Giá 10k/ 5 lượt tải liên hệ page để mua https://www.facebook.com/garmentspace Chỉ với 10k THẺ CÀO VIETTEL bạn có ngay 5 lượt download tài liệu bất kỳ do Garment Space upload, hoặc với 100k THẺ CÀO VIETTEL bạn được truy cập kho tài liệu chuyên ngành vô cùng phong phú Liên hệ: www.facebook.com/garmentspace

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
------------------------------
NGUYỄN THỊ ÁNH TUYẾT
Đề tài:
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN
TÍCH 210
Po TRONG MẪU MÔI TRƯỜNG
BẰNG HỆ PHỔ KẾ ALPHA
Ngành: Sư Phạm Vật Lý
Mã số : 102
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. LÊ CÔNG HẢO
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2013

2. 1
Lời cảm ơn
em
ba mẹ, chị,
Con xin gửi lời cả ơ â ắ ến ba mẹ cùng toàn thể luôn bên
con trong thời gian qua, ng hộ ộng viên con trong quá trình th c hiện lu n
Em xin chân thành cả ơ B G H ệ ờ Đ i h S P m thành
ph Hồ C í M ều kiện thu n l ể em h c t p và hoàn thành t t
khóa h c.
Em xin gửi lời cả ơ ến quý th y cô trong khoa V ờ Đ i h S
Ph m thành ph Hồ C í M ề t kiến thứ ơ ả ể ó ơ ở
ể th c hiệ ề tài lu
Và nhất là em xin chân thành cả ơ y Lê Công Hảo, th c tiếp
ng d n em th c hiện lu ững kiến thứ ê ũ
k ến thức th c tế trong quá trình th c hiện khóa lu n.
E ũ x ả ơ ến các th y cô phản biệ ờ c và
ó ó k ến cho bài lu c hoàn thành t ơ .
Cả ơ ất cả các b è â ẻ ộ ê tôi trong
quá trình h c t p và làm lu
Mặ ù gắng rất nhiều trong quá trình làm lu ắc chắn
sẽ không tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý th y cô t n tình chỉ bảo. Em xin
chân thành cả ơ y cô.

3. 2
MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT..........................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................................8
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ....................................................................................9
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ ALPHA VÀ POLONIUM......................12
1 1 Cơ ở lý thuyết về bức x alpha.............................................................................12
1.1.1 Gi i thiệu về phân rã alpha...........................................................................12
1.1.2 Tính chất c a phân rã alpha..........................................................................13
1 1 2 1 C ặ a phân rã alpha.......................................................13
1.1.2.2 Cấu trúc tinh tế c a phổ ng alpha .......................................14
1 1 2 3 Đ ều kiện về i v i phân rã alpha................................14
1 1 2 4 Cơ ế phân rã alpha.........................................................................15
1.1.2.5 Vai trò c a bờ thế li tâm ...................................................................16
1.2 Tổng quan về polonium .........................................................................................17
1.2.1 Gi i thiệu về polonium.................................................................................17
1.2.1.1 Nguồn g c c a polonium..................................................................17
1 2 1 2 Sơ ồ phân rã v ồng vị phóng x c a 210
Po ............................17
1.2.2 Tính hóa lý c a polonium.............................................................................20
1.2.2.1 Polonium kim lo i.............................................................................20
1.2.2.2 Tr ng thái oxi hóa.............................................................................21
1.2.2.3 Những mu i hòa tan và không hòa tan trong polonium ...................21
1.2.2.4 Những h p chất polonium không hòa tan ........................................21
1.2.3 Lắ ê ĩ k i bằ ơ ắ ng t
ện phân ..........................................................................................21
1.2.3.1 Kỹ thu t lắ ng t phát polonium lên bề mặt kim lo i...............21
1.2.3.2 Kỹ thu ện phân polonium lên bề mặt kim lo i............................23
1.2.4 210
Po trong các m ờng....................................................................24

4. 3
1.2.4.1 Nguồn g c c a 210
P ờng.............................................24
1.2.4.2 Bụi phóng x 210
Po trong khí quyển .................................................25
1.2.4.3 210
P c ng c u ng ...............................................26
1.2.4.4 210
P ất ...................................................................................26
1.2.4.5 210
Po trong th c v t ...........................................................................27
1.2.4.6 210
Po trong thu c lá ...........................................................................27
1.2.4.7 210
Po trong th c phẩm nói chung ......................................................28
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ ĐO ALPHA ANALYS ...........................................30
2.1 Tiện ích...................................................................................................................30
2.2 Buồng chân không..................................................................................................31
2.3 Detector..................................................................................................................32
2.3.1 Detector PIPS ...............................................................................................32
2.3.2 Detector Alpha PIPS.....................................................................................33
2.4 Bộ tiền khuế i..................................................................................................34
2.5 Bộ khuế i.........................................................................................................35
2.6 Bộ ADC (bộ biế ổ ơ thành s )...............................................................36
2 7 M â í ê ộ kê MCA....................................................................36
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 210
Po TRONG MẪU NƯỚC BẰNG
HỆ PHỔ KẾ ALPHA...................................................................................................38
3.1 Mụ í .................................................................................................................38
3.2 Nguyên tắc .............................................................................................................39
3.3 Hóa chất và thiết bị ................................................................................................40
3.3.1 Tracers ..........................................................................................................40
3.3.2 Thiết bị..........................................................................................................41
3.3.3 Hóa chất........................................................................................................41
3 4 P ơ ...........................................................................................................42
3.4.1 Chuẩn bị m u bằ ơ kết t x (M O2) ...............42
3.4.2 Tách hóa h c.................................................................................................42
3.4.2.1 Chiết bằng dung môi DDTC.............................................................43

5. 4
3.4.2.2 Chiết suất sắc ký sử dụng nh ổi ion Sr ................................45
3.4.3 Chuẩn bị nguồn.............................................................................................47
3 5 Đ ờng.................................................................................................................48
3.6 Biểu thức kết quả....................................................................................................48
3.6.1 Nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào ngày tách và sai s ......................................48
3.6.2 Nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào ngày lấy m u và sai s ...............................51
3.6.3 Gi i h n phát hiện ........................................................................................56
3.7 Kiểm soát chấ é ................................................................................58
3.7.1 Sai s ơ i c ơ ...............................................................58
3.7.2 Gi i h n lặp l i .............................................................................................58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................61
PHỤ LỤC 1: CHUẨN BỊ HÓA CHẤT.......................................................................62
PHỤ LỤC 2: CÁC CÔNG THỨC TÍNH SAI SỐ.......................................................63

6. 5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Multi Channel
Analyzer (MCA)
Máy phân í ê ộ kê
Multi Channel Buffer
(MCB)
T ệ ê ộ kê
Passivated Implanted
Plannar Silicon
(PIPS)
Detector silic nuôi cấy ion thụ ộng
Silicon Surface
Barrier (SSB)
Detector hàng rào mặt
Diffused Junction
(DJ)
Mặt n i khuếch tán
Analog to Digital
Coverter (ADC)
Bộ biế ổ ơ thành s
Genie – 2000 Alpha
Acquisition &Analyst
Ph n mềm ứng dụng trên máy tính
FWHM Độ phân giả ng
Torr
Đơ ị ất
(1 torr = 1,3158 x 10-3
atm)
C6H8O6 Axit ascorbic
CH3COOH Axit axetic
U Uranium
Th Thorium
Ac Actinium
Ra Radium
Rn Radon
a#
Gi i h n phát hiện [Bq/L]
fT Hệ s ều chỉnh s phân rã c a chấ ấu 209
Po

7. 6
trong khoảng thời gian giữa ngày tham chiếu chấ
dấu và ngày tách polonium
f2-Po
Hệ s ều chỉnh s phân rã c a 210
Po trong khoảng thời
gian giữa lúc tách polonium và lúc bắ ờng
f3-Po Hệ s ều chỉnh s phân rã c a 210
Po trong thờ
mT
Kh ng c a dung dịch chấ ấu 209
P c
thêm vào [g]
VS Thể tích m u [L]
R Hiệu suất tách hóa polonium
c
Nồ ộ ho ộ c ghi nh n c a 210
Po trong m u
[Bq/L]
rL Gi i h n lặp l i [Bq/L]
Rn T ộ ếm th c 210
Po [s-1
]
Rnt T ộ ếm th c 209
Po [s-1
]
Rg T ộ ếm tổng cộng 210
Po [s-1
]
rgt T ộ ếm tổng cộng 209
Po [s-1
]
r0 T ộ ếm phông c a 210
Po [s-1
]
r0t T ộ ếm phông c a 209
Po [s-1
]
t0 Thờ ếm phông [s]
tT
Khoảng thời gian giữa ngày tham chiếu chấ ấu
209
Po và ngày tách [ngày]
t1-Po
Khoảng thời gian giữa ngày lấy m u và ngày tách
[ngày]
t2-Po
Khoảng thời gian giữa ngày tách 210
Po và ngày bắ u
ờng [ngày]
t3-Po Thờ ếm m u [ngày]
̅̅̅ Giá trị ờng trung bình c é [B /L]
Xi Giá trị ờng riêng c é ứ i [Bq/L]

8. 7
λPb Hằng s phân rã c a 210
Pb [d-1
]
λT Hằng s phân rã c a chấ ấu 209
Po [d-1
]
λPo Hằng s phân rã c a 210
Po [d-1
]
Δ Sai s ơ i c ơ k ểm tra [%]
Ε Hiệu suất ghi nh n c a detector
Bq/L Đơ ị c a nồ ộ ho ộ
Bq/m2
Đơ ị c a nồ ộ ho ộ
Bq/m3
Đơ vị c a nồ ộ ho ộ
S / Đơ ị c a liều hiệu dụng hằ

9. 8
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Bả ồng vị phóng x c a polonium.......................................................17
Bảng 2.1 Bề dày cửa sổ detector PIPS, SSB ............................................................32
Bảng 2.2 Một s detector Alpha PIPS do hãng CANBERRA sản xuất...................32
Bảng 2.3 Hai lo i tiền khuế i Si c a hãng CANBERRA..................................34
Bảng 2.4 Đặc tính c a bộ tiền khuế i 2004 .......................................................34
Bảng 3.1 Kết quả â í ị ng các nguyên t ó c máy lấy từ các
phòng thí nghiệm c a IAEA, Seibersdorf, Áo..........................................................37
Bảng 3.2 Kết quả kiể ộ lặp l i và hiệu suất thu hồi........................................56

10. 9
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Phân rã alpha .............................................................................................11
Hình 1.2 Sơ ồ phân rã alpha c a 226
Ra ...................................................................12
Hình 1.3 Thế ơ t nhân và thế C i v i h t alpha .......................14
Hình 1.4 Chuỗi phân rã uranium..............................................................................16
Hình 2.1 Sơ ồ kh i c a hệ Alpha Analyst..............................................................29
Hình 2.2 Phổ kế alpha .............................................................................................30
Hình 2.3 Bơ â k ..................................................................................30
Hình 2.4 Buồ ệ alpha ....................................................................................30
Hình 2.5 Detector PIPS ...........................................................................................31
Hình 3.1 Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c polonium bằ ơ
chiết sử dụng dung môi DDTC ................................................................................43
Hình 3.2 Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c polonium bằ ơ
chiết suất sắc ký sử dụng nh a ổi ion .............................................................45
Hình 3.3 Sơ ồ c a một bộ dụng cụ lắng t ộng ...................................................46
Hình 3.4 Phổ ng alpha c a 210
Po và chấ ấu 209
Po..........................47
Hình 3.5 Khoảng thời gian giữa ngày tham chiếu, ngày lấy m u, ngày tách hóa
polonium ờng .....................................................................................47

11. 10
LỜI MỞ ĐẦU
Trong không gian, bức x alpha không truyề c xa và bị cản l i toàn bộ
bởi một tờ giấy hoặc bởi l p màng ngoài c a da. Tuy nhiên, nếu một chất phát tia
ơ ể, nó sẽ phát ng ra các tế bào xung quanh.
Các bức x h â ó l ể gây ion hóa. S ion hóa nguyên tử
hay phân tử ổi tính chất hóa h c hay sinh h c - làm tổ ơ i các
phân tử sinh h c. Tổ ơ â ởi bức x là hệ quả c a các tổ ơ ở
nhiều mứ ộ liên tục diễ ơ ể s ng từ tổ ơ â ử, tế bào, mô
ến tổ ơ ơ ệ th ng c ơ ể. H u quả c a các tổ ơ
này làm phát sinh những triệu chứng lâm sàng, có thể d ến tử vong. Khi bức x
alpha chiếu vào tế bào trong bất cứ n nào c a chu trình tế bào thì tế bào
ũ ị tổ ơ Các tế bào t o nên ơ ộng một cách
có hệ th ng. Nếu tế bào mất khả ặc các chứ a tế bào bị h n
chế ơ ũ ị ổi, gây nên các bệnh về hệ th ng t o
ờng ruột, th n kinh, các bệnh Ngoài ra, bức x alpha là một trong
những tác nhân â ột biến các thông tin di truyền. Nó ứt gãy các dãy g c
trong phân tử ADN. Khi thông tin c a tế bào gi ng bị biế ổi và tế bào gi c
thụ tinh thì thế hệ con cháu c ời bị chiếu x sẽ có khuyết t t di truyề ột
biến.
210
Po là một nguồn bức x alpha. Nó c coi là một trong những h t nhân
phóng x t nhiên quan tr ộc h i nhất. 210
Po là chất c c kỳ nguy hiểm, một
ng bột 210
Po có kh ng nhỏ ơ 1 gram có thể làm cho mộ ời tử vong.
Nghiên cứ Cơ Bảo vệ Sức khỏe Anh th c hiệ 2007 ấy
một khi 210
Po xâm nh p vào máu c a một ời thì khả ứu s ờ ó
g ằng không. Nguyên nhân d ến tử vong là do các h t alpha bắn phá nên
ơ ội t ng, phổi, th n và t x ơ a n n nhân sẽ bị h y ho i từ bên
trong.
210
Po phân b rộng rãi ờng. Nó có khả ếp xúc v i con
ời thông qua ờng tiêu hóa ờng hô hấp. Để tránh những tác h i c a bức

12. 11
x alpha thì việc tiếp xúc v i bức x t quá gi i h ờng nên c giữ ở
mứ ộ càng thấp càng t t. Vì v y, phân tích 210
Po trong các m ờng là một
việc làm rất c n thiết. Hiện nay, một s phòng thí nghiệ ặ k ó k ể có
c kết quả y trong việ x ịnh 210
Po. Nên yêu c ặt ra là phải phát
triển một t p h ơ ể x ịnh 210
Po trong các m ờng.
Một trong nhữ ơ x ịnh ho t ộ c a 210
Po là sử dụng c
tách hóa 210
Po và tiến hành ờng bằng hệ phổ kế alpha. Việc ch ề “Tổng
quan các phương pháp phân tích 210
Po trong mẫu môi trường bằng hệ phổ kế
alpha” nhằm ơ ổng quát ể x ịnh ho ộ phóng x c a 210
Po
trong các m ờng v ộ chính xác cao ơ Qua ó chúng ta có thể
c mứ ộ nguy h i c a 210
Po ờng có thể gây ra cho con
ời và kịp thờ a ra những biệ ể giảm thiểu việc tiếp xúc, hấp thụ bức
x alpha sinh ra do s phân rã c a 210
Po.
Lu 3 ơ i các nộ :
C ơ 1: ổng quan về bức x alpha và p C ơ ề
quá trình phân rã alpha và các tính chất c a polonium.
C ơ 2: Gi i thiệu về hệ Alpha Analyst t i phòng thí nghiệm bộ môn
V t lý H â ờ Đ i h c Khoa h c T nhiên thành ph Hồ Chí Minh. Ph n
này mô tả các thiết bị có trong hệ ờ ó ể sử dụ c dễ
dàng.
C ơ 3: Trình bày tổng quan về ơ â í 210
Po trong m u
c bằng hệ phổ kế alpha.

13. 12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ ALPHA VÀ POLONIUM
1.1 Cơ sở lý thuyết về bức xạ alpha
1.1.1 Giới thiệu về phân rã alpha
H t alpha gồm hai proton và hai neutron liên kết v i nhau gi t nhân
ó có thể viết là 4
2 He ó ện tích bằng +2e và có kh ng g n bằng 4
l n kh ng nucleon. H t alpha xuất hiện trong quá trình phân rã c a các h t
nhân phóng x nặ … k quá trình phân rã alpha làm h t
nhân ở tr k í í ó ẽ kè â ể giả ó
ng.
Phân rã alpha xảy ra khi h t nhân phóng x có tỉ s N/Z quá thấp. Khi xảy ra
phân rã alpha, h â u A
Z X chuyển thành h t nhân A-4
Z-2 X và phát ra h t
alpha.
A
Z X → A-4
Z-2 X + 4
2 He (1.1)
Hình 1.1 Phân rã alpha
Phân rã alpha thỏ ều kiện sau [1]:
Mm = Me + mα + 2me + Q (1.2)
T ó Mm, Me, mα và me ơ ứng v i kh ng các nguyên tử mẹ,
nguyên tử con, h t nhân alpha và h t electron.

14. 13
Q là kh ơ ơ ng tổng cộng giải phóng khi phân
rã, bằng tổ ộng a h t nhân con và h t alpha. Hai h t electron quỹ o bị
mấ k t nhân mẹ phân rã ra h t nhân con có s nguyên tử thấ ơ
H t alpha phát ra v x ịnh và suất ra c ị ó ng là
d ng phổ v ch. â ờng kèm theo s phân rã
gamma. H 1 2 ơ ồ phân rã alpha và gamma c a h t nhân 226
Ra v i 94,3%
h ó ộ 4 8M V 5 7% ó ộ 4 6MeV [3]. Ở nhánh phát
ng thấp 4,6MeV h t nhân con v n ở tr ng thái kích thích và phát tiếp
bức x gamma bằng 0,2MeV trở về tr ơ ản [3].
Hình 1.2 Sơ ồ phân rã alpha c a 226
Ra
Hiệ ó ơ 200 t nhân phân rã alpha. Phân rã alpha ch yếu xả i
v i các h t nhân nặng có Z > 83 [1]. Ngoài ra có một ng nhỏ h â ù ất
hiế ũ â i s kh i A = 140 ến 160 [1].
1.1.2 Tính chất của phân rã alpha
1.1.2.1 Các đặc trưng của phân rã alpha
C ặ ng c a phân rã alpha là thời gian bán rã T1/2 c a h t
â c phân rã, ộ E y R c a h t alpha.
Thời gian bán rã T1/2 x ịnh tr c tiếp nhờ é ộ suy giảm ho ộ
theo thời gian hoặ x ịnh theo s phân rã trong mộ ơ ị thời gian hay từ
quy lu t cân bằng thế kỷ. Thời gian bán rã c a các h â â ổi
trong một dãy rất rộng từ vài giây ến vài tỉ 204
82 Pb có T1/2 = 1,4.107
còn 215
86 Rn có T1/2 = 10-6
s.
0
3,3%γ
4,652
5,5%
α
4,785
94,4%
α
4,785
0,186
Ra226
88

15. 14
N ng h t alpha có thể x ịnh bằng phổ kế từ hay buồ ó N
ng các h t ổi trong một dãy rất hẹ i v i các h t nhân nặng thì
ổi từ 4 ến 9MeV, v ó ất hiếm từ 2 ến 4,5MeV [1].
Quãng ch y c a h c xá ịnh bằng buồng b W ũ
ơ ảnh. D a vào hệ thức liên hệ giữ ng và quãng ch y, ta có công thức
tính quãng ch y trong không khí 3 – 7cm là Rkk = 0,318.E3/2
ò ờng
v i h t nhân có s kh i A thì tính theo công thức R = 0,56.Rkk.A1/3
[1].
Tính chất quan tr ng nhất c a các h t nhân phân rã alpha là s phụ thuộc c a
thời gian bán rã T1/2 ng E c a h t alpha bay ra. Chẳng h ếu
giả 1% ng thì có thể ời gian bán rã lên một b c, nếu giảm 10%
ng thì T1/2 ổi từ 2 ến 3 b c.
S phụ thuộc c a T1/2 E â ịnh lu t Geiger - N :
E
D
ClgT1/2 
(1.3)
V i C và D là hằng s không phụ thuộc vào s kh i A.
1.1.2.2 Cấu trúc tinh tế của phổ năng lượng alpha
D a vào việ ng giả ề ặ k kh é x ịnh
ng các h i v ồng vị khác c a một nguyên t ó
Các h t alpha phát ra từ cùng mộ ồng vị sẽ ó K ó
phổ ng là phổ ơ ắc. Trong th c tế, một s h t nhân chỉ có một nhóm
ứng v i một giá trị ũ ó ột s h t nhân phát ra nhiều h t
alpha v k Đó í ấu trúc tinh tế c a phổ alpha.
1.1.2.3 Điều kiện về năng lượng đối với phân rã alpha
Xét quá trình phân rã alpha theo công thứ (1 1) Để phân rã alpha xảy ra thì
ng liên kết c a h t nhân mẹ EA,Z phải nhỏ ơ ổ ng liên kết c a
h t nhân con EA-4,Z-2 và h t alpha Eα. Tức là:
0EEEΔE ZA,lk,lk2Z4,Alk,   (1.4)
H t alpha ó ng liên kết là 28M V ó ng liên kết riêng
trên một nucleon là 7MeV. N ể phân rã alpha xả ng liên kết

16. 15
riêng c a h t nhân mẹ phải nhỏ ơ 7MeV. Vì v y các h t nhân nhẹ không thể phân
rã alpha vì n ng liên kết riêng c a chúng c 8MeV.
1.1.2.4 Cơ chế phân rã alpha
Ba yếu t c í ế ơ ế â ờng thế Coulomb
quanh h t nhân, l c ly tâm và cấu trúc h t nhân.
- ờng thế Coulomb và hiệu ứ ờng ng m
Để giải thích s phụ thuộc m nh c a thời gian bán rã h â ng
h t alpha thì c n phả x xé ơ ế ể h t alpha thoát ra khỏi h t nhân. Giả thuyết
g ấ c xem xét ến là coi h t alpha hình thành và tồn t i trong h t
â c khi thoát khỏi h t nhân. H t alpha là h ện nên ngoài l ơ
tác h t nhân còn chịu tác dụng c a l c Coulomb.
Để giả ơ , ta giả sử h ừ ngoài vào. Thế
Coulomb do h â ơ ê ỉ lệ nghịch v i khoảng cách r theo biểu thức:
r
2Ze
U
2
Coulomb 
(1.5)
H c thể hiện qua hình 1.3.
Hình 1.3 Thế ơ t nhân và thế C i v i h t alpha
Thế n trong miền ngoài bán kính h t nhân, t ó c h t nhân bằng 0.
Đến biên h t nhân r = R thì l c h â ó ò ng v ờng biểu diễn
ả ột ngộ ờng thẳ ứng. D ng bên trong h â < R
c biế ờng t n [1]. Ở â , giả thuyết thế có d ng h hình chữ nh t v i thế
E
0
-V0
R Rc r
V(r)
2
12Z e
r

17. 16
k ổi bên trong h t nhân, chiều cao bờ thế Coulomb t i r = R = 10-12
cm v i
Z = 100 là:
30MeV
r
2Ze
U
2
Coulomb  (1.6)
H t alpha phân rã từ các h t nhân nặ ó ng từ 4 ến 9MeV, tức là
nhỏ ơ ều cao hàng rào thế ơ c cổ ển thì h t alpha không thể t ra
rào thế ể ra ngoài, tức là không thể xảy ra quá trình phân rã alpha. Tuy nhiên, theo
ơ ng tử thì h t alpha có thể truyền qua hàng rào thế Coulomb theo hiệu ứng
ờng ng m.
Giải bài toán về hiệu ứ ờng ng m ta thu c hệ s truyền qua D là [1]:






  drE)(U
2m
expD 2

(1.7)
Nếu h t alpha trong h t nhân có v n t ó ến bờ thế trung bình v/R
l n trong 1 giây [3]. N y hằng s phân rã alpha bằng:






  drE)(U
2m
exp
R
v
D
R
v
λ 2

(1.8)
Mà 1/2
0,693
T
λ
 nên thời gian bán rã phụ thuộc nhiều vào bán kính h t nhân
R.
Để c c a thời gian bán rã ta coi U0 – E = 20MeV, d = 2.10-12
cm.
K ó D = -84
≈ 10-36
D ó 1/2
1
T
λ
 = 1016
s ≈ 109
Thời gian này là h p lý vì
nó vào c thời gian bán rã c a 238
U.
1.1.2.5 Vai trò của bờ thế li tâm
Nếu h t alpha bay ra v i l ≠ 0 thì nó phả t qua bờ thế ly tâm bổ sung ngoài
thế Coulomb:
2
2
lt
2mr
1)l(l
U



(1.9)

18. 17
Bờ thế ly tâm này không l n lắm do giảm theo hàm 2
1
r
trong lúc bờ thế
Coulomb giảm ch m ơ
1
r
ộ ổi này còn chia cho hằng
s Planck trong hàm s ũ ê ó kể thời gian bán rã c a h t alpha
[1].
1.2 Tổng quan về polonium
1.2.1 Giới thiệu về polonium
1.2.1.1 Nguồn gốc của polonium
Polonium c tìm ra bở P M C 1898 k
kiếm ho ộ phóng x trong khoáng chất uranium và thorium. H thấy rằng
polonium ơ v i bitmut ó polonium c tách ra từ bitmut bằng s
â k
210
Po (RaF) có trong t nhiên trong chuỗi phóng x uranium - radium, tỷ s
cân bằng c a uranium v i polonium là 1,19.1010
nên s t p trung c a polonium
trong quặng uranium i 0,1mg/tấn.
1.2.1.2 Sơ đồ phân rã và các đồng vị phóng xạ của 210
Po
238
U
4,5 x 109
234
Th
24 ngày
234
Pa
1,2 phút
234
U
2,4 x 105
230
Th
7,7 x 104
226
Ra
1,6 x 103
222
Rn
3,8 ngày
218
Po
3,1 phút
214
Pb
27 phút
214
Bi
20 phút
214
Po
160 µs
210
Pb
22
210
Bi
5 ngày
210
Po
138,4 ngày
206
Pb
bền
α
αα
α
α
α
α
α
β
β
β
β
β
β
Hình 1.4 Chuỗi phân rã uranium

19. 18
C ồng vị phóng x c a 210
Po c cho trong bảng 1.1.
Bảng 1.1 Bả ồng vị phóng x c a polonium
Đồng vị Chu kì bán rã Phân rã
N ơ
phóng x (MeV)
P ơ
pháp chuẩn
196
Po 1,9 phút α 6,14
197
Po 4 phút α 6,040
198
Po 6 phút α 5,935
199
Po 11 phút α 5,846
200
Po 11 phút α
EC
5,770
201
Po 18 phút α
EC
5,671
202
Po 51 phút 99% EC
1% α 5,575 Nhân con
c a 206
Rn
203
Po 42 phút EC
204
Po 3,8 giờ 99% EC
1% α 5,370
Nhân con
c a 208
Rn
Nhân con
c a 204
At
205
Po 1,8 giờ 99+% EC
0 74% α 5,2 204
Pb (α,3n)
206
Po 8,8 ngày 95% EC
5% α
γ
5,218
Nhân con
c a 210
Rn
Nhân con
c a 206
At
207
Po 5,7 giờ 99+% EC
10-2
% α 5,10
206
Pb (α,3n)

20. 19
γ
208
Po 2 897 α
EC
γ
5,108 207
Pb (α 3 )
209
Bi (p,2n)
209
Bi (d,3n)
209
Po 103 0,5% EC
99+% α 4,877
Nhân con
c a 209
At
209
Bi (p,2n)
209
Bi (d,n)
210
Po
(RaF)
138,401 ngày 99+% α
10-3
% α
5,305
4,5
209
Bi ( γ)
210
Bi→210
Po
Nhân con
c a 210
Bi
(RaE)
211m
Po 25 giây α 7,14
7,85
8,70
211
Po
(A C’)
0,52 giây α 7,442 Nhân con
c a 211
Bi
212
Po
( C’)
3.10-7
giây α 8,780 Nhân con
c a 212
Bi
213
Po 4,2.10-6
giây α 8,35 Nhân con
c a 213
Bi
Nhân con
c a 217
Rn
214
Po
(R C’)
1,64.10-4
giây α 7,68 Nhân con
c a 214
Bi
215
Po
(AcA)
1,83.10-3
giây α 7,36 Nhân con
c a 215
Bi
Nhân con

21. 20
c a 219
Rn
217
Po 10 giây α 6,54 Nhân con
c a 221
Rn
218
Po
(RaA)
3,05 giây α 5,998 Nhân con
c a 222
Rn
210
Po có thể là nhân con từ :
 Quá trình phân rã beta từ 210
Bi.
 Quá trình bắt electron từ 210
At.
 Quá trình phân rã alpha từ 214
Rn.
210
P ũ ó ể c thu hồi từ mu i radium (khoảng 0,2mg polonium trên
1g radium t i vị trí cân bằng) và từ ng radon. V i những thu n l i từ một s phản
ứng h â ờ ộ dòng neutron c a chúng, phản ứng Bi210
83 ( γ)
Bi210
83 → Po210
84 (thời gian 5 ngày) ở nên khả ơ Quá trình này hiện nay
c áp dụng ể t o ra nhiề ơ ề s ng c a polonium.
Một s ồng vị khác c a 210
P ũ ồn t i trong chuỗi phân rã t ê
v i thời gian s ng ngắn.
1.2.2 Tính hóa lý của polonium
1.2.2.1 Polonium kim loại
Polonium kim lo i có màu xám b c. Nó là kim lo i mềm và dễ bị tr x c.
Kim lo i polonium ơ m v i oxi ở nhiệ ộ phòng và s ơ
giảm nhanh ở nhiệ ộ cao. Vì v y, kim lo i polonium nguyên chấ ê c giữ
trong chân không hoặ k í ơ.
Khi polonium phân rã thì xảy ra một hiệu ứng nhiệt. S phóng x alpha này
ả ở ến th y tinh và l chứa SiO2 â í ê â m cho các l
này bị ễ v ơ .

22. 21
1.2.2.2 Trạng thái oxi hóa
Cấu hình electron c a nguyên t Po ở tr ơ ản là 5s2
5p6
5d10
6s1
6p4
,
cấ ơ ấu hình c a Se và Te, tr ng thái oxi hóa vững bền ở các
hóa trị -2, +2, +4, +6.
1.2.2.3 Những muối hòa tan và không hòa tan trong polonium
Po hòa tan trong x HCl, HF, H2SO4 ể t o thành những mu i hòa
: PoF2, PoCl2, PoCl4, PoBr4,...
1.2.2.4 Những hợp chất polonium không hòa tan
Polonium hydroxit, polonium monosulfide, polonium formate, polonium
tetraiodide.
1.2.3 Lắng đọng polonium trên các đĩa kim loại bằng phương pháp
lắng đọng tự phát và điện phân
Một trong nhữ ặ a ion Po2+
là dễ bị bị khử thành polonium kim
lo i trên bề mặt c a các kim lo platin (Pt), vàng (Au) và b c (Ag), hoặc
các kim lo i ờng n ồng hoặc niken (Ni) ờng axit HCl,
CH3COOH, HNO3 loãng. Một s B 2+
, Pb2+
ũ ị lắ ng trong
ơ hóa h c polonium, vì v y chúng ta c n phải l a ch ều kiện
thích h ể lo c khi tiến hành lắ ng polonium ê ĩ k
lo i.
P ơ polonium ê ĩ k i bằ ò ện ( ó ĩ k
lo ó ò ột catot) có khả ng ch n l ơ ơ
lắ ng t phát. Bằng cách ch ờ ộ ò ện, dung dị ện phân thích
h p có thể lo i bỏ c các h t nhân phóng x khác gây ả ở ế
phổ alpha c a 210
Po 210
Bi và 210
Pb P ơ ện phân polonium c sử
dụ ể ều chế 210
Po kim lo i v ộ tinh khiết cao.
1.2.3.1 Kỹ thuật lắng đọng tự phát polonium lên bề mặt kim loại
 Lắ ng polonium trên bề mặ ĩ b c
M kw ê ứu quá trình lắ ng polonium ê ĩ b c bằng các
dung dị x ơ HC CH3COOH. L p polonium c t o thành trên

23. 22
bề mặ ĩ b c có thành ph n khá phức t ờ ó a l p oxit
polonium mỏng. Oxit polonium có chứa một hoặc nhiều nguyên tử oxi. T ộ lắng
ng polonium lên bề mặ ĩ ở nhiệ ộ 85 – 900
C. S ảnh
ởng c a các ion kim lo ó ị (các ion này vừa có tính oxi hóa, vừa có tính
khử) ặc biệt là ion Fe3+
ến hiệu suất lắ ng t phát c a polonium lên bề mặt
ũ c nghiên cứu. Mộ ng rất nhỏ ion Fe3+
trong dung dị ù ể
lắ ng polonium ũ ả kể hiệu suất lắ Để khắc phụ ều
ó ời ta phải lo i bỏ ả ởng c a Fe3+
bằng cách sục khí SO2 hoặc cho một ít
tinh thể axit C6H8O6 vào dung dịch lắ ng.
Khi có mặt mộ ng nhỏ axit HCl trong dung dịch axit CH3COOH ũ ó
thể ộ lắ ng c a polonium lên bề mặ ĩ b c.
 Lắ ng polonium trên bề mặ ĩ ồng (Cu)
Kim lo ồ ờ c sử dụ ể lắ ng polonium c sinh ra từ s
phân rã c a radium hoặc c a 210
Pb. Polonium lắ ng trên bề mặt kim lo i ồng
ờng chứa mộ ng vết RaE và không giữ c lâu vì ồng dễ bị oxi hóa ngoài
k k í ờng thấy xuất hiện mu i clorua trên bề mặ ĩ .
 Lắ ng polonium trên bề mặ ĩ niken (Ni)
L ng vết polonium (c miligam) hoặc l ơ ó ể lắ ng trên bề mặt
kim lo i Ni trong dung dịch axit HCl có nồ ộ từ 0,1 – 1M. Có thể lắ ng
polonium bằ ơ ó c trên bề mặt Ni trong dung dịch axit HNO3
loãng. L ng vết RaE và RaF ũ ị lắ ng trong cùng mộ ều kiện lắng
ng t phát v i polonium.
 Lắ ng polonium trên bề mặt kim lo i bitmut (Bi)
Polonium lắ ng t phát ch m trên bề mặt kim lo i bitmut trong dung dịch
axit HCl hoặc H2SO4 và làm cho kim lo i bitmut ó ồ P ơ
c sử dụ ể tách plonium ra khỏi m u. Bitmut c chiếu x trên nguồn
neutron. M u bitmut ếu x c hòa tan trong hỗn h p axit HCl-HNO3. Cho
một m u nhỏ kim lo i bitmut k i axit HNO3 Q c lặp
l i nhiều l n sẽ c polonium i d ng tinh khiết.

24. 23
 Lắ ng polonium trên bề mặt c a kim lo i quý
Các kim lo vàng (Au), platin (Pt), paladi (Pd) có thể c sử dụng
ể lắ ng polonium ơ hóa h c khi có mặt chất khử. Ví dụ,
khí h c sử dụ ột tác nhân khử. Bằ ơ ắ ng trên
bề mặt kim lo i quý v i s khử sử dụng khí hydro làm tác nhân khử có thể c
polonium ó ộ tinh khiế ờng h p sử dụng kim lo i vàng ể lắng
ng polonium, mộ ng thiourea (SC(NH2)2) c thêm vào dung dịch axit HCl
1M ể tách hoàn toàn RaF ra khỏi polonium.
1.2.3.2 Kỹ thuật điện phân polonium lên bề mặt kim loại
L ng vết polonium trong dung dịch axit CH3COOH và trong dung dịch axit
trichloroacetic lắ ng trên catot bằng platin ở m ộ dòng 4µA/cm2
.
Dung dịch axit HNO3 c sử dụ ể ện phân polonium khi có mặt chì.
V ều kiện này thì chì lắ ng trên anot còn polonium lắ ng trên catot làm
bằng kim lo Để ệu suất lắ ng polonium ời ta thiết kế hệ ện
c c quay v i m ộ ò ện bằng 30µA/cm2
.
L ng l n polonium có thể m ện phân từ các dung dịch HNO3 có nồ ộ
khác nhau. Polonium v ộ tinh khiết cao có thể ều kiện m thông
ờng ở ện thế 0V, v ện c c Calomel trong dung dịch HNO3 1,5M.
Đ ện phân polonium từ dung dị HC ò ỏi phải hết sức cẩn th ện
c c anot bằng platin dễ bị ò ó i lắ ng kim lo i platin ê Để
khắc phụ ề ời ta thay platin bằ ể ện c c anot.
M ện phân polonium bằng các dung dịch axit H2SO4, H3PO4, HClO4 bị cản
trở vì polonium có ộ tan rất thấp trong môi ờng các axit này. Khi sử dụng axit
HF ể ờ ện phân thì polonium lắ ng khá t t trên catot. Một s
axit hữ ơ ũ c nghiên cứu ể ờ ện phân. Tuy nhiên, quá
trình m ện phân khi sử dụng các axit hữ ơ ất nhiều thời gian và chấ ng
l p m không t t.

25. 24
1.2.4 210
Po trong các mẫu môi trường
1.2.4.1 Nguồn gốc của 210
Po trong môi trường
Nguyên nhân d ến s hiện diện c a 210
Po trong những l ất sâu và trong
khoáng chất là do s phân rã c a các h t nhân phóng x trong chuỗi phân rã 238
U:
238
U → 234
Th → 234
Pa → 234
U → 230
Th → 226
Ra → 222
Rn
222
Rn c khuếch tán từ ấ ến b u không khí. L ng 222
Rn thoát vào không
khí có thể biế ổi trong khoảng 18 - 87% tùy thuộc vào lo ất [6]. V i thời gian
bán rã là 3,82 ngày, 222
R â ể t o thành các h t nhân con có thời gian s ng
ngắn:
222
Rn → 218
Po → 214
Pb → 214
Bi → 214
Po
Các h t nhân phóng x này bám vào các ph n tử khí. Sau ó hững h t khí
c mang trở l i bề mặt c a Trái Đất thông qua s lắ ng c a 210
Pb và
210
Bi từ bụi phóng x . Sau khi trở l i bề mặ Đất thì nhữ ồng vị phóng x
này tiếp tụ â ể t o ra 210
Po.
Các sản phẩm phân rã sau 214
Po là các h t nhân phóng x tồn t â :
214
Po → 210
Pb → 210
Bi → 210
Po → 206
Pb (bền vững).
Ph n 222
Rn còn l i không bị khuếch tán vào không khí tiếp tục phân rã d ến
s hình thành 210
P ất.
Th c v t thu nh n các h t nhân phóng x bằng cả hai cách là hấp thụ từ ất
thông qua hệ th ng rễ cây và hấp thu từ s lắ ng tr c tiếp c a các ồng vị
phóng x trên th c v t. Từ nhữ 1960, ờ í c là khoảng
80% chất phóng x trong th c v t là kết quả c a s lắ ng tr c tiếp c a các h t
con 210
Po c a h t nhân 222
Rn từ k í ển [6]. Bụi phóng x trong khí quyển
c a 210
Pb, 210
Bi và 210
Po là nguyên nhân d ến s nhiễm x c a th c v t và các
l ất trên cùng. ó thu c lá là một trong những th c v t trên mặ ất có
chứa ho ộ phóng x c a 210
Po và 210
Pb cao. Các nghiên cứu về nồ ộ c a 210
Po
trong th c v ỉ ra rằng nồ ộ c a nó phụ thuộ ịa chất ều kiện khí
h ều kiện nông nghiệp.

26. 25
Một s ho ộng c ờ ũ ó n làm phát sinh 210
Po trong
ờng. 210
P c phát tán vào khí quyển trong quá trình tphat
ể sản xuất nguyên t photpho. Các việc làm c ờ ặc
than bùn và các vụ nổ h â í ó ó í ơ 1% ng
222
Rn và 210
Pb trong khí quyển [6]. Việc thải tr c tiếp chất thải t o ra trong quá trình
xử ờng và việc sử dụng các phân bón photphat ảnh
ở ến mứ ộ 210
Pb và 210
P ất và tr í c. Ngành công
nghiệp photphat c cho là một nguyên nhân quan tr ng trong việ 210
Pb
và 210
P ờng xung quanh. Việc sử dụng phân bón hữ ơ c sản
xuất từ it là lo nhiên chứa uranium ũ ng
210
Po trong th c v ờng xung quanh.
C ộng v t hoặ ờ k ững lo i th c v t bị nhiễm x thì
ũ ấp thu các h t nhân phóng x ơ ể ờng tiêu hóa.
210
Po và 210
P c hấp thụ từ th c phẩm c u ng ó ó ột ph
kể trong liề ng chiếu x toàn ph ơ ể ời. N ời
còn hấp thụ 210
Po ờng hô hấ ặc biệt là trong quá trình hút thu c lá.
1.2.4.2 Bụi phóng xạ 210
Po trong khí quyển
Trong khí quyển, nồ ộ c a 222
Rn giả ều theo chiều cao. 222
R â ể
t o thành h t nhân con có thời gian s ng ngắn:
222
Rn → 218
Po → 214
Pb → 214
Bi → 214
Po
ó 218
Po ở tr ng thái cân bằng phóng x v i 222
Rn t i ộ cao khoảng
5m so v i mặ ất. Tiếp theo là 214
Pb (RAB, chu kì bán rã là 26,8 phút), 214
Bi (RAC,
chu kì bán rã là 19,9 phút), 214
Po, chúng ở trong tr ng thái cân bằng phóng x v i
222
Rn ở ộ cao khoảng 50m. Nồ ộ ho ộ c a 222
Rn và các sản phẩm phân rã có
thời gian s ng ngắn c a nó trong không khí g n bề mặt Trái Đấ ( ộ cao từ 1 ến
10m so v i mặ ất) là khoảng 7 - 2Bq/m3
[6].
Các sản phẩm phân rã sau 214
Po là các h t nhân phóng x tồn t â :
214
Po → 210
Pb → 210
Bi → 210
Po → 206
Pb (bền vững).

27. 26
Ho ộ phóng x c a các các h t nhân phóng x ều cao và
trong t ồ ộ ho ộ c a 210
Po ở mức t v i giá trị là 1,9Bq/m3
[6].
Thời gian tồn t i c a 210
Po trong khí quyể ổi từ 15 ến 75 ngày v i giá
trị trung bình là 26  3 ngày [6]. Nồ ộ ho ộ c a 210
Po trong không khí trên
mặ ất nằm trong ph m vi là 0,03 – 0,3Bq/m3
[6]. L ng 210
Po trong không khí có
thể ổi liên tục phụ thuộc vào các yếu t ị í ịa lý.
1.2.4.3 210
Po trong nước ngầm và nước uống
Ho ộ phóng x c a 210
Po c ộ sâu c a nguồ c. Ho t
ộ phóng x c a 210
Pb và 210
P c kiểm tra trong nhiều nguồ c u ng khác
nhau ở Ph n Lan [6]. Kết quả kiểm tra cho thấy nồ ộ ho ộ c a 210
Po trong các
m u c giếng khoan là cao nhất v i giá trị là 48mBq/L [6]. Nồ ộ ho ộ c a
210
P c giế thấ ơ ều và có giá trị là 13mBq/L [6].
c ng m, 210
Po tồn t i ở cả hai tr ò c và h t
không hòa tan. S ng h t 210
Po không hòa tan phụ thuộc vào nồ ộ ph i h p
c a sắt và mangan và chất mùn ó c [6].
210
Po là một trong nhữ ồng vị ó ó ó ng nhất trong liều hiệu
dụng c a ồng vị phóng x c hấp thu từ c u ng. Một nghiên cứu ở Ý
cho kết quả về ph iề ng ó ó c a các h t nhân phóng x trong
c u ng là: 48% từ ồng vị radium (224
Ra, 226
Ra và 228
Ra), 31% từ
210
Po, và 20% từ ồng vị uranium (234
U, 235
U, và 238
U) [6].
1.2.4.4 210
Po trong đất
L ng 210
Po chứa trong các lo ất khác nhau là khác nhau tùy vào lo ất.
Theo Berger, Erhardth và F (1965) ất hữ ơ ó ứ ng 210
Po gấp ba l n
ất khoáng. Ladinskaya (1971) tìm thấy s khác biệt giữ ng 210
Po chứa trong
ấ ất nâu.
L ng 210
Po chứa trong l ất trên cùng có s ơ
trong khí quyển. Trong ất, 210
Po cân bằng v i 210
P ề ó ấy rằng 210
Pb là

28. 27
nguồn g c chính c a 210
Po có ất sét và chất keo hữ ơ [6]. Ho ộ c a
210
P ất nằm trong ph m vi từ 20 ến 240Bq/kg [6].
Các kết quả nghiên cứu cho thấ ất các h t nhân phóng x t nhiên
phân b ều theo chiều sâu. Tuy nhiên, ở các l ấ ê ù ơ
c mứ ộ cao c a 210
Pb và 210
P ấy s khác biệt về nồ ộ c a hai h t
nhân phóng x này.
Việc sử dụng các lo i phân bón có nguồn g c từ photphat ng
210
Po ất [6]. Việc thải tr c tiếp chất thải t o ra trong quá trình xử
ờng và việc sử dụng các phân bón photphat ả ở ến mứ ộ
210
Pb và 210
P ất và tr í c [6].
1.2.4.5 210
Po trong thực vật
S hấp thu các h t nhân phóng x từ ất c a th c v ặ ằng một
hệ s chuyển giao (TF). Hệ s ị ĩ ỷ s giữa ho ộ c a h t
nhân phóng x cho mỗ ơ ị kh ng (Bq/kg) c a th c v t (Cth c v t) và ho ộ
c a h â ó ỗ ơ ị kh ng c ất (C ất) [6]:
TF= Cth c v t/C ất (1.10)
TF c a một lo i th c v t nhấ ịnh và một lo i h t nhân phóng x có thể thay
ổ kể khi có s ổ ị ểm, s khác biệt về mùa và khoảng thời gian
sau khi nhiễm x [6]. S biế ổi này phụ thuộc vào tính chất v t lý và tính chất hóa
h c c ất n khoáng v ng chất hữ ơ ộ H ũ ộ
màu m ều kiệ ờng, và d ng hóa h c c a h t nhân phóng x ất
[6].
Ngoài hấp thụ từ ất, th c v t còn hấp thu 210
Po từ s lắ ng c ồng
vị phóng x lên các bộ ph n c a cây.
1.2.4.6 210
Po trong thuốc lá
Thu c lá là một sản phẩm trên mặ ất chứa ng 210
Po cao. Nó là một trong
những nhân t â ộc h i trong m u thu c lá. 210
Po lắ ơ ể con
ời thông qua s ó ơ k ó c lá.

29. 28
Cũ c v k ồng vị phóng x c hấp thụ vào trong
thu c lá bằ ờng là hấp thu tr c tiếp qua rễ cây và s lắ ng c a các
ồng vị có trong khí quyển. Việc sử dụng các lo i phân bón có chứ ể
bón cây làm ả ởng l ến nồ ộ c a 210
Po có trong thu c lá [6]. Ngoài ra,
nồ ộ c a 210
Po trong thu c lá còn phụ thuộ ều kiện khí h ấ và
quá trình sản xuất.
Khi hút thu c, 210
Po bị b ơ Vì v y, ho t ộ phóng x c a 210
P
trong tro thu c thấp ơ so v i tổ ng trong mộ ếu thu t. Hàm
ng 210
Po trong tro bằng khoảng 4 - 65% ng trong thu ơ , v i giá
trị trung bình 26 24% tùy vào lo i thu c [6]. S khác biệt c a nhiệ ộ t thu c
lá (500 - 7000
C) ng 210
Po có trong khói thu c ổi. Khi hút thu c,
khói thu c í ơ ể [6] D ó ộ phóng x c a 210
Po ơ ể
do hít khói từ việc hút một ếu thu c có s ổ kể, ho ộ này có giá trị
ộng trong khoảng 2 - 23mBq v i mức trung bình là 10 6mBq [6].
Mộ ời hút thu c ít (3 ếu mỗi ngày) thì hít vào khoảng 10Bq mỗ
ơ ứng v i liều hiệu dụng 11µSv/ [6]. Đ i v ời hút thu c
nhiề (30 ếu mỗi ngày) thì liều hiệu dụng khoảng 100µSv/ [6].
210
Po trong thu c lá có thể â ời hút thu c lá các bệ
phổi, bệnh thắt cu ng phổi. Đ i vờ ời hút thu ng 210
Po ê ở
các bộ ph n c tiểu, gan, lách, tụy và các tuyến sinh h c [7].
Thu c lá không chỉ ả ở ến sức khỏe c a nhữ ời hút thu c mà còn ảnh
ở ến nhữ ời không hút thu c do hít phải khói thu c [7].
1.2.4.7 210
Po trong thực phẩm nói chung
Một trong những nguyên nhân d ến s tồn t i c a 210
P ơ ể con
ời là do việc tiêu hóa những th c phẩm có chứ ồng vị phóng x này.
Các nghiên cứu về nồ ộ c a 210
Po và 210
Pb trong th c phẩ
chỉ ra rằng nồ ộ c a chúng phụ thuộ ịa chấ ều kiện khí h ều
kiện nông nghiệp. S lắ ng c a 210
Po lên th c v ê â
ho ộ c a nó trong th c v t [6].

30. 29
L ng 210
Po trung bình hấp thu từ chế ộ ng hàng ngày c ờ ởng
thành trong dân s thế gi c tính là 160mB / ơ ứng v i liều hiệu dụng
70µS /
Các chuỗi thứ k có chứa ng 210
Po ở những mứ ộ khác nhau
trong ph m vi từ 40 ến 400mBq mỗ ơ ứng v i mộ ng hấp thu hàng
k ảng 10 - 100Bq [6]. Liều hiệu dụng hằ c a 210
Po c tìm thấy
trong bữ ờng là 95µSv/ và trong bữ 50µSv/ [6].
Kết quả nghiên cứu ho ộ phóng x c a 210
Po trong các m u thứ cho
thấy ho ộ phóng x c a 210
Po trong các chuỗi thứ ển ơ so v i các
thứ có nguồn g c từ mặ ất [6]. Các m u cá và tôm có chứa ho ộ 210
Po cao
ơ kể so v i các m u rau và g o. Do ho ộ phóng x c a 210
Po có trong hải
sả ơ kể so v i trong th c phẩm chay nên liề ộng vào
ời tiêu thụ nhiều hải sản có thể ơ ừ 5 - 15 l n [6].

31. 30
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ ĐO ALPHA ANALYST
2.1 Tiện ích
Phổ kế alpha có vai trò quan tr ĩ c v t lý h t nhân. Việc xác
ịnh các h â ặc tính c a môi
ờng và bảo vệ bức x . Vì v y phổ kế alpha liên tụ c phát triển và hoàn thiện.
Ngày nay, phổ kế ộ chính xác và ổ ịnh cao.
Hệ A A ết bị ệ i do hãng CANBERRA sản xuất.
Tính chất c a hệ A A t alpha trong miề ng thấp nên nó
phù h p v i các m ờng phát ra alpha[3].
Các thao tác c â í xử lý khi dùng hệ A
Analyst ch yế c th c hiện trên máy tính bằng ph n mềm ứng dụng: Genie –
2000 Alpha Acqiisition & Analyst. V i ều kiện m c chuẩn bị t t c
k ệ Trong hệ c bảo vệ an toàn trong buồng chân không,
bả ảm s h t alpha phát ra từ m u bằng s h â c. Nói
chung hệ Alpha Analyst có hiệu suấ ộ chính xác c k ó x alpha.
Các bộ ph n chính c a hệ Alpha Analyst c thể hiệ ơ ồ kh i ở
hình 2.1
Hình 2.1 Sơ ồ kh i c a hệ Alpha Analyst
`
PC
Máy tính
PC card
Bơ
chân không
Đ u dò
PIPS Máy phân
tích biên
ộ kê
Khuếch
i
Tiền
khuếch
i
Cao thế
M u
Buồng

32. 31
2.2 Buồng chân không
H t alpha rất dễ bị mất ng nên hệ c thiết kế ể giảm t i thiểu
s mấ ng c a h ờng. Để ề ó ệc hút
chân không là c c kỳ quan tr ng. Buồng chứa m c a hệ Alpha
Analyst có khả â k t và nhanh. Áp suất chân không có thể t t i
0,01 torr [3]. K ó ó ể x ờng trong buồ là chân
không hoàn toàn.
Buồ â k c thiết kế ể ó k ều nhau, khe cu i
cùng cách detector một khoảng cách nhấ ị ể ảm bả u dò khỏi
bị i và kéo dài thời gian sử dụng. V k ều nhau ta có thể ổi
khoảng cách giữa m detector theo ý mu n. Trong buồ ờng
chúng ta phải ù ể ặn s gi t lùi c a h t alpha trong quá trình
h t phát ra từ m ến detector. Nhờ ó ảm thiể c s giao thoa và
nhiễu tín hiệ k
Hình 2.2 Phổ kế alpha
Hình 2.3 Bơ â k Hình 2.4 Buồng ệ alpha

33. 32
2.3 Detector
2.3.1 Detector PIPS
Vì hệ ù ể t alpha (h ệ ơ ) nên sử dụng
detector bán d n silic. Hệ A A ãng CANBERRA sản xuất, sử
dụng detector PIPS (detector silic nuôi cấy ion thụ ộng).
Hình 2.5 Detector PIPS
Nguyên tắc chế t o detector PIPS c a hã CANBERRA ũ ơ
các detector bán d k ó c cải tiế ể có hiệu quả t ơ
Detector PIPS có nhữ ế nổi b t sau [3]:
 Tất cả lề tiếp xúc không sử dụng chất bịt kín epoxy.
 Các tiế x c nuôi cấ ể hình thành tiếp xúc d ứng mỏng, chính
x ộ phân giải phổ alpha t t.
 Cửa sổ ổ ịnh và nhám, có thể dễ dàng làm s ch.
 Dò ò ển hình bằ 1/8 ến 1/1000 dòng rò c a detector SSB và DJ.
 Độ dày l p chiế é ơ ộ dày l p chiết c a detector SSB và DJ.
 Nh y v i các h ện tích, ộ chính xác cao.
 T p âm thấp: nhằm cải thiệ ộ phân giả ảm bảo chấ ng.
Đ i v i detector SSB thì các chỗ tiế x c gắn bằng nh x ể t
một s gi i h n ổ ịnh. Còn tất cả PIPS c che kín trong l p wafer
silic. Detector PIPS áp dụng kỹ thu t thích h ể giảm thiể ộ dày cửa sổ trong
khi v n giữ nguyê ộ ộ tin c y và ổ ịnh v n có trong lo i tiếp xúc này.
Cửa sổ này không chỉ làm t t khả â ả ể ò c cải tiến
ơ i khoảng cách detector v i nguồ ể t hiệu suấ t yêu c i v i phổ
kế alpha phông thấp.

34. 33
Bề dày cửa sổ c a một s lo c trình bày trong bảng 1.1 sau [3]:
Bảng 2.1 Bề dày cửa sổ detector PIPS, SSB
Detector Bề dày cửa sổ
PIPS < 500
0
A
SSB (Cửa sổ Au) ≈ 008
0
A
SSB (Cửa sổ Al) > 2000
0
A
2.3.2 Detector Alpha PIPS
D A PIPS c t ề khả â ả ộ nh y
cao và phổ alpha phông thấp. Cửa sổ mỏng c a detector PIPS cung cấp s phân giải
ờng v i khoảng cách giữa detector và nguồn nên cho hiệu suất cao. Dòng rò
thấp giúp làm giảm t i thiểu s dịch chuyể ỉ k ổi nhiệ ộ. Thông s
c a một s detector PIPS do hãng CANBERRA sản xuấ c liệt kê trong bảng 2.2
sau [6]:
Bảng 2.2 Một s detector Alpha PIPS do hãng CANBERRA sản xuất
Các detector Alpha PIPS
Diện tích ho t
ộng (mm2
)
Khả â
giải (keV)
Nề ển hình
(s ếm/ngày)
Tên
300
17
19
4
4
A300-17AM
A300-19AM
450
18
20
6
6
A450-18AM
A450-20AM
600
23
25
8
8
A600-23AM
A600-25AM
900
25
30
12
12
A900-25AM
A900-30AM
1200
30
37
16
16
A1200-30AM
A1200-37AM

35. 34
T n s ế i v A PIPS é ơ 0 05 ếm/giờ/cm2
ng từ 3 8MeV [3] C A PIPS ó ộ dày vùng
ho ộng c c tiểu l ơ 140µ ể hấp thụ toàn bộ các h t alpha lên t i
15MeV [3]. Bề dày vùng nghèo phụ thuộ ện áp vào, ện thế cao thì bề dày
vùng nghèo .
Detector c a hệ Alpha Alalyst ở Bộ môn V t lý h t nhân có các thông s sau
[3]:
Kiểu:
Diện tích ho t ộng (mm2
)
Phân giải alpha (keV)
Đ ện thế phân c c yêu c u : +40V
Dòng rò (200
) : 12nA
Độ sâu vùng nghèo t i thiểu : > 140µm
Thế phân c c c i (gi i h n) : +100V
P ển hình : 0,05 s ếm/cm2
/giờ
Bán kính vùng ho ộng : 19,55mm
Độ phân giải alpha : 37keV
2.4 Bộ tiền khuếch đại
Chứ a bộ tiền khuế i là khuế i các tín hiệu yếu từ detector và
tải nó nhờ cáp n i tiền khuế i v i bộ ph n còn l i c a thiết bị c a hệ Đồng
thời tiền khuế ũ ổ sung mộ ng t p âm nhỏ nhất có thể.
Vì tín hiệu c a tiền khuế i là khá yếu nên các tiền khuế c lắp
càng g n v i detector càng t t sao cho giảm thiể ộ dài cáp. Trong hệ Alpha
Alanyst, bộ tiền khuế i nh y v ệ í Đ ện dung trong bộ tiền khuế i
c thiết kế và tính toàn thích h p v i t p âm c a hệ th k kể.
C ặc tính c a hai loải tiề k 1 i c CANBRRA c thể hiện
trong bảng 2.1 sau [3]:
A 1200 37 AM

36. 35
Bảng 2.3 Hai lo i tiền khuế i Si c a hãng CANBERRA
Thế ện
áp
Tiền khuếch
i
T p âm
Độ nh ện
í
ng
Khả n s
( ện tích và
ng)
Thời
(ns)
2000V 2003 BT < 2keV 20mV/MeV 2,3.105Mev/s < 5
5000V 2004 > 2,8keV 20mV/MeV 4,5.105MeV/s < 20
Bộ tiền khuế i detector bán d n 2004 là lo i nh ện tích, thích h p cho
khuế i dùng trong detector phát hiện h t alpha. Việc sử dụng bộ tiền khuếch i
này có nhữ ểm v ặ ơ ản sau [3]:
 L i vào detector: tiếp nh x ện tích từ detector bán d n.
 L i kiểm tra: ệ í c n i v i tiền khuế i 2,2pC/v; Zin = 93MΩ
 L i vào cao thế: é ện áp detector t i  2000V (DC).
 L : x k ị kéo dài, thờ c cho trong
bảng 2.4, hằng s thời gian giảm 50µs.
Bảng 2.4 Đặc tính c a bộ tiền khuế i 2004
CDET T p âm (keV) FWHM, Si Thờ ( )
0 < 2,8 < 20
30 < 3,0 < 21
100 < 3,5 < 23
300 < 5,3 < 33
2.5 Bộ khuếch đại
Bộ khuế i có hai tác dụng ơ ản là khuế i tín hiệu từ tiền khuế i
x ể có d ng thu n tiện cho việc xử lý tiếp theo. Trong cả hai
ờng h p, bộ khuế i phải giữ những thông tin quan tr ời
ê ộ. Nếu thông tin thờ ò ỏi thì bộ khuế i
phả ứng nhanh chóng. Còn nế ê ộ c yêu c u thì tỉ lệ giữa
ê ộ ê ộ ra phả c bảo vệ (khuế i tuyến tính). Một trong

37. 36
những hệ s quan tr ng nhấ i v i yêu c u c a bộ tiền khuế ặ
hình thành xung và s hình thành xung t a tỉ s tín hiệu trên t p âm [3].
H u hết các bộ khuế c thiết kế v ộ t ó ể ều chỉnh hệ s
khuế i trên một dải rộ Đó “ ững bộ khuế i hình thành xung chuẩn
G ” ng xung c a nó g n v i d ng c a mộ ờng cong Gauss. D ó ộ
khuế i này có tỉ s tín hiệu trên t p âm t ơ 17 – 19% so v i các lo i khác
[3] Đồng thời hình thành xung chuẩn Gauss giả ộ rộng xung xảy ra t i
0,1% c ê ộ xung [3]. T i một hằng s thời gian, d ng xung Gauss có thể giảm
ộ rộ ê ộ xung từ 22% ến 52% so v i bộ l c l a CR-RC [3].
Nói chung bộ khuế i trong hệ A A ứng t t cho xử lý phổ
c a detector bán d n nói chung và detector PIPS nói riêng. V i t p âm nhỏ, ộ rộng
ê ộ xung nhỏ ảm bảo xung ra t t và có thể ều chỉnh hệ s khuế i theo
yêu c u. Hệ s khuế i c n i v i một phục hồ ờ ơ ản nên góp ph n
k ả â ải và ổ ịnh vị í ỉnh t i t n s cao trong phổ alpha.
2.6 Bộ ADC (bộ biến đổi tương tự thành số)
Bộ biế ổ ơ thành s (ADC) ê ộ c i c a mộ x ơng
t và biế ổi giá trị ó . Mã s tỷ lệ v ê ộ ơ t i l i vào
ADC Đ i v i các xung liên tiếp, mã s từ ADC c d n t i bộ nh riêng hoặc t i
í c phân lo i bằng biể ồ. Biể ồ này biểu diễn phổ ê ộ c a
xung vào. Bộ ADC dùng trong hệ A A ó yêu c u cho phổ có
khả â ải cao.
2.7 Máy phân tích biên độ đa kênh MCA
M â í ê ộ kê ồm ADC, một bộ nh biể ồ, bộ chỉ thị
biể ồ c ghi trong bộ nh . Mụ í ADC ê ộ x ơ và
biế ổi nó thành s . L i ra s là biểu diễn tỷ lệ c ê ộ ơ l i vào ADC.
Biể ồ biểu hiện phổ ê ộ xung l i vào. Các xung l i vào t i bộ khuế i phổ
ng nên trên biể ồ ơ ứng v i phổ ng thu nh n bởi detector.
Trong hệ ó ử dụ í ể chỉ thị phổ, s kết h p ADC và bộ nh biể ồ
c g i là bộ ệ kê MCB. Việc sử dụng vi xử lý trong cấ MCA

38. 37
cho phép phân tích s liệu phức t p và m nh, sao cho kết quả cu ù c ghi
nh và chỉ thị.

39. 38
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 210
Po TRONG MẪU
NƯỚC BẰNG HỆ PHỔ KẾ ALPHA
3.1 Mục đích
Để phân tích 210
Po trong các m u ờng thì công việ u tiên là phả
các m ó ừ d ng rắn về d ng dung dịch. Vì v y, ơ 3 sẽ trình bày về
ơ ể x ịnh 210
Po trong m c nói riêng và trong m u dung dịch
nói chung.
P ơ x ịnh 210
P c bằng p é ổ h t alpha c trình
bày trong ph n này sử dụng các kỹ thu t tách hóa h P ơ c th c
hiện v c máy có các thành ph ơ ảng 3.1. Gi i h n phát hiện c a
ơ 2mBq/L, hiệu suất ghi nh n là 25%, thờ ếm là 250.000s và
thể tích c a m c phân tích là 0,5L [5] P ơ này c công nh n là
có hiệu quả trong ph m vi nồ ộ ho ộ c a 210
Po từ 10 ến 1200mBq/L [5].
Bảng 3.1 Kết quả â í ị ng các yếu t ó c máy lấy từ các
phòng thí nghiệm c a IAEA, Seibersdorf, Áo
Nguyên t Nồ ộ (µg/L)
Canxi 93,1 x 103
Magie 26,0 x 103
Natri 9,51 x 103
Kali 7,04 x 103
Nhôm 2,80
Asen 0,59
Bari 54,4
Brom 103
Crom 15,5
Đồng 5,16

40. 39
Mangan 1,20
Chì 0,15
Selen 2,01
Silic 1,08 x 103
Stronti 493
Uranium 11,3
Kẽm 56,4
3.2 Nguyên tắc
P ơ x ịnh ho ộ phóng x c a 210
Po bằ é ổ h t alpha
bao gồ c ch yế â [5]:
1. Chuẩn bị m u: sử dụng MnO2 ể t p trung polonium từ ng m u l n.
2. Tách hóa h c và làm s ch p ể tránh nhiễu từ các nguồn phát x alpha
t nhiên hoặc nhân t o và các ph n tử ổ ịnh khác trong các m u thử nghiệm.
3. Chuẩn bị nguồn bằng cách lắ ng t ộng polonium lên trên mộ ĩ c.
4. Tiế ờng trong phổ kế alpha.
5. Tính toán kết quả và sai s .
Để ộ phóng x c a 210
Po bằng phổ kế alpha thì việc c n thiết là phải
tách 210
Po ra khỏi các nguồn phát x alpha khác có trong m u. Mu c
210
Po ra khỏi m u thì việc u tiên phải làm là phải cô lắng polonium từ dung dịch
m u.
L ơ c tiếp m u dung dịch là mộ ơ ơ ả ể làm
giảm mộ ng nhỏ thể tích m u. Tuy nhiên, khi khảo sát mộ ng m u l n thì
ơ n rất nhiều thời gian (khi thể tích m u l ơ 1L). Vì v y, hiện
ng cùng lắng v i sắt h roxit, hay mangan ioxit ờ c sử dụ ể cô
lắng polonium từ m u dung dịch L ng sắt l n có thể gây trở ng ến việc tách
polonium ra từ dung dịch m u bằ ơ p tách chiết bằng dung môi hoặc
khai thác sắc ký và gây trở ng ến s lắ ng t ộng c a polonium [5]. Nên
khi sắ roxit c sử dụ ể cùng lắng polonium từ dung dịch m u thì việc lo i

41. 40
bỏ sắt bằng cách sử dụng mộ c tách chiết bằng dung môi v i chất tách chiết
-isopropyl ete là c n thiết [5] ờng h p x c sử dụng
thì mangan có thể c lo i bỏ một cách dễ dàng khỏi polonium bằng một s
ơ ó c khác. Vì v ơ ù ắng v i oxit
c l a ch n ể cô lắ ồng vị phóng x polonium từ m u.
Để tách hóa h c polonium, ời ta th c hiện mộ ơ
chiết bằng dung môi Diethylammonium diethyldithiocarbamate (DDTC), hoặc chiết
suất sắc ký sử dụng nh ổi ion Sr. Mụ í c tách hóa h c này là
nhằm cải thiệ ộ tin c y c ơ ề cả ộ phục hồi polonium ộ phân
giải t a quang phổ nhờ việc lo i bỏ nhiễu do các ph n tử hiện diện trong m u
gây ra.
c tách hóa h c, polonium có thể c tách biệt hoàn toàn khỏi
các h t nhân phóng x phát ra alpha và các yếu t chất nền. Vì v y, chúng ta c n
th c hiệ ê c lắ ng p ê ĩ P ơ ắ ng t
ộng p ê ĩ k ơ ả ảm bảo tách polonium khỏi các h t
nhân phóng x phát ra alpha và các yếu t chất nền có trong dung dịch m u. Vì v y,
ơ c sử dụng phổ biến nhất trong việc chuẩn bị nguồ ể xác
ịnh 210
Po bằng phổ h t alpha. S lắ ng t ộng c a polonium ũ ó ể
c th c hiệ ê ĩ ồ ĩ é k ị ò ĩ k
ệu suất lắ ng sẽ giảm khoảng 7 - 8% ù ều kiện lắ ng
ê ĩ c [5].
3.3 Hóa chất và thiết bị
3.3.1 Tracers
Hai chấ ấ ( ) ờ c sử dụ ể x ịnh 210
Po là 208
Po và
209
Po. Dùng chấ ấu 209
P ó ế ơ ù 208
Po trong việ
ng từ ỉnh 210
Po. Tuy nhiên, chu kì bán rã lâu dài c a 209
P ũ â ột bất
l i là nó sẽ làm bẩn detector. Vì tính không ổ ịnh c a 209
Po nên nó rời khỏ ĩ
nguồn trong chân không c a buồ ế ể trôi d ến detector d ến việc là bẩn
detector. ờng, dung dịch 208
Po có chứa dấu vết ho ộng c a 209
Po.

42. 41
3.3.2 Thiết bị
 Phổ kế Alpha
 M ơ â k
 Hệ th ng lắ ng t ộng
 Cân phân tích v ộ chính xác là: 0,1 mg và 0,01 g
 Bế ện
 Máy ly tâm
 Đĩ c (Ø = 17mm)
 Bồ c v i bộ ều khiển nhiệ ộ
3.3.3 Hóa chất
 KMnO4 nồ ộ 0,2M
 NH4OH 25%
 NaOH nồ ộ 6M
 MnCl2 nồ ộ 0,3M
 H2O2 30%
 H2O2 1% trong HCl nồ ộ 2M
 H2O2 1% trong HCl nồ ộ 5M
 HCl 32%
 HCl nồ ộ 5M
 HCl nồ ộ 2M
 HCl nồ ộ 0,5M
 HNO3 65%
 HNO3 nồ ộ 1M
 DDTC 0,1% trong CH3CCl3
 Chất dấu 208
Po hoặc 209
Po
 Dung dịch 210
P c chứng nh n tiêu chuẩn
 Axit Ascorbic

43. 42
Việc chuẩn bị các hóa chất trên c trình bày trong ph n phụ lục 1. Tất cả
các hóa chất c n thiế ể th c hiệ ơ ả c phân tích l p.
3.4 Phương pháp
3.4.1 Chuẩn bị mẫu bằng phương pháp kết tủa mangan đioxit (MnO2)
P ơ kết t a MnO2 theo quy trình c a Bojanowski và các cộng s bao
gồ c sau [5]:
a) L c m u v i màng l (kí c lỗ rỗng cuả màng l c là 0,45µm) và axit
hóa m u v HC 32% ến khi m ó H ≤ 2
b) Thêm chấ ấu vào m u và khuấy m nh trong 2 giờ ể ảm bảo tr ng
thái cân bằng chấ ấu.
c) Nếu thể tích m u là 0,5 - 2L thì thêm vào m u 1mL KMnO4 nồ ộ 0,2M
và 1mL MnCl2 nồ ộ 0,3M. Nếu thể tích m c phân tích nhỏ ơ ( ể
tích từ 0,1 ến 0,5L) thì thêm 0,2mL mỗi thu c thử trên vào m u. Nếu thể
tích m ê ến 10L thì m c xử lý bằ ng thu c thử lên
cho phù h p và khuấy trong một giờ.
d) Dùng NH4OH 25% ều chỉ ể ộ pH c a dung dịch có giá trị từ 8 ến 9.
e) Để cho các kết t a lắng xu ( ê )
f) Lo i bỏ l p nổi bằng cách hút hoặc lắng cặn.
g) Thu th p các kết t a bằ ơ â ặc l c.
h) Hòa tan kết t a v i 20mL H2O2 1% trong
i. HCl 5M ể chiết bằng dung môi DDTC, hoặc
ii. HC 2M ể chiết bằng nh a trao ổi ion Sr.
i) Đ ó ẹ dung dịch m u trên một cái bế ệ 30 ể phân
h y H2O2.
j) Tiế c tách hóa h c.
3.4.2 Tách hóa học
Tách hóa h c th c hiện theo mộ ơ â N
tách phải là ngày 210
Po tách từ 210
Pb và 210
Bi.

44. 43
3.4.2.1 Chiết bằng dung môi DDTC
P ơ ồ c sau [5]:
a) Chuyển m u dung dịch thu c từ c 3.4.1 vào một phễu chiết và rửa c c
ng m u v i 2 x 5mL HCl nồ ộ 5M S ó ổ toàn bộ dung dị ửa
c c vào phễu chiế ể c một thể tích tổng cộng là 30mL.
b) Nếu dung dịch có màu vàng thì thêm mộ ng nhỏ từ 10 ến 50mg axit
ascorbic vào dung dịch m ến khi màu vàng biến mất (khi thêm axit
ascorbic vào thì Fe3+
, Fe2+
bị giả )
c) Tách chiết polonium bằng cách thêm vào dung dịch m u 10mL DDTC 0,1%
trong CH3CCl3 và lắc trong 2 phút.
d) Th c hiện việc tách chiết trên từ 2 ến 3 l n.
e) Kết h p dung môi tách chiết DDTC l i v i nhau.
f) L ơ ến khô ở nhiệ ộ i 100o
C.
g) Ghi ngày tách Po từ Bi và Pb
h) C ồng vị phóng x c a Pb, Ra, Th, U, và Ac ch yếu nằm ở c.
i) Thêm vào cẩn th n 2mL dung dịch HNO3 65%.
j) Đ ó ịch trong khoảng 15 phút rồi ơ ến khô.
k) Hò ng cặn trong 10mL dung dịch HCl 0,5M.
l) Tiế c chuẩn bị nguồn.
Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c polonium bằ ơ ết sử
dụng dung môi DDTC c trình bày trong hình 3.1.

45. 44
Hình 3.1 Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c polonium bằ ơ
chiết sử dụng dung môi DDTC
M u
Lắ ng MnO2
Chiết Po v i 10ml DDTC trong CH3CCl3
Lắng ng t ộng trên tấm kim lo i b c ở 90o
C trong 1,5 giờ
Đ 210
Po bằ é ổ alpha
Axit hóa m u v i HCl 32%
ơ ến khô
C ẩ ị
Đ ờng

46. 45
3.4.2.2 Chiết suất sắc ký sử dụng nhựa trao đổi ion Sr
P ơ ồ c sau [5]:
a) Ngâm 3g nh ổi ion Sr (100 - 150µ ) c cất từ 1 ến 2h, sau
ó ổ vào một cột sắ k ó ờng kính trong là 10mm và chiều dài 10cm và
rửa v i 100mL HNO3 1M. Cột sắ kí c xử ơ ộ v i 100mL dung dịch
HCl nồ ộ 2M.
b) Cho m u dung dị c từ c 3.4.1 vào một cộ S xử ơ ộ và
rửa s ch c ng dung dịch m u v i 50mL HCl nồ ộ 2M rồi chuyển toàn
bộ dung dịch làm s ch làm s ó ột Sr.
c) Rửa cột v i 50mL HCl nồ ộ 2M.
d) Tách tu n t polonium v i 60mL HNO3 6M và Pb v i 60mL HCl 6M.
e) Ghi ngày tách polonium từ bitmut và chì.
f) L ơ n polonium ến g n khô ở khoảng 120°C.
g) Thêm 1mL HNO3 65% và một vài gi t H2O2 30% vào và l ể ến khô.
h) Thêm 1mL dung dịch HNO3 65% và 1 mL HC 32% ó
ơ ến khô.
i) Thêm 1mL dung dịch HNO3 65% ó ơ ến khô.
j) Lặp l ến ến khi mộ ng nhỏ các chất hữ ơ ến mất.
k) Hò n 10mL dung dịch HCl 0,5M.
l) Tiế c chuẩn bị nguồn.
Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c c a polonium bằ ơ
chiết suất sắc ký sử dụng nh ổ c trình bày trong hình 3.2.

47. 46
Hình 3.2 Sơ ồ kh i diễn tả quá trình tách hóa h c polonium bằ ơ
chiết suất sắc ký sử dụng nh a ổi ion
M u
Lắ ng
MnO2
Cột nh a Sr (∅: 10mm, dài 10cm)
Lắng ng t ộng trên tấm kim lo i b c t i 90 o
C trong 1,5 giờ
Đ 210
Po bằ é ổ
alpha
Tách rửa Pb v i 60mL HCl nồ ộ 6M
Tách rửa Po v i 60mL HNO3 nồ ộ 6M
2
2
210
Pb
C ẩ ị
Axit hóa m u v i HCl 32%
Đ ờng

48. 47
3.4.3 Chuẩn bị nguồn
Việc chuẩn bị nguồ c th c hiệ c sau [5]:
a) Đặ ĩ c s ch có diện tích là 133mm2
vào bộ ph n lắ ĩ a bộ dụng cụ
lắ ng.
b) Lắp l Teflon vào bộ dụng cụ lắ ng.
c) ê c vào bộ dụng cụ lắ ể kiểm tra xem có rò rỉ không.
d) Tháo c n bộ dụng cụ lắ ng.
e) Thêm khoảng 50mg axit ascorbic vào dung dịch thu từ c 3.4.2.1 hoặc
3 4 2 2 ể làm giảm ng Fe3+,
Fe2+
.
f) Chuyển dung dịch vào l Teflon.
g) Rửa s ch c c thí nghiệm v i 2 x 2mL HCl 0,5M.
h) Đ ều chỉ ể pH từ 1 ến 2 v i HCl 5M và NaOH 6M.
i) Đặt bộ lắ ng vào một bể c ở 90°C rồi khuấ c bằng tay hoặc sục
khí trong 90 phút.
j) Kết thúc quá trình lắ ĩ c ra, rửa v c cất và lau khô.
k) Tiế ờng.
1. Thanh khuấy
2. L Teflon
3 Đĩ c
4. Bộ ph n lắ ĩ
5. Bể c
Hình 3.3 Sơ ồ c a một bộ dụng cụ lắng t ộng

49. 48
3.5 Đo lường
210
P k c lắ ng ê ĩ c thì ĩ b c ệ phổ kế
ể ờng.
Ho ộ phóng x c a 210
P c tính bằ ếm m c ở một thời
ểm thích h p.
Phổ alpha có d 3.4.
Hình 3.4 Phổ ng alpha c a 210
Po và chấ ấu 209
Po
3.6 Biểu thức kết quả
3.6.1 Nồng độ hoạt độ của 210
Po vào ngày tách và sai số
Hình 3.5 Khoảng thời gian giữa ngày tham chiếu, ngày lấy m u, ngày tách hóa
polonium ờng
Tỷ s c a t ộ ếm th c t a 209
Po và 210
Po, nồ ộ ho ộ riêng c a
dung dịch chấ ấu aT, thể tích c a m u VS và kh ng c a dung dị
dấ ử dụng mT, s phân rã c a 210
Po giữ ếm, và s phân rã c a chất
Sếm
Eα (MeV)
Ngàythamchiếu
Ngàytách
Kếờng
Bắờng
t1-Po t2-Po t3-Po
tT
Ngàylấymu

50. 49
ấu giữa ngày hiệu chuẩ ế xé ến trong việc tính nồng
ộ ho ộ c a 210
Po trong m u vào ngày tách hóa polonium.
rn là t ộ ếm c a 210
Po trong khoảng thời gian t3-Po Đ ng này có giá trị
bằng s h t alpha mà detector ghi nh c trong khoảng thời gian t3-Po chia cho
khoảng thời gian t3-Po. S h t alpha phát ra bằng s h t 210
Po phân rã trong khoảng
thời gian t3-Po. Vây, s h t 210
Po bị phân rã trong khoảng thời gian t3-Po là:
.3 Pon.trΔN  (3.1)
G i N2 là s h t 210
P ị phân rã t i thờ ểm kế ờng, N1 là s
h t 210
Po t i thờ ểm bắ ờng. Biểu thức tính s h t 210
Po bị phân rã trong
khoảng thời gian t3-Po là:
)..exp(. 31121 PoPo tNNNNN   (3.2)
G i ho ộ phóng x c a 210
Po lúc bắ ờng là H1. Ta có:
.. 1
111
Po
Po
H
NNH

 
(3.3)
Nên:
))..exp(1(. 3
1
3 PoPo
Po
Pon t
H
tr   
 (3.4)
.
).exp(1
..
3
3
1
PoPo
nPoPo
t
rt
H






(3.5)
G i H0 là ho ộ phóng x c a 210
Po t i thờ ểm ngay sau khi tách hóa
polonium. Ta có:
)..exp(. 210 PoPo tHH   (3.6)
Nên:
)..exp(.
).exp(1
..
2
3
3
0 PoPo
PoPo
nPoPo
t
t
rt
H 



 


(3.7)
Tích (mT.aT) là ho ộ phóng x c a 209
Po vào ngày tham chiếu.

51. 50
V y, ho ộ phóng x c a 209
P c khi tách hóa polonium là:
)..exp(.. TTTT tam  (3.8)
Vì khoảng thời gian từ lúc sau khi tách hóa polonium ế ờng là rất
nhỏ so v i chu kì bán rã c a 209
Po nên ta bỏ qua việ ều chỉnh s phân rã c a
209
Po trong khoảng thời gian này. Hiệu suất tách hóa 209
Po là:
.
).exp(... TTTT
nt
tam
r
R
 

(3.9)
Do 210
Po và 209
Po có các tính chất hóa h c gi ng nhau nên trong quá trình tách
ó ều bị mấ ộ ng bằng nhau. Vì v y, hiệu suất tách hóa
c a 210
Po bằng hiệu suất tách hóa c a 209
Po.
G i H0’ là ho ộ phóng x c a 210
Po t i lúc ng c khi tách hóa
polonium. Ta có hệ thức:
'.).exp(... 0
0
H
H
tam
r
R
TTTT
nt




(3.10)
.
).exp(...
' 0
0
nt
TTTT
r
tamH
H


(3.11)
V y nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào ngày tách hóa là:
....
.
..
321, PoPoT
ntS
nTT
Po fff
rV
rma
c 
(3.12)
V i các t ộ ếm c a 210
Po và 209
Po là:
0rrr gn 
(3.13)
tgtnt rrr 0
(3.14)
Và các hệ s ều chỉnh s â í :
).exp( TTT tf  (3.15)
).exp( 22 PoPoPo tf    (3.16)
).exp(1/(. 333 PoPoPoPoPo ttf    (3.17)

52. 51
Biểu thức tính sai s c a nồ ộ ho ộ x c a 210
Po vào ngày tách:
Po
Po
Po
Po
T
T
T
T
S
S
nt
nt
n
n
T
T
PoPo
f
fu
f
fu
f
fu
m
mu
V
Vu
r
ru
r
ru
a
au
ccu







3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1,1,
)()()()(
)()()()(
.)(
(3.18)
V i:
o
o
Po
g
n
t
r
t
r
ru 
3
)(
(3.19)
o
ot
Po
gt
nt
t
r
t
r
ru 
3
)(
(3.20)
)(..)( TTTT utffu  (3.21)
)(..)( 222 PoPoPoPo utffu   (3.22)
Po
Po
PoPo
PoPo
PoPoPoPo
u
t
t
tffu





)(
).exp(1
).exp(
..1.)(
3
3
333












(3.23)
3.6.2 Nồng độ hoạt độ của 210
Po vào ngày lấy mẫu và sai số
Trong các m ờng, 210
P ờng không ở tr ng thái cân bằng v i h t
nhân mẹ c a nó là 210
Pb [5]. Nếu ho t ộ phóng x u c a 210
P ơ ều
so v i ho t ộ phóng x c a 210
Po hoặc khoảng thời gian giữa lúc lấy m u và tách
polonium dài thì ho ộ c a 210
P ổ kể so v i giá trị ho ộ t i ngày
lấy m u [5]. Nguyên nhân c a s thay ổi này là do việc sản sinh 210
Po từ s phân
rã c a 210
Pb và s t phân rã c a 210
Po [5] Đ ề xé ến khi tiến hành
í ể ều chỉ ộ phóng x c a 210
Po trong ngày lấy m u.
Vì 210
Po có chu kì bán rã ngắn nên sai s c a nồ ộ ho ộ c a 210
Po tính
ến ngày lấy m u bị ả ở kể bởi khoảng thời gian giữa ngày tách và
ngày lấy m u so v i sai s c a nồ ộ ho ộ c a 210
Pb trong cùng khoảng thời
ó [5]. Vì v y, sai s ơ i tiêu chuẩn c a 210
Po vào ngày lấy m ổi
theo khoảng thời gian giữa ngày lấy m u và ngày tách polonium.

53. 52
Trong h u hế ờng h ộ a 210
Po trong thời gian giữa lúc lấy
m u và tách ph n l n là do s ó ó a 210
Pb nên chỉ ộ phóng x ó ó
c a 210
P xé ến trong việ í ộ a 210
Po giữa lúc lấy và lúc
tách m u. 210
B c giả ịnh là ở tr ng thái cân bằng lâu dài v i 210
Pb trong m u.
ờng h p chuỗ ó 4 ồng vị phóng x :
210
P → 210
B → 210
P → 206
Pb (bền vững)
G i NPb(t1-Po), NBi(t1-Po), NPo(t1-Po) l t là s h t 210
Pb, 210
Bi, 210
P ị
phân rã t i thờ ểm t1-Po là thờ ể c lúc tách hóa polonium. NPb(0),
NBi(0), NPo(0) là s h t 210
Pb, 210
Bi, 210
P ị phân rã t i thờ ểm t = 0 là thời
ểm lấy m u. 𝜆Pb, 𝜆Bi, 𝜆Po l t là hằng s phân rã c a 210
Pb, 210
Bi, 210
Po.
Áp dụng ịnh lu t phân rã phóng x :
)(.
)(
1
1
PoPbPb
PoPb
tN
dt
tdN


 
(3.24)
)(.)(.
)(
11
1
PoPoPoPoBiBi
PoPo
tNtN
dt
tdN


 
(3.25)
Mà 210
B c giả ịnh ở tr ng thái cân bằng phóng x bền v i 210
Pb. Nên:
)(.)(.
)(
11
1
PoPoPoPoPbPb
PoPo
tNtN
dt
tdN


 
(3.26)
P ơ (3.24) có nghiệm d ng :
).exp().()( 111 PoPbPoPbPoPb ttAtN    (3.27)
V i APb(t1-Po) là hàm s theo biến t1-Po.
K ó ơ (3 24) c viết l i là:
).exp().(.
).exp().(').exp().(.
11
1111
PoPbPoPbPb
PoPbPoPbPoPbPoPbPb
ttA
ttAttA






(3.28)
constAtAttA PbPoPbPoPbPoPb   )0()('0).exp().(' 111  (3.29)
Nên:
).exp().0()( 11 PoPbPbPoPb tAtN    (3.30)

54. 53
T i thờ ểm t = 0:
)0()0.exp().0()0( PbPbPbPb AAN   (3.31)
).exp().0()( 11 PoPbPbPoPb tNtN    (3.32)
P ơ (3 26) có nghiệm d ng:
).exp().()( 111 PoPoPoPoPoPo ttAtN    (3.33)
Thay (3.33) vào (3.26) ta có:
).exp().(.).exp().0(.
).exp().(').exp().(.
111
1111
PoPoPoPoPoPoPbPbPb
PoPoPoPoPoPoPoPoPo
ttAtN
ttAttA






(3.34)
).exp().0(.).exp().(' 111 PoPbPbPbPoPoPoPo tNttA    (3.35)
]).exp[().0(.)(' 11 PoPbPoPbPbPoPo tNtA    (3.36)
dttNdttAtA PoPbPoPbPbPoPoPoPo .]).exp[().0(.)(')( 111    
(3.37)
)0(
]).exp[().0(.
)( 1
1 Po
PbPo
PoPbPoPbPb
PoPo A
tN
tA 


 



(3.38)
K ó:



















).exp().0(
).exp(.
]).exp[().0(.
)(
1
1
1
1
PoPoPo
PoPo
PbPo
PoPbPoPbPb
PoPo
tA
t
tN
tN




(3.39)
).exp().0().exp(.
)0(.
)( 111 PoPoPoPoPb
PbPo
PbPb
PoPo tAt
N
tN  

 


(3.40)
T i thờ ểm t = 0 thì:
)0.exp().0()0.exp(.
)0(.
)0( PoPoPb
PbPo
PbPb
Po A
N
N 





(3.41)
)0(
)0(.
)0( Po
PbPo
PbPb
Po A
N
N 




(3.42)
PbPo
PbPb
PoPo
N
NA




)0(.
)0()0(
(3.43)
K ó ó ể viết:

55. 54





















).exp(.
)0(.
).exp().0().exp(.
)0(.
)(
1
11
1
PoPo
PbPo
PbPb
PoPoPoPoPb
PbPo
PbPb
PoPo
t
N
tNt
N
tN






(3.44)








 

)].exp()..[exp(
)0(.
)(
).exp(
)0(
111
1
PoPoPoPb
PbPo
PbPb
PoPo
PoPo
Po
tt
N
tN
t
N




(3.45)
Mặt khác:
Po
PoS
Po
cV
N

0,.
)0( 
(3.46)
Po
PoS
PoPo
cV
tN

1,
1
.
)( 
(3.47)
Pb
PbS
Pb
cV
N

0,.
)0( 
(3.48)
)].exp()..[exp().exp(. 11
0,1,
1
0,
PoPoPoPb
PbPo
Pb
Po
Po
PoPo
Po
Po
tt
cc
t
c
 

 



(3.49)
Mà:
).exp(. 11,0, PoPbPbPb tcc  
(3.50)
V y nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào ngày lấy m c tính theo công thức:
  
.
).exp(
).exp().exp().exp(..
1
1111,1,
0,
PoPo
PoPoPoPbPoPbPb
PbPo
Po
Po
Po
t
tttcc
c











(3.51)
V i cPb,1 x ịnh từ dung dị c từ c 3.4.2.1 hoặ c
3.4.2.2.

56. 55
Lấ o hàm mỗi thành ph n d n xuấ ơ (3.51) c:
I
c
c
Po
Po



1,
0,
(3.52)
y
c
c
Po
Pb
Po
.
1,
0,



(3.53)
)).exp(..( 11
0,
yttJ
c
PoPbPo
Pb
Po



 
 (3.54)
)...(.. 111,
0,
yItJItc
c
Po
Pb
PoPoPo
Po
Po







(3.55)
V i:
).exp( 1 PoPo tI   (3.56)
PbPo
Po
PbcJ



 .1,
(3.57)
 ).exp(.
1
1 PoPb
PbPo
tIy 

 
 (3.58)
Vì v y, sai s c a nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào ngày lấy m u là u(cPo,0) c
tính theo công thức sau:
)(.)..(..
)(.))exp(()(.)()(.
)(
2
2
111,
22
11
2
1,
22
1,
22
0,
Po
Po
Pb
PoPoPo
PbPoPbPoPbPoPo
Po
uyItJItc
uyttJcuycuI
cu















(3.59)
Trong tính toán, 210
B c giả ịnh là ở tr ng thái cân bằng bền v i 210
Pb
trong m u. N trong một s m u, 210
Bi không ở tr ng thái cân bằng bền v i
210
Pb. Ví dụ ờng tỉ lệ ộ phóng x 210
Bi/210
Pb nhỏ
ơ 1 H u hết các ờng h p này chỉ gây ra sai s nhỏ. Tuy nhiên, i v i một s
lo i m u c c kỳ mất cân bằng (ví dụ c công nghiệp lấy từ ngành công
nghiệp khai khoáng) thì việc thêm vào hệ s ều chỉ ể ó ộ chính xác

57. 56
ơ là c n thiết. Các ộ bấ ịnh có thể c giả ến mức t i thiểu bằng cách
giữ khoảng thời gian giữa lúc lấy m u và lúc phân tích càng ngắn càng t t.
3.6.3 Giới hạn phát hiện
Theo tiêu chuẩn ISO 11.929-7, gi i h n phát hiện a#
c tính bằ ơ
â [5]:
Giả sử: α = β k ó k1-α = k1-β = k
.
)(.1
/).(.2
22
3
2*
#
wuk
twka
a Po


 
(3.60)
V i:
.
..
1
RV
w
S 

(3.61)
0
0
3
01*
.. t
r
t
r
RV
k
a
PoS





(3.62)
Sai s ơ i c w c tính bằ ơ â :
.
)()()()(
2222

























u
V
Vu
R
Ru
w
wu
S
S
(3.63)
Do sai s c a thờ ếm và sai s c a hằng s phân rã c a 209
Po là không
kể nên sai s ơ i c a hiệu suất tách hóa R c tính bằ ơ
sau:
.
)()()()()(
22222






























T
T
T
T
nt
nt
m
muu
a
au
r
ru
R
Ru


(3.64)
Để x ịnh hiệu suất ghi nh n c a detector, ờ ờng dùng một nguồn
chuẩn là 210
P ế c kh ng và ho ộ phóng x c a nguồn chuẩn này
vào lúc lấy m u nguồn chuẩn. Sau khoảng thời gian t sau khi lấy m ời ta tiến
ho ộ phóng x c a nguồn chuẩn này bằng detector.
K ó ệu suất ghi nh n c a detector là:
).exp(.. tma
r
Poncnc
nc




(3.65)

58. 57
V i: anc là nồ ộ ho ộ ết c a nguồn chuẩn
mnc là kh ng c a nguồn chuẩn
rnc là t ộ ếm c i v i nguồn chuẩn
Hiệu suấ ũ ệu suất ghi nh n c a detector khi tiế ờng
v i m u 210
Po c
Bỏ qua sai s thời gian thì sai s ơ i c a hiệu suất ghi nh n c a detector
c tính theo công thức:
.
)()()()()(
22222






























Po
Po
nc
nc
nc
nc
nc
nc u
m
mu
a
au
r
ruu




(3.66)
Gi i h n phát hiện c ơ c mô tả trong bảng 3.2 sau [5]:
Bảng 3.2 Kết quả kiể ộ lặp l i và hiệu suất thu hồi
Thông s
P ơ
Chiết bằng dung
môi DDTC
Chiết suất sắc ký
dùng nh a trao ổi
ion
Giá trị trung bình (̅̅̅̅) trong thử nghiệm
lặp l i (Bq/L)
1,55  0,06 1,58  0,05
Gi i h n lặp l i (rL) (Bq/L) 0,17 0,14
Sai s ơ i (δ) (%) 0,64 1,28
Hiệu suất thu hồi (R), (%) 54 – 97 50 – 94
Gi i h n phát hiện (a#
), (mBq/l) 2* 2*
* Hiệu suấ ếm ε = 25% ờ ếm t3-Po = 250.000s; thể tích m u là 500mL.

59. 58
3.7 Kiểm soát chất lượng phép đo
Kết quả kiểm tra các m ề sai s ơ i và gi i h n lặp
l i.
3.7.1 Sai số tương đối của phương pháp
Một m c phân tích lặp l i 10 l ể ộ chính xác. Sai s ơ
i c ơ c tính theo công thức sau:
100.(%)
c
Xc i
i


(3.67)
3.7.2 Giới hạn lặp lại
Gi i h n lặp l ng bằng cách phân tích 10 bản sao c a một m u
có chứa 210
Po v i ho ộ phóng x ết ều kiện lặp l i về dụng cụ, nhà
phân tích, thời gian ngắn nhất,... Gi i h n lặp l c tính theo công thức sau [5]:
8,2 rL Sr (3.68)

60. 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Tổng kết đề tài
Đề tài lu trình bày ơ tổng ể x ịnh ho ộ phóng x
c a 210
Po bằng phổ kế alpha trong m ê ơ ũ
c áp dụng cho các m u dung dịch. Bất kì m ờng nào khi tiến hành
phân tích bằng phổ kế ũ ều phải chuyển chúng về d ng dung dịch. Vì
v y, â ũ ơ ổng quan ể phân tích 210
Po trong các m u môi
ờng.
P ơ này bao gồ c ch yế â :
1. Chuẩn bị m u: sử dụng MnO2 ể t p trung polonium từ ng m u l n.
2. Tách hóa h c và làm s ch poloni ể tránh nhiễu từ các nguồn phát x alpha
t nhiên hoặc nhân t o và các ph n tử ổ ịnh khác trong các m u thử nghiệm.
3. Chuẩn bị nguồn bằng cách lắ ng t ộng polonium lên trên mộ ĩ c.
4. Tiế ờng trong một phổ kế alpha.
5. Tính toán các kết quả và sai s .
210
Po là một trong những h t nhân phát x alpha tồn t i trong các m u môi
ờng. Để ộ phóng x c a 210
Po trong các m ờng bằng phổ kế
alpha thì phải tách 210
Po ra khỏi các nguồn phát x alpha khác. Đ i v i mộ ng
m u l n thì việ u tiên c n làm là cô lắng 210
Po từ dung dịch m u. Hiệ ng
cùng lắng v i sắt hidroxit hoặc v i x ờ c sử dụ ể cô lắng
polonium từ m c. ề tài này trình bày ơ cô lắng
polonium bằng x . Khi x c sử dụng thì mangan có thể
c lo i bỏ khỏi polonium bằng một s ơ hóa ết bằng
dung môi Diethylammonium diethyldithiocarbamate (DDTC), hoặc chiết suất sắc
ký sử dụng nh ổi ion Sr. C ể tách hóa polonium bằng dung môi
DDTC và chiết suất sắc ký ũ c trình bày trong lu
T c tách hóa h c, polonium có thể c tách biệt hoàn toàn khỏi
các h t nhân phóng x phát ra alpha và các yếu t chất nền. Vì v ề
bày c lắ ng p ê ĩ c ể ảm bả c tách biệt

61. 60
hoàn toàn v i các chất phát x alpha có thể gây cản trở ờng
trong phổ kế alpha.
Để c mức ộ phóng x c a 210
Po trong m ờng thì chúng
ta phả x ịnh ho ộ c a 210
Po vào lúc lấy m u. N khi tiế ờng,
ho ộ phóng x c a 210
Po trong m u c tính bằ ếm s h t alpha phát ra
trong một khoảng thời gian nhấ ịnh k c hiệ c tách polonium
ra khỏi các h t nhân phóng x alpha và các yếu t chất nền có trong m u. Khoảng
thời gian từ khi lấy m ế ờng là khá dài, ể ho ộ phóng x c a
210
Po trong m ổi. N ó ng 210
Po cũng bị
mất mát, s mấ ó ũ ả ở ến ho ộ phóng x c a 210
Po. Vì
v y, lu ũ ức tính hiệu suất tách hóa polonium và các
hệ s ều chỉnh s phân rã c a polonium. Từ các công thức này ề k ển
và trình bày chi tiết các công thức tính nồ ộ ho ộ c a 210
Po vào lúc tách hóa
polonium và lúc lấy m ũ ức tính sai s c a nồ ộ ho ộ
c a 210
Po ở các thờ ểm này ể góp ph í x ơ ộ c a 210
Po
trong các m ờng.
Đề xuất và hướng phát triển
Đề tài chỉ trình bày nhữ ơ ản c a việc phân tích 210
Po trong m u
c. N nhiên, các m ờng ờng tồn t i ở d ng rắn nên ể
có thể áp dụ ơ ề c ến trong lu trên thì c n nghiên cứu
ơ chuyển m u phân tích từ d ng rắn về d ng dung dịch. Ngoài ra, ể t
c hiệu suấ ó ơ thì c n nghiên cứu về những hóa chất thích h p sử
dụng khi tách hóa polonium.

62. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] PGS.TS Ngô Quang Huy (2006) Cơ ở v t lý h t nhân, Nhà xuất bản khoa
h c và kỹ thu t.
[2] PGS.TS Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức x ion hóa, Nhà xuất bản
khoa h c và kỹ thu t.
[3] Huỳ C í Dũ (2011) Đ ộ phóng x c a Po-210 trong một s
m u thu c lá bằng hệ phổ kế alpha, Lu t nghiệ i h ờ Đ i
h c S P m TP. Hồ Chí Minh.
[4] Ph V (2004) K ảo sát hệ phổ kế Alpha PIPS – CANBERRA và
SSB – ORTEC, áp dụ P -210 trong m u thu c lá, Khóa lu n t t nghiệp
i h ờ Đ i h c Khoa h c T nhiên TP. Hồ Chí Minh.
Tiếng Anh
[5] IAEA, Vienna (2009), A Procedure for the Determination of Po-210 in
Water Samples by Alpha Spectrometry.
[6] Bertil R.R. Persson, Elis Holmb, Polonium-210 and lead-210 in the terrestrial
environment: a historical review.
[7] Tran Nguyen Thuy Ngan (2012), Determination of 210Po and 210Pb activity
concentration in cigarettes produced in Vietnam by alpha spectroscopy,
Undergraduate thesis, University of Science.

63. 62
PHỤ LỤC 1: CHUẨN BỊ HÓA CHẤT
 KMnO4 nồn ộ 0,2M: hòa tan 3,161g KMnO4 trong 100mL c cấ S ó
l c dung dịch trên bằng một màn s i th y tinh dày (Whatman GF/F) và giữ ở
mộ ơ ẻ và tránh ánh nắng.
 MnO2 nồng ộ 0,3M: hòa tan 5,938g MnCl2.4H2O trong 100mL c cất.
 DDTC 0,1% trong CH3CCl3: hòa tan 0,1g DDTC trong 100mL CH3CCl3.
 H2O2 1% trong HCl 2M: cho 20mL HCl 32% vào mộ ộ có thể tích
100mL rồi thêm vào bình 79mL c cất và sau ó ê 1mL dung dịch H2O2
30%.
 H2O2 1% trong HCl 5M: cho 50mL HCl 32% vào mộ ộ có thể tích là
100mL rồi thêm vào bình 49mL c cấ ó ê 1mL dung dịch H2O2
30%.

64. 63
PHỤ LỤC 2: CÁC CÔNG THỨC TÍNH SAI SỐ
1. Công thức tính sai số của nồng độ hoạt độ của 210
Po vào ngày tách.
)()(
)()()(
)()()(
)(
3
2
2
3
1,
2
2
2
2
1,
2
2
1,2
2
1,2
2
1,
2
2
1,2
2
1,2
2
1,
1,
Po
Po
Po
Po
Po
Po
T
T
Po
nt
nt
Po
S
S
Po
n
n
Po
T
T
Po
T
T
Po
Po
fu
f
c
fu
f
c
fu
f
c
ru
r
c
Vu
V
c
ru
r
c
mu
m
c
au
a
c
cu

































































































Po
Po
Po
Po
T
T
T
T
S
S
nt
nt
n
n
T
T
PoPoT
ntS
TntT
f
fu
f
fu
f
fu
m
mu
V
Vu
r
ru
r
ru
a
au
fff
rV
arm
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
32
)()()()(
)()()()(
..
Po
Po
Po
Po
T
T
T
T
S
S
nt
nt
n
n
T
T
PoPo
f
fu
f
fu
f
fu
m
mu
V
Vu
r
ru
r
ru
a
au
ccu







3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1,1,
)()()(
)()()()()(
.)(
2. Công thức tính sai số của các tốc độ đếm thực.
a. Công thức tính sai số của tốc độ đếm 210
Po
G i: Sg: là s ếm 210
Po toàn ph n
So: là s ếm phông c a 210
Po
V y:
0
0
3 t
S
t
S
r
Po
g
n 

Theo công thức truyền sai s ta có:
  )()()()( 0
2
2
0
0
2
2
0
3
2
2
3
2
2
tu
t
r
Su
S
r
tu
t
r
Su
S
r
ru nn
Po
Po
n
g
g
n
n 


































 


65. 64
Do sai s c a thời gian k kể nên:
  )()( 0
2
2
0
2
2
Su
S
r
Su
S
r
ru n
g
g
n
n 



















V i:
gg SSu )(2
và 00
2
)( SSu 
0
2
0
2
3
.
1
.
1
)( S
t
S
t
ru g
Po
n 













Mà: Pogg trS  3. và 000 .trS 
Nên:
0
0
3
)(
t
r
t
r
ru
Po
g
n 

b. Công thức tính sai số của tốc độ đếm 209
Po
G i: Sgt: là s ếm 209
Po toàn ph n
Sot: là s ếm phông c a 209
Po
V y:
0
0
3 t
S
t
S
r t
Po
gt
nt 

Theo công thức truyền sai s ta có:
  )()()()( 0
2
2
0
0
2
2
0
3
2
2
3
2
2
tu
t
r
Su
S
r
tu
t
r
Su
S
r
ru n
t
t
nt
Po
Po
nt
gt
gt
nt
nt 


































 

Do sai s c a thời gian là k kể nên:
  )()( 0
2
2
0
2
2
t
t
nt
gt
gt
nt
nt Su
S
r
Su
S
r
ru 



















V i: gtgt SSu )(2
và tt SSu 00
2
)( 

66. 65
0
2
0
2
3
.
1
.
1
)( S
t
S
t
ru gt
Po
nt 













Mà:
Pogtgt trS  3.
và 000 .trS tt 
Nên:
0
0
3
)(
t
r
t
r
ru
Po
gt
nt 

3. Công thức tính sai số của các hệ số điều chỉnh phân rã.
)()()( 2
2
2
2
T
T
T
T
T
T
T tu
t
f
u
f
fu 















 

Do sai s c a thời gian k kể nên:
)(..)()( 2
2
TTTT
T
T
T uftu
f
fu 










)()()( 2
2
2
2
22
2
2
2 Po
Po
Po
Po
Po
Po
Po tu
t
f
u
f
fu 


 















 

Do sai s c a thời gian k kể nên:
)(..)()( 22
2
2
2
2 PoPoPoPo
Po
Po
Po uftu
f
fu 
 

 








)()()( 3
2
2
3
32
2
3
3 Po
Po
Po
Po
Po
Po
Po tu
t
f
u
f
fu 


 















 

Do sai s c a thời gian k kể nên:
)()( 2
2
3
3 Po
Po
Po
Po u
f
fu 
 







 

 
  Po
Po
PoPo
PoPo
PoPoPo
u
t
t
tf





)(
.
.exp1
.exp
..1.
3
3
33











