Bảo vệ và kiểm soát rủi ro từ bức xạ - Phần 1

Bức xạ ngày càng có nhiều ứng dụng thiết thực trong đời sống và quân sự. Đối với y tế, các thiết bị chụp X-quang hay xạ trị đã chiếm vị trí không thể thiếu trong chẩn đoán và điều trị từ những bệnh thông thường đến các bệnh cấp tính. Trong công nghiệp, thiết bị bức xạ và nguồn phóng xạ có lợi ích không nhỏ trong sản xuất, chế tạo hay đánh giá chất lượng. Chính vì vậy, bảo vệ và kiểm soát rủi ro từ bức xạ là yêu cầu không thể thiếu nhằm đảm bảo sức khỏe cho công nhân, kỹ thuật viên, nhân viên trong các lĩnh vực ứng dụng đó.

Chương trình bảo vệ bức xạ là biện pháp tốt nhất để bảo vệ người lao động khỏi bức xạ. Chương trình bảo vệ bức xạ thường được xây dựng và quản lý bởi người có trình độ (như nhà y vật lý) hay nhân viên an toàn bức xạ (RSO). Trong một trường hợp, đối với cơ sở có phạm vi lớn, phương pháp tốt nhất là lập một ban an toàn bức xạ, bao gồm RSO, nhà quản lý và những công nhân làm việc với thiết bị bức xạ, nguồn phóng xạ hoặc vật liệu phóng xạ (hoặc những người có nguy cơ bị phơi nhiễm). Chương trình bảo vệ bức xạ phải bao gồm ít nhất:

Nhân viên có trình độ (RSO, nhà y vật lý) để giám sát và chịu trách nhiệm về các chính sách và quy trình bảo vệ bức xạ.
ALARA, viết tắt của “Thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý” (ALARA): Đó là nguyên tắc hướng dẫn trong việc bảo vệ bức xạ được sử dụng để loại bỏ các liều bức xạ không mang lại lợi ích trực tiếp.
Đo liều trong đó tiến hành giám sát phơi nhiễm cá nhân, theo yêu cầu quy định của Nhà nước.
Khảo sát và giám sát khu vực để ghi lại mức độ phóng xạ, ô nhiễm chất phóng xạ và nguy cơ phơi nhiễm của người lao động.
Kiểm soát bức xạ, bao gồm kiểm soát vào và ra, tiếp nhận, kiểm soát hàng tồn kho, lưu trữ và xử lý.
Đào tạo công nhân về bảo vệ bức xạ, bao gồm các ảnh hưởng sức khỏe liên quan đến liều bức xạ, các quy trình và biện pháp kiểm soát bảo vệ bức xạ để giảm thiểu liều lượng và ngăn ngừa ô nhiễm.
Quy trình ứng phó khẩn cấp để xác định và ứng phó với các tình huống khẩn cấp về bức xạ.
Các chương trình lưu trữ và hồ sơ báo cáo để duy trì tất cả hồ sơ và cung cấp các báo cáo và thông báo về phép đo liều lượng, theo yêu cầu của cơ sở và Nhà nước.
Thủ tục kiểm toán nội bộ để kiểm tra hàng năm tất cả các khía cạnh của chương trình bảo vệ bức xạ.

Một khái niệm quan trọng trong các chương trình bảo vệ bức xạ là duy trì liều bức xạ nghề nghiệp của mỗi công nhân ở mức thấp nhất có thể đạt được một cách hợp lý (ALARA). ALARA thường liên quan đến việc duy trì liều bức xạ cho người lao động ở mức thấp hơn giới hạn liều nghề nghiệp theo quy định của Nhà nước ở mức có thể đạt được một cách hợp lý, có tính đến tình trạng công nghệ, kinh tế và các yếu tố xã hội. ALARA tại nơi làm việc giảm thiểu liều lượng bức xạ và giải phóng chất phóng xạ bằng tất cả các phương pháp hợp lý hiện có. Các quy trình ALARA thường được phát triển để làm việc với các nguồn bức xạ cụ thể, ví dụ như chụp X-quang y tế, soi huỳnh quang trong y học hoặc chụp X quang công nghiệp.

ALARA là thời gian, khoảng cách và lớp che chắn: Giảm thiểu thời gian ở những khu vực có mức độ phóng xạ cao; Giảm thiểu thời gian phơi nhiễm làm giảm liều lượng bức xạ của công nhân; Tối đa hóa khoảng cách từ (các) nguồn bức xạ; Liều bức xạ của công nhân giảm khi khoảng cách của công nhân với nguồn tăng lên; Đối với tia gamma và tia X, cường độ bức xạ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn (tức là định luật bình phương nghịch đảo); Sử dụng tấm chắn cho các nguồn bức xạ (tức là đặt một tấm chắn thích hợp giữa (các) nguồn bức xạ và người lao động). Việc lắp đặt tấm chắn thích hợp (ví dụ: tấm chắn bằng chì, bê tông hoặc nhựa đặc biệt tùy thuộc vào loại bức xạ) giữa công nhân và nguồn bức xạ sẽ làm giảm hoặc loại bỏ đáng kể liều lượng mà công nhân phải nhận.

Kiểm soát kỹ thuật: Người sử dụng lao động nên sử dụng các biện pháp kiểm soát kỹ thuật để duy trì liều bức xạ nghề nghiệp (và liều lượng cho công chúng). ALARA được áp dụng sau khi xác định rằng liều bức xạ sẽ không vượt quá giới hạn liều quy định hiện hành. Ở mức độ lớn nhất có thể, các biện pháp kiểm soát hành chính không nên được sử dụng để thay thế cho các biện pháp kiểm soát kỹ thuật. Trong một số trường hợp, các biện pháp kiểm soát kỹ thuật có thể được đưa vào thiết kế cơ sở. Ngoài ra, việc ngăn chặn chất phóng xạ đôi khi được kết hợp với tấm chắn, như trong PET/SPECT dùng cho y học hạt nhân hoặc các thiết bị chụp X-quang công nghiệp có chứa nguồn phóng xạ.

Che chắn: Nhu cầu che chắn phụ thuộc vào loại và hoạt động của nguồn bức xạ. Việc sử dụng ở các khu vực lân cận, bao gồm các khu vực bên trên và bên dưới phòng hoặc cơ sở, cũng cần được xem xét. Để che chắn các phòng chứa thiết bị X-quang y tế hoặc các phòng có thiết bị chụp ảnh X-quang y tế khác, Hoa Kỳ có đưa ra khuyến nghị rằng mục tiêu thiết kế che chắn là 500 mrad (5 mGy) trong một năm đối với bất kỳ ai ở khu vực được kiểm soát (hạn chế).

Đối với các khu vực không được kiểm soát (không bị hạn chế), khuyến nghị mục tiêu thiết kế che chắn tối đa là 100 mrad (1 mGy) cho bất kỳ người nào trong một năm (~0,02 mGy mỗi tuần). Thiết kế che chắn cần có chuyên gia có trình độ. Trước khi sử dụng bất kỳ phòng hoặc cơ sở mới hoặc được tu sửa lại hay mọi thiết bị X-quang mới hoặc được di dời, chuyên gia có trình độ tiến hành khảo sát khu vực và đánh giá khả năng che chắn để xác minh khả năng bảo vệ bức xạ đằng sau vật liệu che chắn. Trước khi thực hiện bất kỳ sửa đổi nào trong phòng hoặc nếu có bất kỳ thay đổi nào xảy ra đối với cơ sở có thể làm thay đổi mức độ phơi nhiễm bức xạ (ví dụ: thiết bị mới, khối lượng công việc tăng lên, thay đổi cách sử dụng các không gian lân cận), chuyên gia có trình độ sẽ xem xét lại thiết kế che chắn. Nói chung, sàn, tường, trần và cửa phải được xây dựng bằng vật liệu có khả năng che chắn để bảo vệ bức xạ mong muốn. Nếu thích hợp, tấm chắn chì có thể được lắp đặt, bao gồm kính pha chì, tấm chì, vách thạch cao lót chì hoặc ván ép lót chì, cửa và khung cửa lót chì đúc sẵn, tấm chì và gạch chì. Đôi khi chỉ cần xây một bức tường có độ dày phù hợp bằng vật liệu xây dựng thông thường (ví dụ: bê tông đặc) là đủ. Thiết kế che chắn có thể bao gồm buồng điều khiển hoặc các tấm màn có tải trọng/chì tương đương được cung cấp để bảo vệ người lao động vận hành thiết bị hoặc các thiết bị phát ra bức xạ ion hóa.

Vật liệu che chắn di động hoặc tạm thời (thép dày, chì hoặc khối bê tông mật độ cao) đôi khi được chế tạo trong khu vực kiểm tra khi tiến hành chụp X-quang công nghiệp di động (ví dụ: sử dụng thiết bị chụp X quang công nghiệp để kiểm tra mối hàn ống hoặc tấm bê tông). Khi tấm chắn di động hoặc tạm thời như vậy không thực tế hoặc không đủ để bảo vệ người lao động (và công chúng), người sử dụng lao động phải đảm bảo rằng quy trình vận hành tối đa hóa khoảng cách với thiết bị chụp X-quang công nghiệp cầm tay khi thiết bị đang hoạt động. Khi làm việc với các hạt beta năng lượng cao, tránh che chắn bằng vật liệu có số nguyên tử cao (Z>13) vì điều này có thể tạo ra tia X (bức xạ Hãm), có khả năng xuyên thấu cao hơn bức xạ beta ban đầu. Các hạt beta phải được che chắn bằng cách sử dụng vật liệu độ dày thích hợp và có số nguyên tử thấp (Z<14) như nhôm hoặc nhựa.

Hệ thống khóa liên động: Hệ thống khóa liên động an toàn bức xạ là thiết bị tự động tắt hoặc giảm tốc độ phát xạ bức xạ từ thiết bị sản xuất bức xạ (thiết bị gamma hoặc tia X hoặc máy gia tốc). Mục đích của hệ thống khóa liên động an toàn bức xạ là ngăn ngừa sự phơi nhiễm và thương tích cho người lao động do mức bức xạ cao. Thông thường, hệ thống khóa liên động được yêu cầu theo các quy định về đăng ký/cấp phép thiết bị và các tiêu chuẩn về hiệu suất/an toàn. Trong hầu hết các ứng dụng, hệ thống khóa liên động để ngừng tạo tia X hoặc chùm hạt có thể được kích hoạt bằng cách mở điểm ra/vào của nhân viên (ví dụ: cửa) tới khu vực được kiểm soát (hạn chế).

Hệ thống an toàn khóa liên động cũng có thể bao gồm cảm biến áp suất cửa hoặc máy dò chuyển động. Đối với các ứng dụng liên quan đến nguồn bức xạ năng lượng cao, hệ thống có phím khóa liên động có thể kiểm soát việc ra/vào hoặc ngăn chặn việc xâm nhập vào phòng có bức xạ hoặc trong quá trình vận hành máy gia tốc. Bởi vì việc rút các phím khóa liên động sẽ ngừng tạo tia X hoặc chùm hạt bức xạ, nên các hệ thống khóa liên động như vậy dựa vào việc giám sát liên tục tất cả các phím khóa liên động và đào tạo nhân viên tiếp cận có kiểm soát các khu vực có bức xạ cao.

Ngoài sự an toàn của người lao động, an toàn của bệnh nhân là mối quan tâm đối với hệ thống khóa liên động của thiết bị X-quang y tế hoặc máy gia tốc. Các tổ chức quốc tế khuyến nghị không nên đặt các hệ thống khóa liên động ngăn chặn việc tạo ra tia X hoặc chùm hạt bức xạ trên cửa của bất kỳ phòng chụp X-quang chẩn đoán hoặc can thiệp nào để ngăn ngừa thương tích do vô ý cho bệnh nhân hoặc nhu cầu tiếp xúc lại với bệnh nhân. Thay vào đó, tiếp cận thích hợp các biện pháp kiểm soát có thể được thực hiện tại các cơ sở như vậy để đảm bảo an toàn bức xạ cho cả nhân viên và bệnh nhân. Khi sử dụng, hệ thống khóa liên động phải được kiểm tra thường xuyên.

Kiểm soát hành chính: Kiểm soát hành chính thường bổ sung cho kiểm soát kỹ thuật, bao gồm biển báo, hệ thống cảnh báo và quy trình vận hành bằng văn bản để ngăn ngừa, giảm thiểu hoặc loại bỏ phơi nhiễm bức xạ. Các quy trình vận hành thường bao gồm cả quy trình vận hành thông thường và quy trình khẩn cấp (tức là các quy trình xử lý sự cố tràn, rò rỉ và sơ tán khẩn cấp). Nhà nước hiện đã có các quy định chỉ định một số loại biện pháp kiểm soát hành chính nhất định tại nơi sử dụng thiết bị bức xạ và nguồn phóng xạ. Người sử dụng lao động cũng có thể được yêu cầu tuân thủ các quy định theo các tiêu chuẩn khác, bao gồm các tiêu chuẩn trong xây dựng, kết hợp bằng cách tham chiếu các loại biện pháp kiểm soát tương tự được mô tả trong tiêu chuẩn chung của ngành hay tiêu chuẩn khi việc làm tại nhà máy, tiêu chuẩn liên quan tới bảo vệ bức xạ cho các hoạt động sử dụng và tiếp xúc với các nguồn bức xạ.