a/ Tên nhiệm vụ: Xây dựng bản đồ phông phóng xạ tự nhiên cho toàn tỉnh Bình Dương
b/ Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam
c/ Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ: TS. Trần Quốc Dũng và cá nhân tham gia chính:
1. TS. Nguyễn Đức Thành
2. Ths. Lưu Anh Tuyên
3. Ths. Phan Trọng Phúc
4. CN. Đào Văn Hoàng
5. CN. Trần Đình Hợp
6. CN. Nguyễn Văn Thuận
7. CN. Hà Thúc Khánh
8. CN. Lỗ Thái Sơn
d/ Mục tiêu của nhiệm vụ: Nghiên cứu sự phân bố của các nhân phóng xạ tự nhiên cũng như ảnh hưởng nếu có của các khu công nghiệp đến phông phóng xạ.
đ/ Kết quả thực hiện tóm tắt:
I. Đặt vấn đề
Phóng xạ có từ khi trái đất được hình thành và có ảnh hưởng quan trọng đến cuộc sống của con người. Cùng với sự nâng cao không ngừng của đời sống, môi trường sống của con người ngày càng được quan tâm mà trong đó phóng xạ môi trường là một trong những chỉ số chất lượng quan trọng. Hiện nay, khảo sát phông phóng xạ tự nhiên là một trong những hướng nghiên cứu môi trường được nhiều nước trên thế giới (trong đó có Việt Nam) và Ủy ban Năng lượng Quốc tế (IAEA) quan tâm. Yêu cầu về một bản đồ phóng xạ tự nhiên là yêu cầu thiết yếu được đặt ra
Là điểm sáng trên bản đồ kinh tế đất nước, Bình Dương là địa phương tập trung đông đảo dân cư địa phương và công nhân của các khu công nghiệp. Thực tế này đặt ra yêu cầu cần phải xây dựng Bản đồ phóng xạ cho toàn tỉnh nhằm phân tích, đánh giá hiện trạng nền phông phóng xạ của tỉnh Bình Dương; xác định các vùng không an toàn phóng xạ, ảnh hưởng của bức xạ phát ra từ các đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo tới sức khỏe của cộng đồng; nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm phóng xạ.
II. Kết quả thực hiện
Tổng quan
Triển khai đề tài, nhóm thực hiện nghiên cứu các lý thuyết cơ bản về phóng xạ môi trường, cơ sở kỹ thuật của việc khảo sát phóng xạ môi trường. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp xạ trình đường bộ để đưa ra những nhận định, đánh giá về hiện trạng phông phóng xạ tự nhiên của tỉnh Bình Dương; thông qua kết quả thực nghiệm trong phòng thí nghiệm về phân tích mẫu đất bằng hệ phổ kế gam-ma đánh giá suất liều hấp thụ trong không khí, liều hiệu dụng hàng năm, hoạt độ Ra-đi tương đương và chỉ số nguy hiểm hoạt độ chiếu xạ ngoài của các nguyên tốt 238U, 232Th, 40K, 226Ra, 137Cs. Từ những kết quả này, kết hợp với các phần mềm chuyên dụng, nhóm nghiên cứu mô tả hiện trạng phông phóng xạ tự nhiên của tỉnh Bình Dương bằng bản đồ, so sánh kết quả đạt được của vùng khảo sát với kết quả của các nghiên cứu trong và ngoài nước.
Phóng xạ môi trường và các nghiên cứu về phóng xạ môi trường
Cùng với sự hình thành của vũ trụ, tro bụi từ các vụ nổ của các ngôi sao chứa một lượng lớn các nguyên tố phóng xạ. Các nguyên tố phóng xạ một mặt phân rã, trở thành các nguyên tố bền, mặt khác trở thành nguồn chính của bức xạ ion hóa tự nhiên tác dụng lên mọi sinh vật trên trái đất. Một nguồn của các bức xạ ion hóa tự nhiên khác là các tia vũ trụ khi chúng đi vào tầng sinh quyển và bề mặt Trái Đất. Năm 1896, lần đầu tiên, hiện tượng phóng xạ được con người biết đến. Năm 1934, với việc tạo ra đồng vị phóng xạ nhân tạo của Phốt-pho (P) và Ni-tro-gen (N), Fre-de-ric (Frédéric Joliot) mở ra kỉ nguyên mới về phóng xạ nhân tạo.
Các chất phóng xạ có ảnh hưởng trực tiếp và quan trọng tới con người, môi trường phóng xạ là một phần môi trường sống của con người. Từ thực tế này, những năm đầu của thế kỉ 20, các nghiên cứu đo đạc phóng xạ môi trường đã được tiến hành. Cho đến nay, nghiên cứu về phóng xạ môi trường trên thế giới được nhiều nước quan tâm và ngày càng có nhiều các công trình có giá trị với hướng nghiên cứu chính, phổ biến là khảo sát phông phóng xạ tự nhiên. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về phóng xạ môi trường được bắt đầu ở miền Nam vào những năm 60 của thế kỉ 20. Từ đó đến nay, các công trình nghiên cứu liên tục được thực hiện đã đưa ra các cảnh báo quan trọng về mức độ nguy hiểm phóng xạ ở từng vùng miền.
Cơ sở của khảo sát phông phóng xạ môi trường ở tỉnh Bình Dương
Bình Dương là một tỉnh thuộc miền Đông Nam Bộ, tập trung đông dân cư và có vai trò quan trọng trong việc phát triển chung của cả nước. Nhóm nghiên cứu đã khảo sát vị trí địa lý, đặc điểm dân cư; các đặc trưng về địa hình, khí hậu, thủy văn của tỉnh Bình Dương. Song song đó, nhóm nghiên cứu cũng không ngừng cập nhật thông tin để kịp thời nắm bắt sự thay đổi về cấp độ và địa giới hành chính của tỉnh để đảm bảo cho công trình nghiên cứu được chính xác, khách quan.
Về mặt kỹ thuật, nhóm nghiên cứu xác định vị trí đo phông phóng xạ tự nhiên sau đó dùng xạ trình đường bộ và hệ phổ kế Gam-ma HPGe đã xử lý các mẫu đo đã thu thập được. Từ đó xác định hoạt độ của tác nhân phóng xạ bằng phương pháp so sánh tuyệt đối và phương pháp so sánh tương đối; tính trung bình các giá trị có trọng số; đánh giá mức độ nguy hiểm phóng xạ thông qua các đại lượng vật lý: suất liều hấp thụ (Asbsorbed dose rate), liều hiệu dụng hàng năm, hoạt độ Ra-di tương đương (Radium equivalent activity and extenal), chỉ số nguy hiểm hoạt độ chiếu ngoài (External hazard index). Bản đồ chuyên đề sử dụng dữ liệu GIS nền tỉnh Bình Dương, được xây dựng thông qua: đo đạc, tính toán suất liều; dùng phần mềm ArcMap- ArcInfo 9.3 thiết lập các lớp bản đồ chuyên đề; sử dụng công cụ phân tích không gian (Spatial Analyst) với phép toán nội suy.
Kết quả khảo sát phông phóng xạ tự nhiên tỉnh Bình Dương
Kết quả đo suất liều bằng lộ trình đường bộ
Giá trị suất liều trung bình toàn tỉnh Bình Dương là 1,376 mSv/năm. Giá trị này gần bằng giá trị suất liều gam-ma bề mặt Nam Bộ đã được khảo sát trước đây (1,497 mSv/năm).
Giá trị suất liều của Bình Dương nằm trong khoảng khá rộng, dao động trong khoảng 0,148 ÷ 3,049 mSv/năm. Một số khu vực ở Bình Dương có giá trị suất liều cực đại cao hơn mức trung bình của thế giới và của Nam Bộ (Việt Nam) như Thủ Dầu Một (2,198 mSv/năm), Bến Cát (3,049 mSv/năm), …
Giá trị suất liều gam-ma trung bình của tỉnh Bình Dương thấp hơn giá trị trung bình của thế giới, nằm trong mức an toàn và không có khu vực dị thường về phóng xạ.
Kết quả phân tích các mẫu đất
So với toàn quốc, hoạt độ phóng xạ của các nguyên tố cần quan tâm trên địa bàn tỉnh Bình Dương thấp hơn. Cụ thể, hoạt độ riêng của nguyên tố 232Th ở Bình Dương chỉ bằng 60%, của 226Ra bằng 62% và 137Cs là 25% giá trị tương ứng trên toàn Việt Nam. Tuy nhiên, hoạt độ của 40K cao hơn.
So sánh với các giá trị trung bình trên toàn thế giới thì hoạt độ phóng xạ của 232Th, 226Ra tại tình Bình Dương là tương đương, của 40K thấp hơn và của 137Cs là rất thấp.
Suất liều hấp thụ trong không khí của các mẫu khảo sát này thấp hơn gần 2 lần giá trị trung bình của toàn Việt Nam và cũng thấp hơn giá trị trung bình của thế giới.
Trong các mẫu khảo sát thì mẫu THA-31 có hoạt độ cao nhất (trong đó hoạt độ của 40K là rất lớn) dẫn đến có liều suất hấp thụ cao nhất (101, 24 nGy/h) nhưng nhỏ hơn so với giá trị 114,6 nGy/h của Nam Bộ.
Kết quả về chỉ số nguy hiểm hoạt độ chiếu xạ ngoài theo hai tiêu chuẩn châu Âu và Thụy Sĩ nhỏ hơn so với quy định (IƔ ≤ 1) cho thấ không có sự nguy hiểm phóng xạ nào đối với cư dân sinh sống tại Bình Dương.
III. Kết luận
Sau thời gian nghiên cứu, nhóm thực hiện đã đưa ra những kết quả khả quan, đạt được mục tiên nghiên cứu đã đề ra. Đề tài đã xây dựng thành công bản đồ phông phóng xạ tự nhiên cho toàn tỉnh Bình Dương dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn hợp lý, khoa học. Đây là một đề tài có tính thực tế và ứng dụng cao. Đề tài cần được nghiên cứu tiếp tục, đi sâu khảo sát các vị trí thuộc các khu vực Tân Uyên, Bến Cát, Dầu Tiếng, Phú Giáo.
e/ Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:
- Thời gian bắt đầu: 2009
- Thời gian kết thúc: 2014
g/ Kinh phí thực hiện: 581.267.000 đồng./.
(Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu tại Trung tâm Thông tin và Thống kê khoa học và công nghệ)