ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
TÊN ĐỂ TÀI
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỒNG VỊ 14c TRONG
NGHIÊN CỨU KHẢO c ổ HỌC VÀ ĐỊA CHAT MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ:QT-06-49
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
TS. BÙI VÃN LOÁT
HÀ NỘI - 2006
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
TÊN ĐỂ TÀI
NGHIÊN CỨU ÚNG DỤNG ĐổNG VỊ ,4C TRONG
NGHIÊN CỨU KHẢO c ổ HỌC VÀ ĐỊA CHAT MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ:QT-06-49
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS. Bùi Văn Loát
CÁC CÁN BỘ THAM GIA
TS. Nguyễn Quang Miên - Phòng Xác định Niên đại Hạt nhân, Viện
Khảo cổ học Việt Nam
CN. Nguyễn Cảnh Lam - Phòng Xác định Niên đại Hạt nhân, Viện
Khảo cổ học Việt Nam
TS Phạm Đức Khuê - Trung Tâm Vật lý Hạt Nhân Viện Vật lý, Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
CN. Kim Tiến Thành- Trung Tâm Vật lý Hạt Nhân Viện Vật lý, Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam
CN. Nguyễn Trọng Tâm- Sinh viên K47 ngành Vật Lý, Trường Đại học
khoa học Tự nhiên.
HÀ NỘI - 2006
2
BÁO CÁO TÓM TẮT
a. Tên đề tài:
Tiến hành phân tích thử nghiệm, xác định tuổi của hơn chục mẫu
khảo cổ và địa chất, sử dụng tiêu chuẩn student so sánh với kết quả phân
tích của ba phòng thí nghiệm khác trên thế giới. Với mức hợp lý 0,01 kết
quả tuổi của các mẫu vật thu được từ đề tài phù hợp với các kết quả tuổi
của các mẫu phân tích thu được từ các phòng thí nghiệm của Trường Đại
học Ogeorgia Hoa Kỳ, phòng thí nghiệm xác định tuổi '*c Cộng hoà Liên
bang Đức và Phòng thí nghiệm l4C, Trường Đại học Quốc gia Sêun Hàn
Quốc.
Tiến hành xác định hoạt độ phóng xạ riêng l4C trong các mẫu môi
trường và trong không khí, kết quả cho thấy với mức hợp lý 0,05 hoạt độ
phóng xạ riêng ,4C trong thực vật sống và trong khí quyển có giá trị bằng
nhau. Mức phông phóng xạ 14c trong khí quyển và trong các thực vật sông
ngắn ngày trong nãm 2006 tại khu vực xung quang Hà Nội là 229Bq/kgC.
Kết quả đào tạo:
Hướng dẫn 01 Khoá luận tốt nghiệp “Xác định hoạt độ phóng xạ 14c
bằng phương pháp nhấp nháy lỏng và ứng dụng xác định tuổi của các đối
tượng địa chất và khảo cổ học” - Sinh viên Vũ Trọng Tâm K47 Chuyên
ngành Vật Lý hạt nhân Khoa Vật lý.
- 02 bài:
Bài 1: Radiocarbon dating geological and archaelogical objộct by
benzene synthesis and liquid scintillation counting. VNU, Journal of
Science- Mathematis- Physics, T.XXII.No2AP.2006;pl03-106.
Bài 2: “Carbon-14 activity of envirinmental sample at Hanoi in
2006. VNU, Journal of Science- Mathematis- Physics,
T.XXII,N02 AP.2006;p 107-110.
4
f.Tinh hình kinh phí của đề tài
Tổng kinh phí của đề tài: 20.000.000đ
Kinh phí được sử dụng đúng quy định:
Chi cho mua hoá chất, vật tư : 5. lOO.OOOđ
Tnsk Benzene Synthesizer and subspqupnt]' measured for 1 lc activity
by the Tri-Carl) 2770 TR/SL made in USA
The standard is N.I.S.T 'líííìdC :ix;ilic oxalic II \v;is made from ;i
crop of 1977 French beot molasses. Activity of standard oxalic andf' II is
19.36 dpm/gC. The backgouncl sample IS non- radioactivity benzene.
With a total counting time of .‘WOOnim, mimnial dpi (M'tjl)l(' activity is
6
0,0213dpm/gC. With a 99,7% obability, Tri-carb 2770 TR/SL- our instrument
can date the very old samples with ages up to 52000 BP.
All values of t calculated are smaller than critical for T0()1=2,59. which
was taken in table of student distribution. It clear that our obtained results are in
good agreement with standard results established in l4C dating Lab. in USA and
GRR.
More than 30 environmental samples were analyzed. The measured
14c specific activity showed that the 14c specific activity (Bq/kgC) in
plants is the same as in the atmosphere. Therefore, the specific activity
of atmospheric carbon can be calculated using the specific activity in
plants in equilibrium with the environment.
The survey in 2006 from plants and atmospheric carbon dioxide gives
a mean value for natural 14c background levels of 229,0 ± 3,0 Bq/kgC,
which is smaller than 14c specific activity in the terrestrial environment
close to French nuclear power plants by the year of 2003 about 6%, but it
is higher than the natural 14c background level by the year of 1950
(226,0 ±1,1 Bq/kgC) about 1,2%.
7
MỤC LỤC
Tran ạ
Mở đầu X
Chương 1: C ơ sở của phương pháp xác định tuổi theo hoạt độ các 10
bon phóng xạ và một sô ứng dụng trong nghiétì cứu môi trường.
quyển và động thực vật còn sống. Theo quy ước của Hiệp hội Các bon
phóng xạ thế giới [7,8,9] độ phóng xạ riêng của ;c trong lgam các bon tự
nhiên là A(,= 13,554 dpm/lgC, hay A(,= 226 Bq/lgC. Khi động thực vật bị
chết, quá trình quang hợp và trao đổi chất bị ngừng lại. Do hiện tượng phân
rã phóng xạ hoạt độ phóng xạ riêng của '4C trong động thực vặt đã bị chết
giảm dần theo thời gian. Bằng cách so sánh hoạt độ phóng xạ của 14c còn
lại trong các mẫu vật so với hoạt độ phóng xạ của uc tại thời điểm ban đầu
sẽ xác định được tuổi của các mẫu vật có chứa các bon.
Vào những năm 1950 và 1960, trên thế giới xảy ra hàng loạt các vụ
thử hạt nhân, kết quả là ngoài 14c có nguồn gốc từ tia vũ trụ. còn có lương
" c đươc hình thành do 14 N bắt các nơtron sinh ra từ các vụ nố hạt nhân. Do
đó hoạt độ phóng xạ l4C trong một gam các bon tự nhiên tãng lên so với
hoạt độ độ phóng xạ '4C trong một gam các bon có nguồn góc từ tia vù trụ.
Theo kết quả nshiên cứu [6,8.9] của nhiều tác giả khác nhau, hoạt độ
9
phóng xạ 14c trong lg cácbon vào năm 1982 là 292Bq/lgC. giá trị này vào
nẫm 1996 la 252Bq/lgC. Như vậy, sau này khi phân tích xác định tuổi của
cac mâu vật co tuôi tương ứng với các năm khi xảy ra các vụ thử hạt nhân
trong khi quyen, gia tn hoạt độ phóng xạ l4C ban đầu lớn hơn so với giá trị
13,554 dpm/lgC.
Vì vậy, hàng năm cần phải có những sỗ liệu thực nghiệm về hoạt độ
riêng c cua các mâu thực vật đê làm tài liệu tham khảo sau này. Ngoài
ra, trong cuộc sống hàng ngày, con người sử dụng nhiều nhiên liệu đốt hoá
thạch như than đá, khí đốt đã thải vào khí quyển một lượng lớn CO: không
chứa l4C, kẽt quả hoạt độ phóng xạ l4C trong một gam các bon tự nhiên
giảm dần.
Hàm lượng của các bon 14c trong thành phần các bon tự nhiên và do
đó hoạt độ 14c trong lgam các bon tự nhiên có trong mẫu chứa các bon, có
thê xác định theo phương pháp khối phổ kế và phương pháp đo hoạt độ
phóng xạ. Phân tích hàm lượng nguyên tố theo phương pháp khối phổ kế có
không đôi trong phần lớn tầng sinh quyển và động thực vật đang sông.
1.2. Xác định tuổi của mẫu vật theo hoạt độ phóng xạ l4C
Đồng vị phóng xạ 14c phân rã bêta với Epmax = 156 keV và tạo thành
đồng vị 14 N bền, theo phương trình phân rã phóng xạ sau:
c ,4-» N 14 + /r + p- (1.2)
Quá trình tạo thành 14c theo phản ứng hạt nhân(l.l) và quá trình phân
rã của nó theo phương trình phóng xạ (1.2) là hai quá trình cạnh tranh
nhau. Phản ứng tạo thành 14c trong bầu khí quyển bao quanh Trái Đất xảy
ra hàng tỷ năm, gắn liền với sự hình thành của bầu khí quyển bao quanh
Trái Đất, trong khi đó chu kỳ bán rã của '4C chi 5730 nãm. nên hoạt độ
phóng xa l4C trong khí quyển có nguồn gốc từ tia vũ trụ đạt giá trị bão hoà.
Theo [8,9] giữa động thực vật đang sống và môi trường có sự “cân bằng”
về tỷ sô đồng vị của các bon. Điều này có nghĩa tỷ số giữa nồng độ của l4C
trong các bon tự nhiên và hàm lượng của các bon trong đối tượng >óng và
trong khí quyển là như nhau. Vì vậy, đối với các mẫu các bon được xử lý từ
các động thực vật chứa các bon đang sống và từ không khí thì hoạt độ
phóng xạ riêng của 'Jc trong ]gam các bon là như nhau. Điều này cũng có
nghĩa: Độ phóng xạ riêng của các bon phóng xạ trong các mẫu vát đang
sống hiện nay có thể được dùng để đặc trưng cho độ phóng xạ ban đáu cúa
l4C trong các mẫu chứa cácbon tương ứng.
Khi sinh vật (động vật. thực vật) chết, chu trình sinh học ngừng lại. các
tàn tích thực vật và động vật thôi không còn hấp thụ các bon được nữa và
tách ra khỏi sự trao đổi chuyến hoá với môi trường chứa nó. Từ đó lượng
các bon phóng xạ trong xác động thực vật sẽ giảm theo hàm mũ VƠI chu kỳ
bán rã 5730 năm. So sánh hoạt độ phóng xạ riêng cua l4C tại thời điểm ban
đầu và tai thời điểm nghiên cứu suy ra tuôi của đỏi tượng chứa các bon.
Cơ sở và kỹ thuật của phương pháp xác định tuổi theo phương pháp đo
hoạt độ phóng xạ l4C như sau:
Khi động thực vật còn sống hoạt độ phóng xạ riêng của '~c là đai lượng
khong đoi. Khi chết hoạt độ phóng xạ sẽ suy giảm theo quy luát hàm số
1996 là 252Bq/lgC. Như vậy, sau này khi phân tích xác định tuổi của các
mẫu vật có tuổi tương ứng với các nãm khi xảy ra các vụ thử hạt nhân trong
khí quyển thì giá trị A 0 trong công thức (1.4) lớn hơn so với giá trị 13.554
dpm/lgC tức là lớn hơn 226 Bq/lgC. Vì vậy, hàng nãm cần phải có những
số liệu thực nghiệm xác định giá trị A 0 hay chính xác là đánh giá he It độ
l4C của các mẫu thực vật còn sống để làm tài liệu tham khảo sau này.
Trong cuộc sống hàng ngày, do con người sử dụng nhiều nhiên liệu hoá
thạch như than đá, khí đốt nên đã thải vào khí quyển khí CO : chứa cácbon
không phóng xạ ngày càng nhiều. Kết quả hàm lư^ng của l4C trong các bon
tự nhiên giảm dần, dẫn tới hoạt độ phóng xạ riêng của 1JC trong 1 gam các
bon tự nhiên lấy từ không khí giảm dần. Nồng độ nitơ tư nhiên trong
không khí không đổi. hoạt độ phóng xạ riêng của '4C. có nguồn gốc từ tia
vũ tru trong lgcỉrn các bon lây tư khi cỊuycn >6 gicim diin do sự thiil CQ.rj
không phóng xa vào khí CỊuyên. Nẻu khong co CÍ.
1C \ụ thư hạt nhíin ngom
12
khong khi, thi c CO nguôn gôc nhân tạo không đáng kể, hoạt độ phóng xạ
riêng A0 của *c tính trong lgam các bon lấy từ không khí sẽ bị giảm.
Lượng khi C 0 2 khong phóng xạ được thải vào không khí càng lớn, thì tốc
độ suy giam cua A0 cang nhanh. Căn cứ vào tốc độ suy giảm của giá trị A()
có thể đánh giá được lượng C02 thải vào khí quyển.
Chương 2. Xác định hoạt độ phóng xạ của l4C bằng phương
pháp nhấp nháy lỏng
Do c là một đổng vị phóng xạ bêta mền thuần tuý, nên hoạt độ phóng
xạ của nó thường được đo theo phương pháp nhấp nháy lỏng. Thông thường
các bon có trong mẫu nghiên cứu được chuyên về dạng benzene. Vì vậy
nhiệm vụ của việc xử lý mẫu đo là chuyên các bon có trong mẫu đo về
dạng benzene.
2.1. Chuẩn bị mẫu và tạo mẫu đo trên hệ đo nhấp nháy lỏng
2.1.1. Làm sạch mẫu
trong mẫu vật cần nghiên cứu đã qua xử lý sơ bộ về dạng c o , .
Bước 2- Quá trình carbide theo phản ứng sau:
2 C 02+ lOLi -» Li, c : + 4Li, o
Bước 3 - Axetylen hoá
Li2 c , + 2H? 0-> C, H, + 2LÍOH
Bước 4 - Benzen hoá:
3C2H 2 -> C6Hc
Để tổng hợp được benzene với hiệu quả cao cần nắm được những trình
tự thao tác hết sức phức tạp. Hệ thống thiết bị tổng hợp benzene được hoại
động trong điều kiện chân không nhằm loại hết những khả năng gày tạp
nhiễm 14c trong không khí.
2.2. Quá trình tổng hợp benzene trên thiết bị TASK BENZENE
SYNTHESIZE
Trong thực tế khi thực hiện Đề tài, quá trình tổng hợp benzene [2.4]
được diễn ra trong một chu trình khép kín trên hệ thống thiết bị TASK
BENZENE SYNTHESIZE do Mỹ sản xuất. Các hoá chất, dung mỏi, xúc
tác đều do nhà sản xuất thiết bị cung cấp đảm bảo cho hệ thống hoạt động
đổng bộ với các phòng thí nghiệm trên thế giới. Sơ đổ hệ thống được mỏ tả
trên Hình 2.1.
2.2.1. Quá trình tạo khí C 0 2
Mẫu sau khi được làm sạch bằng dung dịch axít và bazơ. sấy khô sẽ
được đưa vào đốt bằng bình kích nổ, thao tác theo thứ tự sau:
- Bơm hút chân không trong bình kích nổ.
- Bơm oxi nguyên chất vào trong bình.
- Kích điện để đốt hết mẫu trong bình, sau đó để nhiệt độ trong bình
giảm đến gần nhiệt độ phòng.
- Nối bình kích nổ với hệ thống TASK BENZENE SYNTHESIZE.
- Dùng N ? lỏng để bẫy c o ,.
-Khí C 0 2 được tạo thành trong bình kích nổ được nòi thõng với áp suãi
kê và nhờ đó ta xác định dược sô mol c o , theo đo thị chuan hen giưa a
VAl UIIM
BENZENE SYNTHESIZER
CO? /C?H? /CcHfi / VAC UNE
2.2.2. Tạo Carbide Lithium
Tren cơ sơ ap lực khí cácbonic trong 2 bình chứa, theo đồ thị về sự phụ
thuộc giữa Li và áp suãt khí c o 2, lấy lượng Li dạng thanh thích hợp, cắt
thanh tưng đoạn l,5-2cm cho vao bình phản ứng bằng thép. Cần thao tác
nhanhđể tránh bị oxy hóa Li khi tiếp xúc với khơng khí.
Thực hiện thao tác hút chân không sau đó bật lò đặt nhiệt độ 850°c đế
Li được nóng chảy hoàn toàn. Mở van cho C 0 2 xuống để tác dụng với Li.
Khi đó trong bình bằng thép xảy ra quá trình phản ứng giữa c o , và Li tạo
thành L i2 C 2 theo phương trình phản ứng hoá học sau:
2C 02+ lOLi -> Li2C, + 4L i:0.
Để tăng hiệu suất tạo carbide lithium cần phải ủ lò khoảng 2 tiếng ở
nhiệt độ 850°c. Hút chân không bình chứa xúc tác, đưa lò ủ xúc tác lên
ngập bình và đật nhiệt độ lò ở 300°c trong vòng 12 tiếng.
2.2.3. Thủy phân Carbide thu Axetylen
Quá trình carbide lithium đã hoàn thành và được ủ khoảng 12 tiếng.
Sau đó hạ nhiệt độ lò ủ xúc tác xuống còn 100°c và hút chân không, cho
nước vào bình đựng carbide lithium để tiến hành thuỷ phân L i,C : thu
benzene. Để tãng hiệu suất thuỷ phân nức được cho vào bình dưới dạng tia
nước phun từ trên xuống. Trong bình đựng carbide lithium xảy ra phán ứng
thuỷ phân sau:
Li2C2 + 2 H 30 -> C 2H, + 2LÍOH.
Lượng khí C 2H,tạo thành được dẫn qua 3 bẫy bằng nitơ lỏng đế thu
axetylen.
Tiếp theo đẩy axetylen thu được vào bình chứa axetylen khi rút bẫy
nitơ lỏng và thu triệt đẽ khí axetylen vào bình bàng cách làm lạnh
micotrap.
2.2.4. Tổng hợp benzene
/
n n n
0.10
M O L ES_C O , -
Hình 2.2. Biểu đổ xác dinh số moi c o : theo chi sô úp suai aìa đồng hô
trên hệ thông TASK BENZENE SYN1HESIZE.
17
11
1Ế
15
M
13
12
11
Id
9
u
7
6
5
4
3
<■*»
1
0.
INCHES Hg p.s.I
Hình 2.3. Sơ dồ lượng Li tham giư phan ứng.
18
2.2.5. Lấy benzene
Khi quá trình trimer hoá kết thúc thì rút bình nước nóng ra Đóno khoá
quang điện là như nhau. Mặt khác, do hai ông nhân quang điện có đặc
trưng kỹ thuật như nhau, nên biên độ ở lôi ra có độ lớn băng nhau, nói
chính xác là xấp xỉ nhau. Ngược lại, các xung xuất hiện ở lôi ra cua Ông
nhân quang điện, liên quan tới tia vũ trụ hoặc bức xạ phát ra tư cac vạt
xung quanh sẽ có biên độ khác nhau. Điêu này, liên quan tơi lượng nhay
sáng đi tới hai ống nhân quang điện là khác nhau, chính VI vậy bien đọ
xung ở hai ống nhân có biên độ hoàn toàn khác nhau.
Qua phân tích trên nhận thấy, nếu so sánh tỷ số biên độ xung ờ lói ra
của hai ống nhân điện cho phép loại bỏ được xung do phong gay ra. U 11C.
Tỷ số biên độ xung lối ra hai ống nhân quang điện liên quan tới bức xạ
phát ra từ mẫu có giá trị xấp xỉ 1, còn giá trị này đối với bức xạ phong khac
19
“ *• ỵ ĩ ỵ * "“ p "hẵ lỏng đã thiết kế một mạch điện lú làm nhiệm vụ so
sánh biên độ xung ơ lối ra cùa 2 ống nhân quang điện. Maeh dién từ nav
cho các xung điện có tý số biên độ xấp xỉ 1 đi qu,; còn loại to các <*>
xung có tỷ số Hên độ khác xa so VỚI 1. Đáy chính là nguyên tắc giam
phông theo nguyên tãc chủ động được sử dụng trong hệ đo.
Các biện pháp chông phông thụ động
Biẹn phap đau tiên là chọn detector chống phông bao quanh detector
phân tích, có nguyên tử số lớn, tỷ khối cao. Hộ đo nhấp nháy lỏng Tri -
carb 2770 TR/SL, đã chọn chất nhấp nháy là Bi4Ge30,2 (viết tắt là BGO).
