Tính Toán và Thiết Kế Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Công Nghiệp Cobalt-60

• Tác giả: Phan Phước Thắng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Trường Thịnh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Công Nghiệp Cobalt-60
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục đích nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.6. Giới hạn nghiên cứu
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 1.8. Kết cấu của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Bức xạ và bức xạ ion hóa
• 2.2. Ứng dụng bức xạ ion hóa trong chiếu xạ khử trùng – thanh trùng
• 2.2.1. Chiếu xạ khử trùng dụng cụ y tế
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Cobalt 60

Thiết bị chiếu xạ gamma đã được ứng dụng tại Việt Nam từ năm 1991, ban đầu chủ yếu cho mục đích bảo quản thực phẩm. Hiện nay, có 7 thiết bị chiếu xạ gamma đang hoạt động, chủ yếu dùng để khử trùng dụng cụ y tế và thực phẩm. Tuy nhiên, các thiết bị này đều nhập khẩu, dẫn đến chi phí cao. Nhu cầu khử trùng và thanh trùng ngày càng tăng, đòi hỏi Việt Nam cần chủ động hơn trong công nghệ này. Đề tài Thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ công nghiệp nguồn Cobalt-60 dạng quang treo hướng đến mục tiêu từng bước khẳng định khả năng tự thiết kế và chế tạo thiết bị chiếu xạ gamma, giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp chiếu xạ Việt Nam.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống đảo hàng Cobalt 60

Hệ thống đảo hàng đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo liều lượng chiếu xạ đồng đều cho sản phẩm. Việc thiết kế hệ thống này hiệu quả sẽ giúp tối ưu hóa thời gian chiếu xạ, giảm chi phí vận hành và nâng cao năng suất. Một hệ thống đảo hàng tốt cũng góp phần đảm bảo an toàn bức xạ cho người vận hành và môi trường xung quanh. Việc nghiên cứu và phát triển hệ thống đảo hàng trong nước là bước đi quan trọng để làm chủ công nghệ máy chiếu xạ Cobalt-60.

1.2. Ứng dụng của máy chiếu xạ Cobalt 60 trong công nghiệp

Máy chiếu xạ Cobalt-60 có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp, bao gồm khử trùng dụng cụ y tế, thanh trùng thực phẩm, xử lý chất thải và cải thiện tính chất vật liệu. Việc ứng dụng công nghệ này giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Theo Quyết định số 127/QĐ-TTg, Việt Nam sẽ có 30 cơ sở chiếu xạ công nghiệp vào năm 2020, cho thấy tiềm năng phát triển lớn của ngành này.

II. Thách Thức Trong Thiết Kế Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Cobalt 60

Thiết kế hệ đảo hàng cho máy chiếu xạ Cobalt-60 đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật. Cần đảm bảo an toàn bức xạ tuyệt đối, đồng thời tối ưu hóa hiệu quả chiếu xạ và giảm thiểu chi phí. Việc lựa chọn vật liệu, thiết kế cơ cấu chuyển động và hệ thống điều khiển đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng và kinh nghiệm chuyên môn. Ngoài ra, cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế và quy định của Việt Nam về an toàn bức xạ Cobalt-60. Việc nội địa hóa công nghệ này cũng gặp nhiều khó khăn do thiếu hụt nguồn nhân lực và cơ sở vật chất.

2.1. Yêu cầu về an toàn bức xạ trong thiết kế

An toàn bức xạ là yếu tố quan trọng hàng đầu trong thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ Cobalt-60. Hệ thống phải được thiết kế sao cho ngăn chặn hoàn toàn sự phát tán của bức xạ ra môi trường bên ngoài. Các biện pháp an toàn bao gồm sử dụng vật liệu che chắn bức xạ hiệu quả, thiết kế hệ thống khóa liên động và trang bị thiết bị giám sát bức xạ. Người vận hành cần được đào tạo bài bản về quy trình chiếu xạ Cobalt-60 và các biện pháp phòng ngừa.

2.2. Tối ưu hóa hiệu quả chiếu xạ và đồng đều liều lượng

Một thách thức khác là tối ưu hóa hiệu quả chiếu xạ và đảm bảo liều lượng chiếu xạ đồng đều cho tất cả các sản phẩm. Điều này đòi hỏi phải tính toán chính xác sự phân bố bức xạ trong buồng chiếu xạ và thiết kế hệ thống đảo hàng sao cho sản phẩm được tiếp xúc với bức xạ một cách tối ưu. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả chiếu xạ bao gồm kích thước và hình dạng của sản phẩm, mật độ vật chất và vị trí đặt nguồn phóng xạ.

2.3. Chi phí đầu tư và vận hành hệ thống chiếu xạ Cobalt 60

Chi phí đầu tư và vận hành là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi thiết kế hệ thống chiếu xạ Cobalt-60. Chi phí bao gồm chi phí mua nguồn phóng xạ, chi phí xây dựng buồng chiếu xạ, chi phí thiết kế và chế tạo hệ thống đảo hàng, và chi phí bảo trì và vận hành. Việc lựa chọn công nghệ và vật liệu phù hợp có thể giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và vận hành, đồng thời đảm bảo hiệu quả và an toàn.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Cobalt 60

Có nhiều phương pháp thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ Cobalt-60, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Các phương pháp phổ biến bao gồm sử dụng xy lanh khí nén, băng tải, con lăn hoặc hệ thống quang treo. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, kích thước và hình dạng của sản phẩm, và ngân sách đầu tư. Cần phân tích kỹ lưỡng các yếu tố này để đưa ra quyết định tối ưu.

3.1. Thiết kế hệ đảo hàng bằng xy lanh khí nén

Sử dụng xy lanh khí nén là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để thiết kế hệ đảo hàng. Phương pháp này có ưu điểm là chi phí thấp, dễ dàng điều khiển và bảo trì. Tuy nhiên, nó có thể không phù hợp cho các sản phẩm có kích thước lớn hoặc yêu cầu độ chính xác cao. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng xy lanh khí nén để đẩy và di chuyển các thùng hàng chứa sản phẩm qua vùng chiếu xạ.

3.2. Thiết kế hệ đảo hàng bằng băng tải

Sử dụng băng tải là một phương pháp phổ biến để thiết kế hệ đảo hàng cho các ứng dụng công nghiệp. Phương pháp này có ưu điểm là có thể xử lý được số lượng lớn sản phẩm và dễ dàng tích hợp vào dây chuyền sản xuất tự động. Tuy nhiên, nó có thể tốn kém hơn so với các phương pháp khác và đòi hỏi không gian lắp đặt lớn hơn. Băng tải di chuyển các thùng hàng qua vùng chiếu xạ với tốc độ được kiểm soát.

3.3. Thiết kế hệ đảo hàng dạng quang treo

Hệ đảo hàng dạng quang treo là một giải pháp tiên tiến, trong đó các thùng hàng được treo và di chuyển qua vùng chiếu xạ. Ưu điểm của phương pháp này là tiết kiệm không gian, giảm thiểu ma sát và có thể đạt được độ chính xác cao. Tuy nhiên, nó đòi hỏi thiết kế phức tạp và chi phí đầu tư cao hơn. Đề tài này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển hệ đảo hàng máy chiếu xạ Cobalt-60 dạng quang treo.

IV. Tính Toán và Lựa Chọn Kích Thước Thùng Hàng Tối Ưu Cobalt 60

Việc lựa chọn kích thước thùng hàng tối ưu là một bước quan trọng trong thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ Cobalt-60. Kích thước thùng hàng ảnh hưởng đến hiệu quả chiếu xạ, độ đồng đều liều lượng và năng suất của hệ thống. Cần tính toán và so sánh các phương án kích thước khác nhau để tìm ra phương án tối ưu nhất. Các yếu tố cần xem xét bao gồm kích thước và hình dạng của sản phẩm, mật độ vật chất và vị trí đặt nguồn phóng xạ. Luận văn này xem xét các kích thước thùng hàng 450x700x1500 mm, 500x700x1500 mm và 550x700x1500 mm.

4.1. Sử dụng phần mềm MCNP4C2 để mô phỏng và tính toán liều lượng

Phần mềm MCNP4C2 là một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng và tính toán sự phân bố bức xạ trong buồng chiếu xạ Cobalt-60. Phần mềm này cho phép mô phỏng các hình dạng và vật liệu khác nhau, và tính toán liều lượng hấp thụ tại các vị trí khác nhau trong thùng hàng. Kết quả mô phỏng giúp đánh giá hiệu quả của các phương án thiết kế và lựa chọn kích thước thùng hàng tối ưu. Các thông số như tỉ trọng vật liệu, hoạt độ nguồn phóng xạ được đưa vào để mô phỏng.

4.2. So sánh hiệu quả chiếu xạ với các kích thước thùng hàng khác nhau

Luận văn so sánh hiệu quả chiếu xạ với các kích thước thùng hàng khác nhau (450x700x1500 mm, 500x700x1500 mm và 550x700x1500 mm) và các tỉ trọng vật liệu khác nhau (từ 0,1 g/cm3 đến 0,6 g/cm3). Kết quả so sánh cho thấy kích thước thùng hàng nào mang lại hiệu quả chiếu xạ tốt nhất, độ đồng đều liều lượng cao nhất và năng suất cao nhất. Các bảng số liệu và biểu đồ được sử dụng để trình bày kết quả so sánh một cách trực quan.

V. Thiết Kế Cơ Khí Hệ Đảo Hàng Máy Chiếu Xạ Cobalt 60

Thiết kế cơ khí hệ đảo hàng máy chiếu xạ Cobalt-60 đòi hỏi sự chính xác và độ tin cậy cao. Hệ thống phải chịu được tải trọng lớn, hoạt động ổn định trong môi trường bức xạ và đảm bảo an toàn cho người vận hành. Việc lựa chọn vật liệu, thiết kế kết cấu và hệ thống điều khiển cần được thực hiện một cách cẩn thận. Các chi tiết quan trọng như thanh dẫn hướng, khung nâng hạ và xy lanh khí nén cần được kiểm nghiệm bền để đảm bảo tuổi thọ và độ an toàn.

5.1. Tính toán lực và lựa chọn xy lanh khí nén phù hợp

Việc tính toán lực cần thiết để nâng hạ và di chuyển các thùng hàng là rất quan trọng để lựa chọn xy lanh khí nén phù hợp. Cần tính toán lực ma sát, lực quán tính và lực trọng trường để đảm bảo xy lanh khí nén có đủ khả năng thực hiện các thao tác. Các thông số như đường kính xy lanh, áp suất khí nén và hành trình xy lanh cần được lựa chọn một cách tối ưu.

5.2. Kiểm nghiệm bền các chi tiết quan trọng của hệ thống

Các chi tiết quan trọng của hệ đảo hàng, như thanh dẫn hướng và khung nâng hạ, cần được kiểm nghiệm bền để đảm bảo khả năng chịu tải và độ an toàn. Việc kiểm nghiệm bền có thể được thực hiện bằng phần mềm mô phỏng hoặc bằng thử nghiệm thực tế. Kết quả kiểm nghiệm bền giúp xác định các điểm yếu trong thiết kế và đưa ra các biện pháp cải thiện.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Hệ Thống Chiếu Xạ Cobalt 60

Luận văn đã trình bày quá trình tính toán, thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ công nghiệp nguồn Cobalt-60 dạng quang treo. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc thiết kế và chế tạo hệ thống này trong nước là hoàn toàn khả thi. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để nâng cao hiệu quả, độ an toàn và giảm chi phí. Việc hợp tác với các chuyên gia và tổ chức quốc tế là rất quan trọng để tiếp thu công nghệ tiên tiến và nâng cao năng lực.

6.1. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế hệ đảo hàng, sử dụng vật liệu mới, phát triển hệ thống điều khiển thông minh và tích hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things. Ngoài ra, cần nghiên cứu về xử lý chất thải phóng xạ Cobalt-60 và đảm bảo an toàn cho môi trường.

6.2. Khuyến nghị về chính sách và đầu tư cho ngành chiếu xạ

Để thúc đẩy sự phát triển của ngành chiếu xạ Việt Nam, cần có chính sách hỗ trợ và đầu tư từ nhà nước. Chính sách cần khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ chiếu xạ, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao và tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp tác quốc tế. Việc xây dựng các tiêu chuẩn và quy định rõ ràng về an toàn bức xạ cũng là rất quan trọng.

Tổng quan nghiên cứu

Thiết bị chiếu xạ gamma đã được ứng dụng tại Việt Nam từ năm 1991, ban đầu nhằm mục đích bảo quản thực phẩm. Đến nay, cả nước đã có 7 thiết bị chiếu xạ công nghiệp nguồn Cobalt-60 (TBCX) được nhập khẩu từ nước ngoài, phục vụ cho việc khử trùng dụng cụ y tế và thanh trùng thực phẩm. Nhu cầu xã hội về chiếu xạ khử trùng và bảo quản thực phẩm ngày càng tăng, đặc biệt khi kim ngạch xuất khẩu rau quả năm 2014 đạt gần 1,5 tỷ USD, tăng gần 40% so với năm 2013. Để đáp ứng nhu cầu này và giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nhập khẩu, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ đảo hàng máy chiếu xạ công nghiệp nguồn Cobalt – 60 dạng quang treo” được thực hiện với mục tiêu thiết kế hệ đảo hàng MCX phù hợp cho chiếu xạ khử trùng dụng cụ y tế và thanh trùng thực phẩm.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc tính toán kích thước thùng hàng tối ưu, thiết kế cơ khí thùng hàng và hệ đảo hàng dạng quang treo, đồng thời kiểm nghiệm bền các chi tiết quan trọng. Nghiên cứu sử dụng phần mềm MCNP4C2 để mô phỏng liều hấp thụ trong thùng hàng với các kích thước và tỉ trọng khác nhau, từ đó lựa chọn phương án thiết kế hiệu quả nhất. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, góp phần thúc đẩy nội địa hóa thiết bị chiếu xạ gamma tại Việt Nam, nâng cao năng lực công nghệ và giảm chi phí đầu tư.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về bức xạ ion hóa, đặc biệt là bức xạ gamma phát ra từ nguồn phóng xạ Cobalt-60. Bức xạ gamma có năng lượng cao, đủ để phá vỡ liên kết phân tử và ion hóa nguyên tử, được ứng dụng rộng rãi trong chiếu xạ khử trùng và bảo quản thực phẩm. Các khái niệm chính bao gồm:

• Nguồn phóng xạ Cobalt-60: Có chu kỳ bán rã 5,27 năm, năng lượng gamma trung bình 1,25 MeV, được sử dụng phổ biến trong thiết bị chiếu xạ công nghiệp.
• Sự suy giảm bức xạ gamma: Mô tả bằng hệ số suy giảm tuyến tính μ, khác nhau đối với chùm gamma hẹp và rộng, ảnh hưởng đến phân bố liều trong sản phẩm.
• Phân bố liều theo chiều sâu: Đường cong liều-độ sâu thể hiện sự giảm liều hấp thụ khi bức xạ xuyên qua vật liệu, ảnh hưởng đến đồng đều liều trong thùng hàng.
• Hệ số tích lũy năng lượng và liều lượng: Được sử dụng để mô phỏng và tính toán liều hấp thụ trong các cấu hình nguồn và sản phẩm khác nhau.

Ngoài ra, nghiên cứu tham khảo các mô hình thiết kế hệ đảo hàng của các thiết bị chiếu xạ công nghiệp trên thế giới như SVST-Co60/B (Hungary) và RPP/150 (Nga), đồng thời áp dụng phần mềm mô phỏng MCNP4C2 để tính toán liều hấp thụ và Autodesk Inventor cùng Ansys Workbench để thiết kế và kiểm nghiệm cơ khí.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích lý thuyết kết hợp mô phỏng số và thiết kế cơ khí thực nghiệm. Cụ thể:

• Nguồn dữ liệu: Thu thập tài liệu trong và ngoài nước về thiết bị chiếu xạ, bức xạ ion hóa, các phương pháp chiếu xạ và thiết kế hệ đảo hàng.
• Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn kích thước thùng hàng theo 3 phương án (450x700x1500 mm; 500x700x1500 mm; 550x700x1500 mm) với tỉ trọng vật liệu giả (dummy) từ 0,1 đến 0,6 g/cm³ để mô phỏng liều hấp thụ.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm MCNP4C2 để tính toán liều hấp thụ tại 63 điểm trong thùng hàng, đánh giá đồng đều liều và hiệu suất thiết bị. Thiết kế cơ khí thùng hàng và hệ đảo hàng được thực hiện trên Autodesk Inventor, kiểm nghiệm bền bằng Ansys Workbench.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến 2016, bao gồm giai đoạn thu thập tài liệu, mô phỏng tính toán, thiết kế cơ khí và kiểm nghiệm.

Cỡ mẫu nghiên cứu là 52 thùng hàng trong hệ đảo hàng MCX, phân bố trên 8 dãy và 2 tầng bao quanh bản nguồn phóng xạ cobalt-60 với hoạt độ 100 kCi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lựa chọn kích thước thùng hàng tối ưu: Qua mô phỏng với phần mềm MCNP4C2, thùng hàng kích thước 450x700x1500 mm cho hiệu suất thiết bị đạt khoảng 22,85% với tỉ trọng 0,1 g/cm³ và 38,71% với tỉ trọng 0,2 g/cm³. Kích thước này đảm bảo sự đồng đều liều hấp thụ trong thùng hàng và năng suất xử lý phù hợp.

2. Phương án thiết kế hệ đảo hàng: Trong ba phương án đảo hàng (xy lanh khí nén, băng tải, con lăn), phương án sử dụng xy lanh khí nén được lựa chọn do cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, chi phí thấp và độ ổn định cao. Phương án này cũng giảm thiểu hư hỏng do bức xạ ion hóa so với các phương án khác.

3. Thiết kế cơ khí và kiểm nghiệm bền: Các chi tiết quan trọng như thanh dẫn hướng trên và thanh đỡ dưới được kiểm nghiệm bền bằng phần mềm Ansys Workbench, đảm bảo chịu được lực nâng-hạ và lực đẩy thùng hàng trong quá trình vận hành. Kết quả mô phỏng ứng suất và chuyển vị cho thấy các chi tiết đáp ứng yêu cầu kỹ thuật với độ an toàn cao.

4. Nguyên lý hoạt động hệ đảo hàng: Hệ đảo hàng MCX vận hành theo chu trình tuần tự, dịch chuyển thùng hàng theo hàng dọc, hàng ngang và nâng-hạ giữa hai tầng, đảm bảo chiếu xạ đồng đều và hiệu quả. Thời gian chiếu xạ được tính toán phù hợp với hoạt độ nguồn và liều hấp thụ yêu cầu.

Thảo luận kết quả

Kết quả mô phỏng liều hấp thụ và hiệu suất thiết bị cho thấy kích thước thùng hàng 450x700x1500 mm là phù hợp nhất, cân bằng giữa năng suất xử lý và đồng đều liều. So sánh với các thiết bị nhập khẩu như SVST-Co60/B và RPP/150, hệ đảo hàng MCX có thiết kế đơn giản hơn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả chiếu xạ.

Việc lựa chọn phương án đảo hàng bằng xy lanh khí nén giúp giảm chi phí đầu tư và bảo dưỡng, đồng thời tăng tính ổn định trong môi trường bức xạ ion hóa. Kết quả kiểm nghiệm bền cơ khí cho thấy thiết kế đáp ứng các yêu cầu vận hành thực tế, đảm bảo an toàn và độ bền lâu dài.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố liều hấp thụ tại các điểm trong thùng hàng, bảng so sánh hiệu suất thiết bị theo tỉ trọng vật liệu và sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ đảo hàng, giúp minh họa rõ ràng các phát hiện chính.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai sản xuất hệ đảo hàng MCX: Tập trung vào việc chế tạo hệ đảo hàng dạng quang treo với kích thước thùng hàng 450x700x1500 mm, nhằm nâng cao năng suất chiếu xạ và đồng đều liều. Thời gian thực hiện dự kiến trong 12-18 tháng, do Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công Nghệ Bức Xạ chủ trì.

2. Nâng cao chất lượng vật liệu và cơ cấu xy lanh khí nén: Sử dụng vật liệu chịu bức xạ cao và cải tiến xy lanh khí nén để tăng độ bền và giảm hư hỏng trong môi trường chiếu xạ. Thời gian thực hiện 6-12 tháng, phối hợp với các nhà cung cấp thiết bị khí nén.

3. Đào tạo vận hành và bảo dưỡng thiết bị: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu cho kỹ thuật viên về vận hành hệ đảo hàng MCX, bảo dưỡng và xử lý sự cố nhằm đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn. Thời gian đào tạo 3-6 tháng, do Trung tâm đào tạo kỹ thuật thực hiện.

4. Mở rộng ứng dụng chiếu xạ: Khuyến khích áp dụng thiết bị chiếu xạ MCX trong các lĩnh vực khử trùng dụng cụ y tế, thanh trùng thực phẩm và xử lý nông sản xuất khẩu, góp phần nâng cao giá trị sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế. Chủ thể thực hiện là các doanh nghiệp và cơ sở sản xuất, trong vòng 2-3 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và kỹ sư trong lĩnh vực công nghệ bức xạ: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế hệ đảo hàng, hỗ trợ phát triển thiết bị chiếu xạ nội địa.

2. Doanh nghiệp sản xuất thiết bị chiếu xạ và vật liệu y tế: Tham khảo để áp dụng công nghệ thiết kế hệ đảo hàng hiệu quả, giảm chi phí nhập khẩu và nâng cao năng lực sản xuất.

3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng quy hoạch phát triển công nghệ chiếu xạ, thúc đẩy nội địa hóa và đảm bảo an toàn bức xạ.

4. Các đơn vị xuất khẩu nông sản và thực phẩm: Áp dụng công nghệ chiếu xạ để nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng yêu cầu kiểm dịch và mở rộng thị trường xuất khẩu.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ đảo hàng MCX có ưu điểm gì so với thiết bị nhập khẩu?
   Hệ đảo hàng MCX có cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư thấp hơn khoảng 1/3 so với thiết bị nhập khẩu, đồng thời đáp ứng hiệu suất chiếu xạ và độ đồng đều liều tương đương, giúp giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài.

2. Phần mềm MCNP4C2 được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   MCNP4C2 được dùng để mô phỏng phân bố liều hấp thụ trong thùng hàng với các kích thước và tỉ trọng khác nhau, giúp lựa chọn kích thước thùng hàng tối ưu và đánh giá hiệu suất thiết bị.

3. Tại sao chọn phương án đảo hàng bằng xy lanh khí nén?
   Phương án này có ưu điểm vận hành đơn giản, tốc độ truyền động cao, kết cấu dễ chế tạo và bảo dưỡng, đồng thời giảm thiểu hư hỏng do bức xạ ion hóa so với các phương án băng tải hoặc con lăn.

4. Liều chiếu xạ được kiểm soát như thế nào để đảm bảo an toàn?
   Liều chiếu xạ được tính toán và phân bố đồng đều trong thùng hàng thông qua mô phỏng, đồng thời thiết bị có hệ thống khóa liên động và tường bảo vệ bức xạ đảm bảo an toàn cho người vận hành và môi trường.

5. Nghiên cứu có thể áp dụng cho các loại sản phẩm nào?
   Hệ đảo hàng MCX phù hợp cho chiếu xạ khử trùng dụng cụ y tế, thanh trùng thực phẩm, nông sản và các sản phẩm đông lạnh, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và yêu cầu xuất khẩu.

Kết luận

• Đã thiết kế thành công hệ đảo hàng máy chiếu xạ công nghiệp nguồn Cobalt-60 dạng quang treo với kích thước thùng hàng tối ưu 450x700x1500 mm.
• Phương án đảo hàng bằng xy lanh khí nén được lựa chọn do tính đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp.
• Mô phỏng liều hấp thụ bằng MCNP4C2 và kiểm nghiệm bền cơ khí bằng Ansys Workbench đảm bảo thiết kế đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn.
• Nghiên cứu góp phần thúc đẩy nội địa hóa thiết bị chiếu xạ gamma, giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nhập khẩu.
• Đề xuất triển khai sản xuất, nâng cao chất lượng vật liệu, đào tạo vận hành và mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực y tế và thực phẩm trong thời gian tới.

Luận văn mở ra hướng phát triển công nghệ chiếu xạ công nghiệp tại Việt Nam, kêu gọi các đơn vị liên quan phối hợp nghiên cứu và ứng dụng để nâng cao năng lực sản xuất và đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng.