Nghiên cứu sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang TLD để đo liều bức xạ gamma trong môi trường

• Tác giả: Bùi Thị Ánh Dƣơng
• Người hướng dẫn: TS. Trịnh Văn Giáp
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang (TLD) để đo liều bức xạ gamma trong môi trƣờng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên
• 1.2. Liều chiếu do phóng xạ môi trường gây ra cho dân chúng
• 1.2.1. Chiếu xạ ngoài
• 1.2.2. Chiếu xạ trong
• 1.3. Liều hiệu dụng tổng cộng (chiếu xạ ngoài và chiếu xạ trong)
• 1.4. Tác dụng của các tia bức xạ đối với sức khoẻ con người
• 1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.6. Bức xạ hạt nhân và các đơn vị đo liều bức xạ
• 1.7. Hoạt độ phóng xạ
• 1.8. Liều hấp thụ
• 1.9. Liều tương đương sinh học và liều hiệu dụng
• 1.10. Liều giới hạn cho phép
• 1.11. Các phương pháp xác định liều bức xạ trong tự nhiên
• 1.12. Nhiệt huỳnh quang và đặc trưng của liều kế nhiệt huỳnh quang
• 1.13. Nhiệt huỳnh quang
• 1.14. Một số liều kế nhiệt phát quang sử dụng trong đo liều bức xạ ion hóa
• 1.15. Một số đặc trưng của vật liệu nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Ti (ký hiệu thương phẩm là TLD-100)
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu
• 2.2.2. Chuẩn bị mẫu liều kế nhiệt huỳnh quang TLD-100 sử dụng đo gamma môi trường
• 2.2.3. Xử lý nhiệt độ và chuẩn liều kế
• 2.2.4. Đặt liều kế nhiệt huỳnh quang TLD-100 tại các địa điểm nghiên cứu
• 2.2.5. Xây dựng phương pháp đo liều bức xạ môi trường bằng liều kế nhiệt huỳnh quang TLD-100
• 2.2.6. Thiết bị đọc HARSHAW-4000
• 2.2.7. Đánh giá liều gamma môi trường bằng phương pháp đo tại hiện trường
• 2.2.8. Đánh giá liều môi trường bằng phương pháp đo hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất
• 2.2.9. Xử lý số liệu
• 2.2.10. Phương pháp tổng hợp, phân tích
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định hệ số chuẩn cho từng chíp TLD đo gamma môi trường
• 3.2. Xác định ngưỡng nhạy của chip TLD 100
• 3.3. Xác định suất liều gamma trong môi trường bằng phương pháp sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang (TLD 100)
• 3.4. Xác định suất liều gamma môi trường bằng phương pháp đo hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất
• 3.5. Xác định suất liều gamma môi trường bằng phương pháp đo gamma hiện trường
• 3.6. So sánh phương pháp đo liều gamma môi trường bằng TLD với các phương pháp khác
• 3.7. Đánh giá liều chiếu đối với dân chúng tại khu vực nghiên cứu
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang TLD

Nghiên cứu sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang (TLD) để đo bức xạ gamma là một lĩnh vực quan trọng trong khoa học môi trường. Liều kế TLD cho phép đo lường chính xác liều bức xạ gamma trong môi trường, từ đó giúp đánh giá tác động của bức xạ đến sức khỏe con người và môi trường. Việc sử dụng TLD trong đo bức xạ gamma đã được chứng minh là hiệu quả và đáng tin cậy, đặc biệt trong các nghiên cứu về phóng xạ tự nhiên.

1.1. Nguyên lý hoạt động của liều kế nhiệt huỳnh quang TLD

Liều kế TLD hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt huỳnh quang, trong đó vật liệu TLD hấp thụ bức xạ gamma và lưu trữ năng lượng dưới dạng điện tích. Khi được nung nóng, vật liệu này phát ra ánh sáng, và cường độ ánh sáng phát ra tỷ lệ thuận với liều bức xạ đã hấp thụ. Điều này cho phép xác định chính xác liều bức xạ gamma mà liều kế đã tiếp xúc.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng liều kế TLD trong đo bức xạ

Việc sử dụng liều kế TLD mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng đo bức xạ trong thời gian dài mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. TLD cũng có khả năng đo liều bức xạ thấp, giúp phát hiện các mức bức xạ mà các thiết bị khác có thể bỏ qua. Điều này rất quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

II. Vấn đề và thách thức trong đo bức xạ gamma

Mặc dù việc sử dụng liều kế TLD trong đo bức xạ gamma mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức. Các yếu tố như độ nhạy của thiết bị, điều kiện môi trường và phương pháp xử lý số liệu có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Việc hiểu rõ các vấn đề này là cần thiết để cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của các phép đo.

2.1. Độ nhạy của liều kế TLD và các yếu tố ảnh hưởng

Độ nhạy của liều kế TLD phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại vật liệu TLD, thời gian tiếp xúc với bức xạ và điều kiện bảo quản. Việc lựa chọn vật liệu TLD phù hợp và tối ưu hóa quy trình đo là rất quan trọng để đảm bảo kết quả chính xác.

2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến kết quả đo

Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và áp suất có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo bức xạ gamma. Việc kiểm soát các yếu tố này trong quá trình đo là cần thiết để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

III. Phương pháp đo bức xạ gamma bằng liều kế TLD

Phương pháp đo bức xạ gamma bằng liều kế nhiệt huỳnh quang TLD đã được phát triển và cải tiến qua nhiều năm. Quy trình này bao gồm việc chuẩn bị mẫu TLD, đặt tại các vị trí nghiên cứu và xử lý số liệu thu được. Việc áp dụng phương pháp này giúp xác định chính xác liều bức xạ gamma trong môi trường.

3.1. Chuẩn bị mẫu liều kế TLD 100

Mẫu liều kế TLD-100 được chuẩn bị bằng cách cắt thành các hình dạng phù hợp và xử lý nhiệt để loại bỏ các điện tích còn lại. Quá trình này đảm bảo rằng mẫu TLD có thể ghi nhận chính xác liều bức xạ gamma trong môi trường.

3.2. Quy trình đặt và đo liều bức xạ

Quy trình đặt liều kế TLD tại các vị trí nghiên cứu cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo rằng chúng tiếp xúc với bức xạ gamma. Sau khi thu thập dữ liệu, các mẫu TLD sẽ được xử lý và phân tích để xác định liều bức xạ đã hấp thụ.

IV. Ứng dụng thực tiễn của liều kế TLD trong nghiên cứu bức xạ gamma

Liều kế TLD đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ nghiên cứu môi trường đến y tế. Việc đo bức xạ gamma trong môi trường sống giúp đánh giá mức độ an toàn cho sức khỏe con người và môi trường. Kết quả từ các nghiên cứu này có thể được sử dụng để xây dựng các tiêu chuẩn an toàn bức xạ.

4.1. Đánh giá liều bức xạ gamma trong y tế

Trong lĩnh vực y tế, việc sử dụng liều kế TLD giúp theo dõi liều bức xạ mà bệnh nhân nhận được trong quá trình điều trị. Điều này rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và giảm thiểu rủi ro từ bức xạ.

4.2. Nghiên cứu bức xạ gamma trong môi trường

Nghiên cứu bức xạ gamma trong môi trường giúp xác định mức độ ô nhiễm phóng xạ và tác động của nó đến sức khỏe cộng đồng. Kết quả từ các nghiên cứu này có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường hiệu quả.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu bức xạ gamma

Nghiên cứu sử dụng liều kế nhiệt huỳnh quang TLD để đo bức xạ gamma đã chứng minh được tính hiệu quả và độ chính xác. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng mới trong việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Việc tiếp tục cải tiến công nghệ và phương pháp đo sẽ giúp nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của các phép đo bức xạ gamma.

5.1. Hướng phát triển công nghệ TLD trong tương lai

Công nghệ TLD đang được nghiên cứu và phát triển để cải thiện độ nhạy và khả năng đo bức xạ gamma. Việc áp dụng các vật liệu mới và công nghệ tiên tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả của liều kế TLD trong tương lai.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu bức xạ gamma trong bảo vệ sức khỏe

Nghiên cứu bức xạ gamma đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Việc hiểu rõ về bức xạ và tác động của nó sẽ giúp xây dựng các chính sách an toàn bức xạ hiệu quả hơn.