Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở y học hạt nhân & thí điểm tại bệnh viện chợ rẫy TP HCM

Hầu hết bệnh viện có khoa y học hạt nhân liên quan đến thải xạ lỏng ở phía Nam đều đã xây dựng các bể chứa thải xạ, tuy nhiên do trong nước chưa có những công trình nghiên cứu, tính toán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA MỖI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUAN LY CHAT

THAI PHONG XA TU CAC CO SO Y HOC

HAT NHAN & THI DIEM TẠI BỆNH -

VIEN CHO RAY TP HO CHi MINH

CHUYEN NGANH: KY THUAT MOI TRUONG

MÃ SÓNGÀNH : 108

GVHD : ThS NGUYEN VAN MAI

SVTH : NGUYEN NGUYET DIEU

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2009

KHOA MOI TRUONG VA CONG NGHE SINH HOC

DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUAN LY CHAT

THAI PHONG XA TU CAC CO SO Y HOC

HAT NHÂN & THi DIEM TẠI BỆNH

VIEN CHO RAY TP HO CHi MINH

CHUYEN NGANH: KY THUAT MOI TRUONG

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTT -2©c+se+eccseecrvceee i

DANH MUC CAC BANG VA SG DO.W sssssssssssesssssssesssssseesssssensessseesen ii

CHUONG 1 MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài 1

3 Mục tiêu nghiên cứu để tài so 5< << 6 ssssessessesse 2

5 Phương pháp nghiên cU - 55 5 E2 E4 SE xxx xe 2

5.1.Phương phấp luận - Ă sstS 91 9391 9113 ng ngưng 2

5.2.Phương pháp cụ thỂ +24 ExEkkvESEEEEkeEkvEeveereee 3

CHUONG 2 TONG QUAN

2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .- 4

2.1.1 Tình hình trong nước nHYntTTH101101011110101.01101101101110T1101 n1 4

2.1.2 Tình hình ngoài nước << + sx St vn cư nh rcrxee 4

2.3 Các chuẩn Việt Nam và Quốc tế về thải xạ lỏng 7

3.1 Cơ sở lý thuyết 9

3.2 Chương trình 11

3.2.1 Ngôn ngữ biên soạn và cấu trúc chương trình II

3.2.2 Mục tiêu của các chương trình 5s sssses+svzez 13 3.2.2.1 Chương trình thiết kế bể thải - 2 zcsscscs 13

3.2.2.2 Chương trình tính toán nồng độ trong các bể thải 13

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM VÀ SO SÁNH

4.1.1 Lấy mẫu 2- 2+ + EEeECkCEEEExEkEkEEEEEEEEEEEEEECEerrerreee 16

AL.2 XW DY MAU esc cesccsccsessccssescssssseccssssscssssssecssssssscesssseccesssssseseseces 16

4.1.3 DO MAU ecesessessessssscssssesssssssscssesussssessessessesessucsessessesesssasass 16

AVA XUN SO VU ececccccccccssssssssssscesscsssssssssssssssssscsessessssssssssssessssese 17

4.2 Kết quả tính toán bằng chương trình 18 4.3 So sánh kết quả giữa thực nghiệm và chương trình 19 4.4 Mô hình thải xạ mẫu 20

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

3 TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

4 Radwass (Radioactive Waste Safety Standands): Các tiêu chuẩn an toàn

chất thải phóng xạ

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

GVHD.ThS Nguyén Van Mai "HH SVTH: Nguyễn Nguyệt Diệu

DANH MỤC CÁC BẢNG & SƠ ĐỒ

Bảng 2.1 Các mức miễn trừ về nồng độ riêng của một số đồng vị phóng xạ dùng

trong Y học hạt nhân - G LH TH TH HT TH HH TT ng neo §

Bảng 4.1 Kết quả số đếm/giờ của hai mẫu nước thải của bệnh viện Chợ rẫy lấy

vào ngày 12/12/2O08 - - cSc H114 14181141411111 01101011 HT HH TT ngu 18

Bang 4.2 Kết quả hoạt độ tính được theo phương trình đường chuẩn 19

Bảng 4.3 Bảng tính toán trường hợp thải hai bể thải tràn -2- 2-55 20

Bảng 4.4 Bảng so sánh kết quả giữa tính toán và đo thực nghiệm trên mô hình

thải của bệnh viên Chợ rẫy . - + sư ctH HH1 1118151125151 cxe 21

Bảng 4.5 Bảng tính toán trường hợp thải ba bể chờ thải 25-55: 22

Sơ đồ A Sơ đồ khối trong việc xây dựng chương trình tính toán 13

Sơ đồ B Sơ đồ minh họa quá trình thải của một cơ sở Y hoc hạt nhân 24

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Linh vực khoa học và kỹ thuật hạt nhân đã được nghiên cứu và phát

triển mạnh từ đầu thế kỷ 20 Thực tế đã chứng minh sử dụng năng lượng hạt nhân

đã và đang mang lại những lợi ích to lớn cho nhân loại

Đối với Việt Nam, trong những năm qua khoa học và kỹ thuật hạt nhân

đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực góp phần vào sự

phát triển kinh tế và xã hội, nâng cao tiểm lực khoa học và công nghệ của đất

nước

Ở nước ta, chất phóng xạ đã được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y học

để chẩn đoán và điều trị bệnh, đặc biệt các nguồn phóng xạ hở như I-!31, P-32,

Tc-99m do Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt sản xuất hoặc nhập từ nước ngoài

đang được sử dụng phổ biến ở các bệnh viện lớn tại khu vực Tp Hồ Chí Minh và

các tỉnh lân cận như Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện Pháp Việt, Bệnh viện đa khoa

Cần thơ, Bệnh viện đa khoa Khánh Hòa, Hiệu quả của việc sử dụng các chất

phóng xạ trong lĩnh vực y học hạt nhân đã được thừa nhận, tuy nhiên nó cũng đặt

ra một vấn đề khá bức thiết đó là việc thải chất thải phóng xạ, đặc biệt là thải xạ

lỏng Hầu hết bệnh viện có khoa y học hạt nhân liên quan đến thải xạ lỏng ở phía

Nam đều đã xây dựng các bể chứa thải xạ, tuy nhiên do trong nước chưa có những

công trình nghiên cứu, tính toán để thiết kế bể thải xạ cho phù hợp và chưa có một

đơn vị nào có những chương trình nghiên cứu chặt chẽ để đánh giá và quản lý chất

thải phóng xạ của đơn vị mình một cách có hệ thống, nên hau hét cdc bể thải xạ

được xây dựng đều chưa đúng tiêu chuẩn và chưa đáp ứng được yêu cầu bảo đảm

an toàn bức xạ cho con người và cho môi trường Đó là tất cả lý do tôi chọn để tài:

a

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hô Chí Minh

điểm tại Bệnh viện Chợ Rấy Tp Hồ Chí Minh”

2 Mục đích nghiên cứu dé tài

Xây dựng mô hình quản lý có hệ thống chất thải phóng xạ lỏng của các

cơ sở y học hạt nhân, góp phần bảo vệ môi trường

3 Mục tiêu nghiên cứu để tài

Xây dựng phần mềm máy tính nhằm tính toán các thông số vật lý và kỹ

thuật cho các bể chứa thải xạ lỏng để đầm bảo hàm lượng thải ra môi trường phù

hợp với chuẩn quốc tế và chuẩn Việt Nam Quần lý giám sát lượng hoạt độ xả thải

trong các bể thải xạ lỏng của các cơ sở chẩn đoán và điều trị bằng dược chất

phóng xạ

4 Nội dung nghiên cứu đề tài

- Trên cơ sở tìm hiểu về tính chất, phương pháp xử lý, cách quần lý chất thải phóng xạ lỏng sử dụng trong y khoa, xây dựng phần mềm

quản lý chất thải phóng xạ của các cơ sở y học hạt nhân

- — Nghiên cứu để đưa ra mô hình thải xạ mẫu tối ưu có thể áp dụng

cho các cơ sở sử dụng dược chất phóng xạ

Š Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp luận Việc nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực kỹ thuật và khoa học hạt nhân đã đưa đến việc ứng dụng rộng rãi của nó trong chẩn đoán y khoa, công

nông nghiệp và trong việc tạo ra điện năng bỡi phản ứng phân hạch Trong tất cả

các hoạt động thải ra chất thải của con người phải được quản lý một cách chặt chế

để bảo vệ cho sức khỏe của con người, cho môi trường ở hiện tại cũng như tương

lai Để đạt được mục tiêu an toàn trong quản lý chất thải phóng xạ cân phải có

một hệ thống luật pháp có hiệu lực trong mỗi nước

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thi diém tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

GVHD.ThS Nguyén Van Mai 3 SVTH: Nguyễn Nguyệt Diệu

————

Chất thải phóng xạ xuất hiện ở nhiễu dạng với các đặc tính lý hóa rất

khác nhau như là về nông độ, chu kỳ bán rã của các nhân phóng xạ Chính vì vậy,

cần phải tìm hiểu kỹ đặc tính của chất thải nhiễm phóng xạ để từ đó có thể xây

dựng được một mô hình quản lý có hệ thống chất thải phóng xạ lỏng từ các khoa y

học hạt nhân, góp phần bảo vệ môi trường

3.2 Phương pháp cụ thể

Tổng hợp tài liệu về chất thải phóng xạ

- Thu thập dữ liệu về tình hình sử dụng, quản lý chất thải phóng xạ

của các cơ sở y học hạt nhân tại Tp Hồ Chí Minh và các tỉnh lân

cận

- Sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual Basic Net xây dựng phần

mềm tính toán các thông số vật lý và kỹ thuật cho các bể chứa

thải xạ lỏng của các cơ sở y học hạt nhân

- Ung dung phan mém đã xây dựng áp dụng thí điểm cho bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

- Do dac phân tích mẫu nước, xác định hàm lượng về thải xạ long

tại bệnh viện Chg Ray

- _ So sánh kết quả giữa mô hình và thực nghiệm

6 Phạm vi của đề tài

ĐỀ tài nghiên cứu về chất thải phóng xạ lỏng từ các khoa y học hạt

nhân, từ đó xây dựng phần mềm quản lý loại chất thải này

Giới hạn của đề tài là chỉ chạy mô hình thí điểm tại bệnh viện Chợ Rẫy

Tp Hồ Chí Minh

eS

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Ÿ học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hô Chí Minh

2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.1.1 Tinh hinh trong nước

Ở nước ta, VIỆC Ứng dụng của khoa học hạt nhân ngày càng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực, trong đó việc ứng dụng của y học hạt nhân trong việc

chẩn đoán và điều trị bệnh ngày càng phát triển mạnh

Tại phía nam, điển hình là Tp Hồ Chí Minh có bốn cơ sở lớn sử dụng

dược chất phóng xạ: Bệnh viện Chợ Ray, Trung tâm Ung Bướu, Bệnh viện Pháp

Việt, Bệnh viện Phú Thọ, cùng với hàng chục cơ sở y tế khác ở lân cận khu vực

Tp Hồ Chí Minh có sử dụng và thải ra chất thải xạ lỏng như Bệnh viện Cần Thơ,

Long An, Bến Tre, Tiền Giang, Khánh Hòa , nhưng chưa có một đơn vị nào có

một chương trình nghiên cứu đây đủ và chặt chế để đánh giá và quản lý chất thải

phóng xạ của đơn vị mình một cách có hệ thống

2.1.2 Tình hình ngoài nước

Hầu hết các nước trên thế giới có sử dụng năng lượng hạt nhân đều có những chương trình nghiên cứu riêng nhằm tư vấn trong việc thiết kế những bể

chứa các chất thải phóng xạ cho nhiều mục đích khác nhau như chứa chất thải

trong các chu trình nhiên liệu hạt nhân của điện nguyên tử, trong chu trình làm

giàu nhiên liệu hạt nhân, trong các cơ sở sử dụng dược chất phóng xạ lớn như

trong bệnh viện dùng trong xạ trị và chữa bệnh ung thư, nhằm để đảm bảo đúng

pháp lệnh, điều luật về an toàn bức xạ của quốc tế cũng như tại các nước sở tại

2.2 Tổng quan về CTPX

2.2.1 Định nghĩa chất thải phóng xạ

Theo định nghĩa của Cơ quan Năng lượng Nguyên Tử Quéc té IAEA

(International Atomic Energy Agency), chất thải phóng xạ là vật liệu chứa hay bị

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

GVHD.ThS Nguyén Van Mai -5 SVTH: Nguyễn Nguyệt Diệu

————

nhiễm các nhân phóng xạ với hàm lượng hoặc hoạt độ riêng lớn hơn các đại lượng

miễn trừ tương ứng do cơ quan có thẩm quyền quy định và nó chưa được lập kế

hoạch tái sử dụng trong tương lai Chất phóng xạ là chất ở thể lỏng, rắn hoặc khí

có hoạt độ phóng xạ riêng lớn hơn 70 kBq/kg, như vậy chất thải phóng xạ là chất

thải có hoạt độ phóng xạ riêng như chất phóng xạ

2.2.2 Các phương pháp xử lý chất thải phóng xạ lồng

Việc chọn lựa một phương pháp xử lý chất thải phóng xạ lỏng thích hợp

tùy thuộc vào các nhân tố như: thể tích, dạng chất thải cân xử lý, trình độ kỹ thuật

của phòng thí nghiệm, các điều kiện thải chất thải lỏng và các điểu kiện tiếp sau

đó Các phương pháp xử lý bao gồm kết tủa hóa học, bay hơi, trao đổi ion và

phương pháp hấp thụ

Trong khuôn khổ của để tài chỉ quan tâm đến việc thải xạ lỏng từ các

khoa y học hạt nhân, các chất thải này thường là các chất thải lỏng ở mức trung

bình và mức thấp, do đó có ba phương pháp xử lý và làm giảm thể tích thải xạ

lỏng:

2.2.2.1, Phương pháp keo tụ

Phương pháp keo tụ bằng hydroxide, có phương trình đặc trưng như sau:

Trong đó M” là các ion Fe”, AI”*, Ti”, người ta cũng dùng một số

phương pháp khác như: phương pháp barium sulphate, ferrocyanide, phosphate, .,

mặt khác chúng ta cũng có thể kết hợp các phương pháp này lại với nhau

- _ Ưu điểm: Phương pháp keo tụ đơn giản, kinh tế

- _ Khuyết điểm: Phương pháp này hệ số làm sạch thấp, thường nhỏ hơn

100 lần

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hô Chí Minh

trợ trong quá trình xử lý chất thải phóng xạ

2.2.2.2 Phương pháp trao đổi ion

Khi các chất lỗổng có mang các nhân phóng xạ dưới dang cation hay anion, khi đi qua phin lọc có chứa nhựa trao đối ion, các ion này sẽ được thay thế

bởi các cation và các anion khác không nhiễm phóng xạ Kết quả, nước thải ra có

hoạt độ phóng xạ thấp và có thể thải ra môi trường Nhân phóng xạ tích tụ lưu giữ

trong nhựa, khi hết khả năng trao đổi ta sẽ giải quyết theo một trong hai cách sau:

- - Đưa nhựa đi bê tông hóa hoặc bitum hóa

- _ Tái sinh nhựa để dùng lại, nước tái sinh đưa vào bê tông hóa

Phương pháp này thích hợp cho việc xử lý nước có hàm lượng muối bé,

với độ dẫn điện nhỏ hơn 1000 usemen/cm, không nhiễm bẩn các chất hữu cơ Hệ

số làm sạch qua trao đổi hai cấp lớn hơn hay bằng 1000 lần

2.2.2.3 Phương pháp hóa hơi Đối với chất phóng xạ khó bay hơi, người ta dùng phương pháp hóa hơi

để giảm thể tích chất thải Khi hóa hơi, phần phóng xạ theo hơi không đáng kể

Sau khi cho hóa hơi, chất phóng xạ được giữ lại với muối cặn có thể tích rất bé sẽ

được xử lý tiếp theo để thải Phần cặn này đem bê tông hóa hay bitum hóa, phần

hơi ngưng tụ sau khi kiểm tra đạt tiêu chuẩn thải ra ngoài hoặc qua trao đổi ion

trước khi thải ra ngoài

- _ Ủw điểm: Phương pháp này có hệ số làm sạch cao, hệ số thu nhỏ thể tích lớn (từ 10” đến 10 ) rất phù hợp với loại thải xạ lỏng có độ muối cao Vận tốc

hóa hơi khoảng từ 20 đến 3000 kg/m”/h

- Nhược điểm: Phương pháp này tốn nhiễu năng lượng và giá thành

cao do nhiệt bốc hơi của nước là 544 cal⁄g (2,28.105 J/kg)

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

hở với quy mô nhỏ như các cơ sở y học hạt nhân, đánh dấu phóng xạ với các đồng

vị phóng xạ có thời gian sống ngắn và hoạt độ phóng xạ thấp từ hàng chục đến

hàng trăm mi Hoạt độ riêng của chất thải phóng xạ lỏng thường không lớn và

thời gian bán rã của các chất phóng xạ ngắn nên có thể áp dụng hai phương pháp

là chờ phân rã hoặc pha loãng đến nồng độ cho phép thải ra môi trường Cũng có

thể kết hợp hai phương pháp này với nhau

Để sử dụng các phương pháp nêu trên người ta xây dựng các hầm chứa

chất thải phóng xạ lỏng ngay ở lối ra hệ thống thải phóng xạ lỏng và nối với hệ

thống nước thải công cộng

Chất thải phóng xạ lỏng từ các phóng thí nghiệm được pha loãng, lưu

giữ trong các hầm chứa nối tiếp nhau để chờ phân rã, nước thải lỏng ở hầm cuối

có hoạt độ phóng xạ riêng đạt tiêu chuan sẽ được thải ra hệ thống thải công cộng

Khi thiết kế hệ thống hầm chứa cần lưu ý đến lưu lượng chất thải lỏng, hoạt độ riêng của chất thải lỏng ở lối vào hầm đầu tiên, thời gian bán rã của các

chất phóng xạ, hoạt độ riêng cho phép thải ra môi trường đối với đồng vị phóng xạ

tương ứng

2.3 Các chuẩn Việt Nam và Quốc tế về thải xạ lồng

Ở Việt Nam các chuẩn cơ bản về an toàn bức xạ quy định các giới hạn

liều nỗng độ các nuclit phóng xạ trong đất, nước, không khí, độ bẩn phóng xạ

Oo»,

Vv

bề mặt, nhằm ngăn ngừa hoặc giảm các tổn thương do bức xạ gây ra đối với

sức khỏe con người và môi trường xung quanh

Trên thế giới có hai tổ chức đóng vai trò quan trọng nhất trong việc khuyến cáo và ban hành các chuẩn an toàn bức xạ quốc tế là Ủy ban Quốc tế về

An toan Bifc Xa ICRP (International Commission on Radiological Protection) va

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

GVHD:ThS Nguyén Van Mai 8 SVTH: Nguyén Nguyét Diéu

a

Co quan Nang lugng Nguyén tt Quéc té IAEA ( International Atomic Energy

Agency )

Nông độ được miễn trừ đối với một số đồng vị phóng xạ cho thải xạ

lỏng được sử dụng chính trong Y học hạt nhân được cho trong bẳng 1.7

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thi diém tai

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Hiện tượng phân rã phóng xạ (radioactive decay) là hiện tượng mà hạt

nhân tự biến đổi dẫn đến việc thay đổi trạng thái hoặc bậc số nguyên tử hoặc số

khối của hạt nhân Khi thay đổi trạng thái thì hạt nhân chỉ phát tia gamma mà

không biến thành hạt nhân khác; khi bậc số nguyên tử thay đối thì hạt nhân đồng

vị này chuyển thành đồng vị khác thông qua việc phát ra các hạt alpha, beta hoặc

chiếm electron quỹ đạo Trong phân rã phóng xạ có thể có hoặc không có phân rã

gamma sau đó

Tính phóng xạ phụ thuộc vào hai nhân tố, thứ nhất là tính không bén vững của hạt nhân do số N quá cao hoặc quá thấp so với số Z và quan hệ khối

lượng giữa hạt nhân mẹ (hạt nhân trước khi phân rã), hạt nhân con (hạt nhân sau

phân rã) và hạt được phát ra Tính phóng xạ không phụ thuộc vào các tính chất

hoá học và vật lý của hạt nhân đồng vị và như thế nó không thể bị thay đổi bằng

bất cứ cách nào Khi phân rã phóng xạ, số hạt nhân chưa bị phân rã sẽ giảm theo

thời gian

Bài toán cơ sở là bài toán phân rã phóng xạ

Công thức tính số hạt nhân qua phân rã phóng xạ như sau:

Trong đó No là số hạt nhân chưa bị phân rã ở thời điểm ban đầu t =0, N

là số hạt nhân bị phân rã ở thời điểm t Đây là quy luật phân rã của hạt nhân

phóng xạ

Tương tự trường hợp của số hạt nhân N, hoạt độ phóng xạ A(t) cũng tuân

theo quy luật hàm mũ:

A(t) = Ae” (3.2)

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hô Chí Minh

Ở đây bài toán được xây dựng tính toán cho từng đồng vị phóng xạ riêng

lẻ, sau đó tính hoạt độ tích lũy đối với từng đồng vị được sử dụng trong chẩn đoán

bệnh đó ở các khoa y học hạt nhân Sau khi sử dụng chất thải được thải vào bể

chứa thải xạ lỏng

Giả sử trong mỗi lần thải, đồng vị phóng xạ quan tâm có hoạt độ hd;, khi

đó hoạt độ tích lũy (hdtl) sẽ được tính theo công thức sau:

Sau khi tinh thé tich va hoat độ tích lũy riêng ta so sánh với thể tích và

hoạt độ cho phép thải ra môi trường đã biết trước Từ đó ta xem xét nước thải

trong bể có thể thải được hay chưa Ở đây ta có các trường hợp như sau:

Trường hợp bể thải chờ phân rã:

Khi bể đầy ta xét xem hoạt độ khi đó có được phép thải ra ngoài hay không

Khi đầy bể mà hoạt độ tích lũy lớn hơn hoạt độ cho phép thì ta phải chờ

để phân rã tới hàm lượng cho phép thải:

=In(2)xte In( hai )

hdep =hdtlxe = hdtl xe" — pn =—hdep_ In(2) (3.6)

ye, Can

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Tính hoạt độ riêng của nước thải tràn ra khi đây bể thứ nhất Dựa vào tỉ

lệ lượng nước thải trong mỗi chu kì thải sẽ xác định được hoạt độ đầu vào cho bể

thải kế tiếp Tiếp theo khi bể thải thứ hai đầy, ta sẽ xác định lượng hoạt độ đâu

vào cho bể thải kế tiếp, cứ như thế cho đến khi lượng hoạt độ riêng thải đạt mức

thải cho phép Đây là nguyên lý cơ bản để xây dựng chương trình thiết kế cho

trường hợp xây dựng hệ thống bể thai theo phương pháp chảy tràn

3.2 Chương trình 3.2.1 Ngôn ngữ biên soạn và cấu trúc chương trình

Hệ thống chương trình thiết kế và tính toán nỗng độ chất phóng xạ trong

các bể chứa thải được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic Net (VB

.Neb), là công cụ phát triển trong Visual Studio Net

Hệ thống chương trình bao gồm 8 chương trình có thể sử dụng tính toán độc lập:

- _ Chương trình thiết kế bể thải tràn

- _ Chương trình thiết kế bể thải chờ phân rã theo tham số kỹ thuật

- _ Chương trình thiết kế bể thải chờ phân rã theo tham số vật lý

- _ Chương trình tính toán nồng độ trường hợp một bể chờ phân rã

- _ Chương trình tính toán nồng độ trường hợp hai bể chờ phân rã

- _ Chương trình tính toán nồng độ trường hợp ba bể chờ phân rã

- _ Chương trình tính toán nồng độ trường hợp một bể thải tràn

- _ Chương trình tính toán nồng độ trường hợp hai bể thải tràn

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

chờ phân rã thải tràn chờ phân rã thai tran

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Chương trình được biên soạn nhằm tính toán thiết kế các bể thải xạ lỏng

và tình toán nồng độ chất phóng xạ trong các bể thải xạ lỏng của các khoa y học

hạt nhân Chương trình thiết kế và tính toán nồng độ chất phóng xạ này có thể

được thực hiện nhiều lần và mỗi lần thực hiện chỉ tính cho một đồng vị phóng xạ

Trên nhu cầu thực tế, chúng ta có thể chọn lựa nhân phóng xạ nào được sử dụng

với hoạt độ lớn nhất và có chu kỳ bán rã lớn nhất để làm đại diện cho việc tính

toán hoặc có thể tính toán nhiều lần theo số đồng vị mà cơ sở sử dụng, sau đó

chọn phương án tối ưu nhất mà có thể đảm bảo được yêu câu theo tiêu chuẩn thải

ra môi trường

3.2.2.1 Chương trình thiết kế bể thải

Chương trình được xây dựng để thiết kế bể thải Việc thiết kế bể thải

dựa trên hai mục tiêu chính:

- _ Thiết kế các thông số kỹ thuật của bể thải: thể tích bể thải Tính toán

thể tích bể dựa trên các tham số thực tế như: loại đồng vị phóng xạ cần thải, lượng hoạt độ phóng xạ, chu kỳ bán rã, nồng độ giới hạn cho phép thải của đồng vị phóng xạ sử dụng

- _ Thiết kế các thông số vật lý cho việc sử dụng bể thải: chu kỳ thải,

lượng nước thải trong mỗi chu kỳ Tính toán các tham số vật lý này dựa trên các thông số thực tế như: số bể thải, thể tích từng bể thải,

đồng vị phóng xạ cần thải, lượng hoạt độ phóng xạ, nổng độ giới hạn cho phép thải của đồng vị phóng xạ sử dụng

3.2.2.2 Chương trình tính toán nông độ trong các bể thải

- _ Trường hợp 1 bể thải chờ phân rã

Chương trình được xây dựng để tính nổng độ của chất thải trong trường hợp cơ sở chỉ sử dụng một bể thải Khi bể thải đầy, cơ sở tạm ngưng xả thải xạ

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tai

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

vào bể trong một khoảng thời gian dài, đủ để lượng phóng xạ trong bể phân rã tới

mức cho phép thải xạ vào hệ thống thải công cộng

- _ Trường hợp 2 bể thải chờ phân rã

Chương trình được xây dựng để tính nồng độ của chất thải trong trường

hợp cơ sở sử dụng hai bể thải Khi bể thải thứ nhất đầy, cơ sở sẽ thải xạ vào bể

thứ hai Khi bể thải thứ hai đầy, cơ sở quay lại sử dụng bể một và nếu bể một có

nông độ phóng xạ riêng lớn hơn nồng độ cho phép thì cơ sở phẩi chờ một khoảng

thời gian đủ để lượng phóng xạ trong bể một phân rã tới mức cho phép thải xạ vào

hệ thống thải công cộng, sau đó mới dùng lại Tương tự đối với trường hợp bể thải

thứ hai

- _ Trường hợp 3 bể thải chờ phân rã

Chương trình được xây dựng để tính nông độ của chất thải trong trường

hợp cơ sở sử dụng ba bể thải Khi bể thứ nhất đầy, cơ sở sẽ xả thải xạ vào bể thứ

hai, khi bể thứ hai đầy cơ sở sẽ xả thải xạ vào bể thứ ba Khi bể thứ ba đây, cơ sở

sẽ quay lại sử dụng bể một, nếu nỗng độ phóng xạ riêng trong bể một lớn hơn

nồng độ cho phép thì cơ sở phải chờ một khoảng thời gian đủ để lượng phóng xạ

trong bể một phân rã tới mức cho phép thải xạ vào hệ thống công cộng mới sử

dụng lại Tương tự đối với trường hợp bể thải thứ hai và bể thải thứ ba

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thi diém tai

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh

Mẫu phân tích dạng lỏng được lấy trực tiếp tại các bể thải xạ lỏng của

cơ sở y học hạt nhân của bệnh viện Chợ Rẫy, bằng cách múc từ dưới bể thải lên

(trước khi lấy mẫu, nước trong bể cần được khuấy mạnh để hàm lượng phóng xạ

được phân bố đồng đều)

Mẫu được lấy tại hai bể:

- Một mẫu được lấy tại bể thải sơ cấp (mẫu ]), tại thời điểm lấy mẫu thì

hoạt độ trong bể đã được giá trị bão hòa

- Mẫu thứ hai (mẫu 2) được lấy tại bể thứ cấp (bể thải nối với bể thải

công cộng của bệnh viện)

4.1.2 Xử lý mẫu Mẫu nước lấy về không cân phải xử lý bằng các phương pháp lý hóa

mà ta chỉ cần giữ sạch mẫu không để nhiễm bẩn, sau đó đổ mẫu vào hộp đựng

mẫu để đo trực tiếp trên phổ kế gamma

4.1.3 Đo mẫu

Mẫu sau khi được cho vào các hộp đựng mẫu 3z được đặt lên detector

và đo trong buồng chì của hệ phân tích phổ kế gamma Kết quả đo mẫu được trình

bày trên bang 4.1

Bảng 4.1 Kết quả số đếm/giờ của hai mẫu nước thải của bệnh viện Chợ Rẫy

lấy vào ngày 12/12/2008

Xây dựng mô hình quản lý chất thải phóng xạ từ các cơ sở Y học hạt nhân & thí điểm tại

bệnh viện Chợ Rẫy Tp Hồ Chí Minh