Khảo sát và thiết kế kỹ thuật kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân tỉnh long an

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ THANH VŨ

KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ HOẠCH ỨNG PHÓ SỰ CỐ
BỨC XẠ VÀ HẠT NHÂN TỈNH LONG AN

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 60 44 17

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2014


2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ THANH VŨ

KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ HOẠCH ỨNG PHÓ SỰ CỐ
BỨC XẠ VÀ HẠT NHÂN TỈNH LONG AN

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
Mã số: 60 44 17

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2014


3

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học :.....................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : ...........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày……tháng……năm……….
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. ..............................................................
2. ..............................................................
3. ..............................................................
4. ..............................................................
5. ..............................................................

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………

4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

____________

_______________________

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Ngô Thanh Vũ

MSHV: 12054935

Ngày, tháng, năm sinh: 27/12/1980

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật

Mã số: 60 44 17

I. TÊN ĐỀ TÀI:
Khảo sát và thiết kế kỹ thuật kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân tỉnh Long An
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-

Cơ sở lý luận về bức xạ, hạt nhân.

-

Thực trạng ứng dụng và sự cố bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An.

-

Kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh Long An.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05/9/2014
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/12/2014
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): TS. Lý Anh Tú

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm……..
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA….………
(Họ tên và chữ ký)

5

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Tiến sĩ Lý Anh Tú người thầy đã tận tâm, nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn tơi trong suốt q trình thực
hiện luận văn thạc sĩ này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng đào tạo Sau đại học, các
thầy cơ khoa Khoa học Ứng dụng, Bộ môn Vật lý kỹ thuật - Trường Đại học Bách
khoa – Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh đã quan tâm và tạo điều kiện
thuận lợi cho tơi hồn thành khóa học.
Xin chân thành cảm ơn các cô chú, anh chị em đồng nghiệp đã quan tâm, hỗ
trợ, tạo điều kiện để tôi hồn thành khóa học.
Xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè và tất cả những người thân yêu đã ln
động viên, khích lệ, giúp đỡ tơi trong q trình học tập và nghiên cứu.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 12 năm 2014
Học viên

Ngô Thanh Vũ


6

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Nhằm thiết lập khả năng ứng phó kịp thời, có tổ chức giữa các tổ chức, cá
nhân tham gia chuẩn bị và ứng phó đối với các sự cố bức xạ, hạt nhân và thực hiện
ứng phó sự cố theo một trình tự tổ chức nhất định để giảm thiểu đến mức tối đa tác
hại do sự cố có thể gây ra đối với con người và môi trường. Bằng các phương pháp
nghiên cứu khác nhau, luận văn đã nêu ra được khái quát về bức xạ, hạt nhân, về
tình hình ứng dụng và các sự cố bức xạ hạt nhân trong nước nói chung và tỉnh Long

An nói riêng, về kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh Long An sau khi
phân tích các nhóm nguy cơ để đưa ra các kịch bản ứng phó sự cố với các nhóm
nguy cơ tương ứng đó.
To establish the ability to respond promptly held between organizations and
individuals involved in the preparation and response to radiation and nuclear
simultaneously performing incident response in a certain order to minimize damage
to the fullest extent by the incident can cause to people and the environment. By the
different research methods, thesis presents an overview of radiation and nuclear,
applications and the problem of radiation and nuclear, plan for response to incidents
of radiation and nuclear of Long An province.


7

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên thực hiện luận văn

Ngô Thanh Vũ


8

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU............................................................................................................................ 13
1.

Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 13

2.

Mục đích của đề tài ................................................................................................ 18

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ......................................................... 18

4.

Phương pháp nghiên cứu........................................................................................ 18

5.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 19

6.

Bố cục luận văn ...................................................................................................... 19

Chương 1: Cơ sở lý luận về bức xạ, hạt nhân .................................................................... 20
1.1. Khái niệm ............................................................................................................... 20
1.2. Các đại lượng đo liều bức xạ.................................................................................. 24
1.3. Ảnh hưởng sinh học của bức xạ ............................................................................. 30
1.4. Các biện pháp bảo vệ ATBX và biện pháp phòng tránh........................................ 36

1.5. Giới hạn liều ........................................................................................................... 45
1.6. Các sự cố bức xạ và biện pháp đề phòng ............................................................... 46
Chương 2: Thực trạng ứng dụng và sự cố bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An.......... 49
2.1. Thực trạng ứng dụng bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An ................... 49
2.2. Các sự cố bức xạ, hạt nhân xảy ra ở Việt Nam và tỉnh Long An........................... 51
2.3. Thực trạng xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh ở Việt Nam........... 54
Chương 3: Kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh Long An ...................................... 56
3.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 56
3.2. Căn cứ pháp lý và kỹ thuật..................................................................................... 59
3.3. Cơ cấu tổ chức và trách nhiệm của tổ chức, cá nhân tham gia ƯPSC ................... 65
3.4. Công tác chuẩn bị và sẵn sàng ƯPSC .................................................................... 72
3.5. Hoạt động ƯPSC .................................................................................................... 74
3.6. Tổ chức thực hiện................................................................................................... 83
Kết luận và kiến nghị ......................................................................................................... 84
Danh mục tài liệu tham khảo ............................................................................................. 85
Các phụ lục......................................................................................................................... 87
Phụ lục I: Phân loại nhóm nguồn phóng xạ theo QCVN 06:2010/BKHCN ..................... 88


9

Phụ lục II: Phân loại nhóm nguy cơ sự cố bức xạ, hạt nhân.............................................. 91
Phụ lục III: Bảng phân mức báo động ............................................................................... 93
Phụ lục IV: Các nhóm tình huống sự cố bức xạ, hạt nhân trong ƯPSC ............................ 95
Phụ lục V: Các mức sự cố bức xạ, hạt nhân trong ƯPSC.................................................. 96
Phụ lục VI: Danh sách cơ quan, tổ chức tham gia và hỗ trợ ƯPSC .................................. 97
Phụ lục VII: Thiết bị dụng cụ chính cần thiết trong ứng phó ban đầu sự cố bức xạ ......... 99
Phụ lục VIII: Mẫu thông báo và tiếp nhận thông tin ....................................................... 101
Phụ lục IX: Mẫu xác định mức báo động và mức độ điều động...................................... 102
Phụ lục X: Mẫu cung cấp thông tin cho công chúng trong ƯPSC ........................................ 104

Phụ lục XI: Hướng dẫn bảo đảm an tồn cho cơng chúng khi sự cố xảy ra .................... 109
Phụ lục XII: Khuyến cáo về khoanh vùng an toàn .......................................................... 110
Phụ lục XIII: Tiêu chí kết thúc ứng phó và kế hoạch khơi phục dài hạn......................... 111
Phụ lục XIV: Mẫu điều động và bổ nhiệm chỉ huy hiện trường...................................... 113
Phụ lục XV: Các kịch bản và quy trình ƯPSC ................................................................ 116
- Kịch bản 1: ƯPSC đối với tình huống cháy tại vùng lân cận vị trí lắp đặt nguồn phóng xạ 115
- Kịch bản 2: ƯPSC đối với tình huống nổ tại vùng lân cận vị trí lắp đặt nguồn phóng xạ............ 119
- Kịch bản 3: ƯPSC đối với tình huống rơi nguồn phóng xạ trong q trình vận chuyển. ............ 121
- Kịch bản 4: ƯPSC đối với tình huống nguồn phóng xạ bị mất cắp và được tìm thấy ở cơ
sở thu mua phế liệu. ......................................................................................................... 123
Phụ lục XVI: Mẫu nội dung báo cáo sự cố bức xạ .......................................................... 126
Phụ lục XVII: Mẫu nhật ký ƯPSC................................................................................... 127


10

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Phân loại phương pháp sử dụng tia phóng xạ và đồng vị
Bảng 1.1: Hệ số của trọng số phóng xạ của một vài loại bức xạ
Bảng 1.2 : Trọng số mô đặc trưng cho các mô trong cơ thể WT
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của các tổ chức mềm trong cơ thể người
Bảng 1.4: Ảnh hưởng sinh học gây bởi một lần chiếu xạ toàn bộ cơ thể
Bảng 1.5: Mức độ tác hại của các loại bức xạ trong chiếu ngoài và chiếu trong
Bảng 1.6: Giới hạn liều qua các thời kỳ của ICRP
Bảng 2.1: Phân bố cơ sở sử dụng nguồn phóng xạ theo lĩnh vực hoạt động
Bảng 2.2: Phân bố nguồn phóng xạ theo mục đích sử dụng
Bảng 2.3: Phân bố nguồn bức xạ theo mục đích sử dụng
Bảng 3.1: Thống kê số lượng nguồn bức xạ trên địa bàn tỉnh
Bảng 3.2: Bảng phân mức báo động theo cấp ứng phó và nhóm tình huống

11

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Các loại bức xạ trong phổ điện từ
Hình 1.2: Khả năng xâm nhập của các loại bức xạ ion hóa
Hình 1.3: Sơ đồ các phản ứng hóa học bức xạ đầu tiên xảy ra trong dung dịch nước
Hình 1.4: Sơ đồ minh họa ảnh hưởng của bức xạ đối với tế bào
Hình 1.5: Sơ đồ minh họa quá trình diễn biến do ảnh hưởng của bức xạ
Hình 1.6: Biển cảnh nguy hiểm báo bức xạ ion hóa
Hình 3.1: Bản đồ vị trí các cơ sở có sử dụng nguồn bức xạ trên địa bàn tỉnh Long An


12

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATBX: An toàn bức xạ
ATBXHN: An toàn bức xạ và hạt nhân
BCH: Ban Chỉ huy
CSGT: Cảnh sát giao thông
IAEA: International Atomic Energy Agency – Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế.
ICRP: International Commission on Radiological Protection -Ủy ban Quốc tếvề An toàn bức xạ
ISO: International Organization for Standardization - Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế
JAEA: Japan Atomic Energy Agency - Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản
KH&CN: Khoa học và Công nghệ
NVBX: Nhân viên bức xạ
PCCC: Phòng cháy chữa cháy
QLCN: Quản lý Công nghệ
RBE: Relative Biological Effectiveness – Hệ số hiệu suất sinh học tương đối.
STT: Số thứ tự

TNHH: Trách Nhiệm Hữu Hạn
UBND: Ủy ban nhân dân
ƯPĐT: Ứng phó đầu tiên
ƯPSC: Ứng phó sự cố
WHO: World Health Organization – Tổ chức Y tế Thế giới
VINATOM: Viet Nam Atomic Energy Institute - Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam


13

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Tia phóng xạ được sử dụng trong một lĩnh vực rất rộng tuy nhiên khi phân biệt
rõ theo phương pháp sử dụng thì có 2 loại là sử dụng nguyên tố đánh dấu của đồng
vị phóng xạ và sử dụng bức xạ tia phóng xạ. Sử dụng nguyên tố đánh dấu là trộn
sẵn hỗn hợp hoặc các nguyên tố bao gồm các đồng vị nhất định có trong vật chất,
sau đó dựa vào việc truy vết tia phóng xạ từ đồng vị đó bằng máy chỉ thị để truy vết
sự di động của hỗn hợp và nguyên tố nhất định trong vật chất. Không chỉ di động
theo tính chất vật lý này mà nếu làm dịch chuyển một phần của vật chất trộn vào đó
bằng đồng vị biểu diễn sự di động hóa học giống như thế thì có thể làm rõ được đến
cả hành vi hóa học của vật chất. Vật chất có đính kèm bằng đồng vị gọi là hợp chất
đánh dấu.
Sử dụng bức xạ là sử dụng các hiện tượng thấm, hấp thu hay phân tán, …của tia
phóng xạ và được ứng dụng trong phạm vi rộng như kỹ thuật, y học hay nông
nghiệp,… Phương pháp tác dụng này được sử dụng rất phong phú trong lĩnh vực kỹ
thuật chẳng hạn như sử dụng hiệu ứng ion hóa, kích từ bằng tia phóng xạ để cải thiện
phẩm chất của các loại plastic, … Ngồi ra, trong lĩnh vực y tế, nơng nghiệp tác dụng
này được sử dụng để thực hiện những việc chẳng hạn như điều trị, khử trùng, sát trùng,
cải thiện chất lượng hạt giống,… lợi dụng sự ảnh hưởng lên sinh vật của tia phóng xạ.
Việc sử dụng tia phóng xạ/đồng vị là phương pháp nghiên cứu khơng thể thiếu của

khoa học kỹ thuật, nó đóng góp rất lớn vào sự phát triển của văn minh hiện đại [1].
Bảng 1: Phân loại phương pháp sử dụng tia phóng xạ và đồng vị
Phương pháp sử dụng
Sử
Truy vết vật lý
dụng
sự
truy
vết
Truy vết hóa học

Ví dụ (phương pháp, sản phẩm)
Điều tra lưu tốc, lưu lượng; điều tra rò rỉ; điều tra
sự di động của cát tích tụ hay bùn chảy; đo lường
ma sát của máy móc; điều tra tình trạng mơi
trường của dầu nhờn; đo lường lượng giảm của lị
nung chảy; phân tích cơng đoạn.
Sử dụng phân tích hóa học; nghiên cứu cấu trúc
của phản ứng hóa học; quyết định cấu tạo hóa học;
nghiên cứu cơ năng cơ thể sinh vật; nghiên cứu


14

Tác dụng
đâm
xun,
hấp thu,
phân tán

Hiệu ứng
ion hóa,
kích từ
Sử
dụng
bức
xạ

Tác dụn
hóa học
của tia
phóng xạ

sinh hóa học; nghiên cứu kỹ thuật di truyền;
nghiên cứu y học; thuốc chẩn đoán trong cơ thể;
thuốc chẩn đoán ngoài cơ thể; phát triển thuốc
mới.
Kiểm
Dụng cụ đo: độ dày, bề mặt dung dịch, mật độ,
soát đo nồng độ, lượng tuyết, khảo sát tầng đất ngầm, hơi
đạc
nước nơtron, lưu huỳnh.
Kiểm tra
không
Chụp ảnh tia γ (X); chụp ảnh nơtron.
phá hoại
Chụp X quang, nhìn xuyên thấu bằng tia X, kiểm
Chẩn
tra tạo ảnh bằng tia X, chụp CT bằng tia X, đo mật
đoán

độ xương
Ống phóng điện biểu thị, ống chân khơng, phép
Phát sinh sắc ký chất khí, máy thu lơi, thiết bị khử tĩnh điện,
ion
thiết bị báo khói, đèn phóng điện phát sáng của
đèn huỳnh quang.
Phát sinh
Sơn tự phát quang
ánh sáng
Phân tích Phân tích huỳnh quang tia X, máy đo lưu huỳnh
Cải thiện
phẩm
chất

Sát
khuẩn, sát
trùng,
Tác dụng
chống
sinh vật
khuẩn
học
Bảo tồn
Ni cấy
Điều trị
Phân tích,
Phản ứng điều trị,
hạt nhân
điều trị
nguyên tử

khối u
não
Sử dụng nguồn nhiệt
Đo lường niên đại

Dây dẫn điện chịu nhiệt, polyolefin tạo bọt, ống
co nhiệt, sơn làm đông, plastic gia cố, bê tông
polyme, gỗ gia cố.
Khử trùng dụng cụ y tế; sát khuẩn thức ăn động
vật vơ trùng dùng cho thí nghiệm/dụng cụ kiểm
tra; sát khuẩn thực phẩm; tiêu diệt cơn trùng có
hại.
Ngăn chặn nảy mầm, điều tiết độ chín.
Cải thiện phẩm chất, điều tiết phát triển.
Điều trị ung thư, điều trị tuyến giáp.
Phân tích nguyên tố vi lượng, phương pháp truy
vết hoạt hóa.
Pin đồng vị.
Đo lường niên đại các mẫu vật khảo cổ học, địa
chất học.


15

Tuy nhiên, việc sử dụng kỹ thuật bức xạ và hạt nhân nguyên tử cũng đi kèm
theo nguy cơ xảy ra sự cố mất an toàn và an ninh bức xạ, hạt nhân. Trên thế giới đã
từng xảy ra các sự cố bức xạ, hạt nhân rất nghiêm trọng mà điển hình là hai sự cố
tại nhà máy điện nguyên tử Chernobyl (Ukraina – khi đó cịn là một phần của Liên
bang Xô Viết) và nhà máy điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản).
Vụ thứ nhất xảy ra vào ngày 26 tháng 4 năm 1986, tại lò phản ứng số 4 của nhà

máy điện nguyên tử Chernobyl phát nổ, gây ra một loạt vụ nổ ở các lò phản ứng
khác, làm tan chảy lõi lò phản ứng hạt nhân. Đây là sự cố hạt nhân trầm trọng nhất
trong lịch sử ứng dụng năng lượng ngun tử vào mục đích hịa bình. Do khơng có
tường chắn nên các đám mây bụi phóng xạ bay lên bầu trời và lan rộng ra nhiều khu
vực phía tây Liên bang Xơ Viết, một số nước Đơng Âu và Tây Âu, Anh và phía
đơng Hoa Kỳ. Thảm hoạ này phát ra lượng phóng xạ lớn gấp bốn trăm lần so với
quả bom nguyên tử được ném xuống Hiroshima. Tai nạn này đã hủy hoại lò phản
ứng và trong vịng chục ngày đã thải vào mơi trường một lượng đồng vị phóng xạ
lớn khoảng 1,2.104 PBq, với khoảng (6-7).103 PBq là các khí trơ, khoảng 3-4% của
số nhiên liệu hạt nhân đang được sử dụng ở trong lò phản ứng tại thời điểm xảy ra
tai nạn đã lọt ra khỏi vỏ lò và cùng với khoảng 100% các khí trơ và 20-60% các
đồng vị phóng xạ dễ bay hơi khác đã bị ném tung vào môi trường. Đồng vị phóng
xạ

134

Cs (~50 PBq) cùng với các đồng vị khác là những đồng vị phóng xạ chủ yếu

đã bị thải vào môi trường (chiếm tới ~50-60% lượng 131I và ~20-40% lượng của hai
đồng vị Cs có trong lị).
Theo đánh giá của Hội thảo Quốc tế “Mười năm sau thảm họa Chernobyl: Tổng
kết hậu quả” (ngày 8-12/4/1996) do Ủy ban Châu Âu cùng IAEA và WHO phối hợp
tổ chức, thì tai nạn đã dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng sau:
-

116 nghìn người phải di tản;

-

Huy động 0,6-0,8 triệu lượt người để khắc phục hậu quả;

-

Độ phóng xạ của

137

Cs vượt quá 185 kBq/m2 chiếm một vùng lãnh thổ rộng

của Belarus (16,5 nghìn km2), của Nga (4,6 nghìn km2) và Ukraina (8,1 nghìn
km2). Riêng ở Liên bang Nga, năm 1991, vùng lãnh thổ có đất bị nhiễm bẩn
cao hơn 40 kBq/m2 chiếm diện tích hơn 57 nghìn km2 với 2,5 triệu cư dân.

137

Cs


16

-

Bụi phóng xạ tuy rơi xuống lãnh thổ Liên Xơ cũ là chủ yếu, nhưng nó đã gây

nhiễm xạ một vùng lãnh thổ Châu Âu rộng lớn năm trong vùng bán kính khoảng 2
nghìn km2 tính từ Chernobyl;
-

Tới năm 1996, ở một số địa phương của Liên Xô cũ đã khơng cịn một sản

phẩm lương thực nào do các nơng trường tập thể sản xuất mà vượt quá mức phóng xạ
theoq uy định của WHO và FAO (trừ một số sản phẩm các nông trang cá thể). Tuy
nhiên, ở một số địa phương khác mức phóng xạ vẫn cao hơn nền bức xạ tự nhiên và
một số thực phẩm vẫn cho thấy mức Cs vượt quá quy định của WHO và FAO. [2]
Vụ thứ hai xảy ra vào ngày 11 tháng 3 năm 2011 do tác động cộng hưởng của
động đất mạnh 9 độ Richter và sóng thần dữ dội đẩy nước biển dâng cao tới 14m
cuồn cuộn ập vào sau trong đất liền tại nơi có nhà máy điện hạt nhân Fukushima
Daiichi (thuộc Công ty điện lực Tokyo, TEPCO) của Nhật Bản. Cùng với tai nạn
Chernobyl, tai nạn Fukushima thuộc loại thảm họa lớn nhất trong lịch sử ứng dụng
năng lượng ngun tử vì mục đích hồn bình của loài người. Tác động cộng hưởng
của ba yếu tố động đất, sóng thần và hạt nhân ở Fukushima đã dẫn đến những hậu
quả nghiêm trọng sau:
-

341 nghìn người phải di tản;

-

Hơn 19 nghìn người chết, cả một vùng dân cư và công nghiệp rộng lớn bị tàn

phá nặng nề;
-

Một lượng lớn đồng vị phóng xạ thải vào một khu vực rộng lớn ở Nhật Bản

và Thái Bình Dương, làm đồng vị phóng xạ lan tới cả một loạt nơi khác trên thế giới
như New York, Alaska, Hawaii, Oregon, California, Montreal, Austria…ở bán cầu
Bắc và Malaysia, Australia, Fiji, Papua New Guinea…ở bán cầu Nam.
Hơn một năm sau khi xảy ra thảm họa, ngày 24/5/2012 TEPCO đã đưa ra đánh giá về
lượng thải đồng vị phóng xạ từ nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi như sau:

-

Khoảng 538,1 PBq của

131

I,

134

Ca,

137

Ca đã được thải vào mơi trường; trong

đó 520,0 PBq được thải vào khí quyển trong vịng 3 tuần (từ ngày 12/3-31/3/2011)
và 18,1 PBq được thải vào đại dương từ ngày 26/3-30/9/2011.
-

Tổng cộng đã thải khoảng 511 PBq của 131I vào cả hai bán cầu và đại dương;

13,5 PBq 134Ca và 13,6 PBq 137Ca.


17

Thảm họa Chernobyl và Fukushima đã để lại những bài học cực kỳ đắt giá về
điện hạt nhân, đặc biệt là yếu tố con người: từ tinh thần kỷ luật, ý thức trách nhiệm
trước sinh mạng của hàng triệu người đều phải được thể hiện cao nhất trong tất cả

các công đoạn thiết kế, xây dựng và vận hành an toàn nhà máy điện hạt nhân, cho
đến sự sẵn sàng cao độ một cách đầy đủ và kịp thời để ứng phó với mọi tình huống
khẩn cấp một cách hiệu quả nhất, cũng như sự công khai và minh bạch trong mọi
thông tin hạt nhân...[2]
Ở Việt Nam, công tác đảm bảo ATBX trong những năm gần đây ngày càng
được nâng cao sau nhiều sự cố xảy ra liên quan đến mất nguồn phóng xạ, chiếu xạ
quá liều, nhiễm bẩn phóng xạ, kẹt nguồn, nguồn bị bỏ rơi… Cụ thể như các sự cố
(1) kẹt nguồn trong quá trình chụp ảnh phóng xạ cơng nghiệp của Cơng ty TNHH
Nhà máy Tàu biển Hyundai - Vinashin (HVS), tỉnh Khánh Hoà (ngày 31/10/2002);
trong giếng khoan của xí nghiệp liên doanh Việt Nga Vietsovpetro do Công ty
TNHH Liên doanh Kỹ thuật giếng khoan PV Drilling & Baker Hughes đang thực
hiện tại độ sâu 3.052 m tính từ sàn giàn khoan, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu (ngày
12/9/2012) [3]; (2) bị mất nguồn hoặc lấy cắp tại Công ty cổ phần Xi măng Việt
Trung – tỉnh Hà Nam (ngày 23/12/2003), Viện Công nghệ Xạ hiếm – TP.Hà Nội
(ngày 26/5/2006), Nhà máy xi măng Sông Đà thuộc Công ty cổ phần xi măng Sông
Đà - tỉnh Hịa Bình (ngày 15/8/2006); (3) nguồn bị bỏ rơi tại ông Nguyễn Văn
Cường thôn 9 xã Bắc Lạch huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình (ngày 20/4/2012) [3];
(4) sự cố phát hiện nguồn phóng xạ tại Cơng ty Cổ phần xi măng Chiềng Sinh –
tỉnh Sơn La (năm 2013) và (5) gần đây nhất là sự cố nguồn bị lấy cắp dùng để kiểm
tra không phá hủy của Công ty TNHH Apave Châu Á-Thái Bình – thành phố Hồ
Chí Minh (ngày 12/9/2014)…Nhìn chung, tất cả những sự cố này tuy chưa gây tổn
thương về người và môi trường nhưng đã để lại hậu quả lớn về mặt tâm lý trong xã
hội. Hàng trăm người yêu cầu được kiểm tra sức khỏe và đền bù thiệt hại mặc dù rất
nhiều người trong số họ khơng tiếp xúc với nguồn phóng xạ. Điều này đã gây nhiều
thiệt hại khơng đáng có về kinh tế. Thực tế cho thấy, cần có một kế hoạch ƯPSC cụ
thể để xử lý hiệu quả các tình huống nêu trên, cũng như cần phải chuẩn bị được các
nguồn nhân lực, đào tạo, diễn tập phục vụ cho việc ƯPSC, cũng như tăng cường


18

năng lực ƯPSC bức xạ, hạt nhân góp phần để việc sử dụng năng lượng, kỹ thuật
bức xạ, hạt nhân một cách an toàn.
Ngoài ra, Việt Nam đang khởi động chương trình điện hạt nhân quốc gia – dự
án Nhà máy Điện hạt nhân Ninh Thuận. Do đó, cần chuẩn bị các nguồn lực cần thiết
và hành lang pháp lý tương thích, đầy đủ để có thể giải quyết các vấn đề khi sự cố
xảy ra là việc làm cần thiết và cũng là vấn đề đang được quan tâm thực hiện đối với
Việt Nam nói chung và tỉnh Long An nói riêng. Đề tài “khảo sát và thiết kế kỹ thuật
kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ, hạt nhân tỉnh Long An” được thực hiện nhằm Điều
tra hiện trạng các nguồn bức xạ ion hóa hiện có trên địa bàn tỉnh; Thiết kế, khảo sát
kỹ thuật che chắn cho các loại nguồn bức xạ ion hóa khi xảy ra sự cố; Xây dựng kế
hoạch ƯPSC bức xạ và hạt nhân tỉnh Long An với các tình huống sự cố liên quan
đến Cháy xảy ra tại vùng lân cận vị trí đặt nguồn phóng xạ; Nổ xảy ra tại vùng lân
cận vị trí đặt nguồn phóng xạ; Rơi nguồn phóng xạ trên đường vận chuyển; Nguồn
phóng xạ bị đánh cắp và được tìm thấy ở một cơ sở thu mua phế liệu.
2. Mục đích của đề tài
Nhằm thiết lập khả năng ứng phó kịp thời, có tổ chức giữa các tổ chức, cá nhân
tham gia chuẩn bị và ứng phó đối với các sự cố bức xạ, hạt nhân; thực hiện ƯPSC
theo một trình tự tổ chức nhất định nhằm giảm thiểu đến mức tối đa tác hại do sự cố
có thể gây ra đối với con người và môi trường.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Các nguồn bức xạ ion hóa trên địa bàn tỉnh Long An.
4. Phương pháp nghiên cứu
Để mang lại hiệu quả cho luận văn, tác giả đã sử dụng tổng hợp nhiều phương
pháp nghiên cứu khác nhau như:
-

Phương pháp thu thập số liệu, tìm hiểu thơng tin trên internet, báo chí, sách,

tạp chí…;

-

Phương pháp thống kê;

-

Phương pháp điều tra khảo sát;

-

Một số phương pháp xử lý số liệu, phân tích và đánh giá nhằm làm rõ vấn

đề mà mục tiêu nghiên cứu đã đề ra.


19

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học:
- Đề xuất các giải pháp an toàn trong việc sử dụng, vận chuyển các nguồn
bức xạ ion hóa trên địa bàn tỉnh Long An.
- Đề xuất các tính tốn, các thiết kế che chắn, các quy trình ứng phó nhằm
bảo vệ ATBX đối với con người và môi trường trong trường hợp xảy ra các sự cố
bức xạ và hạt nhân trên địa bàn tỉnh Long An.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn:
- Kết quả giúp công tác quản lý nhà nước đối với các nguồn bức xạ ion
hóa trên địa bàn tỉnh Long An ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn.
- Kết quả các tính tốn che chắn các nguồn bức xạ, các thiết kế kỹ thuật và
các quy trình ứng phó với các tình huống sự cố liên quan đến thiết bị phát tán chất
phóng xạ; vận chuyển nguồn phóng xạ; nguồn phóng xạ bị mất hoặc lấy cắp; phát

hiện nguồn phóng xạ ở nơi cơng cộng… có thể được phổ biến và khuyến khích áp
dụng trên địa bàn tỉnh Long An.
6. Bố cục luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn chia thành 3 chương chính:
Chương 1: Cơ sở lý luận về bức xạ, hạt nhân.
Chương 2: Thực trạng ứng dụng và sự cố bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An.
Chương 3: Kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh Long An.


20

Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BỨC XẠ, HẠT NHÂN
1.1. Khái niệm
1.1.1 Bức xạ
Bức xạ là năng lượng được truyền đi dưới dạng sóng hoặc hạt tốc độ cao.
Bức xạ có thể được phân loại như điện từ hoặc hạt với bức xạ điện từ gồm ánh
sáng nhìn thấy được, hồng ngoại và tử ngoại, tia X và tia gamma; và bức xạ hạt
gồm các electron, positron, proton và nơtrôn [4].
Bức xạ được phân loại là ion hóa hay khơng ion hóa, tùy thuộc vào khả năng
ion hóa vật chất của nó.

Hình 1.1: Các loại bức xạ trong phổ điện từ [5]
Bức xạ khơng ion hóa là bức xạ có đủ năng lượng để di chuyển các nguyên tử
trong một phân tử hoặc làm các nguyên tử dao động, nhưng không đủ năng lượng
để bứt các điện tử ra khỏi nguyên tử. Theo minh họa ở hình 1.1 thì các bức xạ
khơng ion hóa thuộc bên trái tính từ miền dưới của dãy cực tím, ánh sáng nhìn thấy
được, dãy hồng ngoại, dãy vi sóng, dãy sóng radio…
Bức xạ ion hóa là bức xạ có đủ năng lượng để bứt phá các điện tử ra khỏi
nguyên tử để tạo ra các ion. Theo minh họa ở hình 1.1 thì các bức xạ ion hóa thuộc

bên phải tính từ miền trên của dãy cực tím, tia X, tia gamma,… [6]
Khi tương tác với mơi trường, bức xạ ion hóa làm sinh ra các ion có điện tích
khơng cùng dấu. Bức xạ ion hóa thường được chia thành hai loại là bức xạ ion hóa


21

trực tiếp và bức xạ ion hóa gián tiếp. Trong đó, bức xạ ion hóa trực tiếp là loại bức
xạ được tạo thành từ các hạt mang điện có động năng đủ lớn để có thể gây nên hiệu
ứng ion hóa khi chúng tương tác với mơi trường. Bức xạ ion hóa trực tiếp có thể
được tạo thành từ các hạt proton, eclectron, alpha hoặc các mảnh vở của hạt nhân
nguyên tử…Bức xạ ion hóa gián tiếp là loại bức xạ gồm những thành phần khơng
có điện tích nhưng khi tương tác với mơi trường thì chúng có thể sinh ra bức xạ ion
hóa trực tiếp. Bức xạ ion hóa gián tiếp có thể được tạo thành từ các hạt nơ trôn, các
lượng tử gamma, các photon của chùm tia tím, tia cực tím, …
Bức xạ hạt nhân là trường hợp riêng của bức xạ ion hóa. Trong tự nhiên có bốn
loại nguồn bức xạ hạt nhân gồm các nguồn bức xạ alpha, bêta, gamma và nơ trôn [2].
- Bức xạ Bêta: (β-) bao gồm các electron , (β+) bao gồm các positron nhỏ hơn
rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể xuyên sâu hơn. Bêta có thể bị cản lại bởi tấm
kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể xun qua được lớp ngồi của da.
Nó có thể làm tổn thương lớp da bảo vệ. Trong vụ tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân
Chernobyl năm 1986, các tia Bêta mạnh đã làm cháy da những người cứu hoả. Nếu các
bức xạ Bêta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong các mơ trong đó.
- Bức xạ Gamma, tia X là sóng điện từ năng lượng cao. Nó đi được khoảng
cách lớn trong khơng khí và có độ xun mạnh. Khi tia gamma, tia X bắt đầu đi vào
vật chất, cường độ của nó cũng bắt đầu giảm. Trong quá trình xuyên vào vật chất,
tia gamma, tia X va chạm với các nguyên tử. Các va chạm đó với tế bào của cơ thể
sẽ làm tổn hại cho da và các mô ở bên trong. Các vật liệu đặc như chì, bê tơng là
tấm chắn lý tưởng đối với tia gamma, tia X.
- Bức xạ nơtrôn: được tạo ra trong lị phản ứng của q trình phát điện hạt

nhân, bản thân nó khơng phải là bức xạ ion hố, nhưng nếu va chạm với các hạt
nhân khác, nó có thể kích hoạt các hạt nhân hoặc gây ra tia gamma hay các hạt điện
tích thứ cấp gián tiếp gây ra bức xạ ion hố. Nơtrơn có sức xun mạnh hơn tia
gamma và chỉ có thể bị ngăn chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm
chắn Paraphin. May mắn thay, bức xạn Nơtrôn không tồn tại lâu ở đâu, trừ lò phản
ứng hạt nhân và nhiên liệu hạt nhân. [7]


22

Hình 1.2: Khả năng xâm nhập của các loại bức xạ ion hóa [8]
Trong phạm vi đề tài này, cụm từ “bức xạ” được sử dụng nhằm đề cập đến
bức xạ ion hóa.
1.1.2 Sự cố
Sự cố là bất kỳ sự kiện nào xảy ra ngoài ý muốn, bao gồm những sai sót do
vận hành, những hỏng hóc của thiết bị hoặc những rủi ro mà hậu quả hoặc hậu quả
tiềm tàng của chúng là không thể bỏ qua được theo quan điểm bảo vệ an toàn [9].
1.1.3 Sự cố bức xạ, hạt nhân
- Sự cố bức xạ là tình trạng mất ATBX và mất an ninh đối với nguồn phóng xạ.
- Sự cố hạt nhân là tình trạng mất an toàn hạt nhân và mất an ninh đối với vật
liệu hạt nhân, thiết bị hạt nhân.
Theo Luật Năng lượng nguyên tử thì vật liệu hạt nhân là vật liệu có khả năng
phân hạch bao gồm plutoni có hàm lượng đồng vị plutoni 238 không lớn hơn 80%,
urani 233, urani đã làm giàu đồng vị urani 235 hoặc đồng vị urani 233, urani có
thành phần đồng vị như trong tự nhiên trừ urani dưới dạng quặng hoặc đuôi quặng.
Thiết bị hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân, thiết bị làm giàu urani, thiết bị chế
tạo nhiên liệu hạt nhân hoặc thiết bị xử lý nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng.
1.1.4 Nhóm nguy cơ gây ra sự cố
Nhóm nguy cơ gây ra sự cố là nhóm các cơ sở, nguồn phóng xạ, thiết bị bức
xạ và các hoạt động có khả năng gây ra sự cố với mức độ thiệt hại tương đương

nhau.


23

1.1.5 ƯPSC
ƯPSC là việc áp dụng mọi biện pháp ứng phó nhanh chóng, kịp thời nhằm
giảm thiểu hậu quả của sự cố gây ảnh hưởng đến an toàn, sức khỏe của con người,
gây thiệt hại về môi trường và tài sản.
1.1.6 Kế hoạch ƯPSC
Kế hoạch ƯPSC là văn bản quy định về các nguyên tắc hoạt động, phân công
trách nhiệm, cơ chế điều hành và phối hợp giữa các tổ chức, cá nhân tham gia
ƯPSC; đánh giá các nguy cơ; đưa ra các quy trình ứng phó chung; việc chuẩn bị sẵn
sàng ƯPSC nhằm giảm thiểu các hậu quả do sự cố gây ra.
Theo quy định của Luật Năng lượng nguyên tử thì kế hoạch ƯPSC ở nước ta
được chia làm 03 cấp gồm kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở, kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh và
kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia. Từng cấp kế hoạch được áp dụng cho các loại nhóm
tình huống sự cố và các nội dung cụ thể như sau:
- Đối với kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở thì được áp dụng khi sự cố xảy ra ở các
nhóm tình huống 1, 2 và 3 (xem phụ lục IV). Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở
bao gồm dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra; phương án huy động nhân lực,
phương tiện thực hiện các biện pháp ứng phó ban đầu, tổ chức cấp cứu người bị
nạn, hạn chế sự cố lan rộng, hạn chế hậu quả, cô lập khu vực nguy hiểm và kiểm
sốt an tồn, an ninh; tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hằng năm.
- Đối với kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh thì được áp dụng khi sự cố xảy ra ở nhóm
tình huống 4 hoặc trong trường hợp sự cố xảy ra ở các nhóm tình huống 1, 2 và 3
nhưng vượt quá khả năng ứng phó của cơ sở. Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh
bao gồm dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra; phương án huy động nhân lực,
phương tiện thực hiện các biện pháp ứng phó ban đầu, tổ chức cấp cứu người bị
nạn, hạn chế sự cố lan rộng, hạn chế hậu quả, cơ lập khu vực nguy hiểm và kiểm

sốt an toàn, an ninh; tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hằng năm.
- Đối với kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia được áp dụng khi sự cố xảy ra ở
nhóm tình huống 5 hoặc trong trường hợp sự cố xảy ra ở nhóm tình huống 4 nhưng
vượt q khả năng ứng phó của cấp tỉnh. Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia


24

bao gồm tổ chức bộ máy, dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra, các phương án
ƯPSC, tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hai năm một lần.
Việc xây dựng kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở và cấp tỉnh thì được thực hiện theo
các quy định của Thông tư số 25/2014/TT-BKHCN ngày 08 tháng 10 năm 2014 của
Bộ KH&CN quy định việc chuẩn bị ứng phó và ƯPSC bức xạ và hạt nhân, lập và
phê duyệt kế hoạch ƯPSC bức xạ, sự cố hạt nhân. Theo đó, thì đối với các tổ chức,
cá nhân tiến hành cơng việc bức xạ phải xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân
cấp cơ sở gửi Sở KH&CN địa phương nơi tổ chức, cá nhân đó đặt trụ sở phê duyệt
kế hoạch này (đối với các cơ sở sử dụng thiết bị X-quang chẩn đoán y tế), hoặc gửi
Cục ATBXHN – Bộ KH&CN phê duyệt (đối với các cơ sở vận hành thiết bị chiếu
xạ; sử dụng thiết bị bức xạ; sản xuất chất phóng xạ; chế biến chất phóng xạ; vận
chuyển quá cảnh chất phóng xạ, vật liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân; đóng
gói, vận chuyển vật liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân; xuất khẩu, nhập khẩu vật
liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân và thiết bị hạt nhân). Đối với UBND các tỉnh,
thành phố trực thuộc trung ương thì phải xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân
cấp tỉnh gửi Bộ KH&CN phê duyệt.
1.2. Các đại lượng đo liều bức xạ [10]
1.2.1. Liều hấp thụ
Liều hấp thụ là năng lượng bức xạ bị hấp thụ trên đơn vị khối lượng của đối
tượng bị chiếu xạ.

Trong đó,

chiếu,

[J] là năng lượng bức xạ mất đi do sự ion hóa trong đối tượng bị

[kg] là khối lượng của đối tượng bị chiếu xạ.

Đơn vị của liều hấp thụ là J/kg hoặc erg/g.
Đơn vị khác là rad với 1 rad = 100 erg/g.
Ngày nay người ta thường dùng đơn vị Gray (Gy=J/kg) với 1Gy = 100 rad.
Giá trị liều hấp thụ bức xạ phụ thuộc vào tính chất của bức xạ và mơi trường
hấp thụ. Sự hấp thụ năng lượng của môi trường đối với tia bức xạ là do tương tác
của bức xạ với electron của nguyên tử vật chất. Do đó năng lượng hấp thụ trong một


25

đơn vị khối lượng phụ thuộc vào năng lượng liên kết của các electron với hạt nhân
nguyên tử và vào số nguyên tử có trong một đơn vị khối lượng của mơi trường vật
chất hấp thụ, nó khơng phụ thuộc vào trạng thái kết tụ của vật chất.
1.2.2. Suất liều hấp thụ
Suất liều hấp thụ là liều hấp thụ được tính trong một đơn vị thời gian.

Trong đó,

là liều hấp thụ trong khoảng thời gian

.

Đơn vị của suất liều hấp thụ là W/kg hoặc rad/s hoặc Gy/s.
Nếu suất liều hấp thụ là một hàm của thời gian, khi đó liều hấp thụ sẽ được

tính theo cơng thức sau:

1.2.3. Liều chiếu
Liều chiếu của tia X hoặc tia Gamma là lượng bức xạ mà vật thể nhận được,
đo bằng tác dụng ion hóa của bức xạ trong khơng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0oC, 1
at). Kí hiệu là

.

Đơn vị của liều chiếu là Coulomb trên kg (C/kg).
Đơn vị khác là Roentgen (R), với 1 C/kg = 3876 R. 1R=2,57976.10-4C/kg
C/kg là liều chiếu của tia X và gamma trong đó sự phát xạ hạt gắn liền với bức
xạ này, gây ra trong một kg khơng khí khơ ở điều kiện tiêu chuẩn (0oC, 760mmHg),
các ion mang điện tích 1 Coulomb điện tích mỗi dấu.
Roentgen là liều chiếu của tia X và gamma trong đó sự phát xạ hạt gắn liền
với bức xạ này gây ra trong 1cm3 (0,001293g) khơng khí khơ ở điều kiện tiêu
chuẩn, tạo ra các ion mang lượng điện 1 CGSE điện tích mỗi dấu. Một điều cần lưu
ý khi lượng tử gamma lọt vào trong 1 cm3 không khí khơ, nó sẽ gây ra trong đó các
electron thứ cấp, electron này tạo ra các ion bên trong cũng như ở bên ngồi khối
khơng khí này. Do đó, khi định nghĩa liều chiếu theo Roentgen ta phải đảm bảo điều
kiện cân bằng electron, nghĩa là tổng năng lượng của các electron mang ra khỏi thể