1.5 Một số vấn đề che chắn cho các dụng cụ X-quang
1.5.2 Nh ững yếu tố cần thiết trong thiết kế che chắn
Chì tấm
Chì là loại vật liệu truyền thống được chọn để sử dụng trong thiết kế che chắn tường phòng X quang. Đối với một số thiết bị che chắn điển hình, chì tấm được gắn với 1 tấm ốp tường bằng thạch cao, chì được gắn bên trong bằng đinh, chốt kim loại hay gỗ. Hình ảnh X quang chụp cấu trúc tường cho thấy đinh hay các ốc vít không gây sự rò bức xạ nghiêm trọng. Vì vậy, các đinh thép hay ốc vít được sử dụng để đảm bảo cho các tấm chắn bằng chì không cần bổ sung thêm lớp chì. Tuy nhiên, tại vị trí 2 tấm chì nối với nhau phải bảo đảm sự liên tục trong che chắn.
28
Hình 1.3 Bề dày của chì tấm lưu hành trên thị trường theo một cuộc khảo sát gần đây của một số nhà cung cấp tại Mỹ. Chiều cao của mỗi cột là giá thành
tương đối của mỗi tấm chì so với tấm có bề dày 0,79 mm. [19, tr.17]
Tường thạch cao
Tường thạch cao được sử dụng rộng rãi trong quá trình xây dựng các cơ sở y tế. Thạch cao được đặt vào giữa lớp giấy dày khoảng 1 mm. Loại tường thạch cao có bề dày danh định 5/8 inch thì thạch cao có bề dày ít nhất là 14 mm. Mặc dù thạch cao mang lại hiệu quả suy giảm bức xạ thấp đối với những chùm tia năng lượng cao, nhưng nó lại hiệu quả đối với chùm tia X năng lượng thấp và thường được sử dụng trong X quang tuyến vú. Tường thạch cao thường có nhiều khe hở và không đồng đều do đó cần cân nhắc hiệu quả an toàn khi sử dụng vật liệu này trong che chắn.
Các vật liệu khác
Bề dày danh định (mm và inch) và khối lượng danh định (lb foot-2) (phía đáy mỗi cột) của chì
Giá thành tương đối mỗi tấm chì
29
Bê tông, gạch đất sét và gạch có thể được sử dụng để xây dựng kết cấu che chắn ở tường bên trong. Nhìn chung, các đặc tính kỹ thuật sản xuất đối với các vật liệu này đã được xác định theo tiêu chuẩn của các chuyên gia, kỹ sư về vật liệu che chắn. Các vật liệu này có thể có những khe hở cần phải xem xét cẩn thận trong che chắn. Ta có thể sử dụng gạch đặc hoặc có thể lấp đầy khe hở bằng vữa, cát hoặc xi măng.
1.5.2.2 Tường bên ngoài
Tường bên ngoài phòng chụp X quang có thể gồm đá, gạch, vữa, gỗ, vinyl, xi măng, vữa tổng hợp hay các loại vật liệu khác. Khả năng làm suy giảm bức xạ của các vật liệu này rất đa dạng, do đó các chuyên gia cần đánh giá tính toán để lựa chọn loại vật liệu đảm bảo mục đích che chắn. Hệ thống tường thường được xác định trong giai đoạn thiết kế cùng với giai đoạn lựa chọn các vật liệu xây dựng.
1.5.2.3 Cửa Cửa bọc chì
Cửa và khung cửa phải bảo đảm được thiết kế để làm giảm giá trị air kerma xuống tới giá trị phù hợp với mục đích che chắn. Nếu đòi hỏi phải dùng thêm chì thì khung bên trong cửa sẽ được bọc bằng một lớp chì đơn và cùng với đường bao của khung tạo ra sự che phủ hiệu quả.
Cửa gỗ
Đối với cửa bằng gỗ thì hiệu quả làm giảm cường độ chùm tia bị giới hạn và không phải tất cả các cửa gỗ đều được thiết kế nhất quán như nhau. Có một số thiết kế vẫn còn những khoảng hở khá lớn giữa lõi rắn bên trong và khung bên ngoài cửa. Tương tự, có loại cho hiệu quả che chắn thấp vì chúng được tạo thành từ những khối gỗ ghép lại với nhau. Loại này tạo ra nhiều lỗ hổng khi chiếu xạ.
Ngoài ra, loại cửa có lõi chứa calcium silicate có tính năng làm suy giảm bức xạ như thạch cao. Tuy nhiên, các bộ phận khác lại làm bằng gỗ nên tác dụng làm suy giảm chùm tia cũng bị giảm xuống.
Hệ thống khóa an toàn
30
Hệ thống khóa an toàn để ngắt chùm tia X phát ra cũng không được kỳ vọng vì chúng có thể làm gián đoạn quá trình chụp X quang bệnh nhân dẫn tới việc phải thực hiện những ca tái kiểm tra không cần thiết.
1.5.2.4 Cửa sổ
Có nhiều lựa chọn khác nhau đối với vật liệu làm cửa sổ phòng chụp X quang. Điều đáng quan tâm là loại vật liệu đó phải bền và đảm bảo việc quan sát rõ ràng trong suốt thời gian sử dụng.
Kính chì
Loại kính này có hàm lượng chì cao được sản xuất với bề dày khác nhau.
Kính chì thường được xác định theo đương lượng chì tính theo mm tại một giá trị kVp cụ thể.
Kính tấm
Thông thường kính tấm chỉ được sử dụng trong trường hợp mà những yêu cầu về an toàn rất thấp. Thường thì hai hay nhiều tấm kính có bề dày 6,35 mm được ghép lớp lại với nhau tạo thành cửa sổ quan sát. Tuy nhiên, cần lưu ý tới khối lượng khi sử dụng những tấm kính có bề dày và diện tích khá lớn.
Acrylic chì
Sản phẩm này thực chất là những tấm acrylic trong suốt được tẩm chì.
Những tấm acrylic này được tạo ra với những đương lượng chì khác nhau, thông thường là 0,5; 0,8; 1 và 15 mm chì. Acrylic chì là một vật liệu tương đối mềm, dễ bị xước và mờ khi sử dụng một số loại dung dịch tẩy rửa.
1.5.2.5 Sàn nhà và trần nhà
Bê tông là vật liệu cốt yếu được sử dụng trong kết cấu sàn nhà. Ngoài ra bê tông cũng có thể sử dụng trong các panel đúc sẵn, tường và mái nhà. Bê tông được thiết kế và chia làm hai loại bê tông khối lượng chuẩn và bê tông nhẹ. Hiệu quả làm suy giảm chùm tia bức xạ của lớp che chắn bê tông phụ thuộc vào bề dày, mật độ và thành phần của nó.
31
Bề dày của sàn có thể thay đổi từ 4 đến > 20 cm. Để bảo đảm an toàn trong thiết kế che chắn, ta quan tâm tới bề dày cực tiểu của bê tông trong quá trình tính toán che chắn.
Bê tông khối lượng chuẩn
Bê tông khối lượng chuẩn được sử dụng trong hầu hết kết cấu móng và các thành phần cấu trúc chính như cột, dầm ngang và sàn nhà. Mật độ trung bình của bê tông chuẩn là 2,4 g/cm3. Sự đa dạng của mật độ bê tông là do sự khác nhau về mật độ các thành phần bên trong, do kỹ thuật trộn bê tông khi đúc hay do sự khác nhau về tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp.
Bê tông nhẹ
Bê tông nhẹ thường được đổ trên sàn nhà để chống cháy đồng thời làm giảm tải trọng. Những lỗ nhỏ chứa không khí trên nền bê tông nhẹ có thể làm giảm sự dẫn nhiệt nên nó thường được xếp vào loại những vật liệu chống cháy sơ cấp.
Thụng thường, lớp bờ tụng nhẹ cú mật độ 1,8 g/cm3 hay vào khoảng ắ mật độ của bê tông chuẩn tùy thuộc vào cốt liệu sử dụng. “ Kết cấu tổ ong” hay các lỗ rỗng bên trong bê tông sẽ ảnh hưởng đến tính chất che chắn của nó. Do đó việc kiểm tra các lỗ rỗng và hiệu chỉnh cần được thực hiện trong quá trình thiết kế che chắn.
1.5.2.6 Vùng không gian xen kẽ
Vùng không gian xen kẽ cao khoảng 1,5 đến 2,4 m được xây dựng để hỗ trợ cho việc bảo dưỡng hay cho những nhân viên xây dựng làm việc bên trên trần nhà. Sàn của vùng không gian xen kẽ mỏng hơn rất nhiều so với sàn bê tông chuẩn. Nó có thể là một lớp bằng thép không có bê tông phủ trên, một lớp thép có phủ thạch cao bên trên hay một lớp thép phủ một lớp bê tông nhẹ. Hệ số chiếm cứ của khu vực này thường rất thấp vì việc tiếp cận khu vực này thường xuyên bị hạn chế trừ trường hợp cần thiết.
1.5.2.7 Những lưu ý trong thiết kế che chắn
Thiết kế che chắn phòng X quang phải được xây dựng sao cho bảo đảm an toàn và không bị ảnh hưởng bởi các thiết bị như các đường ống của máy điều hòa
32
nhiệt độ, đường dây điện, ống nước và những cơ sở hạ tầng khác. Đối với các thiết bị trên có thể áp dụng biện pháp gia cố hay sử dụng các tấm chắn bổ sung bằng chì. Điều này phải được thực hiện dưới sự tư vấn của các chuyên gia bức xạ để đảm bảo việc lắp đặt phù hợp.
Những thay đổi về đường ống và đường dây chạy qua thường được thực hiện ngay trong quá trình xây dựng vì những chỉnh sửa tiến hành sau khi xây dựng hoàn tất thường rất tốn kém. Nếu những thay đổi như việc tháo bỏ một bộ phận nào đó làm giảm chất lượng che chắn thì cần phải thông báo cho kiến trúc sư, kĩ sư, và chuyên gia để bảo đảm độ an toàn của lớp che chắn.
Những chỗ giao nhau giữa các tấm chì phải được thiết kế sao cho bề mặt của chúng phải tiếp xúc với nhau và phải gối lên nhau không dưới 1 cm. Khi sử dụng gạch hay đá khối trong thiết kế che chắn, phải đảm bảo lớp hồ (vữa) có khả năng bảo đảm che chắn an toàn như gạch. Ngoài ra, chỗ giao nhau giữa những loại vật liệu che chắn khác nhau như chì và bê tông cần thiết kế sao cho khả năng bảo vệ chung không bị yếu đi. Tuy nhiên, những kẽ hở nhỏ giữa các tấm chì và sàn nhà trong hầu hết các trường hợp không gây nguy hại gì.