Luận văn thạc sĩ về kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân tại tỉnh Long An

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích vật lý kỹ thuật khảo sát và thiết kế kỹ thuật kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân tỉnh long an, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Ngô Thanh Vũ
• Người hướng dẫn: TS. Lý Anh Tú
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM
• Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
• Đề tài: Khảo Sát Và Thiết Kế Kỹ Thuật Kế Hoạch Ứng Phó Sự Cố Bức Xạ Và Hạt Nhân Tỉnh Long An
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục đích của đề tài
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• Phương pháp nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• Bố cục luận văn
• 1. Chương 1: Cơ sở lý luận về bức xạ, hạt nhân
• 1.1. Các đại lượng đo liều bức xạ
• 1.2. Ảnh hưởng sinh học của bức xạ
• 1.3. Các biện pháp bảo vệ ATBX và biện pháp phòng tránh
• 1.4. Giới hạn liều
• 1.5. Các sự cố bức xạ và biện pháp đề phòng
• 2. Chương 2: Thực trạng ứng dụng và sự cố bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An
• 2.1. Thực trạng ứng dụng bức xạ, hạt nhân ở Việt Nam và tỉnh Long An
• 2.2. Các sự cố bức xạ, hạt nhân xảy ra ở Việt Nam và tỉnh Long An
• 2.3. Thực trạng xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh ở Việt Nam
• 3. Chương 3: Kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh Long An
• 3.1. Giới thiệu chung
• 3.2. Căn cứ pháp lý và kỹ thuật
• 3.3. Cơ cấu tổ chức và trách nhiệm của tổ chức, cá nhân tham gia ƯPSC
• 3.4. Công tác chuẩn bị và sẵn sàng ƯPSC
• 3.5. Hoạt động ƯPSC
• 3.6. Tổ chức thực hiện
• Kết luận và kiến nghị
• Danh mục tài liệu tham khảo
• Phụ lục I: Phân loại nhóm nguồn phóng xạ theo QCVN 06:2010/BKHCN
• Phụ lục II: Phân loại nhóm nguy cơ sự cố bức xạ, hạt nhân
• Phụ lục III: Bảng phân mức báo động
• Phụ lục IV: Các nhóm tình huống sự cố bức xạ, hạt nhân trong ƯPSC
• Phụ lục V: Các mức sự cố bức xạ, hạt nhân trong ƯPSC
• Phụ lục VI: Danh sách cơ quan, tổ chức tham gia và hỗ trợ ƯPSC
• Phụ lục VII: Thiết bị dụng cụ chính cần thiết trong ứng phó ban đầu sự cố bức xạ
• Phụ lục VIII: Mẫu thông báo và tiếp nhận thông tin
• Phụ lục IX: Mẫu xác định mức báo động và mức độ điều động
• Phụ lục X: Mẫu cung cấp thông tin cho công chúng trong ƯPSC
• Phụ lục XI: Hướng dẫn bảo đảm an toàn cho công chúng khi sự cố xảy ra
• Phụ lục XII: Khuyến cáo về khoanh vùng an toàn
• Phụ lục XIII: Tiêu chí kết thúc ứng phó và kế hoạch khôi phục dài hạn
• Phụ lục XIV: Mẫu điều động và bổ nhiệm chỉ huy hiện trường
• Phụ lục XV: Các kịch bản và quy trình ƯPSC
• Kịch bản 1: ƯPSC đối với tình huống cháy tại vùng lân cận vị trí lắp đặt nguồn phóng xạ
• Kịch bản 2: ƯPSC đối với tình huống nổ tại vùng lân cận vị trí lắp đặt nguồn phóng xạ
• Kịch bản 3: ƯPSC đối với tình huống rơi nguồn phóng xạ trong quá trình vận chuyển
• Kịch bản 4: ƯPSC đối với tình huống nguồn phóng xạ bị mất cắp và được tìm thấy ở cơ sở thu mua phế liệu
• Phụ lục XVI: Mẫu nội dung báo cáo sự cố bức xạ
• Phụ lục XVII: Mẫu nhật ký ƯPSC

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung về sự cố bức xạ và hạt nhân

Nghiên cứu này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về sự cố bức xạ và hạt nhân, đặc biệt là trong bối cảnh tỉnh Long An. Việc ứng dụng bức xạ trong các lĩnh vực như y tế, nông nghiệp và công nghiệp có thể mang lại nhiều lợi ích, tuy nhiên cũng tiềm ẩn nguy cơ. Các sự cố nghiêm trọng như Chernobyl và Fukushima đã cho thấy tầm quan trọng của việc xây dựng một kế hoạch ứng phó sự cố hiệu quả. Cần thiết phải có một hệ thống quản lý khủng hoảng rõ ràng để giảm thiểu thiệt hại cho con người và môi trường. "Việc ứng phó kịp thời có thể giảm thiểu tác động tiêu cực từ các sự cố bức xạ".

1.1. Tình hình bức xạ và hạt nhân tại Long An

Tình hình sử dụng bức xạ tại Long An hiện đang phát triển, với nhiều cơ sở sử dụng nguồn phóng xạ. Tuy nhiên, việc quản lý và quản lý khủng hoảng vẫn chưa được chú trọng đúng mức. Các sự cố nhỏ đã xảy ra trong quá trình sử dụng, cho thấy sự cần thiết phải xây dựng một kế hoạch ứng phó sự cố cụ thể. "Sự chuẩn bị là chìa khóa để ứng phó hiệu quả với các sự cố bức xạ".

II. Phân tích thực trạng ứng dụng bức xạ và sự cố hạt nhân

Việc ứng dụng bức xạ tại Long An đã đạt được những thành tựu nhất định, nhưng cũng đã xảy ra nhiều sự cố nhỏ. Đặc biệt, một số sự cố liên quan đến việc mất nguồn phóng xạ đã gây ra lo ngại trong cộng đồng. Các cơ sở cần thực hiện việc đánh giá rủi ro thường xuyên để nhận diện và quản lý các nguy cơ. "Mỗi sự cố đều là một bài học quý giá cho các nhà quản lý".

2.1. Các sự cố đã xảy ra

Một số sự cố đã diễn ra tại các cơ sở sử dụng bức xạ tại Long An, như sự cố mất nguồn phóng xạ và nhiễm bẩn môi trường. Những sự cố này không chỉ ảnh hưởng đến an toàn của người lao động mà còn gây ra lo ngại cho cộng đồng. "Chúng ta cần có một kế hoạch cụ thể để ứng phó với các tình huống khẩn cấp".

III. Xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân

Kế hoạch ứng phó sự cố cần được xây dựng dựa trên các kịch bản cụ thể và các tình huống có thể xảy ra. Cần xác định rõ cơ cấu tổ chức và trách nhiệm của các tổ chức, cá nhân tham gia ứng phó. "Kế hoạch phải bao gồm các biện pháp cụ thể để đảm bảo an toàn cho cộng đồng".

3.1. Cơ cấu tổ chức và trách nhiệm

Cơ cấu tổ chức trong kế hoạch ứng phó sự cố cần được xác định rõ ràng, bao gồm các đơn vị chủ chốt và các bên liên quan. Mỗi cá nhân cần hiểu rõ vai trò và trách nhiệm của mình trong quá trình ứng phó. "Sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên là yếu tố quyết định cho thành công của kế hoạch".

IV. Đánh giá và kiến nghị

Việc đánh giá thực trạng và xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Cần có sự đầu tư vào công tác đào tạo và diễn tập để nâng cao năng lực ứng phó. "Chỉ khi có sự chuẩn bị tốt, chúng ta mới có thể ứng phó hiệu quả với các sự cố bức xạ".

4.1. Kiến nghị

Cần tăng cường công tác tuyên truyền và đào tạo về an toàn bức xạ cho cộng đồng. Đồng thời, các cơ quan chức năng cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn. "Sự hợp tác giữa các bên sẽ tạo ra một môi trường an toàn hơn cho mọi người".

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ hạt nhân đã thúc đẩy việc ứng dụng bức xạ ion hóa rộng rãi trong y tế, công nghiệp và nghiên cứu. Tính đến cuối năm 2014, cả nước có 824 cơ sở bức xạ với hơn 1.700 nguồn phóng xạ đang hoạt động, trong đó tỉnh Long An có 55 cơ sở ứng dụng bức xạ ion hóa phục vụ chẩn đoán y tế, đo mức chất lỏng, kiểm tra độ dày kim loại và soi chiếu hàng hóa. Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng của các nguồn bức xạ cũng kéo theo nguy cơ mất an toàn và an ninh bức xạ. Nhiều sự cố nghiêm trọng từng xảy ra tại Việt Nam như kẹt nguồn tại giàn khoan sâu 3.052 m ở Bà Rịa - Vũng Tàu năm 2012, mất nguồn phóng xạ Ir-192 tại Thành phố Hồ Chí Minh tháng 9 năm 2014 hay phát hiện nguồn phóng xạ vô chủ tại Quảng Bình năm 2012 đã gây hoang mang dư luận và thiệt hại kinh tế.

Luận văn tập trung giải quyết vấn đề thiếu hụt kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân mang tính hệ thống ở cấp địa phương. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể là: điều tra toàn diện hiện trạng các nguồn bức xạ trên địa bàn tỉnh Long An; tính toán, thiết kế kỹ thuật che chắn an toàn; và xây dựng kế hoạch ứng phó sự cố cấp tỉnh với 4 kịch bản chi tiết theo Thông tư 25/2014/TT-BKHCN của Bộ Khoa học và Công nghệ. Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 55 cơ sở bức xạ trên địa bàn tỉnh Long An trong giai đoạn 2014. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc thiết lập quy trình phản ứng nhanh trong 15 đến 30 phút đầu tiên, bảo đảm kiểm soát liều chiếu cho công chúng dưới 1 mSv/năm và nhân viên bức xạ dưới 20 mSv/năm, giảm thiểu trên 90% nguy cơ phơi nhiễm diện rộng khi xảy ra sự cố.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nguyên lý an toàn bức xạ ALARA kết hợp với hệ thống phân liều sinh học của Ủy ban Quốc tế về Bảo vệ Bức xạ (ICRP) và Tiêu chuẩn an toàn cơ bản của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA). Nguyên tắc ALARA xác định rằng mọi mức liều chiếu phải được giữ ở mức thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý thông qua việc kiểm soát 3 thông số kỹ thuật cốt lõi: tối thiểu hóa thời gian tiếp xúc, tối đa hóa khoảng cách theo quy luật nghịch đảo bình phương, và tối ưu hóa bề dày vật liệu che chắn theo định luật suy giảm chùm tia đơn năng $I = I_0 e^{-\mu d}$.

Bên cạnh đó, lý thuyết tương tác bức xạ ion hóa với vật chất giải thích cơ chế phân hủy phân tử nước thành các gốc tự do có hoạt tính hóa học cao trong thời gian khoảng $10^{-9}$ giây, dẫn đến các tổn thương tế bào xôma và tế bào sinh dục. Hệ thống khái niệm chính được sử dụng bao gồm: liều hấp thụ (đơn vị Gray), liều tương đương (đơn vị Sievert) có tính đến hệ số trọng số bức xạ $W_R$ (bằng 1 đối với tia X và gamma, từ 5 đến 20 đối với nơtron và hạt alpha), liều hiệu dụng có xét trọng số mô $W_T$, và phân loại nhóm nguy cơ sự cố theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 06:2010/BKHCN.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu sơ cấp từ phiếu điều tra hiện trạng cấp phép của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Long An và Cục An toàn bức xạ và hạt nhân. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm toàn bộ 55 cơ sở bức xạ trên địa bàn tỉnh Long An. Phương pháp chọn mẫu toàn bộ được áp dụng nhằm bao phủ 100% đối tượng quản lý, loại trừ sai số chọn mẫu trong đánh giá nguy cơ an toàn cấp tỉnh.

Phương pháp phân tích bao gồm: phương pháp thống kê mô tả phân loại nguồn, phương pháp đánh giá rủi ro định lượng và phương pháp giải tích mô hình hóa kỹ thuật che chắn bức xạ. Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp này là nhằm bảo đảm tính tương thích hoàn toàn với khung pháp lý của Luật Năng lượng nguyên tử năm 2008, đồng thời cung cấp các thông số che chắn cơ học chính xác tuyệt đối bằng chì, bê tông và paraphin cho từng loại đồng vị phóng xạ cụ thể như Co-60, Cs-137 và Ir-192. Toàn bộ quá trình khảo sát, thu thập dữ liệu và xử lý tính toán kỹ thuật được thực hiện tập trung từ tháng 9 năm 2014 đến tháng 12 năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, khảo sát thực địa xác định tỉnh Long An có 55 cơ sở ứng dụng bức xạ. Trong đó, lĩnh vực y tế chiếm 67,27% với 37 cơ sở sử dụng thiết bị X-quang chẩn đoán, và lĩnh vực công nghiệp chiếm 32,73% với 18 cơ sở sử dụng các nguồn phóng xạ kín dạng Co-60, Cs-137 để đo mức chất lỏng, đo độ dày thép và soi chiếu kiểm tra container tại khu vực cửa khẩu. So với bức tranh toàn quốc gồm 824 cơ sở và 1.700 nguồn phóng xạ (nơi công nghiệp chiếm 53,52% với 441 cơ sở), cơ cấu sử dụng bức xạ tại Long An có tỷ trọng y tế cao hơn 13,77%.

Thứ hai, nghiên cứu đã phân loại và xác định được 4 tình huống sự cố điển hình có nguy cơ cao nhất tại địa phương: cháy tại vùng lân cận vị trí đặt nguồn, nổ phá hủy vỏ bọc cơ học của nguồn, rơi nguồn phóng xạ trong quá trình vận chuyển liên tỉnh trên các trục quốc lộ, và mất cắp nguồn phóng xạ công nghiệp lọt vào các vựa thu mua phế liệu.

Thứ ba, các tính toán thiết kế kỹ thuật cho thấy hiệu quả che chắn suy giảm bức xạ rõ rệt. Đối với nguồn phóng xạ Co-60 có suất liều ban đầu 5 mSv/h, việc bổ sung tấm chắn chì dày 2,47 cm giúp giảm suất liều xuống còn 0,5 mSv/h (giảm 90% cường độ phơi nhiễm). Đồng thời, khi tăng khoảng cách làm việc từ 1 m lên 2 m, suất liều chiếu giảm đi 4 lần (tương đương mức giảm 75%), đáp ứng tiêu chuẩn an toàn lao động bức xạ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân dẫn đến sự phân bố nguy cơ tại Long An xuất phát từ vị trí cửa ngõ giao thương nối Thành phố Hồ Chí Minh với các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, khiến mật độ vận chuyển nguồn phóng xạ và thiết bị chụp ảnh phóng xạ công nghiệp qua địa bàn gia tăng nhanh. Để phục vụ công tác chỉ đạo trực quan, toàn bộ dữ liệu hiện trạng 55 cơ sở bức xạ được mô hình hóa qua bản đồ phân vùng mật độ không gian GIS, kết hợp cùng biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu mục đích sử dụng và bảng ma trận phân mức báo động 4 cấp độ.

So với các sự cố mất nguồn lịch sử tại Hà Nam năm 2003, Hòa Bình năm 2006 và Thành phố Hồ Chí Minh năm 2014, việc xây dựng trước 4 kịch bản kỹ thuật chi tiết cùng 17 phụ lục quy trình chuẩn giúp lực lượng chức năng tại Long An chuyển đổi hoàn toàn từ thế bị động sang thế chủ động. Kế hoạch này giúp rút ngắn thời gian tiếp cận và thiết lập ranh giới an toàn xuống dưới 30 phút, bảo đảm liều chiếu tích lũy của công chúng xung quanh hiện trường luôn được kiểm soát dưới ngưỡng 1 mSv.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát và tính toán kỹ thuật, 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất triển khai:

1. Thành lập Ban Chỉ huy Ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân cấp tỉnh: Ủy ban nhân dân tỉnh Long An giữ vai trò chủ trì, Sở Khoa học và Công nghệ là cơ quan thường trực, phối hợp Công an tỉnh, Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và Sở Y tế. Thiết lập cơ chế kích hoạt phản ứng khẩn cấp trong vòng 15 đến 30 phút sau khi nhận tin báo sự cố; hoàn thiện cơ cấu tổ chức ngay trong quý I năm 2015.
2. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật che chắn và khoanh vùng an toàn: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Long An ban hành tài liệu hướng dẫn kỹ thuật che chắn bằng chì, thép và vật liệu hấp thụ nơtron cho 100% cơ sở bức xạ công nghiệp trên địa bàn; bắt buộc thiết lập ranh giới an toàn có suất liều ngoài hàng rào cách ly dưới mức 2,5 $\mu\text{Sv/h}$; hoàn thành phê duyệt trong năm 2015.
3. Hiện đại hóa trang thiết bị đo đạc và kiểm soát liều cá nhân: Trang bị đầy đủ máy đo suất liều cầm tay, cổng kiểm xạ di động và bộ dụng cụ gắp nguồn từ xa cho lực lượng cứu hộ; yêu cầu 100% nhân viên bức xạ tại 55 cơ sở đeo liều kế cá nhân với tần suất đọc liều 3 tháng/lần, bảo đảm liều nghề nghiệp không vượt quá 20 mSv/năm; thực hiện thanh tra định kỳ 2 lần/năm.
4. Tổ chức huấn luyện nghiệp vụ và diễn tập thực địa định kỳ: Công an tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tổ chức diễn tập ứng phó thực địa tối thiểu 1 lần/năm theo 4 kịch bản (cháy nổ, rơi vãi nguồn, mất cắp vào vựa phế liệu), nâng cao năng lực phối hợp liên ngành đạt 100% tiêu chí an toàn của Bộ Khoa học và Công nghệ và IAEA.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước (Sở Khoa học và Công nghệ, Ủy ban nhân dân các tỉnh): Khai thác phương pháp điều tra, phân loại nguy cơ và cấu trúc 17 phụ lục nghiệp vụ để xây dựng, thẩm định và phê duyệt kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ cấp tỉnh theo quy định của Thông tư 25/2014/TT-BKHCN, áp dụng đồng bộ cho các địa phương trên toàn quốc.
2. Lực lượng ứng phó khẩn cấp (Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy, Cảnh sát giao thông, Cứu hộ cứu nạn): Nắm vững các bước thao tác an toàn, phương pháp xác định khoảng cách ly an toàn và cách tiếp cận các đám cháy hoặc vụ nổ có chứa chất phóng xạ mà không vượt quá ngưỡng liều khẩn cấp 100 mSv.
3. Cán bộ an toàn bức xạ và Chủ cơ sở ứng dụng bức xạ: Ứng dụng trực tiếp các công thức tính toán bề dày lớp chì che chắn và quy trình xử lý tình huống khẩn cấp tại chỗ để hoàn thiện Kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ cấp cơ sở cho các nhà máy, bệnh viện.
4. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Vật lý kỹ thuật và Năng lượng hạt nhân: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuyên sâu về liều lượng học, hiệu ứng sinh học phóng xạ, kỹ thuật che chắn bức xạ hạt nhân và phương pháp luận xây dựng đề án an toàn bức xạ ứng dụng.

Câu hỏi thường gặp

Giới hạn liều bức xạ an toàn cho nhân viên bức xạ và dân chúng được quy định như thế nào?
Theo khuyến cáo ICRP và quy chuẩn Việt Nam, giới hạn liều hiệu dụng đối với nhân viên bức xạ là 20 mSv/năm (không vượt quá 100 mSv trong 5 năm liên tục). Đối với người dân nói chung, giới hạn liều an toàn là 1 mSv/năm, tương đương một nửa mức phông bức xạ tự nhiên trung bình khoảng 2 mSv/năm.

Ba nguyên tắc kỹ thuật cơ bản nhất để giảm thiểu liều chiếu xạ ngoài là gì?
Ba nguyên tắc cốt lõi gồm: giảm tối đa thời gian làm việc gần nguồn, tăng tối đa khoảng cách đến nguồn phóng xạ theo quy luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, và tăng chiều dày vật liệu che chắn hấp thụ bức xạ như chì, thép, bê tông theo hàm mũ suy giảm.

Quy trình xử lý khẩn cấp khi phát hiện nguồn phóng xạ bị đánh cắp tại cơ sở phế liệu gồm những bước nào?
Lực lượng ứng phó lập tức phong tỏa hiện trường, khoanh vùng cách ly tại vị trí có suất liều dưới 2,5 $\mu\text{Sv/h}$, sử dụng kẹp gắp chuyên dụng từ xa đưa nguồn vào thùng chì dự phòng có chiều dày che chắn đạt chuẩn, sau đó bàn giao cơ quan chức năng lưu kho an toàn.

Tại sao cần phân chia 5 nhóm tình huống sự cố bức xạ trong quản lý nhà nước?
Việc phân loại 5 nhóm tình huống theo Thông tư 25/2014/TT-BKHCN giúp phân định thẩm quyền và quy mô điều động lực lượng: nhóm 1 đến 3 thuộc cấp cơ sở, nhóm 4 vượt quá năng lực cơ sở chuyển giao cấp tỉnh, và nhóm 5 mang tính chất thảm họa chuyển lên cấp quốc gia xử lý.

Thực trạng nguy cơ sự cố bức xạ tại tỉnh Long An tập trung chủ yếu ở lĩnh vực nào?
Tỉnh Long An có 55 cơ sở bức xạ, trong đó nguy cơ cao nhất tập trung tại 18 cơ sở công nghiệp sử dụng nguồn phóng xạ kín để đo mức, đo độ dày kim loại và các hoạt động chụp ảnh phóng xạ công nghiệp NDT lưu động dọc theo các tuyến giao thông trọng điểm.

Kết luận

• Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về liều lượng học bức xạ ion hóa, hiệu ứng sinh học phóng xạ trên tế bào và các tiêu chuẩn giới hạn liều an toàn theo khuyến cáo quốc tế của ICRP và IAEA.
• Điều tra, thống kê chi tiết 55 cơ sở ứng dụng bức xạ trên địa bàn tỉnh Long An, làm rõ thực trạng 37 cơ sở y tế và 18 cơ sở công nghiệp, chỉ ra các nguy cơ mất an toàn tiềm ẩn tại địa phương.
• Thiết kế kỹ thuật thành công các phương án che chắn an toàn bằng chì và vật liệu hấp thụ cho các đồng vị Co-60, Cs-137, chứng minh khả năng giảm 90% suất liều chiếu phơi nhiễm khi áp dụng chiều dày che chắn chuẩn xác.
• Xây dựng hoàn chỉnh Kế hoạch ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân cấp tỉnh Long An với 4 kịch bản nghiệp vụ chi tiết và 17 biểu mẫu phụ lục hỗ trợ chỉ huy, điều động lực lượng tại hiện trường.
• Đóng góp luận cứ khoa học và khung kỹ thuật vững chắc để Ủy ban nhân dân tỉnh Long An trình Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt đề án cấp tỉnh trong giai đoạn 2015-2016.

Công trình luận văn của tác giả Ngô Thanh Vũ là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao, hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý an toàn bức xạ cấp tỉnh. Các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và nhà nghiên cứu quan tâm có thể liên hệ Sở Khoa học và Công nghệ địa phương để tiếp cận toàn văn giải pháp và triển khai ứng dụng thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BỨC XẠ, HẠT NHÂN 1.1 Bức xạ Bức xạ là năng lượng được truyền đi dưới dạng sóng hoặc hạt tốc độ cao. Bức xạ có thể được phân loại như điện từ hoặc hạt với bức xạ điện từ gồm ánh sáng nhìn thấy được, hồng ngoại và tử ngoại, tia X và tia gamma; và bức xạ hạt gồm các electron, positron, proton và nơtrôn [4]. Bức xạ được phân loại là ion hóa hay không ion hóa, tùy thuộc vào khả năng ion hóa vật chất của nó.1: Các loại bức xạ trong phổ điện từ [5] Bức xạ không ion hóa là bức xạ có đủ năng lượng để di chuyển các nguyên tử trong một phân tử hoặc làm các nguyên tử dao động, nhưng không đủ năng lượng để bứt các điện tử ra khỏi nguyên tử. Theo minh họa ở hình 1.1 thì các bức xạ không ion hóa thuộc bên trái tính từ miền dưới của dãy cực tím, ánh sáng nhìn thấy được, dãy hồng ngoại, dãy vi sóng, dãy sóng radio… Bức xạ ion hóa là bức xạ có đủ năng lượng để bứt phá các điện tử ra khỏi nguyên tử để tạo ra các ion.

Theo minh họa ở hình 1.1 thì các bức xạ ion hóa thuộc bên phải tính từ miền trên của dãy cực tím, tia X, tia gamma,… [6] Khi tương tác với môi trường, bức xạ ion hóa làm sinh ra các ion có điện tích không cùng dấu. Bức xạ ion hóa thường được chia thành hai loại là bức xạ ion hóa 21 trực tiếp và bức xạ ion hóa gián tiếp. Trong đó, bức xạ ion hóa trực tiếp là loại bức xạ được tạo thành từ các hạt mang điện có động năng đủ lớn để có thể gây nên hiệu ứng ion hóa khi chúng tương tác với môi trường. Bức xạ ion hóa trực tiếp có thể được tạo thành từ các hạt proton, eclectron, alpha hoặc các mảnh vở của hạt nhân nguyên tử…Bức xạ ion hóa gián tiếp là loại bức xạ gồm những thành phần không có điện tích nhưng khi tương tác với môi trường thì chúng có thể sinh ra bức xạ ion hóa trực tiếp.

Bức xạ ion hóa gián tiếp có thể được tạo thành từ các hạt nơ trôn, các lượng tử gamma, các photon của chùm tia tím, tia cực tím, … Bức xạ hạt nhân là trường hợp riêng của bức xạ ion hóa. Trong tự nhiên có bốn loại nguồn bức xạ hạt nhân gồm các nguồn bức xạ alpha, bêta, gamma và nơ trôn [2]. - Bức xạ Bêta: (β-) bao gồm các electron , (β+) bao gồm các positron nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể xuyên sâu hơn. Bêta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể xuyên qua được lớp ngoài của da.

Nó có thể làm tổn thương lớp da bảo vệ. Trong vụ tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl năm 1986, các tia Bêta mạnh đã làm cháy da những người cứu hoả. Nếu các bức xạ Bêta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong các mô trong đó. - Bức xạ Gamma, tia X là sóng điện từ năng lượng cao.

Nó đi được khoảng cách lớn trong không khí và có độ xuyên mạnh. Khi tia gamma, tia X bắt đầu đi vào vật chất, cường độ của nó cũng bắt đầu giảm. Trong quá trình xuyên vào vật chất, tia gamma, tia X va chạm với các nguyên tử. Các va chạm đó với tế bào của cơ thể sẽ làm tổn hại cho da và các mô ở bên trong.

Các vật liệu đặc như chì, bê tông là tấm chắn lý tưởng đối với tia gamma, tia X. - Bức xạ nơtrôn: được tạo ra trong lò phản ứng của quá trình phát điện hạt nhân, bản thân nó không phải là bức xạ ion hoá, nhưng nếu va chạm với các hạt nhân khác, nó có thể kích hoạt các hạt nhân hoặc gây ra tia gamma hay các hạt điện tích thứ cấp gián tiếp gây ra bức xạ ion hoá. Nơtrôn có sức xuyên mạnh hơn tia gamma và chỉ có thể bị ngăn chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm chắn Paraphin. May mắn thay, bức xạn Nơtrôn không tồn tại lâu ở đâu, trừ lò phản ứng hạt nhân và nhiên liệu hạt nhân.2: Khả năng xâm nhập của các loại bức xạ ion hóa [8] Trong phạm vi đề tài này, cụm từ “bức xạ” được sử dụng nhằm đề cập đến bức xạ ion hóa.2 Sự cố Sự cố là bất kỳ sự kiện nào xảy ra ngoài ý muốn, bao gồm những sai sót do vận hành, những hỏng hóc của thiết bị hoặc những rủi ro mà hậu quả hoặc hậu quả tiềm tàng của chúng là không thể bỏ qua được theo quan điểm bảo vệ an toàn [9].3 Sự cố bức xạ, hạt nhân - Sự cố bức xạ là tình trạng mất ATBX và mất an ninh đối với nguồn phóng xạ.

- Sự cố hạt nhân là tình trạng mất an toàn hạt nhân và mất an ninh đối với vật liệu hạt nhân, thiết bị hạt nhân. Theo Luật Năng lượng nguyên tử thì vật liệu hạt nhân là vật liệu có khả năng phân hạch bao gồm plutoni có hàm lượng đồng vị plutoni 238 không lớn hơn 80%, urani 233, urani đã làm giàu đồng vị urani 235 hoặc đồng vị urani 233, urani có thành phần đồng vị như trong tự nhiên trừ urani dưới dạng quặng hoặc đuôi quặng. Thiết bị hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân, thiết bị làm giàu urani, thiết bị chế tạo nhiên liệu hạt nhân hoặc thiết bị xử lý nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng.4 Nhóm nguy cơ gây ra sự cố Nhóm nguy cơ gây ra sự cố là nhóm các cơ sở, nguồn phóng xạ, thiết bị bức xạ và các hoạt động có khả năng gây ra sự cố với mức độ thiệt hại tương đương nhau.5 ƯPSC ƯPSC là việc áp dụng mọi biện pháp ứng phó nhanh chóng, kịp thời nhằm giảm thiểu hậu quả của sự cố gây ảnh hưởng đến an toàn, sức khỏe của con người, gây thiệt hại về môi trường và tài sản.6 Kế hoạch ƯPSC Kế hoạch ƯPSC là văn bản quy định về các nguyên tắc hoạt động, phân công trách nhiệm, cơ chế điều hành và phối hợp giữa các tổ chức, cá nhân tham gia ƯPSC; đánh giá các nguy cơ; đưa ra các quy trình ứng phó chung; việc chuẩn bị sẵn sàng ƯPSC nhằm giảm thiểu các hậu quả do sự cố gây ra. Theo quy định của Luật Năng lượng nguyên tử thì kế hoạch ƯPSC ở nước ta được chia làm 03 cấp gồm kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở, kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh và kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia.

Từng cấp kế hoạch được áp dụng cho các loại nhóm tình huống sự cố và các nội dung cụ thể như sau: - Đối với kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở thì được áp dụng khi sự cố xảy ra ở các nhóm tình huống 1, 2 và 3 (xem phụ lục IV). Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở bao gồm dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra; phương án huy động nhân lực, phương tiện thực hiện các biện pháp ứng phó ban đầu, tổ chức cấp cứu người bị nạn, hạn chế sự cố lan rộng, hạn chế hậu quả, cô lập khu vực nguy hiểm và kiểm soát an toàn, an ninh; tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hằng năm. - Đối với kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh thì được áp dụng khi sự cố xảy ra ở nhóm tình huống 4 hoặc trong trường hợp sự cố xảy ra ở các nhóm tình huống 1, 2 và 3 nhưng vượt quá khả năng ứng phó của cơ sở. Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp tỉnh bao gồm dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra; phương án huy động nhân lực, phương tiện thực hiện các biện pháp ứng phó ban đầu, tổ chức cấp cứu người bị nạn, hạn chế sự cố lan rộng, hạn chế hậu quả, cô lập khu vực nguy hiểm và kiểm soát an toàn, an ninh; tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hằng năm.

- Đối với kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia được áp dụng khi sự cố xảy ra ở nhóm tình huống 5 hoặc trong trường hợp sự cố xảy ra ở nhóm tình huống 4 nhưng vượt quá khả năng ứng phó của cấp tỉnh. Nội dung kế hoạch ƯPSC cấp quốc gia 24 bao gồm tổ chức bộ máy, dự kiến các tình huống sự cố có thể xảy ra, các phương án ƯPSC, tổ chức diễn tập ƯPSC định kỳ hai năm một lần. Việc xây dựng kế hoạch ƯPSC cấp cơ sở và cấp tỉnh thì được thực hiện theo các quy định của Thông tư số 25/2014/TT-BKHCN ngày 08 tháng 10 năm 2014 của Bộ KH&CN quy định việc chuẩn bị ứng phó và ƯPSC bức xạ và hạt nhân, lập và phê duyệt kế hoạch ƯPSC bức xạ, sự cố hạt nhân. Theo đó, thì đối với các tổ chức, cá nhân tiến hành công việc bức xạ phải xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp cơ sở gửi Sở KH&CN địa phương nơi tổ chức, cá nhân đó đặt trụ sở phê duyệt kế hoạch này (đối với các cơ sở sử dụng thiết bị X-quang chẩn đoán y tế), hoặc gửi Cục ATBXHN – Bộ KH&CN phê duyệt (đối với các cơ sở vận hành thiết bị chiếu xạ; sử dụng thiết bị bức xạ; sản xuất chất phóng xạ; chế biến chất phóng xạ; vận chuyển quá cảnh chất phóng xạ, vật liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân; đóng gói, vận chuyển vật liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân; xuất khẩu, nhập khẩu vật liệu hạt nhân nguồn, vật liệu hạt nhân và thiết bị hạt nhân).

Đối với UBND các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương thì phải xây dựng kế hoạch ƯPSC bức xạ, hạt nhân cấp tỉnh gửi Bộ KH&CN phê duyệt. Các đại lượng đo liều bức xạ [10] 1. Liều hấp thụ Liều hấp thụ là năng lượng bức xạ bị hấp thụ trên đơn vị khối lượng của đối tượng bị chiếu xạ. Trong đó, [J] là năng lượng bức xạ mất đi do sự ion hóa trong đối tượng bị chiếu, [kg] là khối lượng của đối tượng bị chiếu xạ.

Đơn vị của liều hấp thụ là J/kg hoặc erg/g. Đơn vị khác là rad với 1 rad = 100 erg/g. Ngày nay người ta thường dùng đơn vị Gray (Gy=J/kg) với 1Gy = 100 rad. Giá trị liều hấp thụ bức xạ phụ thuộc vào tính chất của bức xạ và môi trường hấp thụ.

Sự hấp thụ năng lượng của môi trường đối với tia bức xạ là do tương tác của bức xạ với electron của nguyên tử vật chất.