khoảng biến thiên

18,4

2,3

2,3

2,3

2,2

0,045

Cực tiểu

8,3

14,2

25,3

25,4

25,4

0,556

Cực đại

26,7

16,5

27,7

27,7

27,6

0,601

Số lượng mẫu n

15

15

15

15

15

15

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

4,2

0,6

0,6

0,5

0,5

0,011

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

93,3

100

100

100

100

100

Tương quan giữa các đồng vị:

Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th được biểu diễn trên Hình 3.24 cùng với hệ số tương quan r. Đường thẳng đi qua các điểm thực nghiệm là đường hồi quy tuyến tính. Tại vị trí D, 238U có sự



r = 0,44


r = 0,80

r = 0,92


Đường cân bằng

Đất bề mặt (vị trí D)

30

28

26

24

22

20

0

10 20 30

U-238, Bq/kg

40

Đất bề mặt (vị trí C)

12

10

8

6

4

2

12

14 16 18

Th-232, Bq/kg

20

Đất bề mặt (vị trí D)

30

28

26

24

22

20

20 22 24 26 28 30

Ra-228, Bq/kg

Th-232, Bq/kg

Ra-226,Bq/kg

Th-228, Bq/kg

tương quan yếu với 232Th theo vị trí mẫu (r = 0,44). Tương quan giữa 226Ra và 232Th theo vị trí mẫu khá mạnh (r = 0,96). Các đồng vị 228Ra và 228Th gần như nằm trên đường cân bằng phóng xạ với hệ số tương quan r = 0,92 chứng tỏ chúng cân bằng phóng xạ với nhau.


Hình 3.24. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th theo vị trí mẫu


Vị trí E:

Số liệu phân tích các đồng vị phóng xạ trong đất bề mặt tại vị trí E được đưa ra trong Phụ lục C (Bảng C5) và các thông số thống kê chính của bộ số liệu này được đưa ra trong Bảng 3.15.

Bảng 3.15. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ trong đất tại vị trí E

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

230Th

232Th

226Ra/

232Th

230Th/

232Th

Trung bình, x

67,8

64,1

73,0

73,1

42,6

70,0

0,924

0,611

Sai số chuẩn của trung bình, SE

10,1

1,4

1,7

1,4

2,4

3,6

0,050

0,045

Độ lệch chuẩn, s

19,9

12,1

15,9

14,5

8,6

14,8

0,060

0,026

s/ n

6,3

3,8

5,0

4,6

2,7

4,7

0,019

0,008

Khoảng biến thiên

64,0

32,1

40,5

37,0

27,7

43,5

0,196

0,078

Cực tiểu

26,5

41,4

41,9

45,3

25,5

40,5

0,827

0,571

Cực đại

90,5

73,5

82,4

82,3

53,1

84,0

1,023

0,648

Số lượng mẫu n

10

10

10

10

10

10

10

10

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

20,5

12,4

16,4

14,9

8,9

15,3

0,062

0,008

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

100

30,0

10,0

10,0

70,0

70,0

100

100

Tại vị trí C, ngoại trừ 238U có hàm lượng tại các điểm lấy mẫu nằm trong phạm vi sai số phân tích, các đồng vị phóng xạ còn lại đều có hàm lượng nằm ngoài khoảng tin cậy 99,74% đối với khá nhiều vị trí mẫu. Tỷ lệ số mẫu có hàm lượng các đồng vị nằm ngoài phạm vi x 3SE như sau: 70% số mẫu đối với 226Ra; 90% số mẫu đối với 228Ra và 228Th; 30% số mẫu đối với 230Th và 232Th. Để ý rằng các vị trí


mẫu cách nhau 4m trong mô hình 128m2 nhưng hàm lượng các đồng vị phóng xạ thăng giáng khá mạnh. Kết quả này cho thấy sự dịch chuyển của các đồng vị trong đất bề mặt tại vị trí E khá lớn. Trong số các đồng vị có biểu hiện thăng giáng theo vị trí không gian thì các đồng vị của radi và 228Th thăng giáng mạnh nhất. Đồng vị 228Th (T1/2 = 1,9 năm) là con của 228Ra nên ngoài nguyên nhân do sự di cư của các

đồng vị thori, nó còn bị ảnh hưởng do sự di cư mạnh của 228Ra. Điều này lý giải cho

sự khác biệt khá lớn về mức độ thăng giáng theo vị trí của 228Th và 232Th.

Các tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th tại các điểm lấy mẫu đều nằm trong phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74% mặc dù hàm lượng các đồng vị này thăng giáng khá mạnh. Điều này cho thấy các cặp đồng vị 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th thăng giáng đồng điệu (thể hiện rõ bởi sự tương quan giữa chúng sẽ được đề cập đến ở phần sau). Các tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th hầu như không thay đổi theo vị trí mẫu tại E. Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th và tỷ số 230Th/232Th tại vị trí E tương ứng là 0,924 0,062 và 0,611 0,008.

Tương quan giữa các đồng vị:

Đất bề mặt (vị trí E)

100

80

60

40

20

0

r = 0,88

0 50 100 150

U-238, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí E)

80

60

40

20

0

r = 0,95

0 20 40 60 80 100

Th-232, Bq/kg

Th-232, Bq/kg

Ra-226, Bq/kg

Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th, 230Th và 232Th được biểu diễn trên Hình 3.25 cùng với hệ số tương quan r. Đường thẳng đi qua các điểm thực nghiệm là đường hồi quy tuyến tính.


Đất bề mặt (vị trí E)

60

50

40

30

20

10

0

r = 0,98

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Th-232, Bq/kg

Đất bề mặt (vị trí E)

100

80

60

40

20

0

Đường cân bằng

r = 0,998

0 20 40 60 80 100

Ra-228, Bq/kg

Th-230, Bq/kg

Th-228, Bq/kg

Hình 3.25. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th theo vị trí mẫu


Tại vị trí E sự tương quan giữa các cặp đồng vị khá rõ, trong đó 238U tương quan với 232Th theo vị trí mẫu với r = 0,88; 226Ra tương quan với 232Th theo vị trí mẫu với r = 0,95; 230Th tương quan với 232Th theo vị trí mẫu với r = 0,98. Các đồng vị 228Ra và 228Th gần như nằm trên đường cân bằng phóng xạ, hệ số tương quan giữa chúng gần bằng đơn vị (r = 0,998).

Vị trí F:

Tại vị trí F mẫu đất bề mặt được lấy tại hai vùng F1 và F2 cách nhau khoảng 0,5km. Số liệu phân tích các đồng vị phóng xạ trong đất bề mặt tại vị trí F được đưa ra trong Phụ lục C (Bảng C6). Các thông số thống kê chính về hàm lượng các đồng vị phóng xạ tại F1 được đưa ra trong Bảng 3.16a.

Tại vị trí F1, tất cả các đồng vị phóng xạ quan tâm đều có hàm lượng nằm ngoài khoảng tin cậy 99,74% với tỷ lệ số mẫu khá lớn. Tỷ lệ số mẫu có hàm lượng nằm ngoài khoảng x 3SE như sau: 57,1% đối với 238U; 85,7% đối với 226Ra; 57,1% đối với 228Ra; 64,3% đối với 228Th và 232Th. Kết quả này cho thấy sự dịch chuyển của các đồng vị trong đất bề mặt tại vị trí F1 là khá lớn.

Tỷ số 226Ra/232Th tại 13 trong tổng số 14 điểm lấy mẫu (khoảng 93%) nằm ngoài phạm vi sai số phân tích ở mức tin cậy 99,74%. Do quy luật biến thiên của 226Ra và 232Th khác nhau, dẫn đến tỷ số 226Ra/232Th thay đổi rất mạnh theo vị trí mẫu tại F1. Khoảng tin cậy 99% của giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th tại F1 là 1,663 0,373.

Bảng 3.16a. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ trong đất tại vị trí F1

(Đơn vị hàm lượng phóng xạ của các đồng vị: Bq/kg)


Đồng vị (tỷ số)

Đại lượng thống kê

238U

226Ra

228Ra

228Th

232Th

226Ra/232Th

Trung bình, x

112,3

122,9

71,7

71,6

71,7

1,663

Sai số chuẩn của trung bình, SE

10,1

2,8

2,4

1,8

1,4

0,050

Độ lệch chuẩn, s

43,8

50,7

12,0

12,2

12,1

0,464

s/ n

11,7

13,6

3,2

3,3

3,2

0,124

Khoảng biến thiên

144,9

146,7

36,0

37,1

36,3

1,292

Cực tiểu

61,7

62,7

55,8

55,1

55,3

1,009

Cực đại

206,6

209,4

91,8

92,1

91,6

2,301

Số lượng mẫu n

14

14

14

14

14

14

Độ tin cậy (99%): tα/2.s/ n

35,3

40,8

9,7

9,8

9,8

0,373

Tỷ lệ số liệu nằm trong khoảng

x 3SE (xác suất 99,74%), %

42,9

14,3

42,9

35,7

35,7

7,1

Xem tất cả 194 trang.

Ngày đăng: 22/11/2022
Trang chủ Tài liệu miễn phí