Bài viết hướng đến việc đánh giá lượng phơi nhiễm ngắn hạn đối với hơi 131I cho từng cá nhân tham gia sản xuất 131I bằng phương pháp chưng cất khô. Kết quả cho thấy lượng phơi nhiễm là khá thấp nhưng khác nhau đáng kể giữa các nhân viên.
21 TẠP CHÍ KHOA HỌC SỐ 14 * 2017 ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM NGẮN HẠN CÁ NHÂN ĐỐI VỚI HƠI 131I TRONG Q TRÌNH SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ Trần Xuân Hồi* Tóm tắt Bài báo hướng đến việc đánh giá lượng phơi nhiễm ngắn hạn 131I cho cá nhân tham gia sản xuất 131I phương pháp chưng cất khô Kết cho thấy lượng phơi nhiễm thấp khác đáng kể nhân viên Ngoài ra, báo đưa số khuyến nghị hữu ích nhằm hạn chế nguy nhiễm xạ cho nhân viên Từ khóa: Phơi nhiễm, I-131, sản xuất đồng vị phóng xạ Mở đầu Đồng vị phóng xạ 131I đồng vị dùng nhiều chẩn đoán điều trị bệnh tuyến giáp [2,7] Đồng vị thường sản xuất từ việc chưng cất khô sản phẩm chiếu xạ nơtron sử dụng telua điôxit từ lò phản ứng hạt nhân [1, 7] Khi chưng cất thao tác dung dịch có chứa 131I, lượng đáng kể 131 I dạng phát tán khơng khí xung quanh gây phơi nhiễm cho nhân viên xạ [1-3, 7] Riêng Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, hàng chục Ci sản lượng đồng vị 131I sản xuất hàng tháng để cung cấp cho sở y học hạt nhân toàn quốc [4] Theo Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA [7], trường hợp nhân viên xạ làm việc thao tác đồng vị phóng xạ với hoạt độ lớn phải đánh giá phơi nhiễm cá nhân cách thường qui Theo đó, phương pháp đánh giá thường qui lựa chọn dựa điều kiện khả dụng sở Các yếu tố cần xem xét lựa chọn chương trình quan trắc bao gồm (i) khả dụng thiết bị, (ii) giá thành phép phân tích (iii) độ nhạy hệ đo độ xác * ThS, Trường Đại học Phú Yên cần thiết [7] Dựa điều kiện trên, nghiên cứu hướng đến việc định phơi nhiễm hít phải khơng khí có chứa 131I cho nhân viên Trong có hai thành phần cần xác định đồng thời (i) nồng độ đồng vị quan tâm khơng khí (ii) thời gian phơi nhiễm nhân viên xạ [9, 10] Mục đích nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm cá nhân 131I cho đối tượng nhân viên xạ làm việc Trung tâm Sản xuất Đồng vị phóng xạ, Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Các cơng cụ sử dụng bao gồm điện thoại, máy lấy mẫu khí xách tay hệ phổ kế gamma HPGe Thiết bị phương pháp 2.1 Mơ hình nghiên cứu thiết bị Để đánh giá phơi nhiễm cá nhân hít phải khí phóng xạ, nghiên cứu chúng tơi sử dụng mơ hình tóm lược Hình thiết bị đưa Bảng Từ mơ hình ta thấy có hai nhánh thực nghiệm tính tốn nồng độ phóng xạ 131I thống kê thời gian phơi nhiễm đối tượng quan tâm Sau hai sở liệu khớp theo thời gian để đưa lượng phơi nhiễm ngắn hạn cá nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ YÊN 22 Hình Mơ hình tiến trình nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm hít thở Bảng Thiết bị sử dụng cho việc đánh giá ngắn hạn phơi nhiễm cá nhân Loại thiết bị Máy lấy mẫu khí Hãng Eberline Model RAS-1 Cơng dụng Hút khí Phin lọc HI-Q TC-12 Giữ iốt Hệ phổ kế Canberra Điện thoại Nokia Đo mẫu khí X700, N8 Đo thời gian 2.2 Khu vực nghiên cứu Khu vực sản xuất đồng vị 131I Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt có phịng, bao gồm phòng – chưng cất, phòng – phân liều phịng – phá mẫu (Hình 2) Tại phịng 3, tần suất thời gian có mặt nhân viên phòng tương đối nhỏ so với phịng khác Do đó, báo khơng đề cập việc tính tốn cho phịng Đặc điểm Loại: xách tay Lưu tốc: 0100 lít/phút Loại: than hoạt tính Chuyên dụng cho bắt giữ iốt khơng khí Detector: CPVD30-30185 Hiệu suất tương đối 33,4% FWHM (1332,5 keV) = 1,73 keV Hệ điều hành Symbian Anna/Belle Đặc điểm phịng khơng có cửa sổ, hệ thống thơng gió hoạt động liên tục, chúng khép kín với hành lang khơng bị ảnh hưởng gió từ bên ngồi Kích thước phịng 6m dài 6m rộng 4m cao Như vậy, theo khuyến cáo IAEA, điều kiện sử dụng máy lấy mẫu khí xách tay để theo dõi phơi nhiễm thường qui [7] 23 TẠP CHÍ KHOA HỌC SỐ 14 * 2017 Hình Sơ đồ khu vực sản xuất 131I vị trí lấy mẫu khí 2.3 Tính tốn phơi nhiễm cá nhân Lượng phơi nhiễm ngắn hạn hàng ngày nhân viên hít phải khí phóng xạ tính dựa cơng thức (1) [9-11] IEik C jk tijk J K j 1 k 1 (1) Trong đó, IEik lượng phơi nhiễm đối tượng i vào ngày k (Bq.m-3.h); Cjk nồng độ trung bình 131I phòng j vào ngày k (Bq.m-3) tijk thời gian đối tượng i bị phơi nhiễm phòng j ngày k (h) Nồng độ 131I khơng khí tính dựa hoạt độ mẫu khí lưu tốc máy lấy mẫu khí Chuẩn hiệu suất cho hệ đo cấu hình phin lọc dựa đường chuẩn hiệu suất xây dựng từ dung dịch Amersham đựng container có hình học tương tự Thời gian phơi nhiễm hàng ngày đối tượng quan tâm phòng sản xuất đồng vị 131I ghi nhận với hỗ trợ phần mềm cài điện thoại Kết thảo luận 3.1 Thời gian phơi nhiễm Số liệu ghi nhận từ điện thoại đặt phòng quan tâm chuyển đổi qua máy vi tính để phân tích số liệu Kết thống kê thời gian mà nhân viên xạ phơi nhiễm hai phịng hiển thị Hình Từ Hình ta thấy có khác biệt rõ rệt thời gian tổng cộng 10 tháng nhân viên Cụ thể, nhân viên W1 chủ yếu làm việc phòng nhân viên W8 có mặt phịng Nhân viên W2 W5 có thời gian phơi nhiễm thấp so với đối tượng lại Mặt khác, thời gian phơi nhiễm đợt sản xuất (tháng) khác đáng kể đối tượng Ví dụ, giá trị W1 tháng Tư gấp khoảng lần so với tháng Hai TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ YÊN 24 4500 4000 3500 Oct 3000 Sep Aug 2500 Mins Jul Jun 2000 May Apr 1500 Mar Feb 1000 Jan 500 R1 R2 W1 R1 R2 W2 R1 R2 W3 R1 R2 W4 R1 R2 W5 R1 R2 W6 R1 R2 W7 R1 R2 W8 Ri-room; Wi-Worker Hình Biểu đồ biểu diễn thời gian phơi nhiễm nhóm nhân viên 3.2 Nồng độ 131I khơng khí Mẫu khơng khí phịng sản xuất hút vào thời điểm suốt trình sản xuất diễn Trung bình khoảng 8-12 mẫu ngày phòng, số lượng tùy thuộc vào kíp sản xuất kết thúc sớm hay muộn Các mẫu hai phòng hút độc lập vị trí Hình Phin lọc đặt độ cao 1,5 m nhằm mục đích đánh giá nồng độ khu vực hít thở nhân viên [7] Như thể Hình 2, nồng độ I phòng cao so với phòng Đặc biệt, phòng 1, nồng độ 131I trung bình vào tháng Tám đạt 20.000 Bq.m-3 vào tháng Một đạt 200 Bq.m-3 Mặt khác, sản lượng 131I sản xuất hàng tháng chênh lệch khơng q nhiều Do đó, đặc điểm cần quan tâm khảo sát sâu nhằm giảm thiểu nguy nhiễm xạ cho nhân viên xạ 131 25 100000 Bq TẠP CHÍ KHOA HỌC SỐ 14 * 2017 Room 10000 1000 Bq 100 10000 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Room Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep 1000 100 Oct Hình Nồng độ phóng xạ trung bình 131I độ lệch chuẩn 10 tháng năm 2015 hai phòng sản xuất đồng vị tiên theo dõi hạn chế liều chiếu 3.3 Lượng phơi nhiễm Các số liệu sau thu thập thống W1; W3, W4, W6 W7 Các đối kê Hình Hình khớp theo tượng cịn lại nhận liều chiếu thời gian để tính tốn lượng phơi nhiễm cho thấp Tuy nhiên, để có kết luận cụ thể cá nhân dựa theo công thức (1) Lượng làm đưa phương pháp theo dõi liều 131 phơi nhiễm tổng cộng I cá nhân phải tính tốn liều chiếu 10 tháng (từ tháng 01-10/2015) cho cá hiệu dụng năm [5, 6] nhân nhân viên nam tham gia sản xuất Một điều cần quan tâm khác lượng đồng vị Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà phơi nhiễm nhân viên tháng Lạt thể Hình Tám cao so với tháng khác Có thể dễ dàng nhận Hình năm (Hình 5) sản lượng 131I hàng rằng, lượng phơi nhiễm cho nhóm tám nhân tháng khơng thay đổi nhiều Điều xảy viên xạ tách theo ba mức rõ rệt nồng độ 131I tháng cao Nhóm nhận liều thấp bao gồm nhân Nguyên nhân thiết bị vận hành viên W2, W5 W8 Trong người lỗi hành vi vận hành không qui nhận liều cao đáng kể W1 với trình vài nhân viên thao tác -3 lượng phơi nhiễm đạt 160 kBq.h.m , Tuy nhiên, việc tìm nguyên nhân gây tương ứng lượng thâm nhập 2.0E+05 nồng độ cao không thuộc phạm vi Bq Giá trị thấp so với giới hạn cho nghiên cứu báo Như vậy, để việc phép Cơ quan An toàn xạ đưa hạn chế liều thực tốt cần phải 2.0E+06 Bq [8] có giám sát chặt chẽ dây chuyền sản xuất Như vậy, từ kết rút thói quen người tham gia khuyến cáo rằng, đối tượng cần ưu sản xuất khuyến cáo IAEA [7] TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ YÊN 26 1.8E+05 1.6E+05 1.4E+05 Bq.h.m-3 1.2E+05 1.0E+05 8.0E+04 6.0E+04 4.0E+04 2.0E+04 0.0E+00 W1 W2 W3 W4 W5 Jan Feb Mar Apr Jul Aug Sep Oct W6 May W7 W8 Jun Hình Tổng lượng phơi nhiễm 131I cho cá nhân 10 tháng năm 2015 dây chuyền sản xuất thói quen Kết luận Trong nghiên cứu này, tác giả thống người tham gia sản xuất Đồng thời, kê thời gian phơi nhiễm cho nhân viên việc định liều thường qui từ nhiều phương 131 xạ tham gia sản xuất đồng vị I Đồng thời, pháp hữu ích nhằm hỗ trợ kết lẫn sử dụng phin lọc chuyên dụng để lấy mẫu tăng độ tin cậy Tuy nhiên, nghiên cứu 131 khí I đánh giá lượng phơi nhiễm đối chưa khảo sát đặc tính vật lý 131I 131 với I cho cá nhân cụ thể Đặc biệt, khơng khí, chưa nguyên nhân báo đưa số khuyến cáo hữu dẫn đến bất thường nồng độ 131I ích nhằm hạn chế nguy nhiễm xạ cho khơng khí Đây hướng nghiên cứu nhân viên để việc hạn chế liều thực đề tài nằm tăng cường đảm bảo tốt cần phải có giám sát chặt chẽ cơng tác an tồn sở hạt nhân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arino H, Gemmill W, Kramer H (1973) Production of high purity iodine-131 28 TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ YÊN radioisotope Google Patents [2] Bitar A, Maghrabi M, Doubal AW (2013) Assessment of intake and internal dose from iodine-131 for exposed workers handling radiopharmaceutical products Applied Radiation and Isotopes 82:370-375 [3] Carneiro LG, de Lucena EA, da Silva Sampaio C, Dantas ALA, Sousa WO, Santos MS, Dantas BM (2015) Internal dosimetry of nuclear medicine workers through the analysis of 131 I in aerosols Applied Radiation and Isotopes 100:70-74 [4] Duong VD, Pham ND, Bui VC, Tho MP, Nguyen TT, Vo TCH (2014) Production of Radioisotopes and Radiopharmaceuticals at the Dalat Nuclear Research Reactor Nuclear Science and Technology 4:46-56 [5] Henrichs K (2005) The Forthcoming ISO-Standard for the Monitoring of Workers HEIR 2004:254 [6] Hickey E, Stoetzel G, Strom D, Cicotte G, Wiblin C, McGuire S (1993) Air sampling in the workplace Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC (United States) Div of Regulatory Applications [7] Iiternational Atomic Energy Agancy - IAEA (1999) Assessment of Occupational Exposure Due to Intakes of Radionuclides, Safety Standards Series No RS-G-1.2 IAEA Safety Guide, No RS-G-1.2, Vienna, Austria, Vienna, Austria [8] International Commission on Radiological Protection - ICRP (1982) Limits for intakes of radionuclides by workers Elsevier Health Sciences [9] Klepeis NE (2006) Modeling human exposure to air pollution Human exposure analysis:445-470 [10] Ott WR (1982) Concepts of human exposure to air pollution Environment International 7:179-196 [11] Steinle S, Reis S, Sabel CE (2013) Quantifying human exposure to air pollution— Moving from static monitoring to spatio-temporally resolved personal exposure assessment Science of The Total Environment 443:184-193 Abstract Individual Short-Term Exposure Assessment To 131I Vapor during Radioisotope Production Process This paper aims at assessing the individual short-term exposure due to the inhaled 131I vapor during the radioisotope production process with dry distillation method The results reveal that the individual exposure is safe in term of internal exposure and varies significantly among the workers Moreover, the study presents some valuable suggestions in order to constrain the internal occupational doses Keywords: Exposure, I-131, radioisotope production ... tốn phơi nhiễm cá nhân Lượng phơi nhiễm ngắn hạn hàng ngày nhân viên hít phải khí phóng xạ tính dựa cơng thức (1) [9-11] IEik C jk tijk J K j 1 k 1 (1) Trong đó, IEik lượng phơi nhiễm. .. lượng phơi nhiễm 131I cho cá nhân 10 tháng năm 2015 dây chuyền sản xuất thói quen Kết luận Trong nghiên cứu này, tác giả thống người tham gia sản xuất Đồng thời, kê thời gian phơi nhiễm cho nhân. ..TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ N 22 Hình Mơ hình tiến trình nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm hít thở Bảng Thiết bị sử dụng cho việc đánh giá ngắn hạn phơi nhiễm cá nhân Loại thiết bị Máy lấy mẫu khí Hãng Eberline