2 noi dung dao tao nhan viên bức xạ XRAY

Theo quy định tại Khoản 1 Điều 27 Luật năng lượng nguyên tử 2008 thì nhân viên bức xạ là người làm việc trực tiếp với bức xạ, được đào tạo về chuyên môn, nghiệp vụ và nắm vững quy định của pháp luật về an toàn, có trách nhiệm chính sau đây: Thực hiện quy định của pháp luật và tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tương ứng, hướng dẫn về an toàn phù hợp với mỗi hoạt động trong lĩnh vực năng lượng nguyên tử; Sử dụng phương tiện theo dõi liều chiếu xạ và phương tiện bảo vệ khi tiến hành công việc bức xạ, khám sức khỏe định kỳ theo chỉ dẫn của người phụ trách an toàn; từ chối làm việc khi điều kiện bảo đảm an toàn không đầy đủ, trừ trường hợp tham gia khắc phục sự cố bức xạ, sự cố hạt nhân; Báo cáo ngay cho người phụ trách an toàn hiện tượng bất thường về an toàn, an ninh trong việc tiến hành công việc bức xạ; Thực hiện biện pháp khắc phục sự cố bức xạ, sự cố hạt nhân theo chỉ dẫn của người phụ trách an toàn.

MỤC LỤC

BÀI 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ BỨC XẠ ION HÓA

1 Lịch sử phát hiện ra bức xạ ion hoá

Lần đầu tiên con người ý thức được rằng mình bị vây quanh bởi nhữngbức xạ vô hình vào năm 1895 khi Wilhelm Roentgen phát hiện ra rằng một tấmphim ảnh có thể bị làm đen bởi một bức xạ vô hình có thể đâm xuyên qua vậtchất Bức xạ này được được gọi là tia X hoặc tia Roentgen

Hình 1: Hình ảnh chụp X-quang tay người đeo nhẫn, chụp bởi Rơnghen

Trong những năm đầu của thế kỷ 20, người ta phát hiện ra rằng một vàichất có trong tự nhiên bị biến đổi tự phát về cấu trúc của chúng để trở nên bềnvững hơn Quá trình đó được gọi là phân rã phóng xạ

Các quá trình phân rã phóng xạ dẫn đến sự phát xạ của các hạt mang điệntích và các tia điện từ đơn năng Hầu hết sự phát xạ là phát ra các hạt alpha, hạtbeta, các hạt tích điện nặng và tia gamma Các phát xạ khác có thể là positron,tia X, và rất hiếm trường hợp phát ra nơtron

2 Định nghĩa bức xạ ion hoá

Bức xạ ion hóa được định nghĩa là một hạt mang điện, hạt không mangđiện, hoặc một tia điện từ bất kỳ (phát ra từ quá trình phân rã phóng xạ hoặc các

thiết bị phát tia bức xạ) có đủ năng lượng để bứt các điện tử khỏi cácnguyên tử, phân tử hoặc ion và gây ra sự ion hoá môi trường vật chất mà nó điqua

Hình 2: Bức xạ gây ioa hóa phân tử

Bên cạch các loại bức xạ ion hóa chúng ta cũng có các bức xạ không ionhoá có thể kể đến như: tia cực tím, tia hồng ngoại, sóng điện từ siêu cao tần …

Các tia điện từ này đều là bức xạ nhưng không phải bức xạ ion hoá do cónăng lượng thấp và không có khả năng ion hoá môi trường vật chất mà chúngtruyền qua

3 Phân rã phóng xạ

Định luật phân rã phóng xạ và hằng số phân rã.

N t = N 0 e -λt

Trong đó:

N0: là số nhân phóng xạ ban đầu

Nt: là số nhân phóng xạ còn lại tại thời điểm t

λ : là hằng số phân rã phóng xạHoạt độ phóng xạ (A) của một hạt nhân phóng xạ được định nghĩa là sốphân rã trong một đơn vị thời gian (giây) của nhân phóng xạ đó Đơn vị của hoạt

độ phóng xạ là: Bq, Ci và một số đơn vị dẫn suất khác như: mCi, µCi, TBq,GBq

• 1 Bq = 1 phân rã/ một giây

• 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq = 37 GBq Chu kỳ bán huỷ (T1/2): là thời gian cần thiết để số nhân phóng xạ (hoạt độphóng xạ) giảm xuống còn một nửa số nhân phóng xạ (hoạt độ) ban đầu Chu kỳbán huỷ của một nhân phóng xạ được xác định theo công thức sau:

Như vậy T1/2 là đại lượng đặc trưng cho từng nhân phóng xạ, nó có giá trịkhông đổi tương ứng cho từng nhân phóng xạ và không chịu tác động của cácyêu tố ngoại cảnh khác như: nhiệt độ, độ ẩm, tác nhân hoá học…

4 Các loại bức xạ ion hóa

Như đã nói ở trên, các phát xạ phổ biến nhất xuất phát từ sự phân rãphóng xạ:

- Hạt nơtron.

4.1 Hạt Alpha

Hạt Alpha hay tia Alpha là một dạng tia phóng xạ Đó là hạt có khả năng

Hellium gồm hai proton và hai neutron liên kết với nhau, do đó, hạt Alpha có thểđược viết là He2+.

Hạt Alpha xuất hiện trong phân rã của hạt nhân phóng xạ như là uranium

hoặc radium trong một quá trình gọi là phân rã alpha (tiếng Anh: alpha decay).Đôi khi sự phân rã làm hạt nhân ở trạng thái kích thích phát ra bức xạ để giảithoát năng lượng

Hạt Alpha được biểu diễn bằng kí hiệu α, tiếng Hylạp đó là chữ thường

của chữ 'A'

Hình 4: Phân rã alpha

Hạt Alpha có quãng chạy rất ngắn trong không khí và bị cản lại toàn bộbởi một tờ giấy hoặc bởi lớp biểu bì da Tuy nhiên, nếu một chất phát hạt alpha

4.2 Hạt Beta

Hạt beta là tên gọi chung của hạt có bản chất vật lý như điện tử vàpositron được sinh ra trong trong quá trình phân rã phân rã của hạt nhân khôngbền

Hạt beta có khối lượng nhỏ (xấp xỉ 1/1840 u) và một điện tích âm (-1e)hoặc 1 điện tích dương (+1e) Chúng được kí hiệu: ß, tiếng Hylạp là chữ thườngcủa chữ 'B' nhưng đôi khi có thể kí hiệu là ß- (dấu trừ để chỉ điện tích âm củađiện tử phát ra) hoặc ß+ (positron)

