การวัดคุณภาพและปริมาณรังสีแกมมาในดินโดยใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (Quantitative and Quali
- Pruetthigon Saragul
- Nov 25, 2017
- 3 min read
บทคัดย่อ
การวัดรังสีแกมมาในพื้นที่จริงโดยใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูงเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อหาปริมาณโพแทสเซียม-40 ยูเรเนียม-238 และทอเรียม-232 ในดิน การวิจัยนี้ได้ทําการวัดรังสีแกมมาจากพื้นดินในพื้นที่จริงสี่บริเวณ ได้แก่ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็ก สนามหญ้าหน้าหอพักหญิง 3-4 ของมหาวิทยาลัยนเรศวร บ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ และเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ ได้ความแรงรังสีจําเพาะของโพแทสเซียม-40 ยูเรเนียม-238 และทอเรียม-232 เท่ากับ 296.00-629.00, 209.79-296.00 และ 29.60-74.00 Bq/kg ตามลําดับ จากการเก็บตัวอย่างดินไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการโดยการนําไปอบให้แห้ง บดให้ละเอียด และบรรจุลงในกล่องพลาสติก หาค่าความแรงรังสีจําเพาะของโพแทสเซียม-40 ยูเรเนียม-238 และทอเรียม-232 ได้เท่ากับ 121.50-636.20, 116.56-246.36 และ 15.40-67.74 Bq/kg ตามลําดับ
บทนำ
ปัจจุบันมีการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์อย่างกว้างขวาง ไม่ว่าจะเป็นทางด้านการแพทย์ การเกษตร อุตสาหกรรม วิศวกรรม การทหาร และการผลิตกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นอกจากนี้ยังรวมไปถึงการทดลองอาวุธนิวเคลียร์ซึ่งถ้ามีการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสีก็จะทําให้เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ดังนั้นโดยหลักสากลแล้วประเทศที่มีการใช้พลังงานนิวเคลียร์จะมีการตรวจวัดรังสีอย่างต่อเนื่อง แต่ประเทศที่ไม่มีการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็จําเป็นที่จะต้องมีการตรวจวัดเช่นกัน ทั้งนี้เนื่องจากอุบัติเหตุทางรังสีสามารถที่จะฟุ้งกระจายตามกระแสลมที่พัดออกสู่บริเวณใกล้เคียงตามสภาวะอากาศได้ มลภาวะทางรังสีเราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่จะเกิดการสะสมในร่างกายของมนุษย์ กัมมันตภาพรังสีมีแหล่งกําเนิดใหญ่ๆ 2 แหล่งคือ กัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมของมนุษย์ จะเห็นได้ว่ากัมมันตภาพรังสีอยู่รอบๆ ตัวเราตลอดเวลา ดังนั้นการตรวจวัดรังสีจึงจําเป็นและเป็นประโยชน์อย่างมากในแง่ของการวัดการหาปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีในสิ่งแวดล้อม เช่น ในดิน ในน้ำ ในอากาศ และในพืช จึงเป็นมาตรการหนึ่งในการตรวจสอบความผิดปกติที่เกิดจากการใช้พลังงานนิวเคลียร์และรังสีจากกิจกรรมต่างๆ ได้ นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติทั่วไปในสิ่งแวดล้อมจะมีปริมาณต่ำและที่เปรอะเปื้อนจากการใช้พลังงานนิวเคลียร์และรังสีสามารถตรวจวัดด้วยเครื่องวัดรังสีที่มีประสิทธิภาพสูง
โดยทั่วไปการหาปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีในสิ่งแวดล้อมทําโดยเก็บตัวอย่างไปวัดรังสีในห้องปฏิบัติการแล้วนําไปเปรียบเทียบกับสารมาตรฐานซึ่งต้องมีขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างและวัดรังสีอย่างน้อย 1-2 ชั่วโมง การวัดรังสีแกมมาเป็นวิธีที่สะดวกเนื่องจากรังสีแกมมามีอำนาจทะลุทะลวงสูง จึงมีขั้นตอนในการเตรียมตัวอย่างไม่ยุ่งยากมากนัก นอกจากนี้การวัดรังสีแกมมายังสามารถตรวจวัดโดยทําในภาคสนามซึ่งใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (HPGe) แล้วนําไปคํานวณหาความเข้มของนิวไคลด์กัมมันตรังสีแต่ละชนิดจากความเข้มรังสีแต่ละพลังงานซึ่งวิธีนี้มีความไวสูง แต่เราจําเป็นต้องมีการปรับเทียบหัววัดให้เหมาะสม
ได้มีการวัดอัตราปริมาณรังสีแกมมาดูดกลืนและการแจกแจงของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในธรรมชาติในทรายหาดจังหวัดสงขลา โดยได้ทําการตรวจวัดค่ากัมมันตภาพจําเพาะและการแจกแจงของนิวไคลด์รังสีเริ่มต้น K-40, Ra-226 และ Th-232 ในตัวอย่างทรายชายหาดจํานวน 80 ตัวอย่างที่เก็บจากบริเวณชายหาดชลาทัศน์และชายหาดสมิหลาในจังหวัดสงขลา โดยใช้หัววัดรังสีแบบเจอร์มาเนียมบริสุทธิ์และระบบวิเคราะห์แบบแกมมาสเปกโตรสโกปี (gamma spectroscopy) และใช้จุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐาน Eu-152 ของสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติในการเปรียบเทียบเพื่อการคํานวณค่ากัมมันตภาพจําเพาะที่ต้องการ ค่ากัมมันตภาพจําเพาะที่คํานวณได้นี้มีค่าพิสัยอยู่ระหว่าง 89-963 Bq/kg สําหรับ K-40, 0-120 Bq/kg สําหรับ Ra-226 และ 0-319 Bq/kg สำหรับ Th-232 และมีค่าเฉลี่ยเป็น 248±44 Bq/kg, 41±5 Bq/kg และ 64±7 Bq/kg ตามลําดับ ได้นําผลการตรวจวัดค่ากัมมันตภาพจําเพาะที่ได้นี้ไปเปรียบเทียบกับข้อมูลจากการรายงานผลการตรวจวัดและการประเมินค่ากัมมันตภาพรังสีในทรายชายหาดหลายๆ ประเทศทั่วโลก นอกจากนี้ยังได้นําผลของค่ากัมมันตภาพจําเพาะที่ตรวจวัดได้นี้ไปคํานวณหาค่าอัตราปริมาณรังสีแกมมาดูดกลืน และพร้อมกันนี้ได้คํานวณค่ากัมมันตภาพรังสีสมมูลของเรเดียมเพื่อประเมินค่าการเพิ่มขึ้นของความเป็นอันตรายจากรังสีในธรรมชาติอีกด้วย พบว่าค่าเฉลี่ยของค่ากัมมันตภาพรังสีสมมูลของเรเดียมที่วัดได้ในตัวอย่างทรายทั้งหมดมีค่าต่ำกว่าค่าที่กําหนดโดยองค์กรความร่วมมือทางเศรษฐศาสตร์และการพัฒนา
การศึกษางานวิจัยนี้เพื่อวัดปริมาณกัมมันตรังสีของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดิน โดยใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (HPGe) ชนิดเคลื่อนย้ายได้ การวิเคราะห์ปริมาณกัมมันตรังสีของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในพื้นที่จริงทั้งสี่บริเวณ ได้แก่ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็ก สนามหญ้าหน้าหอพักหญิง 3-4 ของมหาวิทยาลัยนเรศวร บ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ และเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ โดยออกภาคสนามซึ่งเป็นวิธีที่สะดวกเนื่องจากรังสีแกมมามีอํานาจทะลวงสูงและขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างไม่ยุ่งยากมากนัก นอกจากนี้การใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูงตรวจวัดรังสีแกมมาแล้วนําไปคํานวณหาความเข้มของนิวไคลด์กัมมันตรังสีแต่ละชนิดจากความเข้มรังสีแต่ละพลังงานซึ่งวิธีนี้มีความไวสูง แต่จําเป็นต้องมีการปรับเทียบหัววัดให้เหมาะสม
วัสดุอุปกรณ์และวิธีการ
1. ระบบวัดรังสี
1.1 หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (HPGe) มีหน้าที่นับวัดรังสีแกมมา
1.2 Preamplifier มีหน้าที่แต่งสัญญาณที่เกิดจากหัววัดรังสีแกมมา
1.3 Fast spectroscopy amplifier มีหน้าที่ขยายสัญญาณจาก preamplifier
1.4 High voltage power supply มีหน้าที่เพิ่มความต่างศักย์ให้กับหัววัด
1.5 Inspector 2000 มีหน้าที่วิเคราะห์สัญญาณเพื่อแสดงสเปกตรัมของรังสีแกมมา
1.6 ไมโครคอมพิวเตอร์
2. ขาตั้งเหล็กชนิดสามขาสําหรับตั้งหัววัดรังสี
3. ชุดจุดกําเนิดของรังสีมาตรฐานสําหรับปรับเทียบพลังงานและประสิทธิภาพของหัววัด (Cs-137, Co-60, Na-22, Ba-133)
4. โปรแกรมปฏิบัติการ (Microsoft Excel)
การวัดรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดินโดยใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (HPGe) มี 2 วิธีดังนี้
วิธีที่ 1 การวัดรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในพื้นที่จริงมีขั้นตอนดังนี้
1. ทําการปรับเทียบเครื่องมือวัดรังสี
1.1 ปรับเทียบหัววัดรังสีกับพลังงาน: การประเมินค่าการตอบสนองของหัววัดต่อหน่วยของฟลักซ์ของรังสีแกมมาที่ตกกระทบในแนวแกนของหัววัดนั้นสามารถทําได้จากการวัดฟลักซ์ของรังสีแกมมาจากจุดกําเนิดรังสีมาตรฐานแบบจุด (standard point source ) หลายๆ ชนิดโดยให้พลังงานครอบคลุมจาก 200 keV - 3 MeV และนําผลการทดลองที่ได้มาพล๊อตกราฟ ซึ่งในการวิจัยนี้ได้ใช้รังสีมาตรฐานจํานวน 4 ชนิดคือ Cs-137 (662 keV), Co-60 (1173 keV, 1332 keV ), Na-22 (511 keV, 1275 keV), Ba-133 (276.3 keV, 302.7 keV, 355.9 keV, 383.7 keV) ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้คือ ทําการติดตั้งหัววัดรังสี ติดตั้งเครื่องมือให้อยู่ในสภาพที่พร้อมใช้งาน จากนั้นวางต้นกำเนิดรังสีมาตรฐานแบบจุด Cs-137 ที่ตําแหน่งแนวแกนของหัววัดรังสีโดยให้ระยะห่างระหว่างหัววัดกับจุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐานเท่ากับ 1 เมตร วัดรังสีแกมมาเป็นเวลา 4,000 วินาที และทําการทดลองซ้ำอีกแต่เปลี่ยนจุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐานเป็น Co-60, Na-22 และ Ba-133 ตามลําดับ จากนั้นนับวัดแบคกราวด์ 4,000 วินาที นําข้อมูลที่ได้จากการนับวัดรังสีของจุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐานทั้ง 4 ตัว ลบออกด้วยแบคกราวด์แล้วคํานวณค่าอัตราการดูดกลืนในพีคของพลังงานต่างๆ ในสเปกตรัม พล็อตกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอัตรานับรังสีสุทธิที่พลังงานนั้นๆ ต่อฟลักซ์ของโฟตอน ณ ตำแหน่งที่หัววัดรังสีอยู่ในแนวเดียวกันกับต้นกำเนิดรังสีมาตรฐาน (point source) ระยะห่าง 1 เมตร กับพลังงานให้เป็นเส้นโค้งแนวโนมหาสมการกําลังสอง
1.2 ปรับเทียบหัววัดรังสีกับมุม: วัดรังสีแกมมาของจุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐาน Cs-137, Co-60, Na-22 และ Ba-133 เป็นเวลา 4,000 วินาทีในแนวดิ่ง ระยะจากหัววัด 1 เมตร แล้วลบออกด้วยแบคกราวด์ ทําการคํานวณหาค่าอัตราการดูดกลืนในพีคของพลังงานต่างๆ ในสเปกตรัมของแต่ละจุดกำเนิดรังสีแกมมามาตรฐาน จากนั้นเปลี่ยนมุมของจุดกําเนิดรังสีแกมมามาตรฐานโดยเพิ่มทีละ 10 องศา ตั้งแต่ 0-90 องศา
1.3 หาค่าอัตราส่วนระหว่างความเข้มของโฟตอนที่พลังงานหนึ่งๆ ต่อความแรงรังสีจําเพาะของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในดิน ซึ่งเป็นค่าอัตราส่วนระหว่างความเข้มของโฟตอนที่พลังงานหนึ่งๆ ต่อความแรงรังสีจําเพาะของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในดินตามธรรมชาติ (โพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียม)
2. เลือกสถานที่ที่เหมาะสมกับการวัดรังสี
3. เตรียมวัสดุและอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง
4. จัดอุปกรณ์ต่างๆ โดยให้มีระยะห่างระหว่างหัววัดรังสีกับผิวดินเท่ากับ 1 เมตร
5. ทําการวัดรังสีแกมมาในสถานที่นั้นๆ จํานวน 3 ครั้ง โดยแต่ละครั้งจะใช้เวลา 4000 วินาที
6. วิเคราะห์หาปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียม
7. เปรียบเทียบผลที่ได้กับห้องปฏิบัติการ
วิธีที่ 2 การวิเคราะห์ปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในห้องปฏิบัติการ ในการวิเคราะห์ปริมาณรังแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในห้องปฏิบัติการนั้นทําโดยเก็บตัวอย่างในสถานที่นั้นๆ แห่งละ 3 จุด เพื่อนำมาวิเคราะห์และเปรียบเทียบผล นําตัวอย่างดินไปอบไล่ความชื้นและนําตัวอย่างไปบดให้ละเอียด จากนั้นนําตัวอย่างที่ได้บรรจุลงในกล่องตัวอย่างและเก็บตัวอย่างดินไว้เป็นเวลา 30 วัน เพื่อให้การสลายตัวของสารอยู่ในสภาวะที่สมดุลแล้วจึงนําไปวิเคราะห์ผล แล้วนําไปวัดสเปกตรัมโดยใช้หัววัดเจอร์มาเนียมความบริสุทธิ์สูง (HPGe) โดยใช้เทคนิคแกมมาสเปกโตรสโกปี (gamma spectroscopy) จากนั้นนําข้อมูลที่ได้มาวิเคราะห์ผล
ผลการศึกษา
จากผลการวิเคราะห์ความเข้มของรังสีแกมมาจากการวัดในพื้นที่จริง 4 บริเวณ ได้แก่ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็ก สนามหญ้าหน้าหอพักหญิง 3-4 ของมหาวิทยาลัยนเรศวร บ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ และเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ ได้ความแรงรังสีจําเพาะของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียม เท่ากับ 296.00±12.17 Bq/kg ถึง 629.00±17.73 Bq/kg, 209.79±10.24 Bq/kg ถึง 296.00±12.17 Bq/kg และ 29.60±3.85 Bq/kg ถึง 74.00±6.08 Bq/kg ตามลําดับ และผลการวิเคราะห์ตัวอย่างดินในห้องปฏิบัติการโดยกลุ่มเฝ้าตรวจกัมมันตภาพรังสี สํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู สํานักงานปรมาณูเพื่อสันติ หาค่าความแรงรังสีจําเพาะของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียม ได้เท่ากับ 121.50±5.46 ถึง 636.20±12.32, 116.56 ถึง 246.36±54.88 และ 15.4±1.30 ถึง 67.64±2.74 Bq/kg ตามลําดับ
การเปรียบเทียบความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดินบริเวณที่ทําการศึกษา (ทุ่งนาครองหนองเหล็ก จังหวัดพิษณุโลก สนามหญ้าหน้าหอพักหญิง 3-4 มหาวิทยาลัยนเรศวร จังหวัดพิษณุโลก บ้านวังมะปราง จังหวัดเพชรบูรณ์ และเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์) เทียบกับความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดินของประเทศไทย ของโลก และประเทศจีน โดยบริเวณที่ศึกษาได้ค่าความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมดังนี้คือ 296-629 Bq/kg, 209-296 Bq/kg และ 29-74 Bq/kg ตามลําดับ ค่าความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียมและทอเรียมในดินของประเทศไทยมีค่าดังนี้คือ 7-720 Bq/kg และ 11-123 Bq/kg ตามลําดับ ค่าความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดินของประเทศจีนมีค่าดังนี้คือ 12-2185 Bq/kg, 2-520 Bq/kg และ 1-457 Bq/kg ตามลําดับ และค่าความเข้มรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมในดินของโลกมีค่าดังนี้คือ 140-850 Bq/kg, 16-110 Bq/kg และ 11-64 Bq/kg ตามลำดับ
อภิปรายผลการศึกษา
จากผลการวัดปริมาณความเข้มของรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมโดยวัดในภาคสนาม (In-Situ) และวัดในห้องปฏิบัติการโดยใช้เทคนิคแกมมาสเปกโตรสโกปีทั้ง 4 บริเวณ ได้แก่ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็ก หอพักหญิง 3-4 มหาวิทยาลัยนเรศวร บ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ และเหมืองแร่เหล็กสุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ ผลการศึกษาแสดงการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ความเข้มของรังสีแกมมาจากการวัดในภาคสนามและผลการวิเคราะห์ตัวอย่างดินในห้องปฏิบัติการโดยกลุ่มเฝ้าตรวจกัมมันตภาพรังสี สํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู สํานักงานปรมาณูเพื่อสันติ พบว่าได้ค่าต่างกันแต่ละบริเวณดังนี้ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็กมีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 1.13%, 25.0% และ 9.40% ตามลําดับ บริเวณหอพักหญิง 3-4 มหาวิทยาลัยนเรศวร มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 46.0%, 15.0% และ 29.0% ตามลําดับ ดินบริเวณบ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 42.0%, 5.70% และ 72.0% ตามลําดับ ดินบริเวณเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธี 49.0%, 58% และ 91% ตามลําดับ ปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียมมีปริมาณมากที่สุด 296.00±12.17 Bq/kg ถึง 629.00±17.73 Bq/kg รองลงมาได้แก่ ยูเรเนียมมีปริมาณ 209.79±10.24 Bq/kg ถึง 296.00±12.17 Bq/kg และทอเรียมมีปริมาณ 15.4±1.30 Bq/kg ถึง 67.64±2.74 Bq/kg ปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน แนวโน้มค่าแบ๊คกราวนด์จากการวัดในภาคสนามจะสูงกว่าในห้องปฏิบัติการอาจเกิดจากสาเหตุเนื่องจากไม่มีการกําบังและมีการรบกวนจากของไอโซโทปอื่นในบรรยากาศที่อาจให้รังสีแกมมาในพลังงานใกล้เคียงกัน สําหรับการเก็บตัวอย่างเพื่อวัดในห้องปฏิบัติการอาจไม่เป็นตัวแทนของพื้นที่อย่างแท้จริง นอกจากนี้การวัดตัวอย่างโดยระบบวัดแกมมาสเปกโทรเมตรีแต่ละครั้ง แม้ในการวัดตัวอย่างเดียวกันและใช้ระบบวัดเดียวกัน รวมทั้งควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการวัดทุกอย่างให้เหมือนกันก็ยังให้ผลที่ไม่มีทางเท่ากันเสมอ ซึ่งค่าความแตกต่างนี้จะลดให้น้อยลงได้ด้วยการเพิ่มจํานวนครั้งการวัดให้มากขึ้น เมื่อพิจารณาการคํานวณยูเรเนียมมีระดับความผิดพลาดสูง เนื่องจากปริมาณความเข้มของรังสีแกมมาน้อย ทําให้การคํานวณแต่ละครั้งมีค่าความแตกต่างสูง เมื่อพิจารณาเวลาการวัดบริเวณภาคสนาม 4,000 วินาที อาจจะน้อยเกินไปเมื่อเทียบกับในห้องปฏิบัติการที่ใช้เวลาในการวัดนาน 60,000-80,000 วินาที นอกจากนี้การคํานวณที่ต่างกันก็มีผลเนื่องจากค่าตัวประกอบต่างๆ ที่ใช้ในการคํานวณมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ในระดับหนึ่งเสมอ ดังนั้นหากใช้ตัวประกอบต่างๆ มากขึ้นก็จะทําให้การคํานวณมีความผิดพลาดสูงตามไปด้วย
บริเวณที่มีปริมาณโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมมากที่สุดได้แก่ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็กซึ่งมีความแรงรังสีจําเพาะ 629.00±17.73 Bq/kg, 296.00±12.17 Bq/kg และ 74.00±6.08 Bq/kg ตามลําดับ เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีการใช้ปุ๋ยโปแตสเซียมและฟอสฟอรัส ซึ่งฟอสฟอรัสได้จากแร่ฟอสเฟตซึ่งเป็นแร่ที่มีระดับยูเรเนียมสูง ค่าเปรียบเทียบปริมาณรังสีแกมมาในดินของโพแทสเซียมของผลการศึกษาครั้งนี้เมื่อเทียบกับของประเทศไทยและของโลก พบว่าค่าที่ได้อยู่ในช่วงขอบบนของข้อมูลของประเทศไทยและของโลก และอยู่ในช่วงกลางเมื่อเทียบกับข้อมูลของประเทศจีน ค่าเปรียบเทียบปริมาณรังสีแกมมาในดินของยูเรเนียมของผลการศึกษาครั้งนี้กับระดับปริมาณรังสีแกมมาของประเทศจีน พบว่าค่าที่ได้อยู่ในช่วงขอบล่างของข้อมูลของประเทศจีนและอยู่นอกช่วงเมื่อเทียบข้อมูลของโลกและค่าเปรียบเทียบปริมาณรังสีแกมมาในดินของทอเรียมของผลการศึกษาครั้งนี้เมื่อเทียบกับของประเทศไทยและของประเทศจีน พบว่าค่าอยู่ในช่วงขอบล่างของข้อมูลของประเทศไทยและของประเทศจีน และอยู่ในช่วงเดียวกันเมื่อเทียบกับข้อมูลของโลก
สรุปผลการศึกษา
จากการวิจัยครั้งนี้เราได้ออกวัดรังสีในพื้นที่จริงซึ่งได้ปริมาณรังสีที่อยู่ในระดับปกติ (สนามหญ้าหน้าหอพักหญิง 3-4 มหาวิทยาลัยนเรศวร บ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์) และบริเวณที่มีปริมาณรังสีอยู่ในระดับมากกว่าพื้นที่ปกติ คือบริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็ก เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีการใช้ปุ๋ยโปแตสเซียมเป็นจำนวนมาก ทําให้มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียมสูงมากกว่าพื้นที่ปกติค่ากัมมันตภาพจําเพาะที่วัดได้จากพื้นที่จริงของนิวไคลด์ รังสีเริ่มต้นโพแทสเซียม (296.00-629.00 Bq/kg) ยูเรเนียม (209.79-296.00 Bq/kg) และทอเรียม (29.60-74.00 Bq/kg) จากการเก็บตัวอย่างดินแล้วนําไปอบให้แห้ง จากนั้นนํามาร่อนบรรจุลงในกล่องพลาสติกแล้วนําไปวัดในห้องปฏิบัติการโดยใช้เทคนิคแกมมาสเปกโตรสโกปีหาค่าความแรงรังสีของโพแทสเซียม (121.50-636.20 Bq/kg) ยูเรเนียม (116.56-246.36 Bq/kg) และทอเรียม (15.40-67.74 Bq/kg) จะเห็นว่าปริมาณความเข้มของรังสีโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมที่ได้จากการวัดรังสีจากภาคสนามกับการตรวจวัดในห้องปฏิบัติการนั้นพบว่าได้ค่าต่างกันแต่ละบริเวณดังนี้ บริเวณทุ่งนาคลองหนองเหล็กมีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยเูรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 1.13%, 25.0% และ 9.40% ตามลําดับ บริเวณหอพักหญิง 3-4 มหาวิทยาลัยนเรศวร มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 46.0%, 15.0% และ 29.0 % ตามลําดับ ดินบริเวณบ้านวังมะปราง อำเภอวังโป่ง จังหวัดเพชรบูรณ์ มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกัน 42.0%, 5.70% และ 72.0% ตามลําดับ ดินบริเวณเหมืองแร่สุริยะ จังหวัดเพชรบูรณ์ มีปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธี 49.0%, 58.0% และ 91.0% ตามลําดับ ปริมาณรังสีแกมมาของโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียมของทั้งสองวิธีต่างกันเนื่องจากแนวโน้มค่าแบ๊คกราวนด์จากการวัดในภาคสนามจะสูงกว่าในห้องปฏิบัติการมาก เนื่องจากไม่มีการกําบังและยังมีการรบกวนจากของไอโซโทปอื่นในบรรยากาศที่อาจให้รังสีแกมมาในพลังงานใกล้เคียงกัน และสําหรับการเก็บตัวอย่างเพื่อวัดในห้องปฏิบัติการอาจไม่เป็นตัวแทนของพื้นที่อย่างแท้จริง นอกจากนี้ค่าเปรียบเทียบปริมาณรังสีแกมมาในดินของโพแทสเซียม ยเูรเนียม และทอเรียมของผลการศึกษาครั้งนี้กับระดับของปริมาณรังสีแกมมาที่วัดได้ของประเทศไทย ประเทศจีน และโลก พบว่าค่าที่ได้อยู่ในช่วงของข้อมูลดังกล่าว ดังนั้นสามารถนําเทคนิคนี้ไปใช้ในการหาปริมาณของรังสีแกมมาจากภาคสนามซึ่งสะดวกมากขึ้นโดยไม่ต้องวิเคราะห์ผลในห้องปฏิบัติการ ซึ่งต้องใช้เวลาในการเตรียมและเก็บตัวอย่างดินเป็นเวลานานถึง 1 เดือน
บทความวิจัยโดยดวงชีวัน จันเครื่อง ธารทิพย์ ก้อนแก้วมูล และพรรัตน์ ศรีสวัสดิ์ ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
นเรศร์ จันทน์ขาว ภาควิชานิวเคลียร์เทคโนโลยี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
และธวัชชัย อิทธิพูนธนกร สํานักสนับสนุนการกํากับดูแลความปลอดภัยจากพลังงานปรมาณู สํานักงานปรมาณูเพื่อสันติ
ตีพิมพ์ในวารสารมหาวิทยาลัยนเรศวร: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปีที่ 17 ฉบับที่ 2 พฤษภาคม-สิงหาคม 2552 หน้า 123-130 อ่านบทความฉบับเต็ม Click
Beautiful Quietness: เงียบแต่ไม่เหงา! ดินแดนแห่งการอ่านและพื้นที่ทางความคิด โลกของนักอ่านและพรมแดนแห่งความรู้ การอ่านสะท้อนความคิด ความคิดสะท้อนตัวตน ตัวตนสะท้อนจิตวิญญาณ pruetsara.wixsite.com