Xác định nồng độ radon trong một số loại nước đóng chai trên thị trường Việt Nam

Xác định nồng độ radon trong một số loại nước đóng chai trên thị trường Việt Nam.Ngay từ khi hình thành, Trái đất đã chứa nhiều phóng xạ. Các chất phóng xạ tồn tại trong tự nhiên, có trên mặt đất, có trong thực phẩm. Con người vẫn thường phải chịu sự chiếu xạ của bức xạ tự nhiên từ Trái đất, cũng như từ bên ngoài Trái đất. Bức xạ mà chúng ta nhận được từ bên ngoài Trái đất được gọi là các tia vũ trụ hay bức xạ vũ trụ. Chúng ta còn có thể bị chiếu bởi các bức xạ nhân tạo: tia X, các bứcxạ được sử dụng để chuẩn đoán bệnh và điều trị bệnh ung thư. Chúng ta vẫn thường bị chiếu bức xạ ion hóa theo hai cách:

– Bị chiếu bức xạ từ bên ngoài bởi các nguyên tố phóng xạ có trong tự nhiên.
– Bị chiếu bức xạ ion hóa từ bên trong cơ thể, do các nguyên tố phóng xạ được hấp thụ vào cơ thể qua thức ăn, nước uống và qua không khí thở. Hàng năm, trung bình mỗi người nhận một liều bức xạ từ các nguồn phóng xạ tự nhiên khoảng 2 mSv. Theo các nghiên cứu của Ủy ban quốc tế về an toàn bức xạ ICRP (International Commission on Radiological Protection), mức liều này có thể gây ra 80 trường hợp tử vong do ung thư trong số 1.000.000 người. Ủy ban khoa học Liên Hiệp Quốc về những ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) năm 2000 đã thống kê và cho thấy đóng góp của radon vào liều chiếu bức xạ cho con người gây bởi các bức xạ tự nhiên lên tới 50% [5]. Chính vì thế, radon có thể được xem như là một nguồn phóng xạ tự nhiên có ảnh hưởng lớn nhất đến sức khỏe của con người.
Nước là khởi nguồn của sự sống trên Trái đất, đồng thời cũng là nguồn để duy trì sự sống tiếp tục tồn tại nơi đây. Sinh vật không có nước sẽ không thể sống nổi và con người nếu thiếu nước cũng sẽ không tồn tại. Nước dưới đất là một trong những nguồn tự nhiên có chứa nhiều phóng xạ như: urani, thori, radi và các chuỗi phóng xạ của radi. Radon là con cháu của urani và radi. Việc uống nước có chứa radon quámức cho phép có thể dẫn đến tỷ lệ ung thư cao cho các cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là dạ dày [21].2
Nước uống đóng chai trên thị trường Việt Nam đa số có nguồn gốc từ nước ngầm, vì vậy việc xác định nồng độ radon trong nước uống đóng chai là rất cần thiết. Với ý nghĩa thực tiễn trên, tôi đã chọn đề tài “Xác định nồng độ radon trong một số loại nước đóng chai trên thị trường Việt Nam” làm đề tài luận văn tốt nghiệp Đại học của mình. Luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận gồm các chương:
Chương 1: Đồng vị radon – ảnh hưởng của radon trong nước đối với con người
Chương 2: Máy đo khí phóng xạ RAD7
Chương 3: Thực nghiệm và thảo luận
2. Mục đích nghiên cứu đề tài
– Góp phần nâng cao hiểu biết về Vật lý hạt nhân, làm quen với Vật lý hạt nhân thực nghiệm và cách triển khai ứng dụng công nghệ hạt nhân trong thực tiễn.
– Xác định nồng độ radon trong một số loại nước đóng chai. Sử dụng máy RAD7 để đo nồng độ radon của các mẫu nước cần khảo sát. Dùng số liệu đo được để tính liều hiệu dụng tác dụng lên toàn thân và dạ dày, qua đó đánh giá mức độ an toàn của các mẫu nước đóng chai so với tiêu chuẩn an toàn đã được đề ra

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………………..i
MỤC LỤC…………………………………………………………………………………………………….ii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ………………………………………..v
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ……………………………………………………………..vi
DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………………………………………….. viii
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………………1
1. Lý do chọn đề tài ……………………………………………………………………………………1
2. Mục đích nghiên cứu đề tài ……………………………………………………………………..2
3. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………………………………………..2
4. Phạm vi nghiên cứu ………………………………………………………………………………..3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ……………………………………………………………………………..3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài …………………………………………………..3
7. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………………………………3
TỔNG QUAN ……………………………………………………………………………………………….5
CHƯƠNG 1: ĐỒNG VỊ RADON – ẢNH HƯỞNG CỦA RADON TRONG NƯỚC
ĐỐI VỚI CON NGƯỜI………………………………………………………………………………….7
1.1. Tìm hiểu về radon ………………………………………………………………………………..7
1.1.1. Đặc điểm……………………………………………………………………………………….7
1.1.2. Nguồn gốc……………………………………………………………………………………..8
1.1.2.1. Cơ sở vật lý ……………………………………………………………………………..8
1.1.2.2. Cơ sở địa chất…………………………………………………………………………10
1.2. Nước ngầm ………………………………………………………………………………………..11
1.2.1. Nước ngầm thường được sử dụng làm nước uống đóng chai ……………..11
1.2.2. Sự hình thành nước ngầm………………………………………………………………12
1.2.3. Urani và radon trong nước ngầm…………………………………………………….13
1.3. Ảnh hưởng của radon trong nước uống đối với sức khỏe con người …………15
1.3.1. Tương tác của bức xạ với tế bào……………………………………………………..15iii
1.3.1.1. Tế bào……………………………………………………………………………………15
1.3.1.2. Các loại bức xạ………………………………………………………………………16
1.3.1.3. Cơ chế tác dụng của bức xạ ion hóa lên con người ……………………..17
1.3.2. Ung thư do ảnh hưởng của radon trong nước uống……………………………20
1.3.2.1. Ung thư………………………………………………………………………………….20
1.3.2.2. Ung thư dạ dày……………………………………………………………………….21
CHƯƠNG 2: MÁY ĐO KHÍ PHÓNG XẠ RAD7……………………………………………23
2.1. Giới thiệu sơ lược về các máy đo radon hiện có ở Việt Nam ……………………23
2.1.1. Phương pháp đo radon bằng máy RADON-82, RADON PГA-01 ………23
2.1.2. Phương pháp đo radon bằng máy RDA-200 …………………………………….24
2.1.3. Phương pháp detector vết alpha………………………………………………………24
2.2. Giới thiệu máy đo RAD7- RAD H2O……………………………………………………25
2.2.1. Giới thiệu chung về máy RAD7 ……………………………………………………..25
2.2.2. Giới thiệu chung về thiết bị RAD-H2O……………………………………………26
2.3. Một số đặc điểm kỹ thuật của RAD7 …………………………………………………….28
2.4. Nguyên lý làm việc của RAD7 …………………………………………………………….29
2.5. Xử lý phổ năng lượng alpha của RAD7…………………………………………………31
2.6. Các thao tác sử dụng máy RAD7 …………………………………………………………32
2.6.1. Các phím sử dụng …………………………………………………………………………32
2.6.2. Danh sách các nhóm lệnh: ……………………………………………………………..33
2.6.3. Tóm tắt nội dung của ba nhóm trong RAD7 …………………………………….33
2.7. Tính năng ưu việt của máy RAD7 so với các loại máy khác ……………………35
2.7.1. Khả năng xử lý sự nhiễm bẩn do phóng xạ ………………………………………35
2.7.2. Giá trị phông máy thấp ………………………………………………………………….35
2.7.3. Khả năng đo liên tục……………………………………………………………………..36
2.7.4. Có khả năng đo nồng độ khí phóng xạ trong nước…………………………….36
2.7.5. Có chương trình tự động tính toán kết quả đo…………………………………..36
2.7.6. Khả năng ứng dụng của máy RAD7………………………………………………..36
2.7.7. Khả năng xác định riêng biệt nồng độ radon và thoron ……………………..36iv
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ………………………………………….38
3.1. Đối tượng nghiên cứu………………………………………………………………………….38
3.2. Quy trình xác định nồng độ radon bằng máy RAD7 ……………………………….41
3.2.1. Chuẩn bị máy và thiết bị………………………………………………………………..41
3.2.2. Cài đặt, thiết lập các thông tin làm việc của máy………………………………43
3.2.2.1. Cài đặt thời gian đo cho một chu kỳ đo (Setup Cycle) …………………44
3.2.2.2. Đặt số chu kỳ đo (Setup Recycle)……………………………………………..44
3.2.2.3. Đặt chế độ hoạt động của máy (Setup Mode)……………………………..44
3.2.2.4. Đặt chế độ đo thoron (Setup Thoron) ………………………………………..44
3.2.2.5. Đặt chế độ làm việc cho máy bơm (Setup Pump)………………………..44
3.2.2.6. Đặt đơn vị sử dụng (Setup Units) ……………………………………………..44
3.2.2.7. Xem và in các thông số đã cài đặt (Setup Review)………………………45
3.2.3. Sấy máy trước khi đo…………………………………………………………………….45
3.2.4. Vận hành RAD7 trong quá trình đo…………………………………………………46
3.2.5. Thu nhận kết quả từ RAD7…………………………………………………………….47
3.3. Tính toán và xử lý số liệu thực nghiệm………………………………………………….49
3.3.1. Tính toán riêng biệt nồng độ radon và thoron …………………………………..49
3.3.2. Liều hiệu dụng hằng năm cho toàn thân…………………………………………..50
3.3.1. Liều hiệu dụng hàng năm tác dụng lên dạ dày ………………………………….51
3.3.1. Sai số…………………………………………………………………………………………..51
3.4. Tiêu chuẩn đánh giá ……………………………………………………………………………51
3.5. Kết quả thực nghiệm …………………………………………………………………………..52
3.5.1. Nồng độ trung bình và sai số của radon …………………………………………..52
3.2.1. Liều hiệu dụng hàng năm đối với toàn thân và dạ dày……………………….55
KẾT LUẬN…………………………………………………………………………………………………59
KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ………………………………………….60
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………..61
PHỤ LỤC …………………………………………………………………………………………………. 6