Hình 5: Phân rã Beta

Hạt beta được chia làm 2 loại: hạt beta năng lượng cao và hạt beta nănglượng thấp Hạt beta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính Nó có thể làm tổnthương lớp da bảo vệ Trong vụ tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Chemobỵl năm

1986, các tia beta năng lượng cao đã gây ra hiệu ứng tất định (bỏng da) đối vớinhững người cứu hoả

4.3 Tia Gamma

Tia gamma là bức xạ điện từ, không điện tích, không khối lượng, đượcsinh ra do hạt nhân nguyên tử bị kích thích Vì vậy chúng thường phát ra từcác phản ứng hạt nhân, quá trình phóng xạ, hay tương tác giữa các hạt như quátrình hủy cặp electron-positron

Tia gamma có bước sóng ngắn nhất (<10−12 m) và tần số cao nhất (1020

-1024 Hz) trong số các sóng điện từ vì vậy nó mang nhiều năng lượng hơn sovới sóng radio, vi sóng, ánh sáng, tia hồng ngoại, tia cực tím, tia X

Tia Gamma được kí hiệu là γ, tiếng Hy Lạp đó là chữ thường của chữ 'G'

nhiên tia X có khả năng gây ion hóa hoặc các phản ứng có thể nguy hiểmcho sức khỏe con người, do đó năng lượng, cường độ và thời gian chẩn đoán vàđiều trị y tế luôn được điều chỉnh cẩn thận để tránh tác hại cho sức khỏe

Tia X cũng được phát ra bởi các thiên thể trong vũ trụ, do đó nhiều máychụp ảnh trong thiên văn học cũng hoạt động trong phổ tia X

4.5 Nơtron (neutron)

Nơtron (được kí hiệu là n) là hạt được tìm thấy trong hạt nhân của mộtnguyên tử với số khối là 1u (u là đơn vị khối lượng nguyên tử = 1/12 khối lượngcủa nguyên tử Cácbon 12) và không có điện tích Cùng với proton, nơtron (đượcgọi chung là nucleon) tạo thành hạt nhân

Nơtron có khả năng đâm xuyên rất lớn, và chỉ bị suy giảm trong các vậtliệu có số khối nhẹ như Hydro, Cácbon hoặc các tấm bê tông dày (bê tông đểche chắn các tia gamma thứ cấp sinh ra khi Nơtron tương tác với vật chất)

4.6 Tóm tắt thuộc tính của mỗi loại bức xạ

Loại bức xạ Ký hiệu Khối lượng

(u)

Điện tích(e)

u - đơn vị khối lượng nguyên tử

e - đơn vị điện tích điện tử

5 Phân loại nguồn gốc của bức xạ ion hoá

Bức xạ ion hoá có thể có nguồn gốc tự nhiên hoặc nguồn gốc nhân tạo.Các nguồn có nguồn gốc tự nhiên đến từ vũ trụ, tồn tại khi hình thành trái đất

hay trong chính bên trong cơ thể con người Các nguồn có nguồn gốc nhân tạochỉ được tạo ra trong thế kỷ trước nhưng hiện nay đóng góp đáng kể vào các liềubức xạ gây ra cho con người qua chiếu xạ y tế, chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạdân chúng.

5.1 Bức xạ có nguồn gốc tự nhiên

Hàng ngày chúng ta bị chiếu một lượng bức xạ từ môi trường xung quanh

ta Bức xạ phông tự nhiên có ba nguồn chính là:

- Bức xạ vũ trụ (cosmic);

- Phóng xạ trong cơ thể (internal) do thức ăn và đồ uống

- Bức xạ trên mặt đất (terestrial) đến từ đất đá của trái đất

Hình 7: Chiếu xạ tự nhiên

a Bức xạ từ vũ trụ

Bức xạ từ vũ trụ bao gồm các hạt và các tia đến từ bên ngoài trái đất

Trong cơ thể

Từ đất đá Tia vũ trụ

sử dụng để tìm ra tuổi của các chất hữu cơ nhất định Carbon-14 được hợp thànhtrong vật chất sống cùng với Carbon bền theo tỷ tệ mà nó sinh ra trong tự nhiên.Tuổi của vật chất hữu cơ có thể được xác định bằng cách đo tỷ số giữa Carbon-

14 với Carbon bền và sử dụng chu kỳ bán huỷ 5568 năm của Carbon- 14

Hình 8: Bức xạ vũ trụ

b Bức xạ có nguồn gốc từ đất đá

Bức xạ có nguồn gốc từ đất đá đến từ các hạt nhân phóng xạ có trong tựnhiên bên trong vỏ trái đất Các hạt nhân phóng xạ này được gọi là hạt nhânnguyên thuỷ và có chu kỳ bán huỷ bậc (109) năm Chúng đã tồn tại từ khi có sựhình thành của trái đất Phần lớn các hạt nhân phóng xạ loại này là U-238, U-

235, Th-232 và K-40 Ba hạt nhân phóng xạ ban đầu có các chuỗi phân rã gắnliền với chúng và chúng lần lượt được gọi là dãy Uranium, Actinium vàThorium

Phần lớn sự chiếu xạ từ bức xạ trên trái đất được gây ra bởi Radon(Radon-222) và ở một chừng mực ít hơn là Thoron (Radon-220) Radon vàThoron là các chất khí phóng xạ là một trong những sản phẩm sinh ra các chuỗiphân rã Uranium và Thorium Bởi vì chúng là các chất khí nên chúng có thểthấm ra khỏi nơi chúng được tạo ra trong đất đá hoặc vật liệu xây dựng nhà ởcủa chúng ta, sau đó bị hít thở cùng với hạt nhân con có chu kỳ bán hủy ngắn

Sự hít thở Radon và các con cháu của nó là đóng góp lớn nhất vào liều chiếu xạcủa con người trên thế giới.

Hình 9: Bức xạ từ đất đá

c Phóng xạ trong thức ăn và đồ uống.

Sự chiếu xạ mà chúng ta nhận được từ hoạt độ phóng xạ trong thức ăn và

đồ uống chủ yếu là do hạt nhân K-40 Khi ăn hoặc uống, chúng ta lấy hạt nhânK-40 có trong tự nhiên vào trong cơ thể, ở đó nó được tích luỹ trong các tế bàocủa cơ thể, đặc biệt là tế bào cơ Hầu hết chúng ta sẽ có một vài kilobecquerel(kBq) K-40 trong cơ thể

Chiếu xạ ngoài Chiếu xạtrong

mỗi năm một người nhận được

Bức xạ tự nhiên tập trung cao tại các khu vực chứa mỏ như mỏ đất hiếm,

sa khoảng, mỏ apatit và đặc biệt cao tại các khu mỏ phóng xạ như: mỏ Uran,Thori

Hình 12: Bức xạ gamma trong sa khoáng

Hình 13: Sự thay đổi bức xạ tự nhiên theo chiều cao đo trên các chuyến bay

Hình 14: Sự thay đổi suất liều theo độ cao

5.2 Bức xạ có nguồn gốc nhân tạo

Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật đặc biệt là kỹ thuật hạtnhân, bức xạ đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống con ngườinhư: trong y tế, công nghiệp, nghiên cứu đào tạo…Đa phần các nguồn bức xạđược sử dụng trong các ứng dụng đó là nguồn phóng xạ nhân tạo như: các thiết

bị phát tia X, Co-60, Cs-137, Ir-192, Tc-99m, I-131…

a Từ các máy phát tia X

Máy bay và tia vũ trụ

tia X và các phần tử cơ bản của một ống tia-X hiện đại được chỉ ra trong hình15.

Hình 15: Ống tia-X điển hình

Trong ống phát tia X được chỉ ra ở trên, các điện tử được tạo ra bởi sự đốtnóng một dây kim loại Các điện tử được gia tốc hướng tới bia bằng một điệntrường lớn được tạo ra bởi một cao thế đặt giữa anode và cathode Bia, nơi cácđiện tử bắn phá vào, thường được chế tạo từ kim loại có nhiệt độ nóng chảy caonhư Vonfram Các điện tử bị làm chậm đột ngột và tạo ra một chùm tia X có phổnăng lượng trải rộng Trong một vài trường hợp, các điện tử có năng lượng rấtcao có thể làm bật các điện tử từ các lớp vỏ bên trong của các nguyên tử bia Khiđiều này xảy ra, các tia X có các năng lượng xác định được phát ra, được gọi làtia X đăc trưng của chất làm bia

Các máy phát tia X đã được sử dụng rộng rãi, cả trong công nghiệp vàtrong y tế

b Bức xạ ion hoá từ các hạt nhân phóng xạ nhân tạo.

Các hạt nhân phóng xạ nhân tạo có thể được tạo ra một cách nhân tạo bởimột số quá trình sau:

nghiệp và y tế Tuy nhiên, chúng cũng có thể tạo ra các hạt nhân phóng xạkhông mong muốn như các sản phẩm kích hoạt trong cấu trúc của lò phản ứnghạt nhân.

c Một số ứng dụng của bức xạ, hạt nhân

- Trong y tế:

Hình 16: Chụp ảnh động mạch vành Hình 17: Xạ trị ung thư

- Trong công nghiệp

Hình 18: Chụp ảnh kiểm tra khuyết tật

Hình 20: Thiết bị đo mức Hình 21: Thiết bị đo độ dày của giấy

Theo thống kê: bức xạ nhân tạo trung bình đóng góp khoảng 18% liều chocon người trong đó:

- Tia X trong y tế: 11%;

- Y học hạt nhân: 4%;

- Các sản phẩm tiêu dùng: 3%;

- Các nguồn khác: <1% (bao gồm: Do bụi lắng từ các ứng dụng hạt nhân

<0,3%; chu trình nhiên liệu hạt nhân 0,1%; các loại khác 0,1%)

Hình 22: Đóng góp của bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo

Tài liệu tham khảo

1 Bộ bài giảng đào tạo an toàn bức xạ của Cục An toàn bức xạ và hạtnhân

2 Bộ bài giảng đào tạo an toàn bức xạ của Tổ chức nghiên cứu và pháttriển hạt nhân quốc gia Úc (ANSTO)

BÀI 2 TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ ION HÓA VỚI VẬT CHẤT

1 Sự ion hóa

Khóa học này sẽ chủ yếu đề cấp tới các loại bức xạ ion hóa Hiện tượngion hóa được hiểu là: Khi có một hạt (α,β,…) hoặc một tia bức xạ (γ,X ) (có thểgọi chung là tia bức xạ) bất kỳ có đủ năng lượng để làm bứt các điện tử ra khỏicác nguyên tử hoặc phân tử để tạo ra ion Tuy nhiên, để hiểu một cách đầy đủ sựtương tác của bức xạ ion hoá với vật chất thì điều quan trọng là phải hiểu quátrình ion hoá

Như đã biết, nguyên tử cấu tạo giống như mô hình hệ mặt trời, gồm mộtcái lõi là hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âmchuyển động trên các quỹ đạo xung quanh hạt nhân Hạt nhân được cấu tạo từcác nucleon bao gồm proton mang điện tích dương và neutron mang khôngmang điện tích Mỗi nguyên tử ở trạng thái cơ bản luôn trung hòa về điện tức là

số điện tích âm bằng số điện tích dương (số proton bằng số electron) Khi có tiabức xạ tương tác với nguyên tử, nó có thể truyền năng lượng cho electron Nếunăng lượng này đủ lớn, nó có thể làm eclectron thoát ra ngoài nguyên tử, tức làcác electoron không còn chịu tác động của hạt nhân Khi đó là nói nguyên tử bịion hóa (xem Hình 1)

Khi các điện tử rời khỏi nguyên tử thì tại thời điểm đó, số điện tử tích điện

âm trong nguyên tử nhỏ hơn so với số các proton tích điện dương, nguyên tử

Ion âm Hạt ion hóa

này khi đó thừa một điện tích dương và được xem như là một ion dương Điện

tử rời khỏi nguyên tử được xem như là một ion âm Các ion tích điện trái dấunày được gọi là một cặp ion Quá trình hình thành các ion trái dấu từ mộtnguyên tử trung hòa về điện được gọi là sự ion hoá, và loại bức xạ gây ra quátrình này được gọi là bức xạ ion hoá Trong học phần trước ta đã biết các hạtalpha và beta, tia gamma, tia X và nơtron tất cả đều có thể gây ra sự ion hoá và

vì vậy chúng được xem như là bức xạ ion hoá

Điều quan trọng cần lưu ý đó là bức xạ ban đầu (bức xạ gây ra sự ion hoá)cũng bị mất năng lượng do tham gia vào quá trình ion hoá Nếu các tương tácnày xảy ra đủ lớn thì năng lượng của bức xạ ion hoá cuối cùng sẽ bị hấp thụ bởivật chất mà nó dịch chuyển qua

