Luận Văn Thạc Sĩ: Xây Dựng Bản Đồ Phóng Xạ Quận 3 TPHCM Bằng Phân Tích Phổ Gamma Và GIS

LỜI CÁM ƠN

TÓM TẮT LUẬN VĂN

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN

MỤC LỤC

TỔNG QUAN

1. CHƯƠNG I: MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1. Nguyên tử, hạt nhân và các tia bức xạ

1.2. Các loại phân rã phóng xạ:

1.3. Quy luật phân rã phóng xạ

1.4. Phương trình cân bằng phóng xạ

1.5. Phân rã phóng xạ đơn.Hoạt độ phóng xạ

1.6. Hoạt độ phóng xạ riêng

1.7. Thời gian sống hiệu dụng

1.8. Phân rã phóng xạ hợp phần (n1 n2  n3)

1.9. Không cân bằng phóng xạ

1.10. Cân bằng hóng xạ thế kỷ

1.11. Cân bằng phóng xạ chuyển tiếp

1.12. Phương trình phân rã phóng xạ Bateman.4 Phân rã phóng xạ phức

1.13. Các đơn vị đo lường bức xạ

1.14. Hoạt độ phóng xạ

1.15. Liều hấp thụ D

1.16. Liều tương đương.5 Liều hiệu dụng tương đương

1.17. Thiết bị ghi đo bức xạ

2. CHƯƠNG II: CÁC NGUỒN PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN TẠO

2.1. Lịch sử về phóng xạ tự nhiên và phóng xạ nhân tạo

2.2. Nguồn gốc phóng xạ môi trường

2.3. Nguồn phóng xạ tự nhiên

2.4. Các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ [2]

2.5. Các đồng vị phóng xạ nguyên thủy

2.6. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên trong các môi trường

2.7. Nguồn phóng xạ nhân tạo

2.8. Vũ khí hạt nhân. Điện hạt nhân. Tai nạn hạt nhân

2.9. Y học hạt nhân

2.10. Phông phóng xạ môi trường

3. CHƯƠNG III: NGUYÊN TẮC PHỔ BỨC XẠ GAMMA.Tương tác của bức xạ gamma với vật chất

3.1. Hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng Compton. Hiệu ứng tạo cặp

3.2. Cấu trúc phổ gamma

3.3. Vai trò của bức xạ gamma

3.4. Phương pháp phân tích phổ gamma

3.5. Nguồn bức xạ gamma

3.6. Đặc tính phổ bức xạ gamma của bức xạ môi trường. Các chuổi phóng xạ tự nhiên tiêu biểu có trong đất đá

3.7. Chuổi phóng xạ U-238

3.8. Chuổi phóng xạ U-235

3.9. Chuỗi phóng xạ Th-232

3.10. Nguyên tố phóng xạ tự nhiên và nhân tạo trong đất đá

3.11. Đồng vị phóng xạ K-40

3.12. Đồng vị phóng xạ Cs137

4. CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÔNG PHÓNG XẠ MÔI TRƯỜNG

4.1. Phương pháp xạ hình đường bộ

4.2. Thu thập và xử lý mẫu. Xử lý số liệu

4.3. Phương pháp đo hoạt độ phóng xạ: nghiên cứu phổ gamma bằng hệ phổ kế gamma phông thấp với detector bán dẫn. Hệ phổ kế gamma phông thấp HPGe

4.4. Nguyên lý ghi nhận bức xạ

4.5. Hệ phổ kế gamma phông thấp HPGe và các đặc trưng

4.6. Quy trình phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

4.7. Thu thập mẫu

4.8. Xác định hoạt độ phóng xạ của mẫu môi trường

4.9. Phương pháp tuyệt đối

4.10. Phương pháp tương đối

4.11. Tính trung bình các giá trị có trọng số

4.12. Các đại lượng vật lý đánh giá mức nguy hiểm phóng xạ

4.13. Suất liều hấp thụ

4.14. Liều hiệu dụng hàng năm

4.15. Chỉ số nguy hiểm bức xạ

5. CHƯƠNG V: HỆ THỐNG BẢN ĐỒ THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS

5.1. Thành phần và dữ liệu của GIS

5.2. Chức năng của GIS

5.3. Quản lý dữ liệu:

5.4. Phân tích dữ liệu:

5.5. Phần mềm sử dụng cho GIS

5.6. Các đặc điểm của hệ thống bản đồ Quận 3 – TPHCM của Trung tâm ứng dụng thông tin địa lý

6. CHƯƠNG VI: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN

6.1. Nguyên tắc xây dựng bản đồ

6.2. Bản đồ phông phóng xạ

6.3. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường

6.4. Trên thế giới:

6.5. Trong nước và trên địa bàn Thành phố HCM

7. CHƯƠNG VII: TIẾN HÀNH ĐO ĐẠC THỰC TẾ TẠI QUẬN 3, THU THẬP SỐ LIỆU, XỬ LÝ MẪU, PHÂN TÍCH DỮ LIỆU

7.1. Đặc điểm của Quận 3 -TPHCM

7.2. Vị trí địa lý

7.3. Đặc điểm kinh tế, văn hóa xã hội

7.4. Cơ sở hạ tầng:

7.5. Phát triển kinh tế:

7.6. Giáo dục – đào tạo:

7.7. Thể dục Thể Thao:

7.8. Chăm lo đời sống:

7.9. Xạ trình suất liều bức xạ gamma

7.10. Mô tả khu vực khảo sát và thu thập số liệu cho bản đồ suất liều.2 Ghi số đo suất liều phóng xạbằng máy Inspector:

7.11. Số liệu xạ trình:

7.12. Phần mềm sử dụng GvSIG

7.13. Phần thông tin địa lý của bản đồ Quận 3

7.14. Nhập số liệu suất liều phóng xạ. Nội suy và vẽ bản đồ suất liều

7.15. Xác định hoạt độ phóng xạ:

7.16. Các bước thực hiện lấy mẫu hiện trường:

7.17. Gia công mẫu:

8. CHƯƠNG VIII: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ ĐO ĐẠC

8.1. Kết quả xạ trình suất liều bức xạ gamma đo được tại Quận 3. Hoạt độ của các đồng vị phóng xạ tự nhiên trong các mẫu đất

8.2. Chuẩn phóng xạ.Kết quả hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong các mẫu đất. Kết quả tính toán về suất liều hấp thụ, liều hiệu dụng hàng năm và chỉ số nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài và hoạt độ phóng xạ của nguyên tố phóng xạ nhân tạo 137 Cs

9. CHƯƠNG IX. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

9.1. Nội dung đã thực hiện

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu và mục tiêu

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc xây dựng bản đồ phóng xạ môi trường tại Quận 3 TPHCM bằng phương pháp phân tích phổ gamma và hệ thống thông tin địa lý (GIS). Mục tiêu chính là đánh giá mức độ phóng xạ tự nhiên và nhân tạo, từ đó cung cấp dữ liệu cơ sở cho việc xây dựng trạm quan trắc phóng xạ địa phương. Nghiên cứu này là bước đầu tiên trong việc hình thành bản đồ phóng xạ tổng thể tại TPHCM, hỗ trợ công tác quản lý và quy hoạch môi trường.

1.1. Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết về phân tích phổ gamma và ứng dụng GIS trong việc xây dựng bản đồ. Phương pháp phân tích phổ gamma cho phép đo trực tiếp các tia gamma từ các đồng vị phóng xạ trong mẫu đất mà không cần tách chúng khỏi chất nền. GIS được sử dụng để quản lý, phân tích và hiển thị dữ liệu phóng xạ trên bản đồ.

1.2. Tình hình nghiên cứu

Trên thế giới, nhiều quốc gia đã xây dựng bản đồ phóng xạ toàn quốc. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về phóng xạ môi trường còn hạn chế, đặc biệt là tại TPHCM. Nghiên cứu này là một trong những nỗ lực đầu tiên để đánh giá mức phóng xạ tại một quận cụ thể, làm cơ sở cho các nghiên cứu mở rộng trong tương lai.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích phổ gamma với hệ phổ kế gamma phông thấp để đo hoạt độ phóng xạ của các đồng vị tự nhiên (U-238, Th-232, K-40) và nhân tạo (Cs-137) trong mẫu đất. Dữ liệu được tích hợp vào GIS để xây dựng bản đồ phóng xạ. Quá trình nghiên cứu bao gồm thu thập mẫu, đo đạc hiện trường, phân tích trong phòng thí nghiệm và xử lý dữ liệu.

2.1. Thu thập và xử lý mẫu

30 mẫu đất được thu thập từ 14 phường tại Quận 3 TPHCM. Các mẫu được phân tích bằng hệ phổ kế gamma phông thấp để xác định hoạt độ phóng xạ. Kết quả cho thấy hoạt độ trung bình của U-238, Th-232 và K-40 lần lượt là 26.02 Bq/kg, 20.73 Bq/kg và 98.82 Bq/kg.

2.2. Đo đạc hiện trường

Suất liều gamma được đo tại 300 điểm trên địa bàn Quận 3. Kết quả cho thấy giá trị suất liều trung bình là 0.13 µSv/h, trong đó 0.15 µSv/h là giá trị phổ biến nhất. Các giá trị này đều thấp hơn mức an toàn theo tiêu chuẩn ICRP.

III. Kết quả và đánh giá

Kết quả nghiên cứu cho thấy mức phóng xạ tại Quận 3 TPHCM nằm trong giới hạn an toàn, không gây ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe con người và môi trường. Bản đồ phóng xạ được xây dựng từ dữ liệu thu thập và phân tích, cung cấp cái nhìn tổng quan về phân bố phóng xạ trong khu vực.

3.1. Phân tích dữ liệu

Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm GIS như GvSIG và MapInfo để tạo bản đồ phân bố suất liều gamma và hoạt độ phóng xạ. Kết quả cho thấy không có điểm dị thường phóng xạ nào được phát hiện tại Quận 3.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này là cơ sở quan trọng cho việc xây dựng trạm quan trắc phóng xạ tại TPHCM. Bản đồ phóng xạ giúp các nhà quản lý đánh giá hiện trạng phóng xạ và đưa ra các chính sách quản lý phù hợp.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã hoàn thành mục tiêu xây dựng bản đồ phóng xạ tại Quận 3 TPHCM bằng phương pháp phân tích phổ gamma và GIS. Kết quả cho thấy mức phóng xạ trong khu vực nằm trong giới hạn an toàn. Nghiên cứu này là bước đầu tiên trong việc hình thành bản đồ phóng xạ tổng thể tại TPHCM, hỗ trợ công tác quản lý và quy hoạch môi trường.

4.1. Hướng phát triển

Cần mở rộng nghiên cứu sang các quận khác tại TPHCM để xây dựng bản đồ phóng xạ toàn thành phố. Việc kết hợp GIS và phân tích phổ gamma nên được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu tương tự.

4.2. Kiến nghị

Các cơ quan quản lý nên sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý phóng xạ hiệu quả. Đồng thời, cần đầu tư thêm vào hệ thống quan trắc phóng xạ tự động để theo dõi liên tục mức phóng xạ môi trường.

Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý Kỹ Thuật: Xây Dựng Bản Đồ Phóng Xạ Môi Trường Tại Quận 3 TPHCM Ứng Dụng Phương Pháp Phân Tích Phổ Gamma Phông Thấp Và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý GIS