TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10759-6:2016 (ISO 11665-6:2012) VỀ ĐO HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG – KHÔNG KHÍ: RADON-222- PHẦN 6: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỂM ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ HOẠT ĐỘ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10759-6:2016

ISO 11665-6:2012

ĐO HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG – KHÔNG KHÍ: RADON-222 – PHẦN 6: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỂM ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ HOẠT ĐỘ

Measurement of radioactivity in the environment – Air: radon-222 – Part 6: Spot measurement method of the activity concentration

Lời nói đầu

TCVN 10759-6:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 11665-6:2012

TCVN 10759-6:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 85/SC 2 Bảo vệ bức xạ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10759 (ISO 11665), Đo hoạt độ phóng xạ trong môi trường – Không khí: radon-222 gồm các tiêu chuẩn sau:

– TCVN 10759-1:2016 (ISO 11665-1:2012), Phần 1: Nguồn gốc, các sản phẩm phân rã sống ngắn và các phương pháp đo.

– TCVN 10759-2:2016 (ISO 11665-2:2012), Phần 2: Phương pháp đo tích hợp để xác định nồng độ năng lượng alpha tiềm tàng trung bình của sản phẩm phân rã sống ngắn.

– TCVN 10759-3:2016 (ISO 11665-3:2012), Phần 3: Phương pháp đo điểm để xác định nồng độ năng lượng alpha tiềm tàng của sản phẩm phân rã sống ngắn.

– TCVN 10759-4:2016 (ISO 11665-4:2012), Phần 4: Phương pháp đo tích hợp để xác định nồng độ hoạt độ trung bình với việc lấy mẫu thụ động và phân tích trễ.

– TCVN 10759-5:2016 (ISO 11665-5:2012), Phần 5: Phương pháp đo liên tục để xác định nồng độ hoạt độ.

– TCVN 10759-6:2016 (ISO 11665-6:2012), Phần 6: Phương pháp đo điểm để xác định nồng độ hoạt độ.

– TCVN 10759-7:2016 (ISO 11665-7:2012), Phần 7: Phương pháp tích lũy để ước lượng tốc độ xả bề mặt.

– TCVN 10759-8:2016 (ISO 11665-8:2012), Phần 8: Phương pháp luận về khảo sát sơ bộ và khảo sát bổ sung trong các tòa nhà.

Bộ tiêu chuẩn ISO 11665 còn có các tiêu chuẩn sau:

– ISO 11665-9, Part 9: Method for determining exhalation rate of dense building materials.

Lời giới thiệu

Đồng vị radon 222, 220 và 219 là các khí phóng xạ được tạo ra do sự phân rã đồng vị radi 226, 224 và 223, là các sản phẩm phân rã của urani-238, thori-232 và urani-235, và đều được tìm thấy trong lớp vỏ trái đất (xem Phụ lục A). Các nguyên tố thể rắn, cũng có tính phóng xạ, và được tiếp theo bởi nguyên tố chì bền là được tạo ra bởi sự phân rã radon^[1].

Khi phân rã, radon phát xạ hạt alpha và tạo ra các sản phẩm phân rã thể rắn, và có tính phóng xạ (poloni, bitmuh, chì,…). Ảnh hưởng tiềm tàng lên sức khỏe con người của radon nằm ở các sản phẩm phân rã của nó hơn là do bản thân khí radon. Dù khí radon có gắn với sol khí hay không, sản phẩm phân rã radon có thể được hít vào và lắng đọng trong phế quản phổi tại độ sâu khác nhau tùy theo kích thước của chúng.

Radon ngày nay được xem là nguồn phơi nhiễm chính của con người với bức xạ tự nhiên. Báo cáo của UNSCEAR (2006)^[6] cho rằng, tại mức độ trên toàn thế giới, radon đại diện cho 52% mức phơi nhiễm trung bình với bức xạ tự nhiên. Tác động bức xạ của đồng vị 222 (48%) là đáng kể hơn so với đồng vị 220 (4%), trong khi đồng vị 219 được xem là không đáng kể (xem Phụ lục A). Tham khảo TCVN 10759-1 (ISO 11665-1) về radon-222.

Nồng độ hoạt độ radon có thể thay đổi một đến nhiều bậc về độ lớn tùy theo thời gian và không gian. Phơi nhiễm với radon và các sản phẩm phân rã của nó thay đổi nhiều từ địa điểm này đến địa điểm khác, vì nó phụ thuộc trước tiên vào lượng radon phát xạ do đất và vật liệu xây dựng trong từng địa điểm, thứ hai phụ thuộc vào mức độ nhiễm xạ và điều kiện thời tiết tại các địa điểm nơi các cá nhân bị phơi nhiễm.

Các giá trị thường được tìm thấy trong môi trường lục địa là thường từ vài becquerel trên mét khối đến vài nghìn becquerel trên mét khối. Nồng độ hoạt độ nhỏ hơn một becquerel trên mét khối có thể quan sát được trong môi trường đại dương. Giá trị trung bình hàng năm nồng độ hoạt độ radon trong các ngôi nhà có thể thay đổi từ vài chục becquerel trên mét khối đến vài nghìn becquerel trên mét khối ^[2]. Nồng độ hoạt độ có thể đạt tới vài nghìn becquerel trên mét khối trong không gian rất kín.

Nồng độ hoạt độ của radon-222 trong không khí có thể được đo bằng phương pháp đo điểm, liên tục và tích hợp với lấy mẫu chủ động hoặc thụ động [xem TCVN 10759-1 (ISO 11665-1)]. Tiêu chuẩn này đề cập đến phương pháp đo điểm radon-222.

CHÚ THÍCH Nguồn gốc radon-222 và các sản phẩm phân rã sống ngắn của nó trong môi trường không khí và các phương pháp đo khác được mô tả khái quát tại TCVN 10759-1 (ISO 11665-1).

 

ĐO HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG MÔI TRƯỜNG – KHÔNG KHÍ: RADON-222 – PHẦN 6: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỂM ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ HOẠT ĐỘ

Measurement of radioactivity in the environment – Air: radon-222 – Part 6: Spot measurement method of the activity concentration

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả phương pháp đo điểm cho radon-222. Tiêu chuẩn này đưa ra các chỉ dẫn để thực hiện đo điểm trong vòng vài phút tại một nơi nhất định để xác định nồng độ hoạt độ radon trong không khí thoáng hoặc bị giới hạn.

Tiêu chuẩn này dùng để đánh giá nhanh nồng độ hoạt độ radon trong không khí. Kết quả không thể ngoại suy ra giá trị ước tính hàng năm của nồng độ hoạt độ radon. Do đó, loại đo này không áp dụng cho đánh giá sự phơi nhiễm hàng năm.

Phương pháp đo được mô tả áp dụng đối với các mẫu khí có nồng độ hoạt độ radon lớn hơn 50 Bq/m³.

CHÚ THÍCH: Ví dụ, bằng cách sử dụng một thiết bị thích hợp, nồng độ hoạt độ radon có thể được đo điểm trong đất và tại mặt tiếp xúc của một vật liệu với không khí (xem thêm TCVN 10759-7 (ISO 11665-7)).

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 10759-1 (ISO 11665-1), Đo hoạt độ phóng xạ trong môi trường – Không khí: radon-222 – Phần 1: Nguồn gốc, các sản phẩm phân rã sống ngắn của radon và các phương pháp đo

TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025), yêu cầu chung về năng lực phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

ISO 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the confidence interval) for measurements of ionizing radiation – Fundamentals and application (Xác định các giới hạn đặc tính (ngưỡng quyết định, giới hạn phát hiện và giới hạn của khoảng tin cậy) đối với phép đo bức xạ ion hóa – Cơ sở và ứng dụng).

IEC 61577-1, Radiation protection instrumentation – Radon and radon decay product measuring instruments – Part 1: General principles (Dụng cụ bảo vệ bức xạ – Thiết bị đo radon và các sản phẩm phân rã của radon – Phần 1: Nguyên tắc chung).

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các định nghĩa và thuật ngữ nêu tại TCVN 10759-1 (ISO 11665-1).

3.2  Ký hiệu

Tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu nêu tại TCVN 10759-1 (ISO 11665-1) và các ký hiệu sau.

C	nồng độ hoạt độ, tính bằng becquerel trên mét khối
C*	ngưỡng quyết định của nồng độ hoạt độ, tính bằng becquerel trên mét khối
C#	giới hạn phát hiện của nồng độ hoạt độ, tính bằng becquerel trên mét khối
	giới hạn dưới của khoảng tin cậy của nồng độ hoạt độ, tính bằng becquerel trên mét khối
	giới hạn trên của khoảng tin cậy của nồng độ hoạt độ, tính bằng becquerel trên mét khối
U	độ không đảm bảo mở rộng được tính bằng U = k.u( )với k=2
u( )	độ không đảm bảo tiêu chuẩn của kết quả đo
urel( )	độ không đảm bảo tiêu chuẩn tương đối
μ	đại lượng sẽ được đo
μ0	mức phông nền
w	hệ số hiệu chỉnh liên kết với hệ số hiệu chuẩn

4  Nguyên tắc

Phương pháp đo điểm nồng độ hoạt độ radon dựa trên các yếu tố sau:

a) Lấy mẫu chủ động nhanh một thể tích khí đã được lọc trước đó và đại diện cho không khí đang được khảo sát tại thời điểm t; mẫu khí được lọc sơ bộ này sẽ được đưa vào buồng phát hiện;

b) Đo biến số vật lý (photon, số đếm xung và biên độ) gắn với bức xạ phát ra bởi radon và các sản phẩm phân rã của radon có trong buồng phát hiện sau khi lấy mẫu.

Một số phương pháp đo đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này. Về cơ bản, chúng được phân biệt với nhau bởi loại đại lượng vật lý và cách thức đại lượng vật lý được đo. Đại lượng vật lý và phép đo liên quan có thể là các ví dụ sau:

– Photon phát ra bởi một chất nhấp nháy, ví dụ như ZnS(Ag), khi được kích thích bởi hạt alpha (xem Phụ lục A)

– Suất phát xạ gamma bởi các sản phẩm phân rã ²¹⁴Pb và ²¹⁴Bi sinh ra bởi radon có trong thể tích khi được lấy mẫu.

Các kết quả đo là có ngay hoặc sau một khoảng thời gian nhất định. Do sự biến đổi lớn nồng độ hoạt độ radon theo thời gian và không gian, kết quả đo chỉ đại diện cho nồng độ hoạt độ radon tại thời điểm lấy mẫu và nơi lấy mẫu.

5  Thiết bị

Bộ thiết bị bao gồm:

a) Một thiết bị lấy mẫu, bao gồm một bộ phận lọc, để lấy mẫu khí trong buồng phát hiện, vai trò của bộ phận lọc là để chặn sol khí trong khí tại thời điểm lấy mẫu, nhất là các sản phẩm phân rã radon dạng rắn;

b) Một thiết bị để bơm khí lấy mẫu nếu cần thực hiện việc lấy mẫu chủ động;

c) Một buồng phát hiện;

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

Thiết bị cần thiết cho một phương pháp đo cụ thể được nêu trong Phụ lục A.

6  Lấy mẫu

6.1  Mục tiêu lấy mẫu

Mục tiêu lấy mẫu là đưa một mẫu khí môi trường vào buồng phát hiện của thiết bị trong một thời gian ngắn hơn 1 h.

6.2  Đặc điểm lấy mẫu

Việc lấy mẫu là chủ động và có thể được thực hiện thông qua việc bơm hoặc hút chân không trong một buồng phát hiện.

Mẫu lấy nhanh đại diện cho nồng độ hoạt độ radon tại một thời điểm xác định và nơi xác định lấy mẫu. Một mẫu khí phù hợp với buồng phát hiện của thiết bị đo sử dụng được lấy trực tiếp trong không khí bằng cách bơm và lọc.

Bộ phận lọc phải chặn các hạt sol khí có trong khí tại thời điểm lấy mẫu, đặc biệt là sản phẩm phân rã radon.

Thiết bị lấy mẫu không được có các bộ phận có thể giữ radon (ví dụ bình hút ẩm).

6.3  Điều kiện lấy mẫu

6.3.1  Khái quát

Việc lấy mẫu phải được thực hiện theo quy định trong TCVN 10759-1 (ISO 11665-1). Địa điểm lấy mẫu, thời điểm lấy mẫu (ngày và giờ) phải được ghi lại.

6.3.2  Vị trí nơi lấy mẫu

Việc lấy mẫu nhanh có thể được thực hiện trong không khí, trong một tòa nhà, trên nền đất hoặc tại bề mặt tiếp giáp của một vật liệu vời không khí, v.v…

Lựa chọn mỗi vị trí lấy mẫu phụ thuộc vào mục tiêu hướng tới (ví dụ, kiểm tra độ đồng nhất của nồng độ hoạt độ trong môi trường hoặc tìm kiếm sự dị thường, v.v…).

6.3.3  Thời gian lấy mẫu

Việc lấy mẫu được thực hiện trong một thời gian ngắn. Thời gian lấy mẫu phải ngắn hơn một giờ.

6.3.4  Thể tích khí được lấy mẫu

Thể tích khí được lấy mẫu phải được xác định chính xác bằng một lưu lượng kế đã được hiệu chính theo sự thay đổi nhiệt độ và áp suất (được biểu thị bằng mét khối tại một áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn tương ứng là 1,013 hPa và 0 °C) hoặc bằng cách suy ra từ phép đo áp suất khi việc lấy mẫu được thực hiện thông qua hút (xem Phụ lục A).

7  Phát hiện

Việc phát hiện được thực hiện bằng cách sử dụng ống nhấp nháy sunfua kẽm hoạt hóa bằng bạc hoặc phép đo phổ tia gamma như được mô tả trong TCVN 10759-1 (ISO 11665-1).

8  Đo

8.1  Quy trình

Phép đo được thực hiện như sau.

a) Xác định phông nền của buồng phát hiện.

b) Lựa chọn và ấn định nơi đo.

c) Lấy mẫu nhanh để thu thập mẫu khí đại diện cho không khí đang được khảo sát.

d) Ghi lại vị trí và thời điểm (ngày và giờ) lấy mẫu.

e) Đợi cho đến khi các sản phẩm phân rã sống ngắn cân bằng với radon trong buồng phát hiện (3 h).

f) Đo đại lượng vật lý được phát ra trong buồng phát hiện bằng một chuỗi các phép đo thích hợp.

g) Ghi lại thời điểm (ngày và giờ) đo.

h) Xác định nồng độ hoạt độ bằng tính toán.

Quy trình đo cho phương pháp ống nhấp nháy được mô tả chi tiết trong Phụ lục A.

8.2  Đại lượng ảnh hưởng

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 và TCVN 10759-1 (ISO 11665-1), các đại lượng ảnh hưởng sau phải được xem xét cụ thể:

a) Tạp nền của thiết bị;

b) Sự tồn tại nhân phóng xạ dạng khí phát alpha hoặc phát gamma trong buồng phát hiện, bao gồm cả các đồng vị radon khác và sản phẩm phân rã của chúng.

Các khuyến nghị của nhà sản xuất trong chỉ dẫn vận hành thiết bị đo phải được tuân thủ.

8.3  Hiệu chuẩn

Toàn bộ thiết bị đo (bộ lấy mẫu, detector và các hệ điện tử liên quan) phải được hiệu chuẩn như quy định trong TCVN 10759-1 (ISO 11665-1).

Mối quan hệ giữa đại lượng vật lý đo được bởi thiết bị phát hiện (ví dụ, tốc độ đếm) và nồng độ hoạt độ của radon trong mẫu khí phải được thiết lập dựa trên việc đo không khí có radon-222 chuẩn. Nồng độ hoạt độ radon-222 trong không khí quy chiếu phải truy được về tiêu chuẩn khí radon-222 gốc.

Kết quả hiệu chuẩn thiết bị phải cho phép truy ra kết quả đo theo chuẩn gốc.

9  Biểu thị kết quả

9.1  Nồng độ hoạt độ radon

Nồng độ hoạt độ radon được tính theo Công thức (1):

C = (μ – μ0).ω

(1)

9.2  Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

Theo TCVN 9595-3 (ISO/IEC 98-3), độ không đảm bảo tiêu chuẩn của C được tính theo Công thức (2):

(2)

9.3  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 độ không đảm bảo và giới hạn đặc trưng được mô tả trong Phụ lục A cho một phương pháp cụ thể.

9.4  Giới hạn của khoảng tin cậy

Giới hạn dưới,  và giới hạn trên  của khoảng tin cậy được tính theo các Công thức (3) và (4) (xem ISO 11929):

	(3)
	(4)

Trong đó:

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

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

 với  thường được chọn theo mặc định.