1.1 Sự ion hoá trực tiếp và gián tiếp

Bất kỳ loại bức xạ ion hoá nào mang điện tích thì đều có khả năng tácdụng trực tiếp lên các điện tử qũy đạo của các nguyên tử trong vật chất mà nó điqua Ví dụ, các hạt Alpha mang điện tích dương thì có khả năng hút các điện tửtích điện âm ở xung quanh hạt nhân để tạo thành một nguyên tử bền helium.Trong trường hợp của các hạt Bêta thì lực tác dụng lên các điện tử quĩ đạo cóthể đủ lớn để đẩy toàn bộ chúng ra khỏi nguyên tử Trong mỗi trường hợp trên,các điện tử bị bứt khỏi nguyên tử bởi tác động trực tiếp của bức xạ ion hoá Vìvậy, bất kỳ loại bức xạ ion hoá mang điện (như các hạt Alpha hoặc Beta) đều làbức xạ ion hoá trực tiếp

Các loại bức xạ không mang điện, như tia X, tia gamma và các hạt nơtron

Hình 1 Quá trình ion hóa

nặng tương đối khác gây ra sự ion hoá mạnh Các hạt Bêta tạo ra ít sự ion hoáhơn so với các hạt Alpha dọc quãng đường đi của chúng và vì thế chúng là bức

xạ gây ra sự ion hoá trung bình

Tia-X và tia gamma tạo ra ít ion nhất khi chúng dịch chuyển qua vật chất

và do đó chúng được xem là bức xạ gây ra sự ion hoá yếu Các nơtron là mộttrường hợp đặc biệt vì chúng không gây ra sự ion hoá trực tiếp Tuy nhiên, cácsản phẩm trong các tương tác của chúng với vật chất có thể là một dải từ sự ionhoá yếu đến sự ion hoá mạnh

2 Sự kích thích

Khi bức xạ tương tác với nguyên tử và truyền năng lượng cho nguyên tử,nếu năng lượng của bức xạ không đủ để gây ra hiện tượng ion hóa (tức là làmcho electron thoát ra khỏi nguyên tử) thì năng lượng đó sẽ đưa nguyên tử tớitrạng thái bị kích thích Một điện tử ở lớp trong của một nguyên tử có thể nhận

đủ năng lượng để cho phép nó dịch chuyển đến một trạng thái kích thích ở mộtmức năng lượng cao hơn nhưng không đủ năng lượng để rời khỏi nguyên tử.Trong trường hợp này sự kích thích xảy ra (xem hình 2)

Năng lượng được tăng trong nguyên tử chất hấp thụ sẽ bị phát lại thànhbức xạ điện từ khi điện tử quay trở lại mức năng lượng ban đầu của nó

3 Tương tác của hạt nạng mang điện với vật chất

Những hạt mang điện tích và có khối lượng lớn gấp nhiều lần khối lượng

Hình 2: Quá trình kích thích

của điện tử được gọi là hạt nặng mang điện Quá trình tương tác chính củachúng với vật chất là va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi với điện tửquỹ đạo Kết quả của quá trình va chạm không đàn hồi là nguyên tử bị kíchthích (chuyển lên mức năng lượng cao hơn) hoặc bị ion hóa (điện tử bứt ra khỏiquỹ đạo).

Khi đến gần điện tử điện tích e ở khoảng cách r, hạt nặng mang điện tích

Ze tác dụng với điện tử bằng lực Coulomb:

Sự tương tác đó làm hạt mất năng lượng Năng lượng mất mát trên mộtđơn vị quãng đường dE/dx tỉ lệ với Z2, mật độ điện tử ne và tỉ lệ nghịch với nănglượng của hạt (hoặc tỉ lệ nghịch với bình phương vận tốc v của hạt) Hạt chuyểnđộng càng nhanh, thời gian tương tác càng nhỏ, đo đó năng lượng mất càng ít

Do mất mát năng lượng, hạt mang điện chuyển động chậm dần, và khi đóxác suất va chạm tương đối của hạt tăng lên

Quãng đường từ khi hạt bay vào vật chất tới khi nó bị hấp thụ phụ thuộcvào: điện tích, năng lượng và mật độ điện tử của vật chất

Năng lượng của hạt mang điện bị mất đi còn có thể truyền cho cácnguyên tử nói chung Kết quả là nguyên tử và do đó cả phân tử mà nó nằm

3.1 Tương tác của hạt Alpha với vật chất

So sánh với các hạt khác thì hạt Alpha có khối lượng và điện tích khá lớn;bao gồm bốn nucleon trong đó có hai proton mang điện tích dương Khi các hạtAlpha dịch chuyển qua chất hấp thụ, lực điện từ do các điện tích dương sinh ra(pronton) sẽ tác dụng lên các điện tử quĩ đạo của chất hấp thụ Các điện tử quĩđạo này sẽ được bị bứt khỏi nguyên tử và tạo thành các cặp ion

Một hạt alpha có thể truyền một lượng lớn năng lượng cho chất hấp thụtrên một khoảng cách ngắn và tạo ra một số lượng lớn các cặp ion Ví dụ, mộthạt Alpha có năng lượng 3,5 MeV sẽ dịch chuyển xấp xỉ 20 mm và tạo ra mộttrăm nghìn cặp ion trong không khí Với giá trị năng lượng như vậy hạt Alpha

sẽ dịch chuyển một khoảng xấp xỉ 0,03 mm trong mô

Các hạt Alpha có độ đâm xuyên yếu nhất so với các loại bức xạ ion hóakhác Quãng chạy của hạt alpha sẽ rất quan trọng khi chúng ta gặp phải nhữngvấn đề trong việc kiểm soát chiếu xạ trong

3.2 Tương tác của hạt Bêta với vật chất

3.2.1 Sự ion hoá trực tiếp

So sánh với các hạt Alpha thì các hạt Bêta có kích thước rất nhỏ Trongkhuôn khổ bài giảng này chúng ta chỉ đề cập đến hạt Bêta âm do tính phổ biếncủa chúng Do đó trong bài giảng này gọi hạt Bêta sẽ được hiểu là beta âm HạtBêta có một điện tích âm và khối lượng hầu như không đáng kể Trong thực tế,chúng giống hệt với các điện tử quĩ đạo của nguyên tử chất hấp thụ và chính sựtương tự về điện tích của chúng có thể gây ra sự ion hoá trực tiếp bằng cách đẩycác điện tử quĩ đạo ra khỏi nguyên tử

Các hạt Bêta ít gây ra sự ion hoá hơn so với các hạt Alpha dọc quãngđường đi của nó và do vậy nó sẽ dịch chuyển quãng đường xa hơn so với mộthạt Alpha có cùng năng lượng Ví dụ, một hạt Bêta có năng lượng 3,5 MeV sẽdịch chuyển xấp xỉ 11 m trong không khí và 17mm trong mô Tuy nhiên, các hạtBêta năng lượng thấp không thể dịch chuyển quá xa trong không khí hoặc mô(một hạt Bêta có năng lượng 0,157 MeV được phát ra từ Carbon-14, chỉ dịch

chuyển 300 mm trong không khí và 0,8 mm trong mô).

3.2.2 Quá trình phát ra bức xạ hãm

Một vài hạt Bêta, đặc biệt đối với các hạt có năng lượng cao, chúng cóthể dịch chuyển sát tới hạt nhân tích điện dương của nguyên tử chất hấp thụ.Các hạt này sẽ phải chịu một lực hút làm lệch phương chuyển động của chúng.Các hạt beta bị hãm lại với gia tốc rất lớn làm mất năng lượng, sự mất nănglượng được giải phóng dưới dạng tia-X Loại bức xạ được giải phóng này gọi làbremsstrahlung, tiếng Đức của thuật ngữ này có nghĩa là “bức xạ hãm” Hình 3chỉ ra một hạt Bêta bị lệch phương chuyển động bởi hạt nhân của nguyên tửVonfram (nguyên tử số 74) và các tia-X được tạo ra

Hình 3 Sự tạo ra bức xạ hãm

Hiện tượng tạo ra bức xạ hãm như là một sản phẩm của tương tác các hạtBêta với vật chất có ảnh hưởng rất lớn tới an toàn bức xạ Các tia-X đó có thểdịch chuyển qua một lượng lớn vật chất Điều này có nghĩa là bức xạ hãm đượctạo ra trong suốt thời gian hấp thụ bức xạ Bêta có thể gây ra nhiều vấn đề antoàn hơn bức xạ Bêta ban đầu Để kiểm soát lượng bức xạ hãm được tạo ra,chúng ta cần hiểu nguyên lý tạo ra chúng một cách chi tiết hơn

Thứ nhất, hiện tượng phát sinh ra bức xạ hãm của hạt nhân nặng (với số

năng lượng này bị biến đổi Trong thực tế, phần năng lượng Bêta tới bị biến đổithành các tia-X tỷ lệ trực tiếp cả với năng lượng cực đại của các hạt Bêta vànguyên tử khối của chất hấp thụ Mối tương quan này có thể được đưa ra trongphương trình (1):

F = 3,3 x 10 -4 Z.E max (1)

Trong đó:

■ F là phần năng lượng Bêta tới biến đổi thành các tia-X;

■ Z là số nguyên tử của chất hấp thụ;

■ Emax là năng lượng cực đại của hạt bêta (đo bằng MeV)

Từ phương trình (1) chúng ta có thể dễ dàng thấy rằng, tương tác với cácvật liệu có Z thấp (như nước, perspex hoặc nhôm) tạo bức xạ hãm ít hơn Ngượclại, vật liệu có Z lớn (như chì) thì tạo bức xạ hãm nhiều hơn Ví dụ, khi bức xạBêta từ hạt nhân Phospho-32 (Emax = 1,7 MeV) đi qua chì hoặc Perspex Trongtrường hợp chì (Z=82) thì xấp xỉ 5% năng lượng của nó được biến đổi thành tia-

X Tuy nhiên, nếu chất hấp thụ là Perspex (Z=7) thì năng lượng biến đổi thànhtia X nhỏ hơn 0,5%

Những thông tin như thế này có thể được sử dụng để thiết kế thiết bị chechắn thích hợp

4 Tương tác của tia gamma và tia X với vật chất

Cách thức mà các tia gamma và tia - X tương tác với chất mà chúng đi quakhác so với các bức xạ Alpha hoặc Bêta Các hạt Alpha và Bêta có quãng chạyxác định và chúng mất năng lượng liên tục cho đến khi toàn bộ năng lượng củachúng truyền cho chất hấp thụ Nói một cách khác các tia gamma và tia-X dịchchuyển một khoảng cách dài trong chất hấp thụ, chúng không thể bị hấp thụhoàn toàn mà chỉ bị giảm cường độ Các tia gamma và tia X tương tác với vậtchất thông qua 3 hiệu ứng chính sau:

■ Hiệu ứng quang điện;

■ Quá trình tán xạ Compton;

■ Quá trình tạo cặp.

Quá trình tạo ra những sự kiện ion hoá đầu tiên trong chất hấp thụ được gọi

là sự ion hoá sơ cấp Các điện tử được tạo ra trong quá trình ion hoá sơ cấp tiếptục gây ion hóa các nguyên tử khác trong chất hấp thụ Quá trình này được gọi

là ion hoá thứ cấp Một sự kiện ion hoá sơ cấp đơn lẻ có thể gây ra rất nhiều sựkiện ion hoá thứ cấp và kích thích Điều quan trọng phải nhớ đó là các tương tácthứ cấp sẽ truyền hầu hết năng lượng cho môi trường hấp thụ, và xu hướng xảy

ra điều này trong mô của cơ thể sẽ xác định các sai hỏng tiềm tàng trong mô của

cơ thể

Tương tác của tia X và tia gamma (gọi chung là photon) với vật chất là mộtkết quả tự nhiên của bức xạ điện từ

4.1 Hiệu ứng quang điện

Một photon năng lượng tương đối thấp (nhỏ hơn 1 MeV) có thể truyền toàn

bộ năng lượng của nó cho một điện tử liên kết ở lớp vỏ trong, làm cho điện tửnày bứt ra khỏi nguyên tử hấp thụ (xem Hình 4)

