Việc sử dụng bức xạ ion hóa trong công nghiệp đã mang lại những lợi ích kinh tế và kỹ thuật to lớn, đặc biệt trong các lĩnh vực kiểm soát chất lượng và tự động hóa quy trình. Các ứng dụng phổ biến bao gồm Kiểm tra Không Phá hủy (NDT/Radiography) sử dụng nguồn phóng xạ di động hoặc máy phát tia X, và các thiết bị đo lường công nghiệp cố định (Gauging). Thiết bị đo lường công nghiệp cố định, thường sử dụng nguồn gamma hoặc neutron kín, được ứng dụng rộng rãi để đo mức liên tục mà không cần tiếp xúc, đo tỷ trọng giao diện đa pha (multiphase level / emulsion level) trong bể chứa chất lỏng phân lớp, hoặc đo mức lỏng thép trong khuôn đúc. Những thiết bị này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu nhu cầu bảo trì. Tuy nhiên, các ứng dụng này đi kèm với thách thức an toàn bức xạ. Đặc biệt, các kỹ thuật chụp ảnh bức xạ (RT) trong NDT thường sử dụng các nguồn phóng xạ hoạt độ cao (ví dụ: Ir-192, Co-60), được xếp vào Nguồn Nhóm 2 theo xếp hạng Việt Nam. Các nguồn này có khả năng phát ra lượng bức xạ mạnh đến mức gây nguy hiểm nghiêm trọng cho con người trong thời gian ngắn. Do đó, công việc này đòi hỏi một cơ chế quản lý, giám sát và an ninh đặc biệt chặt chẽ.
Tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ toàn cầu được xây dựng dựa trên khuyến nghị của Ủy ban Quốc tế về Bảo vệ Bức xạ (ICRP). Kể từ khi thành lập năm 1928, ICRP đã định kỳ ban hành các khuyến nghị, với các ấn phẩm quan trọng bao gồm Publication 26 (1977) và Publication 60 (1991b). Sự phát triển các khuyến nghị này phản ánh sự hiểu biết ngày càng sâu sắc về tác động sinh học của bức xạ. Ba nguyên tắc cơ bản chi phối mọi hoạt động liên quan đến bức xạ ion hóa là:
- Chính đáng (Justification): Mọi hoạt động bức xạ phải mang lại lợi ích (net benefit) cao hơn rủi ro bức xạ tiềm ẩn.
- Tối ưu hóa (Optimization, ALARA): Liều bức xạ phải được giữ ở mức thấp một cách hợp lý có thể đạt được (As Low As Reasonably Achievable), có xét đến các yếu tố kinh tế và xã hội.
- Giới hạn Liều (Dose Limitation): Liều cá nhân không được vượt quá các giới hạn quy định đối với nhân viên bức xạ và công chúng.
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) ban hành các Tiêu chuẩn An toàn (Safety Standards), đóng vai trò là tài liệu tham chiếu toàn cầu, thiết lập các nguyên tắc, yêu cầu và khuyến nghị cơ bản để đảm bảo an toàn hạt nhân và bức xạ trên toàn thế giới. Các tiêu chuẩn này áp dụng cho mọi hoạt động, từ y tế, vận hành lắp đặt hạt nhân, đến sản xuất, vận chuyển và sử dụng vật liệu phóng xạ trong công nghiệp. Khung tiêu chuẩn IAEA bao gồm ba nhóm ấn phẩm: Các Nguyên tắc Cơ bản về An toàn (Safety Fundamentals), các Yêu cầu An toàn (Safety Requirements) và các Hướng dẫn An toàn (Safety Guides). Trong đó, các Yêu cầu An toàn đặt ra các điều kiện bắt buộc cần phải đáp ứng để bảo vệ con người và môi trường. Một nguyên tắc cốt lõi được IAEA nhấn mạnh là trách nhiệm chính về an toàn bức xạ phải thuộc về người hoặc tổ chức chịu trách nhiệm về các hoạt động bức xạ đó. Mặc dù việc quản lý an toàn là trách nhiệm quốc gia, các tiêu chuẩn IAEA tạo ra một cơ sở hài hòa và thống nhất, giúp các quốc gia thành viên, bao gồm Việt Nam, xây dựng và củng cố hệ thống pháp lý quốc gia của mình.
Tại Việt Nam, Cục An toàn bức xạ và hạt nhân (VARANS) là cơ quan quản lý nhà nước về lĩnh vực này. Khung pháp lý được xây dựng dựa trên Luật Năng lượng Nguyên tử và các văn bản dưới luật, trong đó có Thông tư 19/2012/TT-BKHCN quy định về kiểm soát và bảo đảm an toàn bức xạ và Nghị định 142/2020/NĐ-CP quy định về điều kiện sử dụng thiết bị bức xạ và vận hành thiết bị chiếu xạ. Các văn bản này cụ thể hóa các yêu cầu về cấp phép, thanh tra, và các biện pháp bảo vệ bức xạ trong môi trường công nghiệp.
Đối với nhân viên bức xạ (NVBX), các giới hạn liều được thiết lập để bảo vệ sức khỏe lâu dài trong môi trường làm việc:
- Liều hiệu dụng (Effective Dose): Không được vượt quá 20 mSv/năm (lấy trung bình trong 5 năm kế tiếp nhau) và không được vượt quá 50 mSv trong bất kỳ một năm bất kỳ nào trong giai đoạn này.
- Liều tương đương đối với thủy tinh thể của mắt: Không được vượt quá 20 mSv/năm (lấy trung bình trong 5 năm kế tiếp nhau) và không vượt quá 50 mSv trong một năm bất kỳ.
- Liều tương đương đối với da, chân và tay: Không vượt quá 500 mSv/năm theo loại hình công việc bức xạ cụ thể.
- Giới hạn cho người học việc/học sinh (16-18 tuổi): Liều hiệu dụng được giới hạn ở mức 6 mSv trong một năm, và liều tương đương đối với thủy tinh thể mắt là 20 mSv trong một năm, và 150 mSv đối với da.
Đối với công chúng, các giới hạn liều phải nghiêm ngặt hơn nhiều, phản ánh nguyên tắc bảo vệ những người không trực tiếp tham gia công việc bức xạ:
- Liều hiệu dụng: Không được vượt quá 1 mSv/năm (lấy trung bình trong 5 năm kế tiếp nhau) và không vượt quá 5 mSv trong một năm bất kỳ.
- Liều tương đương đối với thủy tinh thể của mắt: Không vượt quá 15 mSv/năm.
- Liều tương đương đối với da: Không vượt quá 50 mSv/năm.
Một điểm mấu chốt trong quản lý an toàn bức xạ công nghiệp tại Việt Nam là việc áp dụng mức kiềm chế liều (Dose Constraint). Khi tính toán thiết kế che chắn bức xạ cho khu vực kiểm soát, khu vực giám sát và khu vực công chúng, tổ chức phải áp dụng mức kiềm chế liều bức xạ nhỏ hơn hoặc bằng 3/10 giá trị giới hạn liều đối với nhân viên bức xạ và công chúng. Việc quy định mức kiềm chế liều cụ thể này chuyển nguyên tắc Tối ưu hóa (ALARA), vốn mang tính đạo đức và khuyến nghị trong ICRP, thành một yêu cầu kỹ thuật bắt buộc ngay từ giai đoạn thiết kế. Ví dụ, nếu giới hạn liều hiệu dụng cho NVBX là 20 mSv/năm, mức kiềm chế được áp dụng trong thiết kế sẽ là 3/10 của 20 mSv, tức là 6 mSv/năm. Điều này đảm bảo rằng các cơ sở công nghiệp mới hoặc được nâng cấp phải có hiệu suất an toàn cao hơn đáng kể so với mức tuân thủ tối thiểu theo giới hạn liều pháp lý. Bằng cách đặt mức kiềm chế dưới giới hạn, hệ thống pháp lý Việt Nam chủ động giảm thiểu liều tiềm năng về lâu dài, tạo ra một rào cản phòng vệ bổ sung để bảo vệ sức khỏe nhân viên và công chúng.
Thiết kế che chắn là biện pháp kiểm soát kỹ thuật quan trọng nhất để giảm liều chiếu xạ ngoài. Như đã đề cập, yêu cầu pháp lý buộc phải áp dụng mức kiềm chế liều khi tính toán thiết kế che chắn cho cả khu vực kiểm soát, giám sát và khu vực công chúng. Điều này đòi hỏi các tổ chức tiến hành công việc bức xạ phải sử dụng các mô hình tính toán liều suất tiên tiến (ví dụ: các phương pháp tính toán dựa trên mô phỏng Monte Carlo hoặc công thức point-kernel) để dự đoán và kiểm soát chính xác liều suất trong điều kiện hoạt động bình thường. Việc tuân thủ mức kiềm chế liều ngay trong thiết kế đảm bảo rằng, trong mọi điều kiện vận hành được dự đoán, mức liều nhận được luôn nằm trong phạm vi ALARA nghiêm ngặt, cách xa giới hạn liều pháp lý.
Tiêu chí phân vùng an toàn bức xạ công nghiệp
| Khu vực an toàn | Mức liều bức xạ tiềm năng (DPT) | Yêu cầu bổ sung (nếu có) |
| Khu vực Kiểm soát | 6 mSv/năm | Hoặc có khả năng gây nhiễm bẩn phóng xạ; Hoặc là phòng điều khiển thiết bị chiếu xạ công nghiệp/máy gia tốc. |
| Khu vực Giám sát | 1 mSv/năm < DPT < 6 mSv/năm | Nơi cần theo dõi liều suất. |
Ngưỡng phân chia giữa Khu vực giám sát và kiểm soát (6 mSv/năm) có ý nghĩa chiến lược đối với việc quản lý chi phí vận hành (OPEX). Khu vực Kiểm soát đòi hỏi các biện pháp an toàn nghiêm ngặt hơn, bao gồm việc sử dụng bắt buộc liều kế cá nhân, kiểm soát ra vào chặt chẽ, và các thủ tục vận hành phức tạp hơn. Trong bối cảnh này, việc bắt buộc áp dụng mức kiềm chế liều 3/10 (tương đương 6 mSv/năm đối với liều hiệu dụng nghề nghiệp) trong giai đoạn thiết kế che chắn không chỉ là biện pháp bảo vệ bức xạ, mà còn là một chiến lược tối ưu hóa vận hành. Bằng cách thiết kế để duy trì liều suất tiềm năng dưới 6 mSv/năm, các cơ sở công nghiệp có thể tránh được việc phải phân loại một khu vực rộng lớn thành Khu vực Kiểm soát, từ đó tiết kiệm đáng kể chi phí đào tạo, đo liều và quản lý nhân sự dài hạn, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu quả ALARA tối đa.
Năng lực của nhân sự là yếu tố then chốt trong an toàn bức xạ công nghiệp. Tổ chức/cá nhân tiến hành công việc bức xạ có trách nhiệm tổ chức đào tạo khi mới tuyển dụng và định kỳ đào tạo lại về an toàn bức xạ cho nhân viên bức xạ. Nhân viên bức xạ phải qua các khóa đào tạo, huấn luyện và phải có Chứng chỉ nhân viên bức xạ hợp lệ. Đặc biệt, cơ sở phải bổ nhiệm Người phụ trách an toàn bằng văn bản, trong đó quy định rõ trách nhiệm và quyền hạn theo Luật Năng lượng Nguyên tử. Trong trường hợp xử lý chất thải phóng xạ hoặc nguồn đã qua sử dụng, phải có Người phụ trách tẩy xạ, người này cũng phải có Chứng chỉ nhân viên bức xạ. (Đào tạo an toàn bức xạ tại đây)
Việc kiểm soát liều cá nhân là bắt buộc để xác minh sự tuân thủ giới hạn liều. Tần suất đo liều cá nhân không được quá 3 tháng một lần (cung cấp liều kế bức xạ cá nhân tại đây). Tổ chức làm dịch vụ đo liều cá nhân phải chịu trách nhiệm đảm bảo chất lượng và tuân thủ pháp luật. Các yêu cầu đối với đơn vị dịch vụ bao gồm:
- Có đủ trang thiết bị và nhân lực.
- Xây dựng và thực hiện chương trình bảo đảm chất lượng nghiêm ngặt.
- Hướng dẫn các tổ chức sử dụng liều kế cá nhân theo đúng quy trình.
- Phiếu trả kết quả phải rõ ràng, bao gồm tên tổ chức, khoảng thời gian đo, danh sách nhân viên bức xạ cùng với giá trị liều và đại lượng đo, kèm theo xác nhận của cơ quan làm dịch vụ.
Việc đánh giá liều bức xạ phải bao gồm cả chiếu xạ ngoài (external exposure) và chiếu xạ trong (internal contamination). Đối với chiếu xạ ngoài, đại lượng Tương đương liều cá nhân thực hành Hp(10) được sử dụng là giá trị gần đúng của liều hiệu dụng gây bởi các bức xạ đâm xuyên trong đánh giá liều nghề nghiệp. Đối với chiếu xạ trong, tình huống này thường xảy ra khi nhân viên tiếp xúc với vật liệu phóng xạ dạng hở (khí, lỏng, bột) hoặc trong các sự cố nhiễm bẩn. Khi có khả năng chiếu xạ trong, nhân viên bức xạ phải được trang bị liều kế cá nhân, đồng thời phải áp dụng các biện pháp đánh giá liều chiếu trong trực tiếp hoặc gián tiếp. Việc đánh giá này phải dựa trên kết quả theo dõi phông bức xạ, nồng độ chất phóng xạ tại nơi làm việc, loại trang thiết bị bảo hộ được sử dụng và thông tin chi tiết về vị trí, thời gian nhân viên bị chiếu xạ. Liều hiệu dụng được tính bằng tổng các liều liên quan gây bởi chiếu ngoài và các liều nhiễm liên quan gây bởi chất phóng xạ nhiễm vào cơ thể. (Đặt dịch vụ kiểm tra bức xạ tại đây)
Tính chính xác của hệ thống giám sát bức xạ phụ thuộc vào việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và hiệu chuẩn. Các thiết bị đo nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt (alpha, beta và photon) phải được hiệu chuẩn theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10802:2015 (ISO 8769:2010). Trong lĩnh vực chiếu xạ công nghiệp (ví dụ: tiệt khuẩn bằng bức xạ), việc sử dụng các hệ đo liều chuyên dụng phải tuân thủ nghiêm ngặt các TCVN tương ứng. Ví dụ, TCVN 7914 hướng dẫn sử dụng hệ đo liều nhiệt huỳnh quang (TLD) và TCVN 8770 hướng dẫn sử dụng hệ đo liều nhiệt lượng để hiệu chuẩn liều kế thường xuyên, đảm bảo độ tin cậy của liều lượng bức xạ áp dụng.
Kỹ thuật NDT, đặc biệt là chụp ảnh bức xạ (RT), là một trong những ứng dụng bức xạ công nghiệp nguy hiểm nhất. Các nguồn phóng xạ sử dụng trong RT được xếp vào Nguồn Nhóm 2, có khả năng phát ra liều mạnh gây nguy hiểm đến tính mạng trong thời gian ngắn. Tính chất lưu động và việc triển khai công việc tại nhiều địa điểm khác nhau (công trường, nhà máy) làm tăng nguy cơ an toàn. Do đó, sự hiện diện của Sĩ quan An toàn Bức xạ (RPO – Radiation Protection Officer) là rất cần thiết.2 RPO có vai trò đảm bảo tuân thủ các biện pháp an toàn, giám sát thiết lập khu vực kiểm soát tạm thời, và giảm thiểu rủi ro phơi nhiễm. Nguy cơ an ninh nguồn phóng xạ (mất nguồn hoặc trộm cắp) là mối đe dọa lớn đối với NDT do tính cơ động. Sự cố mất nguồn có thể dẫn đến việc nguồn phóng xạ hoạt độ cao rơi vào tay công chúng, gây ra tình huống chiếu xạ nghiêm trọng hoặc thậm chí tử vong.
Thiết bị đo công nghiệp cố định, như thiết bị đo mức hoặc đo tỷ trọng, sử dụng nguồn phóng xạ kín. Mặc dù chúng được thiết kế để hoạt động ổn định, không tiếp xúc và không cần bảo trì, nhưng nhiều thiết bị loại này vẫn sử dụng nguồn phóng xạ hoạt độ cao.
Rủi ro an toàn chính đối với thiết bị cố định bao gồm:
- Thao tác sai: Sự cố xảy ra khi nhân viên bảo trì không có chuyên môn cố gắng can thiệp hoặc mở khóa nguồn (shutter) một cách không an toàn.
- Thiệt hại vật lý: Hỏa hoạn hoặc va chạm nghiêm trọng có thể làm hỏng lớp che chắn, giải phóng bức xạ không kiểm soát.
- Rủi ro vật lý: Thiết bị đo công nghiệp cố định sử dụng nguồn hoạt độ cao nằm trong nhóm có mức độ nguy hại cao.
Việc quản lý an ninh phải được thực hiện song song với quản lý an toàn. Các tổ chức phải duy trì kiểm soát vật lý nghiêm ngặt đối với nguồn phóng xạ hoạt độ cao, đặc biệt là trong quá trình lưu trữ và vận chuyển. Kho lưu trữ nguồn phóng xạ, nhất là các nguồn thuộc Nhóm 2, phải đáp ứng các yêu cầu bảo vệ nghiêm ngặt để phòng chống trộm cắp và thất lạc. Việc tăng cường ứng dụng công nghệ giám sát nguồn phóng xạ (RADLOT/GPS) là một yêu cầu kỹ thuật hiện đại nhằm đảm bảo nguồn luôn nằm trong tầm kiểm soát của cơ quan quản lý và đơn vị sử dụng, tăng cường khả năng đối phó nhanh chóng với các sự cố an ninh.
Chất thải phóng xạ dạng rắn và lỏng sau khi thu gom phải được lưu giữ trong kho lưu giữ tạm thời tại cơ sở phát sinh. Kho này có mục đích cho phép chất thải phân rã trước khi thải ra môi trường hoặc chờ được chuyển đi xử lý, điều kiện hóa hoặc chuyển đến cơ sở lưu giữ chất thải phóng xạ tập trung. Kho lưu giữ tạm thời phải được thiết kế và bố trí đảm bảo các yêu cầu an toàn, an ninh.
Phân tích cho thấy hệ thống pháp lý về an toàn bức xạ công nghiệp của Việt Nam đã được xây dựng một cách chi tiết và có sự tương đồng cao với các tiêu chuẩn quốc tế của ICRP và IAEA BSS. Đặc biệt, việc áp dụng cơ chế kiềm chế liều 3/10 đối với giới hạn liều ngay trong giai đoạn thiết kế che chắn cho thấy sự cam kết mạnh mẽ trong việc triển khai nguyên tắc ALARA một cách định lượng và bắt buộc. Khung pháp lý đã thiết lập rõ ràng về giới hạn liều nghề nghiệp và công chúng, yêu cầu phân vùng an toàn dựa trên liều tiềm năng và quy định chi tiết về quản lý chất thải và vận chuyển.
Từ khoá: an toàn bức xạ;
– CMD –
