Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật bằng phương pháp phổ gamma Nguyễn Ngọc Lệ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật
Trang 1Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật bằng
phương pháp phổ gamma
Nguyễn Ngọc Lệ
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao
Mã số 60 44 01 06 Người hướng dẫn: PGS.TS Bùi Văn Loát
Năm bảo vệ: 2013
Abstract Chương 1 Tính chất phóng xạ của mẫu thực vật Chương 2 Xác định hoạt
độ phóng xạ theo phương pháp phổ Gamma Chương 3 Kết quả thực nghiệm và thảo
luận
Keywords Vật lý nguyên tử; Hạt nhân; Năng lượng; Phóng xạ riêng; Nguyên tố phóng xạ; Mẫu thực vật; Phương pháp phổ Gamma
Content
MỞ ĐẦU
Trong môi trường tự nhiên luôn tồn tại các đồng vị phóng xạ Các đồng vị phóng xạ này được chia làm hai loại: thứ nhất là nguồn phóng xạ tự nhiên gồm có các đồng vị phóng xạ nguyên thủy có thời gian sống dài và con cháu của chúng (có từ khi tạo thành trái đất) và các đồng vị phóng xạ sinh ra do tương tác của các tia vũ trụ với bầu khí quyển của trái đất Thứ hai là nguồn phóng xạ nhân tạo được tạo ra do các hoạt động khác nhau của con người
Việc đo phóng xạ gamma của các đồng vị phóng xạ trong môi trường như: đất, cát, nước, nhằm hoặc xác định phông phóng xạ tự nhiên, hoặc khảo sát mức độ ô nhiễm phóng xạ do hoạt động của con người tạo ra Những đồng vị phóng xạ tự nhiên được đo bằng phổ kế gamma bao gồm : 40K, 235U, 238U và 232Th Những đồng vị phóng xạ tự nhiên còn bao gồm cả các đồng vị con cháu của uran và thori trong chuỗi phân rã phóng xạ của chúng Ngoài ra trong tự nhiên còn có các đồng vị khác như 14C chẳng hạn Đồng vị này liên tục được tạo thành do phản ứng hạt nhân giữa các bức xạ vũ trụ có năng lượng cao với oxy và nitơ có trong lớp khí quyển gần bề mặt của trái đất Trong số các đồng vị này, chỉ có 7Be là có thể đo được bằng phổ kế gamma
Trang 2Việc đo phóng xạ gamma của các đồng vị có trong tự nhiên là bài toán khó do các nguyên nhân sau đây Trước hết, hoạt độ của các đồng vị này rất thấp nên cần phải đo trong một khoảng thời gian đủ dài dùng hệ phổ kế gamma đã được thiết kế tối ưu cho mục đích này Khó khăn tiếp theo gây ra do phông của chính phổ kế Đa số phông này gây ra do các đồng vị phóng xạ tự nhiên có trong các vật liêụ xung quanh detector Ngoài ra, có thể còn có các đồng
vị nhân tạo được tạo ra do bắt notron hoặc các đồng vị phóng xạ nhân tạo khác là sản phẩm của phân hạch như 137Cs và 60Co Khi đo phóng xạ tự nhiên luôn có phông hiện diện ngoài phông do tán xạ Compton dưới đỉnh Vì vậy cần phải trừ phông ngoài trước khi trừ phông Compton dưới đỉnh Ngoài ra đỉnh của các đồng vị con cháu của uran và thori cũng có thể sẽ ảnh hưởng lẫn nhau làm tăng sai số của việc tính diện tích đỉnh
Về mă ̣t lý thuyết, Bản luận văn có nhiệm vụ tìm hiểu cơ cở vật lý , phương pháp và kỹ thuâ ̣t thực nghiê ̣m xác đi ̣nh hoa ̣t đô ̣ phóng xa ̣ riêng của các nguyên tố phóng xạ có trong các mẫu thực vật Về thực nghiê ̣m tiến hành đánh giá được mức độ giảm phông của buồng chì Xác định độ phân giải của detector ở đỉnh 122 keV của Co57
và đỉnh 1332 keV của Co60 và xây dựng đường cong hiê ̣u suất ghi ứng với đỉnh hấp thu ̣ toàn phần tương ứng với cấu hình đo của mẫu chuẩn Tiến hành đánh giá độ chính xác của đường cong hiệu suất ghi và tiến hành thử nghiê ̣m phân tích hoa ̣t đô ̣ phóng xa ̣ riêng của mô ̣t số mẫu thực vật
Luận văn với tên go ̣i “Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của các nguyên tố phóng xạ trong
mẫu thực vật bằng phương pháp phổ gamma ” dài 66 trang gồm 14 hình vẽ, 14 bảng biểu và
16 tài liệu tham khảo
Ngoài phần mở đầu và kết luận, Luận văn chia thành ba chương:
Chương 1 Tính chất phóng xạ của mẫu thực vật
Chương 2 Xác định hoạt độ phóng xạ theo phương pháp phổ Gamma
Chương 3 Kết quả thực nghiệm và thảo luận
Reference
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt
[1] Ngô Quang Huy, Cơ sở vật lý hạt nhân, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
[2] Bùi Văn Loát (2009), Địa vật lý hạt nhân, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội
[3] Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, Nhà xuất bản
Đại học Quốc gia Hà Nội
[4] Bùi Văn Loát (2009), Xử lý số liệu thực nghiệm hạt nhân, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia
Thành Phố Hồ Chí Minh
Tài liệu tiếng anh
Trang 3[5].Abu-Khadra SA, Eissa HS (2008), “Natural radionuclides in different plants, together with
their corresponding soils in Egypt at Inshas region and the area nearby, IX radiation
physics & protection conference”, National Network of Radiation Physics-Egyptian
Atomic Energy Authority: Nasr city - Cairo
[6] Al-Masri, M.S., H Mukallati, A Al-Hamwil, H Khalili, M Hassan, H Assaf, Y Amin
and A Nashawati (2004), “Natural radionuclides in Syrian diet and their daily intake”,
J.dionalytical and nuclear Chemistry, 260(2): 405-412
[7] 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
[8] Chibowski, S (2000), “Studies of radioactive contamination and heavy metals contents in
vegetables and fruits”, J Envir Study, 9(4):249-253
[9] Kessaratikoon, P and Awaekechi, S (2008), “Natural radioactivity measurement in soil
samples collected from municipal area of Hat Yai district in Songkhla province,
Thailand”, KMITL Sci, J., Vol 8
[10] K.N Mukhin (1987), “Physics of atomic nucleus”, 59
[11] Lalit, B.Y and T.V Ramachandran ( 1985), “Natural radioactivity in Indian tea”, J Rad
and Envir, Biophysics 24(1):75-79
[12] Nasim-Akhtar and M Tufail (2007), “Natural radioactivity intake into wheat grown on
fertilized farms in twodistrict of Pakistan”, Radiation Protection Dosimetry,
123(1):103-111
[13] ORTEC – MAESTRO – 32, ORTEC part No.777800
[14] Guivarch, A., P Hinsinger and S Staunton (1999), “Root uptake and distribution of
radiocaesium from contaminated soils and the enhancement of Cs adsorption in the
rhizosphere”, J Plant and Soil, 211(1): 131-138
[15] Santos, E., E.D.C Lauria, E.C.S Amaral and E.R.Rochedo (2002), “Daily ingestion of
Th232, U238, Ra228 and Pb210 in vegetables by inhabitants of Riode Janeiro city”, J
Envir Radiocat, 62(1):75:86
[16] Winkelmann, G., N Romanov, P Goloshopov, P.Gesewasky, S Mundisl, H Buchrodu,
M C.Brummer and W Burkat (1998), “Measurement of radioactivity in environment
samples from the southern urals”, J Rad and Envir, Biophysics 37(1): 57-61