Luận văn thạc sĩ an toàn bức xạ trong quá trình sản xuất dược chất phóng xạ 18f fdg tại trung tâm máy gia tốc 30 mev bệnh viện 108 06

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu an toàn bức xạ trong sản xuất dược chất phóng xạ 18F FDG tại bệnh viện 108, trung tâm máy gia tốc 30 MeV.

• Tác giả: Nguyễn Quang Hương
• Người hướng dẫn: TS. Đàm Nguyên Bình
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử
• Đề tài: An Toàn Bức Xạ Trong Sản Xuất 18F-FDG Tại Bệnh Viện 108
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON
• 1.1. MÁY GIA TỐC CYCLOTRON DÙNG CHO SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ
• 1.2. Các loại bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc cyclotron
• 1.3. TÁC HẠI CỦA BỨC XẠ ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về an toàn bức xạ trong sản xuất 18F FDG tại bệnh viện 108

An toàn bức xạ là một yếu tố quan trọng trong sản xuất dược chất phóng xạ như 18F-FDG tại bệnh viện 108. Việc sử dụng bức xạ trong y tế mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro cho sức khỏe con người. Do đó, việc đảm bảo an toàn bức xạ là cần thiết để bảo vệ nhân viên và bệnh nhân khỏi các tác động xấu của bức xạ.

1.1. Khái niệm về bức xạ và an toàn bức xạ

Bức xạ là năng lượng phát ra từ các nguồn khác nhau, có thể gây hại cho sức khỏe con người. An toàn bức xạ liên quan đến các biện pháp và quy định nhằm giảm thiểu rủi ro từ bức xạ.

1.2. Vai trò của 18F FDG trong y học

18F-FDG là một đồng vị phóng xạ quan trọng trong chẩn đoán hình ảnh y học, đặc biệt trong PET scan. Việc sản xuất an toàn 18F-FDG là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả điều trị.

II. Thách thức trong an toàn bức xạ tại bệnh viện 108

Bệnh viện 108 đối mặt với nhiều thách thức trong việc đảm bảo an toàn bức xạ trong quá trình sản xuất 18F-FDG. Các yếu tố như thiết bị, quy trình và nhân lực đều ảnh hưởng đến mức độ an toàn.

2.1. Thiết bị và công nghệ trong sản xuất 18F FDG

Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV là thiết bị chính trong sản xuất 18F-FDG. Việc vận hành thiết bị này đòi hỏi sự chú ý đặc biệt để tránh các sự cố có thể xảy ra.

2.2. Quy trình sản xuất và quản lý chất thải phóng xạ

Quy trình sản xuất 18F-FDG cần được thực hiện theo các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Quản lý chất thải phóng xạ cũng là một thách thức lớn trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp đảm bảo an toàn bức xạ trong sản xuất 18F FDG

Để đảm bảo an toàn bức xạ trong sản xuất 18F-FDG, bệnh viện 108 áp dụng nhiều phương pháp và biện pháp kỹ thuật khác nhau. Những phương pháp này giúp giảm thiểu rủi ro và bảo vệ sức khỏe nhân viên.

3.1. Các biện pháp che chắn bức xạ

Việc sử dụng các vật liệu che chắn bức xạ là rất quan trọng trong quá trình sản xuất. Các vật liệu này giúp ngăn chặn sự phát tán của bức xạ ra môi trường xung quanh.

3.2. Đào tạo nhân viên về an toàn bức xạ

Đào tạo nhân viên là một phần không thể thiếu trong việc đảm bảo an toàn bức xạ. Nhân viên cần được trang bị kiến thức và kỹ năng để xử lý các tình huống khẩn cấp liên quan đến bức xạ.

IV. Kết quả nghiên cứu về an toàn bức xạ tại bệnh viện 108

Nghiên cứu về an toàn bức xạ tại bệnh viện 108 đã chỉ ra nhiều kết quả tích cực trong việc giảm thiểu rủi ro bức xạ. Các số liệu thu thập được từ các phép đo suất liều bức xạ cho thấy mức độ an toàn đã được cải thiện.

4.1. Đo lường suất liều bức xạ gamma và neutron

Các phép đo suất liều bức xạ gamma và neutron được thực hiện tại nhiều vị trí trong khu vực sản xuất. Kết quả cho thấy mức độ bức xạ đã được kiểm soát tốt.

4.2. Đánh giá độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt

Đánh giá độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Kết quả cho thấy cần có các biện pháp làm sạch và quản lý chất thải hiệu quả hơn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai về an toàn bức xạ

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy an toàn bức xạ trong sản xuất 18F-FDG tại bệnh viện 108 đã có những tiến bộ đáng kể. Tuy nhiên, vẫn cần tiếp tục cải thiện và áp dụng các công nghệ mới để nâng cao mức độ an toàn.

5.1. Đề xuất các biện pháp cải tiến

Các biện pháp cải tiến như nâng cấp thiết bị, cải thiện quy trình sản xuất và tăng cường đào tạo nhân viên sẽ giúp nâng cao an toàn bức xạ.

5.2. Tương lai của an toàn bức xạ trong y tế

Tương lai của an toàn bức xạ trong y tế sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ và quy định pháp lý. Việc áp dụng các công nghệ mới sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả điều trị.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ứng dụng kỹ thuật bức xạ và hạt nhân ngày càng phổ biến trong y học, công nghiệp và nghiên cứu khoa học, việc đảm bảo an toàn bức xạ trở thành vấn đề cấp thiết. Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV tại Trung tâm Máy gia tốc, Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 là thiết bị chủ lực trong sản xuất đồng vị phóng xạ 18F-FDG phục vụ chẩn đoán hình ảnh y học hạt nhân. Quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ này phát sinh các loại bức xạ gamma, neutron và nguy cơ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe nhân viên vận hành và môi trường xung quanh.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá mức độ an toàn bức xạ trong quá trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG, thông qua khảo sát suất liều bức xạ gamma và neutron, đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại các vị trí trọng yếu trong khu vực máy gia tốc, đồng thời xác định hoạt độ của các đồng vị phóng xạ trong màng mỏng cửa sổ buồng bia. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian sản xuất định kỳ, với các phép đo thực nghiệm tại Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, Bệnh viện 108.

Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho công tác quản lý an toàn bức xạ, bảo vệ sức khỏe nhân viên và cộng đồng, đồng thời hỗ trợ hoàn thiện các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình vận hành thiết bị gia tốc trong sản xuất đồng vị phóng xạ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình vật lý hạt nhân liên quan đến nguyên lý gia tốc cyclotron và các loại bức xạ ion hóa phát sinh trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Nguyên lý gia tốc cyclotron: Mô tả quá trình gia tốc các hạt ion (proton, deuteron) trong từ trường đều và điện trường dao động tần số vô tuyến, tạo ra chùm hạt năng lượng cao để kích hoạt các phản ứng hạt nhân trên bia nhằm sản xuất đồng vị phóng xạ.

• Lý thuyết bức xạ ion hóa và tác hại sinh học: Phân loại các loại bức xạ (tia alpha, beta, gamma, neutron, tia X), cơ chế ion hóa và tổn thương sinh học do bức xạ gây ra trên tế bào và cơ thể người, từ đó xác định các tiêu chuẩn an toàn bức xạ phù hợp.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: suất liều bức xạ gamma và neutron, nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, hoạt độ phóng xạ, kích hoạt vật liệu (activation), và tiêu chuẩn an toàn bức xạ theo quy định của Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp phân tích định lượng:

• Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập từ các phép đo suất liều bức xạ gamma và neutron tại 6 vị trí trọng yếu trong khu vực máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, đo độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại phòng hotcell tổng hợp và chia liều 18F-FDG, cùng với xác định hoạt độ các đồng vị phóng xạ trong màng mỏng cửa sổ buồng bia.

• Phương pháp chọn mẫu: Lấy mẫu đo tại các vị trí đại diện cho khu vực sản xuất và vận chuyển dược chất phóng xạ, đo lặp lại 3 lần để đảm bảo độ tin cậy số liệu.

• Thiết bị đo: Sử dụng máy phổ kế AT6102A để đo suất liều gamma, thiết bị Thermo FH 40 GL-10 để đo suất liều neutron, hệ thiết bị Radiagem 2000 với đầu dò α/β SAB-100 để khảo sát nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, và hệ phổ kế gamma bán dẫn BEGe-Canberra để xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ.

• Phân tích dữ liệu: Tính giá trị trung bình suất liều và độ nhiễm bẩn, xây dựng đường cong hiệu suất ghi để xác định hoạt độ phóng xạ, so sánh với tiêu chuẩn an toàn bức xạ hiện hành. Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 2 tháng với 6 lần khảo sát định kỳ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Suất liều bức xạ gamma: Trung bình suất liều gamma tại cửa buồng bia trong quá trình bắn chùm tia vào bia đạt khoảng 1,07 ± 0,20 µSv/h, cao hơn nhiều so với mức phông nền 0,11 µSv/h trước khi vận hành. Tại phòng hotcell, suất liều gamma trung bình là 0,16 ± 0,02 µSv/h trong quá trình sản xuất, tăng nhẹ so với trước và sau khi sản xuất. Suất liều gamma tại vị trí vận chuyển container chứa dược chất phóng xạ liều đơn là 6,85 ± 0,67 µSv/h, còn container liều tổng là 168,50 ± 5,99 µSv/h.

2. Suất liều bức xạ neutron: Chỉ phát hiện bức xạ neutron tại cửa buồng bia với suất liều 3,32 ± 0,20 µSv/h (cách mặt đất 0,5m) và 1,37 ± 0,08 µSv/h (cao 1m). Các vị trí khác như cửa buồng cyclotron, phòng hotcell không phát hiện neutron.

3. Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt: Mức độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại phòng hotcell tổng hợp và chia liều 18F-FDG nằm trong giới hạn cho phép, không phát hiện nhiễm bẩn alpha, chủ yếu là positron, beta và gamma.

4. Hoạt độ đồng vị phóng xạ trong màng mỏng cửa sổ buồng bia: Xác định được hoạt độ của các đồng vị phóng xạ kích hoạt trong lá Havar, làm cơ sở cho công tác quản lý và lưu giữ vật liệu phóng xạ trước khi thải ra môi trường.

Thảo luận kết quả

Suất liều gamma tăng cao tại cửa buồng bia là do phản ứng hạt nhân xảy ra khi chùm proton bắn vào bia, sinh ra đồng vị phóng xạ và bức xạ gamma tức thời. Tuy nhiên, khu vực này không có nhân viên làm việc thường xuyên, giảm thiểu nguy cơ chiếu xạ. Suất liều neutron chỉ xuất hiện tại cửa buồng bia và giảm khi đo ở độ cao 1m, cho thấy neutron lọt qua các khe hở nhỏ như khe đường ray cửa buồng bia.

Suất liều gamma tại phòng hotcell và khu vực vận chuyển dược chất phóng xạ tuy có tăng nhưng vẫn nằm trong giới hạn an toàn, nhờ hệ thống che chắn và quy trình vận hành nghiêm ngặt. Độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt được kiểm soát tốt, không gây nguy cơ nhiễm bẩn lan rộng.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trong ngành về an toàn bức xạ tại các cơ sở sản xuất đồng vị phóng xạ bằng cyclotron, đồng thời khẳng định hiệu quả của các biện pháp bảo vệ và kiểm soát bức xạ hiện hành tại Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, Bệnh viện 108. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ suất liều gamma và neutron theo vị trí, bảng tổng hợp độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt và bảng hoạt độ đồng vị phóng xạ trong màng mỏng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường kiểm tra và bảo trì khe hở cửa buồng bia nhằm giảm thiểu sự lọt bức xạ neutron, đảm bảo các khe hở được che chắn kín kẽ, giảm suất liều neutron tại khu vực cửa.

2. Nâng cao đào tạo và nhận thức an toàn bức xạ cho nhân viên vận hành, đặc biệt trong quá trình vận chuyển và lấy mẫu dược chất phóng xạ, nhằm giảm thiểu liều chiếu không cần thiết.

3. Cải tiến hệ thống che chắn và thiết bị bảo hộ cá nhân tại khu vực vận chuyển container chứa dược chất phóng xạ, nhằm giảm suất liều gamma tiếp xúc trực tiếp cho nhân viên.

4. Thiết lập quy trình giám sát định kỳ suất liều bức xạ và nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt, kết hợp với hệ thống cảnh báo sớm để phát hiện và xử lý kịp thời các bất thường.

Các giải pháp trên nên được thực hiện trong vòng 6-12 tháng, do Ban Quản lý Trung tâm Máy gia tốc phối hợp với bộ phận an toàn bức xạ và kỹ thuật vận hành đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhân viên vận hành và kỹ thuật viên máy gia tốc Cyclotron: Nắm bắt các nguy cơ bức xạ và biện pháp an toàn trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ, áp dụng vào thực tiễn vận hành.

2. Chuyên gia an toàn bức xạ và quản lý chất thải phóng xạ: Sử dụng dữ liệu khảo sát suất liều và nhiễm bẩn phóng xạ để xây dựng hoặc cập nhật tiêu chuẩn, quy trình kiểm soát an toàn.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành vật lý nguyên tử, y học hạt nhân: Tham khảo phương pháp đo lường, phân tích và đánh giá an toàn bức xạ trong môi trường sản xuất đồng vị phóng xạ.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về an toàn bức xạ và hạt nhân: Làm cơ sở khoa học để ban hành các quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật và giám sát hoạt động các cơ sở sản xuất đồng vị phóng xạ.

Câu hỏi thường gặp

1. Suất liều bức xạ gamma tại khu vực sản xuất 18F-FDG có vượt quá giới hạn an toàn không?
   Kết quả đo cho thấy suất liều gamma tại các vị trí trong khu vực sản xuất đều nằm trong giới hạn cho phép của khu vực kiểm soát, ví dụ tại cửa buồng bia là khoảng 1,07 µSv/h, thấp hơn nhiều so với giới hạn 20 mSv/năm cho nhân viên bức xạ.

2. Bức xạ neutron có gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành không?
   Bức xạ neutron chỉ được phát hiện tại cửa buồng bia với suất liều thấp (3,32 µSv/h), và khu vực này không có nhân viên làm việc thường xuyên, do đó nguy cơ chiếu xạ do neutron được kiểm soát tốt.

3. Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt có phổ biến trong khu vực sản xuất không?
   Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt chủ yếu là positron, beta và gamma, không phát hiện nhiễm bẩn alpha, và mức độ nhiễm bẩn nằm trong giới hạn cho phép, nhờ quy trình sản xuất khép kín và biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt.

4. Làm thế nào để xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ trong màng mỏng cửa sổ buồng bia?
   Sử dụng hệ phổ kế gamma bán dẫn BEGe-Canberra, xây dựng đường cong hiệu suất ghi để tính toán hoạt độ dựa trên diện tích đỉnh năng lượng gamma, giúp đánh giá mức độ kích hoạt vật liệu và quản lý an toàn.

5. Các biện pháp nào được đề xuất để nâng cao an toàn bức xạ tại Trung tâm?
   Bao gồm kiểm tra và che chắn khe hở cửa buồng bia, đào tạo nhân viên, cải tiến thiết bị bảo hộ và hệ thống giám sát định kỳ suất liều và nhiễm bẩn phóng xạ.

Kết luận

• Đã khảo sát và đánh giá thành công suất liều bức xạ gamma và neutron, cũng như độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trong quá trình sản xuất 18F-FDG tại Trung tâm Máy gia tốc Cyclotron 30 MeV, Bệnh viện 108.
• Suất liều bức xạ gamma và neutron tại các vị trí trọng yếu đều nằm trong giới hạn an toàn theo quy định hiện hành.
• Mức độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt được kiểm soát tốt, không phát hiện nhiễm bẩn alpha, đảm bảo an toàn cho nhân viên và môi trường.
• Kết quả xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ trong màng mỏng cửa sổ buồng bia cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý vật liệu phóng xạ kích hoạt.
• Đề xuất các giải pháp nâng cao an toàn bức xạ cần được triển khai trong 6-12 tháng tới nhằm giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả quản lý.

Luận văn khuyến khích các cơ sở sản xuất đồng vị phóng xạ áp dụng các biện pháp kiểm soát an toàn tương tự, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để đảm bảo an toàn bức xạ trong lĩnh vực y học hạt nhân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 AN TOÀN BỨC XẠ TRONG SẢN XUẤT ĐỒNGVỊ PHÓNG XẠ TRÊN MÁY GIA TỐC CYCLOTRON 1. MÁY GIA TỐC CYCLOTRON DÙNG CHO SẢN XUẤT ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ 1. Giới thiệu Nguyên lý gia tốc tuần hoàn được khám phá vào khoảng năm 1920 là một nền tảng quan trọng trong vật lý năng lượng cao. Theo nguyên lý này, sự gia tốc được thực hiện bằng phương pháp hiệu điện thế biến thiên theo thời gian thay cho hiệu điện thế tĩnh sử dụng trong các máy gia tốc ví dụ như máy gia tốc Van de Graff.

Máy gia tốc đầu tiên có tầm quan trọng thực tiễn dựa trên nguyên lý gia tốc tuần hoàn là cyclotron, do Ernest Orlando Lawrence phát minh ra. Ban đầu, cyclotron được dùng để gia tốc các ion (proton, deuteron và các hạt nặng hơn) tới động năng cỡ vài MeV sử dụng trong nghiên cứu vật lý hạt nhân cơ bản, nhưng sau đó đã trở nên quan trọng trong các ứng dụng y học. Nó cho phép tạo ra các đồng vị phóng xạ cho y học hạt nhân cũng như tạo ra các chùm proton cho xạ trị. Trong cyclotron, các hạt được gia tốc theo các quỹ đạo xoắn ốc đi trong hai điện cực hình bán trụ chân không bởi từ trường đều (khoảng 1T) được tạo ra giữa các cực của một nam châm lớn.

Một điện áp tần số vô tuyến (RF) với tần số từ 10 đến 30MHz được đặt vào giữa hai điện cực. Các hạt mang điện được gia tốc khi chúng vượt qua khoảng trống giữa hai điện cực này. Bên trong các điện cực không có điện trường và các hạt này chuyển động dưới ảnh hưởng của từ trường theo quỹ đạo nửa vòng tròn với tốc độ không đổi cho tới khi chúng lại đi qua khoảng trống giữa hai điện cực, lúc này điện trường đổi chiều và hạt sẽ lại được gia tốc khi qua khoảng trống giữa hai điện cực, hạt có thêm một lượng động năng nhỏ khi di chuyển trong điện cực kia theo nửa vòng tròn có bán kính lớn hơn nửa vòng tròn trong điện cực trước, tạo nên một quỹ đạo hình 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] xoắn ốc và động năng của hạt tăng dần sau một số lớn lần vượt qua khoảng trống giữa hai điện cực. Nguyên lý gia tốc cyclotron.

Quá trình gia tốc cứ tiếp diễn cho đến khi hạt đạt được năng lượng danh định và tiến ra ngoài bán kính tách chùm tia. Năng lượng cực đại mà một ion có thể thu được bằng gia tốc cyclotron được tính qua công thức: 1 (mv)2 (qBRtach )2 Emax = mv2 = = (1.1) 2 2m 2m mv Trong đó: Rtach là bán kính tách chùm tia; Rtách = |q|B m là khối lượng ion được gia tốc. v là vận tốc của ion tại bán kính tách. q là điện tích của ion.

B là từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng chuyển động của hạt được gia tốc. Việc sản xuất các động vị phóng xạ bằng gia tốc yêu cầu chùm hạt gia tốc cần có hai yếu tố sau: Các chùm hạt phải có đủ năng lượng để tạo ra phản ứng hạt nhân cần thiết và dòng chùm tia đủ lớn để cho hiệu suất thực tế. Thiết kế mặt bằng chung của một cơ sở sản xuất đồng vị phóng xạ bằng cyclotron được thể hiện trên hình 1.2 [17] 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Sơ đồ chung một cơ sở sản xuất đồng vị phóng xạ dùng gia tốc Cyclotron.

Các loại bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc cyclotron Như đã đề cập tại mục 1.1, để tạo ra các đồng vị phóng xạ, ta cần gia tốc chùm tia đến năng lượng đủ để xảy ra các phản ứng hạt nhân. Trong quá trình vận hành máy gia tốc cyclotron, các chùm hạt gia tốc năng lượng cao không những bắn vào bia để tạo ra đồng vị phóng xạ mà còn có khả năng va đập vào các vật liệu khác tạo ra các loại vật liệu phóng xạ bên trong hệ thống và cấu trúc xung quanh chùm tia. Các bức xạ sinh ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ bằng máy gia tốc cyclotron có thể bao gồm: a. Bức xạ tức thời Bức xạ tức thời là bức xạ sinh ra do chùm tia gia tốc hoặc từ sự tương tác trực tiếp của chùm tia gia tốc với các vật liệu.

Bức xạ tức thời được sinh ra chỉ khi có chùm tia gia tốc (máy gia tốc được vận hành). Bức xạ tức thời chủ yếu là tia X (hoặc tia gamma) năng lượng cao và bức xạ neutron. Việc chiếu xạ trực tiếp do chùm tia gia tốc hoặc bức xạ tức thời có thể dẫn đến việc nhận liều bức xạ nguy hiểm hoặc gây chết người. Do đó các điểm truy cập vào các khu vực có thể tồn tại bức xạ tức thời cần phải có các rào cản an toàn để ngăn ngừa 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] chiếu xạ do bức xạ tức thời trong quá trình vận hành máy gia tốc.

Một số địa điểm mà mức độ bức xạ tức thời có thể tăng cao do gần với trường chùm tia gia tốc cần được xem xét như các đường ống đâm xuyên vào phòng máy gia tốc mà không được che chắn, mặt sàn phía trên trần của phòng máy gia tốc, phần hệ thống che chắn trong vùng lân cận của chùm tia gia tốc. Bức xạ thứ cấp Bức xạ tức thời năng lượng cao tương tác với các vật liệu cũng có thể gây ra sự hình thành các vật liệu phóng xạ. Quá trình này thường được gọi là "kích hoạt" và các vật liệu phóng xạ được tạo ra lại có khả năng phát các tia bức xạ gọi là "bức xạ thứ cấp". Vật liệu bị kích hoạt chủ yếu phát ra bức xạ gamma và beta.

Một số vật liệu phóng xạ có thời gian sống ngắn và hoạt độ giảm nhanh chóng trong vòng vài ngày hoặc vài tuần sau khi bị kích hoạt. Một số vật liệu phóng xạ khác phải mất nhiều năm để phân rã các đồng vị đến mức ổn định. Việc chiếu xạ do các vật liệu phóng xạ này chính là phần đóng góp lớn vào liều bức xạ của các nhân viên. Vật liệu nằm trên các bộ phận đường chùm tia, từ trường, bộ hãm và dừng chùm tia, bia, detector và các thiết bị thí nghiệm khác là những nơi thường xảy ra việc kích hoạt vật liệu.

Các vật liệu khác có thể bị kích hoạt là các chất bôi trơn, nước làm mát và không khí bên trong các không gian đường chùm tia. Cần chú ý rằng hệ thống làm mát khép kín kết hợp bộ hãm chùm tia có thể chứa một số vật liệu kích hoạt dẫn đến nguy cơ chiếu xạ ngay tại thời điểm máy gia tốc vận hành và cả trong thời gian bảo trì các hệ thống này. Do vậy các tòa nhà hoặc các phòng làm mát các bộ phận hệ thống chùm tia năng lượng cao cũng cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát ra vào. Các vật liệu nhiễm phóng xạ Vật liệu bị nhiễm phóng xạ là những thiết bị, công cụ bị nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt có thể tháo rời hoặc vật liệu bị nhiễm bẩn phóng xạ trên bề mặt nhưng có thể được loại bỏ bằng cách mài mòn hoặc phản ứng hóa học.

Các chất lỏng phóng xạ cũng là một nguồn gây nhiễm bẩn phóng xạ. Các vật liệu kích hoạt có thể trở thành một nguồn gây nhiễm bẩn phóng xạ trong quá trình hoạt động của máy gia tốc do các tác động 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] mài, giũa, đốt, hàn, gia công, cắt hoặc khoan. Nhiễm bẩn phóng xạ cũng có thể xảy ra do sự kích hoạt của vật liệu vốn đã bị lão hóa hoặc xuống cấp như bụi, rỉ sét, chất bôi trơn và chất lỏng. Các nguồn phóng xạ không có nguồn gốc từ chùm tia gia tốc Các nguồn phóng xạ không có nguồn gốc từ chùm tia gia tốc có thể bao gồm: Nguồn phóng xạ hoạt độ nhỏ hoặc máy phát tia X được sử dụng trong việc hiệu chuẩn thiết bị đo, các tần số vô tuyến (RF) sử dụng để gia tốc chùm tia sinh ra các tia X khi hoạt động, do đó chúng cũng phải được hoạt động trong khu vực đã được che chắn, kín.

Một số thiết bị như ống klystron, nguồn điện áp cao và các thiết bị điện tử năng lượng cao khác cũng có thể tạo ra tia X khi hoạt động. TÁC HẠI CỦA BỨC XẠ ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI 1. Các loại bức xạ ion hóa [1] Thuật ngữ “bức xạ” được dùng chung để mô tả hiện tương vật lý khi vật chất phát ra năng lượng dưới các dạng khác nhau vào môi trường. Có hai loại bức xạ là bức xạ không ion hóa (non - ionizing) và bức xạ ion hóa (ionizing).

Bức xạ không ion hóa là loại bức xạ có đủ năng lượng để di chuyển các nguyên tử trong một phân tử hoặc làm các nguyên tử rung động, nhưng không đủ năng lượng để bứt các điện tử ra khỏi nguyên tử (ví dụ: sóng âm, ánh sáng mắt thấy được, sóng vi ba…). Bức xạ ion hóa là loại bức xạ (một hạt hoặc một tia bức xạ bất kỳ) có đủ năng lượng để bứt các điện tử ra khỏi các nguyên tử, phân tử hoặc ion và gây ra sự ion hóa môi trường vật chất mà nó đi qua. Bức xạ ion hóa thường được chia làm hai loại là tia bức xạ hạt (α, β, neutron) và tia bức xạ điện từ (tia X và tia gamma). Tia anpha (α): Tia anpha là hạt nhân của nguyên tử hê li, mang điện tích dương và có tác dụng ion hoá rất mạnh nhưng khả năng đâm xuyên rất kém (vài centimét không khí hay da là đủ để chặn lại) tuy nhiên, nếu một chất phát tia anpha được đưa vào trong cơ thể, nó có thể tạo ra liều chiếu trong nguy hiểm đối với các mô nhạy cảm do các mô này không có lớp bảo vệ bên ngoài giống như da.

8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Tia bêta (β): Tia bêta gồm có hai loại, tia bêta cộng (β+) là hạt positron mang điện tích nguyên tố dương, tia bêta trừ (β-) là hạt electron mang điện tích nguyên tố âm. Nói chung khả năng ion hoá của tia bêta kém hơn tia α rất nhiều nhưng tia bêta đâm xuyên mạnh hơn. Năng lượng của tia β có thể biến thành tia γ hay tia X khi các hạt β bị hãm lại lúc đi gần một hạt nhân của môi trường vật chất (bức xạ hãm). Tia gamma (γ): Tia gamma sinh ra từ quá trình phân rã các hạt nhân nguyên tử, từ các phản ứng hạt nhân, hay tương tác giữa các hạt như quá trình hủy cặp electron- positron.