Luận văn thạc sĩ hus 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: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử
• Đề tài: An Toàn Bức Xạ Trong Quá Trình Sản Xuất Dược Chất Phóng Xạ 18F-FDG Tại Trung Tâm Máy Gia Tốc 30MeV - 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
• 1.1.1. Giới thiệu
• 1.2. Các loại bức xạ phát ra trong quá trình sản xuất đồng vị phóng xạ trên máy gia tốc cyclotron
• 1.2.1. Bức xạ tức thời
• 1.2.2. Bức xạ thứ cấp
• 1.2.3. Các vật liệu nhiễm phóng xạ
• 1.2.4. Các nguồn phóng xạ không có nguồn gốc từ chùm tia gia tốc
• 1.3. TÁC HẠI CỦA BỨC XẠ ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI
• 1.3.1. Các loại bức xạ ion hóa
• 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, đặc biệt là 18F-FDG, tại Bệnh viện 108. Việc sử dụng máy gia tốc Cyclotron 30 MeV để sản xuất đồng vị phóng xạ này đòi hỏi các biện pháp an toàn nghiêm ngặt nhằm bảo vệ sức khỏe của nhân viên và bệnh nhân. Bệnh viện 108 đã áp dụng nhiều quy định và tiêu chuẩn an toàn bức xạ để đảm bảo môi trường làm việc an toàn.

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

Bức xạ ion hóa là loại bức xạ có khả năng làm ion hóa các nguyên tử trong vật chất. An toàn bức xạ liên quan đến việc quản lý và kiểm soát các nguồn bức xạ để giảm thiểu rủi ro cho sức khỏe con người. Các quy định về an toàn bức xạ tại Bệnh viện 108 được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và quy định của Bộ Khoa học và Công nghệ.

1.2. Tầm quan trọng của an toàn bức xạ trong sản xuất dược chất

Việc sản xuất dược chất phóng xạ như 18F-FDG cần phải tuân thủ các quy định an toàn bức xạ để bảo vệ nhân viên và bệnh nhân. An toàn bức xạ không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro sức khỏe mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm dược chất phóng xạ, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị.

II. Các thách thức trong việc đảm bảo an toàn bức xạ tại Bệnh viện 108

Mặc dù đã có nhiều biện pháp an toàn, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc đảm bảo an toàn bức xạ tại Bệnh viện 108. Những thách thức này bao gồm việc kiểm soát bức xạ tức thời, bức xạ thứ cấp và nhiễm bẩn phóng xạ. Các nhân viên cần được đào tạo thường xuyên để nhận biết và xử lý các tình huống nguy hiểm.

2.1. Kiểm soát bức xạ tức thời trong quá trình sản xuất

Bức xạ tức thời phát sinh trong quá trình sản xuất dược chất phóng xạ có thể gây nguy hiểm cho nhân viên. Việc kiểm soát bức xạ tức thời bao gồm việc sử dụng các thiết bị che chắn và cảnh báo để ngăn ngừa tiếp xúc với bức xạ. Các khu vực có bức xạ cao cần được đánh dấu rõ ràng và chỉ những nhân viên được đào tạo mới được phép vào.

2.2. Vấn đề nhiễm bẩn phóng xạ và biện pháp khắc phục

Nhiễm bẩn phóng xạ có thể xảy ra do sự rò rỉ hoặc tiếp xúc với các vật liệu phóng xạ. Để khắc phục vấn đề này, Bệnh viện 108 đã áp dụng các biện pháp như kiểm tra định kỳ, vệ sinh khu vực làm việc và sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân. Việc phát hiện sớm và xử lý kịp thời các trường hợp nhiễm bẩn là rất quan trọng.

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 đã áp dụng nhiều phương pháp và quy trình nghiêm ngặt. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng thiết bị hiện đại, đào tạo nhân viên và thực hiện các quy trình kiểm tra an toàn.

3.1. Sử dụng thiết bị hiện đại trong sản xuất

Bệnh viện 108 sử dụng máy gia tốc Cyclotron 30 MeV để sản xuất 18F-FDG. Thiết bị này được thiết kế với các tính năng an toàn cao, bao gồm hệ thống che chắn và cảm biến bức xạ. Việc sử dụng thiết bị hiện đại giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Đào tạo nhân viên về an toàn bức xạ

Đào tạo nhân viên là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn bức xạ. Bệnh viện 108 tổ chức các khóa đào tạo định kỳ về an toàn bức xạ cho nhân viên, giúp họ nhận biết các nguy cơ và cách xử lý tình huống khẩn cấp. Nhân viên được trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc an toàn trong môi trường có bức xạ.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về an toàn bức xạ

Kết quả nghiên cứu về an toàn bức xạ tại Bệnh viện 108 cho thấy việc áp dụng các biện pháp an toàn đã giúp giảm thiểu đáng kể mức độ bức xạ tiếp xúc với nhân viên. Các số liệu đo đạc cho thấy mức độ bức xạ tại các khu vực làm việc luôn nằm trong giới hạn cho phép.

4.1. Đánh giá mức độ bức xạ tại các khu vực sản xuất

Các phép đo suất liều bức xạ gamma và neutron được thực hiện tại các khu vực sản xuất 18F-FDG cho thấy mức độ bức xạ luôn nằm trong giới hạn an toàn. Việc đánh giá này giúp xác định hiệu quả của các biện pháp che chắn và kiểm soát bức xạ.

4.2. Kết quả khảo sát độ nhiễm bẩn phóng xạ

Kết quả khảo sát độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại Bệnh viện 108 cho thấy mức độ nhiễm bẩn luôn được kiểm soát tốt. Các biện pháp vệ sinh và kiểm tra định kỳ đã giúp giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn phóng xạ trong khu vực sản xuất.

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

An toàn bức xạ trong sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG tại Bệnh viện 108 đã được cải thiện đáng kể nhờ vào việc áp dụng các biện pháp an toàn và quy trình kiểm soát chặt chẽ. Tuy nhiên, cần tiếp tục nâng cao nhận thức và đào tạo nhân viên để đảm bảo an toàn bức xạ trong tương lai.

5.1. Tầm quan trọng của việc duy trì an toàn bức xạ

Việc duy trì an toàn bức xạ là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe của nhân viên và bệnh nhân. Các biện pháp an toàn cần được thực hiện liên tục và cập nhật theo các tiêu chuẩn mới nhất.

5.2. Triển vọng phát triển công nghệ an toàn bức xạ

Triển vọng phát triển công nghệ an toàn bức xạ trong tương lai sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu rủi ro. Việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới sẽ là một phần quan trọng trong chiến lược phát triển của Bệnh viện 108.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Kỹ thuật y học hạt nhân hiện đại, đặc biệt là phương pháp chụp cắt lớp phát xạ positron (PET/CT), đang đóng vai trò then chốt trong chẩn đoán ung thư, tim mạch và thần kinh học. Để đáp ứng nhu cầu này, việc vận hành các máy gia tốc vòng Cyclotron nhằm sản xuất các đồng vị phóng xạ thời gian sống ngắn là giải pháp tối ưu. Tại Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, hệ thống máy gia tốc Cyclone 30 do hãng IBA chế tạo có khả năng gia tốc hạt proton đến mức năng lượng 30 MeV với cường độ dòng chùm tia đạt 350 µA, tạo ra khoảng 10 loại đồng vị phóng xạ y học khác nhau.

Tuy nhiên, quá trình gia tốc dòng hạt mang năng lượng cao 18 MeV bắn phá vào bia nước giàu H218O để tổng hợp dược chất phóng xạ 18F-FDG với hoạt độ từ 1000 đến 1200 mCi tiềm ẩn nhiều nguy cơ bức xạ nghiêm trọng. Nguồn bức xạ tức thời (tia gamma năng lượng cao, tia X, bức xạ neutron) cùng bức xạ thứ cấp từ các vật liệu bị kích hoạt có thể gây tổn hại sức khỏe nhân viên vận hành nếu các lớp che chắn bị rò rỉ.

