BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN VIỆT NAM LIÊN ĐỒN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHCN CẤP BỘ NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ AN TỒN ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG THĂM DỊ, KHAI THÁC QUẶNG PHÓNG XẠ VÙNG THÀNH MỸ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA 8728 HÀ NỘI - 2010 BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN VIỆT NAM LIÊN ĐOÀN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM Tác giả: ThS Trịnh Đình Huấn TS Nguyễn Văn Nam PGS.TS Nguyễn Phương BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHCN CẤP BỘ NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ AN TOÀN ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG THĂM DỊ, KHAI THÁC QUẶNG PHĨNG XẠ VÙNG THÀNH MỸ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỊNG NGỪA LIÊN ĐỒN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM CHỦ NHIỆM ThS Trịnh Đình Huấn HÀ NỘI – 2010 [2] MỤC LỤC CÁC VĂN BẢN PHÁP QUY MỞ ĐẦU 5  Chương Môi trường phóng xạ tự nhiên yếu tố ảnh hưởng đến mơi trường phóng xạ tự nhiên vùng thăm dò urani Thành Mỹ 7  1.1 Mơi trường phóng xạ tự nhiên tác hại đến mơi sinh, mơi trường 7  1.1.1 Khái qt mơi trường phóng xạ tự nhiên 7  1.1.2 Các thành phần đối tượng nghiên cứu mơi trường phóng xạ tự nhiên 9  1.1.3 Ảnh hưởng môi trường phóng xạ đến sức khỏe người 10  1.1.4 Cơng tác giám sát, bảo vệ mơi trường phóng xạ mỏ thăm dò, khai thác urani giới 13  1.2 Những yếu tố liên quan đến mơi trường phóng xạ vùng thăm dị, khai thác khống sản urani Thành Mỹ 17  1.2.1 Khái quát chung mỏ phóng xạ cơng tác quy hoạch, thăm dị, khai thác khống sản phóng xạ vùng Thành Mỹ 17  1.2.2 Các hoạt động thăm dị, khai thác khống sản urani mỏ Pà Lừa - Pà Rồng khu vực Thành Mỹ 21  1.2.3 Những tác động xấu đến mơi trường phóng xạ vùng thăm dị, khai thác khống urani Thành Mỹ 23  1.2.4 Xu hướng biến đổi điều kiện tự nhiên, môi trường kinh tế - xã hội 25  Chương Sự thay đổi mơi trường phóng xạ vùng Thành Mỹ tác động hoạt động thăm dò 28  2.1 Đặc điểm vành phân tán mỏ urani 28  2.1.1 Vành phân tán nguyên sinh mỏ urani cát kết 28  2.1.2 Các vành phân tán thứ sinh 29  2.1.3 Các vành phân tán thuỷ địa hoá 31  2.2 Các dạng phát tán phóng xạ vùng Thành Mỹ 32  2.3 Kết đánh giá tác động môi trường khu vực Pà Lừa - Pà Rồng vùng Thành Mỹ 36  2.3.1 Cơ sở lựa chọn diện tích đánh giá tác động 36  2.3.2 Khái quát điều kiện tự nhiên diện tích lựa chọn 36  2.3.3 Các phương pháp đánh giá tác động môi trường vùng mỏ 37  2.3.4 Kết đánh giá tác động môi trường vùng thử nghiệm 39  Chương Báo cáo đánh giá an toàn giải pháp tổng thể giải vấn đề mơi trường phóng xạ q trình thăm dị urani 59  3.1 Nội dung báo cáo đánh giá an toàn mơi trường phóng xạ vùng thăm dị urani Thành Mỹ 59  [3] 3.1.1 Quy trình tiến hành cơng việc thăm dị mỏ urani 59  3.1.2 Quy định việc đo liều chiếu xạ cá nhân khu vực thăm dò 61  3.1.3 Quy định việc ghi nhật ký xạ cơng đoạn thăm dị 62  3.1.4 Nội quy tiến hành cơng việc xạ vùng thăm dị 63  3.1.5 Dự kiến cố xảy biện pháp khắc phục 64  3.1.6 Phân công trách nhiệm cá nhân Phụ trách an tồn hoạt động thăm dị 65  3.2 Chương trình đánh giá an tồn mơi trường phóng xạ vùng thăm dị 66  3.2.1 Xác lập chương trình đánh giá an tồn mơi trường phóng xạ vùng thăm dị Thành Mỹ 66  3.2.2 Nội dung chương trình đánh giá an tồn mơi trường phóng xạ vùng thăm dị 67  Chương Tổ chức thi công chi phí thực đề tài 70  4.1 Khối lượng kinh phí thực 70  4.2 Tổ chức thực 72  4.3 Sản phẩm đề tài 72  KẾT LUẬN 73  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 74  [4] MỞ ĐẦU Năng lượng điện nguyên tử nguồn lượng vô quan trọng để bổ sung vào nguồn lượng điện thiếu hụt nước ta tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Tháng 11/2009, kỳ họp thứ 8, Quốc hội khóa XII nước ta thông qua nghị chủ trương đầu tư dự án nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận, gồm nhà máy, nhà máy có tổ máy công suất 1000 mW/tổ máy Nhằm chuẩn bị phần nhu cầu vật liệu hạt nhân nguồn cho nhà máy điện hạt nhân tương lai, ngày tháng 11 năm 2008, Bộ trưởng Bộ Công thương phê duyệt đề cương dự án “Quy hoạch chi tiết thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng quặng phóng xạ giai đoạn đến năm 2020, có xét đến năm 2030” Trong đó, mỏ urani cát kết khu vực Thành Mỹ tỉnh Quảng Nam đưa vào quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến từ đến năm 2020 năm tiếp theo, gồm: mỏ urani khu vực Pà Lừa - Pà Rồng; Khe Cao - Khe Hoa, An Điềm, Đông Nam - Bến Giằng Ngày tháng năm 2009 phủ phê duyệt dự án thăm dò mỏ urani Pà Lừa - Pà Rồng, thuộc xã Tabhing, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam Q trình thăm dị, khai thác nguồn tài nguyên phóng xạ mang lại lợi ích to lớn kinh tế xã hội song gây tác động định đến môi sinh, mơi trường nói chung mơi trường phóng xạ nói riêng Không giống dạng môi trường khác, môi trường phóng xạ dạng đặc thù, người khơng thể nhìn thấy, sờ thấy mà phải qua phương tiện máy móc đo đạc đánh giá khả mức độ ô nhiễm chúng Sẽ nghiêm trọng ô nhiễm mơi trường phóng xạ xảy ra, việc khắc phục chúng khó khăn tốn Khi thực cơng tác thăm dị, khai thác mỏ đòi hỏi phải tiến hành hoạt động định, tác động vào vùng mỏ mang tính bắt buộc (theo cơng nghệ tại), q trình làm gia tăng thay đổi thành phần mơi trường phóng xạ tự nhiên Sự thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố điều kiện tự nhiên, công nghệ thăm dị, khai thác, mức độ chứa phóng xạ mỏ…đòi hỏi phải đánh giá cách mức đủ chi tiết vùng mỏ Như vậy, công tác đánh giá tác động môi trường q trình thăm dị, khai thác mỏ cơng việc quan cần thiết Hơn nữa, loại hình khống sản phóng xạ, lần thực cơng tác thăm dị, khai thác, chế biến sử dụng nước ta Vì vậy, đánh giá sở khoa học cho việc hoạch định sách kinh tế - xã hội phù hợp Đáp ứng đòi hỏi cấp thiết đó, ngày 08 tháng 05 năm 2009, Bộ tài nguyên Môi trường ký hợp đồng với Liên đoàn Địa chất xạ thực đề tài KHCN cấp bộ: “Nghiên cứu xác lập sở khoa học phục vụ cơng tác đánh giá an tồn hoạt động thăm dị, khai thác quặng phóng xạ vùng Thành Mỹ đề xuất giải pháp phòng ngừa” Cấu trúc báo cáo Báo cáo phần mở đầu kết luận gồm chương: Chương Mơi trường phóng xạ tự nhiên yếu tố ảnh hưởng đến mơi trường phóng xạ tự nhiên vùng thăm dị urani Thành Mỹ [5] Chương Sự thay đổi mơi trường phóng xạ vùng Thành Mỹ tác động hoạt động thăm dò Chương Giải pháp tổng thể giải vấn đề mơi trường phóng xạ q trình thăm dị, khai thác urani vùng Thành Mỹ Chương Tổ chức thi công chi phí thực đề tài Trong q trình thực đề tài, tập thể tác giả nhận đạo trực tiếp Ban lãnh đạo Liên đoàn, đóng góp ý kiến quý báu nhà khoa học Liên đoàn, Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, Vụ Khoa học Cơng nghệ - Bộ Tài nguyên Môi trường Nhân dịp này, tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Liên đoàn, nhà khoa học tạo điều kiện giúp đỡ tập thể tác giả hoàn thành báo cáo [6] CHƯƠNG MƠI TRƯỜNG PHĨNG XẠ TỰ NHIÊN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG PHĨNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG VÙNG THĂM DỊ URANI THÀNH MỸ 1.1 Mơi trường phóng xạ tự nhiên tác hại đến mơi sinh, mơi trường 1.1.1 Khái qt mơi trường phóng xạ tự nhiên Ngay từ ngày nghiên cứu tia X chất phóng xạ, người ta ghi nhận chiếu xạ liều cao gây tổn thương mang tính bệnh lý tế bào thể người Thêm vào đó, nghiên cứu dài hạn bệnh lý cư dân bị chiếu xạ, đặc biệt người cịn sống sót sau hai vụ ném bom nguyên tử Hirsoshima Nagasaki Nhật Bản năm 1945 cho thấy: chiếu xạ có khả tiềm tàng gây triệu chứng ác tính sau Chính vậy, hoạt động liên quan đến xạ phải tuân theo tiêu chuẩn định an toàn để bảo vệ người khỏi bị chiếu xạ Bức xạ chất phóng xạ đặc tính vốn có vĩnh cửu mơi trường, rủi ro liên quan đến chúng hạn chế khơng thể loại bỏ hồn tồn Thêm vào đó, việc sử dụng chất phóng xạ nhân tạo phát triển rộng rãi Các nguồn phóng xạ quan trọng nhiều ngành kinh tế Việc sử dụng lượng hạt nhân ứng dụng sản phẩm phụ xạ chất phóng xạ tiếp tục tăng nhanh phạm vi toàn cầu Sự chấp nhận cộng đồng rủi ro liên quan đến xạ cần phải cân với nguồn lợi thu từ việc sử dụng xạ Bởi vậy, rủi ro cần phải hạn chế bảo vệ việc áp dụng tiêu chuẩn an toàn xạ Trong tự nhiên, nhân phóng xạ có mặt nơi (trong đất, nước, khơng khí, thức ăn, nước uống, vật liệu xây dựng…) Tức xạ nhân phóng xạ ln ln có mặt mơi trường sống người Mọi lúc, nơi sống, người nhận liều chiếu từ tia xạ (do đồng vị phóng xạ phát ra) Ở vị trí, vùng miền khác nhau, liều tương đương xạ khác Ngày nay, phát nhiều đồng vị phóng xạ, đồng vị phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên phổ biến vỏ trái đất đưa bảng 1.1 Chính xạ nhân phóng xạ với tia xạ vũ trũ gây lên phông xạ tự nhiên khác Bảng 1.1 Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến vỏ trái đất [18] Nhân phóng xạ U235 U238 Th232 Ra226 Rn222 K40 Hoạt độ tự nhiên Chiếm khoảng 0,72% tổng số khối lượng uran tự nhiên Chiếm 99,2745% tổng số uran tự nhiên Uranium tự nhiên có từ 0,5 đến 4,7 ppm đất đá (ppm=g/tấn) Có 1,6 đến 20 ppm loại đá 16 Bq/kg loại đá vôi 48 Bq/kg đá magma Nồng độ trung bình hàng năm Mỹ từ 0,6 Bq/m3 đến 28 Bq/m3 Có 37 đến 1100 Bq/kg đất Cơ thể người đối tượng quan trọng nghiên cứu hiệu ứng sinh học xạ Có cách chiếu xạ lên thể người, chiếu xạ (external exposure) chiếu xạ (internal exposure) [7] + Chiếu xạ chiếu xạ nguồn xạ bên lên thể + Chiếu xạ chiếu xạ nguồn phóng xạ hở xâm nhập vào thể Trong thể người gồm nhiều quan khác Các tế bào tạo nên mô quan hoạt động cách có hệ thống Nếu tế bào khả nhân đôi chức tế bào bị hạn chế mơ quan bị thay đổi, gây lên bệnh đục thủy tinh thể, giảm số lượng bạch cầu, ban sốt đỏ… Khi chức chung thể bị thay đổi, xuất triệu chứng nôn mửa, chảy máu hay co giật, nhiều năm sau xuất bệnh ung thư Những hiệu ứng bất lợi gây từ nhân phóng xạ đặc tính phát tia xạ alpha, beta, gamma, đặc trưng đại lượng liều tương đương xạ Liều tương đương xạ (H) đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm loại xạ Liều tương đương xạ H tổng liều chiếu Hn liều chiếu Ht: (1.1) H = Hn + Ht Trong đó: Hn liều chiếu ngồi xạ xâm nhập từ bên vào thể năm Ht liều chiếu xâm nhập vào thể qua đường ăn uống hô hấp năm Khi mức liều tương đương chiếu vào thể người vượt giới hạn an tồn đó, chúng gây hiệu ứng bất lợi sức khỏe người bị chiếu mức liều (theo nguyên lý xác suất) Để làm đánh giá mức độ chiếu xạ, người ta đưa tiêu chuẩn liều giới hạn nồng độ giới hạn Liều giới hạn: giá trị lớn liều tương đương cá nhân năm mà nhân viên xạ (nhân viên làm việc với chất phóng xạ) bị chiếu Nếu bị chiếu đặn liều suốt 50 năm làm việc liên tục khơng có biến động sức khoẻ thân họ cháu họ Nồng độ giới hạn: nồng độ cao chất phóng xạ đơn vị thể tích nước ăn khí thở đối tượng mức xâm nhập hàng năm chất phóng xạ vào thể không vượt giới hạn quy định Đối tượng người bị chiếu xạ phân loại sau: - Đối tượng A: gồm nhân viên xạ làm việc trực tiếp với chất phóng xạ - Đối tượng B: người lân cận - Đối tượng C: dân chúng Bảng 1.2 bảng 1.3 quy định liều giới hạn hàng năm định mức nồng độ giới hạn hàng năm đối tượng tiếp xúc xạ Bảng 1.2 Định mức liều giới hạn hàng năm [6] Đối tượng người bị chiếu xạ A B C Theo Liên Xô (1987) 50 Liều xạ giới hạn (mSv/năm) Theo Nga Theo quan lượng (1996) nguyên tử (IAEA) - 1996 20 20 [8] Việt Nam (1996) 20 Bảng 1.3 Định mức nồng độ giới hạn hàng năm [6], [47], [50] Đối tượng gây xạ 238 U Th 226 Ra 222 Rn Tổng hoạt độ α Tổng hoạt độ β 232 Nồng độ (hàm lượng) giới hạn Trong khơng khí Trong nước Trong vật liệu (Bq/m3) (Bq/m ) xây dựng ≤ 0,73 ≤ 30ppm ≤ 5,4 ≤ 60ppm ≤ 4,5 ≤ 150 < 0,1 < 1,0 Như vậy, để đánh giá khả mức độ nhiễm mơi trường phóng xạ tự nhiên khu vực, đối tượng đó, cơng việc xác định thành phần liều chiếu vào thể tia xạ alpha, beta, gamma phát từ nhân phóng xạ khu vực đó, tức phải xác định liều chiếu trong, liều chiếu gây nên nhân phóng xạ tự nhiên Đồng thời, phải sử dụng biện pháp thu thập, lấy mẫu, phân tích để xác định hàm lượng (nồng độ) nhân phóng xạ mơi trường sống người 1.1.2 Các thành phần đối tượng nghiên cứu mơi trường phóng xạ tự nhiên Các thành phần mơi trường phóng xạ tự nhiên: mơi trường phóng xạ hình thành từ nguồn xạ khác tồn điều kiện tự nhiên ln biến đổi Sự biến đổi mơi trường phóng xạ tự nhiên làm tăng nguy ô nhiễm mơi trường giảm thiểu tác động Mơi trường phóng xạ tự nhiên tập hợp mơi trường sống người mà nhân phóng xạ phát xạ ion hóa, tùy theo mức độ ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe người sống mơi trường Các thành phần tạo nên mơi trường phóng xạ tự nhiên thể hình 1.1 Trong hình 1.1, mơi trường phóng xạ tự nhiên đánh giá thông qua liều tương đương xạ tia phóng xạ alpha, beta, gamma phát từ nhân phóng xạ có mơi trường sống khác nhau, mặt thông qua nồng độ nhân phóng xạ lương thực, thực phẩm, nước uống để tính liều chiếu qua đường tiêu hóa Đối tượng nghiên cứu mơi trường phóng xạ tự nhiên: môi trường sống người tổng hợp điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh có ảnh hưởng tới sống phát triển cá nhân cộng đồng người [19] Đối tượng nghiên cứu môi trường nói chung mơi trường phóng xạ nói riêng môi trường sống người Môi trường sống người nói cách cụ thể gồm ối tượng sau: Khơng khí; đất; nước; sinh vật; lương thực thực phẩm [9] MÔI TRƯỜNG SỐNG CỦA CON NGƯỜI Đất, đá (U, Th, K, Cs…) Khơng khí (Rn, Tn, Ac…), Bụi Nước (U, Ra, Th, K, Cs…) Sinh vật (U, Th, K…) Tia xạ vũ trụ Bức xạ : α, β, γ MƠI TRƯỜNG PHĨNG XẠ Nồng độ chất phóng xạ: - Đất, nước, thực vật - Vật liệu xây dựng Liều tương đương H=Hn +[Hp+Hd] Chiếu ngồi (mSv/năm) Chiếu qua đường hơ hấp (mSv/năm) Chiếu qua đường tiêu hố (mSv/năm) Hình 1.1 Các thành phần mơi trường phóng xạ tự nhiên 1.1.3 Ảnh hưởng mơi trường phóng xạ đến sức khỏe người Hiệu ứng sinh học xạ phát từ ngày sử dụng xạ Nguồn thơng tin có cách theo dõi chiếu xạ vào nhân viên xạ gồm nhà khoa học, nhân viên y tế, thợ mỏ uranium, nhân viên vẽ kim đồng hồ radium, nhân viên nhà máy điện nguyên tử nhân viên sở cơng nghiệp có sử dụng xạ, bệnh nhân bị chiếu xạ để chuẩn đốn điều trị Các nhóm dân chúng sống sót sau hai trận ném bom nguyên tử xuống Nhật Bản năm 1945 cung cấp thông tin quan trọng Phóng xạ tượng thiên nhiên, từ thuở khai thiên lập địa, bị khám phá Henri Becquerel phát xạ ion hóa từ muối uranium năm 1896 Năm 1899, Pierre Marrie Curie phát phân lập chất phóng xạ Lồi người thể sống tiếp xúc với xạ ion hóa nguồn từ xạ vũ trụ mặt đất mà đến mối tương quan với nguyên nhân thực ảnh hưởng chúng ghi nhận tài liệu từ q khứ xa xưa nói cơng nhân mỏ tiếp xúc với radon Một bác sĩ người Đức báo cáo tài liệu “De metallica” ông tỷ lệ chết cao công nhân mỏ thuộc vùng Schneeberger - Jachymov, người bị chết bệnh màu sau chuẩn đoán giống bệnh ung thư phổi Các triệu chứng cấp tính xạ ion hóa nhân tạo thể sống nhanh chóng nhận Capranica, Tarkhanov công bố kết dựa sai hỏng tạo với động vật cạn nước (kể chuột) tia X Ngay sau phát minh tia X, người ta quan sát thấy [10] BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN VIỆT NAM LIÊN ĐOÀN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM Tác giả: ThS Trịnh Đình Huấn TS Nguyễn Văn Nam PGS.TS Nguyễn Phương QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ AN TỒN ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG THĂM DỊ, KHAI THÁC QUẶNG PHĨNG XẠ Thuộc Đề tài KHCN cấp Bộ: “Nghiên cứu xác lập sở khoa học phục vụ công tác đánh giá an tồn hoạt động thăm dị, khai thác quặng phóng xạ vùng Thành Mỹ đề xuất giải pháp phịng ngừa” LIÊN ĐỒN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM CHỦ NHIỆM Trịnh Đình Huấn HÀ NỘI – 2010 [2] MỞ ĐẦU Cơ sở để xây dựng quy trình 4  Phạm vi, điều kiện áp dụng 4  Tài liệu viện dẫn 5  Giải thích thuật ngữ 6  Máy móc, thiết bị phương pháp đánh giá an tồn phóng xạ 7  Công tác thực địa 7  Cơng tác phịng 13  Biểu diễn kết 15  Giải đoán kết 16  10 Các sản phẩm cơng tác đánh giá an tồn thăm dị 16  [3] QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ AN TỒN ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG THĂM DỊ, KHAI THÁC PHÓNG XẠ CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG QUY TRÌNH Quy trình cơng nghệ đánh giá an tồn hoạt động thăm dị, khai thác quặng phóng xạ thiết lập sở đánh giá an toàn xạ mỏ urani khu Pà Lừa - Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam kết tổng hợp tài liệu công tác giám sát mơi trường phóng xạ khai thác, chế biến urani giới Mỏ Pà Lừa - Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam mỏ urani có đặc điểm sau: - Các thân quặng urani nằm phần lưng chừng núi thuộc phần địa tầng địa chất tương đối ổn định, gồm nhiều thân quặng phân bố gần nhau, có phương kéo dài gần song song với đường đồng mức địa hình, lân cận khu vực phân bố thân quặng phía hạ lưu thường thung lũng hẹp, nơi định cư, canh tác nhân dân Các chất phóng xạ dễ ràng phát tán, rửa trôi theo nguồn nước từ vách núi, lòng suối chảy xuống thung lũng - Dọc theo đường phương, thân quặng thường lộ phần vách núi, lòng khe phần bị phủ lớp đất trồng phía Theo đường hướng dốc, thân quặng có xu hướng cắm sâu vào lòng núi - Trong trình thăm dị, bắt buộc phải tiến hành số hoạt động nhân tạo đào hào, mở vỉa, san gạt khoan, làm đường lên cơng trình, lấy mẫu, đào giếng, lò, khoan vào lòng núi Các hoạt động mặt làm phá vỡ mối liên kết ban đầu đất đá, mặt phải đưa lên bề mặt khối lượng lớn đất đá chứa quặng phóng xạ Tất hoạt động nhìn chung làm gia tăng trình phát tán chất phóng xạ vào mơi trường - Nguồn nước, đất canh tác, mơi trường khơng khí, nhà nhân dân lân cận có nguy bị tác động trực tiếp từ q trình thăm dị mỏ đưa đến Để tiến hành hoạt động thăm dò khai thác sau đòi hỏi phải huy động lực lượng đáng kể cán bộ, công nhân hàng ngày tiếp xúc với mơi trường phóng xạ khu vực thăm dị, khai thác, tiềm ẩn hiểm họa mơi trường phóng xạ gây tồn khơng gian vùng thăm dò người làm việc khu mỏ người dân sinh sống lân cận vùng mỏ PHẠM VI, ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG Quy trình áp dụng để đánh giá an tồn phóng xạ giai đoạn thăm dị mỏ phóng xạ có điều kiện tự nhiên, xã hội tương tự tiến hành hoạt động thăm dò tương tự hoạt động thăm dò thực mỏ Pà Lừa - Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam Vùng đánh giá an tồn mơi trường phóng xạ phải vùng cấp phép thăm dị phóng xạ, thể khu vực có phân vị địa chất chứa phóng xạ cao thân quặng phóng xạ Phương pháp đo suất liều tương đương xạ gamma thực độ cao 1m so với bề mặt địa hình Các mẫu đất, mẫu nước, mẫu thực vật tuân thủ theo TCVN cách thức lấy bảo quản mẫu phục vụ phân tích nhân phóng xạ mơi trường hành [4] Các hoạt động thăm dò tương tự hoạt động thăm dò mỏ Pà Lừa - Pà Rồng Quy trình áp dụng cho đơn vị thực thăm dò mỏ phóng xạ thuộc Bộ Tài ngun Mơi trường nguồn vốn ngân sách Nhà nước Các tổ chức, đơn vị, cá nhân ngồi Bộ Tài ngun Mơi trường tham khảo áp dụng TÀI LIỆU VIỆN DẪN [1] Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường (1996), Tiêu chuẩn Việt Nam môi trường, Nhà xuất Khoa học Kỹ Thuật [2] Nguyễn Quang Hưng, 1997 Báo cáo tìm kiếm uran khống sản khác vùng Tabhinh, Nông Sơn, Quảng Nam-Đà Nẵng Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm [3] Nguyễn Quang Hưng, 1999 Báo cáo địa chất kết đánh giá urani khu Pà Lừa, tỉnh Quảng Nam, tỷ lệ 1:2.000 Lưu trữ Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm [4] Bộ Khoa học, Công nghệ môi trường (1998), Văn qui phạm pháp luật an tồn kiểm sốt xạ, Ban An toàn Bức xạ Hạt nhân, Hà Nội [5] Ngơ Quang Huy (2004), An tồn xạ ion hóa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Nam (2002), Nghiên cứu hoàn thiện quy trình cơng nghệ đo, xử lý phân tích tài liệu địa vật lý tìm kiếm, thăm dị quặng phóng xạ (urani), Lưu trữ Liên đồn Địa chất xạ hiếm, Hà Nội [7] Nguyễn Văn Nam, Lê Khánh Phồn (2006), “Nghiên cứu phân bố nồng độ khí phóng xạ phục vụ tìm kiếm thăm dị nghiên cứu mơi trường quặng sa khống ven biển”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 17 Dầu khí Trường ĐH Mỏ - Địa chất, tr.102-106 [8] Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Tuấn Phong (2007), “Hệ phương pháp đánh giá chi tiết mơi trường phóng xạ tự nhiên”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Địa vật lý toàn quốc lần thứ V, tr.287-294 [9] Nguyễn Văn Nam, Lê Khánh Phồn (2007), “Nghiên cứu đánh giá nồng độ radon nhà nước tỉnh Miền núi Bắc Bộ”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất số (20), tr.77-82 [10] Nguyễn Văn Nam (2008), Nghiên cứu sở khoa học xác định mức độ nhiễm mơi trường nguồn phóng xạ tự nhiên để xây dựng quy trình cơng nghệ đánh giá chi tiết vùng nhiễm phóng xạ tự nhiên, Lưu trữ Liên đoàn Địa chất xạ hiếm, Hà Nội [11] Nguyễn Phương, Trịnh Đình Huấn, Trần Thị Vân Anh 2009 Đặc điểm phân bố khoáng sản đặc biệt độc hại tỉnh Quảng Nam, giải pháp phịng ngừa tác động chúng đến mơi trường Tạp chí địa chất, số 312, Hà Nội [12] TCVN 6053: 1995, Chất lượng nước - đo tổng độ phóng xạ anpha nước khơng mặn - phương pháp nguồn dày, Trung tâm Tiêu chuẩn - Chất lượng xuất [13] TCVN 6219:1995, Chất lượng nước - đo tổng độ phóng xạ beta nước khơng mặn, Trung tâm Tiêu chuẩn - Chất lượng xuất [14] Uỷ ban Quốc gia giám sát vệ sinh dịch tễ Nga (1996), Những tiêu chuẩn an tồn phóng xạ (HБP-96), Bộ tư lệnh Hóa học, Hà Nội [5] [15] IAEA-TECDOC-566, The use of gamma ray data to define the natural radition environment, International Atomic Energy Agency, Vienna, 1990 [16] IAEA- TECDOC-1244, Impact of new environment and safety regulations on uranium exploration, mining, milling and management of its waste, International Atomic Energy Agency, Vienna, 2001 [17] IAEA Safety standards No.115, International Basic Safety Standards for Protection Against lonizing Radiantion and for the Safety of Radiation Sources, International Atomic Energy Agency, Vienna, 1996 [18] OECD Nuclear Energy Agency and IAEA, Uraniium 2001, Resources, Production and Demand, Nuclear Energy Agency Organisation for Econimic Co-Operation and development, 2002 GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ 1) Nguồn xạ gamma: chất phóng xạ thiết bị phát xạ gamma 2) Hoạt độ phóng xạ (Activity): số biến đổi hạt nhân tự phát chất phóng xạ giây Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ Becquerel (Bq), 1Bq= phân rã; 1Ci (Curi) = 3,7x 1010 phân rã giây (hoặc 37 Giga Becquerel); 1Ci = 3,7 x 1010Bq = 37GBq 3) Hoạt độ riêng (hoạt độ đơn vị khối lượng): số phân rã nguyên tử đơn vị thời gian đơn vị khối lượng; hoạt độ riêng sử dụng để miêu tả hàm lượng nuclit phóng xạ đất đá, vật liệu xây dựng v.v (đối với chất rắn thường lấy đơn vị Bq/kg, chất lỏng khí thường lấy đơn vị Bq/l Bq/m3) 4) Phơng xạ tự nhiên: xạ có nguồn gốc tự nhiên (như xạ từ vũ trụ, từ hạt nhân phóng xạ tự nhiên có đất đá, khơng khí, nước, thể người, sinh vật, vật liệu) 5) Liều hấp thụ (Absorbed dose): tỷ số lượng trung bình d ε mà xạ truyền cho vật chất yếu tố thể tích khối lượng vật chất dm thể tích dε (4.1) D= dm Đơn vị liều hấp thụ hệ SI Gray (ký hiệu Gy), 1Gy =1J/kg Đơn vị hệ SI rad (radiation absorbed dose): 1rad = 0,01Gy 6) Liều tương đương: liều hấp thụ tương đương hay liều tương đương H đại lượng để đánh giá mức độ nguy hiểm loại xạ, tích liều hấp thụ D với trọng số xạ (Radiation Weighting Factor) ký hiệu WR (4.2) Tức là: H = D WR Đơn vị dùng hệ SI Sievert (ký hiệu Sv): 1Sv = 1Gy x WR Đơn vị hệ SI rem: 1rem = 1rad x WR 1Sv= 100 rem hay rem = 0,01 Sv 7) Suất liều tương đương mức liều tương đương đơn vị thời gian, viết Sv/h [6] 8) Hiệu chuẩn thiết bị: so sánh máy đo với máy đo chuẩn nguồn xạ chuẩn để hiệu chỉnh sai lệch, bảo đảm số đo máy tin cậy 9) Thiết bị đo lường xạ: thiết bị, máy móc dùng để đo xạ, hoạt độ nguồn phóng xạ, xác định đồng vị phóng xạ MÁY MĨC, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ AN TỒN PHĨNG XẠ 5.1 Phương pháp thiết bị xác định liều chiếu Liều chiếu xác định sở đo suất liều tương đương xạ hay suất liều gamma dùng máy đo liều DKS-96, MKS-04 hay máy CPП88H Cộng hòa Liên bang Nga máy tương đương khác 5.2 Các phương pháp thiết bị xác định liều chiếu qua đường hô hấp Xác định nồng độ radon khơng khí phương pháp lọc, dùng máy radon RDA-200 Canada; máy phổ alpha RAD-7 Mỹ hay phương pháp detector vết alpha; xác định tổng hoạt độ alpha, beta bụi khơng khí đồng vị Rn-222 máy RDA-200 hay Anpha GUARD 5.3 Phương pháp thiết bị xác định liều chiếu qua đường tiêu hóa Thu thập phân tích hàm lượng ngun tố phóng xạ mẫu nước, mẫu rắn, mẫu thực phẩm, mẫu sol khí Các mẫu phân tích thiết bị có độ nhạy, độ tin cậy cao máy phổ gamma phông thấp dùng detector bán dẫn tinh thể siêu tinh khiết 5.4 Các phương pháp xác định hàm lượng nguyên tố phóng xạ trường Tại dị thường phóng xạ mẫu đất đá, quặng, nhiên liệu, vật liệu xây dựng , dùng phương pháp phổ gamma với máy có độ tin cậy cao máy phổ gamma kênh GAD6, máy phổ gamma đa kênh GR320 Canada máy tương đương khác để xác định hàm lượng nguyên tố U, Th, K CÔNG TÁC THỰC ĐỊA 6.1 Phương pháp đo suất liều tương đương xạ suất liều gamma - Mục đích phương pháp Phương pháp đo suất liều tương đương xạ đo suất liều xạ gamma dùng để theo dõi biến động thành phần trường xạ gamma hoạt động thăm dò mỏ gây xác định thành phần liều chiếu thời điểm đo đạc - Máy móc, thiết bị đo: Ở nước ta thường dùng máy DKS-96 (do CHLB Nga chế tạo) Inspector (do Mỹ chế tạo) để đo suất liều tương đương xạ (µSv/h); dùng máy phóng xạ nhấp nháy CPП 68-01 CPП 88H (do Nga chế tạo) để đo suất liều xạ gamma (µR/h) (có thể dùng máy tương đương khác) - Kiểm định máy: Kiểm định, chuẩn máy đo suất liều tương đương xạ máy đo suất liều xạ gamma: Các máy đo suất liều tương đương xạ máy đo suất liều xạ gamma phải kiểm định năm lần sau lần sửa chữa, thay linh kiện [7] nguồn 137Cs phịng kiểm định chun mơn có đủ tư cách pháp nhân Nội dung kiểm định: kiểm tra thông số kỹ thuật máy chuẩn số đọc máy giá trị suất liều tương đương xạ - Lựa chọn vị trí, đối tượng đo suất liều tương đương xạ Đo để đánh giá tác động:Vị trí điểm theo dõi, giám sát suất liều tương đường xạ vị trí thiết kế xây dựng đề án đảm bảo cho phép theo dõi biến động suất liều tương đương xạ nhóm đối tượng thời gian thăm dò Đo để xác định trạng: Vị trí điểm đo suất liều tương đương xạ tùy mục đích giai đoạn thực Cuối giai đoạn thăm dò, số điểm đo suất liều phải đủ để thành lập sơ đồ trạng suất liều tương đương xạ lân cận vùng thăm dị - Phương pháp cơng tác thực địa Khi đo vẽ suất liều theo tuyến, máy mở để theo dõi liên tục số đọc theo lộ trình, đầu thu ln để cách mặt đất 1m Phải quan sát ghi chép đặc điểm địa chất, đối tượng có mặt lộ trình Khi có đối tượng nhân tạo đống vật liệu, bãi sạt, bãi thải cần ghi chép tỷ mỉ vào sổ nhật ký Nếu gặp dị thường suất liều cần đan dày đến mạng lưới 5x5m đo mặt đất lẫn cao 1m Khi đo suất liều vị trí giám sát cần lấy số liệu đo nhiều lần vị trí cố định độ cao 1m Tại vùng công tác phải chọn điểm kiểm tra gần nơi đóng quân, khu vực trường xạ gamma có giá trị bình thường làm điểm kiểm tra Hàng ngày, buổi sáng chiều phải đo suất liều điểm kiểm tra có mẫu kiểm tra khơng có mẫu kiểm tra Các số liệu đo đạc điểm kiểm tra dùng để xác định ổn định độ nhạy máy - Đo kiểm tra xác định sai số thực địa Tiêu chuẩn đánh giá độ tin cậy phép đo đánh giá theo kết đo kiểm tra lặp Số điểm đo kiểm tra phải đạt 5-10% tổng số điểm đo vùng máy Phương pháp đo kiểm tra cách đo lặp điểm khảo sát Sai số đo tính riêng cho máy theo cơng thức sai số bình phương trung bình: n Sai số tuyệt đối: σ = ± ∑(X i =1 i − X i )2 (6.1) 2n Xi, Yi giá trị đo đo lặp điểm khảo sát thứ i n tổng số điểm đo lặp Sai số tương đối tính sau: n σ (6.2) Sai số tương đối: δ = x100% , R = ∑ ( X i + Yi ) Trong đó: 2n R [8] 6.2 Phương pháp đo nồng độ radon tổng hoạt độ alpha, beta khơng khí - Mục đích phương pháp: đo nồng độ radon, tổng hoạt độ alpha, beta không khí nhằm mục đích đánh giá thay đổi nồng độ radon đồng vị radon hoạt động thăm dò xác định liều chiếu qua đường hơ hấp mơi trường phóng xạ - Phương pháp, thiết bị đo nồng độ radon khơng khí: nồng độ radon khơng khí dao động khoảng rộng từ vài Bq/m3 đến hàng trăm Bq/m3 Vì vậy, phải chọn phương pháp thiết bị đo có độ nhạy, độ tin cậy cao, giới hạn phát mức hàng chục Bq/m3 Các phương pháp thiết bị phổ dụng để đo nồng độ radon khơng khí phục vụ điều tra mơi trường phóng xạ Việt Nam gồm: phương pháp lọc dùng máy Radon RDA-200, máy AB-5 Canada, phương pháp phổ alpha dùng máy RAD-7 Mỹ phương pháp detector vết alpha tích lũy thời gian dài Để xác định tổng hoạt độ apha, beta khơng khí dùng thiết bị RDA-200, Anpha Guad hay lấy mẫu sol khí phân tích tổng hoạt độ alpha, beta riêng biệt - Chuẩn máy thiết bị đo nồng độ radon khơng khí Các thiết bị đo khí phóng xạ phải chuẩn trường hợp sau: Máy đưa sử dụng; máy ngừng làm việc lâu ngày sau sửa chữa Thay linh kiện máy Chuẩn định kỳ hàng năm Phương pháp chuẩn máy theo phương pháp quy trình quy phạm kỹ thuật thăm dị phóng xạ Bộ Cơng nghiệp ban hành năm 1998 quy định nhà sản xuất với loại máy - Lựa chọn vị trí, đối tượng để đo khí phóng xạ Đo để đánh giá tác động: Tại vị trí đánh giá tác động cần đo khí phóng xạ mơi trường thời điểm: trước, sau kết thúc hoạt động thăm dò Tại thời điểm cần lấy số liệu đo khí phóng xạ dạng quan trắc thời gian từ 1-2 ngày để có số liệu tin cậy nồng độ radon Vị trí điểm giám sát nồng độ radon cần bố trí dạng cơng trình đặc trưng lị, hào, giếng, cụm dân cư, mỏ, mỏ Đo để xác định trạng:Để xác định trạng mơi trường, vị trí điểm đo radon cần bố trí theo mạng lưới vng đo theo diện tích Khí radon có khả lan truyền khơng khí, nồng độ suy giảm tương đối chậm theo khoảng cách nên mạng lưới điểm đo nồng độ radon khơng khí cần thưa so với khoảng cách đo suất liều Mạng lưới điểm đo radon vùng quặng chứa phóng xạ 50 x 50m, khu vực lân cận vùng chứa phóng xạ 100 x 100m Cần lưu ý đo nồng độ radon "trong nhà" tất nhà dân đo đối tượng có mặt diện tích nghiên cứu - Phương pháp cơng tác thực địa Phương pháp lọc dùng máy RDA-200 (Canada) Phương pháp kỹ thuật đo sau: dùng bơm có lưu tốc ổn định bơm khí lưu thơng qua lọc, giấy lọc có hệ số lọc cao, đường kính lỗ hổng khoảng 0,8µm [9] Tốc độ bơm qua lọc 5lít/phút Thời gian bơm 10 phút Lượng khí lưu thơng qua lọc tích 50lít Ống hút khí đặt cách mặt đất 1m Sau giấy lọc tháo dùng máy RDA-200 với khay đo nhấp nháy hoạt độ alpha chất lắng phóng xạ giấy lọc Phép đo thực khoảng thời gian từ 2-5phút, từ 6-20phút, từ 21-30phút (kể từ sau ngừng bơm) Hàm lượng RaA, RaB, RaC tính tốn hệ phương trình sau: C1 = 3,7.10 −3 (0,16894 I 2,5 − 0,08200 I 6, 20 + 0,07753I 21,30 ) VE C2 = 3,7.10 −3 (0,00122 I 2,5 − 0,02057 I 6, 20 + 0,04909 I 21,30 ) VE C3 = 3,7.10 −3 (0,02252 I 2,5 + 0,03318 I 6, 20 + 0,03771I 21,30 ) VE (6.3) Trong đó: C1- Nồng độ RaA (218P0) Bq/l C2- Nồng độ RaB (214Pb) Bq/l C3- Nồng độ RaC (214Bi) Bq/l V - tốc độ hút khí qua lọc (lít/phút) E - Hiệu suất đếm thiết bị: xung/phút I ta, tb - Hoạt độ alpha từ thời điểm "ta" đến thời điểm "tb" kể từ sau ngừng bơm (phút) Nồng độ radon xác định theo công thức sau: NRn = 0,105C1 + 0,516C2 + 0,379C3 (6.4) Phương pháp detector vết alpha Buồng đo detector vết alpha nghiên cứu môi trường phóng xạ bịt kín giấy lọc để ngăn khơng cho sol khí sản phẩm phân rã radon rơi vào detector Kết có xạ alpha radon phát đâm xuyên qua giấy lọc tạo vết detector đặt đáy buồng Buồng đo treo cách mặt đất 1,5-2,0m Khi treo nhà phải cách tường tối thiểu 0,5m Để xác định tin cậy nồng độ thấp radon khơng khí, thời gian treo buồng detector vết từ 70-90 ngày Kỹ thuật tẩm thực, đếm vết, xác định nồng độ radon khơng khí điểm đo thực theo quy phạm kỹ thuật thăm dị phóng xạ Bộ Công nghiệp ban hành năm 1998 Phương pháp phổ alpha xác định riêng biệt nồng độ Rn, Tn máy RAD-7 Máy phổ alpha RAD-7 với cửa sổ lượng A, B, C, D Cửa sổ A ghi radon chế độ đo nhanh, ghi tổng số hạt alpha 218Po (sản phẩm phân rã radon) phát có lượng 6,0 MeV Cửa sổ B:Cửa sổ toron ghi tổng số đếm hạt alpha 216Po (sản phẩm phân rã toron), có lượng 6,78 MeV [10] Cửa sổ C: cửa sổ radon ghi số đếm hạt alpha 214Po phát có mức lượng 7,69 MeV Cửa sổ D: cửa sổ toron ghi tổng số đếm hạt alpha 212Po phát có mức lượng 7,78 MeV Khi đưa khí radon vào buồng đếm sau vài phút bắt đầu có tích lũy đồng vị 218Po từ phân rã radon sau 10 phút có cân 218Po với radon Lúc có tín hiệu cửa sổ A (đỉnh phổ cửa sổ A xuất hiện), sau đồng vị 214Po dần xuất tạo thành buồng đếm tín hiệu xuất cửa sổ C Trong khoảng giờ, tất sản phẩm phân rã dãy radon đạt cân hoàn toàn Phổ alpha radon máy RAD-7 đặc trưng đỉnh có độ lớn đồng vị 218Po cửa sổ A đồng vị 214 Po cửa sổ C Sản phẩm phân rã toron đồng vị 216Po có chu kỳ bán rã 0,15giây nên thiết bị ghi nhận tín hiệu toron cách tức thời Khi đưa toron vào buồng đếm, ghi đỉnh cửa sổ B Ngược lại đồng vị 212Po có chu kỳ bán rã 10,6 nên phải hàng ngày đạt cân cửa sổ D Từ nguyên lý nêu trên, có chế độ đo nồng độ khí phóng xạ máy RAD-7 sau: Chế độ đo nhanh (Sniff mode) Máy RAD-7 ghi tín hiệu 218Po (của radon) cửa sổ A 216Po (của toron) cửa sổ B để xác định nồng độ chất khí phóng xạ radon toron Ở chế độ phát nhanh chóng thay đổi nồng độ radon, giảm thời gian đo điểm không bị ảnh hưởng đo qua vùng có nồng độ khí phóng xạ cao Chế độ thích hợp với khảo sát địa chất, nghiên cứu tai biến địa chất, đặc biệt hiệu cần theo dõi biến thiên nồng độ khí radon đất, nước ngầm để dự báo động đất b) Chế độ đo bình thường (Normal mode) Đo thời gian dài, RAD-7 sử dụng đỉnh phổ radon cửa sổ A C để tính nồng độ radon Với số liệu cửa sổ, việc tính nồng độ radon xác Chế độ thường dùng để đo nồng độ radon không khí (trong nhà ở) khảo sát mơi trường phóng xạ Máy phổ alpha RAD-7 cài đặt phần mềm tự động tính giá trị nồng độ khí phóng xạ NRn, NTn điểm khảo sát in băng giấy - Đo kiểm tra tính sai số Để xác định sai số thực địa phải tiến hành đo kiểm tra lặp, số điểm đo lặp chiếm 5-10% số điểm đo Sai số phép đo khí phóng xạ xác định cách tính sai số đo suất liều tương đương xạ Trong điều tra mơi trường, giá trị nồng độ khí phóng xạ thấp, sai số tương đối cho phép ≤ 30% - Quan trắc biến thiên nồng độ radon Quan trắc biến thiên nồng độ radon mơi trường khơng khí nhằm xác định thay đổi nồng độ radon theo thời gian ngày đêm, theo mùa Từ tính nồng độ radon khơng khí trung bình hàng năm điểm khảo sát phục vụ việc [11] tính xác thành phần liều chiếu chất phóng xạ xâm nhập vào thể qua đường hô hấp Q trình qua trắc thường xun cịn cho phép theo dõi diễn biến nồng độ khí phóng xạ phục vụ đánh giá tác động môi trường - Thiết bị quan trắc nồng độ radon Thiết bị dùng quan trắc nồng độ radon khơng khí máy phổ alpha RAD-7 Quy trình thu thập số liệu, kiểm tra máy, kiểm chuẩn tuân thủ quy phạm kỹ thuật thăm dị phóng xạ Khi quan trắc cài đặt chế độ đo liên tục xác định chu kỳ ghi lưu số liệu vào nhớ 6.3 Phương pháp đo bụi phóng xạ - Mục đích phương pháp Nhằm xác định nồng độ nhân phóng xạ tự nhiên có mặt khơng khí để xây dựng biện pháp an toàn, giảm thiểu tác hại an toàn phóng xạ người lao động dân cư lân cận - Phương pháp, thiết bị lấy mẫu bụi phóng xạ Lượng bụi phóng xạ khơng khí thường nhỏ, để xác định nồng độ nhân phóng xạ có mặt mơi trường khơng khí thiết bị đo phổ gamma phơng thấp cần phải lấy thể tích lớn đến hàng nghìn m3 khơng khí thiết bị chun dụng đo bụi phóng xạ Các sol khí sản phẩm phân rã Rn đọng lại giấy lọc với màng lọc có hệ số lọc cao đến 0,8 µm Giấy lọc đưa để phân tích tổng hoạt độ alpha, beta nhân phóng xạ - Lựa chọn vị trí, đối tượng để đo bụi phóng xạ Bụi phóng xạ lấy khu vực thuộc công trình khai đào hào, lị, giếng cụm dân cư lân cận mỏ để xác định nồng độ nhân phóng xạ mơi trường nhằm đánh giá tác động hoạt động thăm dò giám sát sức khỏe người lao động làm việc mỏ Nồng độ nhân phóng xạ phân tích máy phổ gamma phông thấp, tinh thể Ge siêu tinh khiết với độ nhạy độ xác cao, chun phân tích nhân phóng xạ mơi trường, xác định tổng hoạt độ alpha, beta 6.4 Phương pháp thu thập phân tích mẫu - Mục đích phương pháp Xác định hàm lượng chất phóng xạ mẫu nước, mẫu lương thực, thực phẩm để so sánh với mức nồng độ giới hạn nhân phóng xạ tính thành phần liều chiếu chất phóng xạ xâm nhập qua đường tiêu hóa - Phương pháp lấy mẫu nước Trong vùng cần lấy loại mẫu nước đại diện cho nguồn nước, cấp độ sông suối vùng Số lượng mẫu tùy thuộc vào số nguồn nước, số lượng suối có mặt vùng Mỗi nguồn nước, suối lấy mẫu nước cần đánh dấu định vị đồ - Mẫu nước dùng để xác định tổng hoạt độ alpha, beta cần phải lấy với thể tích 3lít, đựng can, bình súc rửa Các mẫu nước phải axit hóa 5% HCl để chống kết tủa Mẫu phải đánh mã hiệu, ghi rõ loại nước, vị trí, tọa độ, số hiệu mẫu [12] - Nếu mẫu nước có tổng hoạt độ alpha beta vượt tiêu chuẩn an tồn phải xác định hàm lượng nhân phóng xạ loại nước Lúc cần phải lấy mẫu nước thể tích 10lít kết tủa BaCl2 dùng giấy lọc giữ lại phần kết tủa, sấy khô tạo thành dạng viên nén Mẫu phải đánh mã hiệu, ghi rõ loại nước, vị trí, tọa độ, số hiệu mẫu - Phương pháp lấy mẫu lương thực, thực phẩm Trong diện tích nghiên cứu, cần lấy mẫu thực vật loại trồng đặc trưng như: ngô, sắn, lúa, chè phân vị địa chất khác hàm lượng chất phóng xạ Trọng lượng mẫu 5-7kg, mẫu sấy khô, cho vào lị nung để tro hóa nhiệt độ < 4500C để gửi phân tích hàm lượng chất phóng xạ Các mẫu phải ghi rõ mã hiệu, loại mẫu, trọng lượng, vị trí lấy mẫu, số hiệu - Phân tích nhân phóng xạ (Ra, U, Th, K) Hàm lượng chất phóng xạ mẫu nước mẫu thực vật thường thấp Bởi phải lựa chọn phương pháp, thiết bị có độ nhạy, độ tin cậy cao để xác định hàm lượng chất phóng xạ chúng Phương pháp phân tích máy phổ gamma phông thấp, tinh thể bán dẫn siêu tinh khiết đáp ứng tốt việc phân tích nhân phóng xạ mơi trường nước ta - Phân tích tổng hoạt độ alpha, beta Các mẫu nước phân tích tổng hoạt độ alpha, beta tiến hành phương pháp nhấp nháy lỏng theo tiêu chuẩn ISO - 9696 ISO-9697 hệ thiết bị UMF2000 gồm kênh đếm alpha, beta riêng biệt CÔNG TÁC TRONG PHỊNG 7.1 Tính liều chiếu ngồi (Hn) hàng năm (mSv/năm) Cơng thức chung để tính liều chiếu ngồi sau: Hn = D.WR (7.1) Trong đó: D liều hấp thụ năm D = A.t (A suất liều hấp thụ - Gy/s, t thời gian chiếu năm) WR trọng số xạ (với tia X, tia gamma, tia beta lượng WR=1) - Trong thực tế, thiết bị đo liều xạ thường sử dụng thang đo mR/h µSv/h Xuất phát từ quan hệ liều chiếu liều hấp thụ: 1µSv/h = 0,1mR/h hay 1µSv/h =100µR/h (7.2) Thời gian chiếu tính chung cho đối tượng loại C, thời gian bị chiếu năm 365 ngày x 24 giờ/ngày = 8760 Công thức rút gọn để tính liều chiếu ngồi sau: Hn (mSv/năm) = A (µSv/h) x 8760h/1000 = 8,76 A (mSv/năm) (7.3) 7.2 Tính liều chiếu (Hp) qua đường hô hấp Liều chiếu qua đường hô hấp tính từ kết đo nồng độ radon mơi trường khơng khí [13] Liều chiếu qua đường hơ hấp tính theo cơng thức IsmalSulaiman theo công thức rút gọn sau [5],[17]: H p= (7.4) A.B.t (Rem/năm) 1,81.10 Trong đó: A: Nồng độ radon khơng khí (pCi/l) B: tốc độ hít thở trung bình (lít/h) t(giờ): thời gian hít thở khơng khí có nồng độ radon tương ứng năm Hiện nay, nhiều tổ chức Quốc tế đưa hệ số liều (Sv/Bq) nhân phóng xạ để chuyển đổi sang liều chiếu nhân phóng xạ gây [47][50] Theo UNCEAR hệ số chuyển đổi liều từ nồng độ radon quặng urani sinh là: 1Bq/m3 tương đương với 9nSv/h, trung bình người hít thở 7,3.106 lít khơng khí /năm (đối tượng loại C) tức [52]: Hp(mSv/năm) = 0,0079 x Rn (Bq/m3) (7.5) Tính liều chiếu (Hd) qua đường tiêu hóa Liều chiếu qua đường tiêu hố gây nuclit phóng xạ có nước lương thực, thực phẩm hàng ngày mà người đưa vào thể qua đường ăn uống Cơng thức chung để tính liều chiếu qua đường tiêu hóa sau [5],[59]: (7.6) Hd= HdU + HdTh + HdK + HdRa Trong đó: HdU: liều tương đương nuclit U qua đường tiêu hoá HdTh: liều tương đương nuclit Th qua đường tiêu hoá HdK: liều tương đương nuclit K qua đường tiêu hoá HdRa: liều tương đương nuclit Ra qua đường tiêu hoá Hd = x10 −8 * F * E hd * Thd m ( ) ⎡ − exp - λ hd t ⎤ ⎢t − ⎥ λhd ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ (7.7) Trong đó: F=Cvf C: Hàm lượng nuclit phóng xạ tương ứng nước; f: Hệ số lắng đọng nuclit quan bị nuclit xâm nhập; V: Hệ số lắng đọng; m: Trọng lượng quan xung yếu thể bị nuclit xâm nhập; Ehd: Năng lượng hiệu dụng nuclit; t: Thời gian bị chiếu xạ tự nhiên năm; Thd: Thời gian bán rã hiệu dụng nuclit tương ứng; λhd: Hằng số phân rã hiệu dụng nuclit tương ứng; [14] Các tài liệu từ Cơ quan Nguyên tử Quốc Tế (IAEA) tài liệu tiêu chuẩn an tồn phóng xạ Nga đưa hệ số chuyển đổi liều (Sv/Bq) nhân phóng xạ Cơng thức chung để tính liều chiếu qua đường tiêu hóa nhân phóng xạ nước thực phẩm tính sau [50]: Hd(mSv/năm)=(6,2.10-6AK+2,8.10-4ARa+2,3.10-4ATh+4,4.10-5AU).md (7.8) Trong đó: AK, ARa, ATh, AU - hoạt độ phóng xạ lít nước (Bq/l) kg lương thực (Bq/kg) md khối lượng nước uống thực phẩm sử dụng trung bình người năm (lấy trung bình 800 lít nước 650 kg lương thực, thực phẩm) 7.4 Tính định lượng liều tương đương xạ Liều tương đương xạ H (mSv/năm) vị trí tính sau: H = Hn + Ht (7.9) Ht = Hp + Hd (7.10) Trong đó: Hn: liều chiếu ngồi (mSv/năm) Ht: liều chiếu (mSv/năm) Hp: liều chiếu xâm nhập qua đường hô hấp Hd: liều chiếu xâm nhập qua đường tiêu hóa 7.5 Phân vùng mơi trường phóng xạ Phân vùng mơi trường phóng xạ gồm hai vùng là: vùng an tồn vùng nhiễm Trong đó, vùng nhiễm phân chia mức tương ứng với nhóm đối tượng bị chiếu xạ (C, B, A), cụ thể sau: Vùng an tồn: vùng có tổng liều H (mSv/năm) < Hphơng +1mSv/năm khơng có thành phần vi phạm tiêu chuẩn nồng độ giới hạn Vùng ô nhiễm: vùng có tổng liều H (mSv/năm) ≥ Hphơng +1mSv/năm Trong chia ra: + Vùng nhiễm cấp 1: Vùng có Hphơng +1mSv/năm ≤ H < Hphơng +5mSv/năm + Vùng nhiễm cấp 2: Vùng có Hphơng + 5mSv/năm ≤ H < Hphông +20mSv/năm + Vùng ô nhiễm cấp 3: H (mSv/năm) > Hphông + 20mSv/năm BIỂU DIỄN KẾT QUẢ - Kết đo thành phần môi trường biểu diễn lên sơ đồ, đồ tài liệu thực tế mơi trường địa hình có yếu tố tự nhiên, xã hội chi tiết tốt [15] - Trường hợp cần thành lập sơ đồ (bản đồ) thành phần liều chiếu sử dụng công thức tương ứng mục để để tính chuyển thành phần liều chiếu tương ứng vị trí đo trước biểu diễn số liệu lên sơ đồ (bản đồ) - Trên sơ đồ, đồ cần thể rõ đối tượng tự nhiên đối tượng nhân tạo tạo dị thường mức liều Nếu đối tượng nhân tạo cần thể rõ quy mô, ký hiệu, tên gọi chúng - Thành lập sơ đồ (bản đồ) đẳng trị, khoanh định vùng môi trường theo mức phông, dị thường, mức giới hạn an toàn gắn với đối tượng đo vẽ để dễ dàng nhận biết - Gam màu biểu diễn suất liều tăng dần từ thấp đến cao sau: + Thấp: dùng màu từ vàng nhạt đến vàng gạch + Trung bình: dùng màu từ xanh mạ, xanh đậm đến xanh da trời + Cao: dùng từ màu nâu, tím đến màu hồng + Rất cao: dùng màu đỏ đến đỏ sẫm - Đối với dạng đo thành phần mơi trường khác tính tốn, lập biểu đồ, đồ thị, đối sánh… GIẢI ĐOÁN KẾT QUẢ Trên sở sơ đồ (bản đồ) thành phần liều chiếu sơ đồ (bản đồ) tổng liều tương đương tập số liệu thu thập tiến hành phân tích, luận giải, đánh giá mức độ gây liều, quy mô đối tượng địa chất việc gây mức liều Thống kê, xác định đặc trưng mức liều cho đối tượng nhóm đối tượng vùng nghiên cứu Đánh giá, luận giải nguy tiềm ẩn chúng môi trường… Đánh giá quy mô, mức độ, nguy vùng môi trường theo tài liệu thu thập Xây dựng biện pháp phịng ngừa, giảm thiểu nhiễm 10 CÁC SẢN PHẨM CỦA CƠNG TÁC ĐÁNH GIÁ AN TỒN ĐO THĂM DỊ - Sơ đồ (bản đồ) trạng thành phần môi trường mức đặc trưng thành phần mơi trường trước thăm dị - Các tập số liệu thành phần liều, hàm lượng chất phóng xạ mơi trường giai đoạn trước, sau thăm dò - Sơ đồ (bản đồ) thành phần môi trường sau thăm dò - Các mức gia tăng thành phần liều cơng đoạn thăm dị mỏ - Các khuyến nghị, cảnh báo cơng tác an tồn phóng xạ q trình thăm dị - Báo cáo thuyết minh kết đánh giá an tồn mơi trường phóng xạ q trình thăm dị [16] ... chất xạ thực đề tài KHCN cấp bộ: ? ?Nghiên cứu xác lập sở khoa học phục vụ cơng tác đánh giá an tồn hoạt động thăm dị, khai thác quặng phóng xạ vùng Thành Mỹ đề xuất giải pháp phòng ngừa? ?? Cấu trúc... CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ CƠNG TÁC ĐÁNH GIÁ AN TỒN ĐỐI VỚI HOẠT ĐỘNG THĂM DỊ, KHAI THÁC QUẶNG PHĨNG XẠ VÙNG THÀNH MỸ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỊNG NGỪA LIÊN ĐỒN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM CHỦ NHIỆM... 1.1.4 Công tác giám sát, bảo vệ mơi trường phóng xạ mỏ thăm dị, khai thác urani giới Cơng tác thăm dò khai thác urani giới diễn từ lâu, vào năm 60 - 80 kỷ 20 Song song với công tác thăm dị, khai thác,