Xây dựng quy trình an toàn bức xạ trong quá trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y và 32P-chromic phosphate tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

Bài viết trình bày nghiên cứu xây dựng quy trình an toàn bức xạ trong quá trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ Y-90 và 32P-chromic phosphate tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt ứng dụng trong điều trị ung thư tại Việt Nam. Phương pháp đo suất liều gamma, bêta được đo trên máy đo suất liều cầm tay RAD 100, kiểm tra nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trên máy CoMo 170, các phương pháp che chắn bức xạ, xử lý chất thải phóng xạ và tẩy xạ được thực hiện tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.

TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG QUY TRÌNH AN TỒN BỨC XẠ TRONG Q TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC CHẤT VI CẦU PHĨNG XẠ 90Y VÀ 32P-CHROMIC PHOSPHATE TẠI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT Phạm Thành Minh1, Dương Văn Đông1, Nguyễn Thanh Nhàn1, Đặng Hồ Hồng Quang1, Mai Phước Minh Thành1, Ngơ Thị Thu Thủy1, Nguyễn Đình Lâm1, Nguyễn Đăng Khoa1, Nguyễn Thanh Bình1 TĨM TẮT Title: Develop a radiation safety procedure in the production process of Y-90 microspheres and 32P-chromic phosphate in da lat nuclear reactor Từ khóa: an tồn xạ; hạt vi cầu Y-90; 32P-chromic phosphate; lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt Keywords: radiation safety; Y-90 microspheres; 32P-chromic phosphate; Da Lat nuclear reactor Lịch sử báo: Ngày nhận bài: 20/3/2021; Ngày nhận kết bình duyệt: 25/4/2021; Ngày chấp nhận đăng bài: 20/6/2021 Tác giả: Viện nghiên cứu hạt nhân Email: phamthanhminhnridl@gmail.com Trong báo này, chúng tơi nghiên cứu xây dựng quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ Y-90 32P-chromic phosphate lị phản ứng hạt nhân Đà Lạt ứng dụng điều trị ung thư Việt Nam Phương pháp đo suất liều gamma, bêta đo máy đo suất liều cầm tay RAD 100, kiểm tra nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt máy CoMo 170, phương pháp che chắn xạ, xử lý chất thải phóng xạ tẩy xạ thực lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt Kết xây dựng quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ Y-90 32P-chromic phosphate lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt đáp ứng yêu cầu an toàn xạ theo quy định Cục an toàn xạ hạt nhân (Việt Nam) Đây sản phẩm thuốc phóng xạ đầy hứa hẹn điều trị ung thư Việt Nam ABSTRACT In this article, we study to develop a radiation safety procedure in the production process of Y-90 microspheres and 32P-chromic phosphate at Dalat nuclear reactor for application in cancer treatment in Vietnam Gamma and beta dose rate measurement methods were measured by the RAD 100 dosimeter, surface radioactive contamination was checked on the CoMo 170 dosimeter, radiation shielding methods, radioactive waste treatment, and radioactive bleaching were done in Dalat nuclear reactor The result is that we developed a radiation safety procedure of Y-90 microspheres and 32Pchromic phosphate in Da Lat nuclear reactor to meet radiation safety requirements of Vietnam Agency for Radiation and Nuclear Safety This is a promising radiopharmaceutical for cancer treatment in Vietnam nowadays Tập (8/2021) 78 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Giới thiệu Theo thống kê Tổ chức Y Tế Thế Giới (WHO), tỷ lệ tử vong giới bệnh ung thư cao Hàng năm có khoảng 10 triệu trường hợp mắc ung thư triệu người chết ung thư Ở Việt Nam, năm ước tính có khoảng 150.000 ca ung thư có 50.000 ca tử vong Ứng dụng y học hạt nhân để chẩn đoán điều trị thực phổ biến nước có y học tiên tiến Y học hạt nhân ngày chứng minh lĩnh vực công nghệ cao ứng dụng chẩn đoán điều trị ung thư (Piel & Rösch, 2012) Điều trị ung thư gan hạt vi cầu phóng xạ 90Y có kích thước nhỏ, hạt đưa vào động mạch gan đến vị trí ni khối u Những hạt phát tia xạ bêta với tên gọi hạt vi cầu phóng xạ 90Y Khi hạt vi cầu đến khối u phát tia phóng xạ tiêu diệt tế bào ung thư Tia xạ từ hạt vi cầu đồng thời khiến việc lưu thông dẫn máu vào bị cản trở, nghẽn tắc làm cho khối u bị tiêu diệt Đây phương pháp điều trị vi cầu phóng xạ chọn lọc, tế bào ung thư gan tiêu diệt chọn lọc nhất, tế bào lành xung quanh bảo vệ an toàn (Vente et al., 2009) Trên giới sản phẩm 32P-chromic phosphate trở nên thương mại hóa, Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê chuẩn Dược chất phóng xạ Cr32PO4 dùng cho điều trị tràn dịch màng phổi, màng bụng ung thư di từ ung thư khác, điều trị ung thư tiền liệt tuyến, ung thư buồng trứng (Zook et al., 2011) Ở nước ta nguồn dược chất vi cầu phóng xạ 90Y sản phẩm 32P-chromic phosphate chủ yếu nhập từ nước với giá thành lên đến 300 triệu cho liều điều trị Để theo kịp phát triển Y học đại giới, số nhà khoa học nước lĩnh vực bước tìm tòi nghiên cứu Tuy nhiên, để thực phương pháp cần có phối hợp nhiều chuyên ngành ung thư, y học hạt nhân, điện quang can thiệp, hệ thống máy móc thiết bị đại đặc biệt đảm bảo an toàn xạ tiếp xúc, vận chuyển vật liệu phóng xạ quản lý chất thải phóng xạ Việc sản xuất đồng vị phóng xạ lị phản ứng hạt nhân Đà Lạt, trình tổng hợp, kiểm nghiệm, vận chuyển dược chất phóng xạ, lưu trữ vật liệu phóng xạ sinh từ q trình sản xuất dược chất phóng xạ địi hỏi cơng tác đảm bảo an tồn xạ phải quan tâm cách chặt chẽ, đảm bảo an toàn cho kỹ sư vận hành nhân viên làm việc phạm vi gần Việc khảo sát, đo đạc suất liều xạ gamma suất liều beta trước, sau nghiên cứu sản xuất đồng vị việc quan trọng để đánh giá mức độ an toàn xạ khả che chắn khối vật liệu Mục đích báo xây dựng quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt nhằm phục vụ cho mục đích sản xuất ứng dụng điều trị ung thư gan, tràn dịch phổi, màng bụng ung thư di từ ung thư khác, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư buồng trứng góp phần chăm sóc sức khỏe cộng đồng cách tích cực hiệu Tập (8/2021) 79 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUN ĐỀ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Hóa chất, thiết bị phương pháp nghiên cứu 2.1 Hóa chất, thiết bị Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao (FE-SEM) S-4800 (Hitachi, Nhật Bản), Máy đo gamma bêta cầm tay RAD 100, Máy đo nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt CoMo 170, Máy đo hoạt độ phóng xạ ISOMED 2000, Phổ kế gamma ORTEC (USA) độ phân giải phân giải (FWHM) 1332 keV 60Co: 2,3 keV, hiệu suất ghi 30%, Nhựa trao đổi Cation Bio-rex 70 đường kính (20-30μm) sản xuất từ Cơng ty Bio-rad Hoa Kỳ Tất hóa chất sử dụng báo bao gồm Y2O3 99,9%, P2O5 99,9%, Na2SO3 99,9%, CrO3 99,9%, Gelatin, HCl 36,5%, NaOH 98% mua từ hãng Merck (Đức) Lò phản ứng Hạt nhân Đà Lạt công suất 500kW 2.2 Phương pháp tổng hợp hạt vi cầu Y-90 Cân 1g 89Y2O3 cho vào ampoule thủy tinh thạch anh, hàn kín Sau cho ampule vào container nhơm, đem chiếu xạ Lị phản ứng hạt nhân Đà Lạt có cơng suất: 500kW, thông lượng neutron nhiệt: 2.1013n/cm2.s, thời gian chiếu: 180 giờ, vị trí chiếu xạ: Kênh - 4, thời gian để nguội khoảng: 24 cho số hạt nhân phóng xạ phụ có thời gian sống ngắn 90mY (T1/2 = 3,19 giờ) rã hết Sau thời gian làm nguội, bia 90Y2O3 chuyển vào box chuyên dụng (có che chắn xạ gạch chì kính chì, có thơng gió lọc khí) để xử lý hóa phóng xạ (Thanh Minh et al., 2020) Bia chiếu xạ 90Y2O3 hoà tan 15mL acid HCl 36,5% 5mL H2O2 30% bình cầu cổ có gắn sinh hàn hồi lưu đun bếp khuấy từ vịng Sau bia tan hồn tồn, tiếp tục cạn cách cho bay đến bã màu trắng Để mẫu nguội tái hòa tan mL HCl 0,05M thu dung dịch 90YCl3 Cho 5mg nhựa trao đổi Cation Biorex70 vào lọ chứa 1mL dung dịch ammonium acetate 0,1 M (pH 5,5-6,0) Sau thêm vào 5mCi 90YCl3 chuẩn bị Phản ứng thực hệ thống lắc vòng tốc độ khuấy 50 vòng/phút, thời gian 15 phút, pH nhiệt độ phòng (22oC) Khi kết thúc phản ứng, nhựa đánh dấu với 90Y tách cách ly tâm 1200 vịng/phút, sau rửa với 50mL dung dịch đệm natri phosphate 0,2M (pH 7,4) pH dung dịch 7,4 Sản phẩm cuối chứa 2mL dung dịch đệm natri phosphate 0,2M (Thanh Minh et al., 2020) 2.3 Phương pháp tổng hợp 32PChromic phosphate Cho 18ml dung dịch H2CrO4 có nồng độ 0,4mM 15 ml dung dịch H332PO4 có hoạt độ phóng xạ 300mCi cho vào bình nút nhám 500 mL Mở nước cấp cho sinh hàn, bật bếp đun hệ khuấy từ với tốc độ khuấy 120 vòng/phút, đồng thời mở van khí cho dịng khí qua dung dịch Khi nhiệt độ 80oC, cho thêm 18ml H2O cất lần pha tiêm, 12ml dung dịch gelatin 2% 13ml Na2SO3 0,16mM vào hệ chưng cất, khuấy hỗn hợp 10 phút để đảm bảo hạt phân tán mơi trường phân tán, hạt keo hình thành bị phân tán lực quay từ dịng khí Hỗn hợp tinh chế để làm phương pháp thẩm tích (Anghileri & Marqués, 1967) Sử dụng màng mỏng bán thấm cellulose dạng ống đem ngâm nước để màng trương nở, sau cho dung dịch keo 32P-chromic phosphate Tập (8/2021) 80 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ vào, kẹp chặt đầu ống Sau cho vào nước muối sinh lý 0,9%, khuấy từ để hạt nhỏ khuếch tán (chất bẩn, ion thừa chưa phản ứng) hạt keo giữ lại Khi hạt trạng thái cân (khoảng giờ) ngừng, thu keo 32Pchromic phosphate sau tinh chế (Prabhakar et al., 1999) 2.4 Phương pháp đo suất liều gamma, bêta Để đo suất liều gamma bêta, sử dụng máy đo suất liều cầm tay RAD 100, đo suất liều toàn vùng bước sóng alpha, bêta, gamma tia X Đầu dị Halogen-quenched Geiger-Mueller Phủ bên ngồi mica có tỉ trọng 1,5~2,0 mg/cm2 Độ nhạy: 1000 cpm/mR/hr Đèn đếm sáng màu LED đỏ lần đếm (Park et al., 2011) 2.5 Phương pháp kiểm tra nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt Độ nhiễm xạ bề mặt xác định máy đo nhiễm xạ bề mặt CoMo 170 Máy đo nhiễm xạ bề mặt CoMo 170 dùng detector nhấp nháy nhựa mỏng có phủ lớp ZnS, kích thước detector: 170 cm2, đo tổng tia α, β γ, giá trị phông máy đo α = 0,1 cps; β/γ = 15-25 cps Độ nhiễm bẩn hiển thị hình suất liều Bq/cm2 Máy đo 25 hạt nhân phóng xạ (Co60, Cs137, Y90, P32,Tc-99m, I-131, Ho-166, Sm-153, Re-188, Re-186…) với hiệu suất đo khác Thời gian đo tự động điều chỉnh Để cố định khoảng cách từ detector tới bề mặt mẫu vật đo, máy đo đặt cố định giá gỗ kích thước diện tích bề mặt detector, mẫu thí nghiệm đặt giá đỡ bên cách detector 2,5cm (Evseeva et al., 2012) Kết thảo luận 3.1 Suất liều xạ số vị trí quan trọng q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y 32P-Chromic phosphate Đối với hạt vi cầu 90Y: Trong mẫu 90Y2O3 sau chiếu xạ có chứa đồng vị phát gamma (90mY, t1/2 giờ, 203 keV) phát beta (90Y) 90Y có chu kỳ bán rã 2,67 ngày, phát tia bêta có lượng 2,28 MeV (99,99%) phát gamma có lượng cực đại 1,7 MeV (0,01%) Ngoài ra, Mẫu bia 90Y2O3 đựng ampoule thủy tinh container nhôm sau chiếu xạ (1g) lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt phát tia gamma Đo tổng hoạt độ phóng xạ riêng hạt vi cầu 90Y 800 mCi/g Đối với sản phẩm 32P-chromic phosphate: 32P có thời gian bán rã 14,3 ngày phát tia - có lượng cực đại 1,71 MeV lượng trung bình 0,69 MeV Mẫu bia 31P2O5 đựng ampoule thủy tinh container nhôm sau chiếu xạ (1g) lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt phát tia gamma Đo tổng hoạt độ phóng xạ riêng 32P 130 mCi/g Hình Sơ đồ mặt khu vực sản xuất, kiểm nghiệm dược chất vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate Tập (8/2021) 81 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Như vậy, mẫu (hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate) sau chiếu xạ lò phản ứng hạt nhân phát tia gamma bêta nên đo tổng suất liều xạ gamma, bêta vị trí quan trọng sơ đồ mặt khu vực sản xuất, kiểm nghiệm hạt vi cầu 90Y 32PChromic phosphate trước, sau tổng hợp (hình 1) b Đo suất liều gamma, bêta bên ngồi container chì vận chuyển (bề dày chì 10 cm) chứa hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate trước sau tổng hợp Các giá trị suất liều gamma, bêta đo 03 lần lấy giá trị trung bình (bảng 1) Bảng Suất liều xạ vị trí khu vực sản xuất hạt vi cầu 90Y (a) 32P-Chromic phosphate (b) a Kết bảng cho thấy tổng suất liều xạ gamma bêta vị trí khu vực sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate nằm giới hạn suất liều khu vực kiểm soát Chủ yếu suất liều xạ gamma bêta cao khu vực cửa box sản xuất khu vực tiếp xúc gần với nguồn phóng xạ Tổng suất liều xạ gamma bêta trình sản xuất hạt vi cầu 90Y cao 32P-Chromic phosphate, nguyên nhân 90Y có hoạt độ riêng cao, có lượng phát tia bêta có thành phần phát tia gamma cao so với 32P 3.2 Đánh giá liều chiếu cho nhân viên trình sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate 3.2.1 Liều hấp thụ trung bình khu vực sản xuất Để tổng hợp hạt vi cầu 90Y 32PChromic phosphate, trung bình nhân viên phải làm việc tối đa Tập (8/2021) 82 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Cửa box sản xuất (1): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình cửa box sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate 24 ± 0,81µSv/h 10 ± 0,65µSv/h, liều hấp thụ trung bình nhận sau: Đối với hạt vi cầu 90Y: D1= S1 x t = 24µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D1 = S1 x t = 10µSv Cạnh box sản xuất (2): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình cạnh box sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate 22 ± 0,24µSv/h ± 0,49µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D2= S2 x t = 22µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D2 = S2 x t = 8µSv Trung tâm phòng sản xuất (3): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình trung tâm phịng sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate 15 ± 0,11µSv/h ± 0,43µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D3= S3 x t = 15µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D3 = S3 x t = 6µSv Passbox đưa mẫu vào cách box sản xuất 2m (4): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình Passbox đưa mẫu vào cách box sản xuất 2m hạt vi cầu 90Y 32PChromic phosphate 10 ± 0,21µSv/h ± 0,17µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D4= S4 x t = 10µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D4 = S4 x t = 4µSv Cửa vào phịng sản xuất cách box sản xuất 2,5m (5): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình cửa vào phịng sản xuất cách box sản xuất 2,5 m hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate 10 ± 0,31µSv/h ± 0,19µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D3= S3 x t = 10µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D3 = S3 x t = 4µSv Xe container vận chuyển phóng xạ đến box mở mẫu từ box mở mẫu đến box sản xuất Để vận chuyển phóng xạ từ lị phản ứng hạt nhân đến box mở mẫu từ box mở mẫu đến box sản xuất nhân viên cần thời gian phút (0,08 giờ) Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình xe container vận chuyển phóng xạ đến box sản xuất hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate ± 0,22µSv/h ± 0,41µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D= S x t = 0,4 µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D = S x t = 0,24µSv Hành lang (8) Khu vực hành lang, chúng tơi tính liều hấp thụ toàn thời gian sản xuất Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình hành lang hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate ± 0,01µSv/h ± 0,05µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D8= S8 x t = 2µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D8 = S8 x t = 1µSv 3.2.2 Liều hấp thụ trung bình khu vực kiểm nghiệm Tập (8/2021) 83 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Để kiểm nghiệm hạt vi cầu 90Y 32PChromic phosphate, trung bình nhân viên phải làm việc tối đa 0,5 Tại khu vực kiểm nghiệm (6): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình khu kiểm nghiệm hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate ± 0,21µSv/h ± 0,21µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: Đối với hạt vi cầu 90Y: D6= S6 x t = 2µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D6 = S6 x t = 1,5µSv Cửa vào phịng kiểm nghiệm cách khu kiểm nghiệm 2,5m (7): Tổng suất liều gamma bêta (S) trung bình cửa vào phịng kiểm nghiệm cách khu kiểm nghiệm 2,5 m hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate ± 0,16µSv/h ± 0,04µSv/h, liều hấp thụ trung bình là: nhân viên xạ nhận liều hấp thụ nhỏ nhiều so với liều giới hạn cho phép 3.3 Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt khu vực sản xuất dược chất vi cầu 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate Do trình sản xuất dược chất vi cầu 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate chu trình có kiểm sốt xạ chặt chẽ nên nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt thường có khả lớn xảy phòng sản xuất tổng hợp Đo nhiễm bẩn phương pháp trực tiếp máy đo CoMo 170, giữ đầu dò đo nhiễm bẩn cách bề mặt cần đo 2,5 cm vị trí: sát chân box sản xuất (A), cách chân box sản xuất 0,3 m (B), cách chân box sản xuất m (C) (hình 2) Mỗi điểm đo 03 lần, lần đo thời gian 30 giây lấy giá trị trung bình độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt Kết thể bảng Đối với hạt vi cầu 90Y: D8= S8 x t = 1,5µSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D8 = S8 x t = 1µSv Như vậy, tháng có 04 ca sản xuất thuốc phóng xạ, nhân viên xạ làm việc 04 ca liều hấp thụ tối đa nhận tháng: Đối với hạt vi cầu 90Y: DY-90= ∑ DY-90 = 86,90µSv = 0,087mSv Đối với 32P-Chromic phosphate: D32PChromic phosphate = ∑ D32P-Chromic phosphate = 35,74µSv = 0,036mSv 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 hạt vi cầu 90Y (liều hấp thụ 0,087mSv/tháng) 32P-Chromic phosphate (liều hấp thụ 0,036mSv/tháng), Hình Các vị trí đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phịng sản xuất Bảng Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt vị trí phịng sản xuất sản xuất dược chất vi cầu 90Y (a) 32PChromic phosphate (b) Tập (8/2021) 84 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ giảm xuống mức hợp lý sau chuyển đến nhà lưu trữ xử lý chất thải phóng xạ Viện Nghiên cứu hạt nhân Kết bảng cho thấy phòng sản xuất tổng hợp có nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, đặc biệt khu vực sát chân box sản xuất (A) nhiễm bẩn cao vị trí cịn lại Điều giải thích do: Bia sau chiếu xạ 90Y 32P hoà tan 15mL acid HCl 36,5% 5mL H2O2 30% bình cầu cổ có gắn sinh hàn hồi lưu đun bếp khuấy từ vịng Sau bia tan hồn tồn, tiếp tục cạn cách cho bay đến bã màu trắng Như vậy, mở cửa box sản xuất để lấy mẫu lấy container làm lượng HCl bay có lẫn lượng nhỏ 90Y 32P lắng xuống sàn nhà gây nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt; Theo Điều 21 Thơng tư 23/2012/TTBKHCN quy định nhiễm bẩn phóng xạ không vượt 4Bq/cm2 chất phát bêta, gamma chất phát anpha độc tính thấp Cho nên giá trị nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phịng hotcell q trình sản xuất dược chất vi cầu 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate nhỏ giới hạn nhiễm bẩn cho phép 3.4 Xử lý chất thải phóng xạ phát sinh trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32PChromic phosphate Đối với chất thải rắn chứa phóng xạ: - Thơng thường, loại thải có hoạt độ cao container nhơm ampoule thủy tinh, chúng nhốt tạm vào khu tạm trữ phóng xạ hoạt độ thải - Loại thải có hoạt độ thấp loại găng tay cao su, giấy, bao bì plastic… đựng thùng rác thải phóng xạ đặt ví trí gần khu vực thao tác với chất phóng xạ, khu vực kiểm sốt, khơng có người làm việc thường xun Tuy nhiên, chúng chuyển vào khu lưu giữ tạm sau đợt sản xuất Thùng chứa thải loại làm thép khơng gỉ, hình trụ trịn, có bàn đạp để đóng mở, bên lót bao bì nilon Đối với chất thải lỏng chứa phóng xạ: Đối với phóng xạ lỏng thải q trình sản xuất đưa vào bồn rửa chuyên dụng chảy thẳng vào bể chứa để xử lý tầng hầm Phịng cơng nghệ nước thải phóng xạ Viện Nghiên cứu hạt nhân 3.5 Nghiên cứu che chắn xạ box sản xuất box kiểm nghiệm trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32PChromic phosphate Các thuốc phóng xạ 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate phát xạ chủ yếu tia gamma bêta nên thiết kế box che chắn tia bêta mica có bề dày 5cm, kích thước 60x60x80 cm đặt box sản xuất Box sản xuất làm chì dày 10cm, có hệ thống lọc khí HEPA (lọc hạt khí có kích thước ≥ 0,3μm), lọc phóng xạ (than hoạt tính), có đèn tia cực tím UV máy khử khuẩn ozone để khử trùng cho thuốc tiêm đảm bảo an tồn xạ cho nhân viên thí nghiệm (hình 3a 3b) Tại khu vực kiểm nghiệm thiết kế box có kích thước 60x60x80cm, xung quanh chì dày 2cm, mặt trước mica dày Tập (8/2021) 85 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 2cm (hình 3c) Box kiểm nghiệm có hệ thống phụ trợ kèm theo gồm đèn chiếu sáng quạt hút Với thiết kế này, che chắn xạ gamma bêta đảm bảo suất liều giới hạn cho phép cho nhân viên xạ b a Hình Vận chuyển mẫu từ lò phản ứng đến box mở mẫu (a) mở mẫu (b) Bước 2: Giai đoạn mở mẫu c Sau mẫu đưa vào box mở mẫu, người thao tác sử dụng bàn tay máy để thực việc đặt container nhôm chứa mẫu chiếu vào vị trí giá tháo mẫu mở mẫu (hình 4b) Cơng việc tiến hành nhanh, xác, thực nhân viên huấn luyện Bước 3: Tổng hợp dược chất phóng xạ 3.6 Quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32PChromic phosphate Q trình tổng hợp dược chất phóng xạ hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate thực box sản xuất che chắn chì, có hệ thống lọc khí HEPA, lọc phóng xạ, có đèn tia cực tím máy khử khuẩn ozone đảm bảo an tồn xạ cho nhân viên thí nghiệm Các thao tác tổng hợp cần cẩn thận để tránh dây bẩn phóng xạ bề mặt sàn để giảm liều chiếu cho nhân viên thí nghiệm Bước 1: Vận chuyển mẫu từ lò phản ứng đến box mở mẫu Bước 4: Kiểm tra chất lượng dược chất phóng xạ Sau chiếu xạ, mẫu 90Y2O3 32P2O5 lấy khỏi kênh chiếu xạ lò phản ứng hạt nhân thiết bị cẩu chuyên dụng có che chắn xạ vận chuyển vào khu vực box mở mẫu xe đẩy (hình 4a) Các thao tác chuyển mẫu vào container trung chuyển vào box mở mẫu tiến hành nhanh xác nhằm giảm thiểu liều chiếu cho nhân viên Công việc thực nhân viên huấn luyện Việc lấy mẫu, kiểm nghiệm chất lượng dược chất phóng xạ cần phải thực cẩn thận để tránh dây bẩn phóng xạ bề mặt sàn để giảm liều chiếu cho nhân viên thí nghiệm Hình Box sản xuất (a, b) box kiểm nghiệm (c) hạt vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate Bước 5: Đóng gói sản phẩm Sau đo đạc xong, chai đựng dược chất phóng xạ dán nhãn ghi đầy đủ thông tin cần thiết Cơng đoạn dùng dụng cụ đóng kẹp nắp nhơm để niêm kín chai thuỷ tinh đặt vào container Tập (8/2021) 86 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUN ĐỀ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ chì có bề dày thích hợp (phụ thuộc vào hoạt độ phóng xạ) Bên ngồi container chì vỏ lon thiếc, có dán nhãn ghi thơng tin cần thiết Bước 6: Thu gom, phân loại, xử lý, vận chuyển thải phóng xạ Thải phóng xạ sinh hoạt động nghiên cứu sản xuất dược chất phóng xạ phải cần lưu giữ tạm thời, chờ thời gian thải phân rã đến mức hợp lý, sau chuyển đến nơi khu vực quản lý thải chung Viện Khu vực lưu giữ tạm thời thải phóng xạ Đã xây dựng khu vực chứa thải tạm thời box mở mẫu theo sơ đồ (hình 5) sau: Loại thải có hoạt độ cao container nhôm ampoul thủy tinh nhốt tạm khu vực lưu giữ tạm thời hoạt độ phóng xạ giảm xuống mức thích hợp Loại thải có hoạt độ thấp loại găng tay cao su, chai thủy tinh, giấy, bao bì nhựa,… đựng thùng rác thải phóng xạ đặt ví trí khu vực lưu giữ tạm thời Đối với phóng xạ lỏng thải trình sản xuất đưa vào bồn rửa chuyên dụng chảy thẳng vào bể chứa để xử lý tầng hầm Phịng cơng nghệ nước thải phóng xạ (Trung tâm Lò phản ứng) Viện Nghiên cứu hạt nhân Bước 7: Quá trình tẩy xạ Khi làm việc với nguồn phóng xạ hở (90Y 32P) việc dây bẩn chất phóng xạ mơi trường xung quanh (khơng khí, nước, sàn nhà bề mặt) điều khó tránh khỏi Từ nguồn ô nhiễm chất phóng xạ thâm nhập vào bên thể bám bề mặt da Vì vậy, tẩy xạ bao gồm tẩy xạ cá nhân tẩy xạ mơi trường Hình Sơ đồ mặt khu vực lưu giữ thải xạ tạm thời (Thùng thải container nhôm - ký hiệu 1.1; Thùng thải ampoule thủy tinh ký hiệu 1.2; Thùng thải chai lọ thủy tinh - ký hiệu 2.1; Thùng thải găng tay, giấy, nilon - ký hiệu 2.2) Đối với tẩy xạ cá nhân: Dùng nước xà phòng rửa kỹ vùng da nhiễm bẩn, sau dùng máy đo suất liều để kiểm tra lại Với quần áo, đồ vải nhiễm chất phóng xạ cất giữ thời gian thích hợp chờ hoạt độ giảm xử lý giặt tẩy Quá trình phân loại, xử lý vận chuyển chất thải phóng xạ Đối với tẩy xạ môi trường: Trên bề mặt nhiễm xạ (90Y 32P) cần tẩy rửa với chất tẩy xạ hoá học phù hợp với loại chờ thời gian để chất phóng xạ phân rã Với dụng cụ nhiễm xạ mà tẩy xạ khơng có hiệu phải xử lý chất thải phóng xạ (bảng 3) Thải phóng xạ sau đợt sản xuất hoạt động nghiên cứu phân loại theo chủng loại riêng biệt: container nhôm, ampoule thủy tinh, chén sành (nung mẫu), găng tay cao su… Tập (8/2021) 87 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUN ĐỀ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Bảng Tẩy xạ 90Y 32P loại bề mặt Bề mặt nhiễm xạ Dung dịch tẩy xạ Da, áo quần Rửa xà phòng nước, kết hợp bàn chải mềm Thủy tinh, mica, nhôm, thép Dùng bình phun sương chứa dung dịch HNO3 1M để phun khơng gỉ, chì bề mặt bị nhiễm xạ, sau lau bề mặt dùng nước cất để lau lại Tấm panel Dùng bình phun sương chứa dung dịch etanol 70% để phun bề mặt bị nhiễm xạ, sau lau bề mặt dùng nước cất để lau lại Sàn vinyl Dùng bình phun sương chứa dung dịch etanol 70% để phun bề mặt bị nhiễm xạ, sau lau bề mặt dùng nước cất để lau lại Linh kiện điện tử Dùng gòn tẩm dung dịch etanol 70% để lau bề mặt nhiễm xạ sau dùng nước cất để lau lại lần Bước 8: Kiểm tra sức khỏe cho nhân viên Khám sức khỏe định kỳ: Nhân viên làm việc với xạ cần kiểm tra sức khoẻ định kỳ nhằm phát sớm biến đổi, ngăn chặn ảnh hưởng phóng xạ sức khoẻ khơng phù hợp Những người làm việc thường xuyên với phóng xạ chia làm nhóm: Nhóm làm việc điều kiện vượt 3/10 giới hạn liều hàng năm cần khám định kỳ lần/năm Nhóm làm việc điều kiện không vượt 3/10 giới hạn liều hàng năm khám có nghi ngờ Khám sức khoẻ đột xuất: Đối với biểu bất thường cần phải khám sức khỏe đột xuất: Đo nhiễm xạ phương pháp trực tiếp (máy đo xạ toàn thân) hay gián tiếp (đo vật phẩm sinh học máu, nước tiểu, mồ hơi, khí thở, ) Ngồi cịn có phương pháp đo theo ngun lý sinh học phóng xạ, tức xác định liều chiếu qua tần suất biến đổi sinh học máu, nhiễm sắc thể tế bào lympho Kết luận Đã xây dựng quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y 32P-chromic phosphate đảm bảo an toàn xạ cho nhân viên phịng thí nghiệm, nhân viên sản xuất kiểm nghiệm ứng dụng Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đáp ứng yêu cầu an toàn xạ theo quy định Cục an toàn xạ hạt nhân (Việt Nam) Tập (8/2021) 88 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN – CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO Anghileri, L J., & Marqués, R (1967) New colloidal chromic radiophosphate (P32) for local irradiation of the central nervous system The International Journal Of Applied Radiation And Isotopes https://doi.org/10.1016/ 0020-708X(67)90038-5 Evseeva, T., Belykh, E., Geras’kin, S., & Majstrenko, T (2012) Estimation of Park, J H., Han, J H., Kim, C Y., Oh, C W., Lee, D H., Suh, T S., Gyu Kim, D., & Chung, H T (2011) Application of the gamma evaluation method in Gamma Knife film dosimetry Medical Physics https://doi.org/10.1118/1.3641644 Piel, M., & Rösch, F (2012) Radiopharmaceutical chemistry Neuromethods https://doi.org/10.1007/7657-201241 Prabhakar, G., Mehra, K S., & Ramamoorthy, N (1999) Studies on the preparation and evaluation of colloidal chromic phosphate - 32 P for possible therapeutic use IAEA-SR-209/32 Thanh Minh, P., Dong, D Van, Thuan, L Van, Minh Tri, T., Toan, T D., & Vu, C D (2020) Study on Preparation of Y-90 Microspheres in Da Lat Nuclear Reactor for Application in Treatment of Primary and Secondary Liver Cancers Oriental Journal of Chemistry https://doi.org/10.13005/ojc/36041 Vente, M A D., Wondergem, M., van der Tweel, I., van den Bosch, M A A J., Zonnenberg, B A., Lam, M G E H., van het Schip, A D., & Nijsen, J F W (2009) Yttrium-90 microsphere radioembolization for the treatment of liver malignancies: A structured metaanalysis European Radiology https://doi.org/10.1007/s00330-0081211-7 Zook, J E., Wurtz, D L., Cummings, J E., & Cárdenes, H R (2011) Intra-articular chromic phosphate (32P) in the treatment of diffuse pigmented villonodular synovitis Brachytherapy https://doi.org/10.1016/j.brachy.201 0.05.006 Tập (8/2021) 89 ... độ an toàn xạ khả che chắn khối vật liệu Mục đích báo xây dựng quy trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32P-Chromic phosphate Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. .. trình an tồn xạ q trình sản xuất dược chất vi cầu phóng xạ 90Y micropheres 32PChromic phosphate Quá trình tổng hợp dược chất phóng xạ hạt vi cầu 90Y 32P-Chromic phosphate thực box sản xuất che chắn... 32P-chromic phosphate đảm bảo an tồn xạ cho nhân vi? ?n phịng thí nghiệm, nhân vi? ?n sản xuất kiểm nghiệm ứng dụng Vi? ??n nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đáp ứng yêu cầu an toàn xạ theo quy định Cục an toàn xạ hạt