Trang chủ / Tài liệu miễn phí / Luận Án Tiến Sĩ Vật Lý

Tương Quan Giữa Các Hạt Nhân Phóng Xạ Khác Nhau Trong



Nồng độ hoạt độ 226Ra (Bq/kg)


Nồng độ hoạt độ 238U (Bq/kg)

Tần suất(%)

Tần suất(%)

Tần suất(%)

Tần suất(%)

Nồng độ hoạt độ 232Th (Bq/kg) Nồng độ hoạt độ 40K (Bq/kg)

Hình 3.11. Đường cong phân bố của nồng độ hoạt độ 226Ra, 238U, 232Th(228Ra) và 40K trong khu vực nghiên cứu

Theo số liệu trong Bảng 1 (Phụ lục 2) cho thấy, giá trị tỷ số 238U/226Ra dao động từ (0,36÷2,0), trung bình là 0,6. Kết quả này cho thấy sự mất cân bằng của các nồng độ hoạt độ 238U và 226Ra. Hiện tượng này cũng được quan sát thấy trong đất tại mỏ sa khoáng monazite ở Madagascar [121], ở Mường Hum [59], ở Penang (Malasyia) [44]. Sự khác biệt về nồng độ hoạt độ của 238U và 226Ra trong đất là do sự khác biệt về độ linh động của 238U và 226Ra [91, 98]. Sự khác biệt về tính chất địa hóa của các nguyên tố uranium và radium có thể dẫn đến sự khác biệt về nồng độ của 238U và 226Ra trong đất [121].

Mối tương quan giữa các hạt nhân phóng xạ tự nhiên khác nhau trong khu vực nghiên cứu được thể hiện trong Hình 3.12. Như thể hiện trong hình, trong khu vực nghiên cứu, có mối tương quan chặt chẽ giữa nồng độ hoạt độ 232Th và 238U (hệ số tương quan r = 0,86 và ý nghĩa thống kê P < 0,001), giữa 226Ra và

238U (r = 0,81, P < 0,001). Ngược lại, mối tương quan yếu được tìm thấy giữa nồng độ hoạt độ 226Ra và 40K (r = 0,45, P = 0,001), và giữa 232Th và 40K (r = 0,44, P = 0,001). Mối tương quan thuận cao nhất được tìm thấy giữa nồng độ hoạt độ 232Th và 238U (r = 0,86, P < 0,001). Kết quả này chỉ ra rằng các hạt nhân phóng xạ 232Th và 232U có cùng nguồn gốc [122] và có sự độc lập đáng kể giữa hai hạt nhân phóng xạ [60]. Mối tương quan yếu giữa nồng độ hoạt động

232Th và 40K chỉ ra rằng hoạt độ 40K không liên quan đến sự hiện diện của 232Th


Nồng độ hoạt độ 238U (Bq/kg)


Nồng độ hoạt độ 238U (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

232Th(Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

226Ra(Bq/kg)

có trong chứa quặng sa khoáng. Kết quả này phù hợp với kết quả được báo cáo trong Prakash [100].



Nồng độ hoạt độ 40K (Bq/kg)


Nồng độ hoạt độ 40K (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

226Ra(Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

232Th(Bq/kg)

Hình 3.12. Tương quan giữa các hạt nhân phóng xạ khác nhau trong

khu vực nghiên cứu.

Nồng độ hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong đất vùng nghiên cứu so với các vùng khác ở Việt Nam và trên thế giới được thể hiện trong Bảng 2 (Phụ lục 2). So với một số vùng khác ở Việt Nam, nồng độ hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong đất vùng nghiên cứu cao hơn so với đất ở Thành phố Hồ Chí Minh [49] và giá trị trung bình của đất ở 63 tỉnh thành Việt Nam [92]. Ngược lại, các giá trị của nồng độ hoạt độ phóng xạ trong khu vực nghiên cứu thấp hơn đáng kể so với ở mỏ đất hiếm ở Mường Hum, nơi được biết đến là khu vực có độ phóng xạ cao [59]. So với các khu vực khác trên thế giới, nồng độ hoạt độ của hạt nhân phóng xạ tự nhiên trong đất ở nghiên cứu này cao hơn ở một số tỉnh của Lào, Thổ Nhĩ

Kỳ, miền nam Thái Lan và Nigeria [45, 47, 48, 50, 83, 88]. Trong khi tỷ lệ này thấp hơn ở Penang (Malaysia) [44], nhưng tỷ lệ này cũng gần như tương đồng với giá trị đó ở một số tỉnh của Malaysia [86, 110]. So với sa khoáng monazite, hàm lượng các nhân phóng xạ tự nhiên trong khu vực nghiên cứu thấp hơn so với báo cáo tại một số mỏ sa khoáng monazite trên thế giới như bờ biển Kerala (Ấn Độ), bờ biển Ullal (Ấn Độ), nam Madagascar [97, 100, 121].

Như đã trình bày trong Hình 2.6, trong khu vực nghiên cứu, người dân đang sống ở cả trong và gần các thân quặng sa khoáng. vì vậy, cần phải so sánh nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ tự nhiên trong và ngoài thân quặng để đánh giá được ảnh hưởng của bức xạ tự nhiên đến sức khỏe cộng đồng gây bởi phóng xạ tự nhiên từ quặng monazite. Sự biến đổi của nồng độ hoạt độ 226Ra, 238U, 232Th, và 40K trong và ngoài thân quặng được thể hiện tương ứng trong các Hình 3.13-3.16. Hình 3.13 cho thấy nồng độ hoạt độ 226Ra thay đổi từ 51,9 Bq/kg đến 237 Bq/kg (trung bình 138 Bq/kg) và từ 11,9 Bg/kg đến 223 Bq/kg (trung bình 116 Bq/kg) đối với các mẫu đất ở trong và ngoài thân quặng tương ứng. Đối với 238U (Hình 3.14), nồng độ hoạt độ trong và ngoài thân quặng tương ứng dao động từ 27,8 Bq/kg đến 143 Bq/kg (trung bình 82,5 Bq/kg) và từ 16,4 Bg/kg đến 118 Bq/kg (trung bình 60,8 Bq/kg). Trong Hình 3.15, nồng độ hoạt độ của 232Th nằm trong khoảng từ 56,3 Bq/kg đến 399 Bq/kg (trung bình 207 Bq/kg) trong thân quặng và từ 22,9 Bq/kg đến 233 Bq/kg (trung bình 110 Bq/kg) ngoài thân quặng. Như trình bày trong Hình 3.16, nồng độ hoạt độ 40K thay đổi từ 48,4 Bq/kg đến 1.180 Bq/kg, với giá trị trung bình là 481 Bq/kg trong thân quặng và từ 55,9 Bq/kg đến 1.250 Bq/kg với giá trị trung bình là 274 Bq/kg ngoài thân quặng. Có thể thấy rằng sự khác biệt về nồng độ hoạt độ trung bình 226Ra, 238U trong và ngoài thân quặng là không đáng kể. Ngược lại, nồng độ trung bình của 232Th trong thân quặng (207 Bq/kg) cao hơn gần hai lần so với gần thân quặng (110 Bg/kg) (Hình 3.15). Hiện tượng này có thể là do đặc điểm của trầm tích monazit là nguồn chính của thori. Tương tự, nồng độ hoạt độ trung bình của 40K trong thân quặng (481 Bq/kg) cao hơn khoảng 1,8 lần so với gần thân quặng (274 Bq/kg) (Hình 3.16).


Vị trí mẫu

Vị trí mẫu

Vị trí mẫu


Vị trí mẫu

Nồng độ hoạt độ

226Ra (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

238U (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

226Ra (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

238U (Bq/kg)

Sự biến đổi của nồng độ hoạt độ 226Ra trong thân quặng (a) và ngoài thân quặng (b)


Sự biến đổi nồng độ hoạt độ 238U trong thân quặng (a) và

Vị trí mẫu

Vị trí mẫu

Nồng độ hoạt độ Th (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

232Th (Bq/kg)

ngoài thân quặng (b)


232

Sự biến đổi nồng độ hoạt độ 232Th trong thân quặng (a) và ngoài thân quặng (b)


Vị trí mẫu

Vị trí mẫu

Nồng độ hoạt độ

40K (Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

40K (Bq/kg)

Sự biến đổi nồng độ hoạt độ 40K trong thân quặng (a) và

ngoài thân quặng (b).

3.3.2.2. Thành phần các đồng vị phóng xạ trong môi trường nước

Kết quả phân tích các thành phần hàm lượng các đồng vị phóng xạ, tổng hoạt độ alpha, beta trong môi trường nước được đưa ra trong các Bảng 3.2 và 3.3.

Bảng 3.2. Bảng tổng hợp hàm lượng các nhân phóng xạ trong nước.



Khu vực


Số mẫu

Nồng độ hoạt độ (Bq/lít)

226Ra

210Pb

232Th

238U

228Ra

40K

Min ÷ Max Trung bình

Min ÷ Max Trung bình

Min ÷ Max Trung bình

Min ÷ Max Trung bình

Min ÷ Max Trung bình

Min ÷ Max Trung bình


Bản Gié


21


0,28 ÷ 0,84

0,60


ND


0,04 ÷ 0,27

0,08


0,30 ÷ 3,16

1,37


0,02 ÷ 0,05

0,04


0,05 ÷ 0,36

0,15

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 162 trang tài liệu này.

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 - 14

Ghi chú: ND là không xác định

Bảng 3.3. Kết quả phân tích tổng hoạt độ alpha, beta.



Khu vực


Số mẫu

Hoạt độ (Bq/lít)

Hoạt độ giới hạn (Bq/lít) Theo QCVN 08 MT:2015

Alpha Min ÷ Max

Trung bình

Beta Min ÷ Max

Trung bình


Alpha


Beta

Bản Gié

21

0,007 ÷ 0,025

0,013

0,072 ÷ 0,625

0,194

0,1

1,0

Kết quả phân tích cho thấy: Nồng độ hoạt độ trung bình các nhân phóng xạ trong nước ở mức thấp, cao nhất là nồng độ hoạt độ nhân 238U lên đến 3,2 Bq/lít. Kết quả phân tích nhân phóng xạ trong nước cho thấy mức phóng xạ trong nước ở mức thấp, nhiều nhan có nồng độ rất thấp, không phát hiện được,

nhìn chung nồng độ các nhân phóng xạ trong môi trường nước đều nằm trong giới hạn cho phép theo chỉ tiêu tổng hợp.

3.3.2.3. Thành phần suất liều bức xạ gamma

Kết quả đo suất liều gamma môi trường ngoài thực địa đã xây dựng được sơ đồ, bản đồ tài liệu thực tế suất liều gamma môi trường và số liệu đo suất liều gamma môi trường trong nhà của một số hộ gia đình trong phạm vi diện tích điều tra, đánh giá.

Đặc trưng thành phần suất liều bức xạ gamma tại khu vực Bản Gié được tổng hợp tại Bảng 3.4 dưới đây:

Bảng 3.4. Bảng tổng hợp thành phần suất liều bức xạ gamma.



Khu vực

Thành phần suất liều gamma (µSv/h) Min ÷ Max

Trung bình


Ghi chú

Bản Gié

0,05 ÷ 2,53

0,40


Qua kết quả tổng hợp thành phần suất liều bức xạ gamma tại khu vực Bản Gié cho thấy giá trị suất liều ở độ cao 1m thay đổi từ (0,05÷2,53) µSv/h, trung bình là 0,40 µSv/h. Tại vị trí thân quặng monazite, giá trị suất liều lên đến 2,53 µSv/h. Tại vị trí có giá trị suất liều gamma lớn hơn 0,6 µSv/h có đặc điểm dị thường phóng xạ chủ yếu nằm trên các thành tạo địa chất gồm trầm tích đệ tứ có chứa thân quặng monazite, hệ tầng Bù Khạng và phức hệ Đại Lộc.

3.3.2.4. Thành phần nồng độ khí phóng xạ

Giá trị nồng độ khí radon thay đổi từ (8,5÷146,0) Bq/m3, trung bình 11 Bq/m3; giá trị nồng độ thoron thay đổi từ (5,6÷947,0) Bq/m3, trung bình 40 Bq/m3. Nhìn chung giá trị nồng độ radon trong không khí khu vực Bản Gié ở mức trung bình.

Bảng 3.5. Nồng độ khí phóng xạ radon khu vực Bản Gié.



Khu vực

Thành phần nồng độ khí phóng xạ Rn (Bq/m3) Min ÷ Max

Trung bình


Ghi chú

Bản Gié

8,5 ÷ 146,0

11,0


Trên khu vực điều tra phát hiện 4 vị trí có nồng độ khí radon ở độ cao 1m lớn hơn 100 Bq/m3, chủ yếu nằm trên hệ tầng Bù Khạng có giá trị suất liều lớn hơn 0,5 µSv/h; mặt khác đất ở đây chủ yếu được sử dụng làm lâm nghiệp trồng

keo, cao su… có độ che phủ tốt, mức độ thoáng khí kém nên dễ tích tụ nồng độ radon, chính vì vậy tại đây nồng độ radon cao. Tuy nhiên tại đây không có dân cư sinh sống.

3.3.2.5. Thành phần phóng xạ và tổng liều hiệu dụng năm tính trong nhà dân

Kết quả đo tại nhà dân cho thấy tổng liều hiệu dụng năm trung bình trong nhà xây kiên cố ở mức trung bình nằm trong giới hạn an toàn cho phép.

Bảng 3.6. Tổng liều hiệu dụng năm tính trong nhà dân.



Khu vực

Thành phần phóng xạ trong nhà dân


Ghi chú


số nhà

Ig (µSv/h)

Rn (Bq/m3)

Tn (Bq/m3)

Htđ (mSv/năm)

Min÷Max Trung bình

Min÷Max Trung bình

Min÷Max Trung bình

Min÷Max Trung bình


Bản Gié


50


0,12÷0,80

0,35


5,6÷67,2

11,6


4,5÷162,6

22,3


1,05÷9,38

3,68

Nhà xây nền, tường xi măng, gạch hoa, mái bằng, mái ngói,

mái gỗ, mái tôn

Trong diện tích điều tra, đánh giá đã tiến hành đo thành phần suất liều và khí phóng xạ trong 50 hộ dân trong đó có 4 nhà dân có tổng liều hiệu dụng năm lớn hơn 7 mSv/năm gồm các nhà “Phan Bá Bình (xóm Hòa Bình), Lê Thị Hạnh (thôn Lầu 2), Nguyễn Sỹ Hồng (Bản Quỳnh 1), Nguyễn Ánh Sáng (xóm Cầu Đá)”. Tại 4 nhà này cần thực hiện các biện pháp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đối với sức khoẻ của hộ dân sống trong các nhà trên.

3.3.2.6. Các chỉ số nguy cơ phóng xạ

Kết quả tính toán của các chỉ số nguy cơ phóng xạ (Raeq, D, AEDE, ELCR) đối với đất trong khu vực nghiên cứu và giá trị trung bình thế giới của các chỉ số này được liệt kê trong Bảng 3.7.

Bảng 3.7. Kết quả tính toán các chỉ số nguy cơ phóng xạ.



Vị trí


Các chỉ số

Giá trị cực tiểu

Giá trị cực đại

Giá trị trung bình

Sai số chuẩn

Giá trị trung bình trên thế giới [115]


Trên nền thân quặng

Raeq (Bq/kg)

146

833

470

207

370

D (nGy/h)

65,9

375,0

212

92,8

57

AEDE (Sv/y)

80,9

460,0

260

114

70

ELCR(10-3)

0,35

1,99

1,12

0,49

0,29


Raeq (Bq/kg)

68,7

586,0

294

150

370

D (nGy/h)

30,8

270,0

133

67,5

57

Vị trí


Các chỉ số

Giá trị cực tiểu

Giá trị cực đại

Giá trị trung bình

Sai số chuẩn

Giá trị trung bình trên thế giới [115]


Khu vực gần thân quặng

AEDE (Sv/y)

37,8

331,0

163

82,7

70

ELCR (10-3)

0,16

1,43

0,70

0,36

0,29


Nồng độ hoạt độ

226Ra(Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

238U(Bq/kg)

Số liệu trong Bảng 3.7 cho thấy trên nền quặng, chỉ số Raeq thay đổi từ (146÷833) Bq/kg, trung bình là 470 Bq/kg, trong khi ngoài thân quặng, giá trị Raeq nằm trong khoảng từ (68,7÷586) Bq/kg, trung bình là 294 Bq/kg. Có thể thấy Raeq trong thân quặng cao hơn giá trị trung bình của thế giới (370 Bq/kg), trong khi đó ở ngoài thân quặng thấp hơn giá trị trung bình của thế giới. Mối tương quan giữa Raeq và nồng độ hoạt độ nhân phóng xạ tự nhiên trong và ngoài thân quặng được thể hiện trong Hình 3.17 và 3.18. Như được trình bày trong các hình này, Raeq có mối tương quan chặt chẽ nhất với nồng độ hoạt độ 232Th và có mối tương quan yếu nhất với nồng độ hoạt độ 40K. Những kết quả này tương tự với kết quả được báo cáo trong một số nghiên cứu trước đây [48, 82].


Nồng độ hoạt độ

232Th(Bq/kg)

Nồng độ hoạt độ

40K(Bq/kg)

. Tương quan giữa Raeq và nồng độ hoạt độ nhân phóng xạ tự nhiên trong thân quặng

Xem tất cả 162 trang.

Ngày đăng: 02/09/2022
Trang chủ Tài liệu miễn phí