Chất BGO ĩí chất nhấp nhay không hút ẩm có phông phát quang yell Do
có mật độ tương đối lớn và nguyên tử số hiệu dụng cao (Z=83.
/?=7,13g/cm3), BGO ngăn cản có hiệu quả tia vũ trụ tác dụng vào detector
phân tích. Trong [1 ] đã đưa ra kết quả thực nghiệm khảo sát tác dang của
chất BGO, khi xử dụng BGO làm detector chống phông thì tý số tín hiệu
trên phông đã tăng lên 1,3 lần.
Phương pháp giảm phông thụ động tiếp theo là che chắn hệ. Đã sử
dụng khối chì che chắn bao quanh detector và ống nhân quang điện. Với
khối chì 1000kg đã được làm thành các khối che chắn để ngăn các tia vũ
Hình 2.4. Dạng xung phông và xung của hạt bêta.
Trong quá trình đo đạc khảo sát chúng tôi chỉ lưa chọn độ dài xung
trùng phùng là 18ns còn khoảng cắt xung phông tối ưu với độ trễ sau xung
là 75ns.
2.3.3. Ché độ đo của hệ đo Tri-carb2770TR/SL
Trước khi tiến hành đo ta đặt nhiệt độ phòng là 20±5°c. độ ẩm mỏi
trường đặt máy nhỏ hơn 50%, điện áp 220 ± 10 VAC. Thiết bị được đặt
trong buồng sạch để tránh tối đa bụi trong không khí và các tạp nhiỗm vé
điện, từ trường khu vực.
Mở khay đựng mẫu để kiểm tra các protocol đựng mẫu được sap xếp
theo thứ tự: vial đựng mẫu của 14c, đo phông, vial chứa mẫu chuấn.
Chế độ hoạt động:
- Chế độ đo đặt ở mức phân biệt lớn nhất LLCM (Low Level Count
Mode)
- Chọn cửa sổ nang lượng 6 102 keV.
- Chỉ số Burst hay chế độ phân giải thời gian: normal.
- Thời gian đo là 100 phút/ 1 phép đo.
Chương 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận
3.1. Đánh giá độ ổn định, hiệu suất ghi, ngưỡng phát hiện của hệ đo
nhấp nháy lỏng Tri-carb 2770TR/SL
Để xác định tuổi l4C của các mẫu cần phải xác định hoạt độ phóng
xa A của l4C trong lgam các bon được tổng hợp từ mau vật. VÍT các mâu
vật có tuổi càng lớn, hoạt độ phóng xạ 14c càng nhỏ. giá trị A càng nho. hẹ
đo cần phải có độ ổn định cao, phông thấp, ngưỡng phát hiện nho. Hệ đo CO
ngưỡng phát hiện A min nhỏ sẽ cho phép xác định được các mâu vậ
càng lớn. Để đánh giá độ ổn định, xác định hiệu suất ghi và ngưỡng phat
hiện của thiết bị, đã tiến hành đo mẫu chuẩn và mẫu phỏng. Bỏ máu chuãn
được sử dụng là bộ mẫu quốc tế, sản xuất nãm 1977. do Cơ quan Nang
21
lượng Nguyên tử Quốc tế cung cấp. Mẫu có kí hiệu là NIST Standard
(3.1)
(3.2)
n
n
£ - —
A
(3.3)
(3.4)(3.4)
trong đó nB là tốc độ đếm phông; í là thời gian đo, con T là tong thời gian
22
(3.4) chia cho khối lượng mẫu c ta thu được hoạt độ phóng xa riêng nhỏ
nhất của 14c còn được phát hiện bởi thiết bị, từ đó đánh giá được tuoi cua
mẫu vật lớn nhất mà phương phát còn phát hiên được.
Bảng 3.1 Đánh giá độ ổn định, ngưỡng phát hiện, hiệu suât ghi của thiết
bị
Giá trị X2 khi đo phông
21,470 < X32.05 = 43,177
Giá trị X2 khi đo mẫu
28,496 < X;2 Ũ5 =43,177
Tốc độ đếm phông xung/phút
0,388 ± 0,024
Tốc độ đếm chuẩn xung/phút
32,24 + 0,20
Hiệu suất ghi
0,727 ± 0,006
Hoạt độ riêng nhỏ nhất Amin
0,0213 ±0,0007 dpm/gC
Khi tiến hành đánh giá độ ổn định của thiết bị, mẫu chuẩn và phông, mẫu
phân tích được đo ở chế độ chuyển mẫu tự động liên tục trong 13 ngày. Từ
số liệu trong bảng số nhận thấy với mức hợp lý 0,05 thiết bị làm việc ổn
khối phổ kế.
(3.2)
ứng tách đồng vị được [3,7,9] tính theo công thức sau:
p _ M 2x(ơr'C + 25)
1000
Trong đo ơ
c
la hc so tach đông VI 1 c của vât liéu tương ứng với
mẫu phân tích.
Đề tài đã tiến hành xác định tuổi của 10 mẫu địa chất và khảo cổ có
nguồn gốc từ các vật liệu khác nhau. Các mẫu vật sau khi được tổng hợp
benzene đâ được Xâc đinh hoât đông phong Xâ riêng A củâ '"*c có cùng chc
độ mẩu chuẩn và mẫu phông. Mẫu phân tích, chuẩn và phông được đo ở
chế độ chuyển mẫu tự động. Thời gian mỗi phép đo mẫu. chuan và phỏng
đều đợc chọn là 33 X 100 phút.
Tuổi của các mẫu phân tích được cho trong bảng 3.2. Trong bàng
đưa ra kết quả xác định tuổi của các mẫu vật từ đề tài chưa hiệu chỉnh và
hiệu chỉnh hộ số tách đổng vị.
Bảng 3.2. Kết quả xác định tuổi của một số mẫu
Ký hiệu
Vật liệu
slĩc
Để tài (a) Đề tài (b) PTN khác Giá tri
I
WUS01
Sh 02
Gỗ
Than bùn
-20
-9
-9
-25
3060 ± 100
3668 ± 100
10175 + 200
10472 ± 200
13843 ±200
3823 ±70
9484 ±180
3475 ±50
3272 ± 100
3749 ± 100
10436 ± 200
10472 ± 200
14104 ±200
3823 ±70
9745 ±180
3475 ±50
3510 ± 60(d)
3756 ±95 (d)
10300 ± 200(e)
10450 ± 200(e)
14104 ± 200(e)
3770 ± 70(e)
9710 x180(0
3440 r40 (e)
2.04
0,647
0.516
(X078
Do tính chất linh động cao của các bon và chu kỳ bán rã lớn 14c nên
thông tin về hoạt độ phóng xạ riêng của l4C có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng đối với các nghiên cứu môi trường.
Để xác định mức phóng xạ tự nhiên của 14c đề tài đã tiến hành đo
độ phóng xạ 14c của hơn 30 mẫu thực vật được trồng một vụ và C02 lấv từ
không khí. Các bon trong đó có lc trong mẫu được chuyên về dạng
benzene theo một chu trình khép kín trên thiết bị TASK BENZENE
SYNTHESIZE[2]. Hoạt độ 14c đo trên hệ nhấp nháy lỏng Tri-carb
2770TR/SL, do Packard Instrument Company,USA cung cấp.
Hoạt độ tiêu bản của các mẫu benzene thu được sau khi tổng hợp
được đo ở chẽ độ tự động cùng với mẫu chuẩn va phông như đã trình bày
trong mục 3.1. Đã sử dụng tiêu chuẩn kiểm tra Student đê so sánh, đánh
giá hoạt độ phóng xạ của các mẫu thực vật được lấy từ các địa phương
khác nhau và hoạt độ riêng của 14c trong khí quyển. Kêt quả thực nghiệm
chỉ ra rằng: Hoạt độ phóng xạ riêng của l4C (Bq/lgC) trong các đôi tượng
thực vật có giá trị bằng độ phóng xạ riêng của IJC trong C02 láy tư khi
quyển. Từ các sò liệu hoạt độ phóng xạ riêng của các mâu tiên hanh xac
định hoạt độ phóng xạ riêng của l4C trong các bon tư nhiên năm 2006 tai
khu vực xung quanh Hà Nội. Kết quả thu được hoạt độ phong xạ rieng
của l4C trong các bon tự nhiên nãm 2006 là A„= 229.0 ± 3.0 Bq/kgC.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©