CHƯƠNG 11 AN TOÀN VÀ BẢO VỆ CHỐNG BỨC XẠ

Vào thời đại tiên tiến hiện nay với sự phát triển của các nhà máy điện nguyên tử, các máy gia tốc hạt năng lượng cao và những nguồn đồng vị phóng xạ áp dụng rộng rãi trong y tế, nông ngh

tế 20 năm trước khi con người đã biết về bức xạ tia X thì nó đã được sử dụng trong nghiên cứu theo dạng ống chân không cao uốn khúc

Vào năm 1895 khi Becquerel phát hiện ra hiện tượng phóng xạ và lúc bấy giờ đã đem lại cho con người một nguồn bức xạ ion hóa khác Bằng cách ấy vào năm 1900 lần đầu tiên sự tổn hại về da từ việc chiếu xạ quá liều bởi các chất phóng xạ đã được phát hiện Ta cũng biết rằng nếu bị chiếu bức xạ ion hóa với một liều lượng đủ lớn có thể gây

ra các chứng bệnh như là vô sinh, rụng tóc, thiếu máu và làm giảm số lượng bạch cầu trong cơ thể, và đôi khi dẫn đến tử vong Sự nguy hại do bức xạ tia X gây ra được báo cáo lần đầu tiên ở nước Mỹ vào năm 1904

Một thảm kịch đã chứng minh sự nguy hiểm của bức xạ xảy ra vào những năm của thập niên 1920 khi sản xuất các mặt đồng hồ dạ quang Những công nhân mà đã thực hiện sơn các mặt đồng hồ trên theo quy trình thực hiện thông thường của họ là nhúng chổi quét vào sơn và sau đó quét vào mặt đồng hồ Một lượng nhỏ Radium nằm trong sơn

dạ quang đã đi vào trong cơ thể và lưu trú ở trong xương Nhiều năm sau đó công việc sơn mặt đồng hồ của họ kết thúc, những người công nhân này bắt đầu chết một cách bí hiểm Qua một quá trình điều tra nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự chết của họ là do bị ung thư xương mà hầu hết tất cả trong những công nhân này đều mắc phải Việc dội bom nguyên tử xuống hai thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản đã chứng tỏ sự tàn phá mà bức xạ có thể gây ra cho con người

Vào thời đại tiên tiến hiện nay với sự phát triển của các nhà máy điện nguyên tử, các máy gia tốc hạt năng lượng cao và những nguồn đồng vị phóng xạ áp dụng rộng rãi trong y tế, nông nghiệp và công nghiệp, ta có thể thấy rõ ràng là sự nguy hiểm của phóng

xạ không phải là một vấn đề quan tâm lớn đối với bác sĩ, bác sĩ chụp X quang và các nhân viên làm việc nghiên cứu Phóng xạ đã hủy hoại đời sống của mỗi cá nhân trong dân chúng nói chung Do đó, để nhận được một lợi ích lớn nhất từ các công cụ sử dụng phóng

xạ mới và các nguồn đồng vị phóng xạ thì yêu cầu cần phải hiểu biết thấu đáo về sự nguy

hiểm của bức xạ cùng với việc sử dụng chúng Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp các nhân viên chụp ảnh bức xạ công nghiệp mà được biết đến trong số hầu hết những nhóm người bị chiếu liều cao mà nhóm người đó làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ ion hoá Con người có thể chịu sự chiếu xạ từ các nguồn phát bức xạ khác nhau trong đó bao gồm các bức xạ tia vũ trụ, các đồng vị phóng xạ có trong tự nhiên, phóng xạ sinh ra từ một số quá trình xử lý công nghiệp, quá trình kiểm tra, chẩn đoán và điều trị bệnh bằng các máy phát bức xạ tia X và các nguồn đồng vị phóng xạ Trong công nghiệp như là chụp ảnh bức xạ và đánh dấu đồng vị phóng xạ.v.v… và các ngành công nghiệp hạt nhân Trong chụp ảnh bức xạ thì có các nguồn đồng vị phóng xạ, các loại máy phát bức xạ tia X và các lò phản ứng hạt nhân (khi thực hiện chụp ảnh bức xạ bằng neutron).

Có nhiều định nghĩa và nhiều đơn vị mô tả các đặc trưng về bức xạ khác nhau và việc sử dụng bức xạ như là hoạt độ phóng xạ, roentgen, rad, rem, chu kỳ bán rã.v.v…đã được trình bày và giải thích trong các chương trước Ở đây ta cần phải tổng hợp đầy đủ

và nói rằng roentgen là đơn vị liều chiếu hoặc cường độ bức xạ và đơn vị này được áp dụng đối với bức xạ tia X và tia gamma và sự tương tác giữa chúng với không khí Rad là đơn vị của liều hấp thụ bức xạ Hiệu ứng sinh học thường liên quan đến liều hấp thụ bức

xạ và do đó rad là đơn vị thường được sử dụng nhất khi mô tả lượng bức xạ nhận được bởi cơ thể sống dựa trên thực nghiệm từ động vật, bệnh nhân, công nhân làm việc với phóng xạ hoặc nhân viên chụp ảnh bức xạ Việc sử dụng rad cho phép xác định được độ lớn về năng lượng bức xạ ion hoá của bất kỳ loại bức xạ nào đó được truyền cho bất kỳ vật liệu bia nào, không chỉ riêng cho không khí

Rem (rad equivalent man) - liều tương đương : là đơn vị được sử dụng khi phân tích liều kế cá nhân như là tấm phim đeo để đo bức xạ Rem là đơn vị của liều tương đương hoặc liều chiếu nghề nghiệp Một số loại bức xạ phát ra có độ phá hủy lớn hơn bức xạ tia

X Rem được tính toán dựa trên sự khác nhau về hiệu ứng sinh học

Curie là đơn vị đo hoạt độ phóng xạ liên quan đến ba đơn vị đo phóng xạ trên Nó

là một đơn vị đo cường độ phóng xạ được phát ra bởi chất phóng xạ Electron volt (eV) là đơn vị đo năng lượng của bức xạ tia X hoặc tia gamma

Đối với hầu hết những mục đích đặc biệt khi xem xét các vấn đề bảo vệ chống bức

xạ Đối với bức xạ tia X hoặc tia gamma thì ta có thể lấy roentgen, rad và rem có độ lớn bằng nhau Còn các loại bức xạ khác thì sự suy rộng này là không đúng

Bảng 11.1 dưới đây trình bày các đơn vị thông thường và các đơn vị SI Cũng trong bảng 11.1 giúp cho việc chuyển đổi các đơn vị thông thường thành các đơn vị SI mới

BẢNG 11.1 CÁC ĐƠN VỊ ĐO BỨC XẠ THÔNG THƯỜNG VÀ THEO SI

Bảng 11.2 Chuyển đổi qua lại các đơn vị đo bức xạ khác nhau :

và đối với một số phạm vi chừng mực nào đó, chống lại các tia tử ngoại nhưng đáng tiếc

là cơ thể của con người không có khả năng chống được bức xạ Sự hủy hoại xảy ra mạnh khi chất phóng xạ đi vào trong cơ thể Không thể phát hiện được dấu hiệu và triệu chứng cho đến khi sự hủy hoại kết thúc

Ví dụ : Nếu một người nào đó bị chiếu với một liều bức xạ 1000rem mà không thể tránh được, khi toàn thân bị chiếu thì nhiệt lượng tạo ra trong cơ thể sẽ là 0.0022 calorie/g của mô tê bào Cơ thể của người đó sẽ phát ra một nhiệt độ tăng lên khoảng 0.0020C Quá trình này không thể nhận biết được bởi các giác quan của con người

Những hiệu ứng của bức xạ

Nhìn chung hậu quả của quá trình chiếu bức xạ ion hoá được bắt đầu bởi sự hủy hoại tế bào mà tế bào là một khối cơ bản của bất kỳ cơ quan nào của cơ thể sống Có hai loại hiệu ứng bức xạ được gọi là hiệu ứng sinh học và hiệu ứng di truyền và những hiệu ứng này sẽ được trình bày chi tiết một cách riêng biệt dưới đây :

11.1.1.1 Hiệu ứng sinh học :

Hiệu ứng sinh học không thể hiểu được hoàn toàn mà khi không có một số khái niệm về các yếu tố bên cạnh liều hấp thụ thực tế kết hợp với việc tạo ra các phản ứng cuối cùng

