An toàn bức xạ trong quá trình sản xuất dược chất phóng xạ 18FFDG tại Trung tâm máy gia tốc 30 MeV, Bệnh viện 108

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN QUANG HƯƠNG NGUYỄN QUANG HƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ 18F-FDG TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 30MeV - BỆNH VIỆN 108 AN TOÀN BỨC XẠ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT PHÓNG XẠ 18F-FDG TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 30MeV - BỆNH VIỆN 108 Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử Mã số: 60440106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đàm Nguyên Bình Hà Nội – Năm 2014 Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 Tên Nguyễn Quang Hương, học viên cao học khóa 2011 – 2013, chuyên ngành Vật lý nguyên tử, hạt nhân lượng cao, trường Đại học Để hoàn thành luận văn nhận nhiều động viên, giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ ‘‘An toàn xạ trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Đàm Nguyên Bình trực tiếp hướng dẫn thực nghiên cứu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo, người Trung tâm máy gia tốc 30 MeV, Bệnh viện 108’’ công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu nghiên cứu thu từ thực nghiệm không chép Học viên đem lại cho kiến thức bổ trợ, vô hữu ích năm học vừa qua Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới Lãnh đạo anh chị Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, Ban Giám hiệu, Khoa Vật lý, Bộ môn Vật lý hạt nhân Phòng Sau đại học trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện cho trình học tập nghiên cứu Cuối xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người bên tôi, động viên khuyến khích trình thực đề tài nghiên cứu Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Quang Hương Nguyễn Quang Hương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON 1.1 Máy gia tốc Cyclotron dùng cho sản xuất đồng vị phóng xạ 1.2 Tác hại xạ đến sức khỏe người 1.3 Tiêu chuẩn an xạ tiếp xúc, vận chuyển vật liệu phóng xạ quản lý chất thải phóng xạ 14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclone 30 Trung tâm Máy gia tốc – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 37 3.1 Suất liều xạ số vị trí quan trọng Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV – Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 trình sản xuất 18F-FDG 34 3.2 Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG 44 3.3 Xác định hoạt độ phóng xạ số đồng vị phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 64 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ NEUTRON TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC 66 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỘ NHIỄM BẨN PHÓNG XẠ BỀ MẶT TẠI PHÒNG HOTCELL TỔNG HỢP, CHIA LIỀU 18F-FDG 67 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU DÙNG PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG LÁ HAVAR 68 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Cyclotron Máy gia tốc vòng PET Positron Emission Tomography; Chụp cắt lớp xạ Positron SPECT Single Photon Emission Computed Tomography; Chụp cắt lớp xạ đơn Photon DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Nguyên lý gia tốc cyclotron Hình 1.2 Sơ đồ chung sở sản xuất đồng vị phóng xạ dùng gia tốc Cyclotron Hình 1.3 Minh họa đứt gãy liên kết phân tử AND xạ ion hóa 12 Hình 2.1 Máy gia tốc Cyclone 30 hãng IBA 19 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống máy gia tốc Cyclone 30 19 Hình 2.3 Sơ lược cấu tạo nguồn ion 20 FDG Fludeoxyglucose RF Radio frequency D Điện cực Dee α, β, γ, neutron Bức xạ anpha, beta, gamma nơ tron DNA Deoxyribonucleic acid; nguyên liệu di truyền người CT Computed Tomography; Chụp cắt lớp vi tính QCVN Quy chuẩn Việt nam BKHCN Bộ Khoa học Công nghệ RFLL Radio frequency low level Hình 2.12 Cấu trúc phân tử 18F-FDG 26 Coil Cuộn dây Hình 2.13 Sơ đồ mặt khu vực máy gia tốc điểm khảo sát suất liều xạ, FDM Fluorodeoxymannose nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt 28 Hotcell Xưởng nóng, nơi tổng hợp, pha chế dược chất phóng xạ Lab Phòng thí nghiệm NNDC National Nuclear Data Center Hình 2.4 Sơ lược cấu tạo hệ thống bơm chùm ion dọc trục 21 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống RF, Các điện cực Dee, lỗ khớp nối RF 21 Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo đường chùm 22 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý đưa proton 23 Hình 2.8 Giản đồ miêu tả dòng proton chuyển cổng khác 23 Hình 2.9 Hình dạng bề (trái) bên (phải) hệ thống hotcell 25 Hình 2.10 Cửa sổ thủy tinh chì để quan sát hoạt động cánh tay rôbốt 25 Hình 2.11 Điều khiển hệ thống hoạt động thông qua máy tính bên 26 Hình 2.14 Thiết bị AT6012A sử dụng đo suất liều xạ gamma 29 Hình 2.15 Phản ứng neutron He3 30 Hình 2.16 Máy đo Thermo (hình trái) cấu tạo bên (hình phải) 30 Hình 2.17 Các vị trí đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell 32 Hình 2.18 Thiết bị Radiagem 2000 32 Hình 2.19 Đầu dò nhiễm bẩn α/β SAB – 100 32 DANH MỤC CÁC BẢNG Hình 2.20 Sơ đồ khối hệ phổ kế bán dẫn BEGe-Canberra 34 Bảng 1.1 Giới hạn Việt Nam liều chiếu xạ đối tượng theo quy định Hình 2.21 Khối phân tích số DSA-1000 36 Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN ngày 8/11/2012 Bộ Khoa học Công nghệ 16 Hình 3.1 Mặt hệ hotcell 39 Bảng 2.1 Một số phản ứng hạt nhân hệ thống bia 24 Hình 3.2 Khe hở đường ray cửa buồng bia dẫn đến lọt xạ neutron 40 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật đầu dò phổ kế AT6102A 29 Hình 3.3 Sự thăng giáng suất liều xạ gamma neutron cửa buồng bia Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật đầu dò neutron FH 40 GL-10 31 trình bắn chùm tia vào bia theo ngày sản xuất đồng vị 40 Bảng 3.1 Trung bình suất liều xạ gamma vị trí khu vực kiểm soát Hình 3.4 Sự thay đổi độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia Trung tâm máy gia tốc 38 liều 18F-FDG 45 Bảng 3.2 Trung bình suất liều xạ neutron vị trí thời gian bắn chùm tia Hình 3.5 Cấu tạo bia lỏng đặt dùng sản xuất F-FDG 47 gia tốc vào buồng bia 38 Hình 3.6 Đường chuẩn lượng 50 Bảng 3.3 Trung bình độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia Hình 3.7 Đường cong hiệu suất ghi 52 liều 18F-FDG 44 18 Hình 3.8 Tỉ lệ đóng góp hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar đo 56 Bảng 3.4 Phản ứng hạt nhân xảy chùm proton neutron thứ cấp tương tác với Havar 48 Bảng 3.5 Thông tin nguồn gamma chuẩn 49 Bảng 3.6 Số liệu tia gamma chọn để chuẩn lượng vị trí cực đại (kênh) tương ứng 50 Bảng 3.7 Diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần đỉnh lượng chọn để xây dựng đường cong hiệu suất ghi 51 Bảng 3.8 Hiệu suất ghi hệ đo với đỉnh lượng chọn để xây dựng đường cong hiệu suất ghi 51 Bảng 3.9 Danh sách đồng vị phóng xạ sinh tra Havar 54 Bảng 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar 56 Bảng 3.11 Mức hoạt độ miễn trừ 57 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học công nghệ, ứng dụng kỹ thuật xạ tạo khoảng 10 loại đồng vị phóng xạ sử dụng nhiều y học hạt nhân là: 124I, 123I, 201Tl, 67Ga, 111In, 11C, 18F,13N, 15O, 22Na, 48V hạt nhân sử dụng ngày nhiều rộng rãi giới Việc sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc Cyclotron 30MeV, trình lĩnh vực đời sống y tế, công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học, vv… tổng hợp, kiểm nghiệm, vận chuyển dược chất phóng xạ, lưu trữ vật liệu phóng đem lại hiệu kinh tế, xã hội đáng ghi nhận Qua nhiều thập kỉ, chất xạ sinh từ trình sản xuất dược chất phóng xạ đòi hỏi công tác đảm bảo an toàn phóng xạ nhân tạo đem lại nhiều lợi ích to lớn chẩn đoán, điều trị bệnh, xạ phải quan tâm cách nghiêm ngặt, trình bắn chùm tia kỹ thuật khoa học, nghiên cứu, nông nghiệp công nghiệp Những thành gia tốc vào bia để tạo đồng vị phóng xạ, tia xạ gamma, tia X, chùm tia neutron tựu góp phần cải thiện sống Trái đất với mức độ khó đánh giá sinh gây nguy hiểm cho kỹ sư vận hành nhân viên làm việc phạm vi gần không che chắn phù hợp Việc khảo sát, đo đạc suất liều Tuy nhiên, việc sử dụng kỹ thuật xạ hạt nhân tiềm ẩn nhiều nguy xạ gamma suất liều chùm tia neutron trước, sau vận hành máy gia an toàn an ninh xạ, hạt nhân, ảnh hưởng đến sức khỏe nhân viên làm tốc sản xuất đồng vị việc quan trọng để đánh giá mức độ an toàn xạ việc cộng đồng không kiểm soát bảo vệ chặt chẽ Vấn đề quản lý, vận khả che chắn khối vật liệu chuyển, lưu giữ chất thải phóng xạ, ảnh hưởng phóng xạ môi trường Luận văn thực nhằm mục đích đánh giá mức độ an toàn xạ người vấn đề quan trọng công tác quản lý pháp quy an toàn dựa vào biện luận khoa học từ phép đo suất liều xạ gamma neutron, độ xạ Trong số sở xạ, đáng lưu ý sở sử dụng máy gia tốc dùng sản nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt số địa điểm xung quanh khu vực máy gia tốc xuất đồng vị phóng xạ, đặc thù sở thường có nhiều chất phóng xạ tồn Cyclotron 30MeV trước, trong, sau sản xuất đồng vị phóng xạ 18F Ngoài Luận bên hệ thống máy gia tốc, sở vận hành máy gia tốc thiết văn tiến hành phép đo tính toán nhằm xác định hoạt độ số đồng vị kế công phu, nhằm đảm bảo chất phóng xạ giam giữ hệ thống tòa phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclotron 30MeV, nhà máy gia tốc rõ ràng tiềm ẩn nhiều nguy xảy tai nạn ví màng mỏng bị kích hoạt trở thành vật liệu phóng xạ trình bắn chùm dụ hỏng hóc hư hại máy móc, thiết bị vv…, thiếu sót thiết kế, tia gia tốc vào bia, kết việc xác định hoạt độ làm sở tham khảo cho công thao tác chủ quan sai lầm nhân viên vận hành việc không quan tâm tác quản lý lưu giữ vật liệu phóng xạ trước thải môi trường mức tới công tác quản lý chất lượng, kiểm tra theo dõi thường xuyên để đề phòng phát sinh bất thường Hiện Bệnh viện Trung ương quân đội 108 quản lý vận hành máy gia tốc Cyclotron 30 MeV hãng IBA đặt Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV có khả gia tốc hai loại hạt proton deuteron, kênh dẫn chùm tia dùng để bắn vào bia rắn, lỏng, khí kênh dùng cho nghiên cứu vật lý, hóa học Máy gia tốc Cyclotron 30MeV có khả Với mục đích nêu trên, Luận văn hoàn thành với bố cục gồm chương: Chương An toàn xạ sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclotron: Trình bày khái quát máy gia tốc cyclotron, loại xạ phát trình sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclotron; tác hại xạ đến sức khỏe người; tiêu chuẩn an toàn xạ tiếp xúc, vận chuyển quản vật liệu phóng xạ Việt Nam Chương Đối tượng Phương pháp nghiên cứu: Trình bày nội dung đối tượng khảo nghiên cứu Luận văn, giới thiệu máy gia tốc cyclotron 30 MeV dùng sản suất đồng vị phóng xạ, hệ thiết bị tổng hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18F- CHƯƠNG AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON FDG, quy trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG, phương thiết bị sử dụng để khảo sát suất liều xạ gamma, neutron, độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ màng mỏng cửa sổ buồng bia máy gia tốc Chương Kết thực nghiệm bàn luận: Trình bày kết khảo sát thực nghiệm phông xạ, suất liều xạ gamma neutron trình sản xuất dược chất phóng xạ 1.1 MÁY GIA TỐC CYCLOTRON DÙNG CHO SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 1.1.1 Giới thiệu Nguyên lý gia tốc tuần hoàn khám phá vào khoảng năm 1920 F-FDG số vị trí quan trọng khu vực máy gia tốc tảng quan trọng vật lý lượng cao Theo nguyên lý này, gia tốc thực Cyclotron 30 MeV; xác định độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt khu vực hệ thiết bị phương pháp hiệu điện biến thiên theo thời gian thay cho hiệu điện tổng hợp, chia liều dược chất phóng xạ F-FDG; xác định hoạt độ số đồng vị tĩnh sử dụng máy gia tốc ví dụ máy gia tốc Van de Graff Máy gia tốc phóng xạ màng mỏng cửa sổ buồng bia có tầm quan trọng thực tiễn dựa nguyên lý gia tốc tuần hoàn cyclotron, 18 18 Ernest Orlando Lawrence phát minh Ban đầu, cyclotron dùng để gia tốc ion (proton, deuteron hạt nặng hơn) tới động cỡ vài MeV sử dụng nghiên cứu vật lý hạt nhân bản, sau trở nên quan trọng ứng dụng y học Nó cho phép tạo đồng vị phóng xạ cho y học hạt nhân tạo chùm proton cho xạ trị Trong cyclotron, hạt gia tốc theo quỹ đạo xoắn ốc hai điện cực hình bán trụ chân không từ trường (khoảng 1T) tạo cực nam châm lớn Một điện áp tần số vô tuyến (RF) với tần số từ 10 đến 30MHz đặt vào hai điện cực Các hạt mang điện gia tốc chúng vượt qua khoảng trống hai điện cực Bên điện cực điện trường hạt chuyển động ảnh hưởng từ trường theo quỹ đạo nửa vòng tròn với tốc độ không đổi chúng lại qua khoảng trống hai điện cực, lúc điện trường đổi chiều hạt lại gia tốc qua khoảng trống hai điện cực, hạt có thêm lượng động nhỏ di chuyển điện cực theo nửa vòng tròn có bán kính lớn nửa vòng tròn điện cực trước, tạo nên quỹ đạo hình xoắn ốc động hạt tăng dần sau số lớn lần vượt qua khoảng trống hai điện cực Hình 1.1 Nguyên lý gia tốc cyclotron Quá trình gia tốc tiếp diễn hạt đạt lượng danh định Hình 1.2 Sơ đồ chung sở sản xuất đồng vị phóng xạ dùng gia tốc tiến bán kính tách chùm tia Năng lượng cực đại mà ion thu gia tốc cyclotron tính qua công thức: Emax = mv = Cyclotron 1.1.2 Các loại xạ phát trình sản xuất đồng vị phóng xạ (mv)2 2m = Trong đó: Rtach bán kính tách chùm tia; Rtách = (qBRtach )2 2m (1.1) mv |q|B m khối lượng ion gia tốc máy gia tốc cyclotron Như đề cập mục 1.1.1, để tạo đồng vị phóng xạ, ta cần gia tốc chùm tia đến lượng đủ để xảy phản ứng hạt nhân Trong trình vận hành máy gia tốc cyclotron, chùm hạt gia tốc lượng cao bắn vào bia để tạo v vận tốc ion bán kính tách đồng vị phóng xạ mà có khả va đập vào vật liệu khác tạo loại vật q điện tích ion liệu phóng xạ bên hệ thống cấu trúc xung quanh chùm tia Các xạ sinh B từ trường có phương vuông góc với mặt phẳng chuyển động trình sản xuất đồng vị phóng xạ máy gia tốc cyclotron bao gồm: a Bức xạ tức thời hạt gia tốc Việc sản xuất động vị phóng xạ gia tốc yêu cầu chùm hạt gia tốc cần Bức xạ tức thời xạ sinh chùm tia gia tốc từ tương tác trực tiếp có hai yếu tố sau: Các chùm hạt phải có đủ lượng để tạo phản ứng hạt nhân cần chùm tia gia tốc với vật liệu Bức xạ tức thời sinh có chùm tia thiết dòng chùm tia đủ lớn hiệu suất thực tế Thiết kế mặt chung gia tốc (máy gia tốc vận hành) Bức xạ tức thời chủ yếu tia X (hoặc tia gamma) sở sản xuất đồng vị phóng xạ cyclotron thể hình 1.2 [17] lượng cao xạ neutron Việc chiếu xạ trực tiếp chùm tia gia tốc xạ tức thời dẫn đến việc nhận liều xạ nguy hiểm gây chết người (suất liều quanh chùm tia gia tốc lớn 1,6 Sv/giờ) Do điểm truy cập vào khu vực tồn xạ tức thời cần phải có rào cản an toàn để ngăn ngừa chiếu xạ xạ tức thời trình vận hành máy gia tốc Một số địa điểm mà mài, giũa, đốt, hàn, gia công, cắt khoan Nhiễm bẩn phóng xạ xảy mức độ xạ tức thời tăng cao gần với trường chùm tia gia tốc cần kích hoạt vật liệu vốn bị lão hóa xuống cấp bụi, rỉ sét, chất bôi xem xét đường ống đâm xuyên vào phòng máy gia tốc mà không che trơn chất lỏng chắn, mặt sàn phía trần phòng máy gia tốc, phần hệ thống che chắn vùng lân cận chùm tia gia tốc d Các nguồn phóng xạ nguồn gốc từ chùm tia gia tốc Các nguồn phóng xạ nguồn gốc từ chùm tia gia tốc bao gồm: b Bức xạ thứ cấp Nguồn phóng xạ hoạt độ nhỏ máy phát tia X sử dụng việc hiệu chuẩn Bức xạ tức thời lượng cao tương tác với vật liệu gây thiết bị đo, tần số vô tuyến (RF) sử dụng để gia tốc chùm tia sinh tia X hình thành vật liệu phóng xạ Quá trình thường gọi "kích hoạt" hoạt động, chúng phải hoạt động khu vực che chắn, vật liệu phóng xạ tạo lại có khả phát tia xạ gọi "bức xạ thứ kín Một số thiết bị ống klystron, nguồn điện áp cao thiết bị điện tử cấp" Vật liệu bị kích hoạt chủ yếu phát xạ gamma beta Một số vật liệu lượng cao khác tạo tia X hoạt động phóng xạ có thời gian sống ngắn hoạt độ giảm nhanh chóng vòng vài ngày vài tuần sau bị kích hoạt Một số vật liệu phóng xạ khác phải nhiều năm để phân rã đồng vị đến mức ổn định Việc chiếu xạ vật liệu phóng xạ phần đóng góp lớn vào liều xạ nhân viên Vật liệu nằm phận đường chùm tia, từ trường, hãm dừng chùm tia, bia, detector thiết bị thí nghiệm khác nơi thường xảy việc kích hoạt vật liệu Các vật liệu khác bị kích hoạt chất bôi trơn, nước làm mát không khí bên không gian đường chùm tia Cần ý hệ thống làm mát khép kín kết hợp hãm chùm tia chứa số vật liệu kích hoạt dẫn đến nguy chiếu xạ thời điểm máy gia tốc vận hành thời gian bảo trì hệ thống Do tòa nhà phòng làm mát phận hệ thống chùm tia lượng cao cần thiết phải có biện pháp kiểm soát vào c Các vật liệu nhiễm phóng xạ Vật liệu bị nhiễm phóng xạ thiết bị, công cụ bị nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tháo rời vật liệu bị nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt loại bỏ cách mài mòn phản ứng hóa học Các chất lỏng phóng xạ nguồn gây nhiễm bẩn phóng xạ Các vật liệu kích hoạt trở thành nguồn gây nhiễm bẩn phóng xạ trình hoạt động máy gia tốc tác động 1.2 TÁC HẠI CỦA BỨC XẠ ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI 1.2.1 Các loại xạ ion hóa [1] Thuật ngữ “bức xạ” dùng chung để mô tả tương vật lý vật chất phát lượng dạng khác vào môi trường Có hai loại xạ xạ không ion hóa (non - ionizing) xạ ion hóa (ionizing) Bức xạ không ion hóa loại xạ có đủ lượng để di chuyển nguyên tử phân tử làm nguyên tử rung động, không đủ lượng để bứt điện tử khỏi nguyên tử (ví dụ: sóng âm, ánh sáng mắt thấy được, sóng vi ba…) Bức xạ ion hóa loại xạ (một hạt tia xạ bất kỳ) có đủ lượng để bứt điện tử khỏi nguyên tử, phân tử ion gây ion hóa môi trường vật chất mà qua Bức xạ ion hóa thường chia làm hai loại tia xạ hạt (α, β, neutron) tia xạ điện từ (tia X tia gamma) Tia anpha (α): Tia anpha hạt nhân nguyên tử li, mang điện tích dương có tác dụng ion hoá mạnh khả đâm xuyên (vài centimét không khí hay da đủ để chặn lại) nhiên, chất phát tia anpha đưa vào thể, tạo liều chiếu nguy hiểm mô nhạy cảm mô lớp bảo vệ bên giống da Tia bêta (β): Tia bêta gồm có hai loại, tia bêta cộng (β+) hạt positron mang 1.2.2 Tác hại xạ ion hóa lên thể người điện tích nguyên tố dương, tia bêta trừ (β-) hạt electron mang điện tích nguyên tố âm Sau Becquerel khám tượng phóng xạ việc ông bà Curie tìm chất Nói chung khả ion hoá tia bêta tia α nhiều tia bêta đâm phóng xạ tự nhiên Radium Poloium, bắt đầu kỉ nguyên nghiên cứu ứng dụng xuyên mạnh Năng lượng tia β biến thành tia γ hay tia X hạt β bị đồng vị phóng xạ y sinh học Cho đến chất phóng xạ thiết bị phát hãm lại lúc gần hạt nhân môi trường vật chất (bức xạ hãm) xạ ion hóa sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, đặc biệt y tế Việc sử Tia gamma (γ): Tia gamma sinh từ trình phân rã hạt nhân nguyên tử, dụng xạ đem lại hiệu vô to lớn công tác chẩn đoán từ phản ứng hạt nhân, hay tương tác hạt trình hủy cặp electron- điều trị Những lợi ích việc sử dụng xạ đời sống người thực to lớn positron Tia gamma loại xạ điện từ có bước sóng ngắn, nhỏ 10 −12 m [24], không bị từ trường làm lệch hướng chuyển động không mang điện Nếu không tính đến phản ứng hạt nhân, tương tác xạ gamma với vật chất bao gồm: hiệu ứng quang điện, hiệu ứng compton hiệu ứng tạo cặp electron - posistron Khả ion hoá tia gamma nhiều lại có khả đâm xuyên mạnh so với tia α β không mà người xem nhẹ tác hại chúng Có hai đường xạ ion hóa tác động lên thể người, chiếu xạ từ bên chiếu xạ từ bên Chiếu xạ từ bên ngoài: Nguồn chiếu xạ nằm thể người Việc chiếu xạ xảy người nằm đường tia xạ phát từ thiết bị phát xạ hay chất phóng xạ nằm bên thể người Việc chiếu xạ có Bức xạ neutron: Neutron hạt hạ nguyên tử có thành phần hạt nhân nguyên tử, trung hòa điện tích có khối lượng 1,67492716×10−27 kg [24] Bức xạ neutron sinh trình phân hạch hạt nhân nguyên tử nặng Neutron chia làm loại tùy thuộc vào lượng chúng (neutron nhanh lượng lớn 100 keV, neutron trung bình lượng từ 0,025 đến 100 keV, neutron nhiệt lượng nhỏ 0,025 keV) [24] thể xảy toàn thể phần thể người Việc chiếu xạ kết thúc thể tiếp xúc với nguồn phát tia xạ Chiếu xạ từ bên trong: Chiếu xạ xảy chất phóng xạ nằm bên thể, chất phóng xạ vào bên thể người đường hô hấp, ăn uống, tổn thương da, sau lan truyền bên thể Chiếu xạ bên kết thúc chất phóng xạ bị đào thải khỏi thể tiết suy giảm cường Neutron hạt không tích điện chúng không gây ion hoá trực tiếp môi trường mà chúng truyền qua, neutron tương tác với môi trường vật chất thông qua ba phương thức tán xạ đàn hồi, tán xạ không đàn hồi hấp thụ neutron Tương tác neutron với môi trường vật chất kích hoạt hạt nhân môi trường vật chất phát tia gamma hay hạt tích điện thứ cấp khác gián tiếp gây xạ ion hoá Neutron có khả đâm xuyên mạnh tùy thuộc vào lượng chúng Tia X: Giống tia gamma, tia X xạ điện từ có bước sóng dài tia gamma Các tính chất tia X tương tự tia gamma độ phóng xạ theo thời gian Đối với thể sống, Tác động sinh học nguy hiểm xạ ion hóa trình ion hoá xảy tổ chức mô xạ qua Sự ion hóa phân tử nước (thành phần chủ yếu phân tử cấu tạo nên tế bào) dẫn đến thay đổi bên phân tử tạo loại hợp chất gây hại cho nhiễm sắc thể Sự hủy hoại thể biến đổi cấu trúc chức phân tử Trong thể người, thay đổi tự biểu lộ qua triệu trứng bệnh lý ốm mệt phóng xạ, đục thủy tinh thể lâu dài ung thư 10 Tại vị trí khác cửa phòng máy gia tốc, phòng điều khiển suất liều xạ gamma tương đương với phông xạ môi trường, đồng thời không phát thấy 18 F-FDG lập trình hệ chia liều Suất liều gamma trung bình thời gian phòng hotcell 0,43 ± 0,13µSv/h, liều hấp thụ trung bình nhận sau: có mặt xạ neutron Dhotcell = Shocellxt = 0,43 x 0,033 = 0,014 ± 0,004 µSv 3.1.2 Đánh giá liều chiếu cho nhân viên trình sản xuất đồng vị phóng xạ 18F-FDG Đề có sở đánh giá mức độ an toàn trình sản xuất 18F-FDG, đơn F-FDG: 18 F-FDG có hoạt độ phóng xạ khoảng 13- 33 mCi dùng cho việc kiểm nghiệm dược chất phóng xạ trước cho phép sử dụng y học Theo lý thuyết, liều hấp thụ trung bình tính sau: [10] D=Sxt Liều hấp thụ trung bình trình vận chuyển container chứa liều 18 Liều đơn tính tổng liều hấp thụ tối đa nhân viên nhận (3.3) Việc vận chuyển liều đơn bao gồm giai đoạn: (3.1) - Giai đoạn tính từ lúc bắt đầu lấy container chứa 18F-FDG khỏi hotcell đưa Trong đó: đến xe chuyên dụng lấy từ xe chuyên dụng đến vị trí lấy mẫu 18F-FDG kiểm nghiệm D[µSv] liều hấp thụ trung bình nhân viên nhận khoảng thời gian t; phòng Lab phân tích phổ gamma Nhân viên dùng tay xách trực tiếp container với khoảng cách 20cm khoảng thời gian phút, suất liều gamma trung bình S[µSv/h] suất liều xạ; trường hợp 6,85 ± 0,67µSv/h; t[h] thời gian tiếp xúc với xạ - Giai đoạn giai đoạn vận chuyển container xe chuyên Khoảng cách từ Liều hấp thụ trung bình vị trí cửa buồng bia: nhân viên đến xe chuyên dụng 50cm khoảng thời gian phút, suất liều gamma Quãng thời gian bắn chùm tia vào buồng bia tạo 18F trung bình khoảng 30 phút Thông thường, bắn chùm tia bia, nhân viên thường không làm việc khu vực Tuy nhiên, giả sử nhân viên phải di chuyển qua khu vực trình làm việc khoảng thời gian phút, suất liều gamma neutron trung bình khu vực 1,07 ± 0,20 µSv/h 3,32 ± 0,20 µSv/h, liều hấp thụ trung bình nhận sau: Dbuongbia = Sgammaxt + Sneutronxt = 0,439± 0,04 µSv trung bình trường hợp 0,26 ± 0,05 µSv/h Liều hấp thụ trung bình nhận được: Dvanchuyenlieudon = Sgiaidoan1 x t1 + Sgiaidoan2 x t2 = 0,25 ± 0,026 µSv Liều hấp thụ trung bình trình lấy mẫu Liều hấp thụ trung bình phòng hotcell tổng hợp 18F-FDG: Thời gian chuyển 18F từ buồng bia đến phòng hotcell trung bình khoảng phút 18 F-FDG kiểm nghiệm F-FDG thường kéo dài khoảng 2, suất liều gamma trung bình trường hợp 33,33 ± 2,34 µSv/h Liều hấp thụ trung bình nhận được: Dlaymau = Slaymau x t = 1,10 ± 0,077 µSv Trong trình này, nhân viên làm việc phòng hotcell để chuẩn bị container chứa 41 (3.4) dược chất phóng xạ: Quá trình lấy mẫu (3.2) 18 42 (3.5) Liều hấp thụ trung bình trình vận chuyển container chứa liều tổng F-FDG: 18 Liều tổng 18F-FDG liều tổng hợp cho nhu cầu điều trị bệnh viện, tùy thuộc vào số lượng bệnh nhân, liều tổng thường có tổng hoạt độ từ 20 mCi đến 200 mCi Thời gian vận chuyển tính kể từ nhân viên lấy container từ hotcell lúc đưa container vào xe chuyên dụng, thường thời gian khoảng phút, suất liều gamma trung bình trường hợp 168,50 ± 5,99 µSv/h Liều hấp thụ trung bình nhận được: Như trình bày Chương 2, việc khảo sát nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt thực chủ yếu khu vực phòng hotcell tổng hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18 F-FDG 18 F đồng vị phát tia positron lượng 0.6335 MeV với suất 97% Ngoài đồng vị 18F nhiều đồng vị khác sinh trình bắn bia, đối tượng khảo sát nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt positron gamma mà có beta- alpha Tuy nhiên trình khảo sát, chưa phát nhiễm bẩn phóng xạ alpha, loại xạ gây nhiễm bẩn bề mặt đánh giá Dvanchuyenlieutong = Svanchuyenlieutongx t = 2,87 ± 0,101 µSv (3.6) Như vậy, nhân viên xạ làm việc trình sản xuất 18F-FDG, vừa thực lấy mẫu 3.2 ĐỘ NHIỄM BẨN PHÓNG XẠ BỀ MẶT TẠI PHÒNG HOTCELL TỔNG HỢP, CHIA LIỀU 18F-FDG 18 F-FDG, vừa vận chuyển container di chuyển qua khu vực cửa buồng bia trình bắn tia Liều hấp thụ tối đa nhân viên Luận văn xạ positron, beta- gamma Kết đánh giá độ nhiễm bẩn phóng xạ thể bảng 3.3 Bảng 3.3 Trung bình độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG nhận sau: Vị trí Dtong = Dbuongbia + Dhotcell + Dvanchuyenlieudon + Dlaymau + Dvanchuyenlieutong = 4,67 ± 0,248 µSv Trước sản xuất (3.7) Trong tháng, có 08 ca sản xuất đồng vị phóng xạ, nhân viên xạ làm việc 08 ca liều hấp thụ tối đa nhận tháng 37,38 ± 1,98 µSv Giới hạn liều hiệu dụng tính theo tháng nhân viên xạ theo Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN 1,67 mSv Như với điều kiện làm việc bình thường trình sản xuất 18 Trung bình độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt (Bq/cm2) F-FDG, nhân viên xạ nhận liều hấp thụ nhỏ nhiều liều giới hạn cho phép 18 F-FDG Sau sản xuất 18 F-FDG 10 phút Sau sản xuất 18 F-FDG 480 phút Cửa phòng hocell (A) 0,65 ± 0,05 0,66 ± 0,04 0,68 ± 0,05 Cách chân hệ hotcell 1,0m) (B) 0,71 ± 0,03 0,74 ± 0,03 0,70 ± 0,03 Cách chân hệ hotcell 0,3m (C) 0,81 ± 0,05 0,90 ± 0,05 0,84 ± 0,05 Mép chân hệ hotcell (D) 0,89 ± 0,03 1,54 ± 0,03 0,89 ± 0,03 Ngoài khu vực phòng hotcell tổng hợp, chia liều chất phóng xạ, phòng Lab phân tích phổ gamma phòng Lab sắc ký hai khu vực tiềm ẩn nguy nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, nhiên khu vực xảy nhiễm bẩn bề mặt thường Ngoài ra, trình vận chuyển 18F-FDG đến bệnh viện phục vụ chẩn xuất phát từ trình lấy mẫu, kiểm nghiệm dược chất không cẩn thận, để vây mẫu đoán điều trị bệnh, suất liều vận chuyển container chứa dược chất phóng xạ Bảng dược chất phóng xạ (do lỗi nhân viên) Việc đánh giá nhiễm bẩn phóng xạ 3.1 cho thấy cách bề mặt xe chuyển dụng vận chuyển 50cm trung bình 3,45 µSv/h, bề mặt không phản ảnh khả nhiễm bẩn phóng xạ có nguyên nhân thấp so với quy định Thông tư số 23/2012/TT-BKHCN 43 44 từ hệ thống máy gia tốc Do phạm vi Luận văn không thực đánh giá nhiễm - bẩn phóng xạ bề mặt hai phòng Nguyên nhân thứ nhất: 18F-FDG chất dễ bay hơi, trình tổng hợp hệ hotcell, 18 F-FDG lẫn son bụi, không khí, cửa phòng hotcell mở để lấy container trình bảo trì bảo dưỡng làm son bụi có lẫn lượng nhỏ 18 F-FDG lắng xuống sàn nhà gây nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt; - Nguyên nhân thứ hai: dầu dò nhiễm bẩn beta ghi nhận xạ gamma nhiễu từ lượng 18F-FDG lại hệ hotcell; - Nguyên nhân thứ ba: Độ nhiễm bẩn mép chân hệ hotcell cao vị trí khác xuất sau trình tổng hợp xong 18F-FDG lượng 18FFDG bị rò rỉ từ bên hệ hotcell xuống châm mép trình tổng hợp chia liều Giá trị nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell nhỏ giới hạn nhiễm bẩn cho phép Bq/cm2 Quá trình khảo sát không phát thấy nhiễm bẩn anpha bề mặt 3.3 XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ CỦA MỘT SỐ ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ CÓ TRONG MÀNG MỎNG CỦA CỬA SỔ BUỒNG BIA Hình 3.4 Sự thay đổi độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG Trong sản xuất thường quy 18F-FDG, chùm tia proton sử dụng gia tốc máy gia tốc Cyclotron tới lượng 18 MeV bắn vào bia nước làm giàu 18O, cường độ chùm tia dao động xung quanh 35 μA thời gian chiếu tùy thuộc vào lượng dược chất phóng xạ yêu cầu, nhiên với nhu cầu thời gian chiếu thường Đánh giá Bàn luận: Qua kết Bảng 3.3 đồ thị hình 3.4 cho thấy phòng hotcell tổng hơp, chia liều 18F-FDG có nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, đặc biệt khu vực mép chân hệ hotcell Điều giải thích theo nguyên nhân sau: từ 15-30 phút Bia có cấu tạo dạng hình trụ với đường kính 13 mm chiều sâu 20 mm Phía trước có hai kim loại, Havar có độ dày 50 μm để giữ vật liệu bia buồng bia Ti có độ dày 25 μm để ngăn cách chân không đường truyền chùm tia vùng làm mát Heli Cấu tạo bia lỏng cho sản xuất 18F-FDG thể hình 3.5 [15] 45 46 54 54 Cr(p,n)54Mn Fe(n,p)54Mn 55 Mn(n,2n)54Mn 54 Mn 56 56 Co Fe(p,n)56Co 57 58 57 Co 58 Fe(p,n)57Co Ni(n,pn)57Co Ni(p,2p)57Co Ni(p,α)57Co 60 58 Hình 3.5 Cấu tạo bia lỏng đặt dùng sản xuất 18F-FDG Co 57 95 95 Co(p,pn)58Co Co(n,2n)58Co 58 Ni Tc/95mTc 96 molypden (2,2%), mangan (1,6 %), cacbon (0,2 %) sắt Hầu hết kim loại tương tác chùm tia proton nơtron thứ cấp với Havar Trong trình trên, số Ni(n,p)58Co 59 Havar hợp kim coban kim loại tính từ, có khả nguồn để tạo đồng vị phóng xạ Các đồng vị phóng xạ tạo Fe(p,n)58Co 58 59 hoạt động cường độ cao, với khả chống ăn mòn tốt Thành phần Havar bao gồm coban (42%), crôm (19,5 %), niken (12,7 %), vonfram (2,7%), 58 Mo(p,n)95mTc Mo(p,2n)95mTc 96 96 Tc 182 97 Mo(p,n)96Tc Mo(p,2n)96Tc 182 Re đồng vị phóng xạ bị loại bỏ vào nước giàu 18O thông qua trình phân hủy Còn Ni(p,d)57Ni W(p,n)182Re W(p,3nγ)183Re 183 W(p,n)183Re 184 183 Re phóng xạ tạo thông qua tương tác chùm proton nơtron thứ cấp 184 Re 183 W(p,n)184Re với Havar [19] [20] [21] 186 Re 184 W(p,n)186Re số khác sau chuyển 18F tới tổng hợp Bảng 3.4 cho thấy đồng vị Bảng 3.4 Phản ứng hạt nhân xảy chùm proton neutron thứ cấp tương tác với Havar Đồng vị tạo 51 52 Cr Phản ứng hạt nhân Havar 54 Fe(n,α)51Cr 50 Cr(n,γ)51Cr 52 Cr(n,2n)51Cr 52 Mn 47 Sau thời gian sử dụng, Havar bị chiếu xạ, lão hóa thay khác Lá Havar bị chiếu xạ xem vật liệu phóng xạ lưu giữ đủ thời gian để hoạt độ chúng đạt đến mức miễn trừ, thải môi trường Để xác định đồng vị hoạt độ chúng Havar, sử dụng phương pháp giới thiệu Chương Tiến trình xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar đây: Cr(p,n)52Mn 48 Bảng 3.6 Các đỉnh gamma chọn để chuẩn lượng vị trí cực đại 3.3.1 Xây dựng đường chuẩn lượng (kênh) tương ứng Đường chuẩn lượng đồ thị mô tả phụ thuộc vị trí cực đại đỉnh hấp thụ toàn phần vào lượng vạch xạ gamma tương ứng Để xây dựng đường Nguồn chuẩn lượng thực nghiệm cần phải xác định vị trí đỉnh hấp thụ toàn phần 57 vạch gamma biết trước lượng Sử dụng nguồn gamma chuẩn với thông Nguồn gamma chuẩn: Kênh 122 366 Cs 662 1984 60 Co 1173 3520 60 Co 1332 3998 137 số sau: Số hiệu (Source no): UB 343; Co Năng lượng [keV] Chương trình Genie 2000 thực việc xác định đường chuẩn lượng Kích thước bề mặt hoạt động (Dimensions of active surface) :  10 mm Với đỉnh lượng chọn, nhập số liệu lượng xạ gamma, chương Kích thước tổng thể (Overall dimensions):  54mm x mm trình xử lí phổ, xác định vị trí cực đại, từ tập hợp số liệu lượng vị trí cực đại thu sau phân tích phổ gamma nguồn chuẩn Cuối cùng, ta thu Ngày sản xuất: 1/1/2012 đường chuẩn lượng (Hình 3.6) hệ phổ kế gamma sử dụng đầu dò bán Bảng 3.5 Thông tin nguồn gamma chuẩn Đồng vị Americium-241 Cadmium-109 Cobalt-57 Cerium-139 Mercury-203 Tin-113 Strontium-85 Caesium-137 Yttium-88 Cobalt-60 Cobalt-60 Yttium-88 Năng lượng tia  [MeV] 0.060 0.088 0.122 0.166 0.279 0.392 0.514 0.662 0.898 1.173 1.333 1.836 Hoạt độ [Bq] 3.40E03 1.69E04 6.06E02 7.94E02 1.39E03 2.60E03 3.13E03 2.90E03 5.48E03 3.48E03 3.48E03 5.48E03 Tốc độ phát [s-1] 1.22E03 6.12E02 5.18E02 6.34E02 1.13E03 1.69E03 3.08E03 2.46E03 5.15E03 3.47E03 3.48E03 5.44E03 Tiến hành đo mẫu chuẩn hệ phổ kế gamma ta xác định đỉnh dẫn HPGe Hình 3.6 Đường chuẩn lượng 3.3.2 Xây dựng đường cong hiệu suất ghi Đường cong hiệu suất ghi đường mô tả phụ thuộc hiệu suất ghi vào lượng xạ gamma Có thể xác định hiệu suất ghi detector tính toán lý thuyết lượng dùng để chuẩn lượng nêu Bảng 3.6 49 50 đo đạc thực nghiệm Với detector thông dụng hãng Canberra sản xuất sử dụng hàm khớp sau: Sử dụng phần mềm Genie 2000 để chuẩn hiệu suất ghi ta thu đường cong hiệu suất hình 3.7 ln[ηh(E)] = a0 + a1.ln(E) + a2.[ln(E)] + a3.[ln(E)] + a4.[ln(E)] … (2.2) Trong đó: ηh(E) hiệu suất ghi detector ứng với đỉnh lượng E; E lượng tia gamma; hệ số làm khớp Dựa phổ lượng thu sau phân tích mẫu chuẩn trên, ta tiến hành xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần xạ gamma ứng với đỉnh lượng thu kết nêu Bảng 3.7 Bảng 3.7 Diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần đỉnh lượng chọn để xây dựng đường cong hiệu suất ghi Đồng vị 241 Am 57 Co 137 Cs 60 Co 60 Co Năng lượng [keV] 60 122 662 1173 1332 Diện tích đỉnh 2.06E04 1.32E03 9.06E03 6.31E03 5.47E03 Sai số 166 73 101 84 75 Thời gian đo tđo = 2600s ta xác định hiệu suất ghi hệ đo với đỉnh Hình 3.7 Đường cong hiệu suất ghi Hàm số mô tả phụ thuộc hiệu suất ghi đỉnh hấp thụ toàn phần vào lượng xạ gamma có dạng: Ln[ηhE] = -35.33 + 16.57lnE – 2.885[lnE]2 + 0.1567[lnE]3 (3.8) 3.3.3 Xác định đồng vị phóng xạ có Havar Do nguyên tố phóng xạ phát đỉnh lượng đặc trưng, vậy, lượng tương ứng sau: Bảng 3.8 Hiệu suất ghi hệ đo với đỉnh lượng để xác định nguyên tố phóng xạ mẫu phân tích ta cần sử dụng thư viện đồng vị kết hợp với phổ gamma thu phân tích hệ phổ kế gamma Đồng vị T1/2 E [keV] Xác suất phát [%] Hiệu suất ghi [%] Am-241 Co-57 Cs-137 Co-60 Co-60 458y 271d 30y 5.27y 5.27y 60 122 662 1173 1332 35.88 85.47 84.82 100 100 0.65 0.71 0.15 0.09 0.08 51 Cụ thể đây, để xác định đồng vị phóng xạ có Havar, ta dựa Bảng 3.4 để nắm đồng vị phóng xạ tạo thành trình tương tác chùm proton neutron thứ cấp với Havar Sau đó, ta tiến hành phân tích Havar hệ phổ kế gamma, xác định đỉnh lượng diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần đỉnh lượng Kết hợp liệu với thư viện đồng vị phóng xạ ta xác định đồng vị phóng xạ có Havar cần phân tích Thư 52 viện sử dụng thư viện NNDC (National Nuclear Data Center) phòng 57 Co 271.7 ngày 57 Fe(p,n)57Co, Ni(n,pn)57Co, 58 Ni(p,2p)57Co, 60 Ni(p,α)57Co 58 Fe(p,n)58Co, 58 Ni(n,p)58Co, 59 Co(p,pn)58Co, 59 Co(n,2n)58Co 58 Ni(p,d)57Ni 95 Mo(p,n)95mTc, 96 Mo(p,2n)95mTc thí nghiệm quốc gia Brookhaven địa http://www.nndc.bnl.gov/ [24] Sau ví dụ cụ thể cách xác định đồng vị phóng xạ Havar 58 Theo Bảng 3.4 đồng vị 56Co tạo thành theo phản ứng 56Fe(p,n)56Co Co 70.86 ngày Tiến hành đo Havar hệ phổ kế gamma ta thu danh sách đỉnh lượng mà đồng vị phóng xạ Havar phát Như biết đồng vị 56Co phát đỉnh lượng 847 keV, nhiên, với đỉnh lượng ta 57 Ni Tc 35.6 61 ngày Tc 4.28 ngày 95m chưa thể khẳng định Havar có mặt đồng vị 56Co Sử dụng thư viện NNDC ta có danh sách xác suất phát đỉnh lượng mà 56Co phát Tuy nhiên, ta quan tâm tới đỉnh lượng có hiệu suất phát lớn 10% Theo ta có đỉnh 847 keV với xác suất phát 99.9399%, 1037 keV (14.05% ), 1238 96 96 Mo(p,n)96Tc, Mo(p,2n)96Tc 182 W(p,n)182Re 97 182 Re 2.6 ngày 183 Re 70 ngày keV (66.46%), 1771 keV (15.41%) Đối chiếu với kết phân tích Havar hệ phổ kế gamma ta nhận thấy đỉnh 847 keV xuất đỉnh 1037 keV, 1238 keV 1771 keV Qua đó, ta khẳng định Havar có đồng vị 56Co W(p,3nγ)183Re, W(p,n)183Re 183 W(p,n)184Re 184 184 Re 35.4 ngày Bảng 3.9 Danh sách đồng vị phóng xạ sinh tra Havar Chu kỳ bán rã Phản ứng hạt nhân tạo đồng vị Cr 27.7 ngày Mn 5.6 ngày Cr(n,γ)51Cr, 54 Fe(n,α)51Cr, 52 Cr(n,2n)51Cr 52 Cr(p,n)52Mn 51 52 54 Mn 312 ngày 50 54 54 Cr(p,n) Mn, Fe(n,p)54Mn, 55 Mn(n,2n)54Mn 54 53 85.6 811 99.45 1377 204 582 835 778 849 229 1121 1231 162 81.7 63.2 30 26.6 99.76 98 25.8 17.5 14.9 23.36 792 903 37.7 38.1 183 Dưới đặc trưng đồng vị phóng xạ có Havar Đồng vị 122 58 Đỉnh lượng phát (keV) 320 Xác suất phát đỉnh lượng (%) 9.9 511 744 935 1434 834 59.2 90 94.5 100 99.9 Với cách làm tương tự đồng vị 56Co đưa trên, kết hợp với đặc trưng đồng vị ta dễ dàng xác định đồng vị phóng xạ có Havar Phương pháp xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar Sau xác định đồng vị phóng xạ có Harvar, ta tiến hành xác định hoạt độ đồng vị A[Bq] theo công thức (2.1): A= N Iγ ηℎ (E)fsum t Trong đó: fsum hệ số hiệu chỉnh cho hiệu ứng trùng phùng tổng; 54 (2.1) ηh(E) hiệu suất ghi tia γ đo; 51 52 Iγ hiệu suất phát gamma ứng với lượng Eγ; 54 N: diện tích (số đếm) đỉnh lượng quan tâm T: thời gian đo mẫu (s) Cr Mn 27.7 d 5.59 d 320 1434 9.91 100 Mn 312 d 835 99.98 Co 77.2 d 847 99.9 Co 272 d 122 85.6 Co 70.9 d 811 99.45 4.28 d 35.5 h 61.0 d 2.6 d 35.4 d 778 1377 204 229 903 99.76 81.7 63.2 25.8 38.1 56 Hiệu ứng trùng phùng tổng hiệu ứng xảy hai nhiều hai tia 57 gamma phát đến detector khoảng thời gian phân giải detector ghi nhận xung Hiệu ứng trùng phùng tổng không phụ 58 thuộc vào hoạt độ nguồn Hiệu ứng trùng phùng làm trùng phùng thêm trùng 96 phùng từ lượng đỉnh toàn phần tia gamma việc xác định lượng đỉnh toàn phần sai [7] [8] [9] Tuy nhiên, hệ số hiệu chỉnh trùng phùng tổng phụ thuộc vào loại detector, yếu tố hình học chuỗi phần rã hạt nhân, Tc 57 Ni 95m Tc 182 Re 184 Re việc xác định hệ số hiệu chỉnh trùng phùng toán không đơn giản tương 0.345 0.0796 0.121 0.119 0.718 0.124 0.129 0.081 0.533 0.482 0.112 0 4.12E+003 ± 72.29 7.62E+003 ± 132.86 1.52E+005 ± 425.99 2.14E+004 ± 171.83 0 0 Hoạt độ tổng đối nhiều thời gian, phạm vi Luận văn này, giả sử hệ số hiệu 0 161.98 ± 2.84 303.99 ± 5.30 1176.93 ± 3.30 822.01 ±6.60 0 0 2464.91 ± 18.04 Theo kết bảng 3.10 cho thấy, Havar, sau thời gian lưu giữ, có chỉnh hiệu ứng trùng phùng tổng Trong công thức (2.1), đại lượng ηh(E) xác định theo công thức (3.1), đại lượng xác suất phát Iγ xác định dựa thư viện NNDC Đại lượng N xác số đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã lớn 54Mn, 56Co, 57Co, 58Co đóng góp vào hoạt độ phóng xạ tổng Havar, đồng vị 57Co có đóng góp lớn định theo công thức N = NT - NB với NB số đếm phông, NT số đếm tổng tia γ đo Ở đây, NB = đỉnh lượng mà ta quan tâm tự nhiên Vì vậy, tính toán hoạt độ đồng vị phóng xạ có Havar ta không cần quan tâm tới phông tự nhiên 3.3.4 Kết thực nghiệm xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar Thời gian đo mẫu t = 21 s Bảng 3.10 Kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar Đồng vị T1/2 Năng lượng tia γ (keV) Xác suất phát (%) 55 Hiệu suất ghi (%) Số đếm Hoạt độ (kBq) Hình 3.8 Tỉ lệ đóng góp hoạt độ đồng vị phóng xạ Havar đo Như trình bày Chương 1, tiêu chuẩn điều kiện miễn trừ, khai báo, cấp 56 phép chất phóng xạ nhân tạo sau: thời gian cần thiết từ thời điểm xác định hoạt độ đến lúc đạt tới mức miễn trừ cho hai Chất phóng xạ chứa nhiều loại nhân phóng xạ nhân tạo thỏa mãn công đồng vị sau: thức sau: t mientru = 𝐴 ) 𝐴0 𝑇𝑙𝑛( (3.9) 0,693 n Ci 1  i 1 X i (1.2) Trong : T [ngày] chu kỳ bán rã đồng vị; Trong đó: A [Bq] hoạt độ đồng vị mức miễn trừ; n số lượng nhân phóng xạ nhân tạo có chất phóng xạ; Ci: tổng hoạt độ hoạt độ riêng nhân phóng xạ nhân tạo i có chất phóng xạ, đơn vị tính Becơren (Bq) Becơren A0[Bq] hoạt độ đồng vị thời điểm đo Vậy ta có : t mientru56Co = gam (Bq/g) tương ứng; Xi: mức miễn trừ khai báo, cấp giấy phép tương ứng nhân phóng xạ i, đơn vị tính Becơren (Bq) Becơren gam (Bq/g) Xi quy định Phụ lục I QCVN 5: 2010/BKHCN Bảng 3.11 Mức hoạt độ miễn trừ Đồng vị 54 Mức hoạt độ miễn trừ (kBq) 1×103 Mn 56 Co 57 Co 1×102 1×103 58 Co 1×103 t mientru57Co = 𝐴0 ) 𝐴 𝑇𝑙𝑛( 0,693 == 𝐴0 ) 𝐴 𝑇𝑙𝑛( 0,693 == 303,99 ) 100 77,2 𝑥 𝑙𝑛( 0,693 thải phóng xạ trước thải môi trường đo 2464.91 ± 18.04 kBq, nhỏ mức miễn trừ Tuy nhiên, thời điểm xác định hoạt độ Havar đồng vị 56Co (hoạt độ 303.99 Co (1176.93 kBq) thời điểm đo có hoạt độ mức miễn trừ Khoảng 57 = 64 ngày (3.11) Khuyến cáo: Để đáp ứng đầy đủ tiêu chí miễn trừ, nên lưu giữ thêm Như vậy, để miễn trừ, Tổng hoạt độ Havar nói phải nhỏ 57 0,693 (3.10) Havar kể từ thời điểm đo hoạt độ tối thiểu 123,8 ngày để đảm bảo yêu cầu xử lý chất 3100 kBq Từ kết bảng 3.10 cho thấy tổng hoạt độ Havar thời điểm kBq) 1176,93 ) 1000 272 𝑥 𝑙𝑛( = 123,8 ngày 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN: KẾT LUẬN: Trong tương lai, Luận văn tiếp tục phát triển theo hướng: Mục đích Luận văn khảo sát, đánh giá mức độ đảm bảo an toàn - Mô khu vực cửa sổ buồng bia nơi xảy phản ứng hạt nhân để xạ trình sản xuất thường quy 18F-FDG Trung tâm gia tốc - Bệnh viện tính toán lý thuyết suất liều, liều xạ khu vực nhằm có sở so Trung ương Quân đội 108, đồng thời thực phép đo tính toán nhằm xác định sánh với kết tính toán thực nghiệm; hoạt độ số đồng vị phóng xạ có màng mỏng cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclone 30 làm sở để đánh giá khoảng thời gian cần thiết phải quản lý khác; lưu giữ màng mỏng chất thải phóng xạ trước thải môi - trường Xác định hoạt độ phóng xạ đồng vị có vật liệu buồng bia - Xác định loại đồng vị phóng xạ mẫu kiểm nghiệm dược chất 18 Luận văn giới thiệu lý thuyết sơ lược cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy gia tốc Cyclone 30, quy trình sản xuất dược chất 18 F-FDG, tiêu chuẩn an toàn xạ tiếp xúc, vận chuyển chất phóng xạ quản lý chất thải phóng xạ, trình bày phương pháp kết ghi đo xạ phát trình sản xuất 18 F- FDG, phương pháp kết xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ có màng - F-FDG tạo ra; Đánh giá liều, suất liều cho nhân viên trình bảo dưỡng, sửa chữa máy gia tốc Cyclone 30 KIẾN NGHỊ: Từ kết đo suất liều xạ khu vực cửa buồng bia cho thấy, có tồn xạ neutron khe hở cửa buồn bia với mặt sàn đường ray cửa mỏng cửa sổ buồng bia Kết từ Luận văn sở khoa học, tham khảo cho công tác đảm bảo an buồng bia Do đó, cần có biện pháp che chắn bổ sung vị trí này, bố trí toàn xạ Trung tâm máy gia tốc Cyclotron 30MeV sở có máy lớp vật liệu có khả hấp thụ neutron mép đường ray mép cửa gia tốc khác Thành công lớn Luận văn khảo sát toàn diện loại buồng bia với mặt sàn nhằm giảm thiểu việc lọt xạ neutron khu vực xạ tiềm ảnh hưởng đến nhân viên trình sản xuất F-FDG để từ Từ kết đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell cho thấy, đưa khuyến cáo cho việc che chắn xạ, tính toán liều hấp thụ cho trình sản xuất 18F-FDG có khả gây nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, đặc biệt vị trí nhân viên ca làm việc nhằm đưa biện pháp giảm thiểu chiếu xạ không mép chân hệ hotcell, sau ca sản xuất, nên thực công tác vệ sinh, tẩy cần thiết cho nhân viên Ngoài ra, Luận văn bước đầu phân tích, tính toán hoạt độ xạ định kỳ 18 vật liệu phóng xạ tạo buồng bia, chủ yếu màng Mặc dù kết tính toán liều hấp thụ nhân viên xạ nhận mỏng cửa sổ buồng bia Havar, từ để tham khảo hoạch định kế trình sản xuất hoạch quản lý vật liệu phóng xạ cách an toàn khoa học phù hợp với bố trí phương pháp vận chuyển, lấy mẫu 18F-FDG tối ưu để giảm liều quy định pháp quy Việt Nam quốc tế chiếu xạ cho nhân viên xuống mức thấp 59 18 F-FDG nằm giới hạn quy định, nhiên nên rèn luyện kỹ 60 Sau trình sửa chữa, bảo dưỡng, thay vật liệu nhiễm phóng xạ, đặc biệt vật liệu buồng bia, cần có biện pháp quản lý, lưu giữ nghiêm ngặt vật liệu này, cần tính toán hoạt độ phóng xạ khoảng thời gian định kỳ nhằm có sở đánh giá an toàn quản lý chất thải phóng xạ trước xử lý, tái chế thải môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ Khoa học Công nghệ (2010), QCVN 5:2010/BKHCN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn xạ - Miễn trừ khai báo cấp giấy phép, Hà Nội Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Thông tư số 19/TT-BKHCN Quy định kiểm Trong trình thực Luận văn chắn không tránh thiếu sót, mong quan tâm nghiên cứu góp ý Quý Thầy, Cô giáo bạn đọc Tôi hy vọng Luận văn trở thành tài liệu hữu ích cho đồng nghiệp, bạn sinh viên, kỹ thuật viên độc giả quan tâm./ soát bảo đảm an toàn xạ chiếu xạ nghề nghiệp công chúng, Hà Nội Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Thông tư số 23/2012/TT-BKHCN Hướng dẫn vận chuyển an toàn vật liệu phóng xạ, Hà Nội Hà Nội, Ngày 20 tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Quang Hương Nguyễn Văn Dinh (2013), Nghiên cứu hệ thống tạo dẫn truyền chùm ion máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Viện Vật lý, Hà Nội Nguyễn Văn Đỗ (2005), Phương pháp phân tích hạt nhân, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Đức Hòa (2012), Điện tử hạt nhân, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Ngọc Liên (2003), An toàn xạ an toàn điện y tế, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Thanh Quang (2007), Giới thiệu hệ thống máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 10 Vũ Thanh Quang (2007), Sản xuất kiểm nghiệm 18F-FDG, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 11 Châu Văn Tạo (2005), An toàn xạ ion hóa, NXB Đại Học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 61 62 12 Lê Đức Thiện (2012), Xác định đặc trưng hệ phổ kế gamma bán dẫn Be5030, Luận văn Thạc sĩ khoa học Vật lý, Đại học Khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh TIẾNG ANH 13 BMA (2004), Product description provides information for the Cyclone® 30, Belgium 14 CANBERRA (2005), Nuclear Power Measurement Solutions, France 15 Canberra Industries (2009), DSA – 1000 Digital Spectrum Analyzer, France 16 IAEA (2009), Cyclotron Produced Radionuclides Physical Characteristics and Production Methods, Austria 17 IAEA (2012), Cyclotron Produced Radionuclides Operation and Maintenance of Gas and Liquid Targets, Austria 18 Jonh Gillanders (2006), “Measurement of long lived radioactive impurities retained in the disposable cassettes on the Tracerlab MX system during the production of 18F-FDG”, Australian Medical Journal, 50, pp 86-100 19 Kasaki Nishizawa, “Analysis of radioactive byproducts in [18O]H2O detected during [18F]FDG synthesis”, Japanese Medical Journal, 61, pp 75-86 20 Matthew Griffiths (2006), Hospital Cyclotrons Radiation Safety Aspects, Germany PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC Vị trí khảo sát Suất liều xạ gamma (µSv/h) (điểm đặt detector) 18/6/2013 25/6/2013 02/7/2013 09/7/2013 16/7/2013 0.12 0.10 0.13 0.11 0.12 Phông xạ gamma khu vực kiểm soát Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron 0.14 0.08 0.10 0.12 0.09 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.15 0.14 0.12 0.10 0.14 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.09 0.13 0.10 Trong phòng hotcell 0.17 0.18 0.15 0.16 0.14 Vận hành máy gia tốc, trình bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron 0.13 0.15 0.11 0.16 0.08 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.89 0.79 1.30 1.03 1.213 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.76 0.75 1.19 0.96 1.28 (cách 4m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.12 0.10 0.13 0.12 0.11 Trong phòng hotcell 0.15 0.14 0.17 0.14 0.19 18 18 Quá trình chuyển xạ F từ buồng bia sang phòng hotcell tổng hợp, chia liều F-FDG Trong phòng tổng hợp FDG 0.34 0.64 0.52 0.30 0.32 Vận chuyển Container chứa 18F-FDG xe chuyên chở Container liều đơn 7.7 7.4 6.3 7.2 6.4 (cách container 0,2m) Container liều tổng 174 160 162 172 170 64 63 23/7/2013 0.09 0.13 0.15 0.15 0.16 0.12 1.20 1.13 0.13 0.17 0.47 6.1 173 (cách container 0,2m) Quá trình lấy mẫu 18F-FDG kiểm nghiệm phòng Lab phân tích phổ gamma (cách phía sau bình phong chì 35 30 32 36 nơi lấy mẫu FDG 0,2m) Quá trình kiểm nghiệm 18F-FDG Trung tâm phòng Lab sắc ký 0.19 0.18 0.19 0.20 (nơi đặt hệ máy kiểm nghiệm dược chất phóng xạ) Sau kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút Cửa buồng Cyclotron 0.09 0.13 0.11 0.10 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia 0.16 0.17 0.16 0.19 (cách 0,5m; cao 1m) Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.08 0.12 Trong phòng hotcell 0.18 0.19 0.16 0.18 Cách xe chuyên chở container chứa dược chất phóng xạ 0,5m, cao 1m Xe chở container liều đơn 0.32 0.27 0.22 0.30 Xe chở container liều tổng 3.18 2.34 3.40 4.20 Vị trí khảo sát (điểm đặt detector) 32 35 0.18 0.17 Suất liều xạ neutron (µSv/h) 18/6/2013 20/6/2013 25/6/2013 27/6/2013 02/7/2013 04/7/2013 - - - - - - - - - - - - Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m) Cửa buồng bia (cách 0,5m; sát mặt đất) 0.12 0.13 0.15 0.15 0.10 0.17 0.09 0.18 0.26 3.54 0.20 4.06 Vận hành máy gia tốc, trình bắn tia vào bia Cửa buồng Cyclotron - - - - - - 3.45 3.12 3.48 3.09 3.55 3.20 1.30 1.43 1.50 1.27 1.37 1.36 - - - - - (cách 0,5m; cao 0,5m) Cửa buồng bia (cách 0,5m; sát mặt đất) Cửa buồng bia (cách 0,5m; cao 0,5m) Sau kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút Cửa buồng bia - (cách 0,5m; sát mặt đất) Ghi chú: dấu (-) không phát có xạ neutron, suất liều lức xạ neutron PHỤ LỤC PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỘ NHIỄM BẨN PHÓNG XẠ BỀ MẶT TẠI PHÒNG HOTCELL BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ NEUTRON TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC TỔNG HỢP, CHIA LIỀU 18F-FDG 65 66 Vị trí đo nhiễm bẩn Peak Analysis From Channel: Peak Analysis To Channel: Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt (Bq/cm2) phóng xạ bề mặt 18/6/2013 (1) (2) 20/6/2013 (3) (1) (2) 25/6/2013 (3) (1) (2) 27/6/2013 (3) (1) (2) 02/7/2013 (3) (1) (2) 04/7/2013 (3) (1) (2) 0.58 0.60 0.67 0.59 0.64 0.74 0.68 0.70 0.65 0.66 0.70 0.72 0.65 0.66 0.62 0.72 0.68 0.70 (B) 0.70 0.74 0.72 0.67 0.70 0.70 0.69 0.72 0.66 0.73 0.76 0.72 0.74 0.70 0.69 0.74 0.79 0.73 (C) 0.80 0.96 0.84 0.78 0.88 0.87 0.74 0.85 0.83 0.81 0.86 0.82 0.82 0.90 0.87 0.89 0.97 0.83 (D) 0.88 1.62 0.86 0.92 1.61 0.89 0.90 1.46 0.82 0.91 1.54 0.87 0.85 1.46 0.91 0.87 1.56 0.96 Ghi chú: - Vị trí (A) Cửa phòng hotcell; - Vị trí (B) Trung tâm phòng hotcell (cách chân hệ hotcell 1m); - Vị trí (C) Cách chân hệ hotcell 0,3m; - Vị trí (D) Mép chân hệ hotcell; - Các cột ký hiệu (1) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trước sản xuất 18F-FDG; - Các cột ký hiệu (2) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau sản xuất 18F-FDG 10 phút; - Các cột ký hiệu (3) độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau sản xuất 18F-FDG 480 phút PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU DÙNG PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ TRONG LÁ HAVAR Detector Name: DET01 Sample Title: Ga67 first batch Peak Analysis Performed on: 9/18/2013 67 2:57:31 PM Peak ROI ROI No start end (3) (A) M m M m M m M m 10 11 M 12 m 13 14 15 16 17 18 M 19 m 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 167184 167184 189208 189208 212231 212231 248269 248269 360- 373 403- 416 481- 494 632- 646 632- 646 724- 739 767- 782 1524- 1542 1991- 1998 2423- 2443 2486- 2515 2486- 2515 2531- 2551 2619- 2628 2789- 2806 2865- 2875 2898- 2914 3105- 3124 3519- 3536 3706- 3728 4077- 4095 4725- 4739 Peak centroid Energy (keV) 172.88 178.31 195.97 202.27 219.08 225.53 254.80 262.59 366.73 409.87 487.98 635.11 642.08 732.46 775.51 1533.55 1994.56 2433.67 2489.81 2505.89 2541.72 2623.76 2799.65 2870.40 2907.28 3115.64 3528.39 3717.78 4083.71 4734.75 57.61 59.42 65.31 67.40 73.00 75.15 84.91 87.50 122.20 136.57 162.60 211.62 213.94 244.06 258.40 510.97 664.57 810.87 829.57 834.93 846.87 874.20 932.81 956.38 968.67 1038.09 1175.61 1238.71 1360.63 1577.55 8192 FWHM Net Peak (keV) Area 1.79 2.76E+003 1.80 1.56E+003 1.26 6.57E+002 1.27 4.32E+002 1.18 5.22E+003 1.18 8.90E+003 1.53 4.52E+003 1.53 1.78E+003 1.16 1.52E+005 1.17 1.82E+004 1.00 4.61E+002 0.55 3.88E+001 0.55 4.76E+001 1.42 2.43E+003 0.90 4.21E+002 2.80 1.09E+004 0.79 3.23E+001 1.59 2.14E+004 1.62 9.73E+000 1.63 4.12E+003 1.69 7.62E+003 0.35 -2.21E+001 1.84 6.28E+002 0.60 1.26E+002 1.61 2.31E+002 1.65 9.37E+002 1.06 1.78E+002 1.88 3.52E+003 1.56 2.97E+002 1.10 6.81E+001 68 Net Area Uncert Continuum Counts 103.68 90.78 56.25 53.81 89.94 109.56 95.94 75.10 425.99 198.46 132.97 60.75 74.57 141.77 124.20 162.91 51.07 171.53 29.87 72.29 132.86 53.33 81.17 49.20 68.02 70.81 44.41 80.04 44.53 26.43 3.68E+003 3.96E+003 3.62E+003 4.01E+003 4.41E+003 3.78E+003 5.86E+003 6.44E+003 1.07E+004 7.68E+003 6.24E+003 2.55E+003 2.51E+003 5.87E+003 4.99E+003 4.61E+003 1.28E+003 2.22E+003 1.43E+003 1.95E+003 2.77E+003 1.27E+003 1.83E+003 9.60E+002 1.41E+003 1.16E+003 5.51E+002 7.46E+002 4.97E+002 2.19E+002 31 32 33 34 35 36 5307- 5330 6043- 6061 6101- 6122 6691- 6711 7793- 7818 8083- 8095 5319.89 6052.53 6111.65 6705.07 7807.05 8089.01 1772.51 2016.61 2036.30 2234.02 2601.18 2695.13 2.00 1.00 1.78 1.24 2.05 0.59 M = First peak in a multiplet region m = Other peak in a multiplet region F = Fitted singlet Errors quoted at 1.000 sigma 69 5.86E+002 1.09E+002 2.82E+002 6.60E+001 4.65E+002 2.20E+001 39.64 21.85 27.48 20.00 29.20 10.95 2.47E+002 1.08E+002 1.26E+002 9.20E+001 9.21E+001 3.70E+001 [...]... MÁY MÁY GIA TỐC phóng xạ i, đơn vị tính là Becơren (Bq) hoặc Becơren trên gam (Bq/g) CYCLONE 30 TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC, BỆNH VIỆN TRUNG Xi được quy định tại Phụ lục I của QCVN 5: 2010/BKHCN ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 2.1.1 Máy gia tốc Cyclone 30 [2] [15] Máy gia tốc Cyclone 30 (tên riêng của máy gia tốc cyclotron 30MeV của hãng IBA Bỉ) là máy gia tốc vòng có tần số ổn định, trường không đổi, có thể gia tốc. .. hợp, chia liều dược chất phóng xạ 18F-FDG [4] Hiện tại máy gia tốc cyclone 30 tại Trung tâm máy gia tốc 30 MeV - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 được sử dụng chủ yếu để sản xuất đồng vị 18F là nhân phóng xạ positron dùng cho máy chụp hình cắt lớp bức xạ positron (Positron Emission Tomography-PET).18F được tạo ra tại buồng bia lỏng theo phản ứng hạt nhân 18 O(p,α)18F trong khoảng 20 -30 phút ở điều... viên ngay tại thời điểm sản xuất Quá trình xử lý, lưu giữ chất thải phóng xạ sinh ra trong quá trình sản xuất 18F-FDG cũng có nguy cơ làm tăng liều chiếu xạ đối với các nhân viên Ngoài ra như đã trình bày tại Chương 1, một số vật liệu nằm trong hệ thống máy gia tốc có thể bị chiếu xạ và kích hoạt trở thành vật liệu phóng xạ, do đó trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa máy gia tốc, đặc biệt là tại buồng... các điều kiện chiếu xạ và chiếu bia; - Xử lý hóa học bia nóng sau khi đã được chiếu xạ; - Tổng hợp 18F thành dược chất phóng xạ 18F-FDG; - Chia liều dược chất phóng xạ 18F-FDG; - Kiểm nghiệm dược chất1 8F-FDG đáp ứng các tiêu chuẩn dược chất; Trong các giai đoạn sản xuất dược chất phóng xạ 18 F-FDG, giai đoạn tổng hợp, chia liều và vận chuyển dược chất phóng xạ là khoảng thời gian chủ yếu gây nên liều... tiêu chuẩn về an toàn bức xạ trong tiếp xúc, vận chuyển chất phóng xạ và quản lý chất thải phóng xạ, trình bày các phương pháp và kết quả ghi đo bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất 18 F- FDG, phương pháp và kết quả xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ có trong các màng - F-FDG được tạo ra; Đánh giá liều, suất liều cho các nhân viên trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa máy gia tốc Cyclone 30 KIẾN NGHỊ:... tượng khảo sát trong phạm vi Luận văn bao gồm việc đo suất n Ci X i 1 1 (1.3) i liều bức xạ gamma và neutron, độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại một số địa điểm xung quanh khu vực máy gia tốc Cyclone 30 trước, trong, sau khi sản xuất đồng vị phóng xạ nhằm đánh giá mức độ an toàn bức xạ tại đây dựa trên các biện luận khoa Trong đó: - n là số lượng nhân phóng xạ nhân tạo có trong chất phóng xạ; học Ngoài... Nội 8 Hoàng Ngọc Liên (2003), An toàn bức xạ và an toàn điện trong y tế, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 9 Vũ Thanh Quang (2007), Giới thiệu về hệ thống máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 10 Vũ Thanh Quang (2007), Sản xuất và kiểm nghiệm 18F-FDG, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội 11 Châu Văn Tạo (2005), An toàn bức xạ ion hóa, NXB Đại Học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, Hồ... nghiệm Nơi đặt hệ máy kiểm nghiệm dược chất phóng xạ) dược chất phóng xạ gian khảo sát thực hiện trong 6 lần sản xuất dược chất phóng xạ 18 F-FDG định kỳ (khoảng 02 tháng) được thể hiện tại bảng 3.1 như dưới đây Điểm đặt thiết bị đo neutron Thermo FH 40 GL-10 dùng trong luận văn có độ đáp ứng về thời gian chậm, máy gia tốc, thiết bị đo suất liều neutron được dùng để đo theo thứ tự thời gian từ các vị trí... nhân để xạ trong một quá trình sản xuất thường quy 18F-FDG tại Trung tâm gia tốc - Bệnh viện tính toán lý thuyết suất liều, liều bức xạ tại khu vực này nhằm có cơ sở so Trung ương Quân đội 108, đồng thời thực hiện các phép đo và tính toán nhằm xác định sánh với kết quả tính toán thực nghiệm; hoạt độ của một số đồng vị phóng xạ có trong các màng mỏng của cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclone 30 làm cơ... phóng xạ tự nhiên và nhân tạo phân bố xung quanh detector làm ảnh hưởng tới kết quả phân tích phổ gamma đo được, 35 36 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 3.1 SUẤT LIỀU BỨC XẠ TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ QUAN TRỌNG TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC CYCLOTRON 30 MeV TRONG QUÁ TRÌNH SẢN SUẤT 18 F-FDG dược chất phóng xạ liều đơn Cách xe chuyên chở 0,5m, cao 1m Vận chuyển container chứa Cách container 0,2m dược chất phóng xạ