Trường đhkhtn đhqghn luận văn thạc sĩ

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu Trường đhkhtn đhqghn luận văn thạc sĩ, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh vực .

• Tác giả: Hoàng Thị Hà
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoáng vật học và Địa hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu địa hóa phóng xạ U, Th, K tại Phú Thọ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K
• 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 1.3. Giới thiệu khái quát khu vực nghiên cứu
• 1.4. Đặc điểm tự nhiên
• 1.5. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.6. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
• 1.7. Các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường phóng xạ khu vực nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp tổng hợp, kế thừa tài liệu
• 2.2. Phương pháp đo phổ gamma
• 2.3. Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu
• 2.4. Phương pháp xử lý tài liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trường địa chất khu vực nghiên cứu
• 3.2. Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất. Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo không gian
• 3.3. Mặt cắt tuyến 55
• 3.4. Mặt cắt tuyến 51
• 3.5. Mặt cắt tuyến 47
• 3.6. Mặt cắt tuyến 13a
• 3.7. Mặt cắt tuyến 9a
• 3.8. Mặt cắt tuyến 5a
• 3.9. Mặt cắt tuyến 4
• 3.10. Mặt cắt tuyến 6a
• 3.11. Mặt cắt tuyến 8a
• 3.12. Mặt cắt tuyến 12
• 3.13. Mặt cắt tuyến 48
• 3.14. Mặt cắt tuyến 56
• 3.15. Đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K
• 3.16. Hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trong môi trường nước
• 3.17. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong đất
• 3.18. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các cây lương thực
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu địa hóa phóng xạ U Th K tại Phú Thọ

Nghiên cứu địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K tại Phú Thọ là một lĩnh vực quan trọng trong việc đánh giá ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Khu vực Phú Thọ, đặc biệt là xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, nổi bật với sự hiện diện của các quặng chứa phóng xạ. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự phân bố của các nguyên tố phóng xạ mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc quản lý và bảo vệ môi trường.

1.1. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên tại Phú Thọ

Khu vực Phú Thọ có sự hiện diện của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên như U, Th, K. Các nguyên tố này tồn tại trong các quặng và có thể phát tán ra môi trường xung quanh. Nghiên cứu cho thấy hàm lượng phóng xạ trong đất, nước và thực vật có sự biến đổi lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

1.2. Tình hình nghiên cứu địa hóa phóng xạ tại Việt Nam

Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về môi trường phóng xạ, đặc biệt là trong các khu vực có mỏ phóng xạ. Các nghiên cứu này giúp xác định mức độ ô nhiễm và tác động của phóng xạ đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn để có cái nhìn toàn diện về vấn đề này.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu địa hóa phóng xạ

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc đánh giá chính xác mức độ phóng xạ và tác động của nó. Các yếu tố như sự biến đổi khí hậu, hoạt động khai thác khoáng sản và sự phát triển đô thị có thể làm gia tăng mức độ phóng xạ trong môi trường.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường phóng xạ

Các yếu tố như địa chất, khí hậu và hoạt động con người đều có thể ảnh hưởng đến mức độ phóng xạ trong môi trường. Việc khai thác khoáng sản có thể làm gia tăng sự phát tán của các nguyên tố phóng xạ ra môi trường xung quanh.

2.2. Tác động của phóng xạ đến sức khỏe con người

Phóng xạ tự nhiên có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, bao gồm nguy cơ mắc các bệnh ung thư và các vấn đề sức khỏe khác. Việc nghiên cứu và đánh giá tác động này là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp nghiên cứu địa hóa phóng xạ hiệu quả

Để nghiên cứu địa hóa phóng xạ, các phương pháp hiện đại như đo phổ gamma, phân tích mẫu đất và nước được áp dụng. Những phương pháp này giúp xác định chính xác hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong môi trường.

3.1. Phương pháp đo phổ gamma

Phương pháp đo phổ gamma là một trong những kỹ thuật chính để xác định hàm lượng phóng xạ trong môi trường. Kỹ thuật này cho phép phát hiện và phân tích các đồng vị phóng xạ một cách chính xác.

3.2. Phương pháp phân tích mẫu đất và nước

Phân tích mẫu đất và nước giúp xác định hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K. Các mẫu được thu thập từ nhiều vị trí khác nhau để đảm bảo tính đại diện và chính xác của kết quả.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng phóng xạ U, Th, K trong khu vực nghiên cứu có sự biến đổi lớn. Những thông tin này có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

4.1. Đặc điểm hàm lượng phóng xạ trong đất và nước

Hàm lượng phóng xạ trong đất và nước tại khu vực Đông Cửu cho thấy sự hiện diện của các nguyên tố phóng xạ ở mức độ cao. Điều này cần được theo dõi và quản lý để đảm bảo an toàn cho cộng đồng.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong quản lý môi trường

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc xây dựng các chính sách quản lý môi trường, nhằm giảm thiểu tác động của phóng xạ đến sức khỏe con người và bảo vệ hệ sinh thái.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu địa hóa phóng xạ U, Th, K tại Phú Thọ mở ra nhiều cơ hội cho các nghiên cứu tiếp theo. Việc hiểu rõ hơn về sự phân bố và tác động của các nguyên tố phóng xạ sẽ giúp nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu địa hóa phóng xạ

Nghiên cứu địa hóa phóng xạ không chỉ giúp hiểu rõ hơn về môi trường mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện để có cái nhìn toàn diện hơn.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến phóng xạ và phát triển các phương pháp mới để đánh giá chính xác hơn về mức độ phóng xạ trong môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Môi trường phóng xạ tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Tại khu vực xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ, các thân pegmatit chứa nguyên tố phóng xạ U (Urani), Th (Thori) và K (Kali) có cường độ phóng xạ dao động từ 50 đến 2500 μR/h, nằm gần hoặc trên bề mặt, dễ dàng phát tán vào môi trường xung quanh qua quá trình phong hóa và xói mòn. Khu vực nghiên cứu có diện tích khoảng 2 km², tập trung tại bản Dấu Cỏ, với địa hình phức tạp, khí hậu chia thành mùa mưa và mùa khô rõ rệt, ảnh hưởng đến sự phát tán các nguyên tố phóng xạ. Mục tiêu nghiên cứu nhằm khảo sát đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của chúng đến môi trường nước, đất và thực vật trong khu vực. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, với các số liệu đo đạc thực địa và phân tích mẫu thu thập từ năm 2015. Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ công tác quản lý môi trường, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội bền vững, đồng thời cảnh báo mức độ ô nhiễm phóng xạ tự nhiên tại khu vực có mỏ phóng xạ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về địa hóa phóng xạ tự nhiên, trong đó tập trung vào ba họ phóng xạ chính: họ urani (U238, U234), họ thori (Th232) và họ actini (U235). Các nguyên tố phóng xạ này phát xạ tia gamma đặc trưng, có thể đo phổ gamma để xác định hàm lượng trong môi trường đất, nước và thực vật. Khái niệm về sự phân bố và biến đổi địa hóa của U, Th, K trong các thành tạo địa chất magma axit, biến chất và trầm tích được áp dụng để giải thích sự phân bố phóng xạ. Mô hình phân tích phổ gamma đa kênh và phương pháp tính toán suất liều hiệu dụng dựa trên tiêu chuẩn bức xạ Liên Bang Nga – NRB được sử dụng để đánh giá mức độ phóng xạ và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu đo phổ gamma tại 12 tuyến đo với khoảng cách 20m/điểm, tổng cộng hàng trăm điểm đo; 22 mẫu nước, 17 mẫu đất và 15 mẫu thực vật được thu thập tại các vị trí có thân pegmatit và khu vực lân cận. Phương pháp chọn mẫu theo phương pháp chọn mẫu có chủ đích, tập trung vào các vị trí có khả năng phát tán phóng xạ cao. Phân tích mẫu sử dụng thiết bị phổ kế gamma phân giải cao của hãng CANBERRA (Canada) và thiết bị UMΦ-2000 theo tiêu chuẩn ISO. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2015, bao gồm giai đoạn thu thập mẫu, phân tích và xử lý dữ liệu bằng phần mềm GIS để xây dựng bản đồ phân bố phóng xạ và mặt cắt địa chất môi trường. Các công thức tính toán suất liều hiệu dụng và hoạt độ phóng xạ được áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm và nguy cơ phóng xạ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân bố hàm lượng phóng xạ theo thành tạo địa chất:

   • Hàm lượng kali trung bình cao nhất thuộc phức hệ Bảo Hà (1,895%), thấp nhất ở hệ tầng Suối Làng (1,202%).
   • Hàm lượng urani cao nhất trong hệ tầng Suối Chiềng (trung bình 22,643 ppm), tiếp theo là phức hệ Bảo Hà (22,167 ppm) và hệ tầng Suối Làng (18,822 ppm).
   • Hàm lượng thori cao nhất cũng thuộc hệ tầng Suối Chiềng (trung bình 77,126 ppm), kế đến là phức hệ Bảo Hà (72,45 ppm) và hệ tầng Suối Làng (61,01 ppm).
   • Tỷ số Th/U > 3 cho thấy bản chất phóng xạ chủ yếu là thori.

2. Biến đổi không gian hàm lượng U, Th, K trên các mặt cắt tuyến đo phổ gamma:

   • Các tuyến đo (T.55, T.51, T.47, T.13a, T.9a, T.5a, T.4, T.6a, T.8a, T.12, T.48, T.56) đều cho thấy sự tăng cao đột biến hàm lượng U và Th tại các vị trí có thân pegmatit, với giá trị thori lên đến 315,48 ppm và urani lên đến 93,294 ppm.
   • Hàm lượng kali biến động từ 0,002% đến 5,39%, tăng cao khi chuyển từ hệ tầng Suối Làng sang hệ tầng Suối Chiềng.
   • Mối tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng urani và thori với hệ số R = 0,86.

3. Hàm lượng phóng xạ trong môi trường nước:

   • Tổng hoạt độ α, β trong mẫu nước dao động từ 0,012 đến 0,170 Bq/l, radon từ 0,132 đến 1,095 Bq/m³, đều nằm trong giới hạn cho phép theo TCVN 5945-1995.
   • Một số mẫu nước có hàm lượng radon cao hơn mức trung bình, phản ánh sự ảnh hưởng của các thân pegmatit chứa phóng xạ đến nguồn nước sinh hoạt.

4. Ảnh hưởng đến đất và thực vật:

   • Hàm lượng U, Th, K trong mẫu đất và thực vật (lúa, sắn) cho thấy sự tích tụ phóng xạ, đặc biệt tại các khu vực gần thân pegmatit.
   • Suất liều hiệu dụng tính toán từ mẫu thực vật cho thấy mức độ phóng xạ có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người dân nếu sử dụng lâu dài.

Thảo luận kết quả

Sự phân bố phóng xạ tập trung chủ yếu tại các thân pegmatit và các thành tạo địa chất có cường độ phóng xạ cao, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về mỏ phóng xạ tại miền Bắc Việt Nam. Hàm lượng thori vượt trội so với urani phản ánh đặc điểm địa hóa của khu vực, đồng thời tỷ số Th/U > 3 cho thấy nguồn phóng xạ chủ yếu từ họ thori. Sự biến đổi không gian của các nguyên tố phóng xạ được minh họa rõ qua các mặt cắt tuyến đo phổ gamma, có thể trình bày bằng biểu đồ đường thể hiện sự tăng giảm hàm lượng theo vị trí địa lý. Mức độ phóng xạ trong nước sinh hoạt tuy nằm trong giới hạn cho phép nhưng có xu hướng tăng tại các điểm gần thân pegmatit, cảnh báo nguy cơ tích tụ phóng xạ qua con đường tiêu hóa. So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, kết quả phù hợp với các khu vực có mỏ phóng xạ tự nhiên, đồng thời nhấn mạnh vai trò của địa hình, khí hậu và hoạt động con người trong việc phát tán phóng xạ. Việc trồng trọt trên các thân pegmatit làm tăng nguy cơ phóng xạ tích tụ trong thực phẩm, ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng bản đồ cảnh báo phóng xạ chi tiết:

   • Sử dụng dữ liệu đo phổ gamma và phân tích mẫu để lập bản đồ phân vùng phóng xạ chi tiết, phục vụ công tác quy hoạch và quản lý môi trường.
   • Thời gian thực hiện: 1 năm; Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Thọ phối hợp với các viện nghiên cứu.

2. Kiểm soát và giám sát nguồn nước sinh hoạt:

   • Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ hàm lượng phóng xạ trong nước sinh hoạt tại các khu dân cư gần mỏ phóng xạ.
   • Thời gian thực hiện: liên tục hàng năm; Chủ thể: Trung tâm Y tế dự phòng và các cơ quan quản lý môi trường.

3. Hướng dẫn canh tác an toàn:

   • Tuyên truyền, hướng dẫn người dân không trồng trọt trực tiếp trên các thân pegmatit chứa phóng xạ cao để giảm thiểu tích tụ phóng xạ trong thực phẩm.
   • Thời gian thực hiện: 6 tháng; Chủ thể: UBND xã Đông Cửu phối hợp với ngành nông nghiệp.

4. Quản lý khai thác khoáng sản:

   • Ban hành quy định nghiêm ngặt về khai thác khoáng sản tại khu vực có mỏ phóng xạ, đảm bảo an toàn phóng xạ và vệ sinh môi trường.
   • Thời gian thực hiện: 1 năm; Chủ thể: Sở Công Thương và Sở Tài nguyên và Môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý môi trường và tài nguyên:

   • Sử dụng dữ liệu để xây dựng chính sách quản lý, giám sát và quy hoạch phát triển bền vững tại các khu vực có mỏ phóng xạ.

2. Các nhà nghiên cứu địa chất và địa hóa học:

   • Tham khảo phương pháp đo phổ gamma và phân tích địa hóa phóng xạ, áp dụng cho các nghiên cứu tương tự ở các vùng khác.

3. Ngành y tế công cộng và phòng chống bức xạ:

   • Đánh giá nguy cơ phóng xạ đối với sức khỏe cộng đồng, xây dựng các chương trình giám sát và phòng ngừa.

4. Người dân và cộng đồng địa phương:

   • Nắm bắt thông tin về mức độ phóng xạ trong môi trường sống, từ đó có biện pháp phòng tránh và bảo vệ sức khỏe.

Câu hỏi thường gặp

1. Phóng xạ tự nhiên có ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe con người?
   Phóng xạ tự nhiên, đặc biệt từ các nguyên tố U, Th và K, có thể gây hại nếu tiếp xúc lâu dài với liều lượng cao, dẫn đến các bệnh về hô hấp, tiêu hóa và thậm chí ung thư. Ví dụ, radon trong không khí là nguyên nhân hàng đầu gây ung thư phổi.

2. Tại sao hàm lượng thori lại cao hơn urani trong khu vực nghiên cứu?
   Do đặc điểm địa chất của khu vực, các đá thuộc hệ tầng Suối Chiềng và phức hệ Bảo Hà chứa nhiều khoáng vật thori hơn, dẫn đến tỷ số Th/U > 3, phản ánh bản chất phóng xạ chủ yếu là thori.

3. Phương pháp đo phổ gamma có ưu điểm gì?
   Phương pháp này cho phép xác định nhanh, chính xác hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong đất, đá và thực vật, giúp xây dựng bản đồ phân bố phóng xạ chi tiết phục vụ quản lý môi trường.

4. Người dân có thể làm gì để giảm thiểu ảnh hưởng phóng xạ?
   Tránh trồng trọt và sử dụng nước sinh hoạt trực tiếp từ các khu vực có thân pegmatit chứa phóng xạ cao, đồng thời áp dụng các biện pháp bảo hộ khi tiếp xúc với đất đá phóng xạ.

5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho các khu vực khác không?
   Có thể áp dụng phương pháp và mô hình nghiên cứu cho các khu vực có đặc điểm địa chất tương tự, giúp đánh giá và quản lý môi trường phóng xạ hiệu quả hơn.

Kết luận

• Đặc điểm địa hóa phóng xạ tại xã Đông Cửu chủ yếu do các thân pegmatit chứa nguyên tố U, Th và K với hàm lượng cao, đặc biệt là thori.
• Sự phân bố phóng xạ có tính không đồng đều, tập trung tại các vị trí pegmatit và các thành tạo địa chất magma axit.
• Mức độ phóng xạ trong nước, đất và thực vật có thể ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng nếu không được kiểm soát.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng bản đồ phóng xạ và các biện pháp quản lý môi trường tại khu vực.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai giám sát định kỳ, tuyên truyền nâng cao nhận thức và hoàn thiện quy hoạch phát triển bền vững.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng tại khu vực có mỏ phóng xạ tự nhiên!

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu và kết luận): Chƣơng 1: Giới thiệu chung Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận Học viên Hoàng Thị Hà Hoàng Thị Hà 10 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn thạc sĩ CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K Trong tự nhiên có những đồng vị có sẵn tính phóng xạ, đó là những đồng vị chƣa kịp phân rã hết kể từ lúc hình thành các nguyên tố hóa học (do phản ứng nhiệt hạch) của thái dƣơng hệ, hoặc các đồng vị đƣợc tạo thành dƣới tác dụng của tia vũ trụ, và đặc biệt là các đồng vị phóng xạ tồn tại trong các quặng phóng xạ. Những đồng vị chứa trong quặng phóng xạ lập thành những dãy phóng xạ liên tiếp gọi là họ phóng xạ. Các đồng vị phóng xạ tồn tại trong tự nhiên luôn có hiện tƣợng phóng xạ, đó là sự phát xạ tự phát các hạt hoặc tia gamma của các hạt nhân nguyên tố không bền vững hoặc sự phát xạ anpha (α), beta (β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc là quá trình tách vỡ tự phát.

Năng lƣợng bức xạ gamma của các nguyên tố phóng xạ là yếu tố đặc trƣng cho từng nguyên tố. Nguồn phóng xạ tự nhiên có khoảng 20 nguồn gồm U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, Rb87, La138, Sm147, Lu176, Re137,… Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có nhân là U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 3 nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232. Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên Hoàng Thị Hà 11 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn thạc sĩ Năm 1896, nhà bác học ngƣời Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên, đó là urani và con cháu của nó. Đến nay ngƣời ta biết các chất phóng xạ trên trái đất gồm các nguyên tố urani, thori và con cháu của chúng, cùng một số nguyên tố phóng xạ khác.

Urani, thori và con cháu của chúng tạo nên 3 họ phóng xạ cơ bản là họ thori (Th232), urani (U238) và actini (U235). Tất cả đều là đồng vị phóng xạ trừ Pb206 của dãy phóng xạ U238; Pb207 của dãy phóng xạ U235; Pb208 của dãy phóng xạ Th232. Urani gồm 3 đồng vị khác nhau, đồng vị phóng xạ U238 và U234 thuộc cùng một họ, gọi là họ urani, còn U235 là thành viên đầu tiên của một họ khác, gọi là actini. Th232 là thành viên đầu tiên của họ thori.

Họ phóng xạ thứ tƣ là họ phóng xạ nhân tạo, đƣợc gọi là họ neptuni (Th228). Ba họ phóng xạ tự nhiên có đặc điểm chung là thành viên thứ nhất, là đồng vị phóng xạ sống lâu với thời gian bán rã đƣợc đo theo các đơn vị địa chất. Điều này đƣợc minh họa bằng họ phóng xạ nhân tạo Neptunium, trong đó thành viên thứ nhất là nguyên tố siêu urani Pu241, đƣợc sinh ra khi chiếu Pu239 trong trƣờng neutron. Thời gian bán rã của Pu341 là 13 năm.

Đặc điểm chung thứ hai của ba họ phóng xạ tự nhiên là mỗi họ đều có một đồng vị phóng xạ dƣới dạng khí phóng xạ, chúng là đồng vị khác nhau của nguyên tố radon. Nếu là họ urani là khí Rn222 đƣợc gọi là radon, trong họ thori là khí Rn220 đƣợc gọi là thoron, trong họ actini là khí Rn219 gọi là cactinon. Trong khi dãy đồng vị phóng xạ neptuni không có đồng vị phóng xạ dƣới dạng khí phóng xạ. Trong ba loại khí phóng xạ thì radon đóng vai trò quan trọng nhất vì nó có thời gian bán phân rã là 3,825 ngày lớn hơn nhiều so với phân rã của thoron (52 giây) và actinon (3,92 giây).

Trên quan điểm về an toàn bức xạ, sự chiếu ngoài của radon và con cháu của chúng lên con ngƣời không tác hại bằng sự chiếu trong của chúng khi con ngƣời hít thở bụi có nhân phóng xạ bám vào, vì chúng là các nhân phát ra các tia alpha. Hàm lƣợng radon, thoron trong không khí phụ thuộc vào hàm lƣợng urani trong đất, đá; các mỏ, điểm mỏ urani hoặc các mỏ có chứa nguyên tố phóng xạ (urani, thori). Urani, Thori, Radi, Radon… là các nguyên tố phóng xạ có phân bố rộng rãi nhất trong tự nhiên. Dạng tồn tại của chúng phức tạp, gồm các đơn khoáng, các loại muối khác nhau, khoáng vật kết tinh hoặc chất đồng hình, có loại bị vật chất hữu cơ hấp thụ, có loại trong dung dịch, có loại huyền phù trong không khí hình thành sol khí.

Hoàng Thị Hà 12 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn thạc sĩ Trong các đá magma axit thì hàm lƣợng U, Th tƣơng đối cao, còn trong các đá magma siêu mafic thì hàm lƣợng U, Th là nhỏ nhất. Cùng một loại đá, đá càng trẻ thì hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ càng cao. Trong các đá trầm tích, hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ rất không đồng đều, thông thƣờng đá phiến sét có hàm lƣợng cao nhất. Hàm lƣợng U, Th trong đá cacbonat rất thấp.

Hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ của muối mỏ và thạch cao là nhỏ nhất. Hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ của các đá biến chất và vật chất ban đầu của chúng có quan hệ mật thiết, song quá trình biến chất cũng có thể làm tăng hoặc giảm vật chất phóng xạ (Lê Khánh Phồn, 2004). Hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ trong các đá nguồn gốc trầm tích rất thay đổi và không có mối liên hệ mật thiết với hoạt độ phóng xạ của các đá nguyên sinh, bởi vì khi phá hủy và chuyển dời vật liệu các magma vào các bể lắng đọng, urani đƣợc mang đi trong trạng thái bị hòa tan và sự di chuyển và tích lũy của nó có thể không theo con đƣờng di chuyển của vật liệu bị vỡ vụn. Ngoài ra trong các thời kỳ địa chất tiếp sau, các quá trình di chuyển sẽ dẫn đến sự làm giàu hoặc làm nghèo urani của các đá trầm tích.

Đối với các loại đá trầm tích, trong các đá của cùng một loại, hàm lƣợng urani sẽ lớn hơn trong các biến thể có kích thƣớc nhỏ của các hạt (đối với các đá mảnh vụn), trong các biến thể có hàm lƣợng cao của vật chất hữu cơ chủ yếu là bitum, trong các biến thể có hàm lƣợng cao của phốt pho. Bởi vì urani trong các đá trầm tích thể hiện dƣới dạng đƣợc hòa tan, còn thori tạo ra các hợp chất khó hòa tan nên trầm đọng dƣới dạng các mảnh khoáng vật. Tỷ số thori/urani trong các đá trầm tích nhỏ hơn so với trong các đá biến chất. Đặc biệt trong các trƣờng hợp có sự tham gia của các sản phẩm magma vào các quá trình biến chất thì hàm lƣợng urani có thể cao hơn so với trong các đá trầm tích, nhƣng luôn thấp hơn trong các đá magma.

Urani trong các đá có thể tồn tại dƣới các dạng khác nhau: dƣới dạng các khoáng vật urani, trong các tạp chất đồng hình đƣợc gọi là “các khoáng vật chứa urani”, trong số đó có các khoáng vật phụ của các đá magma, cũng nhƣ trong trạng thái phân tán. Khi độ pH thấp, ví dụ pH = -4 (môi trƣờng axit), urani dễ bị hòa tan di chuyển trong các đá tới chỗ tiếp xúc với các chất khử (H2S, các vật chất có nguồn gốc hữu cơ, chủ yếu là bitum, phốt pho, sắt) làm giảm thế oxy hóa – khử tới Eh = 0,1 von. Tại các hàng rào địa hóa đƣợc thành tạo dọc theo đƣờng vận chuyển của các dung dịch chứa urani do các điều kiện lý hóa thay đổi làm cho urani từ dung dịch nƣớc bị kết tủa dƣới dạng các hợp chất khó hòa tan. Khi pH > 8 (môi trƣờng Hoàng Thị Hà 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN Luận văn thạc sĩ kiềm) urani cũng dễ bị hòa tan và di chuyển dƣới dạng các hợp chất loại Na4UO2(HCO3)3.

Các hợp chất này bền vững trong điều kiện độ pH thấp hoặc cao. Trong vùng trung hòa, độ hòa tan của các phức chất bị giảm đi, các phức chất bị phá hủy, kết quả là trong các đá thẩm thấu đối với nƣớc dƣới đất, phát sinh tự tích lũy các khoáng vật urani. Các hợp chất của Thori là các hợp chất khó hòa tan, trên thực tế không có mặt trong nƣớc dƣới đất cũng nhƣ nƣớc bề mặt. Trong nƣớc có chứa Urani, Radi và Radon với hàm lƣợng thấp, cá biệt cũng có chứa Thori và Kali.

Trong các điều kiện khác nhau, hàm lƣợng của chúng thay đổi trong phạm vi rộng. Thông thƣờng so với đá, hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ trong nƣớc nhỏ hơn 2 - 4 bậc, nhƣng vẫn có dị thƣờng U, Ra, Rn trong nƣớc cao hơn nhiều lần so với bình thƣờng. Vật chất phóng xạ trong đất trồng có mối quan hệ phụ thuộc vào hàm lƣợng U, Th có trong đá gốc (Lê Khánh Phồn, 2004). Tổng quan tình hình nghiên cứu Môi trƣờng phóng xạ là một phần trong môi trƣờng sống tự nhiên mà trong đó loài ngƣời hình thành và phát triển.

Hàng ngày con ngƣời luôn chịu những tác động liên tục của môi trƣờng phóng xạ. Đến một một mức độ nào đó, tùy thuộc vào mức và thời gian chiếu xạ, chúng có các tác động không tốt đến cơ thể sống. Nhận thức đƣợc vấn đề này, nhiều quốc gia đã tập trung nghiên cứu và công bố dƣới dạng tài liệu cấp quốc gia các thông tin: mức chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con ngƣời cần tiến hành đo vẽ, lập các bản đồ mức chiếu xạ tự nhiên, trên đó khoanh các diện tích có mức chiếu xạ có hại cho con ngƣời. Ngay từ những năm 80 của thế kỷ trƣớc, các nƣớc nhƣ Thụy Điển, Phần Lan, Nga, Mỹ, Cộng hòa Séc.

đã nghiên cứu và công bố các tiêu chuẩn về các mức chiếu xạ tự nhiên và an toàn cho con ngƣời. Cũng trong thời gian này, Thụy Điển đã đo mức chiếu xạ tự nhiên tƣơng đƣơng tỷ lệ 1:50.000 trên hàng trăm diện tích. Các bản đồ đó là cơ sở để cho phép xây dựng các khu dân cƣ, công nghiệp. Một số nghiên cứu có thể kể đến nhƣ “IAEA- TECDOC-5,6, The use gamma ray data to difine the natural radiation environment, Vienna 1990”, “IAEA -TECDOC - 827 (1995), Application of uranium exploaration data and techniques in enviromental studies”, “UNESCO, 1995, A global geochemical database for environmental and resource management”, “Central laboratory for radiological protection, Warszawa, Radiation atlas of Poland 2005”.

Hoàng Thị Hà 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.