NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THIẾT BỊ GHI ĐO BỨC XẠ, THÔNG SỐ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG KẾT NỐI VỚI SMARTPHONE THÔNG QUA BLUETOOTH

14-03-2018 16:06

Giới thiệu

Những ứng dụng của kỹ thuật Hạt nhân trong y tế, công nghiệp ngày càng phát triển kéo theo những nguy cơ, sự cố về mất mát nguồn phóng xạ, nhiễu bẩn đồng vị phóng xạ ngày càng nhiều. Đồng thời với dự án xây dựng ba nhà máy điện Hạt nhân của Trung Quốc gần biên giới Việt Nam tạo nên nguy cơ tiềm ẩn về an toàn hạt nhân và phát thải phóng xạ.

Bên cạnh đó, sự phát triển của công nghiệp hóa, hiện đại hóa tạo ra nhiều thách thức lớn về ô nhiễm môi trường. Đứng trước những vấn đề đò thì tầm quan trọng của các trạm quan trắc ngày càng được khẳng định.

Tuy nhiên các trạm quan trắc ở nước ta đa phần là trạm tĩnh, chưa có tính cơ động. Vì vậy việc thiết kế, chế tạo ra thiết bị ghi đo bức xạ thông số vật lý môi trường với tính năng nhỏ gọn, sử dụng pin trong thờii gan dài và truyền dữ liệu qua mạng không dây là rất cần thiết.

Mục đích, đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu, chế tạo ra thiết bị ghi đo bức xạ, thông số vật lý môi trường với thiết kế nhỏ gọn, sử dụng phin trong thời gian dài, thiết kế tối ưu bằng cách truyền dữ liệu và hiển thị lên thiết bị thông minh sẽ rút gọn được kích thước và giảm chi phí. Đồng thời giao diện hiển thị trên Smartphone được thiết kế dưới dạng app Android hoặc iOS đơn giản, trực quan và dễ sử dụng với tất cả mọi người.

Thiết bị đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi di chuyển vào các vùng nguy hiểm. Ngoài ra còn có khả năng phát hiện sớm các tai nạn hạt nhân tại các khu vực xảy ra sự cố hạt nhân.

Phương pháp thí nghiệm

Sơ đồ khối của thiết bị:

Thiết bị sử dụng ống đếm Geiger Muller kết hợp với cảm biến bụi SHARP cho phép đáp ứng các yêu cầu về độ nhạy, độ chính xác trong việc ghi đo liều bức xạ và xác định nồng độ bụi trong không khí.

Thiết bị sử dụng bo mạch Arduino để thu thập, xử lý tính iệu và được điều khiển trên điện thoại di động Smartphone thông qua kết nối Bluetooth.

Khảo sát các đặc tính của thiết bị như: độ nhạy, hiệu suất ghi, thời gian chết,…

Kết quả & bàn luận

Chế tạo thành công thiết bị ghi đo bức xạ, thông số vật lý môi trường với kích thước nhỏ gọn: 16,5x13x5,5cm; trọng lượng 440gram.

Thiết bị đã hoàn thành với nhiều ưu điểm:

- Đo được số đếm bức xạ của các nguồn Am-241, Co-60, Cs-137,…

- Đo được số đếm phông môi trường.

- Truyền tín hiệu qua Bluetooth với tốc độ truyền cao.

- Thiết kế nhỏ gọn.

- Cao áp hoạt động ổn định, nguồn nuôi 3,7V độc lập.

- Đo được nồng độ bụi trong dải rộng.

- Khảo sát được những đặc tính của thiết bị như: giời gian chết, hiệu suất ghi, độ nhạy,…

- Giao diện đièu khiển thân thiện, dễ sử dụng

- Giá thành hợp lý.

Tuy nhiên, thiết bị vẫn có một số nhược điểm là chưa chuyển được giá trị số đếm sang suất liều và chưa hoạt động độc lập với Smartphone.

Kết luận

Với những kết quả mang lại, thiết bị ghi đo bức xạ, thông số vật lý môi trường sẽ phần nào góp ích cho việc đảm bảo an toàn cho ngành Hạt nhân nói riêng và cho chất lượng cuộc sống nói chung.

Không những vậy, thiết bị còn là cơ hội lớn để tạo động lực, là nền tảng để chế tạo các hệ quan trắc online trong tương lai.