Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7840:2007 quy định các phương pháp thử nghiệm rò rỉ chất phóng xạ và rò rỉ bức xạ đối với các mẫu nguyên của bao bì được thiết kế để vận chuyển các vật liệu phóng xạ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7840 : 2007 ISO 2885 : 1976 VẬT LIỆU PHĨNG XẠ - BAO BÌ - THỬ NGHIỆM RỊ RỈ CHẤT PHĨNG XẠ VÀ RỊ RỈ BỨC XẠ Radioactive materials - Packagings - Tests for contents leakage and radiation leakage Lời nói đầu TCVN 7840 : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 2885 : 1976 TCVN 7840 : 2007 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/ TC 85 "An toàn xạ" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Thiết kế bao bì để vận chuyển vật liệu phóng xạ nhằm thỏa mãn yêu cầu có liên quan thông qua thử nghiệm môi trường học vật lý nguyên mẫu mẫu thiết kế Các thử nghiệm có quy định vận chuyển an tồn vật liệu phóng xạ IAEA Việc áp dụng thử nghiệm cần thiết để chứng minh tính hiệu lưu giữ che chắn bảo vệ xạ trì mức độ yêu cầu Các yêu cầu chứng minh: a) Một số dạng thử nghiệm rò rỉ hàm lượng phóng xạ bao bì lưu giữ chất phóng xạ, b) Một số dạng thử nghiệm rò rỉ xạ bao bì che chắn bảo vệ xạ Để hoàn thiện tiêu chuẩn này, ISO/TC 85/SC tiến hành xây dựng phương pháp thử nghiệm rò rỉ phóng xạ rò rỉ xạ Quy định1) IAEA liên quan đến khả lưu giữ bao bì loại A yêu cầu bao bì loại A phải ngăn ngừa mát hay phát tán chất phóng xạ Chỉ trường hợp vật liệu phóng xạ dạng đặc biệt IAEA 2) đưa mối tương quan hoạt độ rò rỉ tiêu chí độ kín kỹ thuật Tiêu chuẩn tốc độ rò rỉ khí heli 10 -4 torr.l/s (khoảng 13,33 ( Pa.m3/s) chất rắn 10-6 torr.l/s (khoảng 0,133 Pa.m3/s) chất lỏng thử nghiệm hầu hết trường hợp tương đương với hoạt độ tương quan 0,05 Ci mô tả Phần VII Quy định1) IAEA, đoạn 737 Tiêu chuẩn đưa thông tin phương pháp thử nghiệm độ rò rỉ phóng xạ nêu điều 2: lỗ hổng 10-3 mm2 (ứng với tốc độ rò rỉ khí hêli tiêu chuẩn 0,1 torr.l/s khoảng 13,33 mPa.m3/s) nhỏ hơn, không cho phép giới hạn cho phép ban đầu lớn 1,5 x 10-5 l/10 phút (1,5 x 10-5 dm3/10 phút) đáp ứng điều kiện thử nghiệm Các yêu cầu IAEA liên quan tới việc che chắn bảo vệ xạ sau: Bao bì loại A phải thiết để thỏa mãn quy định thử nghiệm môi trường Quy định vận chuyển an tồn vật liệu phóng xạ, ngăn cản mức độ gia tăng xạ tối đa ghi nhận hay tính tốn mặt ngồi so với điều kiện trước thử nghiệm Bao bì loại B phải thiết kế để thỏa mãn điều kiện mơi trường thử nghiệm mà bên bao bì có chứa lượng Iridium 192 đủ để tạo mức xạ 10 mrem/h khoảng cách m tính từ bề mặt mà bao bì giữ hiệu che chắn bảo vệ xạ đảm bảo mức xạ khoảng cách m tính từ bề mặt bao bì khơng vượt q rem/h Quy định vận chuyển an tồn vật liệu phóng xạ - sửa 1973 - IAEA Safety Series No 6, Vienna, 1973 1) Tài liệu hướng dẫn áp dụng quy định vận chuyển IAEA, IAEA Safety Series No.37, Vienna, 1973 2) Kết nghiên cứu rò rỉ xạ với biến dạng nhỏ vết rạn nứt sứt mẻ khơng thể phát gia tăng suất liều nhỏ 100 % tính trung bình diện tích cm2 bề mặt, với diện tích lớn nằm khoảng 100 cm khơng thể phát gia tăng suất liều nhỏ 20 % Trong hầu hết trường hợp độ nhạy phương pháp mô tả tiêu chuẩn phải đáp ứng yêu cầu IAEA bao bì loại B VẬT LIỆU PHĨNG XẠ - BAO BÌ - THỬ NGHIỆM RỊ RỈ CHẤT PHĨNG XẠ VÀ RỊ RỈ BỨC XẠ Radioactive materials - Packagings - Tests for contents leakage and radiation leakage Phạm vi lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp thử nghiệm rò rỉ chất phóng xạ rò rỉ xạ mẫu nguyên bao bì thiết kế để vận chuyển vật liệu phóng xạ Tiêu chuẩn đưa vài phương pháp thử nghiệm nguyên mẫu để thiết lập mức chấp nhận Tiêu chuẩn áp dụng hạn chế Các phương pháp thử nghiệm cho thấy khả an toàn hệ thống giữ che chắn bảo vệ xạ, theo thứ tự định sẵn, phương pháp thử nghiệm đáp ứng mức độ yêu cầu bao bì sử dụng cho việc vận chuyển vật liệu phóng xạ Phương pháp thử nghiệm hàm lượng rò rỉ phóng xạ nhằm áp dụng bình chứa, ví dụ hộp sắt mạ thiếc, hệ thống giữ bao bì nguyên mẫu loại A mà hệ thống đưa thử nghiệm lý để chứng tỏ việc thiết kế hệ thống đáp ứng yêu cầu liên quan Phương pháp thử nghiệm đáp ứng với trường hợp vật liệu dạng lỏng bột có hoạt độ riêng tương đối thấp, độ nhạy phương pháp nghiên cứu phù hợp Phương pháp thử nghiệm không áp dụng cho bình chứa hệ lưu giữ có kích thước thiết kế khiến trình thử nghiệm thực tế gặp nhiều khó khăn Phương pháp thử nghiệm rò rỉ xạ nhằm áp dụng bề mặt bao bì che chắn bảo vệ xạ cho tồn bao bì khoảng cách theo thiết kế góp phần làm giảm suất liều xạ rò rỉ qua bề mặt Phương pháp thử nghiệm khơng nhằm áp dụng cho bao bì có kích thước thiết kế khiến cho trình thử nghiệm thực tế gặp nhiều khó khăn Phương pháp thử nghiệm rò rỉ chất phóng xạ 2.1 Thuật ngữ định nghĩa 2.1.1 Hệ thống giữ (containment system) Thành phần bao bì quy định người thiết kế định để lưu giữ vật liệu phóng xạ trình vận chuyển 2.1.2 Bình chứa (containment vessel) Bình tạo nên toàn phần hệ thống giữ 2.1.3 Bao kiện (package) Bao bì chứa vật liệu phóng xạ bên 2.2 Thiết bị thử nghiệm 2.2.1 Bể ngâm Thiết bị quan trọng bao gồm bồn kín khí kín nước hình trụ chịu áp suất bên 0,3 MPa Thể tích bồn chứa phải đủ chỗ cho hệ thống giữ để thử nghiệm được, với lượng nước cất để đổ đầy bể cao mặt hệ thống giữ 40 mm, đồng thời có khoảng trống mặt nước cho phép quan sát dòng bọt khí lên từ hệ thống giữ bên Bể ngâm phải có thiết bị cố định hệ thống giữ trung tâm bể Thiết bị cố định khơng ngăn cản dòng khí dòng khí từ phần hệ thống thử nghiệm bên Thành bể ngâm phải làm từ vật liệu suốt phải có cửa sổ quan sát thành bể Bể ngâm phải thiết kế hệ thống thử nghiệm bên xoay quanh trục cố định để bọt khí dễ dàng khỏi mặt ngồi hệ thống giữ 2.2.2 Thiết bị đo hoạt độ Để đo hoạt độ mẫu nước lấy từ bể ngâm phải có thiết bị đo bêta gamma Thiết bị bao gồm thiết bị thí nghiệm đặc thù với khả phát hoạt độ 10 -11 Ci trường hợp đo hoạt độ bêta, x 10-9 Ci trường hợp đo hoạt độ gamma 2.3 Chuẩn bị hệ thống giữ để thử nghiệm Tại thời điểm tồn bao bì chuẩn bị thử nghiệm, dung dịch chứa chất phóng xạ phải đưa vào vị trí dự định giữ chất phóng xạ Thể tích dung dịch phóng xạ phải xấp xỉ thể tích chứa chất phóng xạ dự kiến Nếu dung dịch phóng xạ đổ trực tiếp vào bình chứa thể tích dung dịch phải đủ để làm ướt tồn mặt bình Nồng độ phóng xạ dung dịch tính bằng: a=Sx VT VS L Trong đó: a nồng độ phóng xạ dung dịch phóng xạ, tính curi lít (decimet khối); S hoạt độ tối thiểu phát được, tính curi; VT thể tích nước cất bể đo, tính lit (decimet khối); VS thể tích mẫu nước đo, tính lit (decimet khối); L mức rò rỉ tối thiểu phát được, tính lit (decimet khối), 10 phút; L = 1,5 x 10-5 l (1,5 x 10-5 dm3) Nên sử dụng đồng vị có chu kỳ bán rã ngắn phát tia beta gamma lượng cao Để đạt mục đích sử dụng 24Na dung dịch natri clorua (NaCl) % Hệ thống giữ nước bể phải giữ phòng chứa khoảng thời gian cần thiết để cân nhiệt độ chúng 2.4 Quy trình kiểm tra Hệ thống giữ dung dịch phóng xạ nêu 2.3 phải cố định bể ngâm Bên bể phải chịu áp suất 0,2 MPa khoảng thời gian 15 Sau bể đổ đầy nước cất đến độ cao 40 mm so với phần cao bề mặt hệ thống giữ thử nghiệm cho bị thay đổi áp suất Sau nhúng toàn hệ thống giữ nước, áp suất bể phải giảm đến áp suất khí Nếu khơng có dòng bọt khí xuất vòng hệ thống giữ phải xoay liên tục bể ngâm cho tất bề mặt bên ngồi phải đưa lên song song với mặt nước đồng thời ngâm hoàn toàn độ sâu 40 mm Nếu khơng có dòng bọt khí xuất thử nghiệm phải lặp lại Sau phải lấy mẫu nước 10-1 lít (10-1 dm3) từ bể ngâm đo hoạt độ phóng xạ Nếu khơng có bọt khí sinh từ hệ thống giữ chứa bột, hệ thống giữ coi kín Nếu khơng phát thấy phóng xạ mẫu nước thử nghiệm, hệ thống giữ chứa chất lỏng coi khơng bị rò rỉ phóng xạ Kiểm tra rò rỉ xạ 3.1 Tổng quan Việc thử nghiệm rò rỉ xạ thực cách so sánh kết đánh giá hiệu che chắn bảo vệ xạ trước sau phép thử nghiệm môi trường lý Việc đánh giá khả bảo vệ xạ hai phương pháp sau: 1) Phương pháp chụp ảnh xạ, phương pháp phù hợp với việc phát suy giảm nhỏ khả che chắn bảo vệ xạ, phương pháp áp dụng cho bao bì loại A; 2) Phương pháp đo xạ, phương pháp xây dựng riêng cho phát đánh giá suy giảm lớn khả che chắn thiết bị bảo vệ xạ, phương pháp áp dụng cho bao bì loại A loại B 3.2 Nguồn xạ dùng để thử nghiệm Kích thước nguồn phải nhỏ tốt Phải chọn nguồn có lượng phù hợp để nhận kết xác Nếu bao bì thử nghiệm dùng cho loại nguồn cụ thể với kích thước đặc biệt, nhân phóng xạ nguồn phóng xạ sử dụng cho thử nghiệm Đối với phương pháp chụp ảnh, hoạt độ nguồn phải đủ để thực trình chụp phim X - quang, mật độ quang (D) không nhỏ khoảng thời gian thích hợp (ví dụ h) Đối với phương pháp đo xạ, hoạt độ nguồn phải đủ để thực trình đếm đếm nhấp nháy, tỷ lệ đếm phải đủ để đảm bảo độ tin cậy độ tái lập kết đo, detector nhấp nháy trang bị hệ thống chuẩn trực phù hợp lắp đặt khoảng cách đến nguồn xạ nhỏ (ví dụ 50 cm) 3.3 Thiết bị chụp ảnh 3.3.1 Thiết bị thử nghiệm Có thể sử dụng phim chụp X quang tốc độ cao với tăng quang Độ nhậy máy đo mật độ quang phải đo ba mật độ quang D để đo mật độ quang tạo ảnh Thiết bị chụp phải có sẵn để đáp ứng yêu cầu phương pháp đo chuẩn, nhiệt độ, thời gian điều kiện ảnh, dùng để xử lý phim hiệu chuẩn phim sử dụng để đánh giá 3.3.2 Quy trình kiểm tra Nguồn phóng xạ kín sử dụng để thử nghiệm phải đặt thiết bị che chắn bảo vệ xạ thử nghiệm Tồn bề mặt bao bì phải bao phủ phim chụp X quang Nếu phần lồi bao bì làm cho khơng thể bao phủ tồn bề mặt bao bì sử dụng vật chêm thích hợp, ví dụ nhơm dày mm, xung quanh vật chêm phải phủ phim chụp X quang Thời gian chiếu, phải trước sau thử nghiệm mơi trường, phải chọn phim có mật độ quang (D) không nhỏ Các phim chụp X quang sử dụng trước sau thử nghiệm môi trường phải xử lý đồng thời Sau xử lý, hai phim phải so sánh mật độ quang Các bao bì loại A thử nghiệm phải vượt qua thử nghiệm môi trường với kết tốt mật độ quang quan sát không tăng 3.4 Phương pháp đo xạ 3.4.1 Dụng cụ đo Bộ đếm nhấp nháy dùng phòng thí nghiệm phải sử dụng với tinh thể nhấp nháy, ví dụ natri iơt hoạt hóa với thalium (NaI Tl), đặt ống chuẩn trực thích hợp Để đảm bảo quét tồn bao bì kiểm tra, sử dụng bàn xoay thích hợp Detector nhấp nháy (tinh thể ống chuẩn trực) phải gắn với tay quay Trục bàn xoay trục giá đỡ detector nhấp nháy phải cắt điểm đặt nguồn xạ Máy đếm nhấp nháy phải trang bị đếm tốc độ Kết đếm phải ghi lại 3.4.2 Thiết bị hiệu chuẩn Từ đường cong suy giảm của vật liệu che chắn bảo vệ xạ chuẩn, mức gia tăng tốc độ đếm thiết bị phải giảm tương ứng với mức 100 % 20 % nguồn xạ thử nghiệm 3.4.3 Quy trình thử nghiệm Bao bì phải đặt bàn xoay Đầu dò thiết bị đo phải hướng đến tâm nguồn xạ bên bao bì suốt trình kiểm tra Bằng cách quay bàn xoay quay detector quanh trục quét toàn bao bì Tay quay khơng dịch chuyển q 10° với vòng quay bàn xoay Kết đếm đếm nhấp nháy phải ghi lại Độ chênh lệch tốc độ đếm phải tính đến giá trị đếm phơng mơi trường Bao bì loại A thử nghiệm phải thỏa mãn thử nghiệm môi trường học vật lý với kết tốt, thử nghiệm rò rỉ xạ thực theo phương pháp không cho thấy gia tăng suất liều Bao bì loại B thử nghiệm thỏa mãn qua thử nghiệm môi trường học vật lý với kết tốt thử nghiệm rò rỉ xạ thực theo phương pháp cho thấy gia tăng suất liều không lớn 100 lần giá trị đo trước thử nghiệm ... phương pháp mô tả tiêu chuẩn phải đáp ứng yêu cầu IAEA bao bì loại B VẬT LIỆU PHĨNG XẠ - BAO BÌ - THỬ NGHIỆM RỊ RỈ CHẤT PHĨNG XẠ VÀ RỊ RỈ BỨC XẠ Radioactive materials - Packagings - Tests for contents... leakage Phạm vi lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp thử nghiệm rò rỉ chất phóng xạ rò rỉ xạ mẫu nguyên bao bì thiết kế để vận chuyển vật liệu phóng xạ Tiêu chuẩn đưa vài phương pháp thử... thù với khả phát hoạt độ 10 -1 1 Ci trường hợp đo hoạt độ bêta, x 1 0-9 Ci trường hợp đo hoạt độ gamma 2.3 Chuẩn bị hệ thống giữ để thử nghiệm Tại thời điểm toàn bao bì chuẩn bị thử nghiệm, dung