Yếu tố đầu tiên trong những yếu tố này là suất liều chiếu mà tại đó liều được phân phối Mô tế bào sống của cơ thể thường bắt đầu thực hiện quá trình sửa chữa ngay khi xuất hiện một số mức độ hủy hoại bằng cách nào đó ghi nhận được hàng ngày Khi cơ thể

có thể chống chịu được sự hủy hoại thì sẽ không nhận thấy được sự hủy hoại hoặc sự thay đổi nào xuất hiện trong mỗi cá nhân bị chiếu xạ Tuy nhiên, cùng một cường độ bức

xạ mà toàn bộ nhận được trong một lần chiếu sẽ tạo ra một phản ứng rất mạnh Vì vậy,

suất liều chiếu là yếu tố đầu tiên cần phải được xem xét kỹ khi đánh giá các hiệu ứng của phóng xạ

Yếu tố thứ hai là phạm vi hoặc phần nào đó của cơ thể bị chiếu xạ Ta đã biết rằng chắc chắn tế bào sống nhạy với bức xạ hơn những thành phần khác Vì thế, tất cả các hiệu ứng của bức xạ phụ thuộc vào phạm vi và phần nào đó của cơ thể bị chiếu xạ Nhìn chung, các tế bào nhạy với bức xạ là thuộc các hoạt động phân chia đó và không phân biệt được Những tế bào này gồm có các tế bào bạch cầu được hình thành trong các mô của gan, bạch huyết trong các khối u, tủy xương.v.v…Các tế bào tuyến sinh dục, da và các hệ tiêu hoá; các tế bào hấp thụ oxy hít vào từ không khí và giải phóng khí CO2 ra ngoài không khí Những vùng nhạy với phóng xạ ít hơn là các tế bào của tim, thận và các

tế bào mạch máu và các tế bào cung cấp những enzymes quan trọng cho khả năng tiêu hoá còn các tế bào cơ và dây thần kinh hầu như có khả năng đề kháng được bức xạ

Mặc dù các mô tế bào nhạy với bức xạ bị hủy hoại ở những mức liều chiếu trung bình (10 đến vài trăm roentgen đối với bức xạ tia gamma), bản chất tái tạo rất nhanh của chúng cho phép các tế bào còn sống sót phân chia và phục hồi trở lại các cơ quan và tái tạo lại toàn bộ chức năng trong vòng một tháng Tuy nhiên, khi mô tế bào của cơ bắp hoặc tế bào thần kinh mà bị chiếu xạ do sự thiếu tập trung hoặc cẩu thả thì qua một liều chiếu cao (vài ngàn roentgen) sẽ gây ra sự tàn tật vĩnh viễn khi đó các tế bào trở nên sai khác hoàn toàn và không thể thay thế được

Phần cơ thể bị chiếu xạ liên quan đến toàn thân hoặc là một phần nào đó của cơ thể

bị chiếu xạ Việc chiếu xạ vào một phần nào đó của cơ thể sẽ thường xuyên gây ra các hiệu ứng nhẹ lên toàn thân ngoại trừ trong các trường hợp mà trong đó các cơ quan của

cơ thể sống bị ảnh hưởng bởi bức xạ như là tim, phổi và não mà có thể dẫn đến tử vong Đối với việc chiếu xạ cục bộ thì có thể để lại các vết sẹo vĩnh viễn Nhưng cùng với một liều chiếu hoặc ngay cả thấp hơn nếu cho chiếu đều trên toàn thân đặc biệt là ở phía trên bụng sẽ gây ra các phản ứng nguy hiểm và bệnh tật kéo dài Điều này có thể quy cho thực tế hầu hết các cơ quan của cơ thể sống đều có vị trí ở phía trên bụng

Yếu tố quan trọng thứ ba là tuổi của những cá nhân chịu ảnh hưởng của phóng xạ Theo quy luật tự nhiên thì con người lớn lên trong một giai đoạn tế bào phát triển nhanh

và hầu hết các tế bào trong cơ thể trải qua quá trình phân chia và vì vậy chúng nhạy với bức xạ Vì vậy, với một liều chiếu như nhau thì mức độ nguy hiểm đối với những người nhỏ tuổi sẽ cao hơn so với những người đã trưởng thành

Như một sự chỉ dẫn gần đúng đó là những người dưới 18 tuổi không nên tiếp xúc với bức xạ nghĩa là những người dưới 18 tuổi được quy định phải có liều hấp thụ bức xạ

ở mức zero

Hiệu ứng sinh học có thể là hiệu ứng tức thời hay hiệu ứng muộn Dưới đây trình bày một cách tóm tắt những hiệu ứng tức thời khi toàn thân bị chiếu xạ ở những dải các liều chiếu khác nhau

0 – 0,25 Sv : Không biểu lộ sự tác hại và không gây ra những ảnh hưởng cho cơ thể Đối

với liều chiếu bức xạ lên toàn bộ cơ thể vượt quá 0,15 Sv sẽ làm tăng tần

số của nhiễm sắc thể được quan sát ở ngoại biên của bạch cầu

0,5 – 1 Sv : Có một vài thay đổi thành phần trong máu chẳng hạn như sự suy giảm bạch

cầu neutrophils cùng với sự hồi phục muộn Hiệu ứng muộn có thể tồn tại trong một thời gian ngắn nhưng không gây ra triệu chứng nào cho cơ thể

1 – 2 Sv : Mức độ nhẹ của ARS (triệu chứng bức xạ cấp tính) Gây ra buồn nôn, mệt mỏi,

chóng mặt (choáng váng) 10 – 50% trường hợp người bị chiếu xạ nôn mửa trong vòng 24 giờ và nó sẽ xuất hiện 2 giờ sau khi bị chiếu hoặc trễ hơn Thời gian ủ bệnh khoảng 3 – 4 tuần Sau thời gian này, triệu chứng lâm sàng

xuất hiện dưới nhiều hình thức nhưng không gây ra sự ốm yếu tàn tật

2 – 4 Sv: Mức độ vừa phải của ARS (triệu chứng bức xạ cấp tính) Gây ra buồn nôn, mệt

mỏi, chóng mặt (choáng váng), ăn mất ngon 70 – 90% người bị chiếu xạ nôn mữa trong vòng 2 giờ Chu kỳ sau đó 2 – 3 tuần mà ở đây nạn nhân có vẽ như

đỡ hơn và bình phục trở lại Chu kỳ nguy kịch tiếp theo là cùng với sự rụng tóc và lông là ăn không ngon, thường là rất yếu kèm theo sốt, chứng viêm miệng và viêm họng, bệnh tiêu chảy, chảy máu mũi Khả năng chết do sự lây nhiễm độc có thể xảy ra trong khoảng 0 – 50% các cá nhân bị chiếu nếu trong vòng 2 tháng không được điều trị thích hợp với các loại thuốc kháng sinh và thay thế các chất dịch trong cơ thể

4 – 6 Sv: Mức độ cao của ARS (triệu chứng bức xạ cấp tính) Gây ra buồn nôn, sức khoẻ

yếu, ăn mất ngon, nôn mữa trong vòng 1 giờ với 100% những người rơi vào trường hợp này Khoảng ít hơn 10% số người bị chiếu bị tiêu chảy nhẹ và sau

đó 3 – 8 giờ thì toàn bộ số người bị chiếu xạ đều bị tiêu chảy 50% số người

bị chiếu bị nhức đầu trong vòng 4 đến 24 giờ 80% trường hợp bị sốt trong vòng 1 đến 2 giờ Số lượng bạch cầu bị giảm xuống khoảng 500 trong ngày thứ hai đến ngày thứ ba Chu kỳ sau cùng 1 đến 2 tuần tiếp theo bệnh tình diển biến trầm trọng, sốt, lây nhiễm (viêm phổi), 50 đến 80% bệnh nhân bị chết trong vòng 2 tháng

> 8 Sv Mức độ gây chết người của ARS (triệu chứng bức xạ cấp tính) Gây ra buồn

nôn dữ dội, mệt mỏi, và nôn mữa trong vòng 10 phút tiếp theo là sốt và bị tiêu chảy mà không cần quá trình chuyển tiếp Tỷ lệ sống sót rất ít và trong vòng 2 tuần thì 90 đến 100% những cá thể bị chiếu sẽ chết Đối với tất cả những người nhận một liều chiếu > 15 Sv các đặc điểm của hệ thống dây thần kinh trung ương sẽ bị hủy diệt bởi các cơ bị sự co dãn, không chủ động được theo sau đó là sự hôn mê Trong vòng hai ngày sẽ chết do máu không thể truyền lên não được và tim có thể bị vỡ

Việc bức xạ ion hoá chiếu vào cơ thể có thể không gây ra hậu quả tức thời nhưng một số hiệu ứng muộn có thể xuất hiện sau một khoảng thời gian dài sau khi bị chiếu xạ Những hiệu ứng này được gọi là những hiệu ứng sinh học muộn và được trình bày sau đây:

i Gây ra vết sẹo cục bộ hoặc phá hủy lớp da bên dưới Có thể là bị lở loét hoặc

bị ung thư

ii Gây ra đục thủy tinh thể của mắt

iii Gây ra ung thư xương do mô xương bị chiếu xạ

iv Gây ra ung thư phổi.

v Gây ra bệnh thiếu máu do bức xạ phá hủy tủy xương

vi Gây ra bệnh bạch cầu, tạo ra các khối u

Làm giảm tuổi thọ và già sớm

11.2.1.2 Hiệu ứng di truyền :

Trong thực tế con cái thừa hưởng được những đặc tính di truyền từ cha mẹ như là diện mạo, sức mạnh, sức đề kháng bệnh tật, tính khí.v.v…Lý do giữa cha mẹ và con cái

có sự giống nhau đó là trong quá trình tạo ra một thành viên mới trong dòng họ, mỗi cha

mẹ cung cấp cho thành viên mới được thêm vào trong gia đình một bộ nhiễm sắc thể Kết quả sẽ tạo ra sự kết hợp giữa hai nhiễm sắc thể được cung cấp bởi cha và mẹ Những bộ phận các nhiễm sắc thể là bộ phận kiểm soát được quá trình phát triển của một dòng họ Chúng được gọi là “gen”

Gen có chứa trong các tế bào tinh dịch và tế bào trứng của những cha mẹ tạo ra chúng Bức xạ có thể làm hủy hoại hoặc phá hủy những gen này Đây là một dạng hiệu ứng quan trọng kéo dài của liều chiếu bức xạ ở mức thấp Khi có sự xuất hiện một quá trình thay đổi trong gen của một thành viên mới trong dòng họ thì sự thay đổi di truyền này là cố định và được truyền cho thế hệ kế tiếp ngay như những người mắt xanh có khuynh hướng truyền cho thế hệ con cái của họ có mắt xanh

Một điểm quan trọng cần phải thường xuyên ghi nhớ đó là những hiệu ứng di truyền chỉ có ý nghĩa nếu tuyến sinh dục bị chiếu với một liều chiếu xạ do các tế bào tinh dịch và trứng nằm trong tuyến sinh dục

Do đó, một trong những cách để hạn chế bức xạ tạo ra các hiệu ứng di truyền trong dân chúng là hạn chế liều chiếu xạ lên tuyến sinh dục càng ít người trong dân chúng càng tốt và nếu một ít người này vượt quá tuổi sinh sản thì không có hiệu ứng di truyền nào xuất hiện

11.1.2 Quá trình chiếu xạ :

(i) Chiếu xạ ngoài và chiếu xạ trong :

Khi cơ thể con người chịu sự chiếu xạ từ những nguồn phóng xạ nằm bên ngoài cơ thể thì quá trình chiếu xạ được gọi là “chiếu xạ ngoài” Ngược lại, khi cơ thể con người chịu sự chiếu xạ từ những nguồn phóng xạ nằm bên trong cơ thể thì quá trình chiếu xạ được gọi là “chiếu xạ trong” Chụp ảnh bức xạ trong công nghiệp ít khi gặp phải chiếu xạ trong vì chỉ có sử dụng chiếu xạ ngoài nên ở đây ta chỉ quan tâm đến chiếu xạ ngoài.(ii) Chiếu xạ tức thời và chiếu xạ thường xuyên :

Nếu cơ thể con người bị chiếu xạ đến những mức phóng xạ cao trong một khoảng thời gian ngắn thì quá trình chiếu xạ này được gọi là “chiếu xạ tức thời” Mặt khác, nếu

cơ thể con người bị chiếu xạ đến những mức phóng xạ thấp trong một khoảng thời gian dài được gọi là “chiếu xạ thường xuyên” Liều bức xạ tương đương 1 Sv nhận được trong một giờ là một ví dụ cho “chiếu xạ tức thời” và cùng một liều bức xạ tương đương đó nhận được trong khoảng thời gian ba mươi năm là một ví dụ cho “chiếu xạ thường xuyên”

Ta cần phải nhớ rằng liều chiếu tức thời là nguy hiểm hơn so với một liều chiếu

“chiếu xạ thường xuyên” tương đương với liều chiếu tức thời

(iii) Chiếu xạ tự nhiên :

Con người luôn bị chiếu xạ từ các nguồn phóng xạ tự nhiên Những nguồn phóng

xạ tự nhiên này gồm có bức xạ vũ trụ, K – 40, U – 238 và Th – 232 phân rã theo dạng chuỗi và C – 14, H – 3 và các hạt nhân phóng xạ khác nằm trong quá trình kết hợp thấp Liều chiếu tổng cộng lên cơ thể con người do những nguồn phóng xạ tự nhiên này thay đổi theo địa lý Trung bình thì một người phải chịu một liều tương đương là 100mrem trên một năm do những nguồn phóng xạ này phát ra

Trong những vùng mà trong đó có sự hiện diện của những chất lắng phóng xạ thì liều chiếu do các nguồn phóng xạ tự nhiên phát ra lên cao đến 8 – 9mSv/năm (vùng Monazite của Ấn Độ) Bất kỳ liều chiếu nào phát ra từ điều kiện môi trường đều làm cho con người có thể có nguy cơ gặp phải một hiệu ứng rủi ro Vì vậy, bất kỳ liều chiếu nào vượt quá liều chiếu bức xạ tự nhiên đều không thể xem là an toàn theo sự phán đoán chắc chắn

(iv) Chiếu xạ trong y học :

Tuổi hiện tại của con người bị chiếu trong quá trình kiểm tra chẩn đoán y khoa

Bức xạ tia X kiểm tra lồng ngực trong điều kiện tốt nhất

Bức xạ tia X kiểm tra lồng ngực ở mức trung bình

30 – 70Sv

11.2 SUẤT LIỀU GIỚI HẠN CHO PHÉP.

(1) Đối với những nhân viên làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ :

Theo bảng phụ lục II của IAEA về an toàn bức xạ phát hành số.115, thì những tiêu chuẩn và liều giới hạn sau được cho phép :

II – 5 : Liều chiếu nghề nghiệp cho bất cứ người nào làm việc trong các ngành liên quan

đến bức xạ không được vượt quá :

(a) Liều hiệu dụng 20 mSv trong một năm và lấy trung bình liên tục trong năm năm

(b) Liều hiệu dụng 50 mSv chỉ cho phép trong một năm đơn lẻ bất kỳ

(c) Liều tương đương đối với thủy tinh thể của mắt 150 mSv trên một năm.(d) Liều tương đương đối với các cẳng chân và tay hoặc da 500 mSv trên một năm

II – 6 : Đối với những người mới vào nghề có tuổi từ 16 đến 18 nếu được huấn luyện để

làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ và đối với những sinh viên có tuổi từ 16 đến 18 nếu cần phải sử dụng các nguồn bức xạ trong khoá học để phục

vụ cho các công việc nghiên cứu, thì liều chiếu nghề nghiệp cho phép không vượt quá

(a) Liều hiệu dụng 6 mSv trong một năm

(b) Liều tương đương đối với thủy tinh thể của mắt 50 mSv trong một năm

(c) Liều tương đương đối với các cẳng tay và chân hoặc da là 150 mSv trong một năm

II –7 : Đối với trong những tình huống đặc biệt, những yêu cầu thay đổi tạm thời liều

chiếu giới hạn được chấp nhận theo đúng với phụ lục I :

(a) Liều chiếu trung bình trong một thời gian được đề cập trong đoạn II – 5(a) có thể được ngoại suy đến 10 năm liên tiếp khi được qui định và điều chỉnh bởi những người có thẩm quyền, và liều hiệu dụng đối với bất kỳ người nào làm việc với bức xạ không được vượt quá 20 mSv trong một năm và được tính trung bình trong 10 năm và không vượt quá 50 mSv trong bất kỳ một năm nào, những tình huống này phải được xem xét khi liều tích lũy của bất kỳ nhân viên nào làm việc với bức xạ đạt đến 100 mSv trong thời kể trên

(b) Liều giới hạn thay đổi tạm thời phải được quy định riêng bởi các nhà điều chỉnh có thẩm quyền nhưng phải không vượt quá 50 mSv trong bất kỳ một năm nào và thời gian thay đổi tạm thời phải không vượt quá 5 năm

Liều chiếu nghề nghiệp toàn thân trong 40 năm làm việc của một cá nhân là 1 Sv Liều tích lũy tối đa đối với nhân viên làm việc với bức xạ có N tuổi được cho bởi công thức (N – 18) x 20 mSv Điều này có nghĩa là không một người nào dưới 18 tuổi có thể làm các công việc liên quan đến bức xạ

Những nhân viên làm việc với bức xạ như những nhân viên chụp ảnh bức xạ tuỳ thuộc vào bức xạ ion hoá trong quá trình thực hiện công việc Lượng bức xạ nhận được phụ thuộc vào những thông số và những điều kiện khác nhau như thời gian, khoảng cách, điều kiện che chắn và quy trình làm việc

Vì thế để đảm bảo an toàn cho người chụp ảnh bức xạ thì điều quan trọng là những người giám sát hoặc những sĩ quan an toàn và bảo vệ chống bức xạ phải liên tục theo dõi

và ghi nhận lượng bức xạ mà mỗi nhân viên chụp ảnh bức xạ nhận được Những hoạt động như vậy được gọi là giám sát nhân viên

Thông thường, mục đích chính trong việc giám sát nhân viên là để tin chắc rằng không ai trong họ nhận một liều chiếu vượt quá liều giới hạn cho phép, để liều chiếu giới hạn cho phép được phân chia cho mỗi nhân viên chụp ảnh bức xạ, nhằm giúp cho các nhân viên y tế thực hiện phân tích trong trường hợp chiếu bất ngờ, để cung cấp những thông tin về công việc thực hiện và liều tích luỹ của nhân viên

Một cách giám sát khác là giám sát theo vùng tức là giám sát môi trường xung quanh Điều này bao gồm kiểm tra thiết bị chứa các nguồn bức xạ và sửa đổi các quy trình chiếu Những thiết bị giám sát bao gồm các liều kế phim đeo, máy đo liều bỏ túi, các liều kế nhiệt phát quang (TLD), còn giám sát theo vùng thì vùng cần giám sát được

đo bằng máy đo liều

(2) Đối với những người không làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ : Đối với những người và những thành viên không làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ bị chiếu bằng một liều chiếu ngoài Liều giới hạn cho phép được đề cập

ở trên nên cố gắng giảm đến mức thấp nhất nếu có thể

Tiêu chuẩn và liều chiếu giới hạn ở mức cho phép được đưa ra trong phụ lục II của IAEA về an toàn bức xạ phát hành số.15 để phân loại nhân viên được cho dưới đây :

II – 8 : Liều chiếu trung bình của dân cư phải không được vượt quá những giới hạn sau

đây :

(a) Liều hiệu dụng là 1 mSv trong một năm

(b) Trong những tình huống đặc biệt, một liều hiệu dụng 5 mSv trong một năm được chấp nhận nhưng liều chiếu trung bình trong 5 năm phải không được vượt quá 1 mSv trong một năm

(c) Liều tương đương của thủy tinh thể của mắt là 15 mSV trong một năm

(d) Liều tương đương của da là 50 mSv trong một năm

11.3 ĐO VÀ KIỂM SOÁT BỨC XẠ :

Những nhân viên làm việc liên quan đến bức xạ như là những nhân viên chụp ảnh bức xạ phải chịu bức xạ ion hoá trong khi họ thực hiện công việc của họ

Độ lớn của liều bức xạ nhận được phụ thuộc vào những thông số và những điều kiện khác nhau như là thời gian, khoảng cách, việc che chắn và quy trình làm việc

Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho những nhân viên chụp ảnh bức xạ thì điều quan trọng là đối với những nhân viên chịu liều bức xạ ở mức cao hơn là cần phải sử dụng một thiết bị theo dõi liên tục và ghi nhận cường độ bức xạ mà mỗi nhân viên chụp ảnh thực hiện công việc nhận được Thiết bị đó được gọi là liều kế cá nhân

Nhìn chung, mục đích chính của liều kế cá nhân là để đảm bảo rằng nhân viên chụp ảnh bức xạ làm việc trong khu vực phóng xạ có liều chiếu bức xạ không vượt quá liều giới hạn cho phép cực đại, để giới hạn liều chiếu cho mỗi nhân viên chụp ảnh bức xạ và giúp cho các chuyên gia y tế trong việc thực hiện phân tích trong trường hợp bất ngờ bị chiếu xạ quá liều và để cung cấp thông tin về quá trình thực hiện công việc và liều tích lũy của mỗi cá nhân

Một dạng khác của việc kiểm soát bức xạ là kiểm soát theo vùng mà trong đó cần phải kiểm soát được bức xạ của môi trường xung quanh những nhân viên đang làm việc Điều này kể cả việc kiểm tra thiết bị sử dụng đồng vị phóng xạ, lập hàng rào ngăn cản trong vùng chiếu xạ và thực hiện đúng những quy trình chiếu xạ

Những dụng cụ liều kế cá nhân bao gồm liều kế phim đeo, các loại máy đo liều bỏ túi và liều kế nhiệt phát quang (LTD) Những loại liều kế này được trình bày sau đây :

11.3.1 Liều kế phim đeo (Film badge dosimeter)

Liều kế này phát hiện được bức xạ tia X rất nhanh trong đó phim chụp ảnh bức xạ

bị chiếu bởi bức xạ tia X sẽ làm cho phim bị đen sau khi được xử lý

Bức xạ gamma cũng có một tác động tương tự như bức xạ tia X lên phim chụp ảnh bức xạ Tính chất này của bức xạ tia X và tia gamma là tạo ra một độ đen nào đó trên phim được sử dụng để đo liều bức xạ tia X và tia gamma

Nguyên lý ghi nhận liều bức xạ là rất đơn giản Độ đen ghi nhận được trên phim phụ thuộc vào liều bức xạ mà một người nào đó đã nhận Liều bức xạ nhận được cao hơn

sẽ làm cho phim trở nên đen hơn Bằng cách đo độ đen trên phim thì có thể đánh giá được liều bức xạ mà người đó đã nhận Liều kế sử dụng theo nguyên lý này được gọi là liều kế phim Một tấm phim được dùng để đo liều tổng cộng mà một người nào đó đã nhận trong suốt khoảng thời gian làm việc

Ưu điểm chính của liều kế phim là không những cho kết quả ghi nhận lâu bền liều lượng bức xạ mà người mang nó đã nhận mà còn có thể kiểm chứng và xác minh lại ở bất

kỳ thời điểm nào sau đó Phim chụp ảnh bức xạ được bọc trong một vỏ bọc bằng giấy để bảo vệ cho chúng không bị ảnh hưởng bởi sự tác động của ánh sáng bình thường Phim thường được bọc trong một hộp đựng phim được gắn vào dây thắt lưng hoặc túi trước của

áo sơ mi của nhân viên chụp ảnh bức xạ đang mặc

Một phim thường được sử dụng trong khoảng thời gian là bốn tuần và sau đó phải được thay bằng một tấm phim mới Phim đã được dùng cần phải đưa đi xử lý tráng rửa và đánh giá liều của mỗi cá nhân nhận được

Liều kế phim thường chứa nhiều hơn một phim Một số trong những vật liệu này là

để thêm vào quá trình đo bằng cách kích hoạt lá kim loại và nhiệt phát quang nhưng có những miếng kim loại nhỏ (đồng, chì) che lên một phần của phim Những miếng kim loại này được gọi là những bộ lọc

Ta biết rằng liều tương đương 1rem của bức xạ tia X chiếu lên phim sẽ làm cho phim đen hơn so với khi phim được chiếu bởi bức xạ gamma cứng có liều tương đương là 1rem và bức xạ tia X có năng lượng thấp sẽ làm cho phim đen hơn so với bức xạ tia X có năng lượng cao Việc sử dụng kết hợp những bộ lọc bằng kim loại có bề dày khác nhau

để hiệu chỉnh cho sự đáp ứng không tuyến tính của phim như đã được trình bày ở trên Một người mang liều kế phim nhận được liều bức xạ tia X và tia gamma được đánh giá từ độ đen ghi nhận được trên phim nằm ở bên dưới những bộ lọc Một phần của phim không bị các bộ lọc che chắn Cửa sổ mở này giúp để phát hiện cho những người mang liều kế phim có bị chiếu bởi bức xạ beta hay không, các bộ lọc sẽ hấp thụ hoàn toàn bức

xạ beta Từ độ đen của phần phim không được che chắn cùng với độ đen ghi nhận được của phần phim bên dưới các bộ lọc kim loại cho phép ta có thể đánh giá được liều bức xạ beta mà người mang liều kế phim đã nhận

