Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7078-3:2018 (ISO 7503-3:2016) về Đo hoạt độ phóng xạ - Đo và đánh giá nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt - Phần 3: Hiệu chuẩn thiết bị (thông tin về ngày ban hành, cơ quan ban hành, ngày áp dụng và tình trạng hiệu lực hiện chưa rõ) quy định các nguyên tắc vật lý, phương pháp luận và quy trình kỹ thuật để hiệu chuẩn cũng như đánh giá các thiết bị đo nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các phòng thử nghiệm hiệu chuẩn, các tổ chức, cá nhân sử dụng thiết bị đo nhiễm bẩn phóng xạ bề mặt trực tiếp hoặc gián tiếp, và các cơ quan quản lý an toàn bức xạ hạt nhân. Tiêu chuẩn tập trung vào việc xác định đáp ứng năng lượng của thiết bị, tính toán các hệ số hiệu chuẩn hoạt độ cho các nhân phóng xạ có sơ đồ phân rã đơn giản hoặc phức tạp, và hướng dẫn lập báo cáo thử nghiệm đạt chuẩn.

Nội dung cốt lõi của TCVN 7078-3:2018

1. Nguyên tắc hiệu chuẩn và đánh giá đáp ứng của thiết bị (Điều 5)

• Hiệu chuẩn đối với nhân phóng xạ có sơ đồ phân rã đơn: Giả định nhân phóng xạ phát ra một hạt đơn trong mỗi phân rã. Quy trình xác định mối quan hệ giữa tốc độ đếm quan sát được, hoạt độ của nguồn hiệu chuẩn, diện tích hiệu dụng của đầu dò và hiệu suất thiết bị. Các công thức toán học thiết lập các thông số mô tả thiết bị (hiệu suất, đáp ứng phát xạ, đáp ứng hoạt độ, hệ số hiệu chuẩn) và thông số mô tả bề mặt (suất phát xạ, hệ số P).
• Hệ số P đối với nhân phóng xạ có sơ đồ phân rã không phức tạp: Hệ số P phản ánh bản chất của bề mặt cần quan trắc, là giá trị nghịch đảo của xác suất phát xạ hạt. Trong điều kiện lý tưởng (lớp nhiễm bẩn vô cùng mỏng, không tán xạ), hệ số P có giá trị bằng 2. Trên thực tế, hệ số P chịu ảnh hưởng lớn bởi các hiện tượng tán xạ ngược (làm tăng phát xạ từ 10% đến 20% đối với beta năng lượng cao trên nền thép), tự hấp thụ (làm giảm phát xạ alpha và beta năng lượng thấp), và các lớp phủ bề mặt (bụi, dầu mỡ, sơn, độ ẩm).
• Hệ số P đối với nhân phóng xạ có sơ đồ phân rã phức tạp: Phần lớn các nhân phóng xạ phân rã qua nhiều nhánh, phát ra đồng thời nhiều loại bức xạ (photon, electron chuyển đổi, tia X, điện tử Auger). Khi nhiều phát xạ xảy ra đồng thời, thiết bị chỉ ghi nhận một xung duy nhất (hiệu ứng tổng hợp trùng phùng). Do đó, việc đánh giá hệ số đáp ứng của thiết bị rất phức tạp, đòi hỏi phải sử dụng "hệ số xuất hiện" (E) đặc trưng cho tỷ lệ phát xạ thực tế thoát khỏi bề mặt và tính toán xác suất phát hiện trùng phùng cho từng đường phân rã hoàn toàn.
• Đánh giá chung về đáp ứng của thiết bị: Quy trình gồm bốn bước chính: xác định đáp ứng năng lượng của thiết bị đối với từng loại bức xạ; mô hình hóa đường phân rã của nhân phóng xạ; ước tính hệ số P cho từng phát xạ dựa trên bản chất bề mặt; và tính toán hiệu suất tổng cho từng đường phân rã liên tiếp để đưa ra đáp ứng tổng thể của thiết bị.

2. Yêu cầu đối với Báo cáo thử nghiệm (Điều 6)

• Báo cáo thử nghiệm hoặc Giấy chứng nhận hiệu chuẩn phải tuân thủ đầy đủ các yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025.
• Các thông tin bắt buộc bao gồm: Tiêu đề rõ ràng; thông tin khách hàng; mô tả chi tiết thiết bị (đồng hồ chỉ thị và đầu dò tháo rời phải được hiệu chuẩn đồng bộ như một thiết bị thống nhất); ngày tiếp nhận và thực hiện; loại thử nghiệm; mô tả điều kiện hình học hiệu chuẩn; các hạn chế hiệu chuẩn; kết quả đo kèm công bố độ không đảm bảo đo; tên và chữ ký của người chịu trách nhiệm.
• Báo cáo cũng cần ghi nhận suất liều phông, các hệ số chuyển đổi được áp dụng, và tuyên bố về tính phù hợp quy chuẩn. Nếu thiết bị không đạt bất kỳ tiêu chí thử nghiệm nào, phòng thử nghiệm phải ghi nhãn hỏng rõ ràng trên thiết bị và nêu rõ trong báo cáo.

3. Phương pháp hiệu chuẩn thay thế (Phụ lục A)

• Tổng quan: Phương pháp này đơn giản hóa quy trình bằng cách bỏ qua việc hiệu chính tổng thể trùng phùng phức tạp, chỉ dựa trên dữ liệu cường độ phát xạ của nhân phóng xạ. Phương pháp này đặc biệt hữu ích cho các phòng thí nghiệm hiệu chuẩn thương mại hoặc khi không có sẵn nguồn chuẩn của nhân phóng xạ cụ thể.
• Quy trình hiệu chuẩn đa nguồn: Sử dụng một tập hợp các nguồn chuẩn quy chiếu cơ bản (như Am-241, C-14, Tc-99, Cl-36, Sr-90/Y-90, Fe-55, I-129, Co-57, Cs-137, Co-60) để xác định hiệu suất thiết bị theo từng dải năng lượng alpha, beta và photon riêng biệt.
• Diện tích nguồn hiệu chuẩn: Phải đủ lớn để bao phủ diện tích hiệu dụng của cửa sổ detector (thường là 100 cm2 hoặc 300 cm2) nhằm đáp ứng yêu cầu lấy giá trị trung bình theo các quy định an toàn quốc tế (như MARSSIM hoặc IAEA SSR-6).
• Hệ số xuất hiện bảo thủ: Khi thiếu thông tin về bề mặt nhiễm bẩn, tiêu chuẩn cho phép áp dụng các giá trị bảo thủ: E = 2 đối với chất phát beta năng lượng cao (Emax >= 0,4 MeV) và E = 4 đối với chất phát beta năng lượng trung bình/thấp hoặc chất phát alpha.
• Hiệu ứng tổng hợp trùng phùng: Phân tích thực nghiệm cho thấy hiệu ứng tổng hợp trùng phùng đối với thiết bị đo hiệu suất cao trung bình là 1,5%, và đối với thiết bị hiệu suất thấp là 0,8% (không vượt quá 7% trong mọi trường hợp), cho phép đơn giản hóa tính toán mà vẫn đảm bảo độ an toàn cần thiết.

4. Đánh giá nhiễm bẩn trực tiếp và gián tiếp (Phụ lục B, C, D, E, F)

• Ví dụ hiệu chuẩn bằng số (Phụ lục B): Minh họa chi tiết cách tính toán đáp ứng hoạt độ và hệ số hiệu chuẩn cho các nhân phóng xạ điển hình như I-125, P-32, Tc-99m, In-111 và I-131 dưới các kịch bản bề mặt khác nhau (bề mặt lý tưởng và bề mặt thực tế bám dầu mỡ, xốp).
• Hỗn hợp nhân phóng xạ (Phụ lục C): Khi bề mặt bị nhiễm bẩn bởi nhiều nhân phóng xạ chưa rõ tỷ lệ, có thể áp dụng kỹ thuật hấp thụ để xác định hoạt độ. Nếu đã biết rõ tỷ lệ các nhân phóng xạ, tiêu chuẩn cung cấp công thức tính toán hệ số hiệu chuẩn hoạt độ tổng hợp cho hỗn hợp.
• Phương pháp gián tiếp - Kiểm tra lau (Phụ lục D): Hướng dẫn hiệu chuẩn thiết bị cầm tay để đo mẫu lau (wipe test). Quy định về nguồn hiệu chuẩn dạng dẹt (planchet), hình học đo đếm, và công thức tính hệ số hiệu chuẩn gián tiếp. Hiệu suất lau mặc định được lấy bằng 0,1 (giá trị bảo thủ) nếu không được xác định bằng thực nghiệm.
• Áp dụng tiêu chuẩn ISO 11929 (Phụ lục E và F): Hướng dẫn chi tiết cách tính toán các giới hạn đặc trưng bao gồm: Ngưỡng quyết định (y*), Giới hạn phát hiện (y#) và Giới hạn khoảng tin cậy nhằm so sánh thống kê kết quả đo với các giá trị khuyến cáo hoặc giới hạn an toàn bức xạ. Tiêu chuẩn cũng cung cấp bảng dữ liệu hạt nhân và các giá trị hiệu suất thiết bị mẫu để người sử dụng dễ dàng áp dụng vào thực tế.

Hiệu lực văn bản

Hiện tại, thông tin về ngày ban hành, ngày có hiệu lực và tình trạng hiệu lực của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7078-3:2018 chưa được cập nhật cụ thể trong nguồn dữ liệu được cung cấp.