Quy trình đo suất liều bức xạ tia X và tia Gamma trong không khí

12/03/2019
Bức xạ tia X và tia gamma là hai loại bức xạ ion hóa đang được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các mặt của đời sống, Y tế, giáo dục, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, khai thác tài nguyên, xây dựng…Tuy nhiên, vấn đề kiểm soát an toàn của hai loại bức xạ này cũng cần phải được đặc biệt quan tâm trong đó có việc giám sát liều và suất liều cho người lao động tiếp xúc với hai loại bức xạ trên. Quy trình đo suất liều bức xạ tia X và tia Gamma là một trong những yêu cầu cần thiết để kiểm soát an toàn.

I.CÁC THUẬT NGỮ ĐƯỢC SỬ DỤNG

Chiếu xạ nghề nghiệp là chiếu xạ đối với cá nhân xảy ra trong quá trình tiến hành công việc bức xạ, ứng phó sự cố bức xạ, hạt nhân, làm việc tại nơi có nồng độ khí Radon-222 vượt quá 1.000 Becơren trong 1 mét khối không khí (1.000 Bq/m3) hoặc tiến hành thẩm định, thanh tra tại các cơ sở có tiến hành các công việc bức xạ, không tính đến chiếu xạ được loại trừ (như K-40 trong cơ thể người, tia vũ trụ trên mặt đất…) và chiếu xạ từ những công việc bức xạ, nguồn bức xạ được miễn trừ và chiếu xạ y tế. Chiếu xạ nghề nghiệp bao gồm chiếu xạ ngoài và chiếu xạ trong.

Chiếu xạ công chúng là chiếu xạ đối với công chúng do công việc bức xạ đã được cấp giấy phép và chiếu xạ trong trường hợp sự cố bức xạ, hạt nhân bức xạ, chiếu xạ y tế và chiếu xạ từ phông bức xạ tự nhiên tại địa phương.

Khu vực kiểm soát là nơi phải áp dụng các biện pháp bảo vệ và các quy định an toàn đặc biệt nhằm kiểm soát sự chiếu xạ hoặc ngăn ngừa nhiễm bẩn phóng xạ lan rộng trong điều kiện làm việc bình thường, ngăn ngừa hoặc hạn chế mức độ chiếu xạ tiềm ẩn. Khu vực kiểm soát là nơi thoả mãn một trong các điều kiện sau:

- Mức liều bức xạ tiềm năng lớn hơn hoặc bằng 6 mSv/năm;

- Có khả năng gây nhiễm bẩn phóng xạ;

- Phòng điều khiển lò phản ứng hạt nhân, máy xạ trị, máy gia tốc, thiết bị chiếu xạ công nghiệp.

Khu vực giám sát là nơi các điều kiện chiếu xạ luôn được theo dõi mặc dù không cần thiết phải có các biện pháp bảo vệ và các quy định an toàn đặc biệt như đối với khu vực kiểm soát. Khu vực giám sát là những nơi có mức liều bức xạ tiềm năng lớn hơn 1mSv/năm và nhỏ hơn 6 mSv/năm.

Nhân viên bức xạ là nhân viên làm việc trong khu vực kiểm soát và trong khu vực giám sát.

Giới hạn liều là giá trị không được phép vượt quá của liều hiệu dụng hoặc liều tương đương đối với cá nhân do bị chiếu xạ từ các công việc bức xạ được kiểm soát.

II. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH ĐO SUẤT LIỀU BỨC XẠ TIA X VÀ TIA GAMMA TRONG KHÔNG KHÍ

Bước 1:  Tìm hiều về nguyên lý đo

Cần hiểu rõ nguyên lý ghi đo của thiết bị trước khi tiến hành công việc để đảm bảo độ chính xác và độ an toàn trong quá trình tiến hành công việc. Các thiết bị đo suất liều bức xạ tia X và tia gamma dựa trên các nguyên lý sau:

- Buồng ion hóa

Bức xạ tia X đi qua một số hơi khí sẽ bị ion hóa tạo thành các ion (+) và các ion (-); nếu có một hiệu điện thế giữa hai cực thì các ion (+) sẽ chạy về anôt và các ion (-) sẽ chạy về catôt và tạo thành dòng điện làm thay đổi điện thế. Đo dòng điện này sẽ tính được mức độ phóng xạ.

Cấu tạo: Buồng ion hóa là một ống kim loại hay phủ kim loại, thể tích vài cm3 đến vài trăm dm3 (càng lớn càng nhạy); thành ống là cực âm, sợi kim loại xuyên giữa là cực dương được nối với các cực tương ứng của nguồn điện và một vi điện kế. Buồng ion hóa chỉ sử dụng được một thời gian, hơi khí bị ion hóa dần dần bị phá hủy hết.

- Ống đếm nhấp nháy

Một số chất khi bị tia X chiếu qua sẽ phát quang, ánh sáng đó rất yếu nên phải khuyếch đại rồi chuyển quang năng thành điện năng và được đo bằng một vi điện kế.

Một số chất phát quang thường dùng để đo tia X và tia gamma:

+ Natri iodua để đo bức xạ gamma.

+ Nhiệt phát quang (TLD).

Dùng một tấm kính phủ một lớp metaphotphat bạc và những tinh thể canxi florua (CaF2) hay liti florua (LiF); nếu nung nóng tấm kính đó khi đã bị chiếu bức xạ tia X nó sẽ phát ra ánh sáng. Đo ánh sáng đó bằng quang kế sẽ biết mức độ chiếu xạ tia X.

- Phim ảnh

Các bức xạ tia X làm đen phim ảnh. Độ đen của phim tỷ lệ với liều chiếu của tia X.

Bước 2:  Lựa chọn thiết bị đo

            Phần lớn các thiết bị đo suất liều đều có thể đo được suất liều do tia X và tia gamma gây ra. Thiết bị đo suất liều bức xạ lý tưởng là thiết bị có thể đo được tất cả các dải năng lượng từ năng lượng tia X đến dải năng lượng tia gamma, gọn nhẹ, dễ sử dụng. Tuy nhiên, có nhiều loại thiết bị đo suất liều với các dải năng lượng cao thấp khác nhau vì vậy cần phải lựa chọn thiết bị dựa trên những nguyên tắc sau:

- Thiết bị phải gọn nhẹ, dễ dàng mang theo bên người và sử dụng pin rời hoặc pin sạc.

- Loại bức xạ sẽ tiến hành đo (tia X hay tia gamma);

- Dải năng lượng của bức xạ phải phù hợp với dải năng lượng của từng loại bức xạ. Thông thường dải năng lượng của tia X sẽ thấp hơn và khoảng năng lượng nhỏ hơn so với tia gamma;

- Độ nhạy của thiết bị đo. Độ nhạy của thiết bị sẽ ảnh hưởng tới sai số của phép đo, độ nhạy càng cao thì sai số càng thấp;

- Kiểm tra xem đơn vị đo của thiết bị đã phù hợp với công việc cần làm chưa;

- Có cảnh báo bằng âm thanh hoặc ánh sáng giúp an toàn cho người sử dụng thiết bị;

- Màn hình hiển thị có khả năng phát sáng khi làm việc trong điều kiện thiếu sáng;

- Phụ tùng dễ sửa chữa và dễ thay thế.

Bước 3: Chuẩn bị vật tư trước khi đo

- Biên bản lấy mẫu hiện trường;

- Trang thiết bị bảo hộ lao động cơ bản như: Giầy, quần áo, mũ, kính;

- Trang bị liều kế cá nhân cho nhân viên hiện trường;

- Xác định mục đích của việc đo: Đo đánh giá định kỳ hay đo lần đầu, đo kiểm tra trong quá trình lắp đặt thiết bị mới, sau bảo dưỡng thiết bị, tháo dỡ nguồn phóng xạ… Để có từng phương án cụ thể cho kế hoạch đo (phân vùng vùng kiểm soát, vùng giám sát, lựa chọn số lượng điểm đo, vị trí đo…).

- Lên kế hoạch đo: Đo cho nguồn nào, nguồn phát tia X hay nguồn phóng xạ (nguồn kín, nguồn hở) để lựa chọn trang bị bảo hộ và thiết bị đo cho phù hợp;

- Chuẩn bị sơ đồ mặt bằng vị trí cần đo để có thể xác định cần đo ở những vị trí nào, vị trí nào là quan trọng số lượng điểm đo bao nhiêu cho phù hợp;

- Hồi cứu kết quả đo từ những lần đo trước để ước tính ban đầu về suất liều hoặc khả năng nhiễm xạ đồng thời lựa chon biện pháp an toàn cho người đo một cách chủ động nhất, xem giới hạn đo và giới hạn chịu đựng liều của máy để tránh đo nơi có liều vượt quá giới hạn của máy.

- Kiếm tra thiết bị đo trước khi ra hiện trường như: Kiểm tra pin của thiết bị, tình trạng hoạt động (khả năng hiển thị, đèn màn hình, chế độ cảnh báo…), độ chính xác của thiết bị. Lưu ý: Tất các các thiết bị mang đi đo hiện trường đều phải là những thiết bị đã được thực hiện hiệu chuẩn tại các phòng hiệu chuẩn có đủ chức năng.

Bước 4: Lựa chọn điểm đo

- Đo phông phóng xạ môi trường: Để đánh giá được nguy cơ tiếp xúc với liều bức xạ cần tiền hành đo phông môi trường trước khi tiến hành công việc. Việc đo phông được tiến hành tại các vị trí có không gian thoáng đãng và cách xa vị trí đặt nguồn phóng xạ hoặc thiết bị bức xạ tránh ảnh hưởng của nguồn lên phông làm sai kết quả đo phông. Đo phông tại vị trí trống trải và cách tương đối xa nguồn ghi lại 03 giá trị và lấy kết quả trung bình.

- Trước khi tiến hành công việc liên quan đến thiết bị phát tia X và nguồn phóng xạ luôn luôn phải tiến hành khoanh vùng khu vực kiểm soát và khu vực giám sát thì việc lựa chọn vị trí đo sao cho bao trùm được cả hai khu vực này và vị trí dày hơn trong khu vực kiểm soát.

+ Đối với phòng chụp X quang thì vị trí đo chủ yếu xung quanh người điều khiển. Các vị trí đo được thể hiện trên hình 1. Tối thiểu 09 vị trí trong đó 04 vị trí trong phòng điều khiển (vị trí số 1 trên cửa ra vào, vị trí số 2 trên cửa sổ, vị trí số 3 trên bàn điều khiển và vị trí số 4 tại giữa phòng điều khiển), 01 vị trí trong phòng rửa phim và 04 vị trí bên ngoài 4 cạnh của phòng chụp.

+ Đối với phòng lưu giữ nguồn phóng xạ và chất thải phóng xạ hoặc phòng chụp chiếu xạ thực phẩm cũng có thể tiến hành chọn vị trí đo tương tự như phòng chụp X quang. Tùy thuộc vào điều kiện địa hình thực tế mà có thể tăng hoặc giảm số lượng các vị trí đo sao cho có thể đánh giá được một cách đầy đủ nhất giảm thiểu ảnh hưởng có hại của bức xạ tới người lao động và người dân.

+ Đối với khu vực đặt máy bức xạ tia X trong sản xuất công nghiệp và nguồn phóng xạ kín ngoài hiện trường thì các vị trí đo tối thiểu trong vùng kiểm soát như Hình 1:


  • Vị trí 1, 2, 3, 4 được đo sát với thân máy hoặc nguồn phóng xạ bao gồm phía trước, phía sau, phía trái và phía phải nếu cần phải bổ sung thêm vị trí phía trên.
  • Vị trí 5, 6, 7, 8 được đo tại các khu vực tương tự nhưng cách máy hoặc nguồn một khoảng 0,1m.
  • Vị trí 9, 10, 11, 12 được đo tại các khu vực tương tự nhưng cách máy hoặc nguồn một khoảng 0,5m.
  • Trường hợp tại vị trí 0,5m mà suất liều vần còn cao hơn 0,5 µSv/h thì cần tiếp tục đo ở các vị trí xa hơn.
  • Nếu lân cận vị trí đặt thiết bị bức xạ và nguồn phóng xạ có người dân sinh sống hoặc có người làm việc cần phải thực hiện đo ở các khu vực này để xác định tính an toàn như trường hợp phòng chụp X quang cố định và phòng lưu giữ nguồn phóng xạ.


IV. KẾT LUẬN

Quy trình đo suất liều bức xạ tia X và tia Gamma trong không khí đã đưa ra được các yêu cầu cần thiết cho một phép đo suất liều đánh giá an toàn; đó là vấn đề về thiết bị đo, những vật tư cần thiết, lựa chọn vị trí đo phù hợp, cách ghi kết quả đo…Quy trình đo xây dựng được có thể sử dụng để đánh giá an toàn bức xạ cho các cơ sở sản xuất công nghiệp có sử dụng nguồn phóng xạ, thiết bị bức xạ, cho các cơ sở y tế, cũng như đánh giá an toàn cho chiếu xạ công chúng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thông tư 21/2007/TT-BKHCN ngày 28 tháng 9 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ về việc Hướng dẫn xây dựng và áp dụng tiêu chuẩn.

[2]. Thông  tư số 19/2012/TT-BKHCN, ngày 08/11/2012 “Quy định về kiểm soát và bảo đảm an toàn bức xạ trong chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ công chúng”.

[3]. Thông tư số 13/2014/TTLT – BKHCN – BYT, ngày 09/06/2014 “Quy định về đảm bảo an toàn bức xạ trong y tế”.

Tác giả: Phạm Công Thuyên

Trạm Quan trắc và Phân tích MTLĐ, Viện Khoa học An toàn và Vệ sinh lao động

(Nguồn tin: Vnniosh.vn)