Phim dùng để đo liều cho mỗi nhân viên làm việc với bức xạ phải là một bộ phim chuẩn đã được chiếu với một dải cường độ bức xạ đã được biết trước và được xử lý tráng rửa dưới những điều kiện như nhau và độ đen của chúng đo được nhờ một máy đo độ đen Nhờ những phim chuẩn này ta có thể vẽ được một đường cong chuẩn giữa độ đen và liều bức xạ nhận được mà đường cong này được đưa vào sử dụng để đánh giá liều nhận được của mỗi cá nhân Việc đánh giá liều nhận được của mỗi cá nhân phụ thuộc vào những điều kiện xử lý tráng rửa phim vì vậy việc xử lý tráng rửa phim cần phải được kiểm soát một cách nghiêm ngặt và bộ phim đưa vào sử dụng phải có cùng một loại lớp nhũ tương

Liều kế phim cho phép đo được một dải liều rộng từ 0.2mSv đến 0.2Sv Hình 11.1 biểu diễn một liều kế phim điển hình

Hình 11.1 Một loại liều kế phim đeo điển hình.

11.3.2 Máy đo liều bỏ túi (Pocket dosimeters) :

Liều kế cá nhân sử dụng dựa vào nguyên lý của quá trình ion hoá được tạo ra bởi bức xạ là một thiết bị chỉ thị liều bức xạ nhận được có thể là một dụng cụ sử dụng hoàn toàn bằng phương pháp tĩnh điện hoặc một buồng ion hoá đơn giản Một trong hai dụng

cụ này có kích thước khoảng bằng một cây bút máy Một là loại đọc liều bức xạ nhận được một cách trực tiếp và loại kia đọc liều bức xạ nhờ một máy đọc liều bức xạ với một

bộ nạp điện chuyên dùng Cả hai loại máy đo liều này được trình bày tóm tắt dưới đây :Một loại máy đo liều khác được gọi là máy đo liều bỏ túi dùng dụng cụ đo tĩnh điện bằng sợi thạch anh dựa trên nguyên lý làm việc của dụng cụ đo tĩnh điện bằng vàng lá Khi dụng cụ đo tĩnh điện được nạp điện vào hai điện cực (những lá vàng) nằm ở vị trí xa nhất Khi có sự phóng điện xuất hiện sẽ làm cho hai điện cực tiến lại gần nhau Trong máy đo liều này một điện cực được đặt cố định còn điện cực kia có thể di chuyển được

4 6 2

Một kính hiển vi nhỏ gồm hai thấu kính là một bộ phận của máy đo liều này sẽ giúp cho việc xem xét điện cực dây thạch anh di động Đầu tiên một bộ pin nạp điện riêng biệt được đặt vào để nạp điện vào hệ thống Trong quá trình này thì dây thạch anh nằm ở tại

vị trí zero của thang đo được chuẩn theo đơn vị là mrem Những ion (được tạo ra bởi bức xạ) tập trung theo một thể tích sẽ làm giảm điện tích toàn phần trong hệ thống, như vậy sẽ làm thay đổi vị trí của sợi dây thạch anh trên thang đo Đèn dùng để xem xét sợi dây thạch anh qua kính hiển vi qua một cửa sổ nằm trên một đầu của máy đo liều Máy đo liều này có thể đọc trực tiếp liều bức xạ nhận được nhờ một thị kính được đặt cố định bên trong thiết bị Khi đèn chiếu ánh sáng vào cửa sổ của máy đo liều cho ta nhìn thấy được thang đo và đọc được liều bức xạ nhận được qua thị kính Máy đo liều này có thang đo từ

0 đến 200mrem và nó có thể sử dụng được hết lần này đến lần khác sau khi nạp điện lại Những thang đo khác có thể đo được trong dải liều bức xạ từ 0 đến 500mrem, 0 đến 5rem, 0 đến 50rem Ưu điểm của các máy đo liều bỏ túi (máy đo liều bằng sợi thạch anh)

đó là liều bức xạ mà chúng ghi nhận được có thể đọc một cách trực tiếp ở tại bất kỳ thời điểm nào và được đặt trong quá trình làm việc Hình 11.2 biểu diễn một máy đo liều bỏ túi

Hình 11.2 Hình vẽ cấu trúc bên trong của một máy đo liều bỏ túi.

11.3.3 Liều kế nhiệt phát quang (Thermoluminescent dosimeter) :

Đây là một loại thiết bị đo liều bức xạ tương đối mới Nguyên lý ghi nhận liều bức

xạ của thiết bị này là được thể hiện như tên gọi của nó “themo” nghĩa là “nhiệt” và

“luminescent” nghĩa là “sự phát sáng” Những vật liệu nhất định nào đó khi bị chiếu xạ phải chịu những thay đổi về cấu trúc bên trong nhưng không đáng kể Những thay đổi này không hiện rõ và mắt thường không thể nhì thấy được; nhưng nếu vật liệu bị chiếu xạ sau đó được kích thích bằng nhiệt thì nó sẽ phát ra ánh sáng huỳnh quang Nếu nó nhận được một liều bức xạ cao hơn sau khi kích thích bằng nhiệt thì nó sẽ phát ra ánh sáng huỳnh quang mạnh hơn Kích thước của ánh sáng huỳnh quang có thể đo được bằng cách

sử dụng một detector có bộ khuếch đại ánh sáng (bộ nhân quang điện) và như vậy ta có

Bút đo liều

200 150 100 50 0

mR

Dụng cụ đo tĩnh điện sợi thạch anh Thang đo trong suốt

thể đánh giá được liều bức xạ mà vật liệu nhiệt phát quang nhận được LiF và CaF là hai trong số những chất rất hữu hiệu nhưng trong liều kế nhiệt phát quang thì thường sử dụng chất LiF Liều kế này có thể đo liều bức xạ trong một dải rộng từ một vài mrem cho đến vài ngàn rem và là rất hữu dụng trong quá trình đo liều bức xạ tia X, bức xạ gamma và bức xạ beta Liều kế này được sử dụng như là một liều kế cá nhân Liều kế này đo được liều bức xạ tổng cộng của một người nào đó nhận được trong khoảng thời gian mà người

đó đeo liều kế này

11.3.4 Kiểm soát bức xạ trong vùng chiếu xạ :

Việc kiểm soát bức xạ trong vùng chiếu xạ được thực hiện nhờ các máy đo liều đó

là buồng ion hoá hoặc ống đếm Geiger – Muller Những thiết bị này đã được trình bày trong phần 2.5

11.3.5 Những yếu tố gây ảnh hưởng đến liều chiếu xạ :

Những yếu tố làm ảnh hưởng đến liều bức xạ phát ra từ một nguồn phóng xạ ở tại một vị trí đó là : khoảng cách, thời gian và quá trình che chắn

11.3.5.1 Khoảng cách :

Cường độ bức xạ (và suất liều bức xạ) của một nguồn đồng vị phóng xạ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tính từ tâm hiệu dụng của nguồn Điều được trình bày ở trên được gọi là định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách mà đã được trình bày trong phần 2.1.6 Theo cách này thì mức độ nguy hiểm của bức xạ (suất liều bức xạ) giảm xuống rất nhanh khi ta di chuyển ra càng xa nguồn phóng xạ Ví dụ như suất liều phát ra bởi một nguồn phóng xạ ở khoảng cách 10 mét tính từ tâm nguồn chỉ bằng 1/100 suất liều cũng của nguồn đó phát ra ở tại khoảng cách là 1 mét tính từ tâm nguồn Đây là cách thực hiện đơn giản nhất để cho một nhân viên làm việc với các nguồn chiếu xạ ngoài có thể làm giảm được liều bức xạ mà người đó phải nhận Trong thực tế còn có những nguồn đồng vị phóng xạ vận hành bằng tay thì để làm tăng khoảng cách lên thì ta

có thể sử dụng những cái kẹp dài hoặc thiết bị được vận hành từ xa Đối với trong chụp ảnh bức xạ bằng máy phát tia X thì cần phải sử dụng những sợi dây cáp đủ dài nối bảng điều khiển với máy phát bức xạ tia X Khoảng cách giữa những nhân viên điều khiển và

vị trí của nguồn phóng xạ khi thực hiện chụp ảnh bằng bức xạ gamma cần phải thích hợp Khoảng cách thích hợp này được xác định dựa trên quan điểm liều cực đại cho phép

11.3.5.2 Thời gian :

Ta thấy rằng nếu thời gian chiếu giảm xuống thì liều bức xạ cũng sẽ giảm theo cùng một hệ số Ví dụ như nếu suất liều ở tại vị trí làm việc là 500mrem/giờ, sau đó giảm thời gian làm việc từ 1 giờ xuống còn 30 phút thì liều nhận được sẽ bằng một nửa liều bức xạ này (nghĩa là liều bức xạ người đó làm việc trong một giờ nhận được 500mrem còn nếu người đó làm việc trong khoảng 30 phút thì sẽ nhận được một liều chỉ còn là 250mrem) Việc làm giảm liều bức xạ này có thể thực hiện được bằng cách lập ra một kế hoạch làm việc thích hợp và phân bố công việc thích hợp cho những nhân viên làm việc Cách tốt nhất để giảm số giờ làm việc cho một công việc nào đó là phải sắp đặt công việc trước một cách cẩn thận, đảm bảo chắc chắn rằng tất cả những nhiệm vụ được yêu cầu là nắm được và sau đó thực hiện công việc một cách nhanh chóng Trong những trường hợp mà trong đó có những mức phóng xạ cao thì cách hữu dụng là nếu công việc có thể thực tập

trên mô hình trong một khu vực không có sự hiện diện của bức xạ liều cao và sau đó thực hiện công việc trở lại dựa trên nền tảng đã thực tập ở trong vùng có những mức phóng xạ liều cao đó.

11.3.5.3 Quá trình che chắn :

Nếu hai yếu tố khoảng cách và thời gian không thể làm giảm suất liều bức xạ xuống đến mức nhỏ hơn hoặc bằng những giá trị thấp có thể chấp nhận được thì ta vẫn còn có cách có thể làm giảm mức suất liều bức xạ xuống bằng cách che chắn nguồn phóng xạ Bất kỳ vật liệu nào cũng có thể sử dụng được để làm vật liệu che chắn nhưng hiệu quả của vật liệu được sử dụng để che chắn phụ thuộc vào những tính chất vật lý cũng như những đặc trưng của bức xạ theo quá trình nghiên cứu Quá trình che chắn đưa ra để bảo

vệ cho nhân viên bằng cách đặt những tấm chắn có hiệu quả giữa nguồn phóng xạ và nhân viên làm việc Quá trình làm giảm cường độ bức xạ (liều bức xạ) qua một tấm chắn được gọi là sự suy giảm Sự suy giảm là kết quả của sự tác động qua lại giữa bức xạ và những vật liệu che chắn Những khái niệm về cơ chế hấp thụ, định luật của quá trình làm suy giảm bức xạ, hệ số hấp thụ tuyến tính và hệ số tích lũy đã được trình bày trong các phần 2.2 – 2.4 Quy trình chi tiết cho quá trình thực hiện tính toán việc che chắn sẽ được trình bày trong phần 12.4.4 Những vật liệu được dùng phổ biến nhất để che chắn bức xạ

đó là chì, bê tông, bê tông nặng, uranium nghèo.v.v…

11.4 NHỮNG YÊU CẦU VỀ AN TOÀN QUY ĐỊNH CHO CHỤP ẢNH BỨC XẠ BẰNG TIA X VÀ TIA GAMMA

11.4.1 Kiểm soát và ghi nhận bức xạ :

Trong bất kỳ công việc chụp ảnh bức xạ nào được thực hiện cho dù công việc đó được thực hiện trong một phòng thí nghiệm đã được thiết kế hoặc tại công trường thì việc kiểm soát bức xạ cần phải được thực hiện trước khi bắt đầu công việc Việc kiểm soát này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bất kỳ máy ghi nhận bức xạ nào như đã được trình bày trong phần 2.5 Các máy ghi nhận bức xạ hoặc các máy đo liều cần phải được hiệu chuẩn

Điều quan trọng của việc sử dụng máy đo liều một cách thích hợp là không được sử dụng để đo liều vượt quá mức Ta mong muốn rằng độ chính xác của bất kỳ thiết bị nào được sử dụng đúng cho mục đích này một cách hợp lý là phải không phụ thuộc vào năng lượng bức xạ, do vậy những thiết bị này phải có khả năng phát hiện và đo được cường độ bức xạ mềm và bức xạ tán xạ từ 200 đến 300millirad/giờ Đối với mục đích này thì ta nên

sử dụng một ampere kế đơn có thang đo cở micro – ampere, dải cơ bản của núm lựa chọn Người ta thường thiết kế thang đo cơ bản có thể tăng lên theo một hệ số là 10 hoặc

100 nếu cần thiết Tuy nhiên, điều quan trọng nhất là thiết bị phải có khả năng đo được dải cường độ bức xạ một cách chính xác đạt đến 3.0millirad/giờ theo quan điểm về suất liều bức xạ cho phép cực đại đang được quy định

Việc thực hiện đầu tiên là kiểm tra thiết bị chụp ảnh bức xạ trong lúc lấy thiết bị chiếu chụp ra khỏi nơi cất giữ Việc làm này sẽ cho ta biết nguồn có phải nằm ở vị trí đúng trong thiết bị chiếu chụp hay không hoặc máy đo liều có làm việc chính xác hay không Mặt khác, sẽ cho ta một giá trị giới hạn về cường độ bức xạ để so sánh với những kết quả đo liều bức xạ sau đó Việc thực hiện tiếp theo là kiểm tra liều bức xạ khi nguồn

đang vận hành ở chế độ chiếu cực đại và theo mọi hướng Điều chủ yếu là vùng được kiểm soát phải được quét một cách có hệ thống để phát hiện bất kỳ sự rò rỉ bức xạ nào Tốc độ quét phải đủ chậm để cho thiết bị phát hiện được bất kỳ vùng bức xạ biến thiên nào ở mức độ phóng xạ thông thường

Những vùng đặc biệt quan trọng đó là những vùng có nhiều người đi qua lại liên tục Sự rò rỉ phóng xạ phần lớn xuất hiện ở chân tường và các tấm chắn, ở đáy hoặc ở những phía để mở cửa và tại những vị trí mở ra trên ống dẫn cáp và các cửa thông gió Những vùng trên mái của phòng chụp ảnh bức xạ cần phải được lưu ý, đặc biệt nếu những vùng này có thể có khả năng được sử dụng bởi những người công nhân tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa Dấu cảnh báo phóng xạ cần phải được đặt ở những vùng mà phát hiện được độ rò rỉ phóng xạ vượt quá mức cho phép nếu không đảm bảo an toàn cho công việc thường xuyên thì cần phải lắp ghép thêm những vật liệu che chắn cố định ở những vùng trên mái nhà Việc kiểm soát bức xạ trong phòng dùng để điều khiển thiết bị chụp ảnh bức xạ phải chặt chẽ hơn, một máy phát bức xạ tia X cần phải thực hiện ở tất cả các chế độ làm việc với công suất tối đa

Hàng năm cần phải thực hiện kiểm soát toàn bộ tất cả các phòng và các địa điểm chụp ảnh bức xạ và điều này cần phải được bổ sung thêm vào những công việc kiểm tra sau khi thực hiện bất kỳ những thay đổi hoặc sửa chữa nào đối với việc bố trí cách bảo vệ chống bức xạ hoặc khi có một sự thay đổi nào đáng kể xảy ra đối với loại thiết bị đang sử dụng hoặc vị trí và cách sử dụng thiết bị

Đặc biệt cần phải quan tâm đến các ngăn chiếu chụp và tất cả các màn chắn bằng cao su chì và những cửa sổ quan sát cần phải được kiểm tra thường xuyên trong một khoảng thời gian định kỳ Việc kiểm tra trên có một tầm quan trọng giống như cần phải kiểm tra các chốt an toàn và công tắc điện khi bắt đầu của mỗi ngày làm việc

Nếu ta có thể chỉ ra được vùng mức phóng xạ mà cho rằng đang hiện hữu cần phải đặt vào vùng đó những dấu cảnh báo phóng xạ Nếu tồn tại giới hạn theo các hướng của chùm tia bức xạ mà không điều khiển được bằng các thiết bị điện và cơ thì cần phải thường xuyên đưa ra những cảnh báo Nhân viên chụp ảnh bức xạ cũng cần phải xem xét

số chỉ trên máy đo liều của họ trong khi nguồn đang chiếu trong khi đang chụp ảnh bức

xạ Không nên thực hiện việc kiểm soát bức xạ trong những vùng phân cách mức phóng

xạ cao vì điều này sẽ dẫn đến việc chiếu xạ không cần thiết đối với nhân viên vận hành Trong khi nguồn được đưa vào trong container thì nhân viên vận hành thiết bị chụp ảnh bức xạ cũng cần phải xem xét số chỉ trên máy đo liều của họ, sau đó nhân viên vận hành cũng cần phải kiểm tra thiết bị chiếu chụp theo tất cả các hướng và toàn bộ chiều dài của ống dẫn dừng nguồn hoặc ống chuẩn trực để đảm bảo rằng nguồn đã được che chắn thích hợp Việc sử dụng máy đo liều phù hợp có thể tránh được bất kỳ những tai nạn do quá trình chiếu xạ nào

Một số máy phát bức xạ tia X có thể duy trì phát bức xạ trong khoảng một vài giây sau khi đã tắt nguồn nuôi cao thế Cần phải ghi nhớ điều này và phòng chụp ảnh bức xạ tia X cần phải được kiểm soát nếu cần phải đi vào ngay sau khi tắt máy phát bức xạ tia X Với một thiết bị phát bức xạ tia X có năng lượng cao có thể làm cho một số vật liệu phát bức xạ trong một khoảng thời gian ngắn bằng phản ứng quang hạt nhân Do đó, sau một khoảng thời gian chiếu dài với những nguồn phát bức xạ năng lượng cao thì ta cần phải kiểm soát mức phóng xạ ở bất kỳ hoạt độ phóng xạ nào trước khi cầm những mẫu vật

Trong khi thực hiện kiểm soát vùng xung quanh các phòng chụp ảnh bức xạ thì cũng cần phải ghi nhớ những loại bức xạ ánh sáng mặt trời phát ra từ nguồn Thiết bị phát bức xạ tia X năng lượng cao tạo ra bức xạ có khả năng xuyên thấu lớn Bức xạ phát ra từ những thiết bị này cũng có thể truyền theo hướng đi lên và đi ra bên ngoài và nếu phòng chụp ảnh bức xạ có mái mỏng thì bức xạ này có thể phân tán ra bên ngoài phòng chụp ảnh bức xạ Ta thường không thực hiện được việc xây dựng một mái nhà có bề dày bằng với các vách tường của toà nhà vì vậy việc tính toán cần phải được thực hiện sao cho bức

xạ phát ra vào trong không khí ở phía trên phòng chụp ảnh bức xạ bị hấp thụ và tán xạ ngược ra những vùng ở phía ngoài phòng chụp ảnh bức xạ ở mức phông phóng xạ tự nhiên Ánh sáng mặt trời ở mức lớn nhất tại khoảng cách từ tường của toà nhà gần bằng chiều cao tường

Phải thực hiện việc kiểm soát và đo đạc kể cả ở các phòng nằm gần kề với phòng chụp ảnh bức xạ Tương tự mỗi người làm việc trong và xung quanh vùng có phóng xạ cần phải kiểm soát liều bức xạ mà họ phải nhận Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các liều kế phim đeo hoặc máy đo liều bức xạ được gắn lên cơ thể của mỗi cá nhân được quan tâm và để ghi nhận liều mà họ nhận phải

Tất cả liều bức xạ khi được xác định bằng những phương pháp đo liều cá nhân khác nhau cần phải được ghi lại Liều bức xạ tích lũy nhận được phải tuân theo quy tắc và cập nhật Sức khoẻ được chẩn đoán từ bất kỳ những kết quả có giá trị từ quá trình kiểm tra y

tế theo mẫu được chuẩn y bởi những người có thẩm quyền cần phải giữ kỹ cho mỗi cá nhân bị chiếu bức xạ ion hoá Thường xuyên theo dõi và kiểm tra mức liều bức xạ của mỗi nhân viên chụp ảnh bức xạ nhận phải (theo hàng tháng) Đối với kết quả ghi nhận có giá trị này thì nhân viên chụp ảnh bức xạ sẽ biết được liều mà họ nhận được sao cho để

họ có một cách thực hiện công việc cần thiết nhằm giảm liều bức xạ mà họ phải nhận

(d) Tính tiện nghi và lối đi vào phòng

Trong số những điều chú ý này được yêu cầu riêng biệt cho các phòng chụp ảnh bức xạ tia X và tia gamma sẽ được trình bày một cách riêng biệt dưới đây :

11.4.2.1 Phòng chụp ảnh bức xạ bằng tia X :

Khi thiết kế phòng chụp ảnh bức xạ dùng tia X ta cần phải lưu ý những điểm sau :(i) Không gian của nhà đặt thiết bị phải đủ lớn, Thiết bị phải được dự tính để mua sau này và thiết bị được đặt trong phòng này có thể cũng cần phải ghi nhớ

(ii) Cần phải có nước và điện để vận hành thiết bị

(iii) Nếu các ống, ống dẫn, cáp điện hoặc cáp dẫn được lắp đặt bên trong tường của phòng chụp ảnh bức xạ thì đường đi của chúng cần phải được thiết kế thích hợp sau cho bức xạ thoát ra ngoài không đáng kể Hình 11.3 minh họa những phương pháp thiết kế đường đi cho những thiết bị này.

Hình 11.3 Các phương pháp che chắn khi các ống, ống dẫn, ống dẫn cáp được lắp đặt

bên trong tường của phòng chụp

(iv) Nên đặt phòng điều khiển tách biệt ở phía ngoài để cho nhân viên vận hành không bị chiếu xạ Phòng điều khiển này phải nằm ngoài phòng đặt máy phát bức xạ tia X Nếu vì bất kỳ lý do nào mà bảng điều khiển được đặt bên trong phòng chiếu chụp thì nó phải được đặt trong một cabin được che chắn tốt (v) Bề dày và vật liệu của tường phải đủ để làm giảm được liều bức xạ xuống dưới mức cho phép cực đại khi chùm tia trực tiếp đi thẳng vào

Chì

Chì

Tường Chì

tường Đối với mục đích này thì thông thường người ta hay sử dụng bê tông đủ dày

và đủ mật độ để che chắn Trong quá trình xây dựng phải nên tránh xảy ra các khuyết tật, lỗ rỗng Việc sử dụng các khối bê tông có thể tồn tại một số vấn đề cần đưa ra và do đó cần phải được ghi nhớ Khi các tường bê tông mỏng thì thường lót thêm vào những tấm chì Bề dày che chắn được tính toán theo hướng của chùm bức

xạ sơ cấp và hệ số công việc của vùng kế cận Ví dụ như nếu chùm bức xạ sơ cấp luôn luôn bị hạn chế theo hướng phát dọc từ trên xuống nền nhà, thì các tường phòng chiếu chụp cần quan tâm đến bề dày che chắn ít hơn so với yêu cầu nếu chùm tia bức xạ có khả năng căn chỉnh phát theo bất kỳ hướng nào mà ta muốn Trong cách ví dụ sau đây, ta giả sử rằng tất cả các bức tường có thể che chắn được bức xạ như một kết quả bình thường trong việc sử dụng thiết bị, chùm bức xạ sơ cấp phát ra từ thời điểm này đến thời điểm khác và chúng cần phải được che chắn toàn bộ Tường che chắn phải được mở rộng xuống bên dưới mức nền nhà hoặc thêm vào một tấm chắn bằng chì hẹp lên trên bề mặt của nền nhà sát với tường.(vi) Cửa ra vào cần phải được che chắn bảo vệ chống bức

xạ thích hợp Nên sử dụng một công tắc sao cho ống phát bức xạ tia X không hoạt động trừ khi cửa được đóng kín phù hợp Lớp che chắn trên cửa và trên tường phải gối lên nhau ít nhất là 5cm Ví dụ các loại cửa kéo có hai lớp bảo vệ phải nằm tiếp xúc trực tiếp với nhau và bề dày của cửa không được tách biệt

(vii) Cửa của phòng chụp ảnh bức xạ bằng tia X phải được thiết kế sao cho mở ra được dễ dàng từ phía bên trong

(viii) Có thể tắt được máy phát bức xạ tia X đang hoạt động

từ phía bên trong phòng Đều này sẽ giúp cho ta trong trường hợp một người nào đó tình cờ bị nhốt trong phòng Tương tự như tất cả những cách thoát hiểm cần phải đưa ra sao cho một người nào đó có thể đi ra khỏi vùng chiếu xạ một cách nhanh chóng

Đèn nhấp nháy hoặc âm thanh báo động cần phải được sử dụng để chỉ ra quá trình máy phát bức xạ tia X đang hoạt động

(ii) Nên làm một hầm được che chắn thích hợp ở bên trong phòng để cất giữa những nguồn đồng vị phóng xạ cùng với các container của chúng khi không sử dụng Chìa khoá hầm này cần phải giữ cẩn thận và phải có trách nhiệm

(iii) Các nguồn phóng xạ có thể đưa vào hầm và lấy ra khỏi hầm một cách dễ dàng

(iv) Cần phải sử dụng một máy đo liều để kiểm tra mức liều bức xạ trước khi đi vào phòng để thực hiện chụp ảnh bức xạ

(v) Nguyên vật liệu để xây dựng sàn và trần của phòng cần phải được xem xét sao cho chúng tạo ra bức xạ tán xạ ngược nhỏ nhất (xem hình 11.4) Một phòng chụp lý tưởng là tường, sàn và trần đều được pha chì Phương pháp pha chì cho sàn được minh họa trong hình 11.5.

Hình 11.5 Phương pháp lót chì nền nhà.

(vi) Cửa phòng cần phải được che chắn và có thể mở ra dễ dàng từ cả hai phía bên trong lẫn bên ngoài Cửa cần phải có khoá chắc chắn và chìa khoá phải luôn luôn được giữ bởi người có thẩm quyền

11.4.3 Tính toán bề dày che chắn bức xạ:

Tường

Chì

Nền nhà

Tường Chì

Để tính toán bề dày che chắn cần đưa ra những thông tin một cách chắc chắn sau :(i) Năng lượng bức xạ tia X phát ra cực đại từ một máy phát bức xạ tia X hoặc loại và cường độ của bức xạ gamma.

(ii) Suất liều chiếu theo roentgen trên một đơn vị thời gian đối với cường độ dòng điện và điện thế cực đại của ống phát bức xạ tia X ở một khoảng cách được biết trước tính từ tiêu điểm phát chùm tia bức xạ của ống phát bức xạ tia X Đối với nguồn phát bức xạ gamma thì suất liều chiếu sẽ biết được từ giá trị RHM của chúng nếu biết được thông tin trong mục (i) ở trên

(iii) Khoảng cách giữa nguồn phát bức xạ đến vùng được che chắn

(iv) Suất liều chiếu cho phép cực đại trong vùng được che chắn, nghĩa là 1.2mR/h đối với những nhân viên làm việc liên quan đến bức xạ hoặc 0.1mR/h đối với những nhân viên không làm việc liên quan đến bức xạ

Một số phương pháp tính toán đơn giản để thực hiện việc che chắn được trình bày tóm tắt sau đây :

11.4.3.1 Phương pháp bề dày làm yếu một nửa (HVL)

Bề dày làm yếu một nửa (HVL) là bề dày của vật liệu che chắn mà khi bức xạ đi qua lớp bề dày này thì cường độ của chúng sẽ bị làm giảm xuống còn lại một nửa ở tại một điểm Theo công thức toán học thì HVL = 0.693/µ Tương tự, bề dày làm yếu một phần mười (TVL) : TVL = 3.303/µ

Nếu biết được giá trị µ đối với bức xạ có một mức năng lượng nào đó và loại vật liệu che chắn được đưa ra thì ta có thể tính được bề dày che chắn cần thiết để làm giảm cường độ bức xạ xuống còn một nửa hoặc một phần mười so với cường độ bức xạ ban đầu không có che chắn Giá trị µ có thể lấy từ những đường cong được vẽ cho các vật liệu khác nhau như chì, bê tông, sắt, uranium và nước.v.v…

Đôi khi ta có thể lấy giá trị µ từ giá trị µm tức là hệ số hấp thụ khối bằng cách lấy giá trị µm nhân với giá trị mật độ ρ của vật liệu che chắn Bảng 11.3 cho những giá trị HVL và TVL mà ta quan tâm của những vật liệu khác nhau đối với các nguồn phát bức

xạ khác nhau

BẢNG 11.3 NHỮNG GIÁ TRỊ TVL VÀ HVL GẦN ĐÚNG ĐỐI VỚI NHỮNG

VẬT LIỆU CHE CHẮN (NHỮNG GIÁ TRỊ NÀY ĐƯỢC TÍNH

Ir – 192 16 4.8 - - 157 48Mối quan hệ giữa bề dày làm yếu một nửa và cường độ bức xạ theo công thức

Ví dụ : Tính suất liều chiếu từ một nguồn Co – 60 có hoạt độ phóng xạ là 37GBq tại 1m

sau khi chùm bức xạ phát ra đi qua 50mm chì Cho biết nguồn Co –60 có hoạt độ phóng xạ 37GBq phát ra một suất liều chiếu là 1.32R/h tại 1m và HVL của chì là 12.5mm

Giải : Số lớp bề dày làm yếu một nửa được sử dụng = 4

5.12

50

= ta có I0 = 1.23R/h Vậy 0.0825R/h

16

23.12

23.12

I

I= 04 = 4 = =

Ví dụ : Tìm bề dày của bê tông cần thiết để làm giảm suất liều chiếu từ 2000mR/h xuống

còn 2mR/h Cho biết TVL của bê tông đối với bức xạ phát ra trong câu hỏi này là 225mm

BẢNG 11.4 DẢI BỀ DÀI TƯƠNG ỨNG ĐỐI VỚI CÙNG MỘT QUÁ TRÌNH HẤP

THỤ (DẢI BỀ DÀY TƯƠNG ĐƯƠNG ĐƯỢC TÍNH THEO ĐƠN VỊ MM).

11.4.3.2 Phương pháp hệ số suy giảm :

Hệ số suy giảm có thể tính được khi biết trước suất liều chiếu phát ra từ một nguồn phóng xạ không có che chắn và suất liều chiếu phát ra cũng từ nguồn phóng xạ đó yêu cầu phải được sử dụng qua một vật liệu che chắn

0.00001

0.0001

0.001 0.01 0.1 1

Sự suy giảm bức xạ tia X trong bê tông với

những điều kiện chùm tia rộng

a) Bức xạ tia X 100KV b) Bức xạ tia X 200KV

c) Bức xạ tia X 300KV d) Bức xạ tia X 400KV

Hình 11.7.

Sự hấp thụ bức xạ tia gamma trong bê tông a) Ir – 192 b) Cs - 137 c) Cs – 134 d) Co- 60

a b cd

Hệ số suy giảm là tỷ số giữa suất liều mà ta mong muốn trên suất liều thực tế Những đường cong chỉ ra mối liên hệ giữa những giá trị hệ số suy giảm này đối với bề dày của các vật liệu che chắn khác nhau đối với bức xạ có những mức năng lượng khác nhau Hình 11.6 – 11.9 đưa ra một số đường cong này.

Ví dụ : Một máy phát bức xạ tia X có điện thế là 400KV, cường độ dòng điện là 10mA

cùng với suất liều chiếu là 50R/phút tại khoảng cách là 1m Hãy xác định bề dày của bê tông cần thiết ở khoảng cách 3m để làm giảm suất liều chiếu xuống còn 2.5mR/h

Giải : Bằng cách sử dụng định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách thì suất liều

chiếu tại khoảng cách 3m là : 50 × 60/9 = 33R/h

Vậy hệ số suy giảm cần tìm là 0.0000075

333

105

Hệ số suy giảm khi được nhân với 100 sẽ cho giá trị phần trăm bức xạ truyền qua Những đường cong chỉ ra mối liên hệ giữa giá trị phần trăm bức xạ truyền qua những vật liệu che chắn khác nhau với các loại nguồn phát bức xạ khác nhau (hình 11.10 – 11.14)

Hình 11.8 Sự suy giảm bức xạ tia X trong chì :

Điều kiện chùm tia rộng

Khoảng cách từ tiêu điểm phát chùm tia bức xạ đến vùng được che chắn : 5m.

Suất liều chiếu cho phép cực đại : 2.5mR/h

Bằng cách sử dụng định luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách thì suất liều

chiếu (không có che chắn) tại khoảng cách 5m : 0.0000017

100014

5

bức xạ truyền qua

Từ đường cong cho bức xạ tia X cĩ năng lượng 150KV trong hình 11.10 thì ta cĩ thể

tìm được bề dy của chì bằng 2.5mm tương ứng với bức xạ truyền qua bằng 0.017%

Sự suy giảm của bức xạ gamma pht

ra từ cc nguồn Co 60 , Ir 192 , Cs 137 khi đi