Đồng vị Mức hoạt độ được miễn trừ (kBq)
54Mn 1×103
56Co 1×102
57Co 1×103
58Co 1×103
Như vậy, để được miễn trừ, Tổng hoạt độ lá Havar nói trên phải nhỏ hơn hoặc bằng 3100 kBq. Từ kết quả tại bảng 3.10 cho thấy tổng hoạt độ lá Havar tại thời điểm đo là 2464.91 ± 18.04 kBq, nhỏ hơn mức miễn trừ.
Tuy nhiên, tại thời điểm xác định hoạt độ lá Havar đồng vị 56Co (hoạt độ 303.99 kBq) và 57Co (1176.93 kBq) tại thời điểm đo có hoạt độ trên mức miễn trừ. Khoảng
thời gian cần thiết từ thời điểm xác định hoạt độ đến lúc đạt tới mức miễn trừ cho hai đồng vị này như sau:
t mientru = 𝑇𝑙𝑛(
𝐴 𝐴0)
0,693 (3.9)
Trong đó :
T [ngày] chu kỳ bán rã của đồng vị; A [Bq] hoạt độ đồng vị mức miễn trừ; A0[Bq] hoạt độ đồng vị thời điểm đo. Vậy ta có : t mientru56Co = 𝑇𝑙𝑛( 𝐴0 𝐴) 0,693 = = 77,2 𝑥 𝑙𝑛( 303,99 100 ) 0,693 = 123,8 ngày (3.10) t mientru57Co = 𝑇𝑙𝑛( 𝐴0 𝐴) 0,693 = = 272 𝑥 𝑙𝑛( 1176,93 1000 ) 0,693 = 64 ngày (3.11)
Khuyến cáo: Để đáp ứng đầy đủ các tiêu chí về miễn trừ, nên lưu giữ thêm lá Havar kể từ thời điểm đo hoạt độ tối thiểu 123,8 ngày để đảm bảo yêu cầu xử lý chất thải phóng xạ trước khi thải ra môi trường.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN:
Mục đích của Luận văn này là khảo sát, đánh giá mức độ đảm bảo an toàn bức xạ trong một quá trình sản xuất thường quy 18F-FDG tại Trung tâm gia tốc - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, đồng thời thực hiện các phép đo và tính tốn nhằm xác định hoạt độ của một số đồng vị phóng xạ có trong các màng mỏng của cửa sổ buồng bia máy gia tốc Cyclone 30 làm cơ sở để đánh giá khoảng thời gian cần thiết phải quản lý và lưu giữ các màng mỏng này như một chất thải phóng xạ trước khi thải ra môi trường.
Luận văn đã giới thiệu lý thuyết sơ lược cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy gia tốc Cyclone 30, quy trình sản xuất dược chất 18F-FDG, các tiêu chuẩn về an toàn bức xạ trong tiếp xúc, vận chuyển chất phóng xạ và quản lý chất thải phóng xạ, trình bày các phương pháp và kết quả ghi đo bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất 18F- FDG, phương pháp và kết quả xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ có trong các màng mỏng của cửa sổ buồng bia.
Kết quả từ Luận văn này là cơ sở khoa học, tham khảo cho công tác đảm bảo an toàn bức xạ tại Trung tâm máy gia tốc Cyclotron 30MeV cũng như các cơ sở có máy gia tốc khác. Thành công lớn nhất của Luận văn này là đã khảo sát toàn diện các loại bức xạ tiềm năng ảnh hưởng đến nhân viên trong quá trình sản xuất 18F-FDG để từ đó đưa ra các khuyến cáo cho việc che chắn bức xạ, tính tốn liều hấp thụ có thể cho các nhân viên trong một ca làm việc nhằm đưa ra các biện pháp giảm thiểu chiếu xạ không cần thiết cho nhân viên. Ngồi ra, Luận văn cũng bước đầu phân tích, tính tốn hoạt độ của các vật liệu phóng xạ được tạo ra trong buồng bia, trong đó chủ yếu là các màng mỏng cửa sổ buồng bia như các lá Havar, từ đó để có thể tham khảo hoạch định kế hoạch quản lý các vật liệu phóng xạ này một cách an tồn và khoa học phù hợp với các quy định pháp quy của Việt Nam và quốc tế.
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN:
Trong tương lai, Luận văn sẽ tiếp tục phát triển theo các hướng:
- Mô phỏng khu vực cửa sổ buồng bia là nơi xảy ra các phản ứng hạt nhân để tính tốn lý thuyết suất liều, liều bức xạ tại khu vực này nhằm có cơ sở so sánh với kết quả tính tốn thực nghiệm;
- Xác định hoạt độ phóng xạ của các đồng vị có trong các vật liệu buồng bia khác;
- Xác định các loại đồng vị phóng xạ trong các mẫu kiểm nghiệm dược chất
18F-FDG được tạo ra;
- Đánh giá liều, suất liều cho các nhân viên trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa máy gia tốc Cyclone 30.
KIẾN NGHỊ:
Từ kết quả đo suất liều bức xạ tại khu vực cửa buồng bia cho thấy, có sự tồn tại của bức xạ neutron do khe hở giữa cửa buồn bia với mặt sàn và do đường ray cửa buồng bia. Do đó, cần có các biện pháp che chắn bổ sung tại các vị trí này, như bố trí các lớp vật liệu có khả năng hấp thụ neutron tại mép đường ray và giữa mép dưới cửa buồng bia với mặt sàn nhằm giảm thiểu việc lọt bức xạ neutron tại khu vực này.
Từ kết quả đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại phòng hotcell cho thấy, q trình sản xuất 18F-FDG có khả năng gây nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, đặc biệt là vị trí mép chân của hệ hotcell, do đó sau mỗi ca sản xuất, nên thực hiện công tác vệ sinh, tẩy xạ định kỳ
Mặc dù kết quả tính tốn liều hấp thụ nhân viên bức xạ nhận được trong quá trình sản xuất 18F-FDG nằm dưới giới hạn quy định, tuy nhiên nên rèn luyện các kỹ năng và bố trí các phương pháp vận chuyển, lấy mẫu 18F-FDG tối ưu nhất để giảm liều chiếu xạ cho các nhân viên xuống mức thấp nhất.
Sau quá trình sửa chữa, bảo dưỡng, thay thế các vật liệu nhiễm phóng xạ, đặc biệt là các vật liệu tại buồng bia, cần có biện pháp quản lý, lưu giữ nghiêm ngặt các vật liệu này, cần tính tốn hoạt độ phóng xạ trong khoảng thời gian định kỳ nhằm có cơ sở đánh giá an tồn quản lý chất thải phóng xạ trước khi xử lý, tái chế hoặc thải ra mơi trường.
Trong q trình thực hiện Luận văn này chắc chắn không tránh được thiếu sót, rất mong được sự quan tâm nghiên cứu và góp ý của Q Thầy, Cơ giáo và bạn đọc. Tôi hy vọng Luận văn sẽ trở thành một tài liệu hữu ích cho các đồng nghiệp, các bạn sinh viên, kỹ thuật viên và độc giả quan tâm./.
Hà Nội, Ngày 20 tháng 8 năm 2014
Học viên
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. Bộ Khoa học và Công nghệ (2010), QCVN 5:2010/BKHCN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn bức xạ - Miễn trừ khai báo cấp giấy phép, Hà Nội.
2. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), Thông tư số 19/TT-BKHCN Quy định về kiểm
sốt và bảo đảm an tồn bức xạ trong chiếu xạ nghề nghiệp và công chúng,
Hà Nội.
3. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), Thông tư số 23/2012/TT-BKHCN Hướng dẫn vận chuyển an tồn vật liệu phóng xạ, Hà Nội.
4. Nguyễn Văn Dinh (2013), Nghiên cứu hệ thống tạo và dẫn truyền chùm ion trong máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Viện
Vật lý, Hà Nội.
5. Nguyễn Văn Đỗ (2005), Phương pháp phân tích hạt nhân, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
6. Nguyễn Đức Hòa (2012), Điện tử hạt nhân, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội. 7. Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 8. Hoàng Ngọc Liên (2003), An toàn bức xạ và an toàn điện trong y tế, NXB Khoa học
và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Vũ Thanh Quang (2007), Giới thiệu về hệ thống máy gia tốc Cyclotron 30 MeV IBA, Bệnh viện Quân đội 108, Hà Nội.
10. Vũ Thanh Quang (2007), Sản xuất và kiểm nghiệm 18F-FDG, Bệnh viện Quân đội
108, Hà Nội.
11. Châu Văn Tạo (2005), An tồn bức xạ ion hóa, NXB Đại Học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh.
12. Lê Đức Thiện (2012), Xác định các đặc trưng của hệ phổ kế gamma bán dẫn Be5030, Luận văn Thạc sĩ khoa học Vật lý, Đại học Khoa học tự nhiên thành
phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh.
TIẾNG ANH
13. BMA (2004), Product description provides information for the Cyclone® 30,
Belgium.
14. CANBERRA (2005), Nuclear Power Measurement Solutions, France. 15. Canberra Industries (2009), DSA – 1000 Digital Spectrum Analyzer, France.
16. IAEA (2009), Cyclotron Produced Radionuclides Physical Characteristics and Production Methods, Austria.
17. IAEA (2012), Cyclotron Produced Radionuclides Operation and Maintenance of Gas and Liquid Targets, Austria.
18. Jonh Gillanders (2006), “Measurement of long lived radioactive impurities retained in the disposable cassettes on the Tracerlab MX system during the production of 18F-FDG”, Australian Medical Journal, 50, pp. 86-100.
19. Kasaki Nishizawa, “Analysis of radioactive byproducts in [18O]H2O detected during [18F]FDG synthesis”, Japanese Medical Journal, 61, pp. 75-86. 20. Matthew Griffiths (2006), Hospital Cyclotrons Radiation Safety Aspects, Germany. .
PHỤ LỤC 1
BẢNG SỐ LIỆU KHẢO SÁT SUẤT LIỀU BỨC XẠ GAMMA TẠI TRUNG TÂM MÁY GIA TỐC
Vị trí khảo sát (điểm đặt detector)
Suất liều bức xạ gamma (µSv/h)
18/6/2013 25/6/2013 02/7/2013 09/7/2013 16/7/2013 23/7/2013
Phơng bức xạ gamma trong khu vực kiểm sốt
0.12 0.10 0.13 0.11 0.12 0.09
Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia
Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m)
0.14 0.08 0.10 0.12 0.09 0.13
Cửa buồng bia (cách 0,5m; cao 1m)
0.15 0.14 0.12 0.10 0.14 0.15
Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.09 0.13 0.10 0.15
Trong phòng hotcell 0.17 0.18 0.15 0.16 0.14 0.16
Vận hành máy gia tốc, trong quá trình bắn tia vào bia
Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m)
0.13 0.15 0.11 0.16 0.08 0.12
Cửa buồng bia (cách 0,5m; cao 1m)
0.89 0.79 1.30 1.03 1.213 1.20
Cửa buồng bia (cách 4m; cao 1m)
0.76 0.75 1.19 0.96 1.28 1.13
Cửa phòng hotcell 0.12 0.10 0.13 0.12 0.11 0.13
Trong phòng hotcell 0.15 0.14 0.17 0.14 0.19 0.17
Quá trình chuyển xạ 18F từ buồng bia sang phòng hotcell tổng hợp, chia liều 18F-FDG
Trong phòng tổng hợp FDG 0.34 0.64 0.52 0.30 0.32 0.47
Vận chuyển Container chứa 18F-FDG ra xe chuyên chở
(cách container 0,2m)
Quá trình lấy mẫu 18F-FDG kiểm nghiệm tại phịng Lab phân tích phổ gamma
(cách phía sau bình phong chì nơi lấy mẫu FDG 0,2m)
35 30 32 36 32 35
Quá trình kiểm nghiệm 18F-FDG
Trung tâm phòng Lab sắc ký (nơi đặt hệ máy kiểm nghiệm dược chất phóng xạ)
0.19 0.18 0.19 0.20 0.18 0.17
Sau khi kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút
Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m)
0.09 0.13 0.11 0.10 0.12 0.13
Cửa buồng bia (cách 0,5m; cao 1m)
0.16 0.17 0.16 0.19 0.15 0.15
Cửa phòng hotcell 0.11 0.12 0.08 0.12 0.10 0.09
Trong phòng hotcell 0.18 0.19 0.16 0.18 0.17 0.18
Cách xe chuyên chở container chứa dược chất phóng xạ 0,5m, cao 1m
Xe chở container liều đơn 0.32 0.27 0.22 0.30 0.26 0.20
Xe chở container liều tổng 3.18 2.34 3.40 4.20 3.54 4.06
PHỤ LỤC 2
Vị trí khảo sát (điểm đặt detector)
Suất liều bức xạ neutron (µSv/h)
18/6/2013 20/6/2013 25/6/2013 27/6/2013 02/7/2013 04/7/2013
Vận hành máy gia tốc, chưa bắn tia vào bia
Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 1m)
- - - - - -
Cửa buồng bia
(cách 0,5m; sát mặt đất)
- - - - - -
Vận hành máy gia tốc, trong quá trình bắn tia vào bia
Cửa buồng Cyclotron (cách 0,5m; cao 0,5m)
- - - - - -
Cửa buồng bia
(cách 0,5m; sát mặt đất)
3.45 3.12 3.48 3.09 3.55 3.20
Cửa buồng bia
(cách 0,5m; cao 0,5m)
1.30 1.43 1.50 1.27 1.37 1.36
Sau khi kết thúc sản xuất 18F-FDG 60 phút
Cửa buồng bia
(cách 0,5m; sát mặt đất)
- - - - - -
Ghi chú: dấu (-) là khơng phát hiện có bức xạ neutron, suất liều lức xạ neutron bằng 0
PHỤ LỤC 3
Ghi chú: - Vị trí (A) Cửa phịng hotcell;
- Vị trí (B) Trung tâm phịng hotcell (cách chân hệ hotcell 1m); - Vị trí (C) Cách chân hệ hotcell 0,3m;
- Vị trí (D) Mép chân hệ hotcell;
- Các cột ký hiệu (1) là độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trước khi sản xuất 18F-FDG; - Các cột ký hiệu (2) là độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau khi sản xuất 18F-FDG 10 phút; - Các cột ký hiệu (3) là độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt sau khi sản xuất 18F-FDG 480 phút.
PHỤ LỤC 4
BẢNG SỐ LIỆU DÙNG PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘ PHĨNG XẠ TRONG LÁ HAVAR
Detector Name: DET01
Sample Title: Ga67 first batch
Vị trí đo nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt (Bq/cm2) 18/6/2013 20/6/2013 25/6/2013 27/6/2013 02/7/2013 04/7/2013 (1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (3) (A) 0.58 0.60 0.67 0.59 0.64 0.74 0.68 0.70 0.65 0.66 0.70 0.72 0.65 0.66 0.62 0.72 0.68 0.70 (B) 0.70 0.74 0.72 0.67 0.70 0.70 0.69 0.72 0.66 0.73 0.76 0.72 0.74 0.70 0.69 0.74 0.79 0.73 (C) 0.80 0.96 0.84 0.78 0.88 0.87 0.74 0.85 0.83 0.81 0.86 0.82 0.82 0.90 0.87 0.89 0.97 0.83 (D) 0.88 1.62 0.86 0.92 1.61 0.89 0.90 1.46 0.82 0.91 1.54 0.87 0.85 1.46 0.91 0.87 1.56 0.96
Peak Analysis From Channel: 1 Peak Analysis To Channel: 8192
Peak ROI ROI Peak Energy FWHM Net Peak Net Area Continuum No. start end centroid (keV) (keV) Area Uncert. Counts M 1 167- 184 172.88 57.61 1.79 2.76E+003 103.68 3.68E+003 m 2 167- 184 178.31 59.42 1.80 1.56E+003 90.78 3.96E+003 M 3 189- 208 195.97 65.31 1.26 6.57E+002 56.25 3.62E+003 m 4 189- 208 202.27 67.40 1.27 4.32E+002 53.81 4.01E+003 M 5 212- 231 219.08 73.00 1.18 5.22E+003 89.94 4.41E+003 m 6 212- 231 225.53 75.15 1.18 8.90E+003 109.56 3.78E+003 M 7 248- 269 254.80 84.91 1.53 4.52E+003 95.94 5.86E+003 m 8 248- 269 262.59 87.50 1.53 1.78E+003 75.10 6.44E+003 9 360- 373 366.73 122.20 1.16 1.52E+005 425.99 1.07E+004 10 403- 416 409.87 136.57 1.17 1.82E+004 198.46 7.68E+003 11 481- 494 487.98 162.60 1.00 4.61E+002 132.97 6.24E+003 M 12 632- 646 635.11 211.62 0.55 3.88E+001 60.75 2.55E+003 m 13 632- 646 642.08 213.94 0.55 4.76E+001 74.57 2.51E+003 14 724- 739 732.46 244.06 1.42 2.43E+003 141.77 5.87E+003 15 767- 782 775.51 258.40 0.90 4.21E+002 124.20 4.99E+003 16 1524- 1542 1533.55 510.97 2.80 1.09E+004 162.91 4.61E+003 17 1991- 1998 1994.56 664.57 0.79 3.23E+001 51.07 1.28E+003 18 2423- 2443 2433.67 810.87 1.59 2.14E+004 171.53 2.22E+003 M 19 2486- 2515 2489.81 829.57 1.62 9.73E+000 29.87 1.43E+003 m 20 2486- 2515 2505.89 834.93 1.63 4.12E+003 72.29 1.95E+003 21 2531- 2551 2541.72 846.87 1.69 7.62E+003 132.86 2.77E+003 22 2619- 2628 2623.76 874.20 0.35 -2.21E+001 53.33 1.27E+003 23 2789- 2806 2799.65 932.81 1.84 6.28E+002 81.17 1.83E+003 24 2865- 2875 2870.40 956.38 0.60 1.26E+002 49.20 9.60E+002 25 2898- 2914 2907.28 968.67 1.61 2.31E+002 68.02 1.41E+003 26 3105- 3124 3115.64 1038.09 1.65 9.37E+002 70.81 1.16E+003 27 3519- 3536 3528.39 1175.61 1.06 1.78E+002 44.41 5.51E+002 3706- 3728 3717.78 1238.71 1.88 3.52E+003 80.04 7.46E+002
31 5307- 5330 5319.89 1772.51 2.00 5.86E+002 39.64 2.47E+002 32 6043- 6061 6052.53 2016.61 1.00 1.09E+002 21.85 1.08E+002 33 6101- 6122 6111.65 2036.30 1.78 2.82E+002 27.48 1.26E+002 34 6691- 6711 6705.07 2234.02 1.24 6.60E+001 20.00 9.20E+001 35 7793- 7818 7807.05 2601.18 2.05 4.65E+002 29.20 9.21E+001 36 8083- 8095 8089.01 2695.13 0.59 2.20E+001 10.95 3.70E+001 M = First peak in a multiplet region
m = Other peak in a multiplet region F = Fitted singlet