Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108

Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm soát phóng xạ trong khí thải tòa nhà tại trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108

Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 1.2 1.3 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Nội dung Trọng số xạ Các mô, quan trọng số mô Hiệu ứng sau chiếu xạ toàn thân Kết đo nguồn vị trí Kết khảo sát đồng vị I-131 khí thải Giới hạn liều nhân viên xạ công chúng Các biện pháp bảo vệ chung Đồng vị phóng xạ F-18 I-131 Mức báo động Hành động bảo vệ công chúng vào giá trị đo phóng xạ khơng khí thực phẩm Khuyến cáo khoanh vùng an toàn cho sự cố xạ, hạt nhân Trang 16 30 37 37 39 43 44 47 48 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 3.1 3.2 3.3 Nội dung Nguồn phóng xạ kín (trái) hở (phải) Hai hình thức chiếu xạ Phân tử AND bị tổn thương xạ Bức xạ làm thay đổi cấu trúc ADN Sơ đồ khối hệ thống Cấu hình hệ kiểm sốt khí thải Lớp bọc chì chứa detector NaI MCA Thùng chì chứa đầu dò NaI gắn vào đường ống Ống chuẩn trực collimator KCl (phần màu đen) gắn vào lớp gạch chì Tháp PC Cấu hình phần mềm hệ kiểm sốt khí thải Menu PAMS Thư viện đồng vị phóng xạ Truy cập liệu Báo cáo chi tiết Báo cáo tóm tắt Tỷ lệ hoạt độ nguồn độ Tỷ lệ hoạt độ nguồn 20 độ Tỷ lệ hoạt độ nguồn 39 độ Đường cong hiệu suất Hệ thống ống dẫn chứa khí thải tịa nhà Hệ thống gắn vào ống dẫn khí tổng (màu đỏ) Bên hộp kết nối 3.4 3.5 3.6 Ghi nhận tín hiệu đo PC phịng an toàn Sự cố xạ chiếu tia X thời gian dài Chia liều i-ốt cho bệnh nhân uống Trang 12 13 14 19 20 21 21 22 22 23 24 25 26 27 28 29 31 31 32 33 34 35 35 36 40 45 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường MỞ ĐẦU Ở nước ta việc sử dụng chất phóng xạ nguồn xạ ion ngày phổ biến nhiều lĩnh vực như: Y tế, công nghiệp, khai mỏ, lượng, vv Trong y tế có hàng trăm sở ứng dụng kỹ thuật hạt nhân vào phục vụ cho cơng tác chẩn đốn điều trị bệnh Từ nảy sinh vấn đề quan trọng hàng đầu an toàn xạ, bao gồm việc đảm bảo an tồn cho nhân viên xạ, cơng chúng môi trường sống Tại trung tâm máy gia tốc khoa Y học hạt nhân, bệnh viện TWQD 108, năm thực sản xuất sử dụng lượng lớn dược chất phóng xạ FDG-, vv Các q trình trực tiếp gián tiếp tạo loại khí thải có chứa hàm lượng phóng xạ định Vấn đề đặt cần kiểm sốt lượng khí, nồng độ phóng xạ đạt tiêu chuẩn cho phép trước thải môi trường thơng qua lập kế hoạch ứng phó xảy sự cố xạ, hạt nhân liên quan Chính vậy, em thực đồ án “Nghiên cứu, khảo sát hệ thống kiểm sốt phóng xạ khí thải tịa nhà trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108” để giải phần vấn đề Đồ án gồm chương:  Chương 1: Cơ sở chung an toàn xạ  Chương 2: Hệ thống kiểm sốt phóng xạ khí thải tịa nhà  Chương 3: Khai thác hệ thống lập kế hoạch ứng phó sự cố Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường Chương 1: Cơ sở chung an toàn xạ “An toàn xạ việc thực biện pháp chống lại tác hại xạ, ngăn ngừa cố giảm thiểu hậu chiếu xạ người, mơi trường” – Trích “Luật lượng ngun tử Việt Nam” 1.1 Nguồn phóng xạ chiếu xạ nhân tạo Nguồn phóng xạ vật chất thiết bị chế tạo từ chất phóng xạ, có khả phát tia xạ Nguồn phóng xạ chia làm hai loại nguồn phóng xạ tự nhiên nhân tạo 1.1.1 Nguồn phóng xạ tự nhiên Nguồn phóng xạ tự nhiên như:  Bức xạ vũ trụ:  Phơng phóng xạ từ đất: Do sự diện quặng họ Thori Urani chất phóng xạ khác mà quan trọng  Nước, thức ăn thể người chứa nguồn phóng xạ, vv… 1.1.2 Nguồn phóng xạ nhân tạo Nguồn phóng xạ nhân tạo chia làm hai loại là:  Nguồn phóng xạ kín: Là nguồn phóng xạ mà chất phóng xạ chế tạo dạng khối rắn lớp phóng xạ bao kín lớp vỏ bọc có cấu trúc đặc biệt bảo đảm cho chất phóng xạ khơng mơi trường điều kiện bình thường trường hợp sự cố dự báo trước Ví dụ:  Nguồn phóng xạ hở: Được sản xuất dạng dung dịch lỏng, dạng rắn hay dạng bột chứa lọ thủy tinh hay plastic mà khơng có vỏ bọc kín nguồn kín Ví dụ: Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Hình 1.1 Nguồn phóng xạ kín (trái) hở (phải) 1.1.3 Chiếu xạ nhân tạo Bên cạnh chiếu xạ tự nhiên, với tiến khoa học kỹ thuật, người chịu chiếu xạ nhân tạo nguồn a) Chiếu xạ nghề nghiệp: Một số người làm việc tiếp xúc thường xuyên với chất phóng xạ nguồn xạ ion khác góp vào liều di truyền quần thể cỡ 0.01 đến 0.2 μrad/năm tuỳ theo ước tính nước b) Chiếu xạ sử dụng xạ công nghiệp nguồn khác: Nhu cầu ngày tăng lượng đòi hỏi tăng sản xuất điện từ lượng hạt nhân Nhìn chung, liều tương đương gây nên chiếu dân cư sống chung quanh trung tâm hạt nhân thực tế không vượt 1/100 liều tối đa chấp nhận cho đối tượng 1/20 phơng phóng xạ tự nhiên Còn nhiều nguồn khác, tầm quan trọng khơng phải liều cao mà tần số sử dụng Đó trường hợp sử dụng máy thu vơ tuyến truyền hình, dụng cụ phát quang…gây liều sinh dục hàng năm cỡ 1-3 mrad tuỳ nước Trong loại người ta kể đến chuyến bay độ cao lớn, mức chiếu xạ từ 0.1 đến 1.7 μrad cho bay c) Chiếu xạ với mục đích y học: Trong thực tế chiếu xạ với mục đích y học nguồn quan trọng chiếu xạ nhân tạo Các nguồn phóng xạ sử dụng y tế tia X đồng vị phóng xạ Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Tia X đồng vị phóng xạ đóng vai trị quan trọng sự tiến chẩn đoán điều trị bệnh Mặt khác ứng dụng làm tăng đáng kể mức chiếu xạ cá thể Chỉ riêng phạm vi Xquang việc dùng nhiều kỹ thuật khác nhiều loại xét nghiệm khác thực điều kiện khơng giống nên khó đánh giá xác liều chiếu gây Chẳng hạn chẩn đoán X-quang liều chiếu thay đổi từ 8.5 mrem/năm đến 170 mrem/năm Liều chiếu thay đổi tuỳ thuộc kỹ thuật, chẳng hạn liều chiếu lên tinh hoàn hay buồng trứng mà người ta thường gọi liều sinh dục xét nghiệm X-quang chẩn đốn chênh hàng trăm lần Liều chiếu gây nên chẩn đốn dùng đồng vị phóng xạ thay đổi theo kỹ thuật sử dụng Nhìn chung chiếu xạ với mục đích y học liều hàng đầu X-quang chẩn đốn, phần khác hẳn xếp theo thứ tự: Phóng xạ điều trị, chẩn đốn đồng vị phóng xạ (chẩn đốn y học hạt nhân), điều trị đồng vị phóng xạ nguồn hở (điều trị y học hạt nhân) 1.2 Tiêu chuẩn, nguyên tắc an toàn xạ 1.2.1 Các đại lượng liều a) Liều chiếu Liều chiếu () đại lượng cho biết tổng số điện tích ion dấu (dQ) tạo đơn vị khối lượng vật chất (dm) tác dụng xạ tương tác với nguyên tử, phân tử khối vật chất đó: Đơn vị liều chiếu C/kg Đơn vị khác liều chiếu Rơnghen (R) Quy đổi: R = 2,57976 10- C/kg hay C/kg  3876 R b) Liều hấp thụ (ký hiệu D) Là đại lượng vật lý sử dụng cho đánh giá liều xạ, xác định theo công thức: Trong đó, dE lượng trung bình xạ ion hóa truyền cho khối vật chất có khối lượng dm Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường Đơn vị liều hấp thụ là: Gray (ký hiệu Gy), Gy = J/kg Đơn vị khác: rad, rad = 0,01 Gy c) Liều tương đương (ký hiệu ) Là đại lượng dùng để đánh giá liều xạ tổ chức mô quan thể người, xác định theo công thức: Trong đó, liều hấp thụ loại xạ R gây ra, lấy trung bình quan tổ chức mô T; trọng số xạ xạ loại R, giá trị cho bảng 1.1 Bảng 1.1 Trọng số xạ Loại xạ Photon Điện tử muon Proton pion tích điện Alpha, mảnh phân hạch, ion nặng E < 10 keV 10 keV < E < 100 keV Neutron 100 keV < E < MeV MeV < E < 20 MeV E > 20 MeV Trọng số xạ, 1 20 10 20 10 Khi trường xạ gồm nhiều loại xạ với trọng số xạ khác liều tương đương xác định theo cơng thức: Đơn vị liều tương đương J/kg, gọi Sievert (Sv), người ta thường dùng khái niệm liều hấp thụ tia khác lại gây tổn thương khác cho tổ chức sinh học, Sv = J/kg d) Liều hiệu dụng (ký hiệu E) Là tổng liều tương đương mô nhân với trọng số mô tương ứng tính cho tất mơ quan thể, xác định theo công thức: Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Trong liều tương đương mô T, trọng số mô mô T Tổng lấy cho tất mô quan thể Các mô quan xác định dùng đánh giá liều hiệu dụng giá trị trọng số mô chúng cho bảng 1.2 Đơn vị liều hiệu dụng Sv Bảng 1.2 Các mô, quan trọng số mô Tổ chức mô quan Trọng số mô, Tủy sống (đỏ), ruột kết, phổi, dày, vú, mơ cịn lại* Cơ quan sinh dục Bảng quang, thực quản, gan, tuyến giáp Bề mặt xương, não, tuyến nước bọt, da Tổng cộng 0,12 0,72 0,08 0,04 0,01 0,08 0,16 0,04 * Các mơ cịn lại bao gồm tuyến thượng thận, vùng túi ngực, túi mật, tim, thận, hạch bạch huyết, cơ, màng nhầy miệng, lách, ruột non, tụy, tuyến ức, tuyến tiền liệt (đối với nam), tử cung (đối với nữ) e) Liều nhiễm tương đương (ký hiệu ) Là liều tương đương cho tổ chức mô quan thể khoảng thời gian kể từ sau hấp thụ chất phóng xạ vào thể, tính theo cơng thức: Trong thời điểm hấp thụ chất phóng xạ vào thể, suất liều tương đương thời điểm t tổ chức mô quan T lấy 50 năm người lớn, 70 năm trẻ em Đơn vị liều nhiễm tương đương Sv với khoảng thời gian tích lũy xác định f) Liều nhiễm hiệu dụng (ký hiệu ) Là liều hiệu dụng khoảng thời gian kể từ sau hấp thụ chất phóng xạ vào thể, tính cơng thức: Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Trong liều nhiễm tương đương mô quan T, trọng số mô, lấy 50 năm người lớn, 70 năm trẻ em Đơn vị liều nhiễm hiệu dụng Sv với khoảng thời gian tích lũy xác định 1.2.2 Giới hạn liều Giới hạn liều áp dụng công việc xạ cấp phép 1.2.2.1 Giới hạn liều nghề nghiệp a) Đối với nhân viện xạ 18 tuổi là:  Liều hiệu dụng 20 mSv/năm lấy trung bình năm (100 mSv năm) 50 mSv năm đơn lẻ  Liều tương đương thủy tinh thể mắt 20 mSv/năm lấy trung bình năm (100 mSv năm) 50 mSv năm đơn lẻ  Liều tương đương chân tay da 500 mSv/năm b) Đối với người học việc q trình đào tạo nghề có liên quan đến xạ học sinh sinh viên tuổi từ 16 đến 18 sử dụng nguồn xạ trình học tập là:  Liều hiệu dụng mSv/năm  Liều tương đương thủy tinh thể mắt 20 mSv/năm  Liều tương đương chân tay da 150 mSv/năm 1.2.2.2 Giới hạn liều công chúng  Liều hiệu dụng mSv/năm  Trong trường hợp đặc biệt, áp dụng giá trị giới hạn liều hiệu dụng cao mSv/năm, với điều kiện giá trị liều hiệu dụng lấy trung bình năm không vượt mSv/năm  Liều tương đương thủy tinh thể mắt 15 mSv/năm  Liều tương đương da 50 mSv/năm  Liều xạ người chăm sóc, hỗ trợ thăm bệnh nhân chẩn đoán, xét nghiệm điều trị xạ ion hóa dược chất phóng xạ có độ tuổi từ 16 tuổi trở lên không vượt mSv thời kỳ bệnh nhân làm xét nghiệm điều trị Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường  Liều xạ người chăm sóc, hỗ trợ thăm bệnh nhân chẩn đoán, xét nghiệm điều trị xạ ion hóa dược chất phóng xạ có độ tuổi nhỏ 16 tuổi không vượt mSv thời kỳ bệnh nhân làm xét nghiệm điều trị 1.2.3 Ba nguyên tắc đảm bảo an toàn xạ Mục tiêu an tồn xạ đảm bảo liều cá nhân thấp cách hợp lý đạt (As low as reasonably achievable gọi tắt nguyên tắc ALARA) Mục đích tiêu chuẩn giới hạn liều để ngăn ngừa hiệu ứng tất định hạn chế hiệu ứng ngẫu nhiên gây xạ Đối với công việc thực tế bất kỳ, mục đích phải đòi hỏi cho đạt việc bảo vệ người bị chiếu xạ đảm bảo an toàn nguồn xạ Như hạn chế rủi ro cho người bị chiếu xạ cách giữ cho liều xạ thấp giới hạn liều tương ứng Ba nguyên tắc an toàn xạ là:  Thời gian: hạn chế thời gian tiếp xúc với nguồn  Khoảng cách: cường độ xạ tỉ lệ nghịch với khoảng cách  Che chắn: khơng khí da đủ để suy giảm alpha có lượng thấp Chì, bê tơng, nước bảo vệ thể hiệu khỏi hạt lượng cao tia gamma neutron Một số vật liệu phóng xạ lưu trữ xử lý nước điều khiển từ xa phịng xây dựng bê tơng dày lót chì Các hạt beta ngăn chặn nhựa đặc biệt, sắt nhôm 1.3 Ảnh hưởng phóng xạ thể 10 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường thương tất nhiên nguy ngẫu nhiên tăng bệnh nhân nhân viên vận hành Hình 3.6 Sự cố xạ chiếu tia X thời gian dài  Sự cố máy xạ trị: Một máy xạ trị bị hỏng hóc khơng dừng sự chiếu xạ bệnh nhân thời điểm kết thúc xạ trị  Hư hỏng phận thiết bị  Theo dõi không thích hợp suốt q trình chiếu  Khơng có quy trình bảo dưỡng thiết bị, thiết bị khơng phù hợp  Chiếu xạ phụ nữ có thai 40 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường 3.2.2 Quy trình ứng phó cố xạ, hạt nhân cấp sở Tổ chức, cá nhân tham gia chuẩn bị ứng phó cố phải tuân theo nguyên tắc sau:  Hành động can thiệp phải bảo đảm mang lại nhiều lợi ích thiệt hại hành động can thiệp gây  Hình thức, phạm vi khoảng thời gian áp dụng hành động can thiệp phải tối ưu để lợi ích thực tế đạt tối đa  Kế hoạch ứng phó sự cố phải đảm bảo việc ứng phó tiến hành kịp thời, quản lý, kiểm soát, phối hợp đồng hiệu từ cấp sở, cấp tỉnh, quốc gia  Việc đạo ứng phó sự cố phải tuân theo nguyên tắc tập trung thống theo quy định kế hoạch ứng phó sự cố Hoạt động ứng phó cố phải đạt tiêu chí sau:  Kiểm sốt diễn biến sự cố  Ngăn chặn, giảm thiểu hậu trường  Ngăn chặn khả xảy hiệu ứng sinh học tất định nhân viên ứng phó công chúng  Thực biện pháp cứu trợ ban đầu điều trị nạn nhân  Giảm thiểu khả xảy hiệu ứng sinh học ngẫu nhiên ảnh hưởng đến sức khoẻ công chúng  Ngăn chặn khả xảy hậu phi phóng xạ cá nhân công chúng  Bảo vệ tài sản môi trường 41 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường  Tạo tiền đề thuận lợi cho công tác khắc phục sự cố lâu dài cho việc lập kế hoạch chuẩn bị đưa hoạt động kinh tế, xã hội trở lại trạng thái bình thường Các giai đoạn ứng phó cố :  Giai đoạn tiếp nhận xử lý thông tin ban đầu: Phục vụ cơng tác ứng phó ban đầu, xây dựng quy trình tiếp nhận xử lý thơng tin, hướng dẫn bảo vệ công chúng hạn chế sự lan rộng sự cố, xác định mức báo động  Giai đoạn thông báo cho tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó cố: Thơng báo kịp thời tới tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó sự cố, xây dựng quy trình xác định công bố mức báo động, thông báo triệu tập tổ chức, cá nhân liên quan, bổ nhiệm người huy ứng phó sự cố trường  Giai đoạn huy động nguồn lực triển khai ứng phó: Huy động tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó nguồn lực cần thiết, quy định tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó phải xây dựng quy trình việc huy động triển khai nguồn lực ứng phó tương ứng với mức báo động  Giai đoạn tiến hành biện pháp can thiệp trường: Đánh giá diễn biến mức xạ, mức độ ảnh hưởng trường để định liên quan tới mức báo động, tiến hành biện pháp can thiệp (sơ tán nhân dân cần thiết, tiến hành phân loại người nhiễm bẩn phóng xạ tiến hành tẩy xạ chỗ, thu hồi nguồn phóng xạ tẩy xạ, bảo vệ nhân viên ứng phó dân chúng, cấp cứu điều trị cho nạn nhân sự cố…), yêu cầu hỗ trợ thêm, quy định tổ 42 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường chức, cá nhân tham gia ứng phó phải xây dựng quy trình tác nghiệp cụ thể để đạt mục tiêu nêu  Giai đoạn kết thúc hoạt động ứng phó chuẩn bị cho kế hoạch khắc phục dài hạn: Thông báo kết thúc ứng phó sự cố cho tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó sự cố cơng chúng chuẩn bị cho kế hoạch khắc phục dài hạn Xây dựng quy trình quy định cách thức đưa định kết thúc sự cố cho tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó thơng báo cho cơng chúng định đó, dựa vào quy chuẩn quốc gia đưa tiêu chí lập kế hoạch kiểm sốt phóng xạ khắc phục hậu môi trường, lập kế hoạch theo dõi điều trị sức khoẻ cho nạn nhân  Giai đoạn báo cáo: Nêu rõ quy định thời gian gửi báo cáo, nội dung báo cáo sự cố gửi đến Ủy ban nhân dân cấp tỉnh, quan an toàn xạ hạt nhân vấn đề liên quan đến sự sự cố biện pháp khắc phục sự cố tiến hành 3.2.3 Lập kế hoạch ứng phó cố trung tâm Với kiến thức ứng phó sự cố hạt nhân kết hợp với thực tế công việc sản xuất, khám chữa bệnh thường quy trung tâm, việc đặt tình giả định sự cố hạt nhân cần thiết ln có tình trạng khơng thể loại trừ hết rủi ro tai nạn xảy lúc nào, từ chủ động phương án ứng phó kịp thời nhằm đảm bảo an toàn xạ cho nhân viên làm việc tịa nhà, bệnh nhân đến khám chữa bệnh mơi trường xung quanh Sự cố hạt nhân giả định đặt ra: Dựa vào hệ thống kiểm sốt khí thải tịa nhà, nhân viên an tồn xạ phát hoạt độ phóng xạ số đồng vị phóng xạ cao bất thường, đưa cảnh báo nguy hiểm phóng xạ thực kế hoạch ứng phó cố 43 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Đồng vị phóng xạ phát gồm hai loại I-131 F-18, tính chất chúng trình bày bảng 3.3 Bảng 3.4 Đồng vị phóng xạ F-18 I-131 Đồng vị Chu kỳ bán rã Phân rã Năng lượng 110 phút 0,634 MeV ngày 0,971 MeV 3.2.3.1 Kịch ứng phó cố 1: Đối với nguồn I-131 Bước 1: Tiếp nhận xử lý thông tin ban đầu Sản phẩm  Thơng qua hệ thống kiểm sốt khí thải tịa nhà hệ thống khác, người phụ trách an toàn xạ xác nhận có sự cố rị rỉ nguồn i-ốt phóng xạ xảy (nếu người khác cần báo cáo cho người phụ trách an toàn xạ)  Bật báo động khẩn cấp tồn tịa nhà  Xác định mức báo động theo bảng 3.4 Bảng 3.5 Mức báo động Mức báo động Cấp sở Trắng Sự cố xảy sở với nguồn phóng xạ kín thuộc nguồn phóng xạ nhóm nhóm 5, khơng có người bị chiếu xạ, khơng có nhiễm bẩn phóng xạ Vàng Sự cố xảy sở với nguồn phóng xạ kín thuộc nguồn phóng xạ nhóm nhóm nguồn phóng xạ hở; Số nguời bị chiếu xạ ít; Có thể xuất hiệu ứng tất định; Nhiễm bẩn phóng xạ có phạm vi sở Báo động mức Vàng đặt sự cố giai đoạn đầu với thông tin chưa rõ ràng liên quan đến mối đe dọa tiềm ẩn hay thực tế Đỏ Sự cố xảy với nguồn phóng xạ kín nhóm 1, hở; Mức độ ảnh hưởng sở; Số người bị chiếu xạ từ hai người trở lên; Có thể xuất hiệu ứng tất định nghiêm 44 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường trọng mức nhiễm bẩn phóng xạ xảy phạm vi rộng Bước 2: Thông báo cho cá nhân, tổ chức tham gia ứng phó cố  Thơng báo cho khoa Y học hạt nhân tổ dược cho bệnh nhân uống i-ốt để họ xem xét lại quy trình, kiểm tra trình bệnh nhân uống có sự bất thường khâu khơng, ví dụ qn chưa đóng lọ chứa i-ốt, rơi vỡ, đổ lọ Hình 3.7 Chia liều i-ốt cho bệnh nhân uống 45 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường  Báo cáo lên ban giám đốc trung tâm, bệnh viện, sở Khoa học công nghệ Hà Nội, quan liên quan khác theo đường dây nóng Bước 3: Huy động nguồn lực triển khai ứng phó ban đầu  Đóng ống dẫn khí tổng, tránh phát tán khí mơi trường  Nhân viên an tồn tiếp tục theo dõi chặt chẽ hoạt độ phóng xạ qua hệ thống kiểm sốt khí thải  Báo cho bên điều hịa cắt van khí vào tăng cường hút khí phịng rị rỉ để khí nhiễm xạ khơng bị lan rộng giữ tập trung đường ống tổng Bước Tiến hành biện pháp can thiệp trường  Sơ tán tất cá nhân khơng liên quan khỏi tịa nhà  Lập vùng cách ly xung quanh nơi xảy sự cố  Các cá nhân tham gia cho bệnh nhân uống nhân viên an toàn xạ cần xử lý sơ q trình tẩy xạ nguồn bị rị (vương bàn, sàn nhà) sau:  Dùng giấy thấm trải lên vùng có xạ (dạng lỏng) để thấm hút xạ, sau thu giấy thấm bỏ vào thùng rác phóng xạ, thực quy trình cách khẩn trương, kịp thời mắt thường thấy lượng phóng xạ hết  Dùng xà phịng tẩy rửa theo quy trình vùng phơi nhiễm từ ngồi theo hình xoắn ốc (để tránh làm lan rộng vùng nhiễm xạ), thự nhiều lần, sau sử dụng máy đo nhiễm bẩn bề mặt kiểm tra, đạt ngưỡng cho phép kết thúc trình tẩy xạ 46 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường  Nếu xạ cịn thấm vào sàn bắt buộc phải cắt phần sàn bị nhiễm, cuộn vào lưu kho  Đánh giá mức hoạt độ phóng xạ I-131 khí thải, tính thời gian lưu khí thải ống để i-ốt phân rã (chu kỳ bán rã I-131 ngày) tới đạt mức giới hạn liều thải mơi trường  Hướng dẫn người có mặt trường có sự cố: Khơng cầm, ăn uống vật trường, khơng hút thuốc trường, khu vực cách ly, không khỏi khu vực sự cố phải chờ quan chức đến, phải lại trường đề kiểm tra mức nhiễm xạ, chờ kiểm tra sức khỏe xong  Áp dụng hành động bảo vệ công chúng phù hợp theo bảng 3.5  Khoanh vùng an toàn theo bảng 3.6  Cá nhân bị chiếu xạ bị nhiễm bẩn phóng xạ phải điều trị bệnh viện chuyên ngành Bảng 3.6 Hành động bảo vệ công chúng vào giá trị đo phóng xạ khơng khí thực phẩm Nguồn xạ Giá trị mặc định mSv/h Suất liều khơng khí (đo độ cao m tính từ bề mặt đất vị trí đo) Suất liều bề mặt đất I-131 Nồng độ thực 0,2 mSv/h Sv/h Thức ăn 10 kBq/m2 Thức Sữa kBq/m2 Sữa Hành động bảo vệ Sơ tán che chắn nghiêm ngặt khu vực Xem xét việc sơ tán người dân khỏi khu vực Ngay dừng tiêu thụ thực phẩm sữa khu vực có kết kiểm tra mẫu Ngay dừng tiêu thụ thực phẩm sữa khu vực có kết kiểm tra mẫu 47 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội phẩm, sữa nước I-131 ăn kBq/m2 Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường 0,1 Dừng tiêu thụ thực phẩm sữa kBq/m khu vực Bước 5: Kết thúc hoạt động ứng phó chuẩn bị cho kế hoạch khắc phục dài hạn  Kiểm soát chiếu xạ nghề nghiệp nhân viên xạ giai đoạn phục hồi sau sự cố  Đưa hoạt động sản xuất, khám chữa bệnh trở lại trạng thái bình thường mơi trường có mức liều tiềm 10 mSv/năm Bảng 3.7 Khuyến cáo khoanh vùng an toàn cho cố xạ, hạt nhân Tình Khu vực hàng rào bên ban đầu (Bán kính vành đai an tồn) Xác định ban đầu - Bên ngồi mơi trường Nguồn nguy hiểm tiềm tàng khơng có che chắn bị phá vỡ 30 m Tràn đổ lượng lớn nguồn nguy hiểm tiềm tàng 100 m Cháy nổ bị phun khói liên quan đến nguồn nguy hiểm tiềm tàng 300 m Nghi ngờ có bom, nổ chưa nổ 400 m trở lên để tránh ảnh hưởng bom nổ Xác định ban đầu - Bên khu nhà Nguồn nguy hiểm tiềm tàng khơng có Các khu vực bị ảnh hưởng khu che chắn bị phá vỡ bị tràn đổ vực lân cận (bao gồm sàn nhà 48 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Tình Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường Khu vực hàng rào bên ban đầu (Bán kính vành đai an toàn) dưới) Hoả hoạn sự cố khác liên Toàn nhà khoảng cách quan đến nguồn nguy hiểm tiềm tàng bên thích hợp phát tán chất phóng xạ khắp tồ nhà (ví dụ qua hệ thống thơng khí) Mở rộng vành đai dựa việc khảo sát xạ Suất liều xung quanh 100 μSv/h Bất khu vực đo giá trị Bước 6: Báo cáo Sau hoạt động ứng phó sự cố kết thúc cần gửi báo cáo đến Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, quan an toàn xạ hạt nhân chủ quản vấn đề liên quan đến sự cố biện pháp khắc phục sự cố tiến hành 3.2.3.2 Kịch ứng phó cố 2: Đối với nguồn F-18 Bước 1: Tiếp nhận xử lý thông tin ban đầu  Thông qua hệ thống kiểm sốt khí thải tịa nhà hệ thống khác, người phụ trách an toàn xạ xác nhận phát hoạt độ đồng vị phóng xạ F-18 cao bất thường (nếu người khác cần báo cáo cho người phụ trách an toàn xạ)  Bật báo động khẩn cấp tồn tịa nhà  Xác định mức báo động theo bảng 3.4 Bước 2: Thông báo cho cá nhân, tổ chức tham gia ứng phó cố  Thơng báo cho nhân viên phụ trách vận hành máy gia tốc, nhân viên tổng hợp, chia liều FDG sự cố 49 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường  Báo cáo lên ban giám đốc trung tâm, bệnh viện, sở Khoa học công nghệ Hà Nội, quan liên quan khác theo đường dây nóng Bước 3: Tiến hành biện pháp can thiệp trường  Kiểm tra hệ thống điều hịa để kiểm sốt q trình khí vào nơi tổng hợp  Nếu thấy chưa bật thơng gió bật lên, sau đo phơng phóng xạ phịng  Nếu phát q trình tổng hợp dược chất bị lỗi thiết bị cần khoanh vùng lập tồn phịng tổng hợp, chia liều  Đóng cửa phịng, dán cảnh báo  Tính thời gian cho F-18 phân rã cho đạt mức cho phép kết thúc hoạt động ứng phó, tiến hành sản xuất trở lại Bước 4: Kết thúc hoạt động ứng phó báo cáo  Đưa hoạt động sản xuất lại trạng thái bình thường Việc phục hồi mơi trường dừng khi: mơi trường gây mức liều tiềm 10 mSv/năm  Sau hoạt động ứng phó sự cố kết thúc cần gửi báo cáo đến Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, quan an toàn xạ hạt nhân chủ quản vấn đề liên quan đến sự sự cố biện pháp khắc phục sự cố tiến hành * Lưu ý: Kế hoạch ứng phó sự cố ln gắn với tốn tổng hợp an tồn xạ bao gồm nhiều hệ thống khác PAMS, bên cạnh biện pháp kỹ thuật gắn liền với biện pháp hành chính, quy định, quy trình khác, 50 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường 51 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội 3.3 Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý mơi trường Kết luận Tóm lại, chương ba vào khai thác hệ thống kiểm sốt khí thải tòa nhà, theo dõi hoạt độ số đồng vị điển hình mà trung tâm tiến hành sản xuất sử dụng thường quy cho cơng tác chẩn đốn khám chữa bệnh Qua việc khảo sát khoảng thời gian trung tâm hoạt động bình thường, thấy hoạt độ đồng vị đo thấp nhiều so với tiêu chuẩn cho phép, đảm bảo an toàn xạ Tuy vậy, sự cố tai nạn xạ, hạt nhân lường trước được, nguồn phóng xạ hở I-131 F-18 sử dụng sản xuất trung tâm Để nâng cao tính chủ động em xác định toán giả định phù hợp với thực tế trung tâm vào xây dựng quy trình ứng phó sự cố cấp sở cho kịch việc rị rỉ nguồn phóng xạ Hoạt động ứng phó sự cố tai nạn xạ, hạt nhân công việc quan trọng, cần thường xuyên thực định kỳ diễn tập, điều giúp cho nhân viên xạ công chúng hiểu rõ vai trị cơng tác an tồn xạ, có hành động kịp thời giúp giảm thiểu hậu mà phóng xạ gây ra, đồng thời đảm bảo vấn đề pháp lý theo luật lượng nguyên tử Việt Nam 52 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tựu trung lại, đồ án cẩm nang, sổ tay hay hướng dẫn sử dụng nội dung trình bày làm rõ sau:  Cơ sở chung an tồn xạ  Hệ thống kiểm sốt khí thải tịa nhà  Đánh giá an tồn xạ trung tâm lập kế hoạch ứng phó sự cố Đây nội dung tổng hợp, bám sát thực tế, từ nội dung em đề xuất hướng phát triển đồ án sau:  Có thể lắp đặt, vận hành hệ thống kiểm sốt khí thải sở khác hệ thống tương đương  Xây dựng tiêu ch̉n khí thải phóng xạ riêng áp dụng cho hệ thống tương đương hệ trình bày đồ án, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn  Xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố cho sở liên quan đến sản xuất, sử dụng, lưu trữ, vận chuyển nguồn phóng xạ kế hoạch ứng phó sự cố cấp tỉnh, xây dựng đồ phơng phóng xạ Cuối cùng, dù cố gắng song thời gian, kiến thức hạn hẹp nên khơng thể tránh thiếu sót, em mong nhận sự quan tâm, góp ý thầy để đồ án hồn thiện 53 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng Trường đại học Bách khoa Hà Nội Viện Kỹ thuật hạt nhân Vật lý môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tiếng Việt Bộ Khoa Học Công Nghệ (2010), Thông tư Hướng dẫn bảo đảm an ninh nguồn phóng xạ, số: 23/2010/TT-BKHCN Bộ Khoa Học Cơng Nghệ (2012), Thơng tư Quy định kiểm sốt bảo đảm an toàn xạ chiếu xạ nghề nghiệp chiếu xạ công chúng, số: 19/2012/TT-BKHCN Bộ Khoa học Công nghệ (2012), Thông tư Hướng dẫn lập phê duyệt kế hoạch ứng phó cố xạ, cố hạt nhân cấp sở cấp tỉnh, số 24/2012/TT-BKHCN ThS Phan Long Hồ, CN Lê Đình Hùng, Báo cáo sinh hoạt khoa học: Sơ lược phóng xạ phương pháp kiểm nghiệm tổng hoạt độ phóng xạ alpha/beta mẫu nước, Viện vệ sinh y tế công cộng TP.HCM Ngô Quang Huy (2004), An tồn xạ ion hóa, NXB Khoa học kỹ thuật Quốc hội (2008), Luật lượng nguyên tử, số 18/2008/QH12 Tiêu chuẩn Việt Nam (1991), An tồn xạ ion hóa sở Xquang y tế, TCVN 6561:1991 Tiêu chuẩn Việt Nam (2001), An tồn xạ: Quản lý chất thải phóng xạ, phân loại chất thải phóng xạ, TCVN 6868:2001 B Tiếng Anh P Van Dyck, N Druet, D Meert (2008), Stack Monitor System, Canberra C Website 10 http://varans.vn/ 11 http://benhvienk.com/ 12 http://canberra.com/ 54 Đồ án tốt nghiệp - Ngô Thanh Tùng ... xạ khí thải tịa nhà trung tâm máy gia tốc, bệnh viện trung ương quân đội 108? ?? để giải phần vấn đề Đồ án gồm chương:  Chương 1: Cơ sở chung an toàn xạ  Chương 2: Hệ thống kiểm sốt phóng xạ khí. .. Hệ thống kiểm sốt phóng xạ khí thải tịa nhà 2.1 Tổng quan hệ thống 2.1.1 Sự cần thiết hệ thống Trung tâm máy gia tốc, bệnh viện 108 thành lập năm 2009 với nhiệm vụ vận hành máy gia tốc Cyclotron... quản lý xạ Cũng từ sở an toàn xạ trên, em liên hệ tới trung tâm máy gia tốc bệnh viện trung ương quan đội 108, nơi thường xuyên liên quan tới nguồn phóng xạ hoạt động xạ Để từ tiến hành khảo sát