BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình đánh giá liều chiếu xạ tại một số khu vực mỏ đất hiếm và mỏ sa khoáng - 2 -
Tổng Quan Phóng Xạ Môi Trường Và Tình Hình Khai Thác, Chế Biến Khoáng Sản Tại Các Mỏ -
Các Nhân Phóng Xạ Nguyên Thủy Không Thuộc Chuỗi Phóng Xạ
Xem toàn bộ 162 trang tài liệu này.
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
-----------------------------
NGUYỄN VĂN DŨNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ
MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ LIỀU CHIẾU XẠ TẠI MỘT SỐ KHU VỰC MỎ ĐẤT HIẾM VÀ MỎ SA KHOÁNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ |
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
-----------------------------
NGUYỄN VĂN DŨNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ
MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ LIỀU CHIẾU XẠ TẠI MỘT SỐ KHU VỰC MỎ ĐẤT HIẾM VÀ MỎ SA KHOÁNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Chuyên ngành: Vật lý hạt nhân và nguyên tử Mã số: 9.44.01.06
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Nguyễn Hào Quang
2. TS. Đào Đình Thuần
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Hào Quang và TS. Đào Đình Thuần. Các số liệu, kết quả được nêu trong luận án là trung thực và đã được sự đồng ý của đồng tác giả trong các công trình khoa học đã công bố. Luận án không có sự sao chép, sử dụng bất hợp pháp kết quả, số liệu từ bất kỳ tài liệu hoặc công trình khoa học của các tác giả khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về các nội dung trình bày trong luận án này.
Tác giả luận án
NCS. Nguyễn Văn Dũng
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được chương trình tiến sĩ và viết luận án, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của các tổ chức, cá nhân.
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn là TS. Nguyễn Hào Quang và TS. Đào Đình Thuần đã tận tình hướng dẫn truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong chuyên môn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện bản luận án.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn các thầy cô, các cán bộ tham gia giảng dạy và công tác tại Trung tâm Đào tạo hạt nhân - Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và hỗ trợ mọi thủ tục cần thiết cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu sinh và thực hiện luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội đã giúp đỡ và góp ý những kiến thức chuyên môn quý báu cho tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án.
Tác giả trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường, Ban chủ nhiệm Bộ môn Môi trường cơ sở và các đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian học tập, công tác và thực hiện luận án.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn hữu, người thân đã luôn động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tác giả trong học tập, nghiên cứu và công tác, tuy còn nhiều khó khăn, thách thức, nhưng cũng đã gặt hái được những thành quả nhất định.
Bản luận án không tránh khỏi còn nhiều khiếm khuyết, thiếu sót, tác giả mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp và những người quan tâm, để tác giả tiếp tục hoàn thiện bản luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm 2022
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Văn Dũng
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ix
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐẤT HIẾM VÀ SA KHOÁNG 5
1.1. Một số khái niệm về phóng xạ 5
1.2. Quy luật phân rã phóng xạ 6
1.3. Một số đại lượng và đơn vị đo sử dụng trong an toàn bức xạ 7
1.3.1. Liều chiếu 8
1.3.2. Liều hấp thụ và suất liều hấp thụ 8
1.3.3. Liều tương đương và suất liều tương đương 9
1.3.4. Liều hiệu dụng và suất liều hiệu dụng 9
1.4. Các nhân phóng xạ tự nhiên trên bề mặt Trái Đất 11
1.4.1. Các nhân phóng xạ thuộc chuỗi phóng xạ 11
1.4.2. Các nhân phóng xạ nguyên thủy không thuộc chuỗi phóng xạ .. 13
1.4.3. Các nhân phóng xạ tự nhiên có nguồn gốc từ vũ trụ 14
1.5. Phông phóng xạ tự nhiên 15
1.5.1. Hiện trạng phóng xạ môi trường trên thế giới 16
1.5.2. Nền phông phóng xạ môi trường tự nhiên ở Việt Nam 20
1.6. Tình hình thăm dò, khai thác và chế biến quặng đất hiếm và sa khoáng
...................................................................................................................... 22
1.6.1. Trên thế giới 22
1.6.2. Tại Việt Nam 23
1.6.3. Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất – khoáng sản khu mỏ đất hiếm Mường Hum 26
1.6.4. Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất - khoáng sản mỏ sa khoáng monazite Bản Gié 30
1.7. Những vấn đề tồn tại trong nghiên cứu phóng xạ môi trường tại các mỏ khoáng sản của nước ta 31
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM VÀ XÂY DỰNG DỮ LIỆU PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG 33
2.1. Hệ phương pháp nghiên cứu 33
2.1.1. Cơ chế phát tán khí phóng xạ đến môi trường thân quặng chứa NORM 34
2.1.2. Cơ chế phát tán bức xạ gamma đến môi trường từ thân quặng chứa NORM 37
2.1.3. Lấy mẫu và đo suất liều tại hiện trường 40
2.1.4. Phương pháp detector vết hạt nhân đo nồng độ radon và thoron
............................................................................................................... 42
2.1.5. Xử lý mẫu và đo nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ trong phòng thí nghiệm 43
2.1.6. Chương trình đảm bảo và kiểm soát chất lượng (QA/QC) của phép đo phóng xạ gamma 45
2.2. Xác định nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ theo phương pháp phổ gamma 47
2.2.1. Cơ sở vật lý 47
2.2.2. Chọn vạch gamma đặc trưng xác định hoạt độ phóng xạ 48
2.2.3. Xác định nồng độ hoạt độ của 238U cân bằng và không cân bằng
............................................................................................................... 48
2.2.4. Xây dựng đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối 49
2.2.5. Xác định nồng độ radon trong không khí ở khu vực xung quanh tụ khoáng 52
2.3. Phương pháp phân tích tài liệu 53
2.3.1. Tính suất liều gamma hấp thụ ở khoảng cách 1 m cách mặt đất53
2.3.2. Tính liều hiệu dụng gamma chiếu ngoài trung bình năm (AGED)
............................................................................................................... 53
2.3.3. Tính liệu hiệu dụng chiếu trong qua đường tiêu hóa (Ein) 54
2.3.4. Tính liều hiệu dụng trung bình năm do hít thở radon qua đường hô hấp 55
2.3.5. Hoạt độ tương đương Rađi 56
2.3.6. Chỉ số nguy hiểm chiếu ngoài và chiếu trong 56
2.3.7. Nguy cơ ung thư trong khoảng thời gian sống của cộng đồng cư dân 57
2.3.8. Phương pháp xác định biến đổi liều bức xạ sau khi có hoạt động khoáng sản tại khu vực nghiên cứu 57
2.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường tại các mỏ khoáng sản chứa NORM 60
2.4.1. Nguyên tắc xây dựng cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường 61
2.4.2. Quy trình phát triển phần mềm 62
2.4.3. Lựa chọn ngôn ngữ lập trình 64
2.4.4. Tiêu chuẩn cho cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường 65
2.5. Hiệu chỉnh kết quả đo và đánh giá sai số kết qủa phân tích 68
2.5.1. Đánh giá sai số 68
2.5.2. Hiệu chỉnh sự sai khác giữa khối lượng mẫu chuẩn và mẫu phân tích 70
2.5.3. Công thức truyền sai số 71
2.5.4. Các nguồn gây ra sai số 72
3.1. Mô hình địa môi trường nghiên cứu cơ chế phát tán phóng xạ tới môi trường 73
3.2. Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ môi trường tại mỏ đất hiếm Mường Hum 75
3.2.1. Đánh giá sự phát tán các nhân phóng xạ ra môi trường 75
3.2.2. Kết quả đánh giá liều bức xạ tại tụ khoáng đất hiếm 80
3.3. Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ môi trường tại mỏ sa khoáng monazite Bản Gié 88
3.3.1. Đánh giá sự phát tán các nhân phóng xạ ra môi trường 88
3.3.2. Đánh giá mức liều chiếu xạ tại khu vực mỏ monazite Bản Gié . 90
3.5. Điều tra xã hội học, tình hình sức khỏe dân chúng sinh sống trong và lân cận khu mỏ khoáng sản chứa phóng xạ 106
3.5.1. Xử lý tổng hợp kết quả điều tra xã hội học tại khu vực nghiên cứu
............................................................................................................. 106
3.5.2. Đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ đối với sức khỏe dân chúng trong khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum 107
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO 120
Phụ lục 1 134
Phụ lục 2 138
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Tiếng Anh | Tiếng Việt | |
CSDL | Database | Cơ sở dữ liệu |
D | Absorbed dose rate | Suất liều hấp thụ |
ELCR | The excess lifetime cancer risk | Nguy cơ gây ung thư trong thời gian sống |
Hex | External hazard index | Chỉ số nguy hiểm chiếu ngoài |
Hin | Internal hazard index | Chỉ số nguy hiểm chiếu trong |
HPGe | High Pure Germanium | Germanium siêu tinh khiết |
IAEA | International Atomic Energy Agency | Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế |
IAED | Indoor annual effective dose | Liều hiệu dụng chiếu trong hàng năm |
ICRP | International Commission on Radiological Protection | Ủy ban Quốc tế về bảo vệ phóng xạ |
LHQ | United Nations | Liên Hiệp Quốc |
NCS | PhD student | Nghiên cứu sinh |
NORM | Naturally Occuring Radioactive Materials | Vật liệu chứa phóng xạ tự nhiên |
OAED | Outdoor Annual Effective Dose | Liều hiệu dụng chiếu ngoài hàng năm |
PXMT | Environmental radioactivity | Phóng xạ môi trường |
Raeq | Radium equivalent activity | Hoạt độ Radi tương đương |
TAEDE | Total annual effective dose equivalent | Tổng liều hiệu dụng hàng năm |
UNSCEAR | United Nations Scientific Committee on the Effect of Atomic Radiation | Ủy ban Khoa học Liên Hiệp Quốc về tác động bức xạ nguyên tử |
US EPA | United States Environmental Protection Agency | Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ |