Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10759-7:2016 về Đo hoạt độ phóng xạ trong môi trường - không khí: radon-222

• Số hiệu: TCVN10759-7:2016
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2016

C S t U u(  ) urel(  ) V λB λi λV f f^*	nồng độ hoạt độ trong hộp tích lũy tại thời điểm t, tính bằng becquerel trên mét khối bề mặt hiệu dụng, tính bằng mét vuông thời gian tính từ khi bắt đầu quá trình tích lũy, tính bằng giây độ không đảm bảo mở rộng được tính bằng U = k . u(  )với k = 2 độ không đảm bảo tiêu chuẩn của kết quả đo độ không đảm bảo tiêu chuẩn tương đối thể tích hiệu dụng, tính bằng mét khối hằng số thời gian của khuếch tán ngược, tính bằng giây hằng số phân rã của hạt nhân i, tính bằng giây hằng số thời gian của rò rỉ, tính bằng giây tốc độ xả bề mặt, tính bằng becquerel trên mét vuông trên giây ngưỡng quyết định của tốc độ xả bề mặt, tính bằng becquerel trên mét vuông trên giây
f^#	giới hạn phát hiện của tốc độ xả bề mặt, tính bằng becquerel trên mét vuông trên giây
	giới hạn dưới của khoảng tin cậy của tốc độ xả bề mặt, tính bằng becquerel trên mét vuông trên giây
	giới hạn trên của khoảng tin cậy của tốc độ xả bề mặt, tính bằng becquerel trên mét vuông trên giây

4  Nguyên lý của việc đo đánh giá tốc độ xả bề mặt

Phương pháp đo để ước lượng tốc độ xả bề mặt radon dựa trên các yếu tố sau:

a) Tích lũy radon trong một hộp tích lũy không có radon trước đó trong một khoảng thời gian xác định được áp dụng cho bề mặt đang được khảo sát

b) Lấy mẫu một thể tích khí đại diện cho khí được chứa trong hộp tích lũy;

c) Đo nồng độ hoạt độ radon trong mẫu khí;

d) Tính tốc độ xả bề mặt.

Ước lượng tốc độ xả bề mặt được tính từ các yếu tố sau:

- Sự biến đổi nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy giữa hai thời điểm xác định;

- Bề mặt hiệu dụng của hộp tích lũy tiếp xúc với bề mặt đang được khảo sát;

...

...

...

Nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy tăng lên theo thời gian phụ thuộc vào tốc độ xả bề mặt, thể tích của hộp tích lũy và các yếu tố ảnh hưởng như không đủ độ kín khí (rò rỉ) và khuếch tán ngược.

Sự tăng lên của nồng độ hoạt độ radon có thể tính theo hàm số mũ:

(1)

Trong đó:

λ = λ_Rn222 + λ_B + λ_V

(2)

Do nồng độ hoạt độ radon nền trong hộp gần bằng không tại thời điểm bắt đầu quá trình tích lũy nên độ dốc ban đầu của đường cong không phụ thuộc vào sự khuếch tán ngược^[^9^],[10]. Giả định rằng sự thất thoát radon do rò rỉ là không đáng kể, pha tích lũy có thể tính xấp xỉ bằng sự tăng lên tuyến tính của nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy (xem ví dụ trong Hình 1) như được mô tả bởi Công thức (3):

...

...

...

Hình 1 - Ví dụ về sự thay đổi nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy

Đối với phép đo ngoài trời, để phân tích kết quả đo cần phải biết rõ về điều kiện khí hậu. Ví dụ, phép đo tốc độ xả bề mặt của radon được thực hiện khi có tuyết hoặc mưa chỉ đại diện cho các điều kiện thời tiết này.

Đối với việc khảo sát đất, thì tất cả các điều kiện bề mặt, địa hình, địa lý, thổ nhưỡng, thực vật, v.v..., phải được tính tới. Độ ẩm trong đất vào thời điểm lấy mẫu phải được xác định (xem TCVN 6648 (ISO 11465)).

Vài phương pháp đo đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này. Chúng có thể được phân biệt bằng cách không khí được lấy mẫu từ hộp tích lũy.

5  Thiết bị

Bộ thiết bị bao gồm các bộ phận sau.

a) Một hộp tích lũy với đặc điểm hình học đã biết (xem Hình 2): đặc điểm hộp tích lũy phải được chọn lựa sao cho bất kỳ sự không đồng đều nào của bề mặt đang được khảo sát không gây ra độ không đảm bảo lớn hơn 10% trong thể tích hiệu dụng của hộp tích lũy. Bề mặt hiệu dụng của hộp tích lũy phải được lựa chọn để bảo đảm số đo có tính đại diện nhất có thể cho bề mặt đang được khảo sát (tức là bề mặt hiệu dụng phải phù hợp với vùng bề mặt đang được khảo sát). Thể tích hiệu dụng của hộp tích lũy phải ít nhất lớn hơn 10 lần thể tích khi được lấy mẫu từ hộp tích lũy bằng thiết bị đo radon. Vật liệu được sử dụng trong hộp tích lũy phải không cho phép radon khuếch tán ra ngoài thung trong suốt thời gian tích lũy. Vật liệu hộp tích lũy và màu sắc hộp tích lũy đều không được hỗ trợ cho sự tăng nhiệt độ trong thể tích hiệu dụng trong trường hợp hộp đặt dưới ánh sáng mặt trời. Hộp tích lũy phải có một hoặc hai lỗ với hệ thống đóng cho mục đích lấy mẫu. Khi hộp tích lũy được đặt trên bề mặt đang được khảo sát, các lỗ này phải mở ra để ngăn chặn sự quá áp trong hộp.

b) Một hệ thống đồng nhất trong hộp tích lũy: Tùy thuộc vào kích thước của hộp tích lũy mà có thể có một hệ thống để làm đồng nhất toàn bộ thể tích của hộp.

...

...

...

d) Một thiết bị đo được hiệu chính cho phù hợp với đại lượng vật lý được đo.

Thiết bị cần thiết cho các phương pháp đo cụ thể được nêu trong các Phụ lục B và Phụ lục C.

CHÚ DẪN:

1 thiết bị đo

2 hộp tích lũy

3 thể tích hiệu dụng

4 bề mặt tiếp xúc

5 bề mặt hiệu dụng

...

...

...

Phải sử dụng cùng một kiểu hộp tích lũy khi khảo sát một địa điểm để tìm ra các vùng có tốc độ xả cao nhất.

6  Tích lũy radon trong hộp

6.1  Đặc điểm tích lũy

Mặt mở của hộp tích lũy phải được đặt trên bề mặt của vật liệu đang được khảo sát (đất, đá, vật liệu xây dựng, v.v...). Hình học của hộp tích lũy phải phù hợp với bề mặt đang được khảo sát. Bề mặt tiếp xúc phải được bố trí để bảo đảm sự tiếp xúc đồng đều giữa đế của hộp tích lũy và bề mặt đang được khảo sát (cỏ, đá, sỏi, rễ cây phải được dọn đi) (xem Hình 2). Mọi sự thay đổi của bề mặt đang được khảo sát phải được ghi lại trên bảng kết quả (xem Phụ lục A). Bất cứ khi nào có thể, bề mặt được khảo sát phải được lựa chọn để sự không đồng đều không tạo ra độ không đảm bảo lớn hơn 10% trong thể tích hiệu dụng của hộp tích lũy.

Sau khi lắp đặt và trước khi làm cho hộp tích lũy kín khí trên bề mặt được khảo sát, hộp phải được làm sạch bằng khí không có radon để bảo đảm rằng nồng độ hoạt độ radon gần bằng không khí bắt đầu quá trình tích lũy.

6.2  Thời gian tích lũy

Kết quả thử nghiệm cho thấy quá trình tích lũy diễn ra từ 1 h đến 3 h tùy thuộc vào thể tích hộp tích lũy.

7  Lấy mẫu

7.1  Mục tiêu lấy mẫu

...

...

...

7.2  Đặc điểm lấy mẫu

7.2.1  Khái quát

Việc lấy mẫu hoặc là chủ động thông qua bơm hoặc thụ động thông qua khuếch tán tự nhiên. Việc lấy mẫu không được làm xáo trộn các hiện tượng tích lũy.

Hoặc điểm lấy mẫu phụ thuộc thiết bị đo được sử dụng (xem TCVN 10759-5 (ISO 11665-5) và TCVN 10759-6 (ISO 11665-6), Phụ lục B và Phụ lục C).

7.2.2  Lấy mẫu nhanh

Khi thực hiện lấy mẫu nhanh, việc lấy mẫu được thực hiện lúc bắt đầu và trước khi kết thúc giai đoạn lấy mẫu. Lấy mẫu được thực hiện như quy định trong TCVN 10759-6 (ISO 11665-6).

7.2.3  Lấy mẫu liên tục

Lấy mẫu liên tục có thể là

a) Chủ động, trong đó bơm được tích hợp trong thiết bị đo nồng độ hoạt độ radon cho phép lưu thông khí liên tục giữa thiết bị đo và hộp tích lũy, hoặc

...

...

...

Lấy mẫu được thực hiện như quy định trong TCVN 10759-5 (ISO 11665-5).

7.3  Thời gian lấy mẫu

Thời gian lấy mẫu phụ thuộc vào phương pháp đo được sử dụng (xem TCVN 10759-5 (ISO 11665-5), TCVN 10759-6 (ISO 11665-6) và các Phụ lục B và Phụ lục C).

7.4  Thể tích khí được lấy mẫu

Thể tích khí được lấy mẫu phụ thuộc vào phương pháp đo được sử dụng (xem TCVN 10759-5 (ISO 11665-5), TCVN 10759-6 (ISO 11665-6) và các Phụ lục B và Phụ lục C). Nó phải được xác định chính xác. Để tránh làm biến đổi quá trình xả trong trường hợp lấy mẫu nhanh, tổng thể tích khi được lấy mẫu không được vượt quá 10% thể tích hiệu dụng của hộp.

8  Phương pháp phát hiện

Các phương pháp phát hiện khác nhau có thể được sử dụng để đo nồng độ hoạt độ radon của mẫu khí từ hộp tích lũy.

Đối với việc lấy mẫu nhanh, các phương pháp phát hiện phải phù hợp với TCVN 10759-6 (ISO 11665-6).

Đối với việc lấy mẫu liên tục, các phương pháp phát hiện phải phù hợp với TCVN 10759-5 (ISO 11665-5).

...

...

...

9.1  Quy trình

Phép đo được thực hiện như sau:

a) Lựa chọn và ấn định nơi đo.

b) Ghi lại vị trí của nơi đo.

c) Chuẩn bị bề mặt được khảo sát bằng cách dọn đá, rễ cây, v.v..., nếu cần thiết.

d) Lắp đặt hộp tích lũy trên bề mặt vật liệu đang được khảo sát.

e) Làm sạch hộp tích lũy bằng khí không có radon.

f) Bảo đảm tiếp xúc giữa hộp tích lũy và bề mặt đang được khảo sát phải kín khí.

g) Ghi lại thời điểm bắt đầu (ngày và giờ) của quá trình tích lũy.

...

...

...

i) Lấy mẫu khi đại diện cho khí trong hộp.

j) Ghi lại thời điểm (ngày và giờ) lấy mẫu.

k) Đo nồng độ hoạt độ radon của khí được lấy mẫu. Trường hợp lấy mẫu liên tục thì phải tiến hành đo nồng độ hoạt độ radon trong khi tích lũy.

I) Xác định tốc độ xả bề mặt bằng tính toán.

Để diễn giải kết quả thì cần phải biết về việc lấy mẫu và các điều kiện môi trường.

Quy trình đo của mỗi phương pháp đo, được phân biệt với nhau bởi loại lấy mẫu, được nêu cụ thể trong các Phụ lục B và Phụ lục C.

9.2  Các đại lượng ảnh hưởng

9.2.1  Khái quát

Các đại lượng khác nhau có thể dẫn tới phép đo bị sai lệch và cho ra kết quả không mang tính đại diện. Tùy thuộc vào phương pháp đo và việc kiểm soát các đại lượng ảnh hưởng thông thường như được nêu trong IEC 61577-1, TCVN 10759-1 (ISO 11665-1), các đại lượng ảnh hưởng được nêu trong 9.2.2 và 9.2.3 phải được xem xét cụ thể.

...

...

...

Việc đặt hộp tích lũy trên bề mặt được khảo sát gây ra một cách hệ thống sự nhiễu loạn tốc độ xả bề mặt tự do.

Các đại lượng sau có ảnh hưởng đáng kể đối với ước lượng cuối cùng và phải được hạn chế.

a) Sự thay đổi điều kiện (áp suất, nhiệt độ, độ ẩm) bên trong và ngoài hộp tích lũy: để giảm thiểu ảnh hưởng của chúng, quá trình tích lũy phải được thực hiện trong thời gian có ít sự biến đổi các điều kiện bên trong và bên ngoài hộp (tránh khi mưa nặng hạt và mưa rào). Tuy nhiên, hộp tích lũy có thể được cách nhiệt.

b) Không đủ kín khí (rò khí) và khuếch tán ngược làm mất radon. Để giảm thiểu ảnh hưởng do rò khí thì cần tăng độ kín khí. Để giảm thiểu ảnh hưởng của khuếch tán ngược thì hộp phải được làm sạch bằng khí không có radon trước khi bắt đầu quá trình tích lũy và phép tính tốc độ xả phải dựa trên độ dốc ban đầu của đường cong tích lũy.

9.2.3  Các đại lượng ảnh hưởng trong khi đo nồng độ hoạt độ radon

Các đại lượng ảnh hưởng được nêu trong TCVN 10759-5 (ISO 11665-5), cho phép đo liên tục và trong TCVN 10759-6 (ISO 11665-6), cho phép đo điểm phải được tính đến một cách thích hợp.

CHÚ THÍCH: Khi nồng độ hoạt độ khối của radi-226 và radi-228 trong đất như nhau, tốc độ xả của radon-220 lớn hơn hai bậc so với tốc độ xả của radon-222. Việc sử dụng các thiết bị đo không phân biệt hai nhân phóng xạ này sẽ cho ra kết quả sai.

10  Biểu thị kết quả

10.1  Tốc độ xả radon khỏi bề mặt

...

...

...

(4)

10.2  Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của f được tính theo TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3). Các ví dụ về phép tính độ không đảm bảo được nêu cụ thể trong các phần khác nhau của bộ TCVN 10759 (ISO 11665) cho mỗi phương pháp đo được mô tả (xem TCVN 10759-5 (ISO 11665-5), TCVN 10759-6 (ISO 11665-6) và các Phụ lục B và Phụ lục C).

10.3  Ngưỡng quyết định và giới hạn phát hiện

Các giới hạn đặc trưng của đối tượng đo được tính theo ISO 11929. Ví dụ các phép tính cho giới hạn đặc trưng được nêu cụ thể trong các phần khác nhau của bộ TCVN 10759 (ISO 11665) cho mỗi phương pháp đo được mô tả (xem TCVN 10759-5 (ISO 11665-5), TCVN 10759-6 (ISO 11665-6) và các Phụ lục B và Phụ lục C).

10.4  Giới hạn của khoảng tin cậy

Giới hạn dưới, , vá giới hạn trên, , của khoảng tin cậy được tính theo các Công thức (5) và (6) (xem ISO 11929):

;

...

...

...

;

(6)

Trong đó:

ω = Φ[y/u(y)], Φ là hàm phân bố của phân bố thông thường được tiêu chuẩn hóa;

ω = 1 có thể được xác lập nếu f ≥ 4.u(f), trong trường hợp này:

với  thường được chọn theo mặc định.

11  Báo cáo thử nghiệm

11.1  Báo cáo thử nghiệm phải tuân theo các quy định của TCVN ISO/IEC 17025 và phải bao gồm các thông tin sau:

...

...

...

b) Phương pháp đo (liên tục, điểm);

c) Đặc điểm hộp tích lũy (hình học, chiều cao, đường kính, bề mặt hiệu dụng, thể tích hiệu dụng);

d) Vị trí hộp tích lũy

e) Đặc điểm vị trí hộp tích lũy (đặc điểm của bề mặt được khảo sát, v.v...);

f) Thời điểm lắp đặt hộp tích lũy (ngày và giờ);

g) Thời gian tích lũy;

h) Nhận dạng mẫu;

i) Đặc điểm lấy mẫu (chủ động hay thụ động);

j) Thời điểm lấy mẫu (ngày và giờ);

...

...

...

I) Thời điểm đo (ngày và giờ);

m) Các đơn vị trong kết quả thể hiện;

n) Kết quả thử nghiệm, f ± u(f) hoặc f ± U, với giá trị k liên đới.

11.2  Có thể đưa các thông tin bổ sung như:

a) Mục đích đo;

b) Xác suất α, β và (1 - γ);

c) Ngưỡng quyết định và giới hạn phát hiện; tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng mà có các cách thể hiện kết quả:

1) Nếu tốc độ xả radon-222 khỏi bề mặt được so sánh với ngưỡng quyết định (xem ISO 11929) thì kết quả của phép đo cần phải thể hiện là ≤ f^* nếu kết quả thấp hơn ngưỡng quyết định;

2) Nếu tốc độ xả radon-222 khỏi bề mặt được so sánh với giới hạn phát hiện thì kết quả đo sẽ được thể hiện là ≤ f^#  nếu kết quả thấp hơn giới hạn phát hiện. Nếu giới hạn phát hiện vượt quá giá trị hướng dẫn thì phải lập thành tài liệu về phương pháp đo không phù hợp cho mục đích của phép đo;

...

...

...

1) Điều kiện thời tiết khi tích lũy (mưa, tuyết, bão, độ ẩm, áp suất không khí, nhiệt độ khí xung quanh, v.v...);

2) Điều kiện thông gió đối với việc đo trong nhà (hệ thống thông gió cơ khí, cửa ra vào và cửa sổ được mở hay đóng, v.v...) trước khi lấy mẫu (trong giai đoạn vài giờ) và khi lấy mẫu.

11.3  Kết quả có thể được thể hiện theo mẫu tương tự như được chỉ ra trong Phụ lục A.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Ví dụ bảng kết quả mẫu

Ước lượng tốc độ xả ^222Rn khỏi bề mặt tại nơi tiếp xúc với không khí
(TCVN 10759-7 (ISO 11665-7))

Nhận dạng

...

...

...

Mục đích của phép đo

Phương pháp đo

Hộp tích lũy

Đặc điểm

Số seri

...

...

...

Chiều cao và đường kính

Bề mặt hiệu dụng

Thể tích hiệu dụng

Điều kiện lắp đặt

Ngày và giờ

...

...

...

Ngày (ngày/tháng/năm)

Thời gian (giờ: phút)

Kết thúc tích lũy

Ngày (ngày/tháng/năm)

Thời gian (giờ: phút)

Địa điểm

Huyện

...

...

...

Mã bưu điện

Bề mặt tiếp xúc được hình thành bởi nền đất

Đặc điểm nền đất

- loại nền đất

- các cây cỏ trên đất

- khác (nêu rõ)

cát - bùn - đất sét - v.v...

...

...

...

- dốc

- hướng

Mọi sự thay đổi đối với bề mặt được khảo sát

Các bề mặt tiếp xúc khác

Tự nhiên

sàn bên trong - tường - đá - bê tông - ván lót sàn - khối brizơ - đá vụn - v.v

Trạng thái bề mặt

...

...

...

Khác (nêu rõ)

Lớp phủ ngoài (sơn - giấy dán tường - v.v...)

Lấy mẫu

Đặc điểm

Nhận dạng mẫu

Đặc điểm lấy mẫu

thụ động - chủ động

Ngày và giờ

...

...

...

Ngày (ngày/tháng/năm)

Thời gian (giờ:phút)

Kết thúc

Ngày (ngày/tháng/năm)

Thời gian (giờ:phút)

Khoảng thời gian lấy mẫu

Thông tin bổ sung

Độ ẩm nền đất

...

...

...

Xác định sẽ tiến hành quan sát hay đo

Điều kiện thời tiết

Quan sát tại chỗ

Mưa - bão - tuyết - sương giá - sương mù - mặt trời - khô hạn - v.v...

Dữ liệu quốc gia hoặc của địa phương

Nhiệt độ

Ấp suất

...

...

...

KẾT QUÁ ĐO NỒNG ĐỘ HOẠT ĐỘ RADON

Ngày và giờ đo lần đầu tiên

Nồng độ hoạt độ

C₁ =

Bq/m^3

Độ không đảm bảo (k =      ):

Bq/m^3

Ngày và giờ đo lần thứ hai

...

...

...

Nồng độ hoạt độ

C₂ =

Bq/m^3

Độ Không đảm bảo (k =      ):

Bq/m^3

ƯỚC TÍNH TỐC ĐỘ XẢ BỀ MẶT

Tốc độ xả khỏi bề mặt

f =

Bq/m^2/s

...

...

...

Bq/m^2/s

Bình luận

Phụ lục B

(Tham khảo)

Ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt bằng cách sử dụng phương pháp đo liên tục

B.1  Khái quát

Phụ lục này nêu cách ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt bằng cách sử dụng phương pháp đo liên tục thông qua lưu thông hoặc khuếch tán.

...

...

...

Khoảng thời gian tích lũy phải đủ ngắn để sự khuếch tán ngược được coi như không đáng kể. Sự kín khí của hộp tích lũy được giả định là đã được tăng cường để sự thông gió do rò rỉ có thể coi như không đáng kể.

Phụ lục này sử dụng các ký hiệu trong Điều 3 và các ký hiệu sau:

C_i

nồng độ hoạt độ radon tại thời điểm t_i, tính bằng becquerel trên mét khối

giá trị trung bình của nồng độ hoạt độ C_i, tính bằng becquerel trên mét khối

C₀

t_i

nồng độ hoạt độ radon phông nền của thiết bị đo, tính bằng becquerel trên mét khối

...

...

...

giá trị trung bình của các thời gian đo t_i, tính bằng giây

Δt

khoảng thời gian được sử dụng để ước lượng tốc độ xả khỏi bề mặt của radon, tính bằng giây

B.2  Nguyên lý của phương pháp đo

B.2.1  Phương pháp đo lưu thông

Bộ thiết bị (xem Hình B.1) bao gồm một hộp tích lũy và một thiết bị đo radon liên tục thông qua lưu thông.

Hộp tích lũy là một ống hình trụ polypropylen với mặt ngoài được phủ bằng một lớp nhôm để phản chiếu ánh sáng tối đa và do đó ngăn ngừa hiện tượng quá nóng. Có hai miệng lỗ để liên tục lấy mẫu khí để đo nồng độ hoạt độ radon. Bơm được tích hợp với thiết bị đo để giữ cho sự lưu thông khí với tốc độ dòng lấy mẫu ở cường độ thấp (bằng 0,5 L/min) để tránh hút radon từ khí trong đất.

Kích thước hộp tích lũy có thể như sau:

...

...

...

b) Đường kính: 16 cm;

hoặc các kích thước tương đương dựa trên các nguyên lý khoa học.

CHÚ DẪN:

1 hộp tích lũy

2 ống polyetylen mật độ cao

3 điểm lấy mẫu

4 thiết bị đo radon liên tục với bơm

Hình B.1 - Sơ đồ thiết bị dùng để ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt có sử dụng phương pháp đo lưu thông liên tục

...

...

...

Bộ thiết bị (xem Hình B.2) bao gồm các bộ phận sau:

a) Một hộp tích lũy;

b) Một thiết bị, được đặt trong buồng phát hiện, dùng để lấy mẫu, một cách liên tục và trong điều kiện khuếch tán, một thể tích khí trong khoang tích lũy và đo bức xạ phát ra bởi radon và các sản phẩm phân rã radon.

Hộp tích lũy là ống hình trụ làm bằng thép không rỉ với một thiết bị ở mặt trên tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của thiết bị đo radon.

Kích thước hộp tích lũy có thể như sau:

-  Chiều cao: 4,5 cm

-  Đường kính: 60 cm

hoặc các kích thước tương đương dựa trên các nguyên lý khoa học.

...

...

...

1 thiết bị đo radon liên tục

2 hệ điện tử của detector

3 detector

4 hộp tích lũy

Hình B.2 - Sơ họa thiết bị ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt có sử dụng phương pháp đo khuếch tán liên tục

B.3  Quy trình đo

Phép đo được thực hiện như sau:

a) Lựa chọn và ấn định nơi đo.

b) Ghi lại vị trí nơi đo.

...

...

...

d) Lắp đặt hộp tích lũy.

e) Đặt thiết bị đo radon vào vị trí.

f) Làm sạch hộp tích lũy bằng khí không có radon.

g) Bảo đảm sự kín khí giữa hộp tích lũy và bề mặt được khảo sát.

h) Cho phép radon được tích lũy trong hộp và theo dõi sự biến đổi nồng độ hoạt độ radon được đo bởi thiết bị đo radon liên tục trong khoảng thời gian từ 1 h đến 3 h.

i) Ghi lại thời gian (ngày và giờ) của quá trình tích lũy.

j) Đọc dữ liệu (nồng độ hoạt độ radon) ghi được trong quá trình tích lũy và tính toán tốc độ xả khỏi bề mặt.

B.4  Biểu thị kết quả

B.4.1  Tốc độ xả khỏi bề mặt

...

...

...

 với

(B.1)

Trong đó:

p là độ dốc của đường thẳng giảm tuyến tính được tính từ C_i và t_i trong khoảng thời gian Δt và được xác định bởi mối quan hệ:

(B.2)

Sự suy giảm nồng độ hoạt độ radon trong hộp do sự phân rã phóng xạ của nó, sự khuếch tán nước và sự thông gió được coi như không đáng kể.

B.4.2  Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

Các biến số p, V và S được coi là độc lập.

...

...

...

(B.3)

với

(B.4)

(B.5)

Để tính các giới hạn đặc trưng (xem ISO 11929) thì cần phải tính , tức là độ không đảm bảo tiêu chuẩn của f như một hàm của giá trị thực của nó, được tính theo Công thức (B.6):

...

...

...

B.4.3  Ngưỡng quyết định

Ngưỡng quyết định, f^*, thu được từ Công thức (B.6) cho (xem ISO 11929), tức là cho tất cả các giá trị của i.

Từ đây suy ra Công thức (B.7):

(B.7)

α = 0,05 với k_1-α = 1,65 thường được chọn theo mặc định.

B.4.4  Giới hạn phát hiện

Giới hạn phát hiện, f^#, được tính theo Công thức (B.8) (xem ISO 11929):

...

...

...

với

(B.9)

Nếu α = b thì kéo theo f^# = 2 . a

α = 0,05 với k_1-α = k_1-β = 1,65 thường được chọn theo mặc định.

B.5  Ví dụ

Ví dụ sau dựa trên ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt của đất ở vùng Haute-Vienne (Pháp). Những sự thay đổi trong nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy được trình bày trong Hình B.3.

Hình B.3 - Những thay đổi trong nồng độ hoạt độ radon trong hộp tích lũy

...

...

...

Bảng B.1 - Dữ liệu được sử dụng để tính độ dốc của đường cong tích lũy

Ngày và giờ

Nồng độ hoạt độ radon

Bq/m^3

Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

07/11/00 10:30

220

30

07/11/00 11:00

...

...

...

45

07/11/00 11:30

620

50

07/11/00 12:00

740

55

Nồng độ hoạt độ radon nền của thiết bị đo radon, với độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nó, là:

C₀ =20 ± 10 Bq/m^3

...

...

...

Giá trị thu được cho độ dốc, với độ không đảm bảo tiêu chuẩn của nó, là:

p = 0,0967 ± 0,013 Bq/m^3/s

Các đặc điểm hình học sau cho hộp tích lũy liên quan đến phép tính tốc độ xả:

a) thể tích hiệu dụng: V = 12,7 ± 1,25 x 10^-^3 m^3;

b) bề mặt hiệu dụng: S = 28,3 ± 1,4 x 10^-2 m^2.

Độ không đảm bảo của thể tích hiệu dụng được coi như bằng 10%. Giá trị này có tính đến sự không đồng đều của bề mặt được khảo sát và việc đặt hộp tích lũy trên đất (hộp tích lũy ngập trong nền đất nhiều hay ít).

Độ không đảm bảo của bề mặt hiệu dụng được coi như bằng 5%. Giá trị này bao gồm cả sự không đồng đều của bề mặt được khảo sát.

Tốc độ xả radon khỏi bề mặt được tính theo Công thức (B.1):

f = 4,34 x 10^-3 Bq/m^2/s

...

...

...

u(f) = 0,75 x 10^-3 Bq/m^2/s

Do đó, kết quả được biểu thị là:

f = 4,34 ± 0,75 Bq/m^2/s

Ngưỡng quyết định, f^*, thu được từ Công thức (B.7):

f^* = 0,37 x 10^-3 Bq/m^2/s

Giới hạn phát hiện, f^#, được tính theo Công thức (B.8) với α = β = 0,05 và k_1-α = k_1-β = 1,65:

f^# = 1,06 x 10^-^3 Bq/m^2/s

Phụ lục C

...

...

...

Ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt có sử dụng phương pháp đo điểm

C.1  Khái quát

Phụ lục này nêu cách ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt có sử dụng phương pháp đo điểm.

Để ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt tại một nơi cụ thể cần phải đo sự thay đổi nồng độ hoạt độ radon trong một khoảng thời gian nhất định, trong một hộp tích lũy với đặc điểm hình học đã biết và với một mặt mở áp vào bề mặt được khảo sát (đất, đá, vật liệu xây dựng, tường, v.v...).

Hộp tích lũy được làm sạch bằng khí không có radon trước khi quá trình tích lũy bắt đầu và khoảng thời gian tích lũy phải đủ ngắn để sự khuếch tán ngược được coi như không đáng kể. Độ kín khí của hộp tích lũy được giả định là đã được tăng cường để sự thông khí do rò rỉ có thể được coi như không đáng kể.

