BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM CHIẾU NGOÀI CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI Các hạt Alpha chỉ có quãng chạy rất ngắn trong không khí vài xăng-ti-mét, và không được xem là một mối ngu
Trang 1BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CỤC AN TOÀN BỨC XẠ VÀ HẠT NHÂN
Địa chỉ: Tầng 4, số 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội
Tel/Fax: (04) 38 220 298 Website: http://www.varans.gov.vn
Trang 2BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀi
• Bức xạ chiếu ngoài là bức xạ từ một nguồn ở
ngoài cơ thể
• Một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài tồn tại khi
bức xạ ion hóa từ một nguồn ở ngoài cơ thể có tiềm năng gây ra một sự tổn hại Mối nguy hiểm này khác với mối nguy hiểm bức xạ chiếu trong (tồn tại khi có tiềm năng bị chiếu xạ từ các chất phóng xạ thâm nhập vào cơ thể)
Trang 3BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
Các hạt Alpha chỉ có quãng chạy rất ngắn trong không khí (vài xăng-ti-mét), và không được xem là một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài bởi vì chúng không có thể xuyên qua các lớp bên ngoài của da
Trang 4BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Các hạt bêta: Có khả năng đâm xuyên lớn hơn so với các hạt alpha và khả năng đâm xuyên phụ thuộc vào năng lượng của chúng Các hạt bêta năng lượng cao có thể đi được vài mét trong không khí và cũng có thể xuyên qua các lớp da bên ngoài tới vài mili-mét (ví dụ hạt bêta có năng lượng 1 MeV gần da có thể xuyên gần 5 mili-mét)
• Các hạt bêta không được xem là nguy hiểm bức xạ ngoài
đối với các cơ quan cơ thể khác so với da và mắt
• Bức xạ hãm sinh ra do tương tác của hạt bêta năng lượng
cao với các vật liệu có nguyên tử số cao sẽ dẫn tới tạo ra các tia X mà chúng là một mối nguy hiểm bức xạ ngoài lớn hơn các hạt bêta ban đầu
Trang 5BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Tia X và tia gamma là các dạng bức xạ điện từ
sóng ngắn mà chúng sẽ xuyên qua tất cả các cơ
của bức xạ ngoài Năng lượng của các lượng tử gamma và tia-X là một yếu tố quan trọng để xác định mức độ nguy hiểm của bức xạ ngoài
Trang 6BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Nơtron cũng có khả năng xuyên qua cao Chúng
truyền năng lượng cho cơ thể khi chúng bị tán xạ trong mô cơ thể Nơtron là một mối nguy hiểm quan trọng của bức xạ ngoài, chúng đòi hỏi sự kiểm soát cẩn thận
Trang 7BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
Bảng 1 Các mối nguy hiểm bức xạ ngoài tương
Trang 8BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC NGUỒN NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Các máy phát tia X là một loại thiết bị phát bức xạ ion hóa
phổ biến Khi chúng vận hành các tia X được tạo ra và thiết
bị là một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài Tuy nhiên khi tắt máy việc sinh các tia X bị dừng lại và mối nguy hiểm bức
xạ chiếu ngoài bị mất đi
• Các hạt bêta, các tia X và tia gamma được phát ra từ các
chất phóng xạ là một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài liên tục Các chất phóng xạ có thể được đặt vào trong các bình chứa hoặc bao xung quanh bằng một vật liệu che chắn sẽ làm giảm mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài tới một mức chấp nhận được
Trang 9BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT MỐI NGUY HIỂM CHIẾU NGOÀI
hiểm của bức xạ chiếu ngoài:
Trang 10BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Kiểm soát thời gian là phương pháp quan trọng nhất để
giảm sự chiếu xạ đối với bức xạ ion hóa Bằng cách giảm thời gian làm việc với (hay bị chiếu xạ bởi) các chất phóng
xạ, liều nhận được có thể được giảm tối thiểu Nói một cách đơn giản là liều bức xạ nhận được khi làm việc trong một vùng có suất liều nhất định phụ thuộc vào thời gian làm việc trong vùng đó
Mối liên hệ này được cho bởi phương trình : D = R x T
trong đó D = Liều nhận được, R = Suất liều, T = Thời gian bị chiếu xạ
Từ đó nếu thời gian bị chiếu xạ đối với một nguồn có suất liều cố định được giảm đi thì liều tổng cộng nhận được cũng được giảm đi
Trang 11BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Ví dụ
Một người bị chiếu xạ nghề nghiệp thường làm việc 3 giờ trên một công đoạn có suất liều là 5 ?Sv h -1 Công đoạn đó được cải tiến sao cho thời gian giảm xuống 1,5 giờ Hỏi sự khác nhau về liều nhận được bởi người công nhân đó là bao nhiêu?
Trả lời
Trước khi thay đổi công đoạn, liều tổng cộng nhận được là:
D = 5 ?Sv h -1 x 3 h = 15 ?Sv Sau khi thay đổi công đoạn, liều tổng cộng nhận được là:
D = 5 ?Sv h -1 x 1,5 h = 7,5 ?Sv
Từ đó sự khác nhau về liều nhận được là:
15 ?Sv – 7,5 ?Sv = 7,5 ?Sv
Trang 12BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Đối với một công việc bức xạ có suất liều cố định:
• Nếu giảm một nửa thời gian chiếu xạ, liều nhận
được được giảm một nửa
• Nếu tăng gấp đôi thời gian chiếu xạ, liều nhận
được được tăng gấp đôi
Điều quan trọng cần nhớ rằng các quy tắc này vừa bảo vệ cho riêng bạn vừa bảo vệ cho người khác
Trang 13BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ trên cũng có thể được sử dụng để đảm bảo các giới hạn liều và kiềm chế liều không vượt quá ở nơi làm việc Kiểm soát suất liều môi trường làm việc của các công nhân nghề nghiệp đảm bảo rằng giới hạn hàng năm hoặc kiềm chế hàng năm không bị vượt quá.
Ví dụ
Nếu một công nhân bức xạ làm việc 40 giờ trong một tuần,
50 tuần trong một năm với các nguồn bức xạ và kiềm chế liều hàng năm là 10 mili sievert, hỏi giá trị cực đại của suất liều hàng giờ được phép là bao nhiêu?
Trang 14BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Trả lời
• Liều cực đại cho phép = 10 000 ?Sv
Thời gian chiếu xạ = 40 x 50 = 2 000 giờ
Ta có :
10 000 ?Sv = R x 2 000 giờ Vậy
Trang 15BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Kiểm soát khoảng cách là một phương pháp hữu hiệu khác để kiềm chế bức xạ chiếu ngoài Nói một cách đơn giản là khoảng cách đến nguồn bức xạ càng lớn thì sự chiếu xạ tổng cộng càng nhỏ
Trang 16BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ giữa suất liều từ một nguồn điểm (một nguồn
mà nó có kích thước nhỏ) và khoảng cách đến nguồn đó được cho bởi phương trình :
Trang 17BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ trong phương trình quy luật nghịch đảo bình phương khoảng cách cũng có thể viết lại thành :
R.d2 = k
do đó R1 d1 2 = R2 d2 2
• R1 = suất liều ở khoảng cách d1 đến nguồn
• R2 = suất liều ở khoảng cách d2 đến nguồn
Trang 18BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Trong bảo vệ an toàn bức xạ, khoảng cách
thường được sử dụng để giảm sự chiếu xạ đối với bức xạ ion hóa, tức là hạn chế lại gần các nguồn hoặc là sử dụng các dụng cụ thao tác dài (như dùng kẹp)
• Nếu chúng ta biết suất liều ở một khoảng cách
nào đó đến nguồn thì có thể tính được khoảng cách tại đó suất liều được xem là chấp nhận được
• Khi khoảng cách đến nguồn tăng gấp đôi suất liều giảm tới một phần tư giá trị ban đầu của nó
Trang 19BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
Trang 20BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Che chắn : Ví dụ ở trên đưa ra một minh họa tốt về cách sử dụng khoảng cách để làm giảm suất liều
nhiên trong nhiều tình huống không thể làm việc với một nguồn nếu đứng cách xa nó hơn một mét Một phương pháp thực tế hơn để giảm sự chiếu xạ trong các tình huống ở nơi làm việc là che chắn nguồn đó Bằng cách sử dụng phương pháp này các suất liều có thể được giảm trong khi vẫn cho phép công việc được thực hiện
Trang 21BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Chiều dày và loại vật liệu che chắn được đòi hỏi phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Loại và năng lượng của bức xạ
Hoạt tính của nguồn (hoặc cường độ bức
xạ từ máy phát)
Suất liều chấp nhận được bên ngoài che chắn
Trang 22BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Trang 23BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Các hạt alpha có quãng chạy ngắn trong không
khí (vài xăng-ti-mét) và dễ dàng bị hấp thụ vì thế chúng không đòi hỏi sự che chắn
• Các hạt bêta năng lượng thấp chẳng hạn như
tri-ti (năng lượng cực đại 0,019 MeV) cũng dễ dàng bị hấp thụ và không đòi hỏi sự che chắn
Trang 24BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Hạt bêta năng lượng cao hơn như P-32 (E max 1,7 MeV) có khả năng đâm xuyên lớn hơn và tương tác với vật liệu che chắn để tạo ra bức xạ hãm Che chắn bêta được xây dựng từ các vật liệu có nguyên tử số thấp (ví dụ perspex) sẽ giảm cường độ của các hạt bêta và giảm việc tạo ra bức xạ hãm Tuy nhiên có thể vẫn cần thiết sử dụng che chắn bổ sung để bảo vệ khỏi bức xạ hãm Trong trường hợp này perspex bọc chì là được khuyến cáo
• Không được đánh giá thấp mối nguy hiểm của nguồn bêta
không che chắn vì chúng có khả năng truyền các liều lớn (đặc biệt đối với các bàn tay và ngón tay) nếu chúng được thao tác trực tiếp Điều này là đặc biệt quan trọng đối với người làm việc với các lọ nhỏ hay xê-ranh chứa các chất phát bêta ở dạng dung dịch
Trang 25BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Các tia X và tia gamma có khả năng đâm xuyên
nhiều hơn so với cả hạt alpha và bêta Che chắn bằng các vật liệu có nguyên tử số cao (như bê tông, chì hay sắt) là cần thiết để làm yếu bức xạ và
để giảm suất liều tới mức chấp nhận được Độ lớn của sự làm yếu phụ thuộc vào vật liệu che chắn,
bề dày của nó và năng lượng của các photon tới
Trang 26BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Che chắn đối với nơtron là phức tạp hơn do dải năng lượng
rộng và các phản ứng khác nhau có thể xảy ra Quá trình che chắn nơtron đầu tiên cần phải làm chậm các nơtron năng lượng cao bằng các tán xạ đàn hồi và sau đó bắt chúng Để hai hành động này xảy ra, một vật liệu che chắn thích hợp phải kết hợp một tổ hợp các vật liệu có hàm lượng hyđrô cao (như nước, parafin, pô-ly-ê-ti-len, bê tông) để làm chậm nơtron cộng với Bo để hấp thụ chúng Parafin Bo là tên của hỗn hợp có thể được dùng để che chắn diện tích nhỏ
• Bo-10 hấp thụ một nơtron, phát ra một hạt alpha và trở
thành hạt nhân Liti-7 Hạt alpha dễ dàng bị hấp thụ vào trong vật liệu xung quanh Phản ứng cũng tạo ra một tia gamma
có năng lượng 0,48 MeV mà nó có thể đòi hỏi một sự che chắn bổ sung
Trang 27BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Vật liệu che chắn được khuyến cáo
bằng chì
nước, parafin-bo
Trang 28BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
Hiển thị các dấu hiệu rõ ràng đối với mỗi vùng được phân loại
Huấn luyện bảo vệ an toàn bức xạ đối với nhân viên bức xạ
Các quy trình làm việc phối hợp sử dụng thời gian, khoảng cách và che chắn
Các nội quy và các điều kiện làm việc (ví dụ yêu cầu mang liều kế có cảnh báo)
Duy trì thống kê nguồn đối với mỗi một vùng
Hệ thống kiểm tra an toàn bức xạ bao gồm đánh giá an toàn các quy trình làm việc, nhà máy và thiết bị
• Sử dụng các mức điều tra đối với kiểm soát liều cá nhân và các kết quả kiểm soát nơi làm việc
Trang 29BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Phân loại các vùng làm việc
•Các vùng làm việc có thể được phân loại theo mức nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài Một hệ thống phân loại mà trong đó các vùng có thể được phân loại thành vùng kiểm soát hay vùng giám sát được khuyến cáo trong Tiêu chuẩn
an toàn quốc tế cơ bản
•Vùng kiểm soát là nơi các biện pháp bảo vệ an toàn riêng và các dự phòng
an toàn được đòi hỏi để kiểm soát sự chiếu xạ thông thường và để ngăn chặn hoặc hạn chế sự chiếu xạ tiềm ẩn
•Vùng giám sát là nơi các điều kiện chiếu xạ nghề nghiệp được duy trì dưới
sự xem xét nhưng không có các biện pháp bảo vệ riêng được đòi hỏi
•Vùng không phân loại là nơi không đòi hỏi có các phương pháp bảo vệ và chiếu xạ nghề nghiệp không cần xem xét
Nói chung việc phân loại các vùng thay đổi phù hợp với sự cần thiết đặc biệt của nơi làm việc và thường dựa trên kinh nghiệm vận hành và đánh giá Một cách phân loại vùng là theo liều hàng năm của người công nhân
Trang 30BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Phân loại các vùng làm việc
Ví dụ về phân loại vùng theo liều hàng năm
Trang 31BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Phân loại các vùng làm việc
Trong thực tế các vùng thường được phân loại theo suất liều đo được ở biên giới các vùng Các giá trị suất liều được xác định bằng cách xem xét liều tiềm năng mà nó chấp nhận như là liều hàng năm cùng với lượng thời gian người công nhân làm việc trong vùng được phân loại (thời gian bận) Phân loại vùng Suất liều trung bình* ?Sv h -1
* Coi yếu tố bận việc là 0,2 - có nghĩa thời gian làm việc 1 năm là
Trang 32BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Một khi các vùng được phân loại ở nơi làm việc, các
được để đảm bảo rằng công nhân và khách tham quan nhận thức được về sự phân loại trong vùng đó và sự phân loại đó có nghĩa gì Thêm vào đó các biên giới đối với mỗi vùng phải được xác định một cách rõ ràng
•Cũng phải lưu ý rằng khi làm việc trong các vùng
được phân loại có suất liều cao thì cần phải áp dụng
quy làm việc quy định hạn chế thời gian làm việc trong vùng đó trên một loại công việc đặc biệt
Trang 33BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Dấu hiệu cảnh báo bức xạ
•Cảm giác con người không có thể cảm nhận được bức
xạ ion hóa nên việc sử dụng các dấu hiệu ở nơi nào tồn tại mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài là rất quan trọng Các dấu hiệu cảnh báo phải được đặt trên bản
cất giữ
•Ký hiệu này có thể được dùng để báo trước các mối
nguy hiểm phóng xạ ở các vùng hoặc trên bản thân các nguồn
Trang 34BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Dấu hiệu cảnh báo bức xạ
Trang 35BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT HÀNH CHÍNh - Các mức điều tra
•Các mức điều tra là các mức được đặt ra trước và khi một giá trị
đo bất kỳ lớn hơn mức đó thì việc điều tra tìm nguyên nhân phải được tiến hành Việc điều tra này phải bao gồm những công việc như kiểm tra cơ sở làm việc, thiết bị và/hoặc nhà máy để nhận biết nguyên nhân Khi nguyên nhân đã được xác lập thì các biện pháp phòng ngừa phải được tiến hành để đảm bảo sự chiếu xạ tiềm năng đó của các công nhân luôn được giữ ở mức thấp nhất đạt được một cách hợp lý Theo cách này sự tiếp xúc đối với các mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài có thể được kiểm soát trên cơ sở thường xuyên
•Trong thực tế các mức điều tra thường được xác định trong khi lập
kế hoạch một chương trình bảo vệ an toàn bức xạ Tuy nhiên chúng phải được thường xuyên xem xét lại để đảm bảo phù hợp với các mức giới hạn và kiềm chế liều và đảm bảo rằng sự chiếu xạ
Trang 36BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT VẬT Lý
•Mặc dù các kiểm soát hành chính tạo ra một cơ sở để bảo
vệ an toàn bức xạ song các kiểm soát này dựa trên sự hiểu biết các thủ tục được viết ra Nếu một người công nhân mới chưa nhận thức được các thủ tục này hoặc các thủ tục này không được tuân theo một cách chính xác vì một lý do nào
đó khi đó có tiềm năng xuất hiện sự chiếu xạ sự cố đối với bức xạ ion hóa Để đảm bảo rằng trường hợp chiếu xạ sự cố như thế là thấp nhất có thể có thì các biện pháp kiểm soát vật lý được sử dụng ở nơi làm việc