10  Báo cáo thử nghiệm

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

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Phương pháp đo (điểm);

c) Nhận dạng mẫu;

d) Đặc điểm lấy mẫu (chủ động);

e) Thời điểm lấy mẫu (ngày và giờ);

f) Khoảng thời gian lấy mẫu;

g) Vị trí lấy mẫu;

h) Các đơn vị biểu thị kết quả;

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

10.2  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 nồng độ hoạt độ radon-222 được so sánh với ngưỡng quyết định (xem ISO 11929) thì kết quả của phép đo cần phải thể hiện là ≤ C^* nếu kết quả thấp hơn ngưỡng quyết định;

2) Nếu nồng độ hoạt độ radon-222 được so sánh với giới hạn phát hiện thì kết quả đo sẽ được thể hiện là ≤ C^# 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;

d) Tất cả các thông tin liên quan có thể ảnh hưởng đến kết quả:

1) Điều kiện thời tiết vào thời điểm lấy mẫu;

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

10.3 Kết quả có thể được thể hiện theo mẫu tương tự như được chỉ ra trong TCVN 10759-1:2016 (ISO 11665-1:2012), Phụ lục C.

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Phương pháp đo sử dụng ống nhấp nháy

A.1  Khái quát

Phụ lục này nêu phương pháp đo sử dụng ống nhấp nháy, một trong một số phương pháp đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này.

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

Fc	hệ số hiệu chuẩn trên alpha cho phép đếm được thực hiện với một sự cân bằng phóng xạ giữa radon và các sản phẩm phân rã sống ngắn của radon, tính bằng xung trên giây trên becquerel
fd	hệ số hiệu chính cho phân rã radon trong thể tích phát hiện, không có thứ nguyên
fP	hệ số hiệu chính cho áp suất khí quyển, không có thứ nguyên
NS	số đếm tổng
N0	số đếm phông nền
	số trung bình của đếm tổng
	số trung bình của đếm phông nền
n	số lần đếm của mỗi mẫu
nα(t)	số nguồn phát alpha trong ống trên becquerel của radon sau một thời gian chờ giữa lúc làm đầy và lúc đếm ống (nα xấp xỉ bằng 3 tại thời gian chờ là 3 h cho 1 Bq radon)
Pv	áp suất đo được trong ống khi đặt trong chân không, tính bằng hectopascal
Pr	áp suất đo được trong ống sau khi lấy mẫu, tính bằng hectopascal
tc	thời gian đếm (phổ biến cho Ns, N0), tính bằng giây
VSC	thể tích ống, tính bằng mét khối
λ	hằng số phân rã của radon-222, tính bằng giây
Δt	thời gian trôi qua kể từ khi kết thúc lấy mẫu (t = 0) đến khi đếm ống, tính bằng giây

A.2  Nguyên tắc của phương pháp đo

Đo nồng độ hoạt độ radon có sử dụng ống nhấp nháy dựa trên các yếu tố sau:

a) Lấy mẫu khí chủ động bằng cách làm đầy ống nhấp nháy mà trong đó chân không đã được tạo ra trước khi sử dụng; việc lấy mẫu được thực hiện thông qua lực hút trong ống qua một cái lọc đặt trong hộp chứa cái lọc;

b) Chờ cho đến khi đạt được cân bằng bức xạ giữa ²²²Rn và các sản phẩm phân rã sống ngắn của radon (²¹⁴Po, ²¹⁸Po) trong ống nhấp nháy (các hạt alpha sinh ra bởi sự phân rã radon và các sản phẩm phân rã sống ngắn của radon truyền năng lượng của chúng cho chất nhấp nháy khi chúng đi qua chất nhấp nháy; khi trở lại trạng thái nền, các điện tử được kích thích trong môi trường nhấp nháy phát ra photon);

c) Sử dụng một bộ nhân quang để dò photon phát ra trong ống nhấp nháy, chuyển chúng thành xung điện để đếm được bằng một hệ đếm;

d) Xác định nồng độ hoạt độ radon từ số đếm tổng, số đếm phông nền, thể tích mẫu, thời gian đếm và hệ số hiệu chuẩn.

A.3  Thiết bị

CHÚ DẪN

1  ống nhấp nháy

2  thiết bị lấy mẫu

3  cái lọc

Hình A.1 – Ví dụ hệ thống đo điểm

Bộ thiết bị gồm các bộ phận sau.

a) Một thiết bị có bộ phận lọc được đặt trong một ống giữ để lấy mẫu khí trong buồng phát hiện (xem Hình A.1);

b) Một buồng phát hiện gồm một ống nhấp nháy được sử dụng để lấy mẫu khí đại diện cho không khí đang được khảo sát; ống nhấp nháy là một bình bằng thủy tinh được bịt kín với hình học và thể tích xác định, bề mặt trong của bình, trừ phần đáy, được phủ kẽm sunfua hoạt hóa bằng bạc (ZnS(Ag)];

c) Một thiết bị để tạo chân không trong ống;

d) Một thiết bị để đo áp suất trong ống;

e) Một hệ đếm được lắp cùng một bộ nhân quang;

A.4  Lấy mẫu

A.4.1  Đặc điểm lấy mẫu

Chân không được tạo ra trong ống trước khi sử dụng.

Để làm đầy ống một cách tốt nhất, áp suất dư trong ống trước khi lấy mẫu phải được kiểm soát và phải thấp hơn 40 hPa. Khi kết thúc lấy mẫu, áp suất trong ống phải được kiểm soát và phải bằng áp suất khí quyển.

Việc lấy mẫu được thực hiện qua lực hút trong ống thông qua một cái lọc được đặt trong ống giữ phin.

A.4.2  Điều kiện lấy mẫu

Thời gian lấy mẫu, bằng với thời gian cần để làm đầy ống nhấp nháy và áp suất trong ống bằng áp suất khí quyển, phải ít hơn 1 h.

Thể tích khí được lấy mẫu phải được xác định bằng cách đo áp suất trong ống sau khi chân không được tạo ra và sau khi kết thúc lấy mẫu.

Để cải thiện tính chính xác của phép đo, có thể sử dụng hai ống nhấp nháy với đặc điểm giống nhau để lấy mẫu khí tại cùng một nơi.

A.5  Quy trình đo

Phép đo được thực hiện như sau:

a) Trước khi sử dụng các ống, phải xác định phông nền của mỗi ống nhấp nháy bằng cách đếm photon phát ra trước khi lấy mẫu trong một khoảng thời gian phù hợp bằng cách sử dụng bộ nhân quang đã được hiệu chuẩn trước và đặt trong vỏ bọc ngăn ánh sáng.

b) Tạo chân không trong các ống nhấp nháy.

c) Đo áp suất dư trong các ống và bảo đảm áp suất dưới 40 hPa.

d) Chọn và ấn định nơi đo.

e) Sử dụng các ống nhấp nháy để lấy một hoặc hơn một mẫu khí cho địa điểm lấy mẫu.

f) Đo áp suất sau khi các ống được làm đầy và bảo đảm áp suất bằng với áp suất khí quyển.

g) Ghi lại vị trí và thời điểm (ngày và giờ) lấy mẫu.

h) Đợi cho đến khi cân bằng phóng xạ giữa và các sản phẩm phân rã sống ngắn của radon (²¹⁴Po, ²¹⁸Po) đạt được trong ống. Để tối ưu hóa việc đếm, cần chờ 3 h sau khi lấy mẫu để đạt được sự cân bằng phóng xạ.

i) Đếm số photon phát ra bởi chất nhấp nháy khi bị kích thích bởi hạt alpha sinh ra bởi sự phân rã radon và các sản phẩm sống ngắn của radon có trong các ống. Một bộ nhân quang đã được hiệu chuẩn đặt trong vỏ bọc ngăn sáng sẽ được dùng để đếm.

j) Xác định nồng độ hoạt độ radon bằng tính toán.

Giả định rằng thời gian đếm mẫu và thời gian đếm phông nền là như nhau.

Giả định các thời gian đếm này là ngắn so với thời gian bán rã của radon.

Độ chính xác cần đạt được sẽ quyết định thời gian đếm và số lần đếm cho mẫu.

A.6  Biểu thị kết quả

A.6.1  Nồng độ hoạt độ radon

Nồng độ hoạt độ radon được tính theo Công thức (1). Từ đây suy ra Công thức (A.1):

(A.1)

trong đó:

 và 

(A.2)

trong đó:

	(A.3)
	(A.4)

Thực tế, f_p gần bằng 1 và để có kết quả đếm tối ưu, việc đếm nên được thực hiện sau khi lấy mẫu 3 h, khi mà sự cân bằng phóng xạ giữa radon và các sản phẩm phân ra radon đạt được. Do đó, n_α(t) @ 3 và Công thức (A.1) có thể được đơn giản hóa.

A.6.2  Độ không đảm bảo tiêu chuẩn

Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của C thu được từ Công thức (2). Từ đây suy ra Công thức (A.5):

(A.5)

Độ không đảm bảo tiêu chuẩn tương đối của ω được tính theo Công thức (A.6):

(A.6)

Trong đó độ không đảm bảo của thời gian đếm, hằng số phân rã, số nguồn phát alpha và áp suất được coi như không đáng kể.

Để tính các giới hạn đặc trưng theo ISO 11929 thì cần phải có , tức là độ không đảm bảo tiêu chuẩn của C như một hàm của giá trị thực của nó, được tính theo Công thức (A.7):

(A.7)

A.6.3  Ngưỡng quyết định

Ngưỡng quyết định C^* được tính theo Công thức (A.7) với  (xem ISO 11929).

Từ đây suy ra Công thức (A.8):

(A.8)

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

A.6.4  Giới hạn phát hiện

Giới hạn phát hiện, C^#, được tính theo Công thức (A.9) (xem ISO 11929):

(A.9)

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 (A.9) để tìm C^# hoặc, đơn giản hơn, bằng cách lặp lại với việc lấy xấp xỉ ban đầu C^# = 2.C^* cho vế phải của Công thức (A.9).

Thu được C^# với k_1-α = k_1-β = k:

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

A.6.5  Ví dụ

Đo nồng độ hoạt độ radon trong hầm đạt được bằng cách lấy mẫu khí với hai ống nhấp nháy tại cùng thời điểm.

Việc đếm được thực hiện 3 h sau giai đoạn lấy mẫu trong 3 min. Kết quả được cho bên dưới.

Đối với ống thứ nhất với số đếm phông nền trung bình  = 3 xung:

 xung

Đối với ống thứ hai với số đếm phông nền trung bình  = 3 xung:

 xung

F_c = (0,6 ± 0,06) xung/s/Bq trên alpha

V_sc = (125,0 ± 2,2) cm³

t_c = 180 s (độ không đảm bảo của biến số này được coi như không đáng kể)

n_α ≈ 3 cho thời gian đợi = 3 h (độ không đảm bảo của biến số này được coi như không đáng kể)

λ = 2,1 x 10^-6 s^–1 (độ không đảm bảo của biến số này được coi như không đáng kể)

CHÚ THÍCH 1: Độ không đảm bảo của hệ số hiệu chuẩn và thể tích của các ống nhấp nháy được ước tính bởi nhà sản xuất từ các phép đo được thực hiện cho một mẫu của một trăm ống.

Đối với ống thứ nhất, nồng độ hoạt độ radon tại thời điểm đếm là:

Bq/m³

CHÚ THÍCH 2: Phân rã radon từ lúc lấy mẫu đến lúc đếm được coi như không đáng kể.

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

u(C) = 764 Bq/m³

Cuối cùng, kết quả được biểu thị như sau:

C = (6925 ± 764) Bq/m³

Ngưỡng quyết định, C^*, thu được từ Công thức (A.8):

 Bq/m³

Giới hạn phát hiện, C^#, được tính theo Công thức (A.10):

C^# = 186 Bq/m³

Đối với ống thứ hai, nồng độ hoạt độ radon tại thời điểm đếm là:

 Bq/m³

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

u(C) = 780 Bq/m³

Cuối cùng, kết quả được biểu thị như sau:

C = (7079 ± 780) Bq/m³

Ngưỡng quyết định, C^*, thu được từ Công thức (A.8):

Bq/m³

Giới hạn phát hiện, C^#, được tính theo Công thức (A.10);

C^# = 186 Bq/m³

 

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

[3] Institut de Protection et de Sureté Nucléaire – Direction Générale de la Santé. Campagne nationale de mesure de I’exposition domestique au radon. Bilan et représentation cartographique des measures au 1 Janvier 2000

[4] TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3), Độ không đảm bảo đo – Phần 3: Hướng dẫn biểu thị độ không đảm bảo đo (GUM:1995)

[5] TCVN 10759-7 (ISO 11665-7), Đo bức xạ trong môi trường – Không khí: Radon 222 – Phần 7: Phương pháp tích lũy để ước lượng tốc độ xả bề mặt

[6] IEC 61577-2, Radiation protection instrumentation – Radon and radon decay product measuring instruments – Part 2: Specific requirements for radon measuring instruments.