BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG …

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

…………***…………

HOÀNG HỮU ĐỨC

NGHIÊN CỨU SỰ VẬN CHUYỂN CỦA MỘT SỐ ĐỒNG VỊ

PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN TẠO TỪ ĐẤT SANG CÂY

RAU VÀ CÂY CHÈ BẰNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử và hạt nhân

Mã số: 9440106

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Hà Nội - 2021

2

Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ -

Viện Hàm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học 1: TS. Phan Việt Cương

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. Bùi Văn Loát

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại

Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công

nghệ Việt Nam vào hồi … giờ …’, ngày … tháng … năm 2021

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của luận án

Con người không thể tránh khỏi sự ảnh hưởng của bức xạ phát ra

từ các đồng vị phóng xạ tự nhiên như 40K, 238U, ... và nhân tạo như

137Cs, 131I, ... Các đồng vị phóng xạ này tồn tại trong môi trường đất

bằng nhiều cách khác nhau và có thể được cây trồng hấp thụ. Sau đó

chúng đi vào cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn và có thể gây

ra các mối nguy hiểm tiềm tàng cho sức khỏe.

Để đánh giá quá trình vận chuyển các đồng phóng xạ từ đất sang

thực vật, hệ số vận chuyển (TF) sử dụng. Hệ số này được định nghĩa

là tỉ số hàm lượng của đồng vị tính cho một đơn vị khối lượng trong

mẫu thực vật khô so với hàm lượng của chính đồng vị này trong một

đơn vị khối lượng của mẫu đất khô ở chính tại vị trí cây trồng.

Trong hơn 50 năm qua, IAEA đã hỗ trợ việc nghiên cứu quá trình

vận chuyển của chúng trong môi trường, đặc biệt là từ đất sang thực vật.

Mặc dù các nghiên cứu đã thu được rất nhiều số liệu nhưng trên thực tế

số lượng các nhân phóng xạ được xem xét vẫn bị hạn chế. Hơn nữa, chỉ

có một số ít nhóm đất - thực vật được quan tâm và mức độ bao phủ

các vị trí địa lý trên toàn thế giới là không đáng kể.

Ở Việt Nam, những năm gần đây đã có một số nghiên cứu về lĩnh

vực này, tuy nhiên các công trình còn rất hạn chế.

Trong khuôn khổ luận án này, các đồng vị phóng xạ tự nhiên

238U, 232Th, 40K cùng với hạt nhân phóng xạ nhân tạo 137Cs được lựa

chọn để nghiên cứu.

2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án

- Nghiên cứu, xây dựng phương pháp mới trong phân tích phổ gamma.

- Xây dựng bộ số liệu về hệ số TF của các đồng vị phóng xạ 238U,

232Th và 40K trên một số loại rau xanh ở quần đảo Trường Sa. Xây

2

dựng bộ số liệu về hệ số TF của các đồng vị phóng xạ 238U, 232Th, 40K

và 137Cs trên cây chè tại Nông trường chè Lương Mỹ, Hòa Bình và xác

định ảnh hưởng của các đồng vị phóng xạ tự nhiên đến đồng vị phóng

xạ nhân tạo 137Cs trong quá trình vận chuyển từ đất lên cây trồng.

3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án

- Tổng quan về các đồng vị phóng xạ trong môi trường và quá

trình vận chuyển từ đất sang thực vật. Lựa chọn phương pháp và đối

tượng (đất, thực vật) thích hợp để nghiên cứu.

- Nghiên cứu, xây dựng phương pháp phân tích mới sử dụng

đường cong hiệu suất nội và một điểm hiệu suất tuyệt đối bằng

phương pháp phân tích phổ gamma.

- Thực hiện phân tích mẫu và các phép hiệu chính tinh tế nhằm

nâng cao độ chính xác của phép phân tích phổ gamma.

- Phân tích số liệu, xác định hệ số vận chuyển của các đồng vị phóng

xạ từ đất sang thực vật đã lựa chọn. Đánh giá khả năng ảnh hưởng lẫn

nhau của các đồng vị phóng xạ trong quá trình vận chuyển lên cây.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG

VÀ SỰ VẬN CHUYỂN PHÓNG XẠ ĐÂT - THỰC VẬT

1.1. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên

1.1.1. Các nhân phóng xạ tự nhiên đơn lẻ

Các nhân phóng xạ tự nhiên đơn lẻ bao gồm các nhân phóng xạ

được hình thành do tương tác của các tia vũ trụ với vật chất trong

bầu khí quyển và các nhân phóng xạ nguyên thủy có chu kỳ bán hủy

đủ dài không thuộc ba họ phóng xạ Urani, Thori và Actini.

1.1.2. Các chuỗi phóng xạ tự nhiên

Ngoài các hạt nhân phóng xạ đơn lẻ nói trên, trong tự nhiên còn có

các hạt nhân phóng xạ thuộc ba chuỗi phóng xạ Urani, Thori và Actini.

Chuỗi urani bắt nguồn từ 238U và kết thúc bằng đồng vị bền 206Pb, chuỗi

3

thori bắt đầu với 232Th và kết thúc với đồng vị bền 208Pb, và chuỗi actini

bắt nguồn từ 235U, kết thúc chuỗi actini bằng đồng vị bền 207Pb.

1.2. Các đồng vị phóng xạ nhân tạo

Cho đến nay, có khoảng 350 hạt nhân phóng xạ nhân tạo đã được

phát hiện trong môi trường. Tuy nhiên hiện còn tồn đọng lại trong

môi trường chủ yếu là 137Cs, 90Sr, 14C, 3H và các đồng vị Pu.

1.3. Đặc tính và phân bố các đồng vị phóng xạ trong đất

1.3.1. Đặc tính riêng của hạt nhân phóng xạ với ô nhiễm môi trường

Đặc điểm chính để đánh giá ảnh hưởng đối với môi trường của

hạt nhân phóng xạ là chu kỳ bán rã, hoạt độ phóng xạ và loại bức xạ.

1.3.2. Đặc trưng hóa lý và phân bố của các đồng vị phóng xạ 238U,

232Th, 40K và 137Cs trong đất

Sự thay đổi trạng thái của các đồng vị phóng xạ trong đất phụ

thuộc vào tính chất vật lý, hóa học của đất, phụ thuộc vào quần thể

sinh vật trong đất và các yếu tố môi trường khác. Cs có thể hấp phụ

mạnh mẽ trong đất có chứa khoáng sét, đặc biệt là các khoáng sét

giống mica. Đối với Urani, tính di động, tính khả dụng sinh học và

độc tính của U bị chi phối bởi các yếu tố như dạng hóa học và động

học trong đất. Trong hầu hết môi trường đất, Th tồn tại ở trạng thái

ôxy hoá 4+ và 6+. K+ là chất dinh dưỡng phong phú nhất của thực vật

và có mặt trong hầu hết các loại đất. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng,

các đồng vị U, Th và K phân bố khá đồng đều trong các tầng đất, còn

Cs chủ yếu tập trung ở lớp đất 0 - 30 cm.

1.4. Sự hấp thụ các đồng vị phóng xạ bởi thực vật

Đối với hệ sinh thái trên cạn, thì quá trình hấp thu các khoáng

chất cũng như các đồng vị phóng xạ chủ yếu là từ rễ.

1.4.1. Hệ số vận chuyển TF

Hệ số vận chuyển được định nghĩa là: TF = Cthv/Cđ (1.2)

4

Trong đó: Cthv là hoạt độ phóng xạ trong cây (Bq/kg khô)

Cđ là hoạt độ phóng xạ trong đất (Bq/kg khô)

1.4.2. Sự hấp thụ của 238U bởi thực vật

Sự hấp thu urani bởi thực vật thường lớn hơn so với thori, poloni

và có xu hướng tích tụ trên lá đặc biệt là các loài cây lấy lá. Theo IUR

(1994), giá trị TF của uranium trên một số loại cỏ khu vực Địa Trung

Hải trong khoảng 0,0023 đến 0,23. Nhiều nghiên cứu chỉ ra mối

tương quan tích cực giữa urani với phốt pho và canxi trong rau ăn lá.

1.4.3. Sự hấp thụ của 232Th bởi thực vật

Thori thường được coi là bất động trong đất và bám chặt vào đất,

do đó thực vật khó hấp thụ mặc dù Thori có hàm lượng lớn trong đất.

Giá trị TF của thori với cỏ xạ hương xung quanh một mỏ quặng thori

trung bình là 0,011, với phạm vi từ 0,0011 đến 0,11.

1.4.4. Sự hấp thụ của 40K bởi thực vật

Sự hấp thụ K giữa các loài là khác nhau. Hệ số TF cho thảm thực

vật tại một số khu vực thuộc Đại Tây Dương có giá trị trong khoảng

0,9 đến 13,8. Nói chung, TF cho 40K biến đổi trong một khoảng rất

rộng, phụ thuộc nhiều vào loài thực vật và nồng độ của 40K trong đất.

1.4.5. Sự hấp thụ của 137Cs bởi thực vật

Quá trình vận chuyển Cs từ đất sang thực vật là một quá trình

phức tạp và có nhiều thông số liên quan. Đất sét và chất hữu cơ đóng

một vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến sự sẵn có của Cs trong đất, ảnh

hưởng đến quá trình vận chuyển vào thảm thực vật. Năm 1989, IUR

đã công bố giá trị TF đối với cỏ trồng trên đất sét (loam, pH 6), cát (pH

5) và than bùn (pH 4) lần lượt là 1,1.10-1; 2,4.10-1 và 5,3.10-1, cho thấy

đất sét và chất hữu cơ có tác động đến TF. Giá trị TF đối với đất sét là

1,1.10-1, trong khi cỏ trồng trên đất chứa nhiều chất hữu cơ (than

bùn) có hệ số TF lớn hơn rất nhiều là 5,3.10-1.

5

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng có sự cạnh tranh hấp thu lên thực

vật giữa 40K và 137Cs. Để đánh giá sự cạnh tranh này, hệ số phân biệt

DF đã được đề xuất như sau:

DF = (CCs-thv/CK-thv)/(CCs-đ/CK-đ) (1.3)

Trong đó CCs-thv, CK-thv là hoạt độ đồng vị Cs, K trong cây, CCs-đ,

CK-đ là hoạt độ đồng vị Cs, K trong đất.

Giá trị của DF <1 chỉ ra rằng, K hấp thụ hiệu quả hơn so với Cs.

Có thể thấy rằng, hệ số TF cho các đồng vị phóng xạ biến đổi

trong một khoảng rộng và phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Khi đánh giá

quá trình vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ đất lên cây, chúng ta

dựa vào 4 yếu tố sau: (1) Hoạt độ đồng vị phóng xạ trong đất; (2)

Tính chất hóa lý của đất; (3) Loài thực vật; (4) Tình trạng dinh

dưỡng của thảm thực vật.

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT

THỰC NGHIỆM

2.1. Phương pháp phổ gamma phân tích hoạt độ các đồng vị

phóng xạ trong mẫu môi trường

2.1.1. Phương pháp tương đối

Hoạt độ của đồng vị T có trong mẫu phân tích và được xác định

bằng công thức: AT = (nj/njref)ATref (2.1)

Trong đó: nj và njref là tốc độ đếm tại đỉnh đặc trưng tương ứng

với tia gamma đặc trưng do đồng vị T phát ra với năng lượng Ej có

trong mẫu phân tích và trong mẫu chuẩn. ATref là hoạt độ của đồng vị

T có trong mẫu chuẩn.

2.1.2. Phương pháp tuyệt đối

Đường cong hiệu suất ghi tuyệt đối có thể được xây dựng bằng

thực nghiệm hay mô phỏng như sau: ε(Ej) = εref(Ej).C(Ej) (2.2a)

Và hoạt độ của đồng vị quan tâm T được xác định bởi công thức

6

sau: AT = (nj/Iγj)/ε(Ej) (2.2b)

Trong đó: C(Ej) = Cs(Ej)/Cref(Ej) là hệ số hiệu chỉnh tự hấp thụ

tương đối; Cs(Ej) và Cref(Ej) là hệ số hiệu chỉnh tự hấp thụ của mẫu

phân tích và mẫu chuẩn; Iγj là xác suất phát xạ, εref(Ej) là hiệu suất

ghi tuyệt đối của detector với mức năng lượng Ej.

2.2. Phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu suất nội và một giá

trị hiệu suất tuyệt đối

Từ phổ gamma thu được, các tỉ số n1/Iγ1, n2/Iγ2, n3/Iγ3 … được tính

toán tương ứng với các tia gamma do đồng vị T có trong mẫu phân

tích. Thực hiện khớp hàm thu được hàm số FT(Ej) = nj/Iγj, thay thế

vào công thức 2.2b, ta có: FT(E) = ε(E).AT (2.3)

Như vậy, AT xác định được khi chỉ cần biết một giá trị hiệu suất

tại mức năng lượng xác định E*: AT = FT(E)/ε* (2.4)

Ở đây 𝜀∗ = 𝜀(𝐸∗), và E* phải nằm trong vùng năng lượng do

đồng vị T phát ra. Phương pháp này sử dụng tia gamma đặc trưng có

năng lượng 1460,83 keV của đồng vị 40K có trong mẫu RGK-1 để xác

định ε* theo công thức 2.2a.

Giả sử trong mẫu phân tích còn có hạt nhân phóng xạ Y. Ta gọi

FY(E) là hàm hiệu suất nội tại được xây dựng bởi các vạch gamma

phát ra từ hạt nhân phóng xạ Y. Tương tự như vậy, hoạt độ của hạt

nhân Y là AY được xác định từ công thức 2.4 như xác định đối với AT.

Do đó ta có: ta có: FY(E) = (AY/AT).FT(E) = R.FT(E) (2.5)

Trong đó: R = AY/AT là hằng số cho một mẫu nhất định, có thể suy

ra từ phép đo. Từ công thức 2.5, hoạt độ AY có thể suy ra từ AT và R

theo công thức sau: AY = R.AT = (FY(E)/FT(E)).AT (2.6)

Tóm lại, hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong mẫu phân tích

được xác định bằng phương pháp này theo các bước sau:

Bước 1: Xác định đường cong hiệu suất nội từ phổ của đồng vị

7

phóng xạ T.

Bước 2: Xác định hiệu suất tuyệt đối, eref tại đỉnh năng lượng

1460,83 keV sử dụng mẫu chuẩn RGK-1.

Bước 3: Tính toán hệ số tự hấp thụ tương đối C, tại mức năng

lượng 1460,83 keV. Bước này có thể được bỏ qua trong một số

trường hợp nhất định (xem thêm phần 2.3.2.2).

Bước 4: Xác định hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong mẫu môi

trường được xác định bằng cách sử dụng các công thức (2.4) - (2.6).

2.3. Phân tích số liệu và một số hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác

của phương pháp phân tích.

2.3.1. Phân tích phổ gamma

Trong khuôn khổ của luận án, công cụ ROOT, CERN đã được sử

dụng để tiến hành xử lý phổ gamma.

2.3.1.1. Phương pháp trừ phông phổ gamma

Trong công cụ ROOT, để loại bỏ phông, thuật toán sử dụng bộ

lọc số vùng zero (zero-area digital filter) được áp dụng. Chi tiết của

thuật toán được trình bày trong luận án.

2.3.1.2. Phương pháp tìm đỉnh tự động

Để tìm kiếm một đỉnh trong phổ gamma, bên cạnh phương pháp

được sử dụng phổ biến, một thuật toán đặc biệt đã được triển trong công

cụ ROOT, được gọi là thuật toán cơ học lượng tử. Thuật toán này đã

được chứng minh rất hiệu quả trong việc tìm đỉnh có thống kê thấp.

2.3.1.3. Thuật toán tách đỉnh

Trong công cụ ROOT, để tách các đỉnh chập, thuật toán tách chập

GOLD và thuật toán tách chập Richardson-Lucy được sử dụng.

2.3.2. Một số hiệu chỉnh nâng cao độ chính xác của phép phân tích

Các đồng vị phóng xạ trong mẫu môi trường thường có hoạt độ thấp.

Do đó, các mẫu môi trường thường có kích thước lớn và khi đo đạc

8

thường được đặt sát detector. Chính vì vậy kết quả phân tích chịu ảnh

hưởng của sai số do hiệu ứng trùng phùng tổng và hiệu ứng tự hấp thụ.

Trong khuôn khổ của luận án, để đánh giá độ bất định bởi hiệu

ứng trùng phùng tổng, chúng tôi dựa vào đường chuẩn hiệu suất nội,

trong khi đó hiệu chỉnh hệ số tự hấp thụ có thể được bỏ qua do

những ưu điểm của phương pháp được phát triển trong luận án:

Phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu suất nội và một giá trị hiệu

suất tuyệt đối tại mức năng lượng 1460,83 keV của 40K.

2.4. Tính toán độ bất định

Phần này giới thiệu về giới hạn tin cậy của kết quả, công thức

truyền sai số và sai số của việc làm khớp.

2.5. Tính toán sai số trong việc xác định hoạt độ phóng xạ trong

mẫu môi trường với phương pháp sử dụng đường cong hiệu suất

nội và một giá trị hiệu suất

Trong phần này trình bày các công thức về sai số làm khớp hàm

hiệu suất nội F(E), sai số của việc xác định hiệu suất ghi (1460,83

keV) và sai số trong việc xác định hoạt độ AT.

2.6. Đối tượng và phương pháp thu góp mẫu

2.6.1. Đối tượng nghiên cứu

2.6.2. Vị trí nghiên cứu

Trong luận án, rau muống và rau cải tại 05 đảo nổi thuộc quần

đảo Trường Sa và cây chè thuộc Nông trường chè Lương Mỹ, Hòa

Bình đã được lựa chọn để nghiên cứu.

2.6.3. Thu góp mẫu

Việc thu góp mẫu được thực hiện theo đúng quy trình của phòng

thí nghiệm (Viện Hóa học Môi trường quân sự). Đối với cây chè tại

Nông trường chè Lương Mỹ, mẫu đất được lấy theo độ sâu để đánh

giá phân bố các đồng vị phóng xạ trong đất.

9

2.6.4. Xử lý mẫu và phân tích

Mẫu thu được được xử lý và phân tích trên hệ phổ kế gamma tại

Viện Hóa học Môi trường quân sự và Trung tâm Vật lý Hạt

nhân/Viện Vật lý.

2.6.5. Xử lý số liệu

Các phương pháp xử lý số liệu trong luận án bao gồm: tính trung

bình mẫu, độ lệch chuẩn, sai số chuẩn, đánh giá khoảng tin cậy cho

kỳ vọng, so sánh hai giá trị trung bình, so sánh UWL, LWL, UCL,

LCL, tương quan hạng Spearman.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả phát triển phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu

suất nội và một giá trị hiệu suất tuyệt đối

3.1.1. Bố trí thí nghiệm

Mẫu thử nghiệm được chuẩn bị trên các mẫu chuẩn của IAEA

gồm: Mẫu-1 (RGTh-1); Mẫu-2 (hỗn hợp của RGU-1, RGTh-1 và

RGK-1). Mẫu Mẫu-Ref (RGK-1) dùng để tính toán giá trị hiệu suất

tuyệt đối tại mức năng lượng 1460,83 keV. Các mẫu thu thập được

ghi nhận bởi hệ phổ kế gamma với detector HPGe (ký hiệu

GEM20P4-70, do Ortec-AMETEK sản xuất) tại Trung tâm Vật lý

hạt nhân, Viện Vật lý.

3.1.2. Phân tích số liệu và kết quả

3.1.2.1. Xác định hiệu suất tuyệt đối và hệ số hiệu chỉnh sự tự hấp thụ

trong mẫu tương ứng với tia gamma 1460,83 keV đặc trưng của 40K

Hiệu suất ghi tuyệt đối tại đỉnh năng lượng 1460,83 keV được xác

định là εref (1460,83 keV) = (0,532 ± 0,003)% (Hình 3.6).

Hệ số hiệu chỉnh tự hấp thụ xác định được: C(1460,83 keV) =

1,001 ± 0,001 cho cặp Mẫu-1 và Mẫu-Ref và C(1460,83 keV) =

1,003 ± 0,001 dành cho cặp Mẫu-2 và Mẫu-Ref (Hình 3.7).

10

3.1.2.2. Xây dựng hàm FT(E) bằng việc sử dụng chuỗi phân rã

226Ra và 228Th

Trong phạm vi của luận án, dạng toán học sau đây được đề xuất

để mô tả các hàm FT(E):

𝐹𝑇(𝐸) = 𝐸𝑥𝑝(𝑝0 + 𝑝1 ln(𝐸) + 𝑝2 ln(𝐸)2 + 𝑝3 ln(𝐸)

3) (3.3)

3.1.2.3. Xác định hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ trong mẫu

chuẩn - Mẫu-1

Hoạt độ 228Th

Hàm FTh228(E) thu được bằng cách làm khớp các tỷ số nj/Iγj tương

ứng với các đỉnh năng lượng 238,832 keV của 212Pb, 1620,74 keV của

212Bi và 583,191; 860,564; 2614,533 keV của 208Tl (Hình 3.1). Giá trị

ATh228 = APb212 = ABi212 = ATl208∕ được tính toán theo công thức 2.4,

các kết quả thu được được trình bày trong trong Bảng 3.2.

Hoạt độ 228Ra và 226Ra

Bốn tia gamma có thể đo được của 228Ac là 338,32; 794,947;

911,204; 968,971 keV. Dễ dàng thấy rằng 1460,83 keV nằm ngoài

phạm vi năng lượng này. Trong trường hợp này, phương trình (2.5)

được sử dụng và dạng hàm FRa228(E) được đề xuất có dạng như sau:

𝐹𝑅𝑎228(𝐸) = 𝑝4𝐸𝑥𝑝(15,1 − 3,9 ln(𝐸) + 0,393 ln(𝐸)2 − 0,0166ln(𝐸)3) (3.4)

Tham số p4 (Hình 3.2) bằng R trong biểu thức (2.5), do đó từ

phương trình (2.6), ARa228 được xác định là: ARa228=p4ATh228 (3.5)

FRa226(E) (Hình 3.3) và ARa226 trong Mẫu-1 sẽ được xác định một

cách tương tự như cách để xác định FRa228(E) và ARa228 ở trên. Các kết

thu được trình bày trong Bảng 3.2.

Bảng 3.2. Hoạt độ các đồng vị trong Mẫu-1 (khoảng tin cậy 95%).

Đồng vị phóng xạ Hoạt độ tính

toán (Bq/kg) Hoạt độ từ dữ liệu

đồng vị (Bq/kg) Sai số

(%) 228Th = 212Pb = 212Bi = 208Tl/p 3236 ± 76 3250 ± 88 - 0,43

228Ra = 228Ac 3268 ± 77 3250 ± 88 0,55 226Ra = 214Pb = 214Bi 76,00 ± 1,78 78,00 ± 6 - 1,6

11

So với dữ liệu của IAEA, kết quả của chúng tôi đã đưa ra đảm

bảo chính xác với sai số chưa đến 2%.

Hình 3.1. Đường chuẩn hiệu suất nội FTh228(E) tương ứng với Mẫu-1

Hình 3.2. Đường chuẩn hiệu suất nội của 228Ra trong Mẫu-1


12

3.1.2.4. Xác định hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ trong Mẫu-2

Trong phổ gamma của Mẫu-2, chỉ có 226Ra đủ số lượng đỉnh với

số liệu thống kê cao để xây dựng hàm FT(E) (Hình 3.4). Hoạt độ

ATh228 và ARa228 được xác định thông qua FRa226(E) bằng cách sử dụng

phương trình (2.6). Bảng 3.3 liệt kê các kết quả trong Mẫu-2. Kết

quả rất phù hợp với số liệu về hoạt độ do IAEA cung cấp.

Bảng 3.3. Hoạt độ các đồng vị trong Mẫu-2 (khoảng tin cậy 95%).

Đồng vị phóng xạ Hoạt độ tính

toán (Bq/kg) Hoạt độ từ dữ liệu

đồng vị (Bq/kg) Sai số

(%) 228Th = 212Pb = 212Bi = 208Tl/p 216,2 ± 8,4 218,5 ± 6,0 - 1,05

228Ra = 228Ac 218,2 ± 8,5 218,5 ± 6,0 - 0,14 226Ra = 214Pb = 214Bi 329,8 ± 6,4 329,3 ± 2,0 0,15


3.1.3. Mô phỏng Monte-Carlo đánh giá ảnh hưởng của mật độ và

thành phần hóa học đến hiệu suất ghi và hệ số hiệu chỉnh tự hấp

thụ tương đối ở năng lượng 1460,83 keV

Công cụ Geant4 đã được sử dụng để nghiên cứu sự thay đổi của

hiệu suất ghi theo thành phần hóa học của các mẫu phân tích và mật

độ của mẫu chuẩn RGK-1. Kết quả cho thấy, hiệu suất ghi ở 1460,83

keV với các mẫu môi trường khác nhau nằm trong phạm vi ± 1% so

với mẫu chuẩn RGK-1 (Hình 3.5).

13

Hình 3.5. Hiệu suất tuyệt đối ở mức 1460,83 keV cho các mẫu môi

trường khác nhau

Nếu phạm vi mật độ rộng ( ≈ 0,8-1,7 g/cm3), thì có thể xem

εref(1460,83 keV) trong vùng sai số 3% là không thay đổi và sử dụng

giá trị εref(1460,83 keV) = (0,532 ± 0,003) để tính toán hoạt độ phóng

xạ, miễn là tất cả các mẫu có cùng hình dạng với Mẫu-Ref (Hình 3.6).

Hình 3.6. Hiệu suất tuyệt đối ở 1460,83 keV, εref thay đổi theo mật

độ của RGK-1

Tương tự, chúng tôi sử dụng phần mềm LabSOCS để mô phỏng hệ

số tự hấp thụ C đối với mẫu Đất và Cellulose. Kết quả cũng tồn tại

vùng sai số 3%, và xem hệ số hiệu chỉnh tự hấp thụ tương đối là không

thay đổi và bằng 1 (xem hai đường gạch ngang trong Hình 3.7).

14

Hình 3.7. Sự phụ thuộc của C vào mật độ cho mẫu hình trụ 7,6 cm×3 cm

3.1.4. Nhận xét phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu suất nội

và một giá trị hiệu suất tuyệt đối

Với các kết quả thu được, cho thấy phương pháp này là sự thay

thế đáng tin cậy và hiệu quả để xác định hoạt độ phóng xạ của các

mẫu môi trường.

3.1.5. Phân tích đối chứng phương pháp

Để kiểm tra đối chứng phương pháp mới (mô tả trong Phần 2.2)

chúng tôi sử dụng 05 mẫu đất được thu thâp tại Savannakhet, Lào.

3.1.5.1. Áp dụng phương pháp mới

Về nguyên tắc, hàm FT(E) phải được xây dựng cho từng mẫu.

Nhưng 05 mẫu đất này có thể được coi là có cùng mật độ và thành

phần hóa học. Do đó, chúng tôi có thể sử dụng một hàm FT(E) cho cả

năm mẫu. Phổ gamma của mẫu M125 được chọn để xây dựng hàm

FT(E) vì nó có các đỉnh thống kê cao. Hàm FRa226(E) cho mẫu M125

xác định được như sau (Hình 3.8):

𝐹𝑅𝑎226(𝐸) = 𝐸𝑥𝑝(9,252 − 3,733. ln(𝐸) + 0,4014 ln(𝐸)2 − 0,01846 ln(𝐸)3) (3.9)

Các kết quả được liệt kê trong Bảng 3.6 đến 3.10.

15

Hình 3.8. Đường chuẩn hiệu suất nội của 226Ra trong mẫu M125

3.1.5.2. Sử dụng phương pháp tuyệt đối

Với phương pháp tuyệt đối, chúng tôi xây dựng đường chuẩn hiệu

suất ghi bằng cách sử dụng mẫu chuẩn RGU-1 (Hình 3.9). Các kết

quả thu được được trình bày từ Bảng 3.6 đến Bảng 3.10.

Bảng 3.6. Hoạt độ các đồng vị trong mẫu M125 (Khoảng tin cậy 95%)

Đồng vị phóng xạ Hoạt độ (Bq/kg)

Phương pháp mới Phương pháp tuyệt đối 228Th = 212Pb = 212Bi = 208Tl/ 25,2 ± 1,0 25,6 ± 1,4

228Ra = 228Ac 25,6 ± 1,0 27,4 ± 1,6 226Ra = 214Pb = 214Bi 23,8 ± 0,5 23,6 ± 0,8




228Ra = 228Ac 12,0 ± 1,1 12,8 ± 1,1 226Ra = 214Pb = 214Bi 14,8 ± 0,7 14,7 ± 0,7




228Ra = 228Ac 12,2 ± 0,8 13,0 ± 0,8 226Ra = 214Pb = 214Bi 13,2 ± 0,5 13,2 ± 0,5

16




228Ra = 228Ac 32,9 ± 2,3 35,0 ± 2,3 226Ra = 214Pb = 214Bi 27,7 ± 1,2 27,6 ± 1,1




228Ra = 228Ac 18,8 ± 1,6 20,0 ± 1,6 226Ra = 214Pb = 214Bi 18,7 ± 0,8 18,6 ± 0,8

Hình 3.9. Đường cong hiệu suất tuyệt đối nhận được từ mẫu chuẩn

RGU-1 cho hệ phổ kế gamma phông thấp tại Trung tâm Vật lý hạt nhân.

Các kết quả thu được từ 2 phương pháp gần như tương đồng

nhau. Có thể kết luận rằng phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu

suất nội và một giá trị hiệu suất tuyệt đối là sự thay thế đáng tin cậy.

3.2. Nghiên cứu đánh giá sự vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ

đất lên rau trên quần đảo Trường Sa

Các mẫu thu thập được ghi nhận bởi hệ phổ kế gamma với

detector bán dẫn germanium siêu tinh khiết (ký hiệu PGC1518-

Canbbera) tại Viện Hóa học Môi trường quân sự. Từ các số liệu phân

tích thống kê, việc đánh giá quá trình vận chuyển các đồng vị phóng

17

xạ từ đất lên rau xanh trên đảo chỉ còn tập trung vào hai yếu tố đó là

hoạt độ trong đất và loài thực vật. Trong nghiên cứu này, phương

pháp tuyệt đối được áp dụng.

3.2.1. Hệ số vận chuyển của 238U

Hoạt độ 238U trong đất trồng rau cải và rau muống không có sự

chênh lệch nhiều. Tuy nhiên hoạt độ 238U trong rau muống gấp từ 3 đến

4 lần so với rau cải canh. Điều này chứng tỏ khả năng hấp thụ đồng vị

phóng xạ của mỗi một loài thực vật rất khác nhau. Giá trị TF(U/Muống)

trong khoảng 1,31 - 3,33, và TF(U/Cải) trong khoảng 0,39 - 0,90.

Thông qua hệ số tương quan Spearman thấy rằng: khi hoạt độ

238U trong đất tăng thì khả năng hấp thụ của cây có xu hướng giảm.

3.2.2. Hệ số vận chuyển của 232Th

Biến thiên hoạt độ 232Th trong đất trồng rau cải canh và rau muống

khá tương đồng. Trong khi đó hoạt độ trung bình của 232Th trong rau

muống gấp từ 2,5 - 3 lần so với hoạt độ 232Th trong rau cải canh.

Kết quả phân tích cho thấy, hoạt độ trung bình của 238U và 232Th

trong đất trên các đảo là xấp xỉ bằng nhau. Tuy nhiên, 238U được hấp

thụ bởi cả 2 loại rau tốt hơn 232Th. Trong rau muống, hoạt độ 238U

gấp 2 lần so với 232Th, còn trong rau cải tỉ lệ này xấp xỉ 1,5 lần. Điều

này đã được chứng minh trong các thí nghiệm của Mortvedt là thực

vật hấp thụ Urani lớn hơn Thori. Giá trị TF(Th/Muống) trong khoảng

0,52 - 1,92, và TF(Th/Cải) trong khoảng 0,38 - 0,58.

Thông qua hệ số tương quan Spearman thấy rằng: khi hoạt độ

232Th trong đất tăng thì khả năng hấp thụ của cây có xu hướng giảm.

3.2.3. Hệ số vận chuyển của 40K

Hoạt độ trung bình của 40K trong rau muống cao gấp từ 1,5 - 2 lần so

với hoạt độ 40K trong rau cải canh. Giá trị TF(K/Muống) trong khoảng

1,07 - 2,18, và TF(K/Cải) khoảng 0,64 - 1,26. Mối tương quan nghịch

18

biến được xác định giữa C(K) và TF(K/Cải), TF(K/Muống) và đồng

biến giữa C(K) và C(K/Cải), C(C/Muống). Dù cho K là một dưỡng chất

thiết yếu nhưng cây cũng hấp thụ một lượng K đủ cho sự phát triển. Khi

hàm lượng K trong đất tăng cao, cây giảm dần sự hấp thu.

3.2.4. Tóm tắt kết quả khảo sát tại quần đảo Trường Sa

- Cả 2 loài rau cho thấy khả năng hấp thụ 238U cao hơn 232Th.

- Khả năng hấp thụ các đồng vị phóng xạ trên mỗi loài thực vật là

rất khác nhau (rau muống hấp thụ tốt hơn rau cải canh).

- Mối tương quan giữa hoạt độ đồng vị phóng xạ trong đất và

trong cây là đồng biến, giữa hoạt độ đồng vị phóng xạ trong đất và

TF là nghịch biến. Điều đó cho thấy, khi hoạt độ các đồng vị phóng

xạ trong đất tăng thì khả năng hấp thu lên cây sẽ giảm. Hệ số TF

giảm tùy thuộc vào loại cây và loại đồng vị phóng xạ.

3.3. Nghiên cứu sự vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ đất lên cây

chè tại Đội sản xuất Mỹ Tân thuộc Nông trường chè Lương Mỹ

Trong nghiên cứu này, phương pháp mới được được áp dụng. Các

mẫu thu thập được ghi nhận bởi hệ phổ kế gamma với detector HPGe

(ký hiệu GEM20P4-70, do Ortec-AMETEK sản xuất) tại Trung tâm

Vật lý hạt nhân, Viện Vật lý.

Có thể xem từng loại mẫu là có cùng mật độ và thành phần hóa

học. Do đó chúng tôi chỉ cần sử dụng 01 mẫu đất và 01 mẫu chè có

các đỉnh thống kê cao để xây dựng hàm FT(E). Phổ của mẫu D1-20 và

mẫu R3 được lựa chọn để xây dựng hàm FT(E) (Hình 3.24, 3.25) ta có:

𝐹𝑅𝑎226(𝐸) = 𝐸𝑥𝑝(11,0204 − 3,2478. ln(𝐸) + 0,1801 ln(𝐸)2 (3.16)

𝐹𝑅𝑎226(𝐸) = 𝐸𝑥𝑝(15,2961 − 4,48526. ln(𝐸) + 0,270965 ln(𝐸)2 (3.17)

Hiệu suất ghi tuyệt đối 𝜀𝑟𝑒𝑓(1460,83𝑘𝑒𝑉) = 0,532 ± 0,003.

Công thức (2.4) được sử dụng để xác định hoạt độ của 226Ra trong

mẫu D1-20 và R3. Hoạt độ các hạt nhân phóng xạ khác trong mẫu

19

D1-20 và các mẫu đất còn lại được tính toán dựa vào FR226(E) trong

mẫu D1-20. Hoạt độ các hạt nhân phóng xạ khác trong mẫu R3 và

các mẫu chè còn lại được tính toán dựa vào FR226(E) trong mẫu R3.

Hình 3.24. Đường chuẩn hiệu suất

nội của 226Ra trong mẫu D1-20

Hình 3.25. Đường chuẩn hiệu

suất nội của 226Ra trong mẫu R3

Khi đánh giá quá trình vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ đất

lên cây chè trong khu vực này chỉ còn dựa vào yếu tố hoạt độ của các

đồng vị phóng xạ có trong đất.

3.3.1. Phân bố các đồng vị phóng xạ trong đất

Đối với các đồng vị 238U, 232Th và 40K, giá trị hoạt độ trung bình cho

các tầng đất hầu như không sai khác nhiều. Riêng đồng vị 137Cs, hoạt độ

trung bình giữa các tầng đất có sự thay đổi lớn. Ở lớp đất 0 - 10 cm, hoạt

độ trung bình là 4,78 Bq/kg khô. Trong khi đó ở lớp đất 40 - 50 cm, hoạt

độ trung bình chỉ đạt 0,20 Bq/kg khô (Hình 3.26 - 3.29).

Hình 3.26. Phân bố hoạt độ 40K

theo độ sâu

Hình 3.27. Phân bố hoạt độ 137Cs theo độ sâu

20

Hình 3.28. Phân bố hoạt độ 238U

theo độ sâu

Hình 3.29. Phân bố hoạt độ 232Th theo độ sâu

Kết quả nghiên cứu cho thấy không có bất cứ mối tương quan nào

giữa các đồng vị phóng xạ trong đất.

3.3.2. Hệ số vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ đất lên cây chè

3.3.2.1. Hệ số vận chuyển 40K

Trong lá, hoạt độ 40K trong khoảng 170,50 - 220,40 Bq/kg khô,

trong thân khoảng 67,61 - 98,30 Bq/kg khô và trong rễ khoảng 21,79

- 80,60 Bq/kg khô. Kết quả cho thấy, 40K tập trung chủ yếu ở lá chè.

Giá trị TF(K/Lá) trong khoảng 0,60 - 1,03; TF(K/Thân) trong khoảng

0,17 - 0,41; và TF(K/Rễ) trong khoảng 0,11 - 0,38.

Mối tương quan giữa hoạt độ 40K trong đất và TF(K) được xác

định là mối tương quan nghịch, giữa C(K) và C(K/Chè) là đồng biến.

Cơ chế hấp thu 40K được giải thích ở mục 3.2.3.

3.3.2.2. Hệ số vận chuyển 137Cs

Trong lá, hoạt độ 137Cs trong khoảng 0,24 - 0,66 Bq/kg khô, trong

thân khoảng 0,34 - 0,89 Bq/kg khô và trong rễ khoảng 0,93 - 1,55

Bq/kg khô. Khả năng tích lũy đồng vị phóng xạ 137Cs trên các bộ

phân cây chè hoàn toàn ngược lại với 40K. 137Cs chủ yếu tập trung ở

rễ, trong thân và lá thấp hơn, trung bình lần lượt là 0,59 và 0,46

Bq/kg khô. Giá trị TF(Cs/Lá) trong khoảng 0,15 - 0,37; TF(Cs/Thân)

trong khoảng 0,21 - 0,51; và TF(Cs/Rễ) trong khoảng 0,56 - 0,87.

21

Tương tự các đồng vị phóng xạ khác, cây cũng hấp thu Cs một

lượng vừa đủ. Khi hàm lượng Cs trong đất tăng thì khả năng hấp thu

của cây sẽ giảm dần. Khả năng hấp thụ 137Cs có liên quan đến hoạt

độ 40K trong đất sẽ được trình bày thêm ở mục 3.3.2.5.

3.3.2.3. Hệ số vận chuyển 238U

Trong lá, hoạt độ 238U trong khoảng 17,06 - 27,64 Bq/kg khô,

trong thân khoảng 3,03 - 7,02 Bq/kg khô và trong rễ khoảng 2,36 -

6,17 Bq/kg khô. 238U tập trung chủ yếu ở lá chè, trong thân và rễ thấp

hơn. Hoạt độ trung bình 238U trong lá gấp khoảng 5 lần so với trong

thân, rễ. Kết quả nghiên cứu thu được phù hợp với các nghiên cứu

trên thế giới, 238U có xu hướng di chuyển về phía cực bên ngoài của

cây và tích tụ nhiều nhất ở lá và mầm mới. Giá trị TF(U/Lá) trong

khoảng 0,50 - 0,87; TF(U/Thân) trong khoảng 0,10 - 0,19; và

TF(U/Rễ) trong khoảng 0,07 - 0,17. Cơ chế hấp thu 238U được giải

thích ở mục 3.2.1.

3.3.2.4. Hệ số vận chuyển 232Th

Hoạt độ 232Th trong lá khoảng 12,70 - 18,89 Bq/kg khô, trong thân

khoảng 1,54 - 9,67 Bq/kg khô và trong rễ khoảng 1,49 - 4,22 Bq/kg

khô. Tương tự 238U, 232Th cũng tập trung chủ yếu ở lá, trong thân và rễ

thấp hơn. Hoạt độ trung bình 232Th trong lá gấp khoảng 4 lần so với

trong thân và 6 lần so với trong rễ. So sánh hoạt độ trung bình 238U và

232Th trong các bộ phận cây chè (Bảng 3.29) thấy rằng, hoạt độ 238U

đều lớn hơn 232Th, mặc dù trong đất C(U) < C(Th). Kết quả nhận được

trong nghiên cứu rất phù hợp với các nghiên cứu khác trên thế giới. Sự

hấp thu urani bởi thực vật thường lớn hơn so với thori và poloni. Giá

trị TF(Th/Lá) trong khoảng 0,25 - 0,45; TF(Th/Thân) trong khoảng

0,03 - 0,23; và TF(Th/Rễ) trong khoảng 0,04 - 0,10. Cơ chế hấp thu

232Th được giải thích ở mục 3.2.2.

22

Bảng 3.29. Hoạt độ trung bình 238U và 232Th trong các bộ phân cây chè

Đồng vị Hoạt độ đồng vị phóng xạ trong cây chè (Bq/kg khô)

Rễ Thân Lá Trung bình trong cây

238U 4,08 4,30 21,47 9,95 232Th 2,58 4,26 15,82 7,55

3.3.2.5. Nghiên cứu mối tương quan các đồng vị trong quá trình

vận chuyển từ đất sang cây chè

Vì hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong đất là yếu tố chính khi

đánh giá quá trình vận chuyển lên cây chè. Nên chúng tôi giả sử hoạt độ

các đồng vị phóng xạ trong đất là biến số phụ thuộc để đánh giá tương

quan với hoạt độ các đồng vị phóng xạ khác trong cây chè và TF.

Kết quả tính toán hệ số tương quan Spearman 𝑟𝑠 giữa các đồng vị

238U, 232Th, 40K và 137Cs trong đất và trong cây, hệ số TF cho thấy

hầu hết không có mối tương quan nào đáng kể giữa hoạt độ trong đất

và trong trong cây. Chỉ có một mối tương quan nghịch biến duy nhất

giữa hoạt độ 40K trong đất và hoạt độ 137Cs trong cây với 𝑟𝑠 = - 0,759,

giữa hoạt độ 40K trong đất và TF(Cs) với 𝑟𝑠 = - 0,774. Khi hoạt độ

40K trong đất tăng thì hoạt độ 137Cs trong cây chè giảm. Hay nói cách

khác khả năng hấp thụ đồng vị 137Cs bởi cây chè giảm khi hoạt độ

40K trong đất tăng lên mặc dù giữa 2 đồng vị này trong đất không có

bất kỳ mối tương quan nào. Như vậy trong quá trình hấp thụ lên cây,

đồng vị 137Cs chịu sự chi phối bởi 40K.

Để khẳng định 40K ức chế 137Cs trong quá trình vận chuyển lên

cây, chúng tôi tiến hành tính toán hệ số DF Cs/K. Kết quả cho thấy

DF Cs/K nhỏ hơn 1, chứng tỏ cây hấp thụ 40K hiệu quả hơn 137Cs.

Hình 3.36 và 3.37 mô tả mối tương quan giữa hoạt độ 40K trong

đất và hoạt độ 137Cs trong cây chè, TF(Cs).

23

Hình 3.36. Mối tương quan giữa

hoạt độ 40K trong đất và 137Cs

trong cây chè

Hình 3.37. Mối tương quan giữa

hoạt độ 40K trong đất và TF(Cs)

Mối tương quan giữa C(K) và C(Cs/Chè), TF(Cs) là khá tốt với

hàm mô tả dạng bậc nhất, nghịch biến được xác định như sau:

𝐶(𝐶𝑠/𝐶ℎè) = −0,0032. 𝐶(𝐾) + 1,4237 (3.18)

𝑇𝐹(𝐶𝑠) = −0,2026. 𝐶(𝐾) + 4,147 (3.19)

với hệ số xác định R2 tương ứng là 0,6323; 0,5992.

3.3.3. Tóm tắt kết quả

- Các đồng vị 238U, 232Th, 40K phân bố đều trong các lớp đất khảo sát.

- Đồng vị 137Cs chủ yếu tập trung trong lớp đất đầu tiên (0 - 10

cm) và giảm nhanh từ lớp thứ 2 (10 - 20 cm). Đường cong phân bố

137Cs trong đất không có điểm cực đại do 137Cs được bổ sung liên tục

bởi sự rữa trôi từ những dãy núi thấp xung quanh khu vực lấy mẫu.

- Các đồng vị 238U, 232Th, 40K tập trung chủ yếu ở lá chè, trong

thân và rễ thấp hơn. Còn đồng vị 137Cs thì hoàn toàn ngược lại, chủ

yếu tập trung trong rễ, ở thân và lá thấp hơn.

- Chè là loại thực vật lấy lá nên khả năng hấp thụ 238U tốt hơn

232Th.

- Đồng vị 40K cạnh tranh, hạn chế cây chè hấp thụ 137Cs và đã được

chứng minh bằng hệ số phân biệt DF Cs/K. Toàn bộ tại 28 vị trí khảo

sát hệ số DF Cs/K đều nhỏ hơn 1.

- Mối tương quan giữa hoạt độ cùng một đồng vị trong đất và cây

chè là mối tương quan đồng biến, với TF lại là nghịch biến. Có nghĩa

24

rằng, khi hoạt độ đồng vị phóng xạ trong đất tăng cao, cây sẽ giảm dần

sự hấp thu và đảm bảo một lượng vừa đủ cho quá trình sinh trưởng.

KẾT LUẬN

Với mục tiêu và các nội dung đặt ra, luận án đã đạt được các kết

quả chính như sau:

1. Đã xây dựng được phương pháp phân tích phổ gamma sử dụng

đường chuẩn hiệu suất nội và một điểm hiệu suất tuyệt đối mà không

cần phải đồng nhất mẫu chuẩn với mẫu phân tích.

2. Đã thu được bộ số liệu về sự vận chuyển các đồng vị phóng xạ

tự nhiên từ đất lên 02 loại rau trồng trên quần đảo Trường Sa.

3. Đã thu được bộ số liệu về sự vận chuyển các đồng vị phóng xạ 238U,

232Th, 40K và 137Cs từ đất lên cây chè tại Nông trường chè Lương Mỹ.

Đồng vị 40K cạnh tranh, hạn chế cây chè hấp thụ 137Cs và đã được

chứng minh bằng hệ số phân biệt DF Cs/K < 1.

4. Xác định được mối tương quan giữa hoạt độ cùng một đồng vị

trong đất và cây là mối tương quan đồng biến nhưng với TF lại là

nghịch biến. Có nghĩa rằng, khi hoạt độ đồng vị phóng xạ trong đất

tăng cao, cây sẽ giảm dần sự hấp thu và đảm bảo một lượng vừa đủ

cho quá trình sinh trưởng.

KIẾN NGHỊ

- Phương pháp mới được phát triển trong luận án chỉ có thể xác

định các hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ phát ra tia gamma có thể

đo được với năng lượng từ 238 keV - 3000 keV. Trong thời gian tới,

tiếp tục có các nghiên cứu pháp triển phương pháp mở rộng cho vùng

năng lượng dưới 238 keV.

- Luận án chỉ khảo sát quá trình vận chuyển các đồng vị phóng xạ

tự nhiên và đồng vị phóng xạ nhân tạo 137Cs từ đất sang cây chè, rau

cải canh và rau muống trên 02 khu vực (cây chè tại Nông trường chè

25

Lương Mỹ, Hòa Bình; rau muống và rau cải canh tại quần đảo

Trường Sa) nên chưa đánh giá hết các yếu tố môi trường ảnh hưởng

như thế nào đết quá trình vận chuyển các đồng vị phóng xạ lên cây

trồng. Do vậy cần có các nghiên cứu tiếp theo đối với một số loài cây

trồng phổ biến và được sử dụng làm thức ăn, uống hoặc cây thuốc tại

các vùng khí hậu khác nhau trên toàn quốc. Nhằm hướng tới mô hình

hóa quá trình vận chuyển các đồng vị phóng xạ từ đất sang thực vật

trong chuỗi thức ăn và đánh giá liều chiếu xạ đối với con người.

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Xây dựng phương pháp mới trong phân tích phổ gamma:

Phương pháp sử dụng đường chuẩn hiệu suất nội và một giá trị hiệu

suất tuyệt đối.

- Phân bố theo độ sâu của đồng vị 137Cs, 40K, 238U và 232Th trong

đất.

- Bộ số liệu về hệ số TF của các đồng vị phóng xạ 238U, 232Th, 40K

từ đất lên 02 loại rau được trồng tại quần đảo Trường Sa.

- Bộ số liệu về hệ số TF của các đồng vị phóng xạ 238U, 232Th, 40K

và 137Cs từ đất sang cây chè tại Nông trường chè Lương Mỹ.

- Xác định mối tương quan nghịch trong quá trình vận chuyển từ

đất sang cây chè của đồng vị 40K và 137Cs.

- Bộ số liệu về hệ số phân biệt DF Cs/K nhằm đánh giá khả năng

cạnh tranh của đồng vị phóng xạ 40K và 137Cs trong quá trình vận

chuyển từ đất sang thực vật.

26

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

Các công trình đăng tải quốc tế

1. L.T. Anh, P.V. Cuong, N.C. Tam, N.H. Ha, H.T. Thao, H.H.

Duc, S. Leuangtakoun, L.Q. Viet, B.V. Loat, “A

development for determining the activity of radionuclides in

the environmental sample by HPGe γ-spectroscopy using

only one absolute efficiency value and an intrinsic efficiency

curve”, Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A,

2019, 941, 162305.

Các công trình đăng tải trong nước

2. H.H. Duc, P.V. Cuong, B.V. Loat, L.T. Anh, N.D. Minh,

L.H. Khiem, Correlation between 137Cs and 40K

concentration in soil and tea tree in Luong My farm, Hoa

Binh province, Viet Nam, Communications in Physics, 2019,

Vol 29, No. 4, 527-539.

3. H.H. Duc, N.D. Minh, P.V. Cuong, L.T. Anh, S.

Leuangtakoun, B.V. Loat, Transfer of 238U and 232Th from

soil to tea tree in Luong My farm, Hoa Binh province, Viet

Nam, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics,

2019, Vol. 35, No 4, 106-115.

4. V.T.K. Duyen, D.X. Hoai, H.H. Duc, N.T. Loi, Evaluation

of Radioactivity in the Soil of Spratly Islands, VNU Journal

of Science: Mathematics – Physics, 2015, Vol. 31, No, 1S,

172-177.

5. Hoàng Hữu Đức, Đậu Xuân Hoài, Vũ Thị Kim Duyên,

Nguyễn Thanh Lợi, Xác định hoạt độ phóng xạ trong trầm

tích tại một đơn vị quân đội đóng quân ven biển, Hội nghị

Địa lý toàn quốc lần thứ VIII, 2014.

Documents

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG …