Báo cáo : An toàn bức xạ docx

Chương 3:
AN TOÀN BỨC XẠ
AN TOÀN BỨC XẠ
SVTH : Nhóm 2
GVHD: PGS.TS Lê Văn Tán
Thuyết trình phân tích
phóng xạ
Nội Dung
Biện pháp đề phòng
Cách đo sự phơi nhiễm bức xạ
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ
Các rủi ro & ảnh hưởng của bức xạ đến sức khỏe
Giới thiệu chung
Giới thiệu chung

Các chính sách về an toàn bức xạ được ban hành bởi sự cộng tác của các cơ quan chính phủ và địa phương.

Theo luật của cơ quan quốc tế nguyên tử năng, một đơn vị muốn được sử dụng nguồn phóng xạ phải được Cơ quan kiểm
soát bức xạ cấp giấy phép sử dụng. Đơn vị phải có nhân viên chuyên môn được huấn luyện về phóng xạ và các thiết bị
cần thiết để bảo đảm an toàn bức xạ.
Giới thiệu chung
Nhà máy xi
măng, thủy
tinh,bia,
giấy, điện
nguyên tử…
1
Trong Công
Nghiệp
Chẩn đoán,
điều trị

bệnh,sản
xuất thuốc
3
Trong Y
Học
Bảo quản
giống, thực
phẩm,kích
thích sinh
trưởng ….
2
Trong Nông
Nghiệp
Một số ngành, nghề thường xuyên tiếp xúc với bức xạ
Giới thiệu chung
Chế tạo vũ
khí giết
người
4
Trong Quốc
Phòng
Ngành thăm
dò địa chất,
khai thác dầu
khí…
6
Khác
Ứng dụng
vào việc
kiểm tra

hàng hóa
5
Ngành Hàng
Không
Một số ngành, nghề thường xuyên tiếp xúc với bức xạ
Curie
Độ bức xạ
Roentgen
Liều lượng ion
Rad
Liều lượng năng lượng
Rem
Liều lượng tương đương
Giới thiệu chung
Các đơn vị bức xạ

Có hai đơn vị cho biết độ bức xạ của một nguồn bức xạ:

Đơn vị SI: 1Becquerel = 1Bp.

Đơn vị cũ: 1Curie = 1Ci = 3.7x1010Bp.

Độ bức xạ - Curie (Ci)
Curie: là cường độ bức xạ 3.7x10
10
phân rã/giây của nguồn bức xạ
Curie: là cường độ bức xạ 3.7x10
10
phân rã/giây của nguồn bức xạ
Liều lượng ion - Roentghen (R)


Liều lượng ion - Roentghen:

Áp dụng trên tất cả các loại bức xạ: tia X, tia γ,…

Để đo mức độ ion hóa nhưng thực chất R chỉ là một đơn vị vật lý.

Có hai đơn vị cho biết liều lượng ion:

Đơn vị SI: 1Coulomb/Kilogram = 1C/kg.

Đơn vị cũ: 1Roentgen = 1R.
Roentghen: là lượng ion sinh ra do sự giải phóng năng lượng của
nguồn bức xạ/kg không khí khi đã ngừng chiếu bức xạ
Roentghen: là lượng ion sinh ra do sự giải phóng năng lượng của
nguồn bức xạ/kg không khí khi đã ngừng chiếu bức xạ
Liều lượng năng lượng – Rad

Liều lượng năng lượng – Rad:

Áp dụng trên tất cả các loại bức xạ.

Rad là một đơn vị vật lý không thể dùng để tính năng lượng bức xạ. Đây thực chất chỉ là một phép đo vật lý.

Có hai đơn vị cho biết liều lượng năng lượng:

Đơn vị SI: 1Gray = 1Gy = 1J/kg = 10-5J/g.

Đơn vị cũ: 1Rad = 1rd = 10-2 J/kg.
Rad: là liều lượng bức xạ gây ra năng lượng 0.01J được hấp thụ bởi

1kg vật chất
Rad: là liều lượng bức xạ gây ra năng lượng 0.01J được hấp thụ bởi
1kg vật chất
Liều lượng tương đương – Rem

Liều lượng tương đương – Rem:

Áp dụng trên tất cả các lọai bức xạ.

Từ giá trị Rem ta có thể xác định loại bức xạ mà người đó bị nhiễm.

Được tính bằng phép nhân liều lượng năng lượng rad với hệ số RBE (Relative Biological Effectiveness - mỗi một loại
bức xạ sẽ có những hiệu quả tác động sinh học khác nhau lên con người) của mỗi loại bức xạ tương ứng.
Rem = Rad × RBE
(liều lượng Sv = liều lượng Gy × RBE)

Có hai đơn vị cho biết liều lượng tương đương:

Đơn vị SI: 1Sievert = 1Sv = 100Rem.

Đơn vị cũ:1Rem = 1 “Rontgen equivalent man”.
Liều lượng tương đương – Rem (REM)
Rem: là liều lượng năng lượng tương đương tác động lên con người
Rem: là liều lượng năng lượng tương đương tác động lên con người
Bức xạ RBE
Tia X, γ, β

1
α 20
p 10

n nhanh 10
n nhiệt 2.5
nu mạnh 20
Liều lượng tương đương – Rem (REM)
Hệ số RBE của một số loại bức xạ

Liều lượng tương đương: là một hàm phụ thuộc vào

Cường độ bức xạ.

Năng lượng bức xạ.

Loại bức xạ .

Khoảng cách từ nguồn bức xạ đến vật bị phơi nhiễm.

Thời gian phơi nhiễm bức xạ.

Vật liệu che chắn, bảo vệ.
Tất cả các yếu tố trên đây cần được kiểm tra thật kĩ đối với những trường hợp nguồn bức xạ có đồng vị phóng xạ.
Liều lượng tương đương – Rem (REM)
Các rủi ro & ảnh
hưởng của
bức xạ đến sức khỏe
Có 2 loại rủi ro mà ta có thể mắc phải khi tiếp xúc bức xạ. Đây là một hàm phụ thuộc vào loại, cường độ ,thời gian bức
xạ và vị trí phơi nhiễm:

Bên ngoài:

Nhiễm bức xạ do ở gần nguồn bức xạ. Biện pháp cơ bản để giảm

thiểu các rủi ro từ bên ngoài là ta phải tuân thủ tốt các tiêu chuẩn
về an toàn trong hóa học, quản lý tốt hệ thống an toàn bức xạ nơi
làm việc.

Bên trong:

Xâm nhập qua đường hô hấp ,đường ăn uống và hấp thụ qua da.
Phải phòng ngừa việc nhiễm bức xạ như với các hóa chất độc hại.
Ảnh hưởng của bức xạ đến sức khỏe con người thường rơi vào 2 dạng:

Gây tổn thương tế bào

Tác dụng kinh niên. (gây các chứng ung thư: máu, xương, phổi, )

Tác dụng cấp tính. (hội chứng nhiễm bức xạ cấp tính:chóng mặt, nôn mửa, rối loạn điện giải đưa đến trụy tim mạch, tử
vong)

Gây ra các bệnh di truyền

Làm biến đổi gen di truyền.

Có thể dẫn đến hiện tượng đột biến ở thế hệ con cháu.

Có thể gây ra các chứng ung thư.
Các rủi ro & ảnh
hưởng của
bức xạ đến sức khỏe
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ

Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ nhiễm bức xạ:


Độ lớn chu kỳ bán rã: những nguồn bức xạ có chu kỳ bán rã ngắn phân hủy nhanh hơn và có khả năng gây tổn thương
nặng hơn.

Vật liệu bảo vệ: cung cấp những vật liệu che chắn, bảo vệ hợp lý để ngăn chặn việc nhiễm bức xạ.

Loại bức xạ: có một số bức xạ nguy hiểm hơn các bức xạ khác.

Vùng nhiễm bức xạ: nhiễm bức xạ ở buồng trứng nguy hiểm hơn ở tay.
Hạt
Hạt
α
α
Hạt
Hạt
β
β
Tia γ & tia X
Tia γ & tia X
Chắn bởi
1cm khí
Chắn bởi
1mm Al
Chắn bởi
bêtông,chì
Vật liệu che chắn một số loại bức xạ
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ

Khoảng cách từ nguồn bức xạ đến nơi phơi nhiễm bức xạ
Cường độ bức xạ tỉ lệ nghịch với khoảng cách. Nếu liều lượng tương đương khi phơi nhiễm bức xạ ở cách nguồn bức xạ 1m

là 100REM, thì:

Liều lượng tương đương ở khoảng cách 2m là 50REM

Liều lượng tương đương ở khoảng cách 4m là 25REM

Thời gian phơi nhiễm bức xạ
Những tác động của bức xạ lên con người sẽ tích lũy theo thời gian.(tức là tùy thuộc vào thời gian nhiễm bức xạ là ngắn hay
dài sẽ có những mức độ ảnh hưởng khác nhau lên con người)
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ

Giới hạn phơi nhiễm bức xạ tối đa cho phép: (thiết lập bởi một Tổ chức quốc tế)

Nhiễm bức xạ tia γ do điều kiện công việc tiếp xúc thường xuyên: (bệnh nghề nghiệp)
•
Toàn thân: 100mREM / 40h
•
Tiếp xúc lâu dài: < 5REM (18 tuổi)

Nhiễm bức xạ tia β: (bệnh nghề nghiệp)
•
5 x MPL.(MPL quyết định bởi trọng lượng của vật phơi nhiễm)

Đối với cộng đồng nói chung:
•
Gần bằng 1/10 mức giới hạn cho phép của người nhiễm bức xạ do điều kiện công việc.
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ

Giới hạn phơi nhiễm bức xạ tối đa cho phép ở Mỹ: 5rem / năm
Giá trị MPL trong Rem (liều lượng tương đương) / 15 phút


Toàn thân : 1.25

Tay, chân : 18.75

Da : 7.5

Ở Mỹ, những cơ sở có phát ra nguồn bức xạ, chỉ cần một lần không đảm bảo đúng chính xác giới hạn an toàn trên là cơ
sở đó buộc phải đóng cứa ngay.
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ
Nguyên nhân gây hại Mức giảm tuổi thọ
trung bình (ngày)
Hút thuốc (1gói/ngày) 2370
Thừa cân (~ 20% trọng lượng) 985
Tai nạn (tất cả các trường hợp) 435
Uống nhiều rượu (ở Mỹ) 130
Chết đuối 41
1 rem/năm (trong 30 năm) 30
Các bức xạ tự nhiên 8
Tia X (ứng dụng trong y học) 6
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ
Một số nguyên nhân làm giảm tuổi thọ trung bình con người
Tính toán liều lượng phơi nhiễm bức xạ:

Việc tính toán chính xác liều lượng và sự phơi nhiễm bức xạ thì nằm ngoài phạm vi tìm hiểu (không được đề cập đến)
trong tài liệu này.

Ở đây, chúng ta chỉ xét một số phương pháp đơn giản có liên quan, với độ chính xác có thể chấp nhận được.

Trường hợp nhiễm bức xạ tia β và γ là phổ biến nhất ,nên chúng ta chỉ đề cập tới cách tính toán cho các loại bức xạ

này.

Nên nhớ việc tính toán này chỉ dùng để đánh giá.
Sự phơi nhiễm và an toàn bức xạ
Phơi nhiễm tia gamma

Liều lượng phơi nhiễm bức xạ tỉ lệ thuận với cường độ và năng lượng tia γ; tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ nguồn bức xạ
đến vật phơi nhiễm.
Liều lượng phơi nhiễm (mR/h) = 6 AEn/d2
Trong đó:

A = độ bức xạ. (mCi)

E = năng lượng của tia γ. (MeV)

n = số tia γ phát ra/phân rã.

d = khoảng cách từ nguồn. (ft)
Phơi nhiễm tia gamma

Ví dụ: Xác định liều lượng phơi nhiễm bức xạ khi ngồi cách nguồn bức xạ 59Fe có độ bức xạ 500mCi là 20feet.

59
Fe phát ra 2 tia γ:
•
1.10 MeV. (56%)
•
1.29 MeV. (44%)
Thời gian bán rã là 44.5 ngày vì thế không có những biến đổi gì đáng kể trong 1 chu kỳ (1h).
Phơi nhiễm tia gamma


59Fe –500mCi, khoảng cách 10ft.

1.10MeV. (56%)
Liều lượng phơi nhiễm = (6)(1.10MeV)(500mCi)(56)/10
2

= 18.5mR/h

1.29MeV. (44%)
Liều lượng phơi nhiễm = (6)(1.29MeV)(500mCi)(44)/10
2

= 17.0mR/h
Liều lượng phơi nhiễm = 18.5mR/h + 17.0mR/h
= 35.5mR/h