Luận án tiến sĩ vật lý: Xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình đánh giá liều chiếu xạ tại mỏ đất hiếm và sa khoáng

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. MỤC LỤC

1.1. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

1.2. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1.3. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1.4. MỞ ĐẦU

1.5. TỔNG QUAN PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐẤT HIẾM VÀ SA KHOÁNG

1.5.1. Một số khái niệm về phóng xạ. Quy luật phân rã phóng xạ

1.5.2. Một số đại lượng và đơn vị đo sử dụng trong an toàn bức xạ

1.5.3. Liều hấp thụ và suất liều hấp thụ. Liều tương đương và suất liều tương đương

1.5.4. Liều hiệu dụng và suất liều hiệu dụng

1.5.5. Các nhân phóng xạ tự nhiên trên bề mặt Trái Đất

1.5.6. Các nhân phóng xạ thuộc chuỗi phóng xạ

1.5.7. Các nhân phóng xạ nguyên thủy không thuộc chuỗi phóng xạ

1.5.8. Các nhân phóng xạ tự nhiên có nguồn gốc từ vũ trụ

1.5.9. Phông phóng xạ tự nhiên

1.5.10. Hiện trạng phóng xạ môi trường trên thế giới

1.5.11. Nền phông phóng xạ môi trường tự nhiên ở Việt Nam. Tình hình thăm dò, khai thác và chế biến quặng đất hiếm và sa khoáng

1.5.11.1. Trên thế giới

1.5.11.2. Tại Việt Nam

1.5.12. Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất – khoáng sản khu mỏ đất hiếm Mường Hum

1.5.13. Đặc điểm địa lý tự nhiên, địa chất - khoáng sản mỏ sa khoáng monazite Bản Gié

1.5.14. Những vấn đề tồn tại trong nghiên cứu phóng xạ môi trường tại các mỏ khoáng sản của nước ta

1.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM VÀ XÂY DỰNG DỮ LIỆU PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG

1.6.1. Hệ phương pháp nghiên cứu

1.6.2. Cơ chế phát tán khí phóng xạ đến môi trường thân quặng chứa NORM

1.6.3. Cơ chế phát tán bức xạ gamma đến môi trường từ thân quặng chứa NORM

1.6.4. Lấy mẫu và đo suất liều tại hiện trường

1.6.5. Phương pháp detector vết hạt nhân đo nồng độ radon và thoron

1.6.6. Xử lý mẫu và đo nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ trong phòng thí nghiệm

1.6.7. Chương trình đảm bảo và kiểm soát chất lượng (QA/QC) của phép đo phóng xạ gamma

1.6.8. Xác định nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ theo phương pháp phổ gamma. Chọn vạch gamma đặc trưng xác định hoạt độ phóng xạ

1.6.9. Xác định nồng độ hoạt độ của 238U cân bằng và không cân bằng

1.6.10. Xây dựng đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối

1.6.11. Xác định nồng độ radon trong không khí ở khu vực xung quanh tụ khoáng

1.6.12. Phương pháp phân tích tài liệu

1.6.13. Tính suất liều gamma hấp thụ ở khoảng cách 1 m cách mặt đất

1.6.14. Tính liều hiệu dụng gamma chiếu ngoài trung bình năm (AGED)

1.6.15. Tính liệu hiệu dụng chiếu trong qua đường tiêu hóa (Ein)

1.6.16. Tính liều hiệu dụng trung bình năm do hít thở radon qua đường hô hấp. Hoạt độ tương đương Rađi

1.6.17. Chỉ số nguy hiểm chiếu ngoài và chiếu trong

1.6.18. Nguy cơ ung thư trong khoảng thời gian sống của cộng đồng cư dân. Phương pháp xác định biến đổi liều bức xạ sau khi có hoạt động khoáng sản tại khu vực nghiên cứu

1.6.19. Xây dựng cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường tại các mỏ khoáng sản chứa NORM. Nguyên tắc xây dựng cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường

1.6.20. Quy trình phát triển phần mềm

1.6.21. Lựa chọn ngôn ngữ lập trình

1.6.22. Tiêu chuẩn cho cơ sở dữ liệu phóng xạ môi trường

1.6.23. Hiệu chỉnh kết quả đo và đánh giá sai số kết quả phân tích

1.6.24. Đánh giá sai số

1.6.25. Hiệu chỉnh sự sai khác giữa khối lượng mẫu chuẩn và mẫu phân tích. Công thức truyền sai số

1.6.26. Các nguồn gây ra sai số

1.6.27. Mô hình địa môi trường nghiên cứu cơ chế phát tán phóng xạ tới môi trường

1.6.28. Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ môi trường tại mỏ đất hiếm Mường Hum

1.6.29. Đánh giá sự phát tán các nhân phóng xạ ra môi trường

1.6.30. Kết quả đánh giá liều bức xạ tại tụ khoáng đất hiếm

1.6.31. Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ môi trường tại mỏ sa khoáng monazite Bản Gié

1.6.32. Đánh giá sự phát tán các nhân phóng xạ ra môi trường

1.6.33. Đánh giá mức liều chiếu xạ tại khu vực mỏ monazite Bản Gié

1.6.34. Điều tra xã hội học, tình hình sức khỏe dân chúng sinh sống trong và lân cận khu mỏ khoáng sản chứa phóng xạ

1.6.35. Xử lý tổng hợp kết quả điều tra xã hội học tại khu vực nghiên cứu

1.6.36. Đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ đối với sức khỏe dân chúng trong khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum

2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Luận án tiến sĩ vật lý tập trung vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình đánh giá liều chiếu xạ tại các mỏ đất hiếm và sa khoáng. Mục tiêu chính là nghiên cứu cơ chế phát tán phóng xạ, đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Luận án cũng nhằm chuẩn hóa dữ liệu quan trắc phóng xạ, giúp quản lý hiệu quả các hoạt động khai thác khoáng sản chứa NORM.

1.1. Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Các nhân phóng xạ tự nhiên như 238U, 232Th, và 40K có trong lớp vỏ Trái Đất góp phần vào liều bức xạ gamma tự nhiên. Hoạt động khai thác khoáng sản chứa NORM làm tăng nguy cơ phát tán phóng xạ, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. Việc đánh giá liều chiếu xạ và xây dựng cơ sở dữ liệu là cần thiết để giảm thiểu rủi ro.

1.2. Mục tiêu cụ thể

Luận án nhằm: (1) Nghiên cứu cơ chế phát tán phóng xạ; (2) Xây dựng cơ sở dữ liệu quan trắc phóng xạ; (3) Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ đến môi trường và sức khỏe cộng đồng tại các khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum và mỏ sa khoáng monazite Bản Gié.

II. Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng các phương pháp hiện đại để thu thập và phân tích dữ liệu phóng xạ. Các thiết bị như máy đo RAD-7, detector vết hạt nhân CR39, và phổ kế gamma được sử dụng để đo nồng độ khí phóng xạ và suất liều gamma. Quy trình lấy mẫu và phân tích được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu.

2.1. Thu thập và xử lý dữ liệu

Các mẫu đất, quặng, nước, và lương thực được thu thập tại hiện trường. Phương pháp phổ kế gamma được sử dụng để xác định nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ như 226Ra, 232Th, và 40K. Dữ liệu được hiệu chỉnh và đánh giá sai số để đảm bảo độ chính xác.

2.2. Đánh giá liều chiếu xạ

Các mô hình toán học được phát triển để tính toán liều chiếu xạ, bao gồm liều hiệu dụng chiếu ngoài và chiếu trong. Phương pháp đánh giá nguy cơ ung thư và chỉ số nguy hiểm được áp dụng để đánh giá tác động của phóng xạ đến sức khỏe cộng đồng.

III. Kết quả và thảo luận

Luận án đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu phóng xạ và mô hình đánh giá liều chiếu xạ tại các khu vực nghiên cứu. Kết quả cho thấy sự gia tăng đáng kể liều chiếu xạ tại các khu vực khai thác khoáng sản chứa NORM. Các giải pháp giảm thiểu tác động phóng xạ đã được đề xuất.

3.1. Cơ sở dữ liệu phóng xạ

Cơ sở dữ liệu bao gồm các thông số về nồng độ hoạt độ phóng xạ, suất liều gamma, và nồng độ khí radon. Dữ liệu được chuẩn hóa và lưu trữ trong hệ thống quản lý, hỗ trợ công tác đánh giá và quản lý môi trường.

3.2. Đánh giá tác động môi trường

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng hoạt động khai thác khoáng sản làm tăng đáng kể liều chiếu xạ tại các khu vực nghiên cứu. Các giải pháp như kiểm soát bụi phóng xạ và quản lý chất thải đã được đề xuất để giảm thiểu tác động.

IV. Kết luận và kiến nghị

Luận án đã đóng góp quan trọng vào việc đánh giá liều chiếu xạ và quản lý phóng xạ môi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản chứa NORM. Các kiến nghị bao gồm việc áp dụng rộng rãi mô hình đánh giá và tăng cường công tác quan trắc phóng xạ.

4.1. Đóng góp của luận án

Luận án cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh giá và quản lý phóng xạ môi trường. Các kết quả nghiên cứu có thể áp dụng trong thực tiễn để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

4.2. Kiến nghị

Cần tăng cường công tác quan trắc phóng xạ tại các khu vực khai thác khoáng sản. Các giải pháp giảm thiểu tác động phóng xạ cần được áp dụng đồng bộ và hiệu quả.

Luận án tiến sĩ vật lý: Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình đánh giá liều chiếu xạ tại các khu vực mỏ đất hiếm và sa khoáng