Luận văn thạc sỹ khoa học

Phụ lục
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ……………………...…9
1.1. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG
KHÍ………………………………………………………………………………..9
1.1. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên……………………………….10
1.2. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo………………………………11
1.2. TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM CÓ TRONG KHÔNG KHÍ………12
1.2.1. Tác hại của các chất ô nhiễm có trong không khí………………...…13
1.2.2. Tác hại của các chất phóng xạ có trong không khí………………….14
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRÊN THẾ GIỚI
VÀ Ở VIỆT NAM.………………………………..…………………………..…18
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí trên Thế Giới………....…19
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí ở Việt Nam………………20
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM……………21
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ………………………………………………….21
2.2. XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ THEO PHƯƠNG PHÁP PHỔ
GAMMA……………………………………………………………………..……….22
2.2.1. Dịch chuyển gamma-Hệ số phân nhánh…………………………....…22
2.2.2. Xác định hoạt độ phóng xạ theo phương pháp phổ gamma…………24
2.3. HỆ PHỔ KẾ GAMMA BÁN DẪN ORTEC…………………………………..30
2.3.1. Sơ đồ khối của hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC…………………30
2.3.2. Phần mêm ghi nhận và xử lý phổ MAESTRO 2.2…………………..32
2.3.3. Detector và hệ che chắn làm lạnh…………………………………….33
Nguyễn Đức Hoan

1



Bảng 3.1

Nội dung
Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí
Mức độ ảnh hưởng của liều chiếu khác nhau vào các khu vực khác
nhau.
Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong các bộ phận của cơ
thể con người.
Liều lượng phóng xạ vào phổi tính trung bình trong 1 năm từ các
nguồn chiếu xạ khác nhau.
Liều cực đại cho phép đối với một số cơ quan trong cơ thể người
Năng lượng và hệ số phân nhánh của một số vạch gamma đặc trưng
của một số nguyên tố dùng trong luận văn
Các đỉnh gamma có cường độ mạnh nhất do các đồng vị phóng xạ tự
nhiên phát ra.
Một số thông số của mẫu khí
Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và tốc

Bảng 3.2

độ đếm của các bức xạ gamma được chọn để tính hiệu suất ghi của
mẫu chuẩn

Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5

Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và tốc
độ đếm phông tại các đỉnh bức xạ gamma đặc trưng
Kết quả tính toán hiệu suất ghi của đỉnh năng lượng của các bức xạ

MT11, MT12

Nguyễn Đức Hoan

4


Luận văn thạc sỹ khoa học

Danh mục hình vẽ
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 phông thấp ORTEC
Hình 2.3
Máy hút khí Taifu
Hình 2.4
Phễu đặt giấy lọc sol khí
Phổ gamma của mẫu chuẩn RGU-1 khối lượng 11,3g đo trên hệ phổ
Hình 3.1
kế gamma bán dẫn ORTEC trong thời gian 85157,14 s.
Phổ gamma đo phông trên hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC trong
Hình 3.2
thời gian 104116,04 s.
Hình 3.3
Đồ thị đường cong hiệu suất ghi với cấu hình đo mẫu sol khí
Phổ gamma của mẫu sol khí MT1 đo trên hệ phổ kế gamma bán dẫn
Hình 3.4


6


Luận văn thạc sỹ khoa học

MỞ ĐẦU
Trong hệ thống sự sống của quần thể sinh vật trên Trái Đất, không khí là nhân
tố quan trọng không thể thiếu. Nhưng ngày nay, không khí đang ô nhiễm trầm trọng,
những tác hại của ô nhiễm không khí đang ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của toàn bộ
hệ sinh thái, trong đó có loài người chúng ta.
Công tác bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn không khí đã và đang được cấp bách
triển khai hơn bao giờ hết. Nước ta cũng đã và đang đẩy mạnh công tác chống ô nhiễm
và suy thoái môi trường. Mặc dù vậy, môi trường không khí ở nước 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 trường một lượng lớn bụi khí, trong đó có cả bụi phóng xạ.
Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra [2,3,9] trong nước, không khí, thực vật,
động vật và cơ thể con người đều chứa các đồng vị phóng xạ. Khi nghiên cứu đánh giá
liều chiếu hàng năm đến con người, không khí đóng vai trò không hề nhỏ. Không khí
là một trong những điều kiện quyết định sự tồn tại của động thực vật trên trái đất trong
đó có con người vì vậy việc không khí có chứa các chất phóng xạ có sự ảnh hưởng vô
cùng lớn đến đời sống của con người. Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên cũng như các
nguyên tố phóng xạ nhân tạo có trong không khí là nguyên nhân quan trọng gây ra
chiếu xạ trong cũng như chiếu xạ ngoài cho con người.
Theo các tài liệu về an toàn 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 trường rất được quan tâm. Cùng với các đồng vị phóng xạ trong không khí Radon
và sản phẩm con cháu của nó là nguồn gốc chủ yếu gây ra bức xạ chiếu trong theo con
đường hô hấp, ăn uống.
Nguyên tố phóng xạ tự nhiên có rất sớm, có thể cùng tuổi với vũ trụ. Các chất

mẫu chuẩn và xây dựng đường cong hiệu suất ghi. Để giảm sai số mỗi phép đo phông
cũng như đo mẫu cần phải tiến hành trong thời gian đủ lớn để giảm sai số thông kê,
mẫu chuẩn và mẫu phân tích có cấu hình và thành phần chất nền gần nhau. Thông
thường do mẫu môi trường có hoạt độ phóng xạ nhỏ nên để giảm sai số thống kê khi
xác định diện tích hấp thụ toàn phần thường ta phải tăng thời gian đo và tăng khối
lượng mẫu đo.

Nguyễn Đức Hoan

8


Luận văn thạc sỹ khoa học

Sol khí – một dạng bụi khí lơ lửng là một trong những chất gây ô nhiễm ảnh
hưởng rất lớn tới sức khỏe con người. Những hạt bụi có kích thước rất nhỏ dưới 10µm
và đặc biệt dưới 2,5µm xâm nhập trực tiếp qua hệ hô hấp.
Trong hướng nghiên cứu nhiễm bẩn phóng xạ môi trường, hướng nghiên cứu
hoạt độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ trong không khí cũng được quan
tâm thích đáng.
Đặc biệt ở Trung tâm Công nghệ Môi trường, Viện Hóa học Quân sự có trạm
nghiên cứu độ phóng xạ trong không khí nhằm phát hiện các sự cố hạt nhân. Các đối
tượng quan tâm là 131I, 137Cs, các sản phẩm của sự cố hạt nhân.
Về mặt lý thuyết, bản Luận văn có nhiệm vụ đánh giá phân tích tổng quan quá
trình gây ô nhiễm, trong đó có ô nhiễm phóng xạ trong không khí, tìm hiểu cơ cở vật
lý, phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số
đồng vị phóng xạ trong không khí, cụ thể là các đồng vị phóng xạ tự nhiên như U, Rn,
Th, K....và một vài nguyên tố như Be, Cs. Về thực nghiệm tiến hành xây dựng đường
cong hiệu suất ghi ứng với đỉnh hấp thụ toàn phần tương ứng với mẫu khí và tiến hành
phân tích hoạt độ phóng xạ riêng của một số mẫu không khí tại Hà Nội

Nồng độ của các chất ô nhiễm ở các khu công nghiệp, các trục đường giao thông hầu
như đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép (TCCP) như bụi vượt quá từ 2 - 4 lần và các
chất ô nhiễm như CO2, CO, SO2, NOx,… cũng đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Do
đó việc đưa ra những định hướng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí
trong giai đoạn hiện nay là cần thiết. Hiện nay, tình trạng ô nhiễm môi trường không
khí do bụi trên địa bàn thành phố Hà Nội đã được các nhà khoa học cảnh báo là đang ở
mức “báo động đỏ”. Kết quả quan trắc về nồng độ bụi lơ lửng trên địa bàn Hà Nội cho
thấy: Ở các quận nội thành đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 2 - 3 lần. Trong đó,
địa bàn quận Đống Đa, Long Biên có nồng độ bụi cao nhất 0,8 mg/m3, gấp 4 lần so
với TCCP, tiếp đến là địa bàn quận Tây Hồ, Hoàng Mai 0,78 mg/m3.... Ngoài ra, các
khu vực được coi là ô nhiễm trọng điểm bụi trên địa bàn Hà Nội được xác định gồm:
đường Nam Thăng Long, đường Nguyễn Tam Trinh, Đường 32 và hiện nay là các nút
Nguyễn Đức Hoan

10


Luận văn thạc sỹ khoa học

giao thông đang thi công như ngã Tư Sở, ngã Tư Bách Khoa,... gây ra những ảnh
hưởng không nhỏ đối với người dân khi qua lại những khu vực này. Trong 10 năm
qua, bụi lơ lửng tại Hà Nội do công nghiệp và thủ công nghiệp gây ra chiếm tới 67%,
do đường phố bẩn chiếm khoảng 30% và còn lại là do các phương tiện giao thông thải
ra. Số liệu thống kê năm 1996 - 1997 thì ô nhiễm đã xảy ra trầm trọng ở khu công
nghiệp Thượng Đình: Cao su Sao Vàng, thuốc lá Thăng Long, Bóng đèn - Phích nước
Rạng Đông với đường kính khu vực ô nhiễm khoảng 1,7km và nồng độ lớn hơn tiêu
chuẩn cho phép 2 - 4 lần; Tại khu công nghiệp Minh Khai, Mai Động, Vĩnh Tuy với
đường kính ô nhiễm khoảng 2,5km, có nồng độ ô nhiễm cao hơn tiêu chuẩn cho phép
2 - 3 lần. Trong những năm gần đây nồng độ và bán kính ảnh hưởng của bụi ở khu vực
này đã có xu hướng giảm dần. Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí ta có thể

máy vào không khí.
Do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất sản phẩm và trên các đường
ống dẫn tải. Nguồn thải của quá trình sản xuất này cũng có thể được hút và thổi ra
ngoài bằng hệ thống thông gió.
Các ngành công nghiệp chủ yếu gây ô nhiễm không 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 công nghiệp nhẹ, Giao thông vận tải, bên
cạnh đó phải kể đến sinh hoạt của con người.
Có thể tóm tắt nguồn gốc và các chất ô nhiễm không khí trong bảng dưới đây
Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí
Nguồn gốc

Các chất ô nhiễm

Nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu hóa thạch

As, Se, S, Ni, SO₂ và các
nguyên tố đất hiếm

Công nghiệp hóa chất, dầu mỏ, chế biến than

Ni, Be, V, Hg, As, B

Phương tiện giao thông, bột màu

Br, Pb, Zn, V, Co, NOx

Đốt rác và sinh khối

Zn, Sb, Cd, Pb, K, BC

Trong các đồng vị phóng xạ trong không khí thì các đồng vị phóng xạ radon được
tạo thành trong các dãy phóng xạ U238, U235, Th232 có trong đất đá và vật liệu xây dựng.
Khi được tạo thành chúng có thể ở trạng thái tự do bay vào không khí gây ra tính
phóng xạ bụi không khí.
1.2. TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM CÓ TRONG KHÔNG KHÍ
Môi trường xung quanh có tác động rất lớn tới sức khỏe của con người. Hàng
ngày, một lượng lớn không khí đi vào cơ thể thông qua hoạt động hô hấp, tạo điều kiện
thuận lợi cho sự xâm nhập của các chất độc hại đi vào cơ thể người một cách trực tiếp
và nhanh chóng gây hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe và tính mạng con người.
1.2.1. Tác hại của các chất ô nhiễm có trong không khí
Tác hại của một số chất ô nhiễm thường gặp nhất trong môi trường không khí:
•

CO₂ : làm hạn chế trao đổi oxy của máu đi nuôi cơ thể.

•

SO₂ : gây tình trạng khó thở bởi hiện tượng viêm tấy thành khí quản, làm

tăng sức cản đối với lưu thông không khí.
•

H₂S : một loại khí không màu, dễ cháy và có mùi đặc biệt giống mùi

trứng ung làm chảy nước mắt, gây viêm mắt, dễ xuất tiết nước nhầy và gây viêm toàn
bộ tuyến hô hấp. Khi ở nồng độ cao H₂S còn có thể gây tê liệt cơ quan khứu giác.
•

Cl : làm khó thở, bỏng rát da, cay đỏ mắt và nhìn bị mờ.


hệ thống hô hấp, ngoài ra nó còn có khả năng gây ung thư phổi.
•

Bệnh bụi sắt, bụi thiếc: làm mờ phim chụp X – quang phổi.

Ngoài ra, ngày nay một số hiện tượng toàn cầu được tất cả các nước trên thế giới đặc
biệt chú ý: Hiệu ứng nhà kính, sự suy giảm ozon, mưa axit. Những hiện tượng ấy đang
gây những hậu quả vô cùng lớn.
1.2.2. Tác hại của các chất phóng xạ có trong không khí
Trong thế giới chúng ta luôn tồn tại các bức xạ tự nhiên. Poloni và Radi mang tính
phóng xạ có trong xương của chúng ta. Các cơ bắp của con người chứa Cacbon và
Potassi phóng xạ. Chúng ta cũng bị chiếu xạ từ vũ trụ và bị ảnh hưởng của các bức xạ
trong tự nhiên và các chất mà ta ăn uống hàng ngày đặc biệt là các chất phóng xạ trong
không khí như sol khí và các nguyên tố phóng xạ khác được hít vào trực tiếp trong
phổi trong quá trình hô hấp hàng ngày của con người và các động thực vật khác.
Các đồng vị phóng xạ có thời gian bán rã lớn (Cs137, Cs134, C14, H3, Sr90…) do tồn
tại lâu trong không khí, lan truyền đi rất xa, lắng đọng xuống đất, là thành phần đóng
góp chủ yếu vào mật độ rơi lắng phóng xạ toàn cầu và liều chiếu xạ trong cơ thể.
Cho đến năm 1934 các chất phóng xạ nhân tạo đầu tiên được tạo ra. Từ đó nhiều
chất phóng xạ được sử dụng trong khoa học, công nghiệp, bảo vệ môi trường, y học và
trong một số lĩnh vực thương mại….Mặc dù bức xạ có nhiều lợi ích nhưng nhiều
người vẫn lo ngại về bức xạ và ảnh hưởng của nó.
Các hệ sinh vật có thể bị hủy hoại nghiêm trọng khi chiếu những lượng quá mức
của bất kỳ một loại bức xạ nào. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của đồng vị phóng xạ đến
môi trường xung quanh, chúng ta đặc biệt quan tâm đến mức độ ảnh hưởng của chúng
đến sức khỏe của con người chúng ta.
Nguyễn Đức Hoan

14



1000

Mắt

Bệnh mắt có mộng

Liều chiếu toàn phần
200

Khu vực chịu tác động
Khu vực địa phương

Ảnh hưởng gây ra
Gây ra bệnh ung thư

50

Các tuyến sinh sản

Tốc độ đột biến gấp 2 lần

500 - 800

Các tuyến sinh sản

Không sinh đẻ được

50


Phổi

Hoạt độ phóng xạ Bq/Kg
Mô mềm
Xương
của cơ thể

Toàn cơ
thể

Tự nhiên
3

H

-

-

-

0.2 – 0.9

C

-

-

-


14
40
87

Dãy 238U - 234U

210

230

Th

0.02

0.2

0.002

-

226

Ra

-

0.3

0.005


-

-

2-3

-

8-16

-

-

-

-

Dãy 232Th
228

Ra – 224Ra

Nhân tạo các vụ nổ
hạt nhân
3

H


vào phổi tính trung bình
trong 1 năm (µGy/năm)

Rn và các nguyên tố con cháu
của nó:
Trong môi trường tự do

8

Trong môi trường Xây dựng

220

Vật liệu xây dựng

20

340

Nước

0.004 - 40

0.07 - 700

0.04

1

Rn và các nguyên tố con cháu

Bảng 1.5: Liều cực đại cho phép đối với một số cơ quan trong cơ thể người
Nhân viên làm việc với nguồn
Phóng xạ (Loại A)

Nhân dân nói
chung (Loại C)

Rem/năm

Rem/13 tuần

Rem/năm

Tủy, Xương

5

3

0.5

Da, xương, tuyến giáp

30

15

3

Tay, cẳng tay, chân

-

Các nguồn phát, thành phần nguyên tố, hợp chất và ion đối với từng loại

nguồn.
Nguyễn Đức Hoan

18


Luận văn thạc sỹ khoa học

-

Các quá trình đưa đến sự hình thành, vận chuyển, biến hóa trong khí

quyển, đặc biệt là quá trình chuyển pha khí – sol khí – mây mưa.
-

Tác động các yếu tố thời tiết, khí tượng.

-

Lan truyền ô nhiễm tầm xa, lan truyền bụi hô hấp trên qui mô vùng và

qui mô toàn cầu.
-

Các kỹ thuật quan trắc và phân tích thành phần hóa học bằng vệ tinh




Luận văn thạc sỹ khoa học

Nhiều nước trên thế giới có phông phóng xạ cao hơn mức trung bình nói trên.
Chẳng hạn, trong các nước Châu Âu và Châu Úc, môi trường phóng xạ trong lành nhất
là hai nước Anh (UK) và Úc (Australia) với phông phóng xạ (hay liều hiệu dụng trung
bình) khoảng 1,6 mSv/năm. Nhưng, ở Phần lan (Finland) lại có phông phóng xạ rất
cao; gần 8 mSv/năm, kế đến là Pháp (France) và Tây ban nha (Spain) với gần 5
mSv/năm.
Thế nhưng, có những vùng, dân chúng sống trong một môi trường bức xạ tự
nhiên rất cao, như ở Ramsar (Iran), Kerala (Ấn độ), Guarpapi (Braxin) và Yangjang
(Trung Quốc). Một số ngôi nhà ở Ramsar người dân nhận liều bức xạ vào cỡ 132
mSv/năm, cao hơn mức trung bình thế giới khoảng 50 – 70 lần.
Tất cả các chương trình nghiên cứu vẫn đang tiếp tục thực hiện và ngày càng có
qui mô rộng hơn.
1.3.2 Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí ở Việt Nam
Ở nước ta việc nghiên cứu đánh giá hoạt độ phóng xạ đã và đang được tiến
hành ở nhiều vùng nhiều khu vực và được sự quan tâm chú trọng của nhà nước cũng
như của nhiều nhà khoa học nhờ đó cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu và đạt một
số kết quả nhất định:
Một số số liệu đo trên các vùng dân cư ở thành phố, thị xã, ven đường quốc lộ,
đồng bằng và trung du đều chứng tỏ môi trường (hay còn gọi là phông) phóng xạ tự
nhiên nằm trong khoảng 2 – 2,5 mSv/n, nói chung không vượt quá phông trung bình
của thế giới. Còn ở những vùng mỏ phóng xạ và đất hiếm (Tây Bắc), graphit (vùng
Quảng Nam) hay sa khoáng (dọc bờ biển Trung bộ) …, hàm lượng các nguyên tố
phóng xạ trong đất đá cao hơn, và phông phóng xạ cũng cao hơn mức trung bình
khoảng 1,5 – 2 lần. Có những khu vực, giữa thân các mỏ quặng, phông phóng xạ cao
hơn nhiều lần, liều hiệu dụng nằm trong khoảng 10 – 30 mSv/n.



Nguyễn Đức Hoan

21


Luận văn thạc sỹ khoa học

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Tính từ thời điểm 1/08/2008, khi được mở rộng bao gồm toàn bộ tỉnh Hà Tây (cũ),
một phần các tỉnh Hòa Bình và Vĩnh Phúc thì Thủ đô Hà Nội trở thành một thủ đô
rộng lớn với môi trường đa dạng và phức tạp.Thủ đô Hà Nội có vị trí từ 20°53' đến
21°23' độ vĩ Bắc và 105°44' đến 106°02' độ kinh Đông, trong vùng tam giác châu thổ
sông Hồng, đất đai mầu mỡ, trù phú được che chắn ở phía Bắc - Đông Bắc bởi dải núi
Tam Đảo và ở phía Tây - Tây Nam bởi dãy núi Ba Vì - Tản Viên. Kết quả tổng điều
tra dân số ngày 1/4/2009 cho thấy, dân số Hà Nội là 6.448.837 người sinh sống trên
diện tích 3.328,89km2 bao gồm 10 quận, 1 thị xã và 18 huyện ngoại thành. Thủ đô Hà
Nội là một trong những địa phương nhận được đầu tư trực tiếp từ nước ngoài nhiều
nhất, với 1.681,2 triệu USD và 290 dự án. Thủ đô cũng là địa điểm của 1.600 văn
phòng đại diện nước ngoài, 14 KCN cùng 1,6 vạn cơ sở sản xuất công nghiệp. Công
nghiệp và xây dựng đóng góp đến 41,8% vào cơ cấu của nền kinh tế Hà Nội và chỉ
đóng góp khoảng 5% trong mức tăng GDP chung của toàn Thủ đô. Tổng giá trị sản
xuất ngành công nghiệp trong năm 2009 đạt trên 90.600 tỷ đồng, trong đó, công
nghiệp nhà nước chiếm 23,3%, công nghiệp ngoài nhà nước chiếm 32,4% và khu vực
có vốn đầu tư nước ngoài chiếm đến 44,3%. Chính vì vậy Thủ đô Hà Nội đã và đang
giữ vai trò và vị trí vô cùng quan trọng trong hệ thống chính trị xã hội và kinh tế ở Việt
Nam. Cùng với sự phát triển đó là sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ
ngày càng tiên tiến với các thiết bị hiện đại là môi trường thuận lợi cho việc học tập và
nghiên cứu.

Quá trình này thường kèm theo phân rã gamma với năng lượng khoảng 186,21 keV.
Hiện tượng biến hóa nội
Có một quá trình khử trạng thái kích thích khác có thể cạnh tranh với phân rã
gamma được gọi là hiện tượng biến hóa nội. Trong quá trình này, năng lượng chênh
lệch không bức xạ ra dưới dạng photon mà sẽ xảy ra tương tác trường đa cực điện từ
với các electron quỹ đạo và tách một trong các electron này ra khỏi nguyên tử. Năng
lượng truyền cho electron phải lớn hơn năng lượng liên kết thì quá trình này mới xảy
ra. Phổ biến hóa nội là phổ lệch, đây chính là sự khác biệt với phân rã β- mà trong đó
các electron bức xạ được tạo ra trong chính quá trình phân rã. Xác suất xảy ra quá trình
này được đặt ra bởi hệ số biến hóa nội trong công thức sau

α ic =

Iic
Iγ

(2.1)

Trong đó αic là hệ số biến hoán nội, Iic là cường độ khử kích thích bằng cách bức
xạ electron chuyển hóa, Iγ là cường độ khử kích thích bằng cách bức xạ tia gamma.
Hệ số phân nhánh
Hệ số phân nhánh ký hiệu Iγ là xác suất phát ra bức xạ gamma đặc trưng có năng
lượng Eγ trong mỗi phân rã của hạt nhân mẹ. Thường hệ số phân nhánh của gamma có
năng lượng đặc trưng Eγ được tính theo công thức:
Nguyễn Đức Hoan

23


Lun vn thc s khoa hc

35,1%

212

Pb

238,63 KeV

43,3%

214

Bi

609,312 KeV

44,6%

1461 KeV

11%

477,61 KeV

10,52%

40
7

K

Nguyn c Hoan

24


Luận văn thạc sỹ khoa học

phóng xạ của nguyên tố [7]. Số bức xạ gamma đặc trưng có năng lượng Eγ phát ra từ
mẫu trong một đơn vị thời gian được xác định theo công thức :
nγ = Iγ H

(2.3)

Trong đó: H là hoạt độ phóng xạ có trong mẫu.
Iγ là cường độ tia gamma (hệ số phân nhánh) có năng lượng Eγ
Với tia gamma có năng lượng xác định, Iγ biết, xác định số tia gamma năng lượng
Eγ phát ra từ mẫu trong một đơn vị thời gian sẽ biết hoạt độ phóng xạ H của đồng vị có
trong mẫu. Để xác định nγ dựa vào diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần của bức xạ gamma
đặc trưng.
Gọi n0 là tốc độ đếm tại đỉnh hấp thụ toàn phần đã trừ phông trong một đơn vị thời
gian, ε là hiệu suất ghi tuyệt đối tại đỉnh hấp thụ toàn phần của vạch gamma đặc trưng,
ta có:
n0 = ε nγ

(2.4)

Thực nghiệm đo phổ gamma của mẫu cần phân tích trong thời gian t, sử dụng
chương trình phân tích phổ mẫu phân tích và mẫu phông. Xác định được diện tích đỉnh
hấp thụ toàn phần đã trừ phông trong thời gian t là s.
Tốc độ đếm đã trừ phông là n0 được xác định theo công thức: