Lưu ý an toàn phóng xạ khi sử dụng thiết bị XRF

Với tư cách là chủ sở hữu hoặc người sử dụng thiết bị XRF cầm tay, bạn có trách nhiệm:

• Hiểu các yêu cầu về an toàn.
• Thực hiện các biện pháp kiểm soát & tham gia đào tạo để đảm bảo sử dụng thiết bị an toàn và có trách nhiệm.

Phân loại Nguồn phóng xạ và mức độ nguy hiểm

Mức độ nguy hại hay rủi ro cho con người do nguồn phóng xạ gây ra rất khác nhau tùy thuộc vào loại hạt nhân phóng xạ, dạng vật lý, hóa học và hoạt độ của nguồn phóng xạ. Với các nguồn phóng xạ dạng khí, dạng lỏng và dạng bột nếu không được quản lý tốt về mặt an toàn và an ninh sẽ có nguy cơ làm cho con người bị hít phải, ăn phải, uống phải sẽ dẫn đến bị chiếu xạ bên trong cơ thể con người rất nguy hiểm. Còn đối với các nguồn phóng xạ kín hay dạng rắn như nguồn phóng xạ của Công ty Pomina bị mất vừa qua thì nguy cơ chủ yếu là bị chiếu ngoài. Mức độ nguy hại của nguồn phóng xạ loại này cho con người chủ yếu là phụ thuộc vào hoạt độ của nguồn phóng xạ, thời gian tiếp xúc và khoảng cách tiếp xúc với nguồn phóng xạ. Nói chung, các nguồn phóng xạ có hoạt độ cao nếu không được quản lý tốt về an toàn và an ninh có thể gây ra các hiệu ứng nguy hại cho con người trong thời gian ngắn, trong khi các nguồn phóng xạ có hoạt độ thấp thì không thể gây ra chiếu xạ có hậu quả độc hại cho con người.

Để giúp cho người sử dụng nguồn phóng xạ, dân chúng cũng như Cơ quan quản lý an toàn bức xạ và hạt nhân (Cơ quan pháp quy hạt nhân) nhận biết được mức độ nguy hại của các loại nguồn phóng xạ được sử dụng và có các yêu cầu quản lý phù hợp đối với mỗi loại nguồn phóng xạ, Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã xây dựng hướng dẫn phân loại nguồn phóng xạ theo 5 mức khác nhau theo thứ tự mức độ nguy hại giảm dần, cao nhất là loại 1 và thấp nhất là loại 5. Việc phân loại này dựa trên tỷ số A/D, trong đó A là hoạt độ tổng cộng của nguồn phóng xạ và D là hoạt độ đặc trưng của hạt nhân dùng làm nguồn phóng xạ. Trong Bảng dưới đây sẽ cho biết cách thức phân loại các nguồn phóng xạ theo mức độ nguy hiểm.

Mức độ nguy hại của nguồn phóng xạ như đã nói ở trên là tùy thuộc vào khoảng cách, thời gian tiếp xúc và cách thức mà các vật liệu làm nguồn phóng xạ này bị phát tán vào môi trường.

• Nguồn loại I: Nguồn loại này cực kỳ nguy hiểm cho con người. Nguồn loại này nếu không được quản lý an toàn và bảo vệ an ninh sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm nó hay tiếp xúc với nó trong vài phút. Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người nếu tiếp xúc trong khoảng vài phút đến một giờ.
• Nguồn loại II: Nguồn loại này rất nguy hiểm cho con người. Nguồn loại này nếu không được quản lý an toàn và bảo vệ an ninh sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm nó hay tiếp xúc với nó trong thời gian ngắn từ vài phút đến vài giờ. Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người nếu tiếp xúc trong khoảng vài giờ đến vài ngày.
• Nguồn loại III: Nguồn loại này cũng nguy hiểm cho con người. Nguồn loại này nếu không được quản lý an toàn và bảo vệ an ninh sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm nó hay tiếp xúc với nó trong thời gian nhiều giờ. Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người, tuy nhiên với xác suất rất thấp, nếu tiếp xúc trong khoảng thời gian từ vài ngày đến vài tuần.
• Nguồn loại IV: Nguồn phóng lại loại này có xác suất thấp gây nguy hiểm cho con người. Xác suất thấp là nguồn phóng xạ loại này có thể gây tổn thương lâu dài cho con người. Tuy nhiên, nguồn phóng xạ loại này nếu không được quản lý an toàn và bảo vệ an ninh thì cũng có thể, mặc dù xác suất thấp, gây tổn thương tạm thời cho con người cầm nó hay tiếp xúc với nó trong thời gian nhiều giờ hay ở gần nó trong nhiều tuần.
• Nguồn loại V: Phần lớn là không nguy hiểm cho con người. Không người nào có thể bị tổn thương bởi nguồn phóng xạ loại này.

Nguồn gốc các nguồn phóng xạ và lượng bức xạ theo từng ngành nghề

Phần lớn nguồn bức xạ đến từ tia X và các chất phóng xạ được sử dụng trong y học. Khai thác mỏ, đốt nhiên liệu cũng góp phần thay đổi liều lượng bức xạ trong môi trường. Bụi phóng xạ từ các vụ thử vũ khí hạt nhân, truyền hình và máy báo khói trong quá khứ cũng sử dụng nguồn phóng xạ. Bức xạ được đo bằng đơn vị gọi là millirems hay Rem.

• RAD = Radiation Absorbed Dose (Gray – Gy)
• REM = Roentgen Equivalent Man (Sievert – Sv)

Hệ số (factor)

• X-Ray – ít nguy hai nhất – Factor = 1
• Tia Alpha – nguy hiểm nhất – factor =20
• 1 mSv = 100 mR

Trong danh sách dưới dây, lượng bức xạ hàng năm của các ngành nghề có rủi ro phóng xạ được liệt kê cụ thể như sau:

• Tiếp viên hàng không: 1,000 mR/yr
• Nhân viên nhà máy điện hạt nhân: 700 mR/yr
• Nhân viên nhà ga: 120 mR/yr
• Nhân viên y tế có làm việc với phóng xạ: 70 mR/yr
• Người dùng XRF User <100 mR/yr*

Thông thường, nhân viên XRF sẽ nhận liều phóng xạ <20mR/yr

Những hiệu ứng sinh học tức thời khi toàn thân bị chiếu xạ

Khi con người bị chiếu xạ, tùy vào liều chiếu con người nhận được mà sinh ra các hiệu ứng sinh học và mức độ khác nhau. Sau đây là tóm tắt các hiệu ứng sinh học tức thời khi toàn thân bị chiếu xạ ở các liều khác nhau:

Từ 0 – 0,25 Sv: Không biểu lộ tác hại và không gây ra những ảnh hưởng cho cơ thể.

Đối với liều chiếu bức xạ lên toàn bộ cơ thể vượt quá 0,15 Sv sẽ làm tăng tần số của nhiễm sắc thể được quan sát ở ngoại biên của bạch cầu.

Từ 0,5 – 1 Sv: Có một vài thay đổi thành phần trong máu như sự suy giảm bạch cầu cùng với sự hồi phục muộn.

Hiệu ứng muộn có thể tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn nhưng không gây ra triệu chứng gì cho cơ thể.

Từ 1 – 2 Sv: Gây ra buồn nôn, mệt mỏi, chóng mặt. 10 – 50% người bị chiếu xạ bị nôn mửa trong vòng 24 giờ và nó sẽ xuất hiện khoảng 2 giờ sau khi bị chiếu.

Trong thời gian này, triệu chứng lâm sàn xuất hiện dưới nhiều hình thức nhưng không gây ra sự ốm yếu, tàn tật.

Từ 2 – 4 Sv: Gây ra buồn nôn, mệt mỏi, chóng mặt, ăn mất ngon. 10 – 50% người bị chiếu xạ bị nôn mửa trong vòng 2 giờ.

• Chu kì sau đó 2 – 3 tuần nạn nhân có vẻ như đỡ hơn và bình phục trở lại.
• Chu kì nguy kịch tiếp theo là rụng tóc, ăn không ngon, yếu, sôt, viêm miệng, tiêu chảy, chảy máu mũi. Khả năng chết do sự lây nhiễm độc có thể xảy ra trong khoảng dưới 50% các nạn nhân bị chiếu nếu trong vòng 2 tháng không được điều trị thích hợp.

Từ 4 – 6 Sv: Gây ra buồn nôn, sức khỏe yếu, ăn mất ngon, nôn mửa trong vòng 1 giờ với 100% người rơi vào trường hợp này.

• Khoảng ít hơn 10% người bị chiếu bị tiêu chảy nhẹ và sau đó 3 – 8 giờ thì toàn bộ những người bị chiếu đều bị tiêu chảy.
• 50% người bị chiếu nhức đầu trong vòng 4 –24 giờ. 80% trường hợp bị sốt trong vòng 1 – 2 giờ.
• Chu kì sau cùng 1 – 2 tuần tiếp theo bệnh tình diễn biến trầm trọng, sốt, lây nhiễm, 50 – 80% người bị chết trong vòng 2 tháng.

Lớn hơn 8 Sv: Gây ra buồn nôn dữ dội, mệt mỏi và nôn mửa trong vòng 10 phút và tiếp theo là tiêu chảy mà không cần quá trình chuyển tiếp. Tỷ lệ sống sót rất ít và trong vòng 2 tuần có 90 –100% trường hợp bị chết. Đối với những người nhận liều chiếu lớn hơn 15 Sv thì hệ thống dây thần kinh trung ương bị hủy diệt vì các cơ co dãn, không chủ động được và sau đó là sự hôn mê. Trong vòng 2 ngày sẽ chết do máu không truyền được lên não và tim có thể bị vỡ.

Hiệu ứng sinh học muộn

Việc bức xạ ion hóa chiếu vào cơ thể có thể không gây ra hậu quả tức thời nhưng một số hiệu ứng muộn có thể xuất hiện sau một khoảng thời gian dài. Những hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng sinh học muộn, bao gồm:

• Gây vết sẹo cục bộ hoặc phá hủy lớp da bên dưới, bị lở loét hoặc bị ung thư.
• Gây ra đục thủy tinh thể của mắt
• Gây ra ung thư xương do mô xương bị chiếu xạ
• Gây ra ung thư phổi
• Gây ra bệnh thiếu máu do bức xạ phá hủy tuỷ xương
• Gây ra bệnh bạch cầu và tạo ra các khối u, làm giảm tuổi thọ và lão hóa…

Hiệu ứng di truyền

Bức xạ có thể làm hủy hoại gen có trong các tế bào tinh dịch và tế bào trứng. Đây là một dạng hiệu ứng quan trọng kéo dài của liều chiếu bức xạ ở mức thấp. Khi có sự xuất hiện một quá trình thay đổi trong gen của một thành viên mới trong dòng họ thì sự thay đổi di truyền này là cố định và được truyền các thế hệ tiếp theo.

Một điểm quan trọng cần phải thường xuyên ghi nhớ đó là những hiệu ứng di truyền chỉ có ý nghĩa nếu tuyến sinh dục bị chiếu với một liều chiếu xạ do các tế bào tinh dịch và trứng nằm trong tuyến sinh dục. Do đó, một trong những cách để hạn chế bức xạ tạo ra các hiệu ứng di truyền trong dân chúng là hạn chế liều chiếu xạ lên tuyến sinh dục càng ít càng tốt và nếu một ít người này vượt quá tuổi sinh sản thì không có hiệu ứng di truyền nào xuất hiện.

Liều giới hạn cho phép

Theo bảng Phụ lục II của IAEA về an toàn bức xạ ấn phẩm số 115 thì những tiêu chuẩn và những liều giới hạn sau được phép đối với nhân viên làm việc trong ngành liên quan đến bức xạ là:

Liều chiếu nghề nghiệp cho bất cứ người nào làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ không
được vượt quá:

• Liều hiệu dụng 20 mSv trong một năm, lấy trung bình liên tục trong 5 năm.
• Liều hiệu dụng 50 mSv chỉ cho phép trong một năm đơn lẻ bất kì
• Liều tương đương của thủy tinh thể mắt là 150 mSv trên một năm
• Liều tương đương đối với các cẳng chân, tay hoặc da là 500 mSv/năm

Đối với những người mới vào nghề có tuổi từ 16 đến 18 nếu được huấn luyện để làm việc trong các ngành liên quan đến bức xạ và đối với những sinh viên có tuổi từ 16 đến 18 nếu cần phải sử dụng các nguồn bức xạ trong khóa học để phục vụ công việc nghiên cứu thì liều chiếu nghề nghiệp cho phép không vượt quá:

• Liều hiệu dụng 6 mSv trong một năm
• Liều tương đương của thủy tinh thể mắt là 50 mSv/năm
• Liều tương đương đối với các cẳng chân, tay hoặc da là 150 mSv/năm

Với nhân viên XRF khi sử dụng đúng cách, liều phải chịu thấp hơn rất nhiều so với liều giới hạn. Lấy ví dụ về cường độ bức xạ tại nút cò của thiết bị XRF.

0.1 mREM/hr X 10 hr/day = 1.0 mREM/day X 250 days/year = 250 mREM/year

So với giới hạn cho phép là 50 mSv, thì nếu dùng liên tục thiết bị trong cả năm, người sử dụng chỉ chịu ở mức 0.5% giới hạn cho phép.

Liều kế cá nhân

Tất cả những nhân viên làm việc với các nguồn chụp ảnh bức xạ cần phải mang thường xuyên những liều kế cá nhân thích hợp trong quá trình thực hiện chụp ảnh bức xạ. Liều kế phim đeo cần phải được mang trên ngực. Ngoài ra, tùy vào quá trình làm việc mà nhân viên chụp ảnh bức xạ cũng mang một liều kế ở cổ tay. Liều kế phim đeo thường được sử dụng trong một khoảng thời gian là bốn tuần sau đó phải được thay thế. Liều kế phim đeo đã sử dụng được đưa đi xử lý tráng rửa và đánh giá liều mà người mang đã nhận.

Liều kế phim đeo cần phải được cất giữa trong những vùng không có bức xạ khi không sử dụng và không bao giờ được mang về nhà. Bất cứ một quá trình chiếu xạ bất ngờ nào hoặc quá trình gây hư hại liều kế phim đeo do cất giữ không cẩn thận cần phải báo cáo ngay cho nhân viên an toàn thường trực.

Máy đo liều bức xạ

Khi sử dụng máy đo liều bức xạ cần phải được kiểm tra chặt chẽ theo những điều trình bày sau đây:

• Khả năng đáp ứng của thiết bị phải thích hợp với loại bức xạ nào đó.
• Chỉ được sử dụng những thiết bị đã được chuẩn định mà giấy chứng nhận quá trình chuẩn định cho những thiết bị này phải được đưa ra bởi một chuyên gia có trình độ.
• Thiết bị phải đáp ứng được dải đo thích hợp sao cho chúng có thể đo được suất liều chiếu nằm trong khoảng từ 2 mR/h đến 1 R/h sai số nằm trong khoảng ±20% cường độ bức xạ thực.
• Điều quan trọng nhất cần phải ghi nhớ đó là đảm bảo rằng pin được sử dụng trong thiết bị là còn làm việc tốt.

Những tín hiệu cảnh báo bức xạ

Những tín hiệu cảnh báo bức xạ được sử dụng để báo cho những người làm việc xung quanh vùng có bức xạ biết có sự hiện diện của bức xạ phải là dạng đèn báo hoặc những tín hiệu có thể nghe thấy được hoặc là cả hai. Đèn báo hoặc những tín hiệu có thể nghe thấy được phải làm sao có thể phân biệt được những tình huống sau đây:

• Khi một nguồn bức xạ kín sắp sửa đem ra để chiếu chụp hoặc khi một máy phát bức xạ tia X sắp sửa hoạt động.
• Trong khi một nguồn bức xạ kín đang thực hiện chiếu chụp hoặc một máy phát bức xạ tia X đang hoạt động.

Bảng cảnh báo bức xạ

Bảng cảnh báo bức xạ phải có kích thước thích hợp và cùng với những ký hiệu bức xạ thích hợp mới có giá trị. Những dấu cảnh báo bức xạ này được sử dụng để cho biết và chỉ rõ những vùng có bức xạ được giới hạn. Tên, địa chỉ và số điện thoại của người quản lý trên hiện trường được đề nghị là phải đặt trên mỗi dấu cảnh báo bức xạ.

Nguyên lý ALARA trong an toàn phóng xạ

ALARA – As Low As Reasonably Achievable

Khi sử dụng thiết bị liên quan tới phóng xạ, luôn lưu ý áp dụng ALARA.

• Không đặt ngón tay hoặc bất kỳ bộ phận cơ thể nào khác trước ống phóng (trong hoặc ngoài thiết bị).
• Xác định rằng không có ai khác đứng trong vòng 3 bước chân khi thiết bị đang hoạt động mà không có vật che chắn.
• KHÔNG vận hành các thiết bị khi không đạt các điều kiện về an toàn.
• Luôn sử dụng vật che chắn khi ở gần các thiết bị hoặc nguồn phóng xạ.
• Luôn cảnh giác.

Video

Danh mục thông tư và tiêu chuẩn Việt Nam liên quan đến an toàn phóng xạ