Điện tử được bứt ra này được gọi là Photo - điện tử (quang điện tử), điện tửnày sẽ dịch chuyển trong chất hấp thụ gây ra ion hoá thứ cấp và kích thích

của nó Lỗ trống này nhanh chóng được lấp đầy bằng cách chiếm một điện tử tự

do từ chất hấp thụ, hoặc bằng cách sắp xếp lại các điện tử từ các lớp vỏ kháccủa nguyên tử

Ở trường hợp sau, các điện tử dịch chuyển từ lớp vỏ có mức năng lượngcao hơn để lấp chỗ trống, khi chúng thực hiện quá trình này thì năng lượng đồngthời được giải phóng tạo ra các tia-X đặc trưng Trong một vài trường hợp, cáctia-X được tạo ra bởi quá trình trên sẽ tương tác với một điện tử ở lớp vỏ ngoài

và làm nó bị bứt ra khỏi nguyên tử Nó có năng lượng thấp và được gọi là điện

tử Auger Hình 5 chỉ ra quá trình tạo các điện tử Auger

Lưu ý rằng hiệu ứng quang điện hầu như chỉ xảy ra trong các chất có sốnguyên tử cao, vì vậy một chất như chì (Z=82) được sử dụng là chất che chắntốt đối với các photon năng lượng thấp Hiệu ứng quang điện không quan trọnglắm với các chất có số Z thấp như là nhôm

4.2 Tán xạ Compton

Quá trình tán xạ Compton được thực hiện thông qua va chạm giữa mộtphoton với một điện tử ở lớp vỏ ngoài Trong quá trình này, chỉ một phần nănglượng photon truyền cho nguyên tử hấp thụ Điện tử này được giải phóng khỏinguyên tử (sự ion hoá sơ cấp) và sẽ tiếp tục dịch chuyển trong chất hấp thụ gây

Hình 5: Quá trình tạo điện tử auger

ra sự ion hoá thứ cấp và sự kích thích Photon ban đầu bị tán xạ cùng với sựgiảm năng lượng và cũng có thể tiếp tục tương tác với các nguyên tử hấp thụkhác Hình 6 cho thấy một photon tới đập vào một nguyên tử hấp thụ giải phóng

ra một điện tử ở lớp vỏ ngoài và photon bị tán xạ cùng với sự giảm năng lượng

Hình 6: Tán xạ Compton Hình 7: Sơ đồ tán xạ của gamma lên electron tự do

Góc mà photon bị tán xạ phụ thuộc vào năng lượng ban đầu của nó và

4.3 Quá trình tạo cặp

Quá trình tạo cặp xảy ra khi một photon có năng lượng lớn hơn 1,022MeV chuyển động đến sát hạt nhân nặng, tương tác với điện trường mạnh củahạt nhân nặng của một nguyên tử hấp thụ, kết quả là tạo ra hai hạt, một điện tử

và một positron

Giá trị năng lượng 1,022 MeV tương đương năng lượng của tổng khốilượng một cặp electron-positron (một điện tử và một positron) Photon có nănglượng vượt qua giới hạn của giá trị này phần năng lượng lớn hơn sẽ cung cấpđộng năng ban đầu cho cho điện tử và positron được tạo ra

Sau khi được tạo ra, điện tử và positron dịch chuyển ra xa nhau và mấtđộng năng do sự ion hoá thứ cấp Positron không thể tồn tại khi không có độngnăng vì vậy khi nó bị mất toàn bộ năng lượng của nó thì nó sẽ kết hợp với mộtđiện tử tự do tạo ra quá trình huỷ cặp Trong quá trình này, hai hạt cùng bị pháhuỷ và biến đổi thành hai photon có cùng năng lượng là 0,511 MeV Các photonnày được phát ra theo các hướng đối nhau Hình 7 chỉ ra toàn bộ quá trình tạocặp và huỷ cặp trong điện trường xung quanh nhân của một nguyên tử chì

điện tử

Đối với các photon có năng lượng vượt ngưỡng, xác suất xảy ra quá trìnhtạo cặp sẽ tăng theo nguyên tử số của chất hấp thụ Hiệu ứng này cũng sẽ tăngphụ thuộc vào năng lượng photon, tăng chậm khi năng lượng trong khoảng từ1,02 đến 5 MeV và tăng nhanh hơn khi năng lượng lớn hơn 5 MeV Quá trình

Hình 8: Quá trình tạo cặp

tạo cặp hầu hết là sự tương tác đối với các photon năng lượng cao trong các chất

có số nguyên tử cao

4.4 Tóm tắt các tương tác của photon với vật chất

Trong thực tế, khi một photon tương tác với một chất hấp thụ sẽ xảy ramột loạt các sự kiện phức tạp Có thể có ba mươi tương tác hoặc nhiều hơntrước khi toàn bộ năng lượng của photon bị truyền cho chất hấp thụ Bảng 1 tómtắt ba loại tương tác quan trọng nhất

Hiệu ứng quang điện

Sự tán xạ Compton

Quá trình tạo cặp

Thành phần của

nguyên tử tham gia

tương tác

Điện tử ở lớptrong

Điện tử ở lớpngoài

Hạt nhân

Năng lượng

photon

Thấp (nhỏ hơn 1MeV)

Trung gian (0,2đến 5 MeV)

Tạo các tia-Xđặc trưng

Điện tử ở lớp vỏngoài bứt khỏinguyên tử

Photon bị tán xạđồng thời với sự

lượng

Tạo cặp positron

electron-Positron bị huỷcặp để tạo thànhhai photon vớimỗi photon cónăng lượng 0,511MeV

Bảng 1: Các tương tác photon

5 Tương tác của neutron với vật chất

Tuy không phải là hạt mang điện nhưng neutron vẫn tương tác với điện tửthông qua tương tác giữa các moment từ của chúng Sự mất năng lượng của quátrình này không đáng kể Quá trình mất năng lượng chủ yếu khi neutron tươngtác với hạt nhân, phụ thuộc vào neutron có va chạm trực tiếp với hạt nhân haykhông Người ta chia tương tác của neutron thành một số loại:

Tán xạ đàn hồi: Trong quá trình này neutron không trực tiếp va chạm vớihạt nhân Nói bị mất năng lượng và lệch hướng do lực hạt nhân Về phần mình,hạt nhân nhận một năng lượng nào đó Tán xạ đàn hồi có thể xảy ra trong quátrình làm chậm neutron Độ mất năng lượng logarit trung bình cho một va chạmđược xác định bằng công thức

Trong đó: T1 và T2 tương ứng là động năng của neutron trước và sau vachạm hoặc:

Năng lượng Photon MeV)

Hình 9 Mối liên hệ quan trọng của ba loại tương tác photon chủ yếu

Tán xạ không đàn hồi: Trong quá trình này neutron bị mất năng lượng vàthay đổi hướng chuyển động, hạt nhân ở trạng thái kích thích.

Quá trình bắt neutron: Đó là quá trình dẫn đến các phản ứng hạt nhân doneutron va chạm trực tiếp với hạt nhân gây ra như trong các phản ứng sau:

• Bức xạ ion hoá mạnh tạo ra mật độ lớn các ion dọc quãng đường đi của nó,

ví dụ các hạt Alpha và các hạt tích điện nặng tương đối khác

• Các hạt Bêta gây ra sự ion hoá ít hơn so với các hạt Alpha dọc quãng đường

đi của chúng và là bức xạ gây ra sự ion hoá trung bình

• Các tia-X và tia gamma tạo ít ion nhất khi chúng dịch chuyển qua vật chất

và do đó chúng gây ra sự ion hoá yếu

• Các sản phẩm của các tương tác nơtron có thể nằm trong dải từ sự ion hoáyếu đến sự ion hóa mạnh

• Bức xạ ion hoá mang điện tích (như các hạt Alpha hoặc Bêta) được xem làbức xạ ion hoá trực tiếp

chuyển động và tạo ra các tia X gọi là bức xạ hãm.

• Một phần năng lượng Bêta tới bị biến đổi thành bức xạ hãm, phần nănglượng biến đổi thành bức xạ hãm này tỷ lệ với năng lượng cực đại của cáchạt Bêta và số nguyên tử của chất hấp thụ

• Tia X và tia gamma tương tác với vật chất qua 3 hiệu ứng chính: Hiệu ứngquang điện, hiệu ứng tán xạ compton và hiệu ứng tạo cặp Sự tương tác nàyphụ thuộc vào năng lượng của bức xạ và chất mà bức xạ đi qua

• Trong hiệu ứng quang điện, một photon có năng lượng tương đối thấp (nhỏhơn 1 MeV) có thể truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một điện tử liênkết ở lớp vỏ trong làm cho điện tử được phát ra từ nguyên tử hấp thụ vàmột tia-X đặc trưng được tạo ra

• Trong một vài trường hợp, các tia-X được tạo ra bởi hiệu ứng quang điện

sẽ tương tác với một điện tử ở lớp vỏ ngoài và làm cho nó bị bứt ra khỏinguyên tử Điện tử này gọi là điện tử Auger

• Hiệu ứng quang điện chiếm ưu thế với chất có số nguyên tử cao và với cácphoton có năng lượng tương đối thấp (nhỏ hơn 1 MeV)

• Hiệu ứng tán xạ Compton xảy ra do va chạm giữa một photon và một điện

tử ở lớp vỏ ngoài Điện tử này được phát ra từ nguyên tử và nó có thể tiếptục gây ra sự ion hoá thứ cấp Photon này bị tán xạ cùng với sự giảm nănglượng

• Tán xạ Compton chiếm ưu thế đối với photon có các mức năng lượng nằmtrong dải từ 0,2 đến 5,0 MeV

• Hiệu ứng tạo cặp xảy ra khi các photon có năng lượng lớn hơn 1,02 MeVtương tác dưới tác dụng của điện trường mạnh của hạt nhân nguyên tử chấthấp thụ Một cặp electron-positron được tạo ra

• Điện tử và positron được tạo ra từ quá trình tạo cặp sẽ mất động năng qua

sự ion hoá thứ cấp Vì một positron không thể tồn tại khi không có độngnăng nên khi nó bị mất toàn bộ năng lượng nó sẽ kết hợp với một điện tửcủa nguyên tử chất hấp thụ trong một quá trình được gọi là sự huỷ cặp

huỷ và bị biến đổi thành hai photon với năng lượng mỗi photon là 0,511MeV Hai photon này được phát ra theo hai hướng đối nhau.

• Quá trình tạo cặp chiếm ưu thế đối với các photon năng lượng cao (lớn hơn1,02 MeV) trong các chất có số nguyên tử cao

Bảng 2 Tương tác của bức xạ với vật chất

Alpha Sự tán xạ đàn hồi với các

điện tử liên kết

Dẫn đến sự kích thích và sự ion hoá

Beta • Sự tán xạ đàn hồi với

các điện tử nguyên tử

• Dẫn đến sự kích thích và sự ion hoá

• Quá trình làm chậm trong trường của hạt nhân

• Dẫn đến sự phát xạ của bức

xạ hãm

Tia-X và gamma • Hiệu ứng quang điện • Photon bị hấp thụ

• Hiệu ứng compton • Photon bị tán xạ

• Quá trình tạo cặp • Tạo hai photon có năng

lượng của mỗi photon là0,511MeV

Hạt neutron Tán xạ đàn hồi Neutron bị mất năng lượng và

lệch hướng chuyển động Hạtnhân nhận năng lượng

Tán xạ không đàn hồi Neutron bị mất năng lượng,

thay đổi hướng chuyển động,hạt nhân ở trạng thái kíchthích

Bắt neutron Phản ứng hạt nhân

Tài liệu tham khảo

1 Bộ bài giảng đào tạo an toàn bức xạ của Cục An toàn bức xạ và hạtnhân

2 Bộ bài giảng đào tạo an toàn bức xạ của Tổ chức nghiên cức và pháttriển hạt nhân quốc gia Úc (ANSTO)

3 Giáo trình xử lý bức xạ và cơ sở của công nghệ bức xạ - Trần ĐạiNghiệp NXB Đại học quốc gia Hà nội 2007

4 Tài liệu tương tác của Gamma với vật chất – G Nelson và D Reilly

BÀI 3 GHI ĐO BỨC XẠ

CHƯƠNG I CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ ĐO DÙNG TRONG AN TOÀN BỨC XẠ, CÁC NGUYÊN LÝ AN TOÀN BỨC XẠ CƠ BẢN 1.Các đại lượng liều lượng cơ bản

1.1 Thông lượng hạt

Thông lượng Φ là tỷ số của dN và da, ở đây dN là số hạt tới trên một khốicầu với tiết diện da, như vậy:

Đơn vị: m-2

1.2 Thông lượng năng lượng

Thông lượng năng lượng, Ψ, là tỷ số của dR và da, ở đây dR là nănglượng phát xạ đến một khối cầu có tiết diện da, như vậy

Đơn vị: J/m2

1.3 Kerma và suất kerma

Kerma, K là tỷ số của dEtr và dm, ở đây dEtr là tổng động năng ban đầucủa tất cả các hạt mang điện được giải phóng bởi hạt không mang điện trongmột khối lượng dm của vật chất, như vậy:

Đơn vị: J/kg Đơn vị đặc biệt của kerma là Gray (Gy)

Suất Kerma, là tỷ số của dK với dt, ở đây dK là sự gia tăng của Kermatrong khoảng thời gian dt, như vậy:

Đơn vị: J/kg.s Nếu sử dụng tên đặc biệt là Gray, suất Kerma có đơn vị làGy/s

1.4 Năng lượng truyền

Năng lượng truyền trung bình tới vật chất trong một thể tích đã chobằng với năng lượng bức xạ Rin của tất cả những hạt ion hóa mang điện vàkhông mang điện đi vào thể tích trừ đi năng lượng bức xạ Rout của tất cả các hạtion hóa mang điện và không mang điện rời khỏi thể tích, cộng với tổng củatất cả sự thay đổi năng lượng nghỉ của hạt nhân và các hạt nguyên tố xảy ratrong thể tích, như vậy

chiếu xạ được xác định theo biểu thức sau đây:

(1-1)

Trong đó: dE - năng lượng bức xạ được hấp thụ trong thể tích ở lân cậnđiểm đang được xét tới mà ở đó có chứa khối lượng vật chất bằng dm

Trong hệ đo lường tiêu chuẩn hiện nay (SI), liều hấp thụ bức xạ có đơn vị

đo là Joule trên kilôgam, ký hiệu là J/kg

1 Joule trên kilôgam (1 J/kg) là liều hấp thụ bức xạ mà khối lượng 1 kgcủa chất bị chiếu xạ hấp thụ được năng lượng bằng 1 J của bức xạ iôn hoá loạibất kỳ Đơn vị 1 J/kg được gọi là 1 Gray (ký hiệu là Gy); như vậy 1Gy = 1 J/kg

Bên cạnh đơn vị đo chính thống là Gray, ngày nay đơn vị đo ngoại hệ làRad vẫn còn được sử dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực đo liều hấp thụ bức xạ

1 Rad là liều hấp thụ bức xạ mà khối lượng 1 gam của chất bị chiếu xạhấp thụ được năng lượng bằng 100 erg của bức xạ iôn hoá loại bất kỳ

Giữa hai đơn vị Rad và Gy có các biểu thức liên hệ sau đây:

1 Rad = 100 erg/g = 1.10-2J/kg = 1.10-2 Gy

1 Gy = 1 J/kg = 100 Rad (1-2)Liều bức xạ tính theo một đơn vị thời gian chiếu xạ được gọi là suất liềubức xạ Giữa liều bức xạ và suất liều bức xạ có các biểu thức liên hệ sau đây:

(1-3)nếu suất liều thay đổi theo thời gian Trong trường hợp suất liều không thay đổitheo thời gian, thì có biểu thức liên hệ như sau:

với At - khoảng thời gian chiếu xạ

Suất liều hấp thụ bức xạ có các đơn vị đo là Wat trên kilôgam (W/kg),gray trên giây (Gy/s) và rad trên giây (rad/s)

2.Các đại lượng liều lượng liên quan đến hiệu ứng tất định và ngẫu nhiên

2.1 Liều mô và liều cơ quan

Liều hấp thụ trung bình trong một cơ quan hoặc mô cụ thể ký hiệu là DT

trong ICRU 51 Liều này bằng tỉ số giữa năng lượng truyền tới cơ quan hoặc

mô có khối lượng mT, như vậy:

Liều hấp thụ trung bình trong một cơ quan hoặc mô cụ thể thỉ thoảngđược phát biểu ngắn gọn là liều cơ quan

2.2 Liều tương đương

Liều hấp thụ không đặc trưng toàn diện cho ảnh hưởng của các loại bức

xạ đối với môi trường bị chiếu xạ Trong tính toán bảo vệ an toàn bức xạ, để đặctrưng cho những ảnh hưởng của từng loại bức xạ đối với môi trường bị chiếu

xạ, người ta đưa ra khái niệm trọng số của bức xạ hoặc hệ số phẩm chất của bức xạ.

2.2.1 Trọng số của bức xạ iôn hoá

Trọng số của bức xạ được sử dụng nhằm mục đích kiểm tra mức độ nguyhiểm về bức xạ trong điều kiện bị chiếu xạ thường xuyên Trọng số của bức xạ

là một đại lượng không có thứ nguyên Nó giúp ta so sánh được ảnh hưởng

Bảng B1-1 Trọng số (Q) của một số loại bức xạ iôn hoá

5 Hạt alpha, mảnh vỡ hạt nhân, hạt nhân nặng 20

6 Nơtrôn với động năng En< 10 keV 5

7 Nơtrôn với động năng En~ 10 keV - 100 keV 10

8 Nơtrôn với động năng En~ 100 keV - 2 MeV 20

9 Nơtrôn với động năng En~ > 2 MeV - 20 MeV 10

10 Nơtrôn với động năng En > 20 MeV 5

Đối với các hạt nơtrôn, prôtôn và các hạt khác có điện tích bằng 1e vàkhối lượng A > 1 đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), nhưng không biết rõ nănglượng (và do đó không biết rõ giá trị của độ truyền năng lượng trực tiếp) thì coi

là chúng có trọng số Q=10

Đối với các hạt alpha và hạt có điện tích >1e, nhưng không biết giá trị cụthể của điện tích và động năng của chúng bằng bao nhiêu, thì coi là chúng cótrọng số Q=20

2.2.2 Liều tương đương

Liều tương đương (HTR) gây bởi một loại bức xạ iôn hoá nào đó trongmột cơ quan hoặc tổ chức cơ thể của con người được định nghĩa là tích số giữaliều hấp thụ với trọng số của bức xạ:

H TR = D TR WR (1-4)trong đó DTR - liều hấp thụ gây bởi bức xạ iôn hoá loại R trong cơ quan

hoặc tổ chức cơ thể T; WR - trọng số của bức xạ iôn hoá loại R