AN TOÀN BỨC XẠ - ĐO HOẠT ĐỘ VẬT LIỆU RẮN ĐƯỢC COI NHƯ CHẤT THẢI KHÔNG PHÓNG XẠ ĐỂ TÁI CHẾ, TÁI SỬ DỤNG HOẶC CHÔN CẤT

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7469 : 2005 ISO 11932 : 1996 AN TOÀN BỨC XẠ - ĐO HOẠT ĐỘ VẬT LIỆU RẮN ĐƯỢC COI NHƯ CHẤT THẢI KHƠNG PHĨNG XẠ ĐỂ TÁI CHẾ, TÁI SỬ DỤNG HOẶC CHÔN CẤT Radiation protection – Activity measurements of solid materials considered for recycling, re-use, or disposal as non-radioactive waste Lời nói đầu TCVN 7469 : 2005 hoàn toàn tương đương với ISO 11932 : 1996; TCVN 7469 : 2005 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 85 “Năng lượng hạt nhân” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ ban hành Tiêu chuẩn chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật AN TOÀN BỨC XẠ - ĐO HOẠT ĐỘ VẬT LIỆU RẮN ĐƯỢC COI NHƯ CHẤT THẢI KHƠNG PHĨNG XẠ ĐỂ TÁI CHẾ, TÁI SỬ DỤNG HOẶC CHÔN CẤT Radiation protection – Activity measurements of solid materials considered for recycling, reuse, or disposal as non-radioactive waste Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định hướng dẫn phương pháp để đo hoạt độ phóng xạ vật liệu để tái chế, tái sử dụng chôn cất chúng coi chất thải khơng phóng xạ từ sở hạt nhân vận hành tháo dỡ, để phù hợp với tiêu chí thiết lập việc thải khơng hạn chế Tiêu chuẩn không áp dụng cho chất thải phóng xạ thơng thường Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng TCVN 7078-1 : 2002 (ISO 7503-1 : 1988), Đánh giá nhiễm xạ bề mặt – Phần 1: Nguồn phát bêta (năng lượng cực đại lớn 0,15 MeV) nguồn phát anpha ISO 4037 : 1979, X and γ reference radiations for calibrating dosemeters and doseratemeters and for determining their response as a function of photon energy (Nguồn xạ tia X tia γ chuẩn để hiệu chuẩn thiết bị đo liều đo suất liều xác định đáp ứng chúng lượng xạ photon) ISO 6980 : 1984, Reference beta radiations for calibrating dosemeters and doseratemeters and for determining their response as a function of beta radiation energy (Nguồn xạ beta để hiệu chuẩn thiết bị đo liều suất liều xác định đáp ứng chúng lượng xạ beta) ISO 7503-2 : 1988, Evaluation of surface contamination – Part 2: Tritium surface contamination (Đánh giá nhiễm xạ bề mặt – Phần 2: Nhiễm xạ Triti bề mặt) ISO 7503-3 : 1996, Evaluation of surface contamination – Part 3: Isomeric transition and electron capture emitters, low energy beta-emitters (maximum beta energy less than 0,15 MeV) (Đánh giá nhiễm xạ bề mặt – Phần 3: Nguồn xạ chuyển dịch đồng phân bắt electron, nguồn xạ beta lượng thấp (năng lượng beta cực đại thấp 0,15 MeV) ISO 8769 : 1988, Reference sources for the calibration of surface contamination monitors – Betaemitters, (maximum beta energy greater than 0,15 MeV) and anpha-emitters) Các nguồn chuẩn để hiệu chuẩn thiết bị đo nhiễm xạ bề mặt – Nguồn xạ beta (năng lượng beta cực đại lớn 0,15 MeV) anpha ISO 11929-1 : 1996, Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation measurements – Part 1: Fundamentals and applications to counting measurements without the LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn influence of sample treatment (Xác định giới hạn phát định phép đo xạ ion hóa – Phần 1: Cơ sở ứng dụng để đo số đếm xung không bị ảnh hưởng việc xử lý mẫu) ISO 11929-2 : 2000, Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation measurements – Part 2: Fundamentals and applications to counting measurements with the influence of sample treatment (Xác định giới hạn phát định phép đo xạ ion hóa – Phần 2: Cơ sở ứng dụng để đo số đếm xung có bị ảnh hưởng việc xử lý mẫu) ISO 11929-3 : 2000, Determination of the lower limits of detection and decision for ionizing radiation measurements – Part 3: Fundamentals and applications to counting measurements by high-resolution gamma spectrometry without the influence of sample treatment (Xác định giới hạn phát định phép đo xạ ion hóa – Phần 3: Cơ sở ứng dụng để đo số đếm xung phổ kế gamma độ phân giải cao mà không bị ảnh hưởng việc xử lý mẫu) IEC 325 : 1981, Alpha, beta, and alpha-beta contamination meters and monitors (Thiết bị quan trắc thiết bị đo độ nhiễm xạ anpha, beta anpha-beta) IEC 846 : 1989, Beta, X and gamma radiation dose equivalent and dose equivalent rate meters for use in radiation protection (Tương đương liều xạ gamma, tia beta tia X thiết bị đo suất liều tương đương dùng an toàn xạ) IEC 1017-1 : 1991, Portable, transportable or installed X or gamma radiation ratemeters for environmental monitoring – Part 1: Ratemeters (Thiết bị đo suất liều xạ gamma, tia X cầm tay, di chuyển cố định kiểm sốt mơi trường – Phần 1: Thiết bị đo suất liều) Định nghĩa Các định nghĩa sau sử dụng tiêu chuẩn này: 3.1 Hoạt độ (activity) (của lượng hạt nhân phóng xạ mức lượng xác định thời điểm cho trước): tỷ số biến đổi hạt nhân tự phát, dN, từ mức lượng xác định khoảng thời gian dt Tên đơn vị đo hoạt độ hệ đơn vị SI Becơren (Bq) (1Bq = 1/s) 3.2 Hoạt độ riêng (specific activity) Hoạt độ đo khối vật liệu chia cho khối lượng Đơn vị Becơren gam (Bq/g) CHÚ THÍCH – Cụm từ “nồng độ hoạt độ khối” – số xuất phẩm khác (xem tài liệu [2] Phụ lục C thuật ngữ hoạt độ riêng dùng toàn tiêu chuẩn 3.3 Nhiễm xạ bề mặt (surface contamination) Sự nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt 3.4 Hoạt độ bề mặt (surface activity) Tỷ số hoạt độ hạt nhân phóng xạ có bề mặt diện tích bề mặt Đơn vị Becơren centimet vuông (Bq/cm2) 3.5 Nhiễm xạ bề mặt đo trực tiếp (directly measurable surface contamination) Phần nhiễm xạ bề mặt đo trực tiếp 3.6 Nhiễm xạ bề mặt tẩy bỏ (removable surface contamination) Nhiễm xạ bề mặt tách ra, di chuyển điều kiện làm việc bình thường 3.7 Đánh giá gián tiếp nhiễm xạ bề mặt tẩy bỏ (indirect evaluation of removable surface contamination) Đánh giá hoạt độ tách di chuyển bề mặt qua mẫu vết bẩn tách từ bề mặt 3.8 Thử nghiệm lau (smear test) Lấy mẫu mà hoạt độ tách cách lau bề mặt vật liệu ướt khơ, sau đánh giá hoạt độ dính vào vật liệu lau 3.9 Hệ số loại bỏ F (removal factor, F) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Tỷ số hoạt độ tách từ bề mặt mẫu nhiễm bẩn với hoạt độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tách trước lấy mẫu 3.10 Hiệu suất thiết bị (instrument efficiency) εi Tỷ số số đo thực thiết bị (số đếm đơn vị thời gian) suất phát xạ bề mặt nguồn (số hạt photon phát đơn vị thời gian) theo mối tương quan hình học quy định nguồn CHÚ THÍCH: Hiệu suất thiết bị phụ thuộc vào lượng xạ phát từ nguồn 3.11 Hiệu suất nguồn gây nhiễm (contamination source efficiency), εs Tỷ số suất phát xạ bề mặt với số hạt photon loại tạo phát nguồn đơn vị thời gian CHÚ THÍCH: Theo định nghĩa này, hiệu suất nguồn thường nhỏ 05, đo xạ mặt trước Tuy nhiên, có đóng góp tán xạ ngược, giá trị cao 3.12 Suất phát xạ bề mặt nguồn (surface emission rate of a source) Số hạt photon nguồn cho lớn lượng xác định thoát từ bề mặt nguồn cửa sổ đơn vị thời gian Yêu cầu phép đo hoạt độ liên quan đến việc phép thải không hạn chế 4.1 Những vấn đề chung Các phép đo hoạt độ phóng xạ liên quan đến việc phép thải không hạn chế chất rắn nêu tiêu chuẩn gồm: - đo nhiễm xạ bề mặt; - đo hoạt độ riêng; - đo suất liều; - đánh giá tổng hoạt độ Các tiêu chí thải có thể, thí dụ: Nhiễm xạ bề mặt: khoảng 0,4 Bq/cm2 4,0 Bq/cm2 nguồn phát beta gamma; khoảng 0,04 Bq/cm2 0,4 Bq/cm2 nguồn phát anpha (lấy trung bình bề mặt có diện tích từ 100 cm2 đến 1m2); Hoạt độ riêng: Trong khoảng từ 0,1 Bq/g đến 10 Bq/g (giới hạn áp dụng cho giá trị trung bình chỗ) Suất liều: Từ 0,05 µGy/h đến µGy/h (lớn mức phơng chỗ, suất liều gần bề mặt) Tiêu chí việc sử dụng không hạn chế chất rắn để tái chế, tái sử dụng chôn cất sử dụng tổng hợp quy định quan quốc gia có thẩm quyền 4.2 Đo nhiễm xạ bề mặt 4.2.1 Các hạt nhân phóng xạ phải xem xét Các hạt nhân phóng xạ phải xem xét sinh vận hành, tháo dỡ phụ thuộc vào loại sở hạt nhân (như lò phản ứng, nhà máy làm giàu, thiết bị gia tốc, nhà máy chế tạo nhiên liệu) chúng khác Dù loại sở hỗn hợp chúng phải biết trước bắt đầu thực chương trình quy mô lớn quan trắc nhiễm xạ bề mặt, đáp ứng thiết bị phụ thuộc vào hỗn hợp hạt hạt nhân phóng xạ Do đó, hỗn hợp hạt nhân gây nhiễm cần phải xác định cho phần nhà máy, trừ trường hợp sở biết có loại gây nhiễm [ví dụ: uran oxyt tự nhiên (UO2)] Các phép đo phịng thí nghiệm cần thiết để cung cấp thông tin cho đo trường 4.2.1.1 Xác định hỗn hợp hạt nhân phóng xạ Thành phần hỗn hợp hạt nhân phóng xạ xác định phương pháp sau: - Sử dụng phổ kế gamma tia X độ phân giải cao, thí dụ dùng đầu dò Ge(Li) đầu dò Ge siêu tinh khiết cho xạ Gamma, Si (Li) đầu dò Ge siêu tinh khiết plana cho tia X tia gamma mềm có lượng khoảng keV đến 50 keV LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Phân tích phóng xạ cho mẫu hoạt độ thấp phương pháp gắn lên chất “mang”, phương pháp tách hóa phóng xạ để lập hạt nhân phóng xạ mà thực tế không đo phổ kế gamma (xem Phụ lục B) Các tính tốn, dùng để hỗ trợ phép đo độ xác tính tốn khẳng định phép đo riêng rẽ tình hoạt độ khối đo bị kích hoạt vượt trội hoạt độ cần đo Các phép tính tốn khơng dùng nhiễm xạ vai trị 4.2.2 Các phương pháp xác định nhiễm xạ bề mặt 4.2.2.1 Các vấn đề chung Nhiễm xạ bề mặt xác định phép đo trực tiếp gián tiếp (xem TCVN 7078-1; ISO 7503-2 ISO 7503-3) Các phép đo trực tiếp thực với máy đo nhiễm xạ thiết bị quan trắc Các loại thiết bị đo nhiễm xạ bề mặt cố định tẩy bỏ Các phép đo gián tiếp thực qua mẫu lau để xác định nhiễm xạ bề mặt tẩy bỏ Các phép đo trực tiếp gặp khó khăn, khơng thực bề mặt có chất lỏng hay rắn khơng hoạt tính, phép đo bị ảnh hưởng mạnh phơng xạ cao gây nên, thí dụ đối tượng đo bị kích hoạt, thiết bị khơng tiếp cận bề mặt cần đo Phương pháp gián tiếp (thử nghiệm lau) sử dụng để xác định mức nhiễm xạ không bám chặt với độ bất định tỷ lệ tách Tuy nhiên, số đề xuất định tiêu chí loại trừ (tài liệu [2], Phụ lục C) khuyến cáo mức độ lau nhiễm xạ không bám chặt nhận biết bề mặt tiếp cận Trong trường hợp này, đo trực tiếp cho kết cao thực tế, phương pháp thử nghiệm lau cho kết tốt Trong nhiều trường hợp, phối hợp hai cách đo cho kết tin cậy Thử nghiệm lau khơng có hiệu xác định triti (xem 4.2.2.5) 4.2.2.2 Các phép đo trực tiếp nhiễm xạ bề mặt 4.2.2.2.1 Thiết bị đo Đặc trưng tính thiết bị đo phải tuân theo IEC 325 Các thiết bị phải có khả phát hoạt độ thấp mức nhiễm xạ bề mặt tiêu chí thải cho phép theo quy phạm quốc tế quốc gia Hướng dẫn giới hạn phát cho ISO 11929 – 1, ISO 11929 – ISO 11929 – 4.2.2.2.2 Quy trình đặt đầu dị Đầu dị đặt sát bề mặt tốt Khi phát vùng nhiễm xạ, đầu dò cố định vùng khoảng thời gian cần thiết để khẳng định độ nhiễm xạ Tốc độ di chuyển đầu dò quy định mức nhiễm xạ tham số hoạt động đầu dị 4.2.2.2.3 Quy trình đo Khi tiến hành đo, việc tuân thủ hướng dẫn sử dụng thiết bị phải tuân thủ yêu cầu sau đây: a) Tốc độ đếm phông phải xác định vùng đại diện cho bề mặt cần đo b) Tốc độ đếm phông phải kiểm tra thường xuyên c) Độ xác thiết bị cần phải kiểm tra nguồn chuẩn phù hợp (nếu dùng thiết bị thường xuyên) Nếu sai số vượt 25% giá trị danh định phải hiệu chuẩn lại thiết bị d) Cần có vật định cỡ di động để bảo đảm khoảng cách cố định thiết bị đo bề mặt e) Đầu dò phải đứng yên khoảng thời gian lần thời gian đáp ứng thiết bị (đảm bảo độ tin cậy 95%) f) Hiệu suất thiết bị hạt nhân phóng xạ cần đo phải biết điều kiện môi trường cụ thể nơi đo g) Ảnh hưởng hình dạng bề mặt vật đo cần kiểm tra đánh giá hiệu suất thiết bị bề mặt khơng phẳng (ví dụ, xem tài liệu [6], Phụ lục C) h) Cần tính đến tác động lên hiệu suất nguồn εs lớp bụi bẩn lớp gỉ (oxy hóa) nhìn thấy bề mặt vật cần đo, không tẩy lớp dùng hệ số hiệu chỉnh cho Phụ lục A hạt nhân phóng xạ khác hàm mật độ bề mặt chất hấp thụ Theo TCVN 7078-1 : 2002, hoạt độ bề mặt, anpha beta, A s, nhiễm xạ cố định tách được, tính Bq/cm2 theo công thức: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn As = …(1) Trong đó: n số đếm giây; nB số đếm phông giây; εi hiệu suất thiết bị xạ anpha beta; W diện tích cửa sổ đầu dị, tính centimet vuông; εs hiệu suất nguồn nhiễm Khi giá trị thực, cho εs giá trị sau: εs = 0,5 [nguồn beta (Eβ ≥ 0,4 MeV)] εs = 0,25 [nguồn beta (0,15 MeV < Eβ < 0,4 MeV) nguồn anpha] Ở Eβ lượng cực đại hạt beta Khả nhiễm xạ anpha bị đánh giá thấp đề cập TCVN 7078-1 (ISO 7503-1) 4.2.2.3 Các phép đo gián tiếp nhiễm xạ bề mặt 4.2.2.3.1 Thiết bị đo Nên ưu tiên đo mẫu lau thiết bị đếm cố định che chắn tốt, thiết bị đo tỷ lệ anpha, bêta, phổ kế gamma thiết bị đếm nhấp nháy lỏng Nếu sử dụng thiết bị đo nhiễm xạ xách tay chúng phải phù hợp với IEC 325 Thiết bị đo phải có khả xác định hoạt độ tẩy bỏ, hoạt độ xác định dễ dàng tuân thủ tiêu chí làm hoạt độ bề mặt quy phạm quốc tế quốc gia CHÚ THÍCH: Hầu hết thiết bị có khả phát mức xạ 0,4 Bq nhiễm xạ anpha Bq nhiễm xạ bêta Điều có nghĩa mẫu lau có diện tích 100 cm2 giả thiết hệ số tẩy bỏ F = 0,1 đo độ nhiễm xạ khơng bám dính 0,04 Bq cm -2 nguồn anpha 0,4 Bq cm-2 nguồn bêta, ví dụ mà CEC đề xuất mức lý cho phép nồng độ hoạt độ nhiễm xạ bề mặt 4.2.2.3.2 Quy trình đo Sau lấy mẫu lau theo hướng dẫn TCVN 7078-1 (ISO 7503-1), thường mẫu cho bề mặt có diện tích 100 cm2, có quy định quan có thẩm quyền cho phép bề mặt lớn (như CEC cho phép tới 300 cm2), hoạt độ bề mặt, As, tính sau: As = …(2) Trong đó: n: số đếm giây; nB: số đếm phông giây; εi : hiệu suất thiết bị đo nguồn anpha beta; F: hệ số tẩy bỏ; S: diện tích lau, cm2; εs: hiệu suất nguồn nhiễm; F phải xác định thực nghiệm cho bề mặt khác tháo dỡ Nếu khơng biết cho F = 0,1; 4.2.2.4 Hiệu chuẩn hiệu suất thiết bị Các thiết bị đo dùng để đo nhiễm xạ phải hiệu chuẩn theo nguồn chuẩn quy định ISO 6980 ISO 8769, theo quy trình nêu TCVN 7078-1 (ISO 7503 -1) 4.2.2.5 Nhiễm xạ bề mặt Triti Khi tháo dỡ thiết bị hạt nhân, thường không quan tâm đến nhiễm xạ Triti, độ độc hại phóng xạ thường thấp Nó xuất bêtơng dự ứng lực lị phản ứng cơng suất bị kích hoạt nhà máy nhiệt hạch Nếu cần phải đo nhiễm xạ bề mặt Triti theo quy trình nêu ISO 7503-2 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 4.2.2.6 Lập báo cáo kết đo nhiễm xạ Để phép sử dụng không hạn chế vật liệu tháo dỡ từ sở hạt nhân, kết phép đo nhiễm xạ phải báo cáo sau: a) ngày tháng đo; b) tiêu chí thải sử dụng; c) địa điểm vị trí cụ thể; d) loại bề mặt đo phương pháp gián tiếp; e) vật liệu lau (ướt – khô); f) chất thấm ướt; g) hệ số tẩy bỏ đánh giá gián tiếp (đo giả thiết); h) thiết bị sử dụng 4.3 Các phép đo hoạt độ riêng 4.3.1 Các vấn đề chung Việc đo hoạt độ riêng đòi hỏi kiến thức hỗn hợp hạt nhân phóng xạ xác định phổ kế phân tích hóa phóng xạ Điều quan trọng xác định tỷ số hạt nhân phóng xạ khó khơng thể đo phổ kế 55Fe, 63Ni 241Pu so với hạt nhân phóng xạ đo dễ dàng 137Cs hay 60Co Tỷ số hạt nhân phóng xạ phải xác định cho chủng loại vật liệu định đưa tái chế, tái sử dụng chôn cất không hạn chế Những phép đo cần thực sau tẩy xạ (nếu có thể) trước chuyển vật liệu khỏi sở hạt nhân 4.3.2 Kỹ thuật đo 4.3.2.1 Đo phịng thí nghiệm Thành phần hỗn hợp hạt nhân phóng xạ phải xác định cho khu vực cần khảo sát cách lấy mẫu đại diện cho phương pháp phổ kế hóa phóng xạ Phương pháp đo phải lựa chọn cho tất hạt nhân phóng xạ quan tâm phát Kích thước mẫu cần đủ lớn để tiến hành phân tích định lượng hỗn hợp hạt nhân phóng xạ với độ tin cậy 95% tổng hoạt độ mẫu, với mẫu có hoạt độ riêng nằm tiêu chí cho phép sử dụng quốc tế quốc gia quy định (như, theo CEC, 1Bq/g thép phế thải) Cần ý điều chỉnh tự hấp thụ mẫu Nên chuẩn bị mẫu theo mối tương quan hình học, phân bố hoạt độ tương ứng với nguồn chuẩn Khi lấy mẫu, cần ý tránh làm thay đổi hỗn hợp hạt nhân phóng xạ hoạt độ chúng (như làm bốc bề mặt cắt mỏ hàn hơi) Đối với nhiễm xạ bề mặt, nên lấy mẫu nơi mà phóng xạ xuyên qua vật liệu (như mối hàn) Ngưỡng phát phương pháp phổ kế lấy theo ISO 11929-1, ISO 11929-2, ISO 119293 Phương pháp thiết bị đo cho phổ kế anpha gamma lấy theo ISO 11929-1, ISO 11929-2, ISO 11929-3 Phương pháp hóa phóng xạ dùng để xác định hạt nhân phóng xạ thông thường 55Fe 63Ni chất thải đóng gói mơ tả Phụ lục B 4.3.2.2 Đo trường Các phép đo trường thường thực thiết bị đo tốc độ đếm đo suất liều Phải sử dụng thiết bị đo suất xạ gamma, tia X cầm tay khoảng 10 nGy/h đến 10 µGy/h Thiết bị đo tốc độ đếm cho nguồn anpha beta phải có dải đo theo quy định 4.1 Chúng thỏa mãn yêu cầu nêu IEC 846 IEC 1017-1 Suất liều (hoặc tốc độ đếm), sau trừ phông, thiết bị thiết bị tiếp xúc với vật đo liên quan đến hoạt độ riêng đo theo quy trình 4.3.2.1, vị trí lấy mẫu Hệ số chuyển đổi suất liều thực (hoặc tốc độ đếm) hoạt độ riêng sử dụng để chứng minh cho việc tuân thủ tiêu chuẩn cho phép sử dụng số lượng đủ lớn điểm đo, (xem 4.4 sở thống kê việc lấy mẫu) Ngồi tiêu chí thải cho phép dựa hoạt độ riêng, tiêu chí khác đề cập đến giới hạn suất liều khoảng cách định tới vật liệu Các phép đo tiến hành thiết bị đo hoạt độ riêng phải đảm bảo kích thước vật đo phải nhỏ so với khoảng cách quy định tiêu chí thải cho phép LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 4.3.2.3 Phép đo tổng hoạt độ gamma Các hệ đo đặc biệt dùng thiết bị đo nhấp nháy lỏng plastic có bề mặt lớn, thí dụ bố trí theo hình học 4π, cho phép đo lượng lớn vật liệu với thời gian đo ngắn Trường hợp này, đo tổng hoạt độ gamma Những hệ có khả đo tia gamma phát từ vật liệu cần đo với xác suất phát cao Hình dạng vật đo, vị trí vật đo buồng đo hiệu ứng tự che chắn ảnh hưởng đến kết đo Vì vậy, mẻ vật liệu cần lựa chọn phù hợp với chủng loại (như độ dầy bao gói phải nhau), cho mẻ vật liệu có hình học hiệu ứng tự che chắn đồng thời thiết bị hiệu chuẩn theo điều kiện Một tổng hoạt độ gamma xác định qua phép đo hoạt độ riêng xác định sau đo khối lượng mẻ Cảnh báo: Hiệu ứng tự che chắn gây có mặt mẻ vật liệu vị trí đo giảm tốc độ đếm phơng Hiệu ứng phải xác định dùng mẻ tương tự với vật liệu khơng phóng xạ Phải cẩn thận đánh giá số liệu đo cần dao động nhỏ vật liệu, vị trí nhiễm xạ tác động lớn đến kết đo xạ cần quan tâm đến xạ lượng thấp 4.3.2.4 u cầu phơng Các phép đo nhằm mục đích thẩm định tiêu chí cho phép phải thực điểm có phơng thấp đạt nhà máy vị trí mà hoạt độ riêng tối thiểu phát thấp tiêu chí cho phép với độ tin cậy 95% Các phép đo trường, ví dụ đo cấu trúc bêtông, giá trị phông suất liều trước nhà máy vận hành, việc làm được, không phải lấy giá trị phép đo với mẫu tương tự khu vực khơng có phóng xạ nhà máy Các phận di chuyển mang vào vùng che chắn tốt cho suất liều phông không vượt 100 nGy/h Có thể sử dụng tương quan thời gian đếm, ngưỡng phông mô tả ISO 11929-1, ISO 11929-2, ISO 11929-3 4.3.2.5 Chuẩn thiết bị Các phép đo trường phải thực thiết bị đo suất liều cầm tay chuẩn hóa theo xạ chuẩn gamma tia X trình bày ISO 4037 Hệ đo đặc dụng nêu 4.3.2.4, phải chuẩn riêng cho mẻ vật liệu cách dùng mẻ đối chứng nguồn chuẩn gamma Mẻ đối chứng bao gồm mẻ vật liệu khơng phóng xạ tương ứng dùng hình nộm (phantom) chuẩn Hoạt động thiết bị cần kiểm tra thường xuyên (hàng ngày thiết bị thường xuyên dùng) với nguồn kiểm tra thích hợp 4.3.2.6 Báo cáo kết đo hoạt độ riêng Nhằm mục đích thải khơng hạn chế vật liệu tháo dỡ từ sở hạt nhân, kết phép đo hoạt độ riêng phải báo cáo sau: a) Ngày tháng; b) Tiêu chí thải sử dụng; c) Địa điểm vị trí cụ thể; d) Loại vật liệu kiểm tra; e) Loại thiết bị sử dụng; f) Giới hạn phát hiện; g) Ngày hiệu chuẩn thiết bị nguồn chuẩn dùng; h) Giá trị phông (suất liều tốc độ đếm); i) Suất liều tổng (tốc độ đếm tổng) đo được; j) Hệ số chuyển đổi suất liều (tốc độ đếm) hoạt độ riêng; k) Hoạt độ riêng (bao gồm thành phần hỗn hợp hạt nhân phóng xạ; l) Nếu hoạt độ riêng cao tiêu chí thải cho phép, cần nêu ngày tháng suất liều giảm xuống mức tiêu chí thải cho phép; m) Họ tên, chữ ký người thực phép đo 4.4 Chiến lược lấy mẫu LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Mẫu lấy để phân tích hạt nhân phóng xạ phải đại diện cho đối tượng xin phép thải Các đối tượng nhỏ, ống v.v phải kiểm tra toàn hoạt độ nhiễm xạ bề mặt phía lẫn phía ngồi Đối với đối tượng lớn nhà, tường, trần nhà, điểm lấy mẫu phải có sở thống kê chắn để kết đo có độ tin cậy 95% với số điểm lấy mẫu tối thiểu Tiêu chuẩn dùng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên mô tả [7], Phụ lục C Có thể cho thấy số lượng mẫu, n, thỏa mãn yêu cầu thống kê tính theo cơng thức: n ≥ 45 .(3) Trong đó: s độ lệch chuẩn mẫu; giá trị trung bình thơng số chọn n mẫu Đối với nhà, tường, trần phía tịa nhà ta nên vẽ thành lưới với kích thước có diện tích trung bình theo quy định, sau đánh số Đầu tiên cần lấy tối thiểu 30 mẫu ngẫu nhiên từ lưới phải đo suất liều gamma độ cao 1m điểm tâm lưới Trên mặt khối khảo sát, cần phân bố điểm đo hoạt độ riêng anpha, suất liều beta – gamma suất liều gamma bề mặt phép đo tiếp xúc trực tiếp Số lượng phép đo tiếp xúc phụ thuộc vào kích thước thiết bị đo với kích thước lưới biến thiên hoạt độ phóng xạ khối Sau hồn thành việc phân tích mẫu, giá trị trung bình, , độ lệch chuẩn, s, tính cho tham số mẫu Số lượng mẫu, n, cần thiết để đánh giá độ tin cậy giá trị trung bình là: n = 45 .(4) Cần phải lấy thêm mẫu n tính > 30 (vì số lượng mẫu lấy ban đầu 30) Khi lấy đủ số mẫu tính theo cơng thức (4), giá trị trung bình, sau: = , sai số chuẩn, , xác định …(5) tính cho tham số liên quan theo (5) Nếu giá trị tham số tính theo cơng thức: +2 nhỏ giới hạn cho phép, kết luận giới hạn thải khơng hạn chế đạt độ tin cậy 95% Cách làm tiến hành với đối tượng kim loại kích thước lớn, bảo đảm q trình tẩy xạ tiến hành theo cách Phụ lục A (quy định) Các hình vẽ mơ tả phép đo nhiễm xạ bề mặt beta Trong phụ lục này, hiệu ứng lớp hấp thụ bề mặt đối tượng, khoảng cách thiết bị đo bề mặt đo hình dạng vật đo mơ tả Hình A.1 A.2 Tốc độ đếm quy chuẩn thiết bị đo tỷ lệ Ar/CH4 với lớp bề mặt 0,9 mg/cm2 diện tích bề mặt 112 cm2, bề mặt bị nhiễm xạ 100 cm2, biểu diễn Hình A.1 hàm theo mật độ bề mặt mỏng lớp hấp thụ Chiều dày lớp nhám mặt kim loại chưa đánh bóng giả thiết nửa kích thước hạt kim loại, tức cực đại khoảng 50 µm Cịn mặt kim loại đánh bóng có độ dày lớp nhám khoảng vài micron Giả thiết mật độ bề mặt lớp bụi bẩn 0,5 mg/cm 2, lúc mật độ lớp hấp thụ 2,5 mg/cm2 trường hợp thứ 0,7 mg/cm trường hợp thứ hai Có thể thấy từ Hình A.1, tốc độ đếm giảm chút khoảng 25% 63Ni mật độ bề mặt lớp hấp thụ 2,5 mg/cm2 Suất đếm phụ thuộc vào khoảng cách nguồn bề mặt đầu dị ống đếm khí tỷ lệ cho Hình A.2 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình A.1 – Sự phụ thuộc suất đếm chuẩn hóa vào mật độ bề mặt lớp hấp thụ LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Nguồn chuẩn bề mặt: cm x 12,5 cm Bề mặt đầu dò: 9,4 cm x 16,6 cm Cửa sổ dầu dò (foil): 0,3 mg/cm2 Khí: Ar/CH4 Hình A.2 – Sự phụ thuộc suất đếm chuẩn hóa vào khoảng cách nguồn bề mặt đầu dò Phụ lục B (quy định) 55 Phép đo Fe 63Ni hoạt độ thấp B.1 Mở đầu Phụ lục đề cập đến hai hạt nhân phóng xạ Hoạt độ chúng phải đo theo yêu cầu quan có thẩm quyền Sắt – 55 loại nguồn tia X lượng thấp (5,9 keV) Niken – 63 loại nguồn beta Không thể đo trực tiếp chúng bị trộn lẫn với hạt nhân phóng xạ khác Vì cần sử dụng phương pháp chiết tách hóa học để nâng cao độ xác Phương pháp đề xuất cho phép đo hoạt độ thấp loại chất thải phóng xạ rắn khác Việc sử dụng phịng thí nghiệm khác dùng phương pháp cho phép so sánh cải thiện độ xác kết đo LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn B.2 Xác định sắt – 55 Sắt có mặt tất cấu kiện thép khơng gỉ lị phản ứng hạt nhân bị kích hoạt nơtron Do sắt – 55 thường có mặt chất thải lị phản ứng phế liệu Sắt – 55 có thời gian sống dài (T1/2 = 2,7 năm) Sơ đồ phân rã dẫn tới phản ứng bắt electron (E = 232 keV) phát xạ tia X mềm (E = 5,9 keV) Hoạt độ hạt nhân phóng xạ xác định cách định lượng nhờ tia X mềm B.2.1 Thuốc thử B.2.1.1 Dung dịch Ni, Co, Ag, Cs đậm đặc (10 g/l) B.2.1.2 Dung dịch sắt, chất B.2.1.3 Các axit vô amoni đậm đặc, ví dụ: axit sunfuric, axit nitric, axit pecloric v.v B.2.1.4 Axit nitric, mol/l B.2.1.5 Axit clohydric, 5,0 mol/l 0,5 mol/l B.2.1.6 Bộ trao đổi anion hữu cơ, 1/4, loại 1, DVB 4%, 100 – 200 mesh B.2.2 Dụng cụ B.2.2.1 Dụng cụ thủy tinh phịng thí nghiệm: cốc, buret, pipet v.v B.2.2.2 Máy bị đo PH B.2.2.3 Thiết bị ly tâm hệ thống lọc phịng thí nghiệm B.2.2.4 Phổ kế hấp thụ nguyên tử cặp phổ kế plasma cảm ứng (ICP) B.2.2.5 Phổ kế tia X thiết bị đo nhấp nháy lỏng B.2.2.6 Phổ kế gamma B.2.3 Đo sắt – 55 Do đặc tính hạt nhân mình, sắt – 55 đo hai kỹ thuật có dùng phương pháp tách chiết hóa học sau: a) Phổ kế tia X Kỹ thuật đa phần dùng cho mẫu có màu sắc có hoạt độ đủ lớn, cỡ khoảng 100 Bq/l (phương pháp rút gọn) b) Đếm nhấp nháy lỏng Tia X điện tử Auger tác động vào chất nhấp nháy lỏng làm cho phát photon giống nguồn phát xạ beta yếu Kỹ thuật sử dụng cho mẫu có hoạt độ sắt cỡ từ Bq/l đến 100 Bq/l loại nguồn xạ siêu uran phải phân lập (phương pháp chung) Phương phải sử dụng mẫu chứa Co, Ni, Ag, Cs triti B.2.3.1 Phương pháp rút gọn Hình B1 đưa hướng dẫn sử dụng Mẫu rắn hòa tan theo tính chất vật liệu chúng Nói chung, phải sử dụng thể tích lớn axit vô đậm đặc (B.2.1.3) Hàm lượng sắt tổng đo phổ kế hấp thụ nguyên tử ICP (B.2.2.4) Nồng độ dung dịch sắt khoảng 25 mg/l Nếu nồng độ sắt thấp giá trị phải bổ sung thêm Hiệu suất tách 55Fe xác định qua hàm lượng sắt trước sau tách Có thể có xâm nhập bẩn phóng xạ q trình tách 55Fe phải kiểm tra nhiễm bẩn phổ kế gamma (B.2.2.6) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Việc thêm Ni, Co, Ag mà chất không bị kết tủa ammoni PH = 10, nhằm tăng thêm hệ số tẩy xạ nguyên tố Trước kết tủa, cần đưa chúng tới nồng độ 20 mg/l Tách kết tủa ly tâm dùng cho Ni Co, ly tâm lọc dùng cho Ag Sau axit nitric (B.2.1.4) dùng để hòa tan tủa sắt (III) hydroxit Dung dịch axit nitric sau dùng để xác định hiệu suất hóa học (> 95%) để đo hoạt độ riêng 55Fe phổ kế tia X Hình B.1: Phương pháp rút gọn đặc trưng cho tách 55Fe B.2.3.2 Phương pháp chung Xem hướng dẫn sử dụng Hình B.2 Ban đầu làm giống phương pháp rút gọn Kết tủa lần hòa tan 5,0 mol/l axit clohydric (B.2.1.5) thay cho axit nitric (B.2.1.4) để nhận phức anion FeCl 4- Dung dịch thấm vào nhựa trao đổi anion sau nhựa anion rửa giải axit clohydric 5,0 mol/l Sắt rửa giải từ nhựa axit clohyric 0,5 mol/l (B.2.1.5) Dung dịch cho bốc đến khơ axit nitric (B.2.1.4) dùng để hịa tan cặn LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Hiệu suất tách sắt đo từ dung dịch (> 95%) sau dùng phổ kế tia X (xem B.2.2.5) hay thiết bị đo nhấp nháy lỏng Khi dùng nhấp nháy lỏng phải chuẩn thiết bị Hình B.2 – Phương pháp chung đặc trưng để tách 55Fe B.3 Xác định niken – 63 Niken thành phần chủ yếu hợp kim Inconel (> 50%) thành phần thứ yếu thép không gỉ (≈ 10%) Cả hai loại hợp kim sử dụng vùng có thơng lượng nơtron cao Vì 63Ni tồn tất chất thải hạt nhân Niken – 63 có thời gian sống lớn (T1/2 = 100 năm) Niken – 63 nguồn phát xạ beta mềm (Eβ = 67 keV) dùng để định lượng nguyên tố B.3.1 Thuốc thử B.3.1.1 Dung dịch niken, chất (10 g/l) B.3.1.2 Dimetyl glyoxim B.3.1.3 Dung dịch amoni xitrat (20 g/l) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn B.3.1.4 Cloroform B.3.1.5 Axit nitric, đậm đặc pha loãng B.3.2 Dụng cụ B.3.2.1 Thủy tinh phịng thí nghiệm: cốc, pipet, buret v.v… B.3.2.2 Bình bếp chưng cất B.3.2.3 Thiết bị đo PH B.3.2.4 Phổ kế hấp thụ nguyên tử B.3.2.5 Thiết bị đếm beta, nhấp nháy lỏng B.3.2.6 Phổ kế gamma B.3.3 Phép đo niken – 63 Quy trình phương pháp đo mơ tả Hình B.3 gồm bước sau: Bước Hòa tan mẫu rắn tùy thuộc vào chất vật liệu Bước Tiến hành đo nồng độ niken dung dịch phổ kế hấp thụ nguyên tử, cần, cho thêm lượng niken biết vào để tăng nồng độ tới khoảng 10 mg/l Tránh để nồng độ niken q cao chất có màu Màu sắc dung dịch làm cản trở khả dập tắt nhấp nháy lỏng Bước Tiến hành chiết hóa học niken, dùng dimetyl glyoxim (B.3.1.2.) Đồng thời sau chỉnh pH đưa thêm amoni xitrat (B.3.1.3), trình chiết lặp lại lần để đạt hiệu suất 95% Bước Tiến hành chiết cloroform phễu chiết sản phẩm lần chiết cho chung vào bình chưng cất Bước Chưng cất để loại cloroform thu dịch chiết khô “niken dimetyl glyoxim” (Ni DMG) Cần phải làm cloroform có hiệu ứng âm khả dập tắt (thiết bị chuẩn) Bước Thêm axit nitric đặc hòa tan lại niken phá hủy phức Ni DMG Bình chưng cất phải rửa axit nitric lỗng (B.3.1.5) phải điều chỉnh thể tích cuối theo yêu cầu Bước Phần đầu dung dịch dùng để tính hiệu suất phép đo độ hấp thụ nguyên tử Phần lại dung dịch dùng cho thiết bị đo nhấp nháy lỏng Trước đo cần thiết lập chức dập tắt thiết bị LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn (*DMG = dimetyl glyoxim) Hình B.3 – Phương pháp tách đặc trưng 63Ni Phụ lục C (tham khảo) Thư mục tài liệu tham khảo [1] Factors relevant to the recycling or re-use of components arising from the decommissioning and refurbishment of nuclear facilities, IAEA technical report Series No 293, Vienna (1988) [2] Radiological protection criteria for the recycling of materials from the dismantling of nuclear installations Recommendation from the group of experts set up under the terms of Article 31 of the Euratom Treaty, Radiation Protection No 43, Commission of the European Communities, Luxembour (1988) [3] Application of exemption principles to the recycling and re-use of materials from nuclear facilities IAEA Safety No 111 – P-1.1, Vienna (1993) [4] International Standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources, IAEA/FAV/ILO/NEA/PAHO/WHO: Basic Safety Standards, IAEA, Vienna (1994) [5] Hulot M., et al., State of the art review on technology for measuring and controlling very low level radioactivity in relation to the decommissioning of nuclear power plants, EUR 10643 EN, (1986) [6] Hoffman R and Leidenberger B., Optimization of measurement techniques for very low level radioactive waste material, EC research Contract F11D – 0048D (B) [7] Monitoring Programmes for Unrestricted Release Related to Decommissioning of Nuclear Faclities, IAEA Technical Reports Series No 334, Vienna (1992) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162