Phương pháp đo điểm radon được thực hiện với ống đếm nhấp nháy (xem TCVN 10759-6:2015 (ISO 11665-6:2012), Phụ lục A).

Phụ lục này sử dụng các ký hiệu trong Điều 3 và các ký hiệu sau.

C₀ nồng độ hoạt độ nền trong hộp tích lũy, tính bằng becquerel trên mét khối

 số trung bình của số đếm tổng của ống đếm được sử dụng để đo C

...

...

...

 số trung bình của số đếm tổng của ống đếm được sử dụng để đo C₀

 số đếm nền của ống đếm được sử dụng để đo C₀

n số lần đếm của mỗi mẫu

C.2  Thiết bị

Bộ thiết bị (xem Hình C.1) bao gồm các bộ phận sau:

a) một hộp tích lũy;

b) một thiết bị đo radon điểm (thiết bị lấy mẫu và ống đếm nhấp nháy).

CHÚ DẪN:

...

...

...

2 phin lọc

3 thiết bị lấy mẫu

4 nút

5 hộp tích lũy

Hình C.1 - Sơ họa một thiết bị ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt có sử dụng phương pháp đo điểm

Hộp tích lũy làm bằng thép không rỉ và hình trụ, có một lỗ miệng được đóng bằng nút cao su trên mặt đóng của hộp.

Kích thước hộp tích lũy có thể như sau:

- chiều cao: 11 cm;

- đường kính: 30 cm;

...

...

...

Với điều kiện lắp đặt đã cho, thể tích hiệu dụng được ước lượng là 7,06 x 10^-^3 m^3 và bề mặt hiệu dụng là 7,06 x 10^-^2 m^2.

C.3  Quy trình đo

Phép đo được thực hiện như sau.

a) Lựa chọn và ấn định nơi đo.

b) Ghi lại vị trí nơi đo.

c) Chuẩn bị bề mặt được khảo sát bằng cách dọn dẹp đá, rễ cây, v.v..., nếu cần thiết,

đ) Lắp đặt hộp tích lũy.

e) Làm sạch hộp tích lũy bằng khí không có radon.

f) Bảo đảm sự kín khí giữa hộp tích lũy và bề mặt được khảo sát.

...

...

...

h) Ghi lại thời gian (ngày, giờ và phút) của quá trình lấy mẫu lần thứ nhất

i) Đợi tích lũy radon trong hộp.

j) Lấy mẫu một thể tích khí đại diện cho khí chứa trong hộp tích lũy tại thời điểm kết thúc quá trình tích lũy (khoảng thời gian từ 1 h đến 3 h) có sử dụng một hoặc hai ống đếm nhấp nháy đã được đặt trong chân không từ trước (xem TCVN 10759-6 (ISO 11665-6)).

k) Ghi lại thời gian (ngày, giờ và phút) của quá trình lấy mẫu lần thứ hai.

I) Chờ cho đến khi cân bằng phóng xạ giữa ^222Rn và các sản phẩm phân rã của radon (^214Po, ^218Po) đạt được trong mỗi ống đếm. Để tối ưu hóa việc đếm, cần chờ 3 h sau khi lấy mẫu để đạt được cân bằng phóng xạ (xem TCVN 10759-6 (ISO 11665-6)).

m) Đếm số photon phát ra bởi vật liệu nhấp nháy khi được kích thích bởi các hạt alpha sinh ra bởi sự phân rã radon và các sản phẩm phân rã radon có trong các ống đếm. Một bộ nhân quang đã được hiệu chuẩn đặt trong vỏ bọc cản sáng được sử dụng cho việc đếm (xem TCVN 10759-6 (ISO 11665-6)).

n) Tính tốc độ xả radon khỏi bề mặt.

CHÚ THÍCH: Cần chú ý để tổng thể tích các mẫu phải duy trì dưới 10% thể tích hiệu dụng của hộp tích lũy.

C.4  Biểu thị kết quả

...

...

...

Tốc độ xả radon khỏi bề mặt được ước lượng theo Công thức (4).

Nếu sự suy giảm nồng độ hoạt độ radon trong hộp được coi như không đáng kể do sự phân rã của nó thì tốc độ xả radon khỏi bề mặt có thể được đơn giản hóa thông qua triển khai chuỗi theo hàm số mũ và do đó trở thành:

 với

(C.1)

Phù hợp với TCVN 10759-6 (ISO 11665-6), nồng độ hoạt độ radon C và C₀ được tính theo các Công thức (C.2) và (C.3):

 

(C.2)

 

(C.3)

...

...

...

Do đó, công thức (C.1) có thể được biểu thị như sau:

 với W = ω.ω_c

(C.4)

C.4.2  Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

Các biến số  và t được xem như độc lập.

Phù hợp với TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3), độ không đảm bảo tiêu chuẩn của f được tính theo Công thức (C.5):

(C.5)

Trong đó:

...

...

...

và

Để tính các giới hạn đặc trưng (xem ISO 11929) thì cần phải tính , tức là độ không đảm bảo tiêu chuẩn của f như một hàm của giá trị thực của nó, được tính theo Công thức (C.6):

(C.6)

C.4.3  Ngưỡng quyết định

Ngưỡng quyết định, f^*, thu được từ Công thức (C.6) cho  = 0 (xem ISO 11929).

Từ đây suy ra Công thức (C.7):

...

...

...

α = 0,05 với k_1-α = 1,65 thường được chọn theo mặc định.

C.4.4  Giới hạn phát hiện

Giới hạn phát hiện, f^# , được tính theo Công thức (C.8) (xem ISO 11929):

(C.8)

β = 0,05 với k_1-β = 1,65 thường được chọn theo mặc định.

Giới hạn phát hiện có thể được tính bằng cách giải Công thức (C.8) để tìm f^# hoặc, đơn giản hơn, bằng cách lặp lại với việc lấy xấp xỉ ban đầu f^# = 2 . f^* cho vế phải của Công thức (C.8).

Thu được f^#với k_1-α = k_1-β = k:

...

...

...

Các giá trị α = β = 0,05 và do đó k_1-α = k_1-β = 1,65 thường được chọn theo mặc định.

C.5  Ví dụ

Ví dụ sau dựa trên phép ước lượng tốc độ xả radon khỏi bề mặt của đất ở vùng Pyrénées Atlantiques (Pháp).

Hộp tích lũy có hình trụ. Đặc điểm hình học của nó như sau:

a) thể tích hiệu dụng: V = (7,06 ± 0,7) x 10^-^3 m^3;

b) bề mặt hiệu dụng: S =(7,06 ± 0,35) x 10^-^2 m^2.

Khoảng thời gian tích lũy t đạt tới (7200 ± 60) s.

Các giá trị ω và cũng là các giá trị được sử dụng trong TCVN 10759-6:2016 (ISO 11665-6:2012), Phụ lục A.

ω = 24,69 và =0,01

...

...

...

 xung (với n = 2 lần đếm)

 xung (với n = 2 lần đếm)

Đối với mẫu được thực hiện tại t = 7200 s (lúc kết thúc quá trình tích lũy):

 xung (với n = 2 lần đếm)

 xung (với n = 2 lần đếm)

Tốc độ xả radon khỏi bề mặt được tính theo công thức (C.4):

f = 92,6 x 10^-^3 Bq/m^2/s

Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của f được tính theo Công thức (C.5):

u_f = 14,42 x 10^-3 Bq/m^2/s

...

...

...

f =(92,6 ± 14,42) Bq/m^2/s

Ngưỡng quyết định, f^*, được tính theo Công thức (C.7):

f^* = 1,27 Bq/m^2/s

Giới hạn phát hiện, f^#, được tính theo Công thức (C.9):

f^# =3,19 Bq/m^2/s

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nuclear Data Base issued from the Decay Data Evaluation Project. Available at: http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm

[2] UNSCEAR 2006 Report: Effects of ionizing radiation (Vol. 1, report to the General Assembly and two scientific annexes). United Nations Publication, New York, 2008

...

...

...

[4] TannerA.B. Radon migration in the ground: A supplementary review. In: Natural Radiation Environment III (GeseLL, T.F., Lowder, W.M., eds.). U.S. Department of Energy Report CONF-780422, v. 1,1980, pp. 5-56

[5] Robé M.C., Labed V. Explaining the variation in soil radon concentrations: a study of the influence of some intrinsic properties of a rock matrix on the radon emission factor. In: Gas geochemistry 1995 science review. (Dubois, C. ed.). Northwood, 1995

[6] Robé M.C., RannouA., Le BronecJ., ZeTTwooGP., FourcadeN. Le radon dans I’environnement: aspects physiques et sanitaires. A review of French data. Géologie et Santé, Toulouse, 14-17 May 1991

[7] Robé M.C., RannouA., Le BronecJ. Radon measurements in the environment in France. Radiat. Prot. Dosimetry, 45 (1-4), 1992, pp. 455-457

[8] UNSCEAR 1988 Report: lonizing Radiation Sources and Biological Effects (Report to the General Assembly with annexes). United Nations Publication, New York, 1988

[9] Chao C.Y.H., TunGT.C.W., ChanD.W.T., BumeTTJ. Determination of Radon Emanation and Back Diffusion Characteristics of Building Materials in Small Chamber Tests. Build. Environ., 2 (4), 1997, pp. 355-362

[10] Chao C.Y.H ., TunGT.C.W. Radon Emanation of Building Material - Impact of Back Diffusion and Difference between One-Dimensional and Three-Dimensional Tests. Health Phys., 76 (6), 1999,pp. 675-681

[11] TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM: 1995)

[12] TCVN 6648 (ISO 11465), Chất lượng đất - Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Phương pháp khối lượng

...

...

...

[14] TCVN 10758-2 (ISO 18589-2), Đo hoạt độ phóng xạ trong môi trường - Đất - Phần 2: Hướng dẫn chiến lược lấy mẫu, lấy mẫu và xử lý sơ bộ.