TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9418 : 2012

ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ VÀ THĂM DÒ KHOÁNG SẢN – PHƯƠNG PHÁP KHÍ PHÓNG XẠ

Investigation, evaluation and exploration of minerals – Radioactive air method

Lời nói đầu

TCVN 9418:2012: Điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản – Phương pháp khí phóng xạ - do Tổng cục Địa chất và Khoáng sản biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ VÀ THĂM DÒ KHOÁNG SẢN – PHƯƠNG PHÁP KHÍ PHÓNG XẠ

Investigation, evaluation and exploration of minerals – Radioactive air method

1. Định nghĩa phương pháp

Phương pháp khí phóng xạ là phương pháp đo nồng độ khí phóng xạ trong đất đá và quặng bằng các thiết bị chuyên dụng phục vụ điều tra địa chất, tìm kiếm khoáng sản, nghiên cứu tại biến địa chất và môi trường.

2. Phạm vi, đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các tổ chức, cá nhân sử dụng phương pháp đo khí phóng xạ trong đo vẽ lập bản đồ địa chất, tìm kiếm và thăm dò các mỏ quặng phóng xạ, tìm kiếm các mỏ khoáng sản cộng sinh hoặc đồng hành với các nguyên tố phóng xạ, phát hiện các đới đứt gãy, dập vỡ địa chất.

Tiêu chuẩn này đề cập đến các phương pháp đo khí phóng xạ theo kiểu tức thời. Kiểu đó tích lũy có những đặc trưng riêng về phương pháp, thiết bị, cách thức thi công, giải đoán số liệu sẽ được đề cập trong tiêu chuẩn riêng.

Các chất khí phóng xạ ²²²Rn (sản phẩm phân rã trong dãy Urani) có chu kỳ bán hủy T_1/2 = 3.8 ngày và ²²⁰Rn (sản phẩm phân rã trong dãy Thori) có chu kỳ bán hủy T_1/2 = 55.6s (gọi chung là Radon). Khi phân rã chúng phát ra bức xạ anpha. Khả năng đâm xuyên của bức xạ anpha là rất yếu (một tờ giấy có thể ngăn chặn được), nhưng khả năng ion hóa đối với vật chất là cực kỳ lớn. Radon có thể lan truyền trong không khí và nước từ một vài mét đến hàng trăm mét, tùy điều kiện địa chất, thời tiết.

Nồng độ khí phóng xạ phụ thuộc vào hàm lượng urani-radi, thori của quặng, đất đá, chiều dày, độ rỗng, mật độ của lớp phủ, điều kiện tự nhiên…

Thông thường nồng độ khí phóng xạ bên trong các trầm tích eluvi – deluvi ở sâu 0,6 ± 0,8 m bằng N_Rn = 5 ÷ 50 Bq/l, N_th = 10 ÷ 70 Bq/l (²²⁰Rn còn được gọi là Thoron: Tn).

Trong các vành phân tán Urani, N_Rn = 70 ÷ 1800 Bq/l

Trong quặng Urani, N_Rn = 350 ÷ 500 Bq/l, đến 1500 Bq/l và lớn hơn.

Do đó nếu quặng Uradi hoặc các loại quặng có cộng sinh với Urani nằm không quá sâu, có thể phát hiện bằng phương pháp đo khí phóng xạ.

Điều kiện áp dụng:

- Đất phủ không được dày quá 20 mét.

- Thời tiết khô ráo, không có mưa lớn.

3. Các thuật ngữ

3.1. Nguồn bức xạ: là chất phóng xạ hoặc thiết bị phát ra bức xạ.

3.2. Hoạt độ (Activity): Đại lượng A ứng với một số lượng hạt nhân phóng xạ ở một trạng thái năng lượng nhất định tại một thời điểm nhất định được xác định như sau:

A (t) = dN/dt

Trong đó: dN là giá trị kỳ vọng của số các biến đổi hạt nhân tự phát từ trạng thái năng lượng xác định đó trong khoảng thời gian dt [1].

Chú thích 1: Hoạt động cũng được hiểu là tốc độ các biến đổi của hạt nhân trong một vật liệu phóng xạ. Phương trình đôi khi được đưa ra dưới dạng.

A (t) = - dN/dt

Trong đó N là số hạt nhân của nhân phóng xạ, và do tốc độ thay đổi của N theo thời gian là số âm. Về giá trị số thì hai công thức trên là giống nhau.

Chú thích 2: Đơn vị đo hoạt động theo hệ SI là Becquerel (Bq), 1 Bq = 1 phân rã: 1 Ci (Curi) = 3,7 x 10¹⁰ phân rã t