BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM CHIẾU NGOÀI CỤC AN TOÀN BỨC XẠ VÀ HẠT NHÂN

1
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CỤC AN TOÀN BỨC XẠ VÀ HẠT NHÂN
Địa chỉ: Tầng 4, số 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội
Tel/Fax: (04) 38 220 298
Website:

2
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀi
• Bức xạ chiếu ngoài là bức xạ từ một nguồn ở
ngoài cơ thể.
• Một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài tồn tại khi
bức xạ ion hóa từ một nguồn ở ngoài cơ thể có
tiềm năng gây ra một sự tổn hại. Mối nguy hiểm
này khác với mối nguy hiểm bức xạ chiếu trong
(tồn tại khi có tiềm năng bị chiếu xạ từ các chất
phóng xạ thâm nhập vào cơ thể)
3
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
Các hạt Alpha chỉ có quãng chạy rất ngắn trong
không khí (vài xăng-ti-mét), và không được xem là
một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài bởi vì
chúng không có thể xuyên qua các lớp bên ngoài
của da.
4
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM

CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Các hạt bêta: Có khả năng đâm xuyên lớn hơn so với
các hạt alpha và khả năng đâm xuyên phụ thuộc vào năng
lượng của chúng. Các hạt bêta năng lượng cao có thể đi
được vài mét trong không khí và cũng có thể xuyên qua các
lớp da bên ngoài tới vài mili-mét (ví dụ hạt bêta có năng
lượng 1 MeV gần da có thể xuyên gần 5 mili-mét).
• Các hạt bêta không được xem là nguy hiểm bức xạ ngoài
đối với các cơ quan cơ thể khác so với da và mắt.
• Bức xạ hãm sinh ra do tương tác của hạt bêta năng lượng
cao với các vật liệu có nguyên tử số cao sẽ dẫn tới tạo ra các
tia X mà chúng là một mối nguy hiểm bức xạ ngoài lớn hơn
các hạt bêta ban đầu.
5
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Tia X và tia gamma là các dạng bức xạ điện từ
sóng ngắn mà chúng sẽ xuyên qua tất cả các cơ
quan của cơ thể và là một mối nguy hiểm đáng kể
của bức xạ ngoài. Năng lượng của các lượng tử
gamma và tia-X là một yếu tố quan trọng để xác
định mức độ nguy hiểm của bức xạ ngoài.
6
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Nơtron cũng có khả năng xuyên qua cao. Chúng
truyền năng lượng cho cơ thể khi chúng bị tán xạ

trong mô cơ thể. Nơtron là một mối nguy hiểm quan
trọng của bức xạ ngoài, chúng đòi hỏi sự kiểm soát
cẩn thận.
7
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC MỐI NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
Bảng 1. Các mối nguy hiểm bức xạ ngoài tương
đối

Loại bức xạ Mối nguy hiểm tương đối
Các hạt Alpha Không
Các hạt Bêta Không đáng kể
Các tia gamma Nghiêm trọng
Các tia X Nghiêm trọng
Các hạt nơtron Nghiêm trọng
8
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
CÁC NGUỒN NGUY HIỂM BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI
• Các máy phát tia X là một loại thiết bị phát bức xạ ion hóa
phổ biến. Khi chúng vận hành các tia X được tạo ra và thiết
bị là một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài. Tuy nhiên khi
tắt máy việc sinh các tia X bị dừng lại và mối nguy hiểm bức
xạ chiếu ngoài bị mất đi.
• Các hạt bêta, các tia X và tia gamma được phát ra từ các
chất phóng xạ là một mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài liên
tục. Các chất phóng xạ có thể được đặt vào trong các bình
chứa hoặc bao xung quanh bằng một vật liệu che chắn sẽ
làm giảm mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài tới một mức

chấp nhận được.
9
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
KIỂM SOÁT MỐI NGUY HIỂM CHIẾU NGOÀI
Có ba kỹ thuật cơ bản để kiểm soát các mối nguy
hiểm của bức xạ chiếu ngoài:
* Thời gian.
* Khoảng cách.
* Che chắn.
áp dụng các phương pháp này có thể làm giảm
liều nhận được do chiếu xạ bởi bức xạ ion hóa
chiếu ngoài
10
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Kiểm soát thời gian là phương pháp quan trọng nhất để
giảm sự chiếu xạ đối với bức xạ ion hóa. Bằng cách giảm
thời gian làm việc với (hay bị chiếu xạ bởi) các chất phóng
xạ, liều nhận được có thể được giảm tối thiểu. Nói một cách
đơn giản là liều bức xạ nhận được khi làm việc trong một
vùng có suất liều nhất định phụ thuộc vào thời gian làm việc
trong vùng đó.
Mối liên hệ này được cho bởi phương trình : D = R x T
trong đó D = Liều nhận được, R = Suất liều, T = Thời gian bị
chiếu xạ
Từ đó nếu thời gian bị chiếu xạ đối với một nguồn có suất
liều cố định được giảm đi thì liều tổng cộng nhận được cũng
được giảm đi
11

BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Ví dụ
Một người bị chiếu xạ nghề nghiệp thường làm việc 3 giờ trên một
công đoạn có suất liều là 5 ?Sv h
-1
. Công đoạn đó được cải tiến sao
cho thời gian giảm xuống 1,5 giờ. Hỏi sự khác nhau về liều nhận
được bởi người công nhân đó là bao nhiêu?
Trả lời
Trước khi thay đổi công đoạn, liều tổng cộng nhận được là:
D = 5 ?Sv h
-1
x 3 h = 15 ?Sv
Sau khi thay đổi công đoạn, liều tổng cộng nhận được là:
D = 5 ?Sv h
-1
x 1,5 h = 7,5 ?Sv
Từ đó sự khác nhau về liều nhận được là:
15 ?Sv – 7,5 ?Sv = 7,5 ?Sv
12
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Đối với một công việc bức xạ có suất liều cố định:
• Nếu giảm một nửa thời gian chiếu xạ, liều nhận
được được giảm một nửa.
• Nếu tăng gấp đôi thời gian chiếu xạ, liều nhận
được được tăng gấp đôi.
Điều quan trọng cần nhớ rằng các quy tắc này vừa
bảo vệ cho riêng bạn vừa bảo vệ cho người khác.

13
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ trên cũng có thể được sử dụng để
đảm bảo các giới hạn liều và kiềm chế liều không
vượt quá ở nơi làm việc. Kiểm soát suất liều môi
trường làm việc của các công nhân nghề nghiệp
đảm bảo rằng giới hạn hàng năm hoặc kiềm chế
hàng năm không bị vượt quá.
Ví dụ
Nếu một công nhân bức xạ làm việc 40 giờ trong một tuần,
50 tuần trong một năm với các nguồn bức xạ và kiềm chế
liều hàng năm là 10 mili sievert, hỏi giá trị cực đại của suất
liều hàng giờ được phép là bao nhiêu?

14
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Trả lời
• Liều cực đại cho phép = 10 000 ?Sv
Thời gian chiếu xạ = 40 x 50 = 2 000 giờ
Ta có :
10 000 ?Sv = R x 2 000 giờ
Vậy
R = 10 000 ?Sv = 5 ?Sv/h
2 000 giờ
Suất liều cực đại cho phép là 5 ?Sv/h. Để đảm bảo rằng các
công nhân không vượt quá kiềm chế liều hàng năm, sự chiếu
xạ của họ phải được kiểm soát tới mức trung bình là 5 ?Sv/h.
15

BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI

Kiểm soát khoảng cách là một phương pháp hữu
hiệu khác để kiềm chế bức xạ chiếu ngoài. Nói một
cách đơn giản là khoảng cách đến nguồn bức xạ
càng lớn thì sự chiếu xạ tổng cộng càng nhỏ.
16
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ giữa suất liều từ một nguồn điểm (một nguồn
mà nó có kích thước nhỏ) và khoảng cách đến nguồn đó
được cho bởi phương trình :
R = k / d
2

trong đó R = Suất liều
d = Khoảng cách đến nguồn
k = giá trị không đổi đối với một nguồn nhất định.
Mối quan hệ trong phương trình được gọi là quy luật nghịch
đảo bình phương khoảng cách.
17
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Mối quan hệ trong phương trình quy luật nghịch
đảo bình phương khoảng cách cũng có thể viết lại
thành :
R.d
2
= k

do đó R
1
. d
1
2
= R
2
. d
2
2
• R
1
= suất liều ở khoảng cách d
1
đến nguồn
• R
2
= suất liều ở khoảng cách d
2
đến nguồn

18
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Trong bảo vệ an toàn bức xạ, khoảng cách
thường được sử dụng để giảm sự chiếu xạ đối với
bức xạ ion hóa, tức là hạn chế lại gần các nguồn
hoặc là sử dụng các dụng cụ thao tác dài (như
dùng kẹp).
• Nếu chúng ta biết suất liều ở một khoảng cách

nào đó đến nguồn thì có thể tính được khoảng
cách tại đó suất liều được xem là chấp nhận được.
• Khi khoảng cách đến nguồn tăng gấp đôi suất liều
giảm tới một phần tư giá trị ban đầu của nó.
19
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Ví dụ
Suất liều ở 2 m đến một nguồn gamma là 125 ?Sv h
-1
. Hỏi ở
khoảng cách nào nó sẽ đưa ra một suất liều chấp nhận được
là 5 ?Sv h
-1
?
Trả lời
Sử dụng phương trình trên và thế các giá trị vào ta có:
125 x 2
2
= 5 x d
2
2

Sắp xếp lại phương trình này ta có:
d
2
2
= 500 / 5 = 100, suy ra d
2
= ?100 = 10 m

Từ đó bằng cách tăng khoảng cách đến nguồn từ 2m lên
10m chúng ta có thể giảm suất liều một cách đáng kể.
20
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Che chắn : Ví dụ ở trên đưa ra một minh họa tốt về
cách sử dụng khoảng cách để làm giảm suất liều
và từ đó làm giảm liều tổng cộng nhận được. Tuy
nhiên trong nhiều tình huống không thể làm việc
với một nguồn nếu đứng cách xa nó hơn một mét.
Một phương pháp thực tế hơn để giảm sự chiếu xạ
trong các tình huống ở nơi làm việc là che chắn
nguồn đó. Bằng cách sử dụng phương pháp này
các suất liều có thể được giảm trong khi vẫn cho
phép công việc được thực hiện.
21
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
Chiều dày và loại vật liệu che chắn được đòi hỏi
phụ thuộc vào các yếu tố sau:
 Loại và năng lượng của bức xạ.
 Hoạt tính của nguồn (hoặc cường độ bức
xạ từ máy phát)
 Suất liều chấp nhận được bên ngoài che
chắn.
22
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
23
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM

CHIẾU NGOÀI
• Các hạt alpha có quãng chạy ngắn trong không
khí (vài xăng-ti-mét) và dễ dàng bị hấp thụ vì thế
chúng không đòi hỏi sự che chắn.
• Các hạt bêta năng lượng thấp chẳng hạn như tri-
ti (năng lượng cực đại 0,019 MeV) cũng dễ dàng bị
hấp thụ và không đòi hỏi sự che chắn.
24
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Hạt bêta năng lượng cao hơn như P-32 (E
max
1,7 MeV) có
khả năng đâm xuyên lớn hơn và tương tác với vật liệu che
chắn để tạo ra bức xạ hãm. Che chắn bêta được xây dựng từ
các vật liệu có nguyên tử số thấp (ví dụ perspex) sẽ giảm
cường độ của các hạt bêta và giảm việc tạo ra bức xạ hãm.
Tuy nhiên có thể vẫn cần thiết sử dụng che chắn bổ sung để
bảo vệ khỏi bức xạ hãm. Trong trường hợp này perspex bọc
chì là được khuyến cáo.
• Không được đánh giá thấp mối nguy hiểm của nguồn bêta
không che chắn vì chúng có khả năng truyền các liều lớn
(đặc biệt đối với các bàn tay và ngón tay) nếu chúng được
thao tác trực tiếp. Điều này là đặc biệt quan trọng đối với
người làm việc với các lọ nhỏ hay xê-ranh chứa các chất phát
bêta ở dạng dung dịch.
25
BẢO VỆ ĐỐI VỚI CÁC NGUY HIỂM
CHIẾU NGOÀI
• Các tia X và tia gamma có khả năng đâm xuyên

nhiều hơn so với cả hạt alpha và bêta. Che chắn
bằng các vật liệu có nguyên tử số cao (như bê
tông, chì hay sắt) là cần thiết để làm yếu bức xạ và
để giảm suất liều tới mức chấp nhận được. Độ lớn
của sự làm yếu phụ thuộc vào vật liệu che chắn,
bề dày của nó và năng lượng của các photon tới.