Áo bảo hộ cản xạ loại nhẹ trong bảo vệ bức xạ tia X: Để bảo vệ bức xạ cho người làm việc tiếp xúc trong môi trường tia X. Vật liệu mới được phát triển không những che chắn tốt mà còn có khối lượng được giảm nhẹ, giúp họ có cảm giác thoải mái, không mệt mỏi, đau lưng. Có 2 phương pháp để thực hiện điều này. Một là, giảm hàm lượng chì điều này ảnh hưởng đến mức độ cản xạ. Phương pháp thứ 2 hiệu quả hơn là sử dụng vật liệu Composite bao gồm các nguyên tố có Z cao có mức năng lượng (cạnh hấp thụ) khác nhau nhằm hấp thụ các photon, bức xạ phân tán . Với cạnh hấp thụ K của chì là 88keV, được sử dụng pha lẫn trong vật liệu với số ít nhằm giải quyết khả năng cản xạ tốt trong dải phạm vi năng lượng lớn. Trong những nghiên cứu gần đây vật liệu tổng hợp có 96,9% suy giảm chùm tia trực tiếp với 100 kVp và 99,2% với 70 kVp, giảm tới 30% trọng lượng.
Hình 1.24. Mô hình bố trí thí nghiệm của các nhà khoa học Mỹ
Hình 1.24, vật liệu được đặt trước cửa sổ trung tâm 5cm của 1 tấm chắn gỗ bọc chì có độ dày 2,5mm. Sử dụng 2 máy đo Kerma (Detector), một đặt trước tấm chắn và một đặt sau tấm chắn 25cm cùng trên trục của cửa sổ trung tâm. Tất cả được thực hiện trong buồng tiêu chuẩn về bức xạ tia X (MDH 1015C; RadCal, Monrovia, CA)
Thí nghiệm được thực hiện với các vật liệu: 0,37mm tấm chì nặng 4,21 kg/m2; sản phẩm X (Xenolite Lite Tech, Inc., Bridgeport PA), một hỗn hợp của chì, antimon, vonfram nặng 5,56 kg/m2 sản phẩm Y (Ban-Ray; Burlington Medical Supplies, Inc, Brooklyn, NY), ba lớp trọng lượng nhẹ 0,35mm chì / vinyl tạp dề có trọng lượng 5,27 kg/m2; sản phẩm Z (Bunkhart Roentgen, New Milford, CT), một dẫn 0,5 mm vinyl tạp dề có trọng lượng 7,92 kg/m2.
Các mẫu vật liệu được tiếp xúc với chùm tia trực tiếp từ nguồn, đồng thời từ các bức xạ phân tán. Xác định tỷ lệ phơi nhiễm (mFVhr) được đo liên tục dưới dạng tích luỹ, trong khi tiếp xúc (mR) được đo từ chùm tia X chính. Sự suy giảm bức xạ từ các phép đo của tia X chính đã thu được trên các vật liệu thử nghiệm bằng cách sử dụng một nguồn tia X - Angioskop Siemens, máy phát Pandoros Optimatic (Siemens - hệ thống y tế, Iselin, NJ); lá chắn nhôm với độ dày một nửa 4,5mm được đặt vuông góc với chùm tia chính (lọc đảm bảo chất lượng chùm tia). Quá trình phân tích được lấy giá trị từ 3 dạng đo khác nhau: giá trị Kerma dưới chùm tia trực tiếp, giá trị đo được trước và sau của sổ của tấm chắn bọc chì 2,5mm.
Hình 1.25. Tỷ lệ phần trăm suy giảm bức xạ của 3 mẫu sản phẩm với chất liệu có thành phần khác nhau, và tấm chì là có độ dày 0,37mm.
Với chùm tia X chính: tấm chì 0,37mm hấp thụ 93,2 ± 0,1%; sản phẩm Y hấp thụ 93,7 ± 0,1%; sản phẩm X hấp thụ 96,8 ± 0,1%, và sản phẩm Z (tạp dề chì 0,5 mm thông thường) hấp thụ 96,9 ± 0,1%. Theo ghi nhận, ba vật liệu tạp dề (sản phẩm X, Y, Z) có khả năng làm suy giảm bức xạ tốt hơn so với tấm chì 0,37mm
Trường hợp, hiệu quả bảo vệ bức xạ của vật liệu hấp thụ phân tán: % sự suy giảm của phantom phân tán là 97,2 ± 0,3% cho các tấm chì 0,37mm; 97,5 ± 0,3% cho sản phẩm Y; 98,6 ± 0,2% đối với sản phẩm X, và 98,7 ± 0,1% cho sản phẩm Z (tạp dề chì thông thường 0,5 mm). Sự hấp thụ bởi các tấm chì 0,37mm ít hơn so với sản phẩm X và Z; trong khi đó sản phẩm Y có một sự suy giảm tương tự như tấm chì 0,37mm.
Kết quả từ cách đo thứ 3 (liều tích luỹ từ sự tiếp xúc trong môi trường - buồng tia X) thấy rằng. Trên đối tượng thứ nhất, tạp dề chì 0,37 mm dẫn đầu và các sản phẩm X được đánh giá: sự suy giảm là 99,3 ± 0,04% và 99,5 ± 0,1%. % sự suy giảm của sản phẩm X cao hơn so với các tấm chì 0,37mm. Composite (sản phẩm X), sản phẩm ba lớp (sản phẩm Y), và tạp dề chì thông thường (sản phẩm Z) được đánh giá trong đối tượng thứ hai: Sản phẩm Y hấp thụ 98,0 ± 0,1%; sản phẩm X hấp thụ 99,4 ± 0,3% và sản phẩm Z hấp thụ 99,7 ± 0,2% .
Qua kết quả thu nhận từ nghiên cứu này đánh giá cao việc vật liệu hấp thụ tốt các bức xạ phân tán từ fluoroscopic. Kết quả chứng minh rằng sản phẩm tạp dề X, Y, Z cung cấp tốt hơn so với 97,5% sự suy giảm của bức xạ phân tán. Sản phẩm Z (0,5mm tạp dề chì) có sự suy giảm cao nhất khi thử nghiệm cho tất cả các tiếp xúc. Nhưng thống kê, sản phẩm X (composite) có một mức độ hấp thụ bức xạ tương tự, tại một trọng lượng nhẹ hơn là 29,8% . Sản phẩm Y ít giảm nhẹ cho bệnh nhân phân tán bức xạ hơn là tấm chì dày 0,37mm và sản phẩm Z, và điều này là đúng như lý thuyết bởi vì sản phẩm Y đã làm giảm hàm lượng chì. Tuy nhiên, vì điều này, hàng bảo hộ cản xạ loại nhẹ - trọng lượng (33,5% nhẹ hơn) có thể được sản xuất có sự suy giảm tương đương với tấm chì dày 0,37 mm cho cả hai dạng bức xạ (trực tiếp và phân tán, suy giảm 97,5%).
Nghiên cứu thừa nhận rằng việc giảm hàm lượng chì và đưa vào đó là vật liệu thay thế vẫn đảm bảo kiểm soát khả năng suy giảm bức xạ dạng phân tán. Trên nghiên cứu này thực hiện ở số ít là 2 đối tượng để chứng minh được bằng giá trị cụ thể. Các nghiên cứu hay kiểm định nào khác có thể lấy tiêu chuẩn đã định bởi tấm chì (tạp dề chì) 0,5mm.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Ngày nay, bức xạ đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: năng lượng, kiểm tra vật liệu, nghiên cứu cổ vật. Đặc biệt là trong lĩnh vực y tế, tia X được sử dụng hầu hết trong các thiết bị y tế khác nhau: xạ trị, chụp X quang, chụp CT cắt lớp,...Bên cạnh những lợi ích to lớn mà bức xạ hạt nhân, cụ thể là tia X đem lại. Vấn đề an toàn bức xạ đối với bác sỹ, nhân viên y tế, bệnh nhân là rất quan trọng.
Để đảm bảo an toàn cho những người làm việc trong môi trường có tia X như vậy, ngoài các phương tiện bảo vệ như phòng kín độc lập, bọc chì thiết bị, hay màn chắn,…Thì quần áo bảo hộ cản xạ là một trong những phương tiện rất quan trọng và cần thiết.
Trên thị trường có nhiều loại áo cản xạ khác nhau, tuỳ theo hình dáng, chức năng, khả năng cản xạ,…Các loại sản phẩm như: Apron, Vets, Dress (tạp dề, áo quây kín, chân váy),…Và rất nhiều vật liệu cản xạ tương ứng với thành phần nền (polime, cao su, silicon,…), với chất hấp thụ bức xạ là (chì, vonfram, bari, thiếc,…) khác nhau.
Đã có rất nhiều những công trình nghiên cứu cũng như các phương pháp kiểm tra đánh giá ACX về khả năng cản xạ, tính chất - thành phần, khối lượng - mật độ và cấu trúc của chúng. Hiện tại, Việt Nam chưa có một tổ chức hay công ty nào sản xuất các loại quần áo bảo hộ cản xạ, các nghiên cứu khoa học về đặc tính cản xạ của các vật liệu này cũng không có. Vì vậy việc “Nghiên cứu khả năng cản xạ tia X của một số vật liệu Polymer composite dùng để may áo bảo hộ cản xạ” là một việc làm cần thiết nhằm hiểu rõ và tìm ra các loại vật liệu phù hợp để may áo bảo hộ cản xạ.
CHƢƠNG II
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU