Thứ Sáu, 22 tháng 4, 2011

THỰC HÀNH PHONG XẠ SINH HỌC

PHÓNG XẠ SINH HỌC
 I.Cơ sở lý thuyết
1.Khái niệm về hiện tượng bức xạ
Có rất nhiều khái niệm về bức xạ khác nhau, nhưng theo Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ thì :
*Bức xạ được hiểu là bức xạ ion hoá, gồm các chùm hạt vi mô và sóng điện từ có khả năng ion hoá khi đi qua vật chất, trừ các sóng điện từ có bước sóng dài hơn 100 nm (nanomet ).
Bức xạ  này chỉ nhận biết và đo được bằng các thiết bị đo lường chuyên dùng.
-Nguồn bức xạ bao gồm chất phóng xạ và thiết bị phát ra bức xạ. Vì vậy nguồn bức xạ là từ chung để chỉ các nguồn phóng xạ và các thiết bị bức xạ. Nguồn phóng xạ là các chất đồng vị phóng xạ phát ra các bức xạ ion hoá như hạt alpha, hạt beta, hạt nơtron và tia gamma. Thiết bị bức xạ là dụng cụ dùng để phát ra các tia bức xạ, đó là lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hạt tích điện và máy phát tia X. Chất phóng xạ có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí có hoạt độ phóng xạ  riêng lớn hơn 70 kilo Beccơren trên kilogam (70kBq/kg).
Trong tự nhiên có 92 nguyên tố, từ nguyên tố 93 trở đi là nguyên tố nhân tạo, trong Hội nghị hoá vừa qua đã công nhận 108 nguyên tố. Trong 108 nguyên tố đó, có 1.400 đồng vị : 270 đồng vị bền, 60 đồng vị phóng xạ tự nhiên, 1000 đồng vị phóng xạ nhân tạo. Những chất chứa các nguyên tố không bền gọi là chất phóng xạ. Các đồng vị này lẫn trong các khoáng chất tự nhiên như đất, đá, các loại sa khoáng ven biển...
2. Ứng dụng  của các nguồn bức xạ
Hiện nay ở Việt Nam, các lĩnh vực được ứng dụng nhiều nhất là y tế, công nghiệp, nông nghiệp, địa chất, giao thông vận tải, nghiên cứu và giảng dạy.
- Các loại nguồn sử dụng ở Việt Nam : Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, máy gia tốc ở Hà Nội và 2 nguồn chiếu xạ ở T.P Hồ Chí Minh.
-Lĩnh vực y tế : chủ yếu sử dụng máy phát tia X để chụp chẩn đoán và điều trị. Ngành y học hạt nhân sử dụng các đồng vị phóng xạ để điều trị ( BV Quy Nhơn dùng P32, I131 ), chủ yếu điều trị ung thư và chuẩn đoán các bệnh bướu cổ, gan, thận, não, tim...
-Lĩnh vực công nghiệp: chụp ảnh kiểm tra chất lượng mối hàn, các thiết bị đo đạc và điều khiển, kiểm tra chất lượng các công trình xây dựng và giao thông, sử dụng các nguồn phóng xạ để thăm dò các mỏ quặng, thăm dò dầu khí, kiểm tra các giếng khoan, sử dụng các máy  phát tia X để kiểm tra hành lý hải quan.
3.Các đơn vị đo của bức xạ
Bức xa. Là các tia không nhìn thấy được và chỉ nhận biết qua các thiết bị đo. Do đó cần hiểu rõ được ý nghĩa của các đơn vị đo liều bức xạ. Sau đây là các đơn vị đo thường dùng :
3.1. Hoạt độ của nguồn phóng xạ : Hoạt độ của nguồn phóng xạ được xác định qua số các phân rã trong 1 giây. Đơn vị hoạt độ là Bequerel (Bq).
1Bq ứng với 1 phân rã trong 1 giây.
1Curie ( Ci ) ứng với 3,7.1010 phân rã trong 1 giây, tức là :
1Ci = 3,7.1010Bq.
3.2 Liều chiếu : Liều chiếu cho biết khả năng ion hoá không khí của bức xạ tại một vị trí nào đó. Đơn vị liều chiếu là Coulomb trên kg ( C/kg ), là tỷ số giữa giá trị tuyệt đối tổng điện tích ( coulomb ) của tất cả các ion cùng dấu được tạo ra trong một thể tích nguyên tố của không khí và khối lượng của thể tích nguyên tố không khí đó ( kg ).
Đơn vị là Roentgen (R) : 1R = 2,58.10-4C/kg
3.3.Liều hấp thụ : Là năng lượng do bức xạ truyền cho 1 đơn vị khối lượng vật chất.
Đơn vị liều hấp thụ là Gray ( Gy)
1Gy bằng năng lượng 1 Jun truyền cho 1kg vật chất.
1Gy = 1 J/kg
Đơn vị thường dùng trước đây là rad 
1rad = 0,01 Gy hay 1 Gy = 100rad
3.4.Liều hấp thụ tương đương  :
D = Dht.Q.N
D : Liều hấp thụ
Q : Hệ số chất lượng của bức xạ . N = 1
Đơn vị liều hấp thụ  tương đương trước đây thường dùng là rem.
1Sv = 100 rem hay 1 rem = 0,01 Sv
3.5.Suất liều và suất liều tương đương : Suất liều là liều hấp thụ trong 1 đơn vị thờigian còn suất liều tương đương là liều tương đương trong một đơn vị thời gian.
Suất liều : Gy/sec hay rad/sec.
Suất liều tương đương : Sv/sec hay rem/sec.
Hiện nay trong các văn bản pháp quy quy định về tiêu chuẩn liều giới hạn đều sử dụng đơn vị Sv/năm, m/Sv/h, µSv/h.
Đơn vị đo liều bức xạ là Sievert (Sv). Nó thể hiện tổng năng lượng bức xạ hấp thụ bởi tế bào sống và mức độ sinh học mà nó gây ra.
1 Sv = 103 mSv = 106 µSv
Liều bức xạ tự nhiên trung bình đối với một người là từ 0,001- 0,002 Sv hoặc 1-2 mSv/ năm. Một lần chụp X quang thường phải chịu liều từ 0,2- 5Sv
Hiện nay trong các văn bản pháp quy quy định về tiêu chuẩn liều giới hạn đều sử dụng đơn vị Sv/năm, mSv/h, µSv/h.
Theo khuyến cáo của ICRP (Ủy ban quốc tế về an toàn bức xạ), giới hạn liều tối đa với công nhân không nên vượt qua 50mSv/năm. Với phụ nữ mang thai làm việc trong điều kiện bức xạ thì không quá 2 mSv/năm
- Tổng liều chiếu liên tục cũng như liều chiếu 1 lần dưới 1000 mSv sẽ không gây hiệu ứng nghiêm trọng nào cho sức khỏe
- Trong khoảng 2000 mSv liều một lần có thể gây ra triệu chứng nhẹ như buồn nôn, đau đầu sau khi bị nhiễm xạ khoảng 2 giờ. Một liều 2000mSv làm giảm 50% bạch cầu lẫn hồng cầu
- Trong khoảng 3000 mSv trở lên, làm xuất hiện triệu chứng mệt mỏi, ăn không ngon miệng, sốt, đi ngoài…Thường ít có nguy cơ tử vong, sau vài tuần hoặc vài tháng bệnh nhân có thể phục hồi
- Từ 4000 – 6000 mSv: Gây ra tổn thương niêm mạc ruột hoặc tủy xương. Liều 4000 mSv có khả năng đe dọa cuộc sống, 5000 mSv có thể gây ra tử vong và 6000 mSv hầu như chắc chắn gây tử vong nếu không cấp cứu kịp thời.
- Liều 6000 mSv trở lên hy vọng sống được vài tuần là điều khó. Liều cao hơn có thể gây chết trong thời gian ngắn  
II. PHẦN THỰC HÀNH
1.Giới thiệu về thiết bị đo :
1.1.Nguyên lý cơ bản
Có nhiều nguyên lý hoạt động cụ thể đối với các thiết bị đo khác nhau, tuy nhiên ta các máy đo hoạt độ phóng xạ có nguyên lý chung như sau :




   Dòng bức xạ
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại thiết bị đo khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng mà có những thiết bị khác nhau. Có một số thiết bị đo đặc dụng, như đo tia gama, tia X hoặc đo liều chiếu xạ tương đương của các tia. Tùy vào mục đích sử dụng và đo loại bức xạ nào mà thiết bị đo có các hình dạng khác nhau. Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường đang sử dụng thiết bị đo liều tương đương đó là Inspector do Mỹ sản xuất. thiết bị này có thể đo được liều bức xạ của tia gama và cả tia X.
Đo thực nghiệm :
-Tiến hành đo phông bức xạ tự nhiên, giá trị nằm trong khoảng 0,15 - 0,25 micro Sv/hr.
-Đo một số đối tượng có phóng xạ : đá granit, mẫu khoáng titan
         
Kết quả đo độ bức xạ của một số loại khoáng chất

STT
Loại khoáng chất
Độ bức xạ  mSv/năm
Độ độc hại
1



2



3



4



5



6



7



8




NHẬN XÉT KẾT QUẢ
..................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
                                    Đánh giá của giáo viên hướng dẫn :
............................................................................................................................
..............................................................................................................................

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét