Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8971:2011

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8971:2011 quy định phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ của các đồng vị cesi-134 (134Cs) và cesi-137 (137Cs) trong thực phẩm bằng phương pháp đo phổ gamma. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng giúp các cơ quan chức năng và phòng thử nghiệm kiểm soát an toàn bức xạ đối với các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là trong các tình huống giám sát môi trường và ứng phó sự cố hạt nhân.

- Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều khoản này xác định giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm:

• Tiêu chuẩn này áp dụng để định lượng hàm lượng cesi-134 và cesi-137 trong các loại thực phẩm khác nhau, bao gồm cả thực phẩm tươi sống, thực phẩm khô và thực phẩm đã qua chế biến.
• Phương pháp đo phổ gamma được thực hiện trực tiếp trên mẫu thực phẩm (sau khi đã chuẩn bị cơ học như cắt nhỏ, xay nhuyễn hoặc sấy khô) mà không nhất thiết phải trải qua các bước xử lý hóa học phức tạp, giúp tối ưu hóa thời gian phân tích.
• Tiêu chuẩn này phù hợp cho cả mục đích giám sát chất lượng thực phẩm định kỳ và đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm phóng xạ trong các trường hợp khẩn cấp.

- Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, người sử dụng cần kết hợp tham khảo các tài liệu viện dẫn liên quan. Các tài liệu này bao gồm các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế về đo lường bức xạ, quy trình lấy mẫu thực phẩm, và hướng dẫn hiệu chuẩn thiết bị đo phổ gamma. Việc tuân thủ các tài liệu viện dẫn đảm bảo tính thống nhất, độ tin cậy và giá trị pháp lý của kết quả phân tích.

- Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa chuyên ngành cốt lõi nhằm thống nhất cách hiểu và thực hiện quy trình đo đạc:

• Phổ gamma (Gamma spectrum): Biểu đồ phân bố số xung đo được theo năng lượng của tia gamma phát ra từ các hạt nhân phóng xạ trong mẫu.
• Hoạt độ phóng xạ (Activity): Số phân rã hạt nhân xảy ra trong một đơn vị thời gian, được đo bằng đơn vị Becquerel (Bq). Một Becquerel tương đương với một phân rã trên giây.
• Nồng độ hoạt độ (Activity concentration): Hoạt độ phóng xạ tính trên một đơn vị khối lượng (Bq/kg) hoặc đơn vị thể tích (Bq/L) của mẫu thực phẩm.
• Giới hạn phát hiện (Detection limit / MDA): Giá trị hoạt độ nhỏ nhất của hạt nhân phóng xạ trong mẫu có thể phát hiện được với một mức độ tin cậy cho trước bằng hệ thống đo phổ gamma cụ thể.

- Điều 4: Nguyên tắc của phương pháp

Nguyên tắc xác định cesi-134 và cesi-137 bằng phương pháp đo phổ gamma dựa trên các cơ sở khoa học sau:

• Sự phát xạ tia gamma đặc trưng: Cesi-134 và Cesi-137 là các đồng vị phóng xạ nhân tạo phát ra tia gamma với các mức năng lượng đặc trưng khi phân rã. Cụ thể, Cesi-137 phát ra tia gamma có năng lượng 661,7 keV (thông qua đồng vị trung gian Barium-137m), trong khi Cesi-134 phát ra các tia gamma chủ yếu ở các mức năng lượng 604,7 keV và 795,8 keV.
• Ghi nhận tín hiệu bằng đầu dò: Mẫu thực phẩm sau khi chuẩn bị được đặt vào hộp đo tiêu chuẩn (thường là hộp Marinelli hoặc hộp hình trụ) và đặt sát đầu dò của hệ phổ kế gamma. Đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết (HPGe) hoặc đầu dò nhấp nháy NaI(Tl) sẽ hấp thụ năng lượng của tia gamma và chuyển đổi thành các xung điện.
• Phân tích phổ bằng bộ phân tích đa kênh (MCA): Các xung điện được truyền đến bộ phân tích đa kênh để phân loại theo biên độ, từ đó xây dựng nên phổ gamma của mẫu. Dựa vào vị trí các đỉnh năng lượng (peak) trên phổ để định danh đồng vị (phân tích định tính) và dựa vào diện tích đỉnh phổ (sau khi trừ nền) để tính toán hoạt độ phóng xạ (phân tích định lượng).
• Hiệu chuẩn hệ thống: Để đảm bảo độ chính xác của phép đo, hệ thống phổ kế gamma phải được hiệu chuẩn về năng lượng và hiệu suất bằng cách sử dụng các nguồn chuẩn phóng xạ có hình học, thể tích và tỷ trọng tương đương với mẫu thực phẩm cần phân tích.