Dùng liều kế nhiệt huỳnh quang (TLD) để đánh giá liều bức xạ nghề nghiệp

Sinh viªn Chu ThÞ Xu©n Th¬i

-----------------------------------------------------------------------------------------

Më ®Çu

N¨m 1895 nhµ b¸c häc Roentgen ngêi §øc ph¸t hiÖn ra tia X, lóc nµy bøc x¹

duy nhÊt tån t¹i lµ bøc x¹ tù nhiªn . M·i ®Õn n¨m 1934 c¸c chÊt phãng x¹ nh©n t¹o

®Çu tiªn ®îc t¹o ra . Tõ ®ã nhiÒu chÊt phãng x¹ ®îc sö dông trong nhiÒu ngµnh: y

häc, kinh tÕ , v¨n ho¸ ®Ó phôc vô cho c¸c môc ®Ých nghiªn cøu vµ øng dông …

.Song bªn c¹nh tÝnh u viÖt ®ã cßn cã c¸c t¸c h¹i mµ bøc x¹ ion ho¸ g©y ra ®èi víi

con ngêi ( ngêi tiÕp xóc víi chÊt phãng x¹).

ThiÕt bÞ x¸c ®Þnh liÒu lîng phãng x¹ vµ kiÓm tra liÒu lîng c¸ nh©n ®Ó c¶nh b¸o

cho ngêi lµm viÖc trong trêng bøc x¹ h¹t nh©n lµ hÕt søc cÇn thiÕt vµ kh«ng thÓ

thiÕu ®îc.

Tõ n¨m 1990 Uû ban An Toµn Bøc X¹ Quèc TÕ ( ICRP ) ®· ban hµnh khuyÕn

c¸o liªn quan tíi c¸c qui ®Þnh míi vÒ liÒu giíi h¹n nh»m n©ng cao møc an toµn cho

d©n chóng . Tõ møc 50 mSv/n¨m gi¶m xuèng cßn 20mSv/n¨m lÊy trung b×nh cho 5

n¨m ®èi víi con ngêi .

ViÖt Nam , viÖc kiÓm tra liÒu bøc x¹ c¸ nh©n dùa trªn khuyÕn c¸o cña ICRP vµ

®îc theo luËt an toµn bøc x¹ cña níc ta.

HiÖn nay cã kho¶ng 10 m¸y x¹ trÞ tËp trung ë c¸c bÖnh viÖn lín Hµ Néi , TP Hå

ChÝ Minh , H¶i Phßng , kho¶ng 1000 m¸y X quang cã ë hÇu hÕt c¸c bÖnh viÖn lín …

nhá trong c¶ níc , Ngoµi ra c¸c chÊt phãng x¹ dïng trong nghiªn cøu c«ng nghiÖp

… Ngêi lµm viÖc ë nh÷ng n¬i nµy cÇn ®îc kiÓm tra ®é nhiÔm x¹ b»ng c¸c lo¹i liÒu

kÕ nµo ®ã.

Môc tiªu chÝnh cña viÖc kiÓm tra an toµn c¸ nh©n lµ ®Ó kiÓm so¸t mét gi¸ trÞ vÒ

liÒu hiÖu dông trung b×nh , liÒu lîng ë nh÷ng tæ chøc quan träng bÞ nhiÔm x¹ vµ …

giíi h¹n liÒu chiÕu cho ngßi tiÕp xóc víi bøc x¹ . Ngoµi viÖc kiÓm tra liÒu bøc x¹ c¸

nh©n cßn cung cÊp nh÷ng th«ng tin trong trêng hîp cã sù cè hoÆc tai n¹n liªn quan

tíi nh÷ng vÉn ®Ò an toµn bøc x¹

Líp B2 Khoa VËt lý 1

Sinh viªn Chu ThÞ Xu©n Th¬i

-----------------------------------------------------------------------------------------

B¶n luËn v¨n cã ®Ò tµi :

”Dïng liÒu kÕ nhiÖt huúnh quang (TLD) ®Ó ®¸nh

gi¸ liÒu bøc x¹ nghÒ nghiÖp”

CÊu tróc luËn v¨n bao gåm :

Ch¬ng 1 : tiªu chuÈn an toµn cho bøc x¹ nghÒ nghiÖp

Ch¬ng 2 : ph¬ng ph¸p chuÈn , sö dông liÒu kÕ c¸ nh©n cho

nh©n viªn tiÕp xóc víi nguån bøc x¹ ion ho¸

Ch¬ng 3 : c¸c hiÖu øng sinh ho¸ víi bøc x¹

Ch¬ng 4 : sè liÖu thùc nghiÖm

Ch¬ng 5 : kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ

Líp B2 Khoa VËt lý 2

Sinh viªn Chu ThÞ Xu©n Th¬i

-----------------------------------------------------------------------------------------

CH¦¥NG 1 : Tiªu chuÈn qui ®Þnh vÒ an toµn phãng x¹

ViÖc øng dông bøc x¹ ion ho¸ vµo tÊt c¶ c¸c ngµnh ®Òu ®ßi hái liÒu bøc x¹ ®èi

víi nh÷ng ngêi sö dông vµ khu vùc l©n cËn xung quanh ph¶i ®îc gi÷ thÊp nhÊt cã

thÓ chÊp chËn ®îc. C¬ quan quèc tÕ vÒ an toµn phãng x¹ ICRP (International

commission of radiation protection) ®· khuyÕn c¸o c¸c tiªu chuÈn an toµn phãng x¹

cho toµn th©n vµ cho tõng bé phËn c¬ thÓ. Cho nªn viÖc x¸c ®Þnh, ®¸nh gi¸ kiÓm so¸t

mèi nguy hiÓm cña bøc x¹ ion ho¸ ®Ó lµm gi¶m ®Õn møc thÊp nhÊt cña liÒu bøc x¹

mµ c¬ thÓ con ngêi hÊp thô ®îc.

1.1 §èi tîng.

C¸c ®èi tîng tiÕp xóc víi phãng x¹ ( nh©n viªn chuyªn nghiÖp) ®îc chia lµm hai

nhãm:

Nhãm 1: Gåm nh÷ng nh©n viªn cã nguy c¬ chiÕu x¹ cao. Lµm viÖc trong vËn

hµnh lß phÈn øng, c¬ khÝ lß, s¶n xuÊt ®ång vÞ phãng x¹ cao, vËn hµnh nguån Co-60,

16000 Ci, vËn chuyÓn chÊt phãng x¹...

Nhãm 2: Nh©n viªn lµm trong c¸c phßng vËt lý lß ph¶n øng vËt lý h¹t nh©n, an

toµn phãng x¹, ho¸ bøc x¹, m¸y gia tèc tuyÕn tÝnh dïng nguån Co –60, y häc h¹t

nh©n ,®iÖn tö h¹t nh©n.

1.2 §o kiÓm tra phãng x¹, m«i trêng, nh©n viªn

+ §o kiÓm tra phãng x¹ :

ViÖc kiÓm tra phãng x¹ bao qu¸t ph¶i tiÕn hµnh trong qu¸ tr×nh ch¹y thö thiÕt bÞ

®ßi hái m¸y ®o ph¶i ®îc chuÈn

+ §o m«i trêng:

ViÖc kiÓm tra bøc x¹ dïng Detector ®¸nh gi¸ ®îc liÒu bøc x¹ ngay lËp tøc ë ®iÒu

kiÖn thÝ nghiÖm nhÊt ®Þnh. Møc ®é chiÕu bøc x¹ kh«ng chØ phô thuéc vµo c¸c vÊn ®Ò

che ch¾n ®îc sö dông mµ cßn phô thuéc vµo c¸ch sö dông vµ khèi lîng c«ng

viÖc.Ngoµi ra, ngêi ta cßn dïng ph¬ng ph¸p sö dông liÒu kÕ ph©n tÝch (LiÒu kÕ nhiÖt

huúnh quang TLD).

+ §o liÒu nh©n viªn:

Nh©n viªn lµm viÖc trong khoa x¹ trÞ cÇn ph¶i ®îc kiÓm tra liÖu bøc x¹ c¸ nh©n.

ViÖc so¸t liÒu nh©n viªn cho c¸c c¬ së d÷ liÖu quèc gia hoÆc quèc tÕ lµ b¾t buéc

C¸c liÒu kÕ c¸ nh©n liÒu kÕ phim, liÒu kÕ TLD, nhng c¸c thiÕt bÞ chñ ®éng nh

èng ®Ìn Geiger cã nhá vµ c¸c ®Çu ®o b¸n dÉn . Chóng cho phÐp ®äc kÕt qu¶ lèi ra

mét c¸ch trùc tiÕp ë bÊt cø thêi gian nµo. Ch¼ng h¹n nh ë phßng ®iÒu trÞ ¸p s¸t hoÆc

phßng thÝ nghiÖm bÞ nhiÔm x¹ cao.

1.3 C¸c kü thuËt liÒu lîng.

1.3.1 èng ®Õm Geiger Muler –

èng ®Õm GM sö dông hiÖu øng ion ho¸ c¸c chÊt khÝ khi ®o sè t¬ng t¸c bøc x¹.

Nguyªn lý c¬ b¶n

Líp B2 Khoa VËt lý 3

Sinh viªn Chu ThÞ Xu©n Th¬i

-----------------------------------------------------------------------------------------

M«i trêng ho¹t ®éng cña èng GM lµ chÊt khÝ n»m gi÷a hai ®iÖn cùc, ®iÖn thÕ ë

gi÷a hai ®iÖn cùc hót c¸c ®iÖn tÝch t¹o bëi bøc x¹ ion ho¸ trong thÓ tÝch ho¹t ®éng

gi÷a hai ®iÖn cùc. V× cêng ®é ®iÖn trêng

E=u/d

víi d: kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn cùc tû lÖ thuËn víi sù t¨ng tèc cña c¸c ion,

gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña c¸c ®iÖn thÕ cung cÊp cã thÓ thay ®æi phô thuéc vµo thiÕt kÕ

buång vµ thÓ tÝch.

Khi mét ®iÖn ¸p nhá ®îc cung cÊp . Th× hÇu hÕt c¸c ion ®îc t¸i hîp tríc khÝ

chóng tíi ®îc ®iÖn cùc. Dßng b·o hoµ ®Æt ®îc (100<u<4000) .Khi tÊt c¶ c¸c ion t¹o

ra tíi ®iÖn cùc vµ kho¶ng nµy dïng cho viÖc ®o liÒu lîng víi c¸c buång ion ho¸.

NÕu t¨ng ®iÖn ¸p h¬n n÷a c¸c ion ®¹t ®ñ n¨ng lîng trong ®iÖn trêng ®Ó g©y ra

sù ion ho¸ thø cÊp. §iÒu nµy lµm t¨ng sè ion ho¸ ghi nhËn, v× trong buång ion ho¸

®iÖn tÝch thu ®îc phô thuéc vµo sè ion ban ®Çu ®îc t¹o ra. Sè bøc x¹ ion ho¸ chiÕu

x¹ phô thuéc vµo hÖ sè truyÒn n¨ng lîng tuyÕn tÝnh (LET) vµ sÏ thay ®æi víi phÈm

chÊt bøc x¹. V× vËy, kho¶ng nµy sö dông trong c¸c èng ®Õm tû lÖ dïng ®Ó x¸c ®Þnh

sè ion t¹o bëi c¸c h¹t ®iÖn n¨ng trong buång. V× vËy èng ®Õm tû lÖ tiÖn lîi trong

viÖc ph¸t hiÖn kh«ng chØ th«ng lîng cña bøc x¹ mµ cßn trong viÖc hÖ sè truyÒn n¨ng

lîng tuyÕn tÝnh (LET). èng ®Õm tû lÖ dïng trong an toµn phãng x¹ ®Ó ph©n biÖt c¸c

bøc x¹ alpha, bªta, gama vµ ®îc sö dông trong nhiÒu m¸y ®o notron.

èng ®Õm GM chØ ®Õm c¸c sù kiÖn bøc x¹, nã kh«ng cho phÐp th«ng tin vÒ c¸c

lo¹i bøc x¹ sö dông. Do vËy, ngêi vËn hµnh cÇn ph¶i biÕt lo¹i bøc x¹ nµo sÏ ®îc

dïng.

1.3.2 C¸c lo¹i liÒu lîng kÕ nhiÕt ph¸t quang.

Khi ¸nh s¸ng ph¸t x¹ tû lÖ thuËn víi bøc x¹ hÊp thô, h»ng sè tû lÖ thay ®æi víi

n¨ng lîng bøc x¹, tæng liÒu vËt liÖu TLD. Do vËy TLD chñ yÕu ®îc sö dông ®Ó ®o

liÒu t¬ng ®¬ng, ë ®ã liÒu cÇn x¸c ®Þnh ®îc so s¸nh víi liÒu ®· biÕt t¬ng ®¬ng cho bëi

liÒu kÕ TL cïng lo¹i hoÆc t¬ng ®¬ng.

KÝch thíc vËt lý nhá, ®é nh¹y lín, c¸c liÒu kÕ TL ®îc sö dông réng r·i cho viÖc

kiÓm tra liÒu lîng trong lÜnh vùc y vËt lý( KiÓm tra m«i trêng vµ ®o liÒu c¸ nh©n).

Cho nªn TLD lµ mét ph¬ng tiÖn ®îc lùa chän cho nhiÒu øng dông bëi mét sè thuËn

lîi:

¦u ®iÓm cña TLD

1) §Çu ®o TLD nhá, kh«ng cÇn d©y c¸p nèi, dÔ dµng vËn chuyÓn ®Æt trong c¸c hèc

nhá hoÆc b×nh chøa, thuËn tiÖn h¬n c¶ lµ cã thÎ göi b»ng bu ®iÖn .

2) TL cã s½n, ®é nh¹y phãng x¹ cao, bao phñ mét liÒu réng thÝch hîp víi viÖc kiÓm

tra ph«ng vµ ®o liÒu tai n¹n.

3) Sè ®Çu ®äc TLD ®éc lËp víi suÊt liÒu.

4) TLD cã ®é réng æn ®Þnh tèt trong thêi gian dµi, Ýt phô thuéc vµo m«i trêng, ®é

Èm.

5) Cã thÓ sö dông nhiÒu lÇn.

Líp B2 Khoa VËt lý 4