ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------

NGUYỄN ĐỨC HOAN

XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ RIÊNG CỦA
MỘT SỐ NGUYÊN TỐ PHÓNG XẠ TRONG
KHÔNG KHÍ TẠI HÀ NỘI NĂM 2013

Chuyên ngành: VẬT LÝ NGUYÊN TỬ VÀ NĂNG LƢỢNG CAO
Mã số: 60440106

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN QUANG MIÊN

Hà Nội - 2014

Phụ lục
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….6
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ……………………...…9

1


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

KẾT LUẬN…………………………………………………………………………58

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Danh mục bảng biểu
Thứ tự
Bảng 1.1
Bảng 1.2

Bảng 1.3

Bảng 1.4
Bảng 1.5

Nội dung
Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí
Mức độ ảnh hƣởng 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 ngƣời.
Liều lƣợng 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 ngƣời

3


Bảng 2.1

Bảng 2.2
Bảng 3.1


Bảng 3.7

đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị phóng xạ
trong mẫu MT2

Bảng 3.8

Hoạt độ riêng của 7Be trong hai mẫu sol khí MT1 và MT2
Kết quả hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong

Bảng 3.9

12 mẫu MT1, MT2, MT3, MT4, MT5,MT6, MT7, MT8, MT9, MT10,
MT11, MT12

4


DANH MỤC HÌNH VẼ
Thứ tự
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4


kiến để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Tác giả mong muốn nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp, các nhà
nghiên cứu và bạn đọc để luận văn ngày càng hoàn thiện hơn và đóng góp đƣợc vào các
công tác nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực tác giả nghiên cứu.
Hà Nội, Ngày 20 tháng 8 năm 2014
Tác giả

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. Nhƣng ngày nay, không khí đang ô nhiễm trầm trọng, những tác

6


hại của ô nhiễm không khí đang ảnh hƣởng rất lớn tới sức khỏe của toàn bộ hệ sinh thái,
trong đó có loài ngƣời chúng ta.
Công tác bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ nguồn không khí đã và đang đƣợc cấp bách triển
khai hơn bao giờ hết. Nƣớc ta cũng đã và đang đẩy mạnh công tác chống ô nhiễm và suy
thoái môi trƣờng. Mặc dù vậy, môi trƣờng không khí ở nƣớc 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 trƣờng
một lƣợng lớn bụi khí, trong đó có cả bụi phóng xạ.
Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra [2,3,9] trong nƣớc, không khí, thƣ̣c vâ ̣t, đô ̣ng vâ ̣t
và cơ thể con ngƣời đều chứa các đồng v

ị phóng xạ . Khi nghiên cƣ́u đánh giá liề u chiế u

hàng năm đến con ngƣời , 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 ngƣời
vì vậy việc không khí có chứa các chất phóng xạ có sự ảnh hƣởng vô cùng lớn đến đời sống
của con ngƣời. Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên cũng nhƣ các nguyên tố phóng xạ nhân tạo


bán dẫn

siêu tinh khiế t có đô ̣ phân giải năng lƣơ ̣ng cao , đã đƣơ ̣c chế ta ̣o để giải quyế t các bài toán
nghiên cƣ́u ha ̣t nhân cũng nhƣ phân tích hoa ̣t đô ̣ phóng xa ̣ của các mẫu môi trƣờng , trong đó
có mẫu không khí. Độ chính xác c ủa các phép đo hoạt độ phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ quá
trình lấy mẫu và sử lý mẫu , quá trình đo phổ gamma mẫu phân tích xác định diện tích đỉnh
hấ p thu ̣ toàn phầ n, đo mẫu chuẩ n và xây dƣ̣ng đƣờng cong hiê ̣u suấ t ghi . Để giảm sai số mỗi
phép đo phông cũng nhƣ đo mẫu cần phải tiến hành trong thời gian đủ lớn để giảm sai số
thông kê, mẫu chuẩ n và mẫu phân tích có cấ u hình và thành phầ n chấ t nề n gầ n nhau . Thông
thƣờng do mẫu môi trƣờng có hoạt đô ̣ phóng xa ̣ nhỏ n ên để giảm sai số thố ng kê khi xác
đinh
̣ diê ̣n tích hấ p thu ̣ toàn phầ n thƣờng ta phải tăng thời gian đo và tăng khố i lƣơ ̣ng mẫu
đo.
Sol khí – một dạng bụi khí lơ lửng là một trong những chất gây ô nhiễm ảnh hƣởng
rất lớn tới sức khỏe con ngƣời. Những hạt bụi có kích thƣớc rất nhỏ dƣới 10µm và đặc biệt
dƣới 2,5µm xâm nhập trực tiếp qua hệ hô hấp.
Trong hƣớng nghiên cứu nhiễm bẩn phóng xạ môi trƣờng, hƣớng nghiên cứu hoạt
độ phóng xạ riêng của các đồng vị phóng xạ trong không khí cũng đƣợc quan tâm thích
đáng.
Đặc biệt ở Trung tâm Công nghệ Môi trƣờng, 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 tƣợng quan
tâm là 131I, 137Cs, các sản phẩm của sự cố hạt nhân.
Về mă ̣t lý thuyế t , bản Luận văn có nhiệm vụ đánh giá phân tích t ổng quan quá trình
gây ô nhiễm, trong đó có ô nhiễm phóng xạ trong không khí, tìm hiểu cơ cở vật lý , phƣơng
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 nhƣ U, Rn, Th, K....và một vài

8



9


tình trạng ô nhiễm môi trƣờng không khí do bụi trên địa bàn thành phố Hà Nội đã đƣợc 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 vƣợt 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 đƣợc coi là ô nhiễm trọng điểm bụi trên địa bàn Hà Nội đƣợc xác
định gồm: đƣờng Nam Thăng Long, đƣờng Nguyễn Tam Trinh, Đƣờng 32 và hiện nay là
các nút giao thông đang thi công nhƣ ngã Tƣ Sở, ngã Tƣ Bách Khoa,... gây ra những ảnh
hƣởng không nhỏ đối với ngƣời 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 đƣờng phố
bẩn chiếm khoảng 30% và còn lại là do các phƣơng tiện giao thông thải ra. Số liệu thống kê
năm 1996 - 1997 thì ô nhiễm đã xảy ra trầm trọng ở khu công nghiệp Thƣợng Đình: Cao su
Sao Vàng, thuốc lá Thăng Long, Bóng đèn - Phích nƣớc Rạng Đông với đƣờng 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 đƣờng 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 hƣởng của bụi ở khu vực này đã có xu hƣớng giảm dần. Tổng hợp các nguồn
gây ô nhiễm không khí ta có thể phân thành 2 loại: Có nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc
nhân tạo.
1.1.1. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên
Núi lửa hoạt động phun ra một lƣợng nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu sunfua,
metan…Không khí chứa bụi lan tỏa đi rất xa để lại ô nhiễm trong môi trƣờng gây hậu quả
nặng nề và lâu dài.
Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra lan truyền đi những bụi
khí, khói, các hidrocacbon không cháy, khí SO₂ , CO…
Bão bụi gây nên gió mạnh và bão, nƣớc biển bốc hơi cuốn bụi hay những bụi muối lan

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

Phƣơng tiện giao thông, bột màu

Br, Pb, Zn, V, Co, NOx

Đốt rác và sinh khối

Zn, Sb, Cd, Pb, K, BC

Sol khí từ biển

Na, Cl, Mg

Công nghiệp luyện kim

Ni, As, Cd, Se

Bụi đất

Fe, Al, Si, Mn, Ca, Mg, Sc

[6]. Nguyễn Hào Quang (2009), Luận án tiến sĩ Vật lý, Viện Năng lƣợng nguyên tử Việt
Nam.
[7]. PGS.TS. Đặng Huy Uyên (2004), Vật lý hạt nhận đại cương, Nhà xuất bản Đại học
Quốc Gia Hà Nội.
[8]. Audi, G. (2003), Nuclear Physics, A729 p. 337-676
[9]. Huda Abdulrahman Al-Sulaiti (2011), “Determination of Natural Radioactivity Levels
in the State of Qatar Using HighResolution Gamma-ray Spectrometry”, A thesis
submitted for the Degree of Doctor of Philosophy; University of Surrey
[10]. ANL (2005), Natural Decay Series, Uranium, Radium, and Thorium, in human health
fact sheet, Argonne National Laboratory.
[11]. Bui Van Loat, Nguyen Van Quan, Le Tuan Anh, Tran The Anh, Nguyen The Nghia,
Nguyen Van Hung (2009), Studying of characteristic of GEM 40P4 HPGE detector by
experiment. VNU Journal of science, Mathematics-Physics 25, 231-236.

12


[12]. Denagbe, S. J., Radon-222 concentrantion in subsoils and its exhalation rate from a
soil sample. Radiation Measurements, 200. 32:p. 27-34.
[13]. Lourens, W., (1967), Thesis: A Double Focusing Beta-Ray Spectrometer Applied in
Heavy Element Studies. Technische Hogeschool Delft.
[14]. Nelson, G., Reilly, D. Gamma-Ray Interactions with Matter (cited 2009 25/May), Available
from: />[15]. ORTEC-MAESTRO-32, ORTEC Part No.777800
[16]. />EA-RGU-1.htm

13