Nghiên cứu được triển khai nhằm mục tiêu khảo sát, đánh giá định lượng mức độ an toàn bức xạ gamma, suất liều neutron và độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt tại các khu vực làm việc trọng yếu trước, trong và sau quy trình sản xuất 18F-FDG. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện liên tục qua 6 chu kỳ sản xuất định kỳ trong thời gian khoảng 2 tháng tại Trung tâm Máy gia tốc 30 MeV. Kết quả thu được cung cấp các chỉ số liều bức xạ chuẩn xác, làm căn cứ khoa học vững chắc để tối ưu hóa hệ thống che chắn, kiểm soát liều nghề nghiệp theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng hai nền tảng lý thuyết cốt lõi trong vật lý hạt nhân và an toàn bức xạ:

Thứ nhất là lý thuyết gia tốc hạt tuần hoàn trong từ trường cyclotron kết hợp cơ chế phản ứng hạt nhân tạo đồng vị. Dưới tác dụng của từ trường đều khoảng 1,7 Tesla tại vùng đồi và điện trường cao tần RF (10 đến 30 MHz), hạt ion H- được gia tốc trên quỹ đạo xoắn ốc trước khi tách chùm proton 18 MeV bắn phá bia nước làm giàu theo phản ứng 18O(p,n)18F để tạo ra nhân phóng xạ phân rã positron 18F với chu kỳ bán rã 110 phút.

Thứ hai là lý thuyết tương tác của bức xạ ion hóa với vật chất và mô sinh học. Bức xạ điện từ (gamma, tia X) tương tác qua hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton và tạo cặp, trong khi bức xạ neutron tương tác thông qua tán xạ đàn hồi, không đàn hồi và hấp thụ hạt nhân. Về mặt sinh học, bức xạ gây tổn thương theo cơ chế trực tiếp (bẻ gãy cấu trúc xoắn kép DNA) và gián tiếp (quang phân ly phân tử nước chiếm 75% khối lượng tế bào thành các gốc tự do H*, OH* và chất oxy hóa mạnh H2O2 phá hủy màng tế bào).

Bên cạnh đó, nghiên cứu vận hành dựa trên 4 khái niệm kỹ thuật trọng tâm:

• Bức xạ tức thời: Bức xạ gamma và neutron chỉ sinh ra trong thời gian vận hành dòng chùm tia gia tốc.
• Bức xạ thứ cấp: Sự kích hoạt phóng xạ của các vật liệu xung quanh đường chùm như lá màng mỏng Havar cửa sổ buồng bia.
• Liều hiệu dụng: Đại lượng đo bằng đơn vị Sievert (Sv) đánh giá tổng tác động sinh học lên toàn cơ thể.
• Nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt: Sự xuất hiện của các chất phát tia beta, gamma hoặc alpha không cố định vượt ngưỡng cho phép trên bề mặt thiết bị.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 6 ca sản xuất thực tế liên tiếp, khảo sát trên 6 vị trí trọng điểm gồm: cửa buồng cyclotron, cửa buồng bia (khoảng cách 0,5m và 4m), cửa phòng hotcell, trung tâm phòng hotcell, phòng Lab phân tích phổ gamma và phòng Lab sắc ký. Phương pháp chọn mẫu là đo đạc lặp lại 3 lần tại mỗi tọa độ không gian theo 4 mốc thời gian: trước khi chạy máy (phông tự nhiên 0,11 µSv/h), trong quá trình bắn chùm tia, thời điểm chuyển dung dịch 18F (khoảng 2 phút) và sau khi kết thúc sản xuất 60 phút.

Việc lựa chọn các phương pháp đo đạc chuyên dụng được lý giải nhằm đảm bảo độ nhạy và dải đo tương thích với từng loại bức xạ:

• Đo suất liều gamma bằng máy phổ kế đa năng AT6102A tích hợp đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) (dải đo 0,01 đến 300 µSv/h) và ống đếm Geiger-Muller (dải đo 10 µSv/h đến 100 mSv/h).
• Đo suất liều neutron bằng máy Thermo FH 40 GL-10 với đầu dò tỷ lệ chứa khí He-3 bọc lớp làm chậm polyetylen và vỏ cao su tẩm bor (dải đo 1 nSv/h đến 100 mSv/h, năng lượng từ 25 meV đến 5 GeV).
• Đo nhiễm bẩn bề mặt trực tiếp ở cự ly 0,1 cm bằng máy Radiagem 2000 kết hợp đầu dò nhấp nháy SAB-100 diện tích cửa sổ 102 cm2.
• Xác định hoạt độ phóng xạ kích hoạt trên lá Havar bằng hệ phổ kế gamma bán dẫn siêu tinh khiết BEGe-Canberra (diện tích 5000 mm2, chiều dày 31 mm) tích hợp bộ phân tích số DSA-1000 16000 kênh và phần mềm Genie 2000.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích số liệu thực nghiệm đã ghi nhận 4 phát hiện quan trọng:

Thứ nhất, có sự gia tăng đột biến của bức xạ tức thời tại cửa buồng bia khi chùm proton bắn phá. Suất liều gamma tại vị trí cách cửa 0,5m tăng từ mức phông 0,11 µSv/h lên 1,07 ± 0,20 µSv/h (tăng gần 10 lần), trong khi tại khoảng cách 4m đạt 1,01 ± 0,22 µSv/h. Đáng chú ý, bức xạ neutron chỉ xuất hiện duy nhất tại cửa buồng bia với suất liều sát mặt đất đạt 3,32 ± 0,20 µSv/h và giảm xuống còn 1,37 ± 0,08 µSv/h ở độ cao 1m (giảm 58,7% theo độ cao).

Thứ hai, tại phòng hotcell tổng hợp, suất liều gamma nền duy trì ổn định ở mức 0,16 đến 0,18 µSv/h nhưng tăng vọt lên 0,43 ± 0,13 µSv/h trong 2 phút chuyển 18F từ buồng bia về hộp nóng, sau đó nhanh chóng hạ về trạng thái an toàn nhờ hệ thống che chắn chì dày 75 mm của hotcell.

Thứ ba, các công đoạn thao tác thủ công sau sản xuất tạo ra liều chiếu cục bộ rất cao. Suất liều gamma tại khoảng cách 0,2m sau bình phong chì phòng Lab lấy mẫu kiểm nghiệm đạt 33,33 ± 2,34 µSv/h. Khi vận chuyển container chứa dược chất liều tổng, suất liều cách vỏ hộp 0,2m lên tới 168,50 ± 5,99 µSv/h, nhưng khi đo cách xe đẩy chuyên dụng 0,5m thì giảm mạnh 97,95% xuống còn 3,45 ± 0,67 µSv/h. Đối với container liều đơn, suất liều tương ứng ở 0,2m là 6,85 ± 0,67 µSv/h và giảm về 0,26 ± 0,05 µSv/h ở cự ly 0,5m.

Thứ tư, độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt xung quanh chân hệ hotcell đều ghi nhận dưới ngưỡng 0,4 Bq/cm2, hoàn toàn tuân thủ quy chuẩn an toàn.

Thảo luận kết quả

Hiện tượng rò rỉ neutron sát mặt đất tại cửa buồng bia (3,32 µSv/h so với 1,37 µSv/h ở độ cao 1m) được xác định là do sự tồn tại của khe hở cơ học tại rãnh ray trượt cửa buồng bia, cho phép dòng neutron tán xạ lọt ra ngoài hành lang. Tuy nhiên, khu vực này được quy định tuyệt đối không có người làm việc trong thời gian bắn tia, do đó không gây rủi ro chiếu xạ trực tiếp.

So chiếu với Thông tư số 19/2012/TT-BKHCN (quy định giới hạn liều hiệu dụng cho nhân viên bức xạ là 20 mSv/năm, tương đương khoảng 10 µSv/h cho 2000 giờ làm việc), hầu hết các vị trí tại trung tâm đều duy trì ở mức an toàn dưới 0,5 µSv/h. Ngoại lệ duy nhất là các thao tác tiếp cận container liều tổng (168,50 µSv/h ở 0,2m) và lấy mẫu kiểm nghiệm (33,33 µSv/h). Dữ liệu này cho thấy việc che chắn cố định của tòa nhà đạt hiệu suất cao, nhưng nguy cơ chiếu xạ nghề nghiệp lại tập trung vào các khâu vận chuyển và kiểm chuẩn hóa học.

Để trực quan hóa các kết quả này trong báo cáo an toàn, dữ liệu thực nghiệm được biểu diễn tối ưu qua hai hình thức: biểu đồ cột so sánh tương quan suất liều gamma và neutron giữa các giai đoạn vận hành máy, cùng sơ đồ nhiệt không gian thể hiện gradient suy giảm bức xạ từ bề mặt container liều tổng ra bán kính 0,5m và 1m xung quanh xe đẩy.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực tế, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quy trình quản trị an toàn bức xạ:

Một là, cải tiến và bổ sung lớp chắn bức xạ cơ học tại rãnh ray cửa buồng bia. Ban Kỹ thuật trung tâm cần chủ trì lắp đặt bổ sung dải cao su pha bor nồng độ cao và gờ thép chì dày 10 mm che kín khe hở đường ray. Mục tiêu giảm suất liều neutron rò rỉ sát sàn từ 3,32 µSv/h xuống dưới 0,8 µSv/h (giảm trên 75%), hoàn thành trong thời gian 3 tháng tới.

Hai là, tối ưu hóa quy trình bao gói và vận chuyển container dược chất phóng xạ liều tổng. Bộ phận Vận hành cần nâng cấp bề dày vỏ chì bảo vệ của xe đẩy chuyên dụng từ 30 mm lên 50 mm, đồng thời trang bị tay kéo dài 1,2m nhằm gia tăng khoảng cách an toàn. Giải pháp này giúp hạ suất liều tại vị trí nhân viên vận hành từ 3,45 µSv/h xuống dưới 1,0 µSv/h trong vòng 6 tháng triển khai.

Ba là, nâng cấp trang thiết bị phòng Lab kiểm nghiệm và lấy mẫu phân tích phổ gamma. Đơn vị cần lắp đặt hệ thống kẹp gắp bán tự động từ xa và gia cố thêm tấm kính chì dày 50 mm phía trên bàn lấy mẫu, đặt mục tiêu giảm suất liều cục bộ tại vị trí thao tác từ 33,33 µSv/h xuống dưới 5,0 µSv/h trong thời hạn 2 tháng.

Bốn là, chuẩn hóa quy trình quản lý chất thải kích hoạt đối với màng lá Havar buồng bia. Cán bộ an toàn bức xạ phải thiết lập sổ theo dõi hoạt độ phóng xạ từng màng mỏng sau khi tháo dỡ, lưu giữ biệt lập trong kho chất thải phóng xạ tối thiểu từ 6 đến 12 tháng để phân rã tự nhiên trước khi đo đạc đánh giá theo tiêu chuẩn miễn trừ QCVN 5:2010/BKHCN.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và số liệu thực nghiệm trong luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng:

Thứ nhất, kỹ sư vận hành máy gia tốc Cyclotron và cán bộ an toàn bức xạ tại các bệnh viện có trung tâm y học hạt nhân. Tài liệu cung cấp bản đồ phân bố liều thực tế để xây dựng phương án che chắn và thiết lập quy trình kiểm soát liều hiệu dụng cho nhân viên.

Thứ hai, bác sĩ y học hạt nhân, dược sĩ phóng xạ và kỹ thuật viên PET/CT. Luận văn giúp nắm vững các điểm nghẽn bức xạ trong quá trình chiết rót, kiểm nghiệm và vận chuyển 18F-FDG nhằm chủ động tuân thủ nguyên tắc ALARA (giữ liều chiếu ở mức thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý).

Thứ ba, cơ quan quản lý nhà nước như Cục An toàn bức xạ và Hạt nhân, Thanh tra Sở Khoa học và Công nghệ. Công trình là tài liệu tham khảo giá trị trong việc thẩm định thiết kế che chắn, cấp phép vận hành máy gia tốc 30 MeV và giám sát nguồn thải phóng xạ.

Thứ tư, giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Vật lý hạt nhân, Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý y khoa. Luận văn là hình mẫu thực tế về phương pháp đo phổ gamma phân giải cao BEGe kết hợp kỹ thuật phân tích tín hiệu số DSA-1000.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao bức xạ neutron lại xuất hiện cục bộ tại cửa buồng bia mà không thấy ở cửa buồng cyclotron?

Bức xạ neutron là bức xạ tức thời sinh ra trực tiếp từ các phản ứng hạt nhân 18O(p,n)18F khi chùm proton 18 MeV bắn phá vào bia lỏng H218O. Tại buồng gia tốc cyclotron, chùm ion chuyển động trong môi trường chân không cao từ 10^-8 đến 10^-10 bar nên không phát sinh phản ứng tạo neutron. Dòng neutron ghi nhận 3,32 µSv/h tại cửa buồng bia là do tán xạ lọt qua khe hở cơ học của ray trượt cửa.

Công đoạn nào trong chu trình sản xuất 18F-FDG gây liều bức xạ cao nhất cho nhân viên?

Công đoạn vận chuyển container chứa liều tổng và thao tác lấy mẫu kiểm nghiệm tại phòng Lab phổ gamma là hai khâu tiềm ẩn nguy cơ cao nhất. Suất liều đo được sát bề mặt container liều tổng ở khoảng cách 0,2m lên đến 168,50 ± 5,99 µSv/h và tại khu vực lấy mẫu kiểm nghiệm đạt 33,33 ± 2,34 µSv/h, cao gấp hàng trăm lần so với mức phông môi trường.

Suất liều bức xạ tại Trung tâm Máy gia tốc Bệnh viện 108 có đáp ứng quy chuẩn an toàn của Việt Nam không?

Toàn bộ các khu vực làm việc thường xuyên đều tuân thủ nghiêm ngặt Thông tư 19/2012/TT-BKHCN và Thông tư 23/2012/TT-BKHCN. Suất liều tại hành lang và trung tâm phòng hotcell trong điều kiện bình thường chỉ dao động từ 0,10 đến 0,18 µSv/h (tương đương phông tự nhiên 0,11 µSv/h), đảm bảo tổng liều tích lũy của nhân viên thấp hơn nhiều so với giới hạn 20 mSv/năm.

Vì sao lá màng mỏng Havar của cửa sổ buồng bia phải được quản lý như chất thải phóng xạ nguy hại?

Lá màng mỏng Havar chịu sự bắn phá trực tiếp của chùm proton năng lượng 18 MeV và neutron thứ cấp liên tục qua các chu kỳ sản xuất, dẫn đến hiện tượng kích hoạt hạt nhân các thành phần kim loại như Co, Ni, Cr. Các đồng vị phóng xạ thứ cấp này phát tia gamma và beta với chu kỳ bán rã dài, do đó cần lưu kho quản lý theo đúng quy chuẩn QCVN 5:2010/BKHCN trước khi thải loại.

Cần áp dụng biện pháp gì để giảm liều chiếu khi vận chuyển container chứa 18F-FDG?

Nhân viên cần áp dụng nghiêm ngặt nguyên tắc thời gian và khoảng cách bằng cách sử dụng xe kéo tay chuyên dụng có cần kéo dài từ 0,5m trở lên. Thực nghiệm chứng minh khi tăng cự ly từ 0,2m lên 0,5m, suất liều gamma từ container liều tổng giảm mạnh từ 168,50 µSv/h xuống còn 3,45 µSv/h (giảm hơn 97%), giúp triệt tiêu nguy cơ quá liều cục bộ.

Kết luận

Công trình nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu đánh giá an toàn bức xạ trong chu trình sản xuất dược chất phóng xạ 18F-FDG với 5 kết luận cốt lõi:

• Hệ thống che chắn cố định của máy gia tốc Cyclone 30 hoạt động hiệu quả, duy trì suất liều gamma nền tại các phòng chức năng ở mức an toàn từ 0,10 đến 0,18 µSv/h.
• Phát hiện hiện tượng rò rỉ neutron đặc thù sát sàn tại cửa buồng bia (3,32 ± 0,20 µSv/h) do khe hở cơ cấu ray trượt.
• Xác định chính xác hai điểm nghẽn bức xạ cục bộ gồm khâu vận chuyển container liều tổng (168,50 µSv/h ở 0,2m) và lấy mẫu kiểm nghiệm (33,33 µSv/h).
• Chứng minh độ nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt phòng hotcell hoàn toàn nằm dưới giới hạn tiêu chuẩn 4 Bq/cm2.
• Xây dựng thành công phương pháp đo hoạt độ phóng xạ kích hoạt trên lá Havar bằng hệ phổ kế gamma bán dẫn BEGe Canberra dải rộng.

Lộ trình tiếp theo bao gồm việc hoàn thiện che chắn rãnh ray cửa buồng bia trong 3 tháng và nâng cấp hệ thống xe đẩy vận chuyển trong 6 tháng tới. Các cơ sở vận hành máy gia tốc y tế cần áp dụng ngay các giải pháp thực nghiệm này để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho nhân viên và môi trường xung quanh.

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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 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.