BÀI THUYẾT TRÌNH ֍•֍•֍ BẢO VỆ CHỐNG BỨC XẠ CHIẾU NGOÀI Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ BÍCH PHƯỢNG Lớp: HNK44 1 Môn: AN TOÀN PHÓNG XẠ Chuyên ngành: KỸ THUẬT HẠT NHÂN Khoa: VẬT LÝ ꝸ KỸ THUẬT HẠT NHÂN 2 A. Các mối nguy hiểm do bức xạ chiếu ngoài B. Kiểm soát mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài 3 A.Các mối nguy hiểm do bức xạ chiếu ngoài Bức xạ chiếu ngoài là bức xạ từ một nguồn ở bên 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 khả năng gây ra tổn hại đối với cơ thể người. Mối nguy hiểm này khác với mối nguy hiểm chiếu trong, nó tồn tại khi có khả năng chiếu xạ từ các chất phóng xạ thâm nhập vào cơ thể. Chúng ta sử dụng các phương pháp khác nhau để kiểm soát các mối nguy hiểm bức xạ chiếu trong và chiếu ngoài. 4 1. Ảnh hưởng của các loại bức xạ tới các mối nguy hiểm của bức xạ chiếu ngoài. Các hạt alpha: có khả năng ion hóa mạnh nhưng độ đâm xuyên lại rất yếu, chỉ có quãng chạy rất ngắn trong không khí (vài centimet) và không được xem là mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài bởi vì chúng không có thể xuyên qua các lớp bên ngoài của da. Các hạt bêta: có khả năng đâm xuyên lớn hơn 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 milinet (ví dụ hạt bêta có năng lượng 1 MeV gần da có thể xuyên gần 5 milimet). 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. 5 Bức xạ hãm được 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. 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. 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. 6 Bảng 1: Tóm tắt các mối nguy hiểm tương đối của bức xạ chiếu ngoài. Loại bức xạ Mối nguy hiểm tương đối Các loại alpha Không Các loại bêta Các tia gamma Các tia X Không đáng kể với nội tạng Nghiêm trọng Nghiêm trọng Các nơtron Nghiêm trọng 7 2. Các nguồn nguy hiểm của bức xạ chiếu ngoài. Các mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài có thể được sinh ra từ hai nguồn: +Một là từ các thiết bị mà khi vận hành sẽ tạo ra bức xạ ion hóa. +Hai là từ các chất phóng xạ. 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 các tia X sẽ không được sinh ra và mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài bị mất đi. Ngược lại các hạt bêta, tia X, 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 phát bức xạ liên tục nhưng chúng có thể được đặt vào trong các bình chứa hoặc bao xung quanh bằng vật liệu che chắn để làm giảm mối nguy hiểm bức xạ chiếu ngoài tới mức chấp nhận được. 8 B. Kiểm soát mối nguy hiểm của bức xạ chiếu ngoài. Có ba biện pháp 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. Kiểm soát thời gian là phương pháp quan trọng 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 đươc cho bởi phương trình: D=X.T Trong đó D là liều nhận được 9 X là suất liều chiếu T là thời gian bị chiếu xạ → 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. Đối với một công việc bức xạ có suất liều cố định: 10 ☻Nếu giảm một nửa thời gian chiếu xạ, liều nhận được sẽ giảm một nửa. ☻Nếu tăng gấp đôi thời gian chiếu xạ, liều nhận được sẽ 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. ☻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 nhân viên vận hành đảm bảo rằng giới hạn hàng năm hoặc kiềm chế hàng năm không bị vượt quá. 11 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. ♠ 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: k X= 2 r Trong đó X là suất liều chiếu r là khoảng cách đến nguồn k là giá trị không đổi đối với một nguồn nhất định. 12 ♠ Mối quan hệ trong phương trình được gọi là quy luật nghịch đảo bình phương khoảng cách. ♠ Mối quan hệ trong phương trình quy luật nghịch đảo bình phương khoảng cách cũng có thể viết lại thành: k=X.r 2 Do đó X1 . r 21 =X2 . r 2 2 X1 là suất liều ở khoảng cách r1 đến nguồn X2 là suất liều ở khoảng cách r2 đến nguồn Trong bảo vệ an toàn bức xạ, khoảng cách thường được sử dụng 13 để giảm sự chiếu xạ đối với bức xạ ion hóa, bằng cách hạn chế lại gần các nguồn hoặc là sử dụng các dụng cụ thao tác dài (như dùng kẹp). Trong các cơ sở đặc biệt có nguồn phóng xạ hoạt tính cao thường dùng người máy hoặc các thiết bị có khả năng điều khiển tự động. 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 tới nguồn tăng gấp đôi suất liều giảm tới một phần tư giá trị ban đầu của nó. 14 Kiểm soát bằng che chắn là một phương pháp thực tế hơn để giảm sự chiếu xạ trong các tình huống ở nơi làm việc. Bằng cách sử dụng phương pháp này, suất liều có thể được giảm thiểu, trong khi vẫn cho phép công việc được thực hiện. ☻Khi không thể kéo dài khoảng cách hơn nữa hoặc chỉ biện pháp dùng khoảng cách không đủ, người ta dùng các tấm chắn để hạn chế bị chiếu xạ. Có thể là container chì trong bảo quản và vận chuyển chất phóng xạ, là các tủ chì bảo quản phóng xạ, tấm chắn di động dùng để bảo vệ chỗ làm việc của nhân viên (tấm kính chì, gạch chì...), màn chắn bảo hộ cá nhân như áo giáp chì, kính chì, quần áo, găng tay, ủng pha chì. Các phòng có chứa chất phóng xạ cũng được thiết kế đặc biệt để có thể bảo đảm an toàn cho các phòng lân cận. 15 ☻Nguyên liệu dùng để che chắn: Với tia X và tia gamma, nguyên liệu che chắn tốt nhất là chì. Với bức xạ bêta có thể dùng thủy tinh thường, thủy tinh hữu cơ pha chì, chất dẻo, nhôm. Suất liều và các dạng bức xạ quyết định việc lựa chọn nguyên liệu và chiều dày lớp che chắn. 16 Tài liệu tham khảo (1) An toàn bức xạ trong y tế, (2) Bảo vệ với các nguy hiểm chiếu ngoài và tính toán che chắn, (3)Bảo vệ đối với các nguy hiểm chiếu ngoài cục an toàn bức xạ và hạt nhân.