Nước an toàn: Phương pháp mới phân tích rađi trong nước uống

Thanh Vân

Một kỹ thuật mới dùng để kiểm tra mẫu nước uống công cộng xem có sự hiện diện của nguyên tố rađi phóng xạ hay không có thể làm giảm thời gian kiểm tra xuống một cách đáng kể. Kỹ thuật này do Bernd Kahn, giám đốc trung tâm phóng xạ môi trường ERC của viện nghiên cứu công nghệ Georgia GTRI và nhà khoa học Robert Rosson phát triển.

Trong khi rađi được tìm thấy với liều lượng thấp ở trong đất, nước, thực vật và thức ăn thì con người có khả năng tiếp xúc với rađi lớn nhất là qua nước uống. Nghiên cứu đã chứng minh việc hít thở, tiêm, tiêu hóa hoặc cơ thể tiếp xúc với một lượng rađi khá lớn sẽ gây ung thư và các rối loạn khác. Vì rađi thì có tính chất hóa học tương tự như canxi nên nó có khả năng gây hại khi thay thế canxi trong xương.

Kỹ thuật mới làm giảm thời gian cần thiết để kiểm tra các mẫu nước uống có chứa rađi hay không. (Ảnh: Georgia Tech Photo: Gary Meek)

Kết quả là, các hệ thống nước uống nên được lấy mẫu và phân tích để biết được lượng chất đồng vị, radium-226 và radium-228 trong mẫu nước, hai chất đồng vị này thỉnh thoảng được tìm thấy trong nguồn cung cấp nước uống.

Phương pháp mới chỉ cần 2 bước thực hiện. Đầu tiên, thêm axit clohyđric và bari clorua vào mẫu nước và đun sôi luôn. Sau đó thêm axit sulfuric đậm đặc vào rồi thu lại, đem làm khô và cân nặng chất kết tủa rađi. Các mẫu này sau đó sẽ được đo đạc bằng hệ thống đo phổ tia gamma để xác định hàm lượng của rađi-226 và rađi-228.

Quang phổ kế tia gamma sẽ quyết định năng lượng và tốc độ phân tích của tia gamma do các chất phóng xạ phát ra. Khi thu lại và đem phân tích những thứ phát ra có thể tạo ra quang phổ năng lượng. Một bản phân tích chi tiết quang phổ này được dùng để xác định sự đồng nhất và số lượng của các đồng vị phóng xạ có trong nguồn.

“Phương pháp cũ trước đây phải cần đến 4 tiếng để kiểm tra mỗi loại rađi - tổng cộng là mất 8 tiếng để kiểm tra cho hai loại rađi-226 và rađi-228. Nhưng phương pháp này thực hiện cả hai sự kiểm tra cùng một lúc với nhau và chỉ mất nửa tiếng đồng hồ để một kỹ thuật viên thực hiện.”

Phương pháp đo rađi được cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ EPA chấp thuận trước đây đòi hỏi một số bước tách và lọc trong. Các bước này đều kết thúc bằng bước chuẩn bị cuối cùng phức tạp trước khi được đo bằng hệ thống dò tìm nhấp nháy alpha. Máy dò nhấp nháy dò và đếm các tia ánh sáng được tạo ra khi một chất phóng xạ tương tác với một lớp phủ đặc biệt trên mặt trong của congtenơ dò tìm.

Nếu lượng cô đặc rađi tổng cộng đo được trên 5 picocuries một lít thì nguồn nước đó nằm ngoài phạm vi chấp nhận được. Điều này đòi hỏi nguồn nước phải được thay thế hoặc xử lý để giảm